Apa itu Analisis Jaringan Pipa?

Analisis jaringan pipa adalah perhitungan aliran fluida dan penurunan tekanan dalam sistem perpipaan yang kompleks. Analisis sistem perpipaan penting untuk utilitas publik yang memasok air ke konsumen, perencanaan distribusi gas alam, atau sistem perpipaan di mana tekanan pengiriman dan laju aliran yang konsisten penting. Tidak mungkin pemasok mengetahui permintaan spesifik dan laju aliran di seluruh jaringan, sehingga analisis jaringan pipa menyediakan metode di mana loop sistem dipilih dan perhitungan dilakukan.

Perhitungan yang diperlukan untuk analisis jaringan pipa tersedia dalam paket perangkat lunak komersial, tetapi persamaan fundamental juga dapat dihitung secara manual. Analisis menggunakan metode relaksasi di mana loop perpipaan dipilih, penurunan tekanan dan titik pengiriman diperkirakan. Jumlah material yang melewati sistem kemudian ditentukan, dan serangkaian perhitungan dilakukan.

Pada titik ini, koreksi dilakukan terhadap perkiraan dan perhitungan diulang bila diperlukan. Ini dikenal sebagai metode iteratif. Proses berlanjut dengan perubahan asumsi yang semakin kecil, sampai konservasi massa dan energi terpenuhi. Konservasi massa dan energi berarti tekanan masuk dan aliran pada titik suplai sama dengan kehilangan tekanan sistem dan laju aliran dan tekanan pengiriman yang dibutuhkan pelanggan.

Analisis jaringan pipa menggunakan metode iteratif yang sama terlepas dari cairan yang dikirim. Pentingnya dan kompleksitas perhitungan ini meningkat seiring dengan pertumbuhan jaringan pipa, dan pelanggan mengharapkan pengiriman yang tidak terputus. Dinamika fluida dan penurunan tekanan dapat diukur secara eksperimental, tetapi pengukuran laboratorium tidak selalu diterjemahkan dengan baik ke sistem loop yang tumpang tindih di dunia nyata, banyak titik pengiriman, dan jaringan pipa yang terus berubah.

Perencana utilitas dapat menggunakan hasil analisis jaringan pipa untuk memodifikasi dan meningkatkan sistem mereka. Permintaan pelanggan baru mungkin memerlukan stasiun pompa atau kompresor tambahan untuk memasok aliran yang memadai. Subdivisi atau lingkungan yang berkembang mungkin memerlukan analisis ulang jaringan, karena penambahan loop perpipaan baru mengubah asumsi perhitungan.

Pipa air dapat mengembangkan skala internal, atau kekasaran, seiring bertambahnya usia. Ini mungkin memerlukan energi pemompaan tambahan untuk mengatasinya. Analisis jaringan pipa biasanya membutuhkan proses yang dinamis dengan variabel yang terus berubah, daripada analisis tunggal tanpa kelonggaran untuk perubahan dari waktu ke waktu.
Metode komputasi yang secara tradisional digunakan untuk menghitung analisis jaringan pipa secara manual adalah metode Hardy Cross. Metode ini mengasumsikan bahwa semua ukuran dan panjang pipa adalah variabel tetap. Metode Hardy Cross menjadi kurang akurat karena sistem perpipaan menjadi lebih kompleks. Hasil dari perhitungan Hardy Cross mungkin kurang akurat dibandingkan aplikasi perangkat lunak, tetapi hasilnya dapat digunakan sebagai asumsi untuk perhitungan perangkat lunak yang lebih kompleks.