Palu air pada pipa transfer air.

Halo dan selamat datang di Controlling Water, ruang bagi kita untuk membahas meter air dan wawasan menarik tentang industri air. Setiap episode, kami berbincang bersama para profesional industri yang ahli dalam segala hal terkait katup, meter, dan pengetahuan praktik terbaik di bidang air. Kami di sini bersama Colin Kirkland dari BERMAD Australia, salah satu insinyur di BERMAD AU. Colin memiliki pengalaman lebih dari 30 tahun di industri, khususnya dalam menangani pipa yang dapat mengalami water hammer.

Colin, saya sangat antusias untuk membahas topik ini dengan Anda hari ini. Water hammer adalah topik dan bidang yang sering kita dengar, dan juga merupakan sesuatu yang dapat menimbulkan dampak serta konsekuensi besar jika tidak dikelola dengan baik, atau jika tidak dicegah maupun dihentikan. Sebelum kita masuk ke detail tentang water hammer, bisakah Anda menjelaskan apa sebenarnya water hammer itu?

Water Hammer adalah fenomena yang terjadi ketika terjadi peningkatan tekanan yang sangat cepat dan jauh di atas apa yang biasanya Anda harapkan dalam sebuah pipa, umumnya disebabkan oleh perubahan aliran yang tiba-tiba di dalam pipa.

Cara yang sangat sederhana untuk menjelaskan hal ini adalah situasi rumah tangga. Di rumah kami, saya tahu apa yang terjadi. Ketika mesin cuci pakaian kami dinyalakan, dan katup solenoida terbuka serta air mengalir ke dalam mesin cuci, ketika air sudah terisi hingga batas tertentu, katup solenoida itu menutup dan Anda akan mendengar suara benturan. Itu terjadi karena ada perubahan aliran yang sangat cepat, sebab katup menutup secara instan, tekanan pun meningkat dan mengguncang pipa-pipa.

Jadi, itulah contoh kecil water hammer di rumah tangga dan hal ini bisa diubah. Namun, hal yang sama juga terjadi pada pipa-pipa berukuran sangat besar, misalnya pada tambang atau pasokan air, yang dapat menimbulkan dampak serius karena ada ton-ton air yang berpotensi bergerak.

Tidak diragukan lagi. Wow.

Jadi, ketika kondisi water hammer ini terjadi di dalam pipa, apa saja akibatnya? Dan apakah itu juga berbahaya?

Tentu saja, ini bisa berbahaya. Ya. Tergantung pada material pipa yang Anda miliki, gelombang tekanan ini dapat merambat di sepanjang pipa dengan kecepatan yang sangat tinggi. Jadi, pada pipa logam misalnya, yang sangat kaku, gelombang ini bisa merambat hingga seribu meter per detik. Jadi Anda mungkin mendapatkan lonjakan tekanan di stasiun pompa dan satu detik kemudian, satu kilometer di depan, gelombang tekanan itu sudah sampai di sana. Jadi, gelombang itu beresonansi ke seluruh jaringan. Hal yang penting adalah ketika Anda melihat lonjakan tekanan ini, jaringan harus mampu mengatasinya. Seperti halnya sistem lain, jika Anda terus-menerus membuat sistem lelah dengan menekannya ke tingkat yang berbahaya, sistem itu bisa gagal.

Saya pernah berada di stasiun pompa di mana saya duduk di stasiun pompa dan mereka mematikan pompa. Dan itu cukup menakutkan ketika Anda mendengar katup non-return menutup dan Anda mendengar dentuman besar, semuanya bergetar dan ini adalah hal yang berbahaya. Kami juga pernah mengalami kejadian di mana jika produk gagal karena kelelahan dan tekanan yang berlebihan, itu juga bisa membahayakan operator. Jadi ya, ini memang bisa sangat menakutkan.

Tentu saja. Astaga. Jadi, di mana saja lokasi paling umum terjadinya water hammer pada pipa suplai air? Bisakah kita membahasnya?

Biasanya hal ini akan terjadi di sekitar tiga lokasi berbeda, Sarah, jadi di mana pun aliran air berubah dengan cepat, di situlah hal ini akan terjadi.

Jadi jika kita memikirkan tentang stasiun pompa yang memompa ke reservoir, ketika pompa berhenti, saat itulah aliran langsung berubah. Sekarang, jika pompa melambat dan menurun sangat perlahan, Anda tidak akan mendapatkan efek water hammer, tetapi jika pompa berhenti secara tiba-tiba, di situlah kita melihatnya. Atau Anda mungkin melihat, misalnya, jika Anda memompa ke reservoir, kita mungkin memiliki katup di reservoir yang mengatakan ketika saya menutup, jika saya menutup terlalu cepat, saya akan menghasilkan efek water hammer itu, seperti efek mesin cuci.

