13 Kesalahan Umum Pemilihan Pompa yang Salah

Pemilihan pompa yang tepat sangat penting untuk memastikan efisiensi proses yang maksimal, biaya perawatan yang rendah, dan keandalan.

Pompa yang tepat spesifikasinya dapat mencegah berbagai masalah, mulai dari kavitasi, proses berbahaya yang menyebabkan kerusakan pada komponen internal pompa, hingga menghindari waktu henti yang tidak direncanakan, perawatan yang tidak terjadwal, dan hasil yang tidak diharapkan. Selain itu, memilih pompa yang tepat sesuai kebutuhan Anda dapat meningkatkan efisiensi energi hingga 20%, yang secara finansial masuk akal bagi profitabilitas bisnis Anda secara keseluruhan.

Ada sejumlah faktor yang perlu dipertimbangkan saat memilih pompa untuk proses Anda, tetapi seringkali banyak faktor ini diabaikan atau tidak sepenuhnya dipahami oleh orang yang membuat keputusan akhir.

Berikut adalah 13 kesalahan umum yang terkait dengan pemilihan pompa yang salah:

1. Ukuran terlalu kecil atau terlalu besar

Salah satu kesalahan umum dalam pemilihan pompa seringkali disebabkan oleh ukuran pompa yang terlalu kecil atau terlalu besar. Hal ini menyebabkan pengoperasian yang tidak efisien dan berpotensi mengganggu kinerja sistem.

Pompa yang terlalu kecil dapat mengakibatkan unit kesulitan mentransfer volume fluida yang dibutuhkan dalam waktu yang dibutuhkan akibat kehilangan tekanan. Hal ini menyebabkan fluida bersirkulasi kembali, alih-alih ditransfer, sehingga membatasi hasil operasional.

Contohnya adalah fasilitas manufaktur yang menangani fluida dengan viskositas tinggi yang menjadi lebih kental pada suhu rendah. Pompa yang terlalu kecil akan kesulitan mempertahankan laju aliran yang dibutuhkan untuk memenuhi target produksi seiring dengan peningkatan viskositas. Masalah lain yang mungkin terjadi termasuk gangguan tripping atau kegagalan.

Di sisi lain, pompa yang terlalu besar dapat mengakibatkan sejumlah masalah yang akan mengurangi masa pakainya. Masalah-masalah ini antara lain:

• Aliran dan tekanan yang lebih besar dari yang diperlukan menyebabkan resirkulasi dan dry running. 
• Pemborosan energi berlebih. 
• Kerugian tekanan yang lebih tinggi jika aliran yang dihasilkan lebih besar dari ukuran pipa yang direkomendasikan. 
• Water hammer dan potensi kerusakan pada pipa dan komponen sistem terkait.

Oleh karena itu, sangat penting untuk mempertimbangkan semua parameter sistem dan kondisi operasi, termasuk kemungkinan perubahan kapasitas, diversifikasi, atau sifat fluida, sebelum memilih pompa. Salah satu solusi untuk memitigasi potensi perubahan di masa mendatang adalah dengan menggunakan pompa yang lebih kecil sejak awal dan menggabungkannya dengan penggerak inverter untuk mengubah kinerja sesuai kebutuhan, serta memastikan tangki suplai berukuran tepat, yaitu 7-10 kali lipat dari laju aliran yang dibutuhkan.

2. Kompatibilitas Kimia

Kompatibilitas kimia sangat penting bagi pompa. Kompatibilitas kimia merinci seberapa kompatibel suatu cairan dengan suatu material, yang memberikan indikasi masa pakai material tersebut bersama dengan cairan yang disalurkan. Kekuatan setiap material bergantung pada kondisi yang dihadapinya.

Efek ketidakcocokan kimia meliputi:

• Serangan (Chemical Attack) – serangan kimia pada material yang menyebabkan goresan, yang menyebabkan rongga dan kegagalan material. 
• Pembengkakan (Swelling) – gasket atau plastik membengkak sehingga tidak dapat digunakan atau tersangkut pada casing dan menyebabkan kerusakan. 
• Kerapuhan (Brittleness) – material menjadi keras dan rapuh sehingga memperpendek masa pakainya. 
• Pelarutan (Dissolution) – bahan yang larut dalam cairan.

