NPSH adalah: Cara Menghitung NPSHa, Contoh, dan Margin

Pemasok pompa dari Jepang mengirim datasheet dengan satu nilai berlabel hitsuyo NPSH ("NPSH yang dibutuhkan"). Formulir pertanyaan mereka meminta Anda mengisi NPSH yang bisa diberikan sistem Anda, yang di Jepang disebut yuko NPSH. Untuk menjawabnya, Anda perlu menghitung NPSHa untuk tangki, perpipaan, dan cairan di pabrik Anda sendiri, lalu memutuskan berapa margin yang cukup.
Panduan ini menjelaskan apa itu NPSH dan cara menghitung NPSHa. Tiga contoh hitung dibahas: flooded suction, suction lift, dan tangki air jenuh bertekanan. Setelah itu dibahas cara memandang margin NPSHa terhadap NPSHr, isi pedoman ANSI/HI 9.6.1 dari Hydraulic Institute, dan apa yang perlu ditanyakan ke pemasok pompa.
Daftar isi
- NPSH adalah: Pengertian dan Istilah yang Perlu Diketahui
- Cara Menghitung NPSHa
- Contoh Perhitungan NPSHa
- Mengecek NPSHa dari Pembacaan Gauge di Sisi Hisap
- NPSHa dan NPSHr: Cara Memandang Margin
- Jika Hasil Pengukuran dan Perhitungan Tidak Cocok
- Checklist dan Template Pertanyaan
- Batas Penggunaan Panduan Ini
- FAQ
- Sumber
NPSH adalah: Pengertian dan Istilah yang Perlu Diketahui
NPSH adalah singkatan dari net positive suction head (head isap positif netto). Besaran ini menyatakan, dalam tinggi kolom cairan (meter), seberapa jauh tekanan total cairan yang masuk ke pompa berada di atas tekanan uap cairan itu pada suhu tersebut. Tekanan total di sini mencakup tekanan statis dan kecepatan aliran.
NPSH adalah head, bukan tekanan dalam Pa, dan bukan sekadar tinggi pemasangan pompa. Para teknisi memakainya untuk menilai apakah sisi hisap pompa menjaga cairan agar tidak menguap di dalam pompa.
Mengapa Tekanan Hisap Penting: Kavitasi
Pompa menaikkan tekanan di sisi discharge, tetapi di dekat inlet impeler tekanan turun secara lokal. Jika di titik itu tekanan jatuh sampai tekanan uap cairan, terbentuk gelembung uap. Gelembung tersebut dapat pecah ketika sampai di daerah bertekanan lebih tinggi di sebelah hilirnya.
Inilah kavitasi. Jika berkembang, kavitasi dapat menimbulkan bising, getaran, penurunan kinerja, dan kerusakan komponen pompa.
Udara yang terhisap dari luar penyebabnya berbeda, sehingga kedua masalah ini perlu diselidiki secara terpisah.
NPSHa dan NPSHr
Dua nilai dibandingkan saat memilih pompa:
- NPSHa (NPSH tersedia, NPSH available): head isap yang benar-benar diberikan sistem, termasuk tangki dan pipa hisap, ke pompa. Nilainya dihitung dari level cairan, tekanan, suhu, dan debit. Karena itu pompa yang sama bisa mengalami NPSHa yang berbeda setiap kali kondisi operasi berubah. Dokumen berbahasa Jepang menyebutnya yuko suikomi head.
- NPSHr (NPSH yang dibutuhkan, NPSH required): head isap yang menurut pabrikan diperlukan pompa agar kinerjanya sesuai spesifikasi. Nilai ini berlaku untuk debit, kecepatan putaran, dan cairan tertentu. Anda juga bisa menemukan penulisan NPSHreq, atau hitsuyo suikomi head dalam dokumen Jepang. Baca nilainya dari kurva kinerja dan spesifikasi pabrikan.
NPSHr bukan satu angka tetap untuk satu pompa. Nilainya berubah mengikuti debit dan kecepatan putaran. Jika Anda hanya mengecek titik rated, margin yang dibutuhkan bisa hilang pada debit lebih besar setelah start-up atau pada titik operasi lain.
Arah umumnya sederhana: NPSHa yang makin besar dan NPSHr yang makin kecil membuat margin sisi hisap lebih mudah diperoleh. Namun selisih itu saja tidak menentukan kinerja discharge atau debit minimum, jadi evaluasilah bersama rentang operasi pompa.
Arti NPSH3
NPSH3 adalah nilai uji, yaitu NPSH saat kavitasi menurunkan total head pompa sebesar 3%. Pada pompa multistage, angka 3% merujuk pada head tahap pertama, bukan 3% dari tekanan discharge seluruh pompa.
Gambar berikut menunjukkan konsep ujinya. Kondisi hisap diubah-ubah sementara debit dan kecepatan putaran dijaga konstan.
Gambar 1: NPSH3 Adalah Titik Saat Head Sudah Turun, Bukan Titik Awal Munculnya Gelembung
Konsep uji yang mengubah kondisi hisap pada debit dan kecepatan konstan. Bukan data uji pompa tertentu.
