Menerapkan Sistem Pipa Baru di salah satu Kota Tertua di Dunia

Latar Belakang Permintaan Air di Ibu Kota yang Berkembang

Memenuhi Kebutuhan Masa Depan Yerusalem

Yerusalem adalah ibu kota Israel, terletak di tengah negara tersebut. Kota ini memiliki warisan sejarah dan budaya yang luar biasa, serta memegang makna religius dan spiritual bagi penganut tiga agama: Yahudi, Kristen, dan Muslim. Karena alasan ini dan lainnya, Yerusalem menarik wisatawan dari seluruh dunia.

Selain jumlah wisatawan yang besar, Yerusalem juga memiliki populasi lebih dari 900.000 jiwa, dan pada tahun 1994, konsumsi air minum tahunan sekitar 60 juta meter kubik; 2.120 kaki kubik. Untuk memenuhi permintaan masa depan dari pertumbuhan populasi yang pesat, serta mengatasi tantangan infrastruktur yang menua, Mekorot (perusahaan air nasional Israel) memutuskan untuk menerapkan sistem pipa baru. Tujuannya adalah menyalurkan air dari saluran air nasional dan sumur dalam di dekat garis pantai ke Yerusalem.

Mengangkut ribuan meter kubik air per hari dari garis pantai ke pegunungan di Yerusalem menghadirkan tantangan rekayasa yang luar biasa.

Tantangan Kecepatan Tinggi dan Risiko Lonjakan

Melindungi Pipa di Daerah Pegunungan

Yerusalem memiliki topografi pegunungan yang bervariasi antara +570 hingga +850 meter; +1.870 hingga +2.788 kaki di atas permukaan laut, dan mengangkut ribuan meter kubik air per hari dari garis pantai ke pegunungan di Yerusalem menghadirkan tantangan rekayasa yang luar biasa. Sistem yang diusulkan mencakup empat tahap stasiun pompa dan reservoir, dengan total panjang 42 km; 26 mil. Untuk bagian pipa yang paling curam digunakan pipa baja 1.200 mm; 48” PN40; 580 psi untuk menghubungkan stasiun pompa Heller di +387 meter; +1.270 kaki hingga reservoir di +622 meter; 2.040 kaki. Stasiun pompa Heller terdiri dari enam pompa, masing-masing mengalirkan 2.200 m3/jam; 9.686 GPM.

Secara keseluruhan, ini memenuhi kebutuhan laju aliran desain total sebesar 10.600 m3/jam; 46.670 GPM. Perhitungan sederhana menghasilkan kecepatan tinggi hampir 3 m/dtk; 9,8 ft/dtk.

Namun, kecepatan tinggi ini dan fakta bahwa pompa harus menaikkan tekanan hingga 26 bar; 377 psi menciptakan potensi besar terjadinya lonjakan tekanan yang parah.

Berdasarkan reputasi dan pengalaman kami dalam merancang, memproduksi, dan memasok produk-produk unggulan untuk sistem air, Mekorot meminta rekomendasi kepada BERMAD untuk solusi pencegahan lonjakan yang komprehensif. Untuk memberikan jawaban yang tepat, insinyur BERMAD melakukan analisis lonjakan menggunakan perangkat lunak aliran transien canggih.

Hasil simulasi sangat jelas: tanpa perlindungan dan dalam skenario di mana semua pompa mati secara bersamaan, tekanan dapat mencapai hingga 46 bar; 667 psi, jauh di atas tekanan maksimum yang diizinkan dalam sistem.

Grafik No. 1: Tekanan tanpa perlindungan– tekanan naik hingga 46 bar, yang membahayakan sistem

Solusi Menjamin Aliran Air yang Andal

Integrasi Katup Antisipasi Lonjakan

Empat unit Katup Antisipasi Lonjakan BERMAD 835-M DN250 / 10”. Katup full-bore, PN40, yang digerakkan piston ini langsung terbuka sebagai respons terhadap penurunan tekanan yang terkait dengan penghentian pompa secara tiba-tiba. Katup yang sudah terbuka sebelumnya ini menghilangkan gelombang tekanan tinggi yang kembali dan mengeliminasi lonjakan.

Katup 835-M dipasang secara paralel untuk meningkatkan kapasitas aliran relief dan mengurangi beban pembuangan, sehingga memberikan solusi lonjakan yang sepenuhnya redundan. Analisis lonjakan tambahan dilakukan oleh insinyur BERMAD, yang menunjukkan bahwa tekanan maksimum dengan menggunakan katup 835-M adalah 30 bar; 435 psi, yang memenuhi persyaratan klien untuk tekanan maksimum yang diizinkan.

Grafik No. 2: Tekanan dengan perlindungan– tekanan naik hanya sampai 30 bar

Video berikut menampilkan pengukuran nyata di lapangan terhadap water hammer saat semua pompa berhenti secara bersamaan, di mana katup 835-M sepenuhnya menghilangkan potensi kenaikan tekanan yang tidak aman. Hasil ini membuktikan validitas analisis yang awalnya dilakukan oleh BERMAD.

Hasil

Pada tahun 1994, empat katup BERMAD 835-M D250 / 10” dipasang dan dioperasikan. Sejak saat itu (selama 25 tahun), katup-katup ini telah memberikan solusi yang andal dan berkualitas tinggi, dan Mekorot telah melaksanakan proyek-proyek strategis berskala besar lainnya menggunakan produk BERMAD.

Seperti yang dibuktikan dalam studi kasus ini, Katup Antisipasi Lonjakan BERMAD menjamin solusi lonjakan berkinerja tinggi yang dapat diandalkan selama bertahun-tahun – bahkan pada sistem bertekanan tinggi dan kondisi berat. Para ahli lonjakan kami menawarkan layanan analisis lanjutan untuk berbagai proyek, serta penilaian tekanan osilasi yang sangat baik di seluruh sistem dan dalam berbagai skenario transien. Ini berarti laporan lonjakan kami mencakup rekomendasi berdasarkan model hidraulik yang telah diverifikasi dan teruji dengan baik, dan dapat diandalkan untuk menerapkan solusi yang tahan lama dan andal.