Kompatibilitas kimia merupakan aspek kunci dalam pemilihan pompa, yang memengaruhi masa pakai dan integritas komponen yang digunakan di dalam unit. Komponen yang tidak kompatibel dengan cairan yang dipompa, seperti elastomer atau material casing, dapat berdampak buruk pada keseluruhan sistem yang menyebabkan kegagalan material, yang dapat berupa pembengkakan komponen yang mengakibatkan kerusakan, kerapuhan, atau bahkan pelarutan. Ketidakcocokan apa pun dapat mengurangi masa pakai masing-masing komponen, atau bahkan keseluruhan sistem.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kompatibilitas kimia meliputi;

• Konsentrasi bahan kimia yang akan dipompa. 
• Suhu ketika fluida dipompa. 
• Apakah ada bahan kimia lain yang digunakan?

Bahan kimia lain mungkin merupakan bahan kimia yang berpotensi ditangani oleh pompa, tetapi juga bahan kimia yang digunakan untuk pembersihan seperti dalam CIP, atau pelarut yang digunakan untuk melarutkan cairan yang mengeras seperti lem.

Peringkat kompatibilitas material menggunakan berbagai skala yang dapat berkisar dari ‘A’ untuk kompatibilitas yang sangat baik hingga ‘D’ untuk efek yang parah, dengan ‘X’ menunjukkan belum teruji atau tidak cukup informasi yang tersedia. Terlepas dari kompatibilitas suatu material dengan cairan tertentu, karakteristik lain seperti sifat mudah terbakar atau abrasif dan apakah cairan mengkristal saat kontak dengan udara juga harus dipertimbangkan.

Anggapan bahwa satu solusi pompa dapat kompatibel dengan semua bahan kimia adalah kesalahpahaman umum karena karakteristik cairan yang bervariasi seringkali memerlukan pertimbangan material yang berbeda. Selain itu, dengan munculnya pencetakan 3D komponen, komponen-komponen ini seringkali dapat dibuat dari material yang informasi dan pengujiannya dengan bahan kimia sangat kurang – sehingga menyulitkan penggunaannya.

3. Kecepatan Pompa Terlalu Cepat untuk Aplikasi

Dinamika fluida adalah area lain yang dapat terdampak oleh pemilihan pompa yang salah, terutama jika kecepatan pompa terlalu tinggi untuk aplikasi tersebut. Kecepatan pompa bervariasi tergantung pada aplikasinya, seperti permintaan intermiten dalam aplikasi pemindahan atau pembongkaran massal. Hal ini dapat menjadi masalah khususnya dalam aplikasi pemrosesan berkelanjutan seperti pendinginan peralatan, pasokan bahan bakar ke generator atau mesin, atau di fasilitas produksi barang konsumsi bergerak cepat Fast-moving consumer goods (FMCG).

Hal ini terlihat jelas dalam operasi pemindahan pasir, kerikil, dan nat, di mana kecepatan pompa yang berlebihan dapat dengan cepat mengikis komponen internal dan memperpendek umur peralatan. Demikian pula, kecepatan pompa yang terlalu tinggi dapat berdampak negatif pada konsistensi dan kualitas produk; mengubah konsistensi zat seperti cat, yogurt, atau krim yang dapat mengental jika diaduk, berpotensi menyebabkan perbedaan yang tidak diinginkan pada produk akhir.

Pompa yang beroperasi pada kecepatan berlebih dalam suatu aplikasi juga dapat menyebabkan aliran melonjak atau bahkan kering jika tangki dikosongkan lebih cepat dari yang diharapkan, yang dapat mengakibatkan penghentian tak terduga, aliran tidak akurat, dan kavitasi.

Saat menangani fluida kental seperti lumpur, molase, atau minyak berat, kecepatan pompa yang tinggi mungkin tidak memberikan waktu yang cukup bagi fluida untuk mengalir ke dalam casing pompa, sehingga mengurangi efisiensi pompa dan berisiko mengalami dry running.

Jam operasional suatu aplikasi, viskositas fluida, dan abrasivitas harus selalu menentukan pilihan akhir, memastikan kecepatan dan desain yang dipilih sesuai dengan kebutuhan aplikasi.