Atau bisa juga terjadi pada situasi di mana pipa sebagian kosong dan Anda menyalakan pompa sehingga kolom air bertemu. Dan ketika keduanya bertemu, mereka menghasilkan perubahan aliran yang cepat, dan itu bisa menyebabkan efek tersebut. Saya bahkan pernah berada di jalur pipa di mana saya mendengar operator berlari dari lokasi karena mereka menutup katup terlalu cepat dan mendengar katup udara berteriak. Dan itu bukan situasi yang baik. Anda tahu, situasi-situasi ini terjadi dan orang-orang tidak begitu yakin mengapa itu terjadi, tetapi hal ini bisa terjadi di beberapa lokasi sepanjang jalur pipa.

Pasti sangat menakutkan mendengar itu di lokasi dan kemudian harus lari.

Ya, itu memang bisa terjadi dan itu adalah kejadian nyata, yang kami alami pada sebuah pipa di mana katup kupu-kupu berdiameter satu meter menutup terlalu cepat, dan katup pelepas udara di sebelahnya mengalami vakum besar sehingga operator dapat mendengar udara dalam jumlah besar tersedot masuk dan mereka lari dari lokasi karena mengira sesuatu akan meledak. Dan itu memang tidak baik.

Tidak sama sekali.

Jadi setelah memahami area yang menimbulkan masalah water hammer ini, bagaimana Bermad mengatasi solusinya?

Ada dua cara kita melihatnya, Sarah. Kamu bisa melihat apa yang menyebabkan masalah, dan kamu bisa mencoba memperbaikinya. Sebagai contohnya, jika stasiun pompa adalah situasi yang menyebabkan masalah, karena ketika mereka mematikan pompa, pompa itu mati dalam dua detik dan mereka biasa melihat terjadinya water hammer yang besar di stasiun pompa.

Jadi, apa yang bisa kita lakukan? Kita bisa memperpanjang waktu pompa agar berjalan dan mati dalam 30 detik atau 40 detik untuk menguranginya. Atau kita bisa berkata, baiklah, mari kita beri solusi sementara saja dan memasang katup pelepas tekanan sehingga jika tekanannya naik saat kita mematikannya terlalu cepat, saya bisa melepaskannya.

Jadi, ini adalah kasus dari dua hal: mari kita lihat apa masalahnya dan coba perbaiki, atau mari kita beri solusi sementara untuk mengatasinya.

Benar.

Logika memilih salah satu dari keduanya didasarkan pada sifat praktisnya. Bisa jadi sangat mahal untuk memasang solusi yang dapat menghentikan pompa benar-benar melambat secara perlahan. Kita mungkin harus memasang katup kontrol pompa di sana yang harganya bisa mencapai $20.000, atau mereka mungkin berkata, lihat, Colin, kami hanya punya waktu lima tahun lagi di tambang ini. Mari kita pasang saja katup pelepas tekanan yang bisa mengatasi lonjakan itu. Simpan semuanya. Itu mungkin hanya memerlukan biaya $3.000. Jadi, ini soal kepraktisan dan biaya dari apa yang kita pertimbangkan, tetapi kita melihatnya dari kedua sisi. Mencoba mencegah masalah terjadi atau bereaksi terhadapnya.

Pasti. Dan saya rasa itu selalu tergantung pada situasi yang sedang dihadapi.

Sepenuhnya, dan aplikasinya juga, Sarah.

Jadi bisa saja Anda melakukan ini di lahan irigasi di mana petani irigasi, dia menggunakan uangnya sendiri, dan Anda tahu, pertanian mungkin menginginkan solusi yang murah, tidak terlalu mahal, tetapi bisa memperbaikinya, atau bisa juga di tambang di mana Anda berada dua kilometer di bawah tanah. Dan ketika mereka mematikan pompa itu, situasinya benar-benar berbahaya. Operator di bawah sana, mereka menginginkan solusi terbaik yang benar-benar bisa mengatasinya. Bisa juga pada pasokan air di mana kita memiliki 40% air untuk sebuah kota besar, kita tidak ingin itu gagal. Jadi mari kita pasang sistem berbasis yang paling tangguh untuk menjaga itu. Jadi, semuanya tergantung pada kebutuhan masing-masing.

Tentu saja. Tentu saja.

