Analisa Kekuatan Penstock Dengan Material GRP PLTM Kapasitas 2x4,2 MW

Abstrak

ABSTRAK
Penstock merupakan salah bagian yang penting untuk Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM). Salah satu material baru untuk penstock adalah Glass Reinforced Plastic (GRP), sehingga perlunya dikaji lebih lanjut kesesuaian material terhadap fungsinya. Pada kajian metodologi yang digunakan dibagi tiga bagian besar yaitu menghitung head loss pada pipa, menghitung tekanan yang terjadi dengan perangkat lunak Bentley Hammer, dan mensimulasikan tegangan yang terjadi dengan menggunakan perangkat lunak Solidworks. Hasil dari kajian ini head netto sebesar 85,9 m nilai tersebut dipengaruhi head losses major yang sebesar 3,58 m, nilai head losses major dapat diperkecil dengan memperbesar diameter pipa. Penutupan katup selama 30 detik menyebabkan tekanan puncak 1.414 kPa pada waktu 25 detik dan peningkatan tekanan sebesar 73% dari tekanan awal sebesar 817 kPa. Nilai tegangan maksimum pada area Penstock Horizontal Sebesar 8.492.140 Pa yang mana dari aspek kekuatan masih aman untuk Penstock Horizontal. Pada Penstock Diagonal tegangan aksial maksimum sebesar 68.536.200 Pa yang mana nilai ini masih lebih besar dibandingkan nilai Yield Strength Aksial yang sebesar 21.700.000 Pa. karena material GRP ini masih kurang baik digunakan pada kondisi terkespos maka dapat menggunakan material pengganti seperti ASTM A36.

ABSTRACT
Penstock is an important part of a Mini-hydro Power Plant (MHPP). One of the new materials for penstock is Glass Reinforced Plastic (GRP) So it is necessary to study further the suitability of the material to its function. In the study, the methodology used is divided into three major parts, namely calculating the head loss in the pipe, calculating the pressure that occurs with the Bentley Hammer software, and simulating the stress that occurs using the Solidworks software. The results of this study are the net head of 85.9 m, the value is influenced by the major head losses of 3.58 m, and the value of the major head losses can be reduced by increasing the diameter of the pipe. For 30 seconds closing value, peak pressure of 1,414 kPa at 25 seconds and a pressure increase of 73% from the initial pressure of 817 kPa. The maximum stress value in the Horizontal Penstock area is 8,492.140 Pa, which from the aspect of strength is still safe for Horizontal Penstock. At Penstock Diagonal the maximum axial stress is 68,536,200 Pa, which is still higher than the Axial Yield Strength value of 21.700.000 Pa. because this GRP material is still not good for use in exposed conditions, it can use substitute materials such as ASTM A36.