4. Desain Pompa Tidak Cocok untuk Material Abrasif

Saat menangani fluida abrasif, pemilihan pompa yang salah dapat menghambat operasi dan sangat mengurangi masa pakai pompa. Dalam suatu aplikasi, seringkali terdapat beberapa desain dan varian pompa yang dapat menangani fluida tertentu. Misalnya, pompa dengan katup internal seperti desain Diafragma Berpenggerak Udara (Air Operated Diaphragm) mungkin dipilih karena efisiensi dan kemampuannya dalam memindahkan fluida.

Namun, efisiensi terganggu ketika katup tersumbat atau partikel abrasif dari cairan yang dipompa menyebabkan kerusakan pada elastomer internal. Ketika pompa tersumbat, intervensi manual seringkali diperlukan untuk membongkar unit, menghilangkan sumbatan, dan mengganti komponen – yang mengganggu alur kerja dan meningkatkan biaya perawatan.

Contoh lain adalah penggunaan pompa untuk dewatering tambang di mana fluida yang dipindahkan mengandung partikel abrasif seperti pasir atau pecahan batu. Pemilihan pompa yang salah atau kurangnya prafiltrasi dapat menyebabkan kegagalan pompa prematur akibat keausan yang berlebihan, terutama pada desain pompa dengan celah sempit. Demikian pula, jika kecepatan desain pompa terlalu tinggi untuk aplikasi tertentu—seperti pompa sentrifugal yang beroperasi dengan kecepatan tinggi dalam aplikasi pemindahan bubur, hal ini dapat menyebabkan erosi komponen yang cepat dan seringnya kerusakan.

Pemilihan pompa untuk material abrasif memerlukan pertimbangan yang cermat pada tahap penyelidikan. Jenis, konsentrasi, dan ukuran partikel pada akhirnya menentukan pompa mana yang dipilih untuk aplikasi tersebut guna mencapai operasi yang efisien, biaya masa pakai terendah, dan memperpanjang umur peralatan.

5. Pendinginan Tidak Memadai

Faktor lain yang sering terabaikan saat memilih pompa adalah kemungkinan pendinginan yang tidak memadai saat mengoperasikan pompa melalui Penggerak Kecepatan Variabel (VSD). Kipas motor berputar dengan kecepatan yang sama dengan poros motor, sehingga menghasilkan pendinginan yang efektif. Namun, pada kecepatan kurang dari 35 Hz, kipas berputar terlalu lambat untuk menghasilkan pendinginan yang efektif, yang dapat menyebabkan panas berlebih.

Oleh karena itu, saat menentukan pompa untuk aplikasi tertentu, semua titik kerja harus dipertimbangkan, terutama yang memerlukan operasi di bawah 35 Hz karena di bawah kecepatan tersebut, pendinginan kipas tambahan akan diperlukan untuk memastikan motor didinginkan.

6. Dirancang untuk Tugas Berat (Heavy-Duty) 

Kesalahan yang merugikan dalam pemilihan unit adalah mengabaikan pentingnya desain tugas berat. Desain pompa tugas berat sangat penting untuk operasi yang menuntut jam operasional yang panjang, di mana suatu proses bergantung pada satu unit atau terdapat tekanan pembuangan yang tinggi, seperti dalam pengeringan tambang, aplikasi pendinginan, atau dalam industri di mana prosesor beroperasi 24/7 seperti di industri minyak dan gas.

Fitur khas dari desain tugas berat adalah penggunaan;

• Bantalan tambahan di rumah pompa yang mengurangi ketergantungan pompa pada bantalan motor saja untuk memperpanjang umur dan keandalannya. 
• Bantalan dorong (thrust bearings) dirancang untuk mengakomodasi lonjakan pada ujung pembuangan pompa dan menjaga poros tetap seimbang. 
• Desain pompa bantalan yang menjorok untuk menopang kepala pompa dan mengurangi gaya pada masing-masing komponen.
• Desain pompa berukuran besar untuk memastikan tugas ditangani dengan nyaman dan tidak bekerja pada kapasitas maksimum sepanjang waktu sehingga memungkinkan operator untuk meningkatkan aliran di masa mendatang karena efisiensi berkurang.