Mari kita istirahat sejenak sebelum kita kembali untuk membahas tentang meminimalkan water hammer pada instalasi kompleks dengan topografi yang bervariasi,

Anda sedang mendengarkan Controlling Water, podcast Bermad. Sumber utama Anda untuk wawasan seputar teknologi air, katup, dan meteran. Untuk informasi lebih lanjut mengenai produk atau topik yang dibahas dalam episode ini, serta berbagai sumber daya dan artikel yang dirancang untuk mendukung Anda sebagai profesional di bidang air, kunjungi https://www.bermad.com.au. Sekarang kita kembali ke acara.

Jadi, dengan memahami dua pendekatan umum untuk mengatasi masalah ini, dari mana Anda mulai untuk melihat solusi terbaik yang mungkin.

Ya. Dari sudut pandang kami, kami bukan konsultan. Kami adalah perusahaan rekayasa yang memproduksi solusi yang dapat kami terapkan ke dalam jaringan pipa. Tentu saja, sebuah perusahaan dapat pergi ke konsultan independen. Dan saat ini, Sarah, ada banyak perangkat lunak pemodelan sizing yang tersedia seperti Bentley, Hammer, K Y Pipe, High Trend, dan masih banyak lagi. Namun, perangkat lunak pemodelan ini memungkinkan Anda untuk memasukkan data pompa, pipa, dan jaringan secara akurat, lalu benar-benar melihat apa yang terjadi jika saya menghentikan pompa dalam 10 detik atau dua detik. Atau jika terjadi pemadaman listrik dan pompa berhenti seketika, inilah yang akan terjadi. Kemudian mereka dapat mengidentifikasi dan melihat bagaimana hal tersebut akan memengaruhi sistem serta memberikan saran. Mereka mungkin ingin memasang tangki surge. Mereka mungkin ingin memasang katup pelepas tekanan atau katup pelepas semi otomatis, atau mereka mungkin ingin memasang katup kontrol pompa—ada banyak sekali cara berbeda untuk menanganinya.

Jadi dari sudut pandang kami, kami memiliki hampir 30 tahun pengalaman di Australia dalam melakukan hal ini. Meskipun kami tidak melakukan pemodelan, kami bekerja sama dengan para pemodel untuk menunjukkan kepada mereka bagaimana katup akan merespons dan melakukan hal tersebut. Namun kami juga memiliki banyak pengalaman praktis. Kami melakukan commissioning banyak katup kami. Kami merancangnya dan memastikan semuanya berfungsi serta melihatnya secara langsung. Jadi, pemodelan dan pengalaman nyata adalah dua hal yang benar-benar terpisah. Terkadang Anda akan melihat laporan dari seorang pemodel yang tampaknya tidak tepat. Biasanya itu karena data input yang kurang tepat dan kami memiliki pengalaman untuk membagikan hal tersebut sehingga kami dapat memberikan solusi terbaik.

Jadi dari sudut pandang kami, kami melihatnya berdasarkan pengalaman. Kami tahu secara umum apa yang berhasil dan jika Anda ingin mendukungnya, Anda memiliki perangkat lunak tersebut. Anda juga bisa bekerja sama dengan perusahaan lain.

Ini adalah poin yang sangat menarik yang Anda sampaikan tentang kemampuan untuk mengidentifikasi potensi kesalahan dalam perangkat lunak pemodelan melalui pengalaman bertahun-tahun. Tampaknya juga ada nilai tinggi dalam kemampuan mengatasi blind spot, baik melalui perangkat lunak dengan meniru berbagai situasi maupun dengan mengetahui secara langsung bahwa sesuatu tampak tidak benar dan inilah alasannya.

Dan kamu benar sekali, Sarah, karena banyak dari program-program ini mengasumsikan bahwa pipa benar-benar terisi penuh dengan air karena air itu tidak dapat dimampatkan. Namun jika ada kantong-kantong udara di sepanjang pipa yang dapat dimampatkan, itu bisa memperbesar efek di area-area tertentu pada lokasi yang berbeda.

Jadi, ada banyak asumsi yang dibuat. Dan lihat juga, perangkat lunaknya memang tidak sempurna, tetapi sudah berkembang sangat jauh dan apa yang kita lihat dari sana dan laporan-laporannya sangat luar biasa, kamu tahu, ketika dilakukan dengan baik. Tapi bukan hanya soal memiliki perangkat lunak, melainkan juga tentang memiliki insinyur yang benar-benar memahami perangkat lunak tersebut dan tahu bagaimana memasukkan data yang tepat. Dan itu membutuhkan banyak pengalaman. Itulah mengapa hal itu diserahkan kepada para spesialis yang memang mengerjakannya, bukan saya, tetapi sering kali, sisi praktis dan langsung di lapangan juga membantu dan menghasilkan solusi yang baik. Karena solusinya mungkin saja tidak praktis.