Meskipun memiliki keuntungan yang jelas, kesalahan dalam memilih pompa tugas standar sering kali dilakukan karena pertimbangan biaya atau kurangnya pemahaman tentang kondisi operasi dunia nyata.

Sebelum membuat pilihan pompa akhir, pengambil keputusan harus secara akurat menentukan persyaratan pengoperasian dan berkonsultasi dengan produsen pompa berpengalaman yang dapat memberikan opsi desain pompa yang sesuai untuk memastikan ketahanan dan efisiensi sistem Anda.

7. NPSH yang Diperlukan Terlalu Tinggi untuk Aplikasi

Pompa sentrifugal membutuhkan tekanan hisap tertentu yang dikenal sebagai NPSHR (Net Positive Suction Head Required) untuk memastikan laju aliran yang diinginkan terpenuhi. Jika tidak terpenuhi, pompa dapat mengalami kavitasi, yaitu ketika fluida di dalam casing pompa mulai mendidih, menyebabkan gelembung-gelembung di dalamnya meledak dengan energi yang sangat besar. Reaksi ini dan uap yang dilepaskan akan menyebabkan kerusakan pada komponen internal seperti casing dan impeller, serta mengurangi aliran dan menyebabkan kegagalan mekanis.

Untuk menghindari kavitasi, penting untuk memastikan NPSH yang tersedia untuk pompa, yang dikenal sebagai NPSHA. Nilai ini harus setidaknya 10% lebih tinggi daripada NPSH yang disyaratkan oleh pompa untuk memperhitungkan keausan pompa, rugi-rugi sistem, dan rugi-rugi sistem aktual antara instalasi teoritis dan aktual.

NPSH yang tersedia dapat ditingkatkan dengan meningkatkan ukuran tangki hisap, menurunkan suhu fluida, mengurangi ketinggian aplikasi, dan meningkatkan ukuran pipa. NPSH yang dibutuhkan oleh pompa dapat dikurangi melalui ukuran dan kecepatan pompa, desain pompa, dan desain instalasi.

Kavitasi dapat dipicu oleh aliran tinggi atau rendah, tekanan hisap rendah, pemanasan fluida yang tidak terduga, keausan pompa, dan ketidakcocokan pompa dengan aliran paralel. Pemantauan NPSHR dalam kondisi NPSH rendah sangatlah penting, dan NPSH pompa dapat dikurangi hingga 50-60% melalui penambahan inducer. Namun, hal ini hanya memengaruhi bagian tertentu dari kurva pompa.

8. Tidak Mempertimbangkan Perubahan Viskositas Fluida

Memilih pompa tanpa mempertimbangkan perubahan viskositas fluida merupakan kesalahan umum dan berpotensi merugikan yang dapat dengan mudah terjadi di berbagai industri. Contohnya dalam industri makanan dan minuman adalah ketika produsen dapat mengubah komposisi campuran karena perubahan selera konsumen atau kekurangan bahan baku, yang secara tidak sengaja dapat memengaruhi viskositas campuran. Di sisi lain, industri minyak dan gas telah mengalami perubahan bahan bakar dari Bahan Bakar Minyak Berat (BBM) hingga 1500 cst menjadi Bahan Bakar Minyak Rendah Sulfur (BBM) dengan viskositas yang mirip dengan air (1 cst).

Pompa yang dipilih untuk fluida dengan viskositas rendah tidak akan memiliki daya motor yang memadai untuk memindahkan fluida yang lebih kental pada tekanan dan laju aliran yang sama dengan yang dirancang. Lebih lanjut, jika viskositas fluida meningkat terlalu tinggi, pompa berpotensi beroperasi pada kecepatan yang terlalu tinggi sehingga fluida tidak dapat mengalir ke dalam casing pompa.

Viskositas beberapa cairan seperti produk minyak bumi – minyak atau lemak hewani dapat berfluktuasi karena variasi suhu sepanjang tahun, yang memengaruhi efisiensi pemompaan jika tidak diperhitungkan.

Oleh karena itu, pemilihan pompa yang tepat membutuhkan pemahaman yang komprehensif tentang karakteristik fluida dalam semua kondisi operasi yang memungkinkan. Perubahan bahan baku aplikasi di masa mendatang serta suhu penyimpanan cairan sepanjang tahun juga harus dievaluasi.

Tidak memperhitungkan perubahan viskositas dapat menyebabkan pemilihan pompa yang tidak tepat, yang menyebabkan potensi masalah operasional seperti kavitasi, peningkatan konsumsi energi, keausan dini, kegagalan pompa, dan aliran atau tekanan yang tidak memadai.

9. Penanganan yang Tidak Tepat

Kesalahan umum dalam memilih pompa industri adalah penanganan padatan yang tidak tepat, baik karena kerusakan yang tidak disengaja maupun kegagalan dalam memprosesnya dengan benar. Hal ini merupakan pertimbangan yang sangat penting dalam industri makanan, di mana tekstur dan integritas selama pemrosesan dapat berdampak langsung pada kualitas produk akhir.

Misalnya, dalam produksi jus buah, sup, atau saus, pompa yang merusak padatan mungkin dapat diterima dan diinginkan untuk menghasilkan tekstur yang lebih halus sehingga memudahkan tahap pemrosesan selanjutnya. Sebaliknya, pemilihan pompa yang salah dalam pembuatan pai dapat menyebabkan kerusakan yang tidak diinginkan pada isian buah, yang dapat mengurangi konsistensi produk akhir.

Masalah lainnya adalah konsep sensitivitas geser. Beberapa fluida dapat mengalami perilaku pengenceran geser, yang berarti viskositasnya menurun di bawah tekanan geser. Dalam kasus ini, pompa yang menghasilkan geser tinggi dapat mengubah sifat material secara drastis dan berpotensi merusak produk akhir. Fluida lainnya mengalami pengentalan geser seperti krim, dan sangat penting untuk menangani fluida tanpa perubahan yang tidak diinginkan.

Selalu penting untuk memahami kemampuan penanganan padatan minimum dan maksimum pompa untuk memastikannya memenuhi persyaratan spesifik proses.

10. Pemilihan Segel (Seal) yang Salah

Memilih seal yang salah untuk pompa merupakan kesalahan umum, yang dapat berdampak drastis pada kinerja pompa dan seringkali menyebabkan kegagalan dini. Misalnya, menggunakan seal pegas terbuka ketika seal berkapsul dibutuhkan merupakan kesalahan umum.

Seal pegas terbuka, yang sering digunakan untuk transfer fluida umum, kurang cocok untuk aplikasi yang melibatkan penanganan padatan berserat abrasif yang mungkin terperangkap di dalam pegas.

Masalah lain adalah memilih seal tunggal ketika seal ganda diperlukan, terutama dalam aplikasi berbahaya, atau selama penanganan fluida bersuhu tinggi di mana sistem seal ganda memberikan keamanan ekstra dan mengurangi potensi kebocoran.

Demikian pula, kurangnya perhatian pada sistem pembilasan juga dapat mengakibatkan kegagalan pompa. Sistem pembilasan, di mana fluida yang kompatibel digunakan untuk mendinginkan dan melumasi permukaan seal, penting untuk umur panjang seal dalam aplikasi tertentu tetapi seringkali diabaikan.

Ada kalanya pompa tanpa seal merupakan solusi terbaik, tetapi ini hanya dapat direkomendasikan berdasarkan pengalaman.

Tidak berkonsultasi dengan produsen pompa yang tepat seringkali menyebabkan pemilihan seal pompa yang tidak tepat. Produsen memiliki pengetahuan mendalam dan dapat memberikan bantuan berharga dalam memilih jenis seal yang paling tepat untuk aplikasi tertentu.

Memahami kendala berbagai desain seal mekanis memastikan pemilihan seal yang tepat dapat memperpanjang masa pakai pompa, sehingga meningkatkan keandalan sistem.

11. Pemilihan Pompa Berdasarkan Harga, Bukan Umur Operasional

Kesulitan umum dalam pemilihan pompa adalah berfokus terutama pada harga awal, sementara mengabaikan implikasi biaya dari masa pakai pompa atau kemudahan perawatannya.

Ada pompa yang memiliki harga beli awal yang rendah, tetapi perawatannya sulit atau suku cadangnya mahal dan perlu diganti secara berkala.