Sangat benar. Menarik sekali bahwa Anda menyebutkan katup pelepas udara. Kami telah membicarakan hal itu berkali-kali dan tentu saja telah membahas manfaat rekayasa serta beberapa masalah water hammer saat menggunakan katup pelepas udara. Apakah katup udara pada pipa dapat mencegah water hammer di jaringan?

Ya dan tidak. Jadi ketika Anda menggunakan perangkat lunak pemodelan tersebut, katup pelepas udara yang umum, dan kita sedang membicarakan katup udara kombinasi, artinya jika kita memiliki katup berukuran 80 milimeter, maka katup tersebut memiliki orifis 80 milimeter untuk pemasukan udara dan orifis 80 milimeter untuk pembuangan. Beberapa katup udara, jika terjadi pemisahan kolom, yaitu ketika tekanan menjadi negatif atau kita menarik udara dalam jumlah besar, lalu kolom air kembali bersatu, dapat menghasilkan water hammer lokal di lokasi-lokasi strategis. Jadi, katup ini sangat baik dalam melindungi pipa dari vakum. Sangat baik dalam mengeluarkan udara, tetapi dengan produk dan aplikasi yang salah, justru bisa memperburuk keadaan. Di sinilah produk-produk di pasaran saat ini, seperti katup pencegah pengisian cepat (rapid filling prevention valve/RFP), katup pelepas udara anti-slam, atau katup udara pencegah lonjakan, berperan. Pada dasarnya, katup-katup ini memungkinkan udara dalam jumlah besar masuk ke dalam pipa, tetapi akan mengeluarkan udara dengan laju yang lebih lambat dan terkontrol.

Benar.

Dan ada berbagai cara yang sebenarnya mereka gunakan untuk mencapai fungsi tersebut, tetapi cara-cara itu sangat aman dan dapat dimodelkan dengan sangat sederhana dan mudah di perangkat lunak ini juga.

Menarik sekali. Jadi Colin, dari mana sebaiknya orang mulai ketika mereka mempertimbangkan cara mengatasi masalah water hammer?

Sebenarnya, itu tergantung pada aplikasi dan tingkat kompleksitasnya. Yang selalu kami coba lakukan, jika mereka datang kepada kami di BERMAD Australia, kami memang tidak menyediakan perangkat lunak pemodelan ini, tetapi kami memiliki pengalaman 30 tahun dan keahlian dalam menyelesaikan masalah dengan benar. Kami tentu dapat memberikan saran tentang apa yang menyebabkan masalah tersebut. Dan biasanya kami mengatakan, ketika kami datang ke lokasi kadang-kadang, atau kami akan membahasnya melalui telepon atau pertemuan zoom atau apa pun. Kami akan dapat memberikan solusi yang menurut kami tepat. Kami juga dapat memberikan saran tentang cara memasangnya, bagaimana cara kerjanya, dan juga memberi tahu mereka bahwa jika mereka benar-benar ingin memodelkannya dan pergi ke perusahaan independen, kami bisa menunjukkan cara kerjanya dan mereka bisa membuktikannya. Jadi, sering kali sebelum Anda membeli sesuatu, Anda ingin tahu, apakah ini benar-benar akan berfungsi?

Kami memberikan banyak referensi untuk pekerjaan yang telah kami tangani dan kami juga membagikan banyak pekerjaan yang berjalan dengan baik maupun yang kurang berhasil, karena kami punya pengalaman tersebut. Hal yang penting, Sarah, karena Anda banyak belajar dari kesalahan dan kadang-kadang Anda membuat asumsi yang ternyata salah. Itu karena kami tidak bisa melihat apa yang sebenarnya ada di bawah tanah. Kami tidak tahu apakah material pipa itu baja atau PVC. Dan itu berpengaruh pada bagaimana katup bereaksi, kecepatan, dan sebagainya. Jadi ini memang masalah yang cukup kompleks, tapi dari mana Anda harus mulai?

Kami adalah titik awal yang sangat baik untuk memulai percakapan tersebut, sudah pasti.

Luar biasa. Senang mendengarnya.

Colin, terima kasih telah bergabung dengan saya hari ini. Ini telah menjadi percakapan yang sangat baik tentang water hammer.

Itu bagus. Terima kasih.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang industri air, termasuk produk, tips, instalasi, operasi, dan teknik pemeliharaan, kunjungi Bermad.com.au dan berlangganan buletin industri kami. Anda akan bergabung dengan lebih dari 3000 profesional industri dan belajar dari tim spesialis industri Bermad yang berpengalaman. Terima kasih telah menyimak episode Controlling Water ini. Untuk episode, sumber daya, dan informasi lainnya, kunjungi Bermad.com.au