Keteraturan penggantian suku cadang dapat meningkatkan biaya masa pakai unit secara signifikan, terutama jika perawatan atau waktu henti juga dipertimbangkan.

Sangat penting untuk menyelaraskan ekspektasi terkait perawatan berkelanjutan dan konsumsi suku cadang pada tahap permintaan. Berkonsultasi dengan produsen pompa berpengalaman yang dapat memberikan wawasan berdasarkan aplikasi di dunia nyata, yang memberikan pendekatan yang lebih holistik terhadap proses pemilihan, membantu menyelaraskan ekspektasi dengan pengalaman.

12. Pipa Tidak Berukuran Sesuai Pompa

Dalam perancangan dan pemasangan sistem pompa, kesalahan yang sering terjadi adalah menentukan spesifikasi pipa sebelum memilih pompa yang tepat—urutan yang tidak tepat yang dapat menyebabkan masalah kinerja substansial dan peningkatan biaya operasional. Metode yang tepat seharusnya selalu mencocokkan pipa dengan kebutuhan pompa, bukan sebaliknya.

Misalnya, jika pipa 4 inci dipasang dalam suatu proses, tetapi pompa yang paling sesuai atau pompa yang dipilih selanjutnya membutuhkan pipa 6 inci, berarti unit tersebut beroperasi dalam kondisi suboptimal yang berpotensi menyebabkan kavitasi, penurunan aliran, dan bahkan keausan dini. Jika pipa outlet berukuran terlalu kecil, maka dapat terjadi inefisiensi yang besar karena besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk mengalirkan fluida ke pipa yang berukuran terlalu kecil, yang menyebabkan pompa bekerja lebih keras dan mengonsumsi energi yang lebih tinggi.

Untuk mencapai keselarasan optimal antara pompa dan keseluruhan sistem tempat pompa beroperasi, penting untuk memilih pompa terlebih dahulu, baru kemudian merancang pipa yang sesuai. Pendekatan ini mengurangi penggunaan energi dan memperpanjang umur sistem.

13. Suhu Cairan

Pemilihan pompa yang salah untuk fluida bersuhu tinggi juga merupakan kesalahan umum dalam pemilihan pompa industri. Suhu cairan tidak hanya memengaruhi komponen internal pompa, yang menyebabkan beberapa komponen seperti elastomer pada suhu tertentu berubah bentuk atau meleleh, tetapi juga dapat secara langsung memengaruhi priming pompa dan NPSH yang tersedia agar pompa dapat beroperasi secara efektif.

Jika pompa yang dirancang untuk cairan bersuhu tinggi dengan viskositas rendah bertemu dengan cairan yang lebih dingin dengan viskositas tinggi karena keputusan operator pabrik untuk mengurangi biaya energi pemanas, hal ini dapat menyebabkan pompa kesulitan mentransfer cairan dengan viskositas tinggi yang menyebabkan motor trip, atau aliran yang tidak mencukupi.

Di sisi lain, jika pompa yang dirancang untuk cairan bersuhu rendah mulai mentransfer fluida bersuhu tinggi yang tidak dirancang untuknya karena keputusan untuk meningkatkan suhu fluida guna meningkatkan penyemprotan, hal ini dapat menyebabkan selip pompa atau resirkulasi pada beberapa teknologi pompa. Ini adalah masalah yang kami temui, yang dapat Anda baca dalam studi kasus ini. Selain itu, segel pompa mungkin tidak sesuai dan dapat bocor atau NPSH yang tersedia mungkin lebih rendah daripada yang dibutuhkan oleh pompa sehingga menyebabkan masalah tambahan.

Kesimpulan

Pompa yang dipilih dengan tepat memastikan penggunaan energi yang rendah, memperpanjang umur komponen, dan meningkatkan keandalan operasional unit untuk mencapai kinerja yang berkelanjutan dan hemat biaya. Berkonsultasi dengan produsen dan pemasok pompa berpengalaman pada tahap desain instalasi baru akan memastikan bahwa setiap aspek kebutuhan transfer fluida Anda dipertimbangkan dan akan membantu menghindari kesalahan yang merugikan.