Berada di atas NPSH3 tidak menghilangkan semua pengaruh kavitasi, termasuk bising dan kerusakan.
Sebagian pabrikan menampilkan NPSHr sebagai NPSH3, tetapi jangan menganggap keduanya selalu sama. Dalam artikel tanggal 18 Maret 2025, Hydraulic Institute menjelaskan bahwa ANSI/HI 9.6.1 edisi 2024 menetapkan margin NPSH berdasarkan NPSHr yang diberikan pabrikan. NPSHr itu harus sama dengan atau lebih besar daripada NPSH3 hasil uji.
Cara Menghitung NPSHa
Untuk tangki besar, NPSHa dapat dihitung dari tekanan pada permukaan cairan, beda tinggi ke pompa, dan rugi pipa hisap. Metode ini mengasumsikan aliran cairan satu fasa yang tunak, kecepatan di permukaan tangki yang dapat diabaikan, dan tidak ada tambahan energi lain, misalnya dari booster pump, di sepanjang jalur.
Pakai tekanan absolut dalam rumus. Ubah tekanan menjadi head dengan densitas cairan pada suhu operasi. Jika Anda mulai dari tekanan gauge, tambahkan dulu tekanan atmosfer setempat, baru kurangi tekanan uap.
Tekanan atmosfer di lokasi pabrik juga ikut berperan. Nilai 101,325 kPa berlaku di permukaan laut. Pada ketinggian sekitar 700 m, atmosfer standar sekitar 93 kPa, sehingga suku tekanan pada contoh di bawah ini turun sekitar 0,8 m. Pakai nilai atmosfer di lokasi Anda dan cocokkan dengan sumber data yang disepakati.
Ada dua bentuk rumus, tergantung titik awal perhitungan:
Gambar 2: Dua Cara Menghitung NPSHa: dari Permukaan Tangki atau dari Inlet Pompa
Tekanan yang diukur di inlet sudah mencerminkan rugi di sisi hulu. Jangan mengurangkan rugi yang sama sekali lagi.
Tanda Suku Tinggi dan Datum Pompa
Tinggi z bernilai positif jika permukaan cairan berada di atas datum dan negatif jika di bawahnya. Karena itu tandanya berbalik antara flooded suction dan suction lift.
Contoh di sini memakai pompa horizontal dengan datum di garis tengah impeler. Pompa vertikal dan beberapa desain lain memakai acuan berbeda, jadi samakan gambar Anda dengan datum NPSH yang ditetapkan pabrikan. Jangan memasukkan tinggi pompa dari lantai atau tinggi sampai dasar tangki sebagai beda level.
Apa Saja yang Masuk ke Head Loss
Head loss tidak hanya gesekan pipa lurus. Masukkan juga rugi di entrance, belokan, katup, dan strainer. Rugi ini berubah menurut debit dan viskositas, jadi jangan memakai nilai pada debit normal untuk semua titik operasi.
Diameter dalam yang lebih kecil menaikkan kecepatan dan rugi, sehingga schedule pipa ikut berpengaruh. Pakai diameter dalam sebenarnya dari pipa yang akan dipasang, bukan ukuran nominal, saat menghitung kecepatan dan rugi.
Saat mengonversi antara tekanan dan head, pisahkan konversi "meter kolom air" yang lazim dari head pada cairan sebenarnya di suhu operasi. Perhitungan akhir harus memakai densitas yang sebenarnya.
Contoh Perhitungan NPSHa
Ketiga contoh di bawah memakai kondisi asumsi sebagai ilustrasi. Sifat air diambil dari IAPWS Industrial Formulation 1997 (IAPWS-IF97), dengan gravitasi standar g = 9,80665 m/s².
Contoh 1: Flooded Suction (Oshikomi)
Pada flooded suction, yang disebut oshikomi dalam bahasa Jepang, level cairan di tangki suplai berada di atas datum pompa sehingga tinggi itu menambah NPSHa. Dalam contoh ini, tangki terbuka mengalirkan air 60°C, dan level operasi terendah berada 3 m di atas datum.
Tekanan permukaan adalah 101,325 kPa absolut, dan rugi pipa hisap 1 m. Pada 60°C, air memiliki tekanan uap sekitar 19,946 kPa dan densitas sekitar 983,2 kg/m³.
Gambar 3: Flooded Suction: Tambahkan Tinggi dari Level Cairan Terendah
Suku tekanan memberi sekitar 8,44 m. Menambahkan tinggi 3 m dan mengurangi rugi 1 m menghasilkan sekitar 10,44 m. Ini adalah NPSHa yang diberikan sistem, jadi bandingkan secara terpisah dengan NPSHr pompa kandidat pada debit ini ditambah margin yang Anda perlukan.
Tinggi efektif ditentukan dari selisih antara datum dan level cairan yang turun selama operasi, bukan dari tinggi pemasangan tangki. Jika Anda hanya mengevaluasi level normal, margin sebenarnya akan lebih kecil daripada hasil hitung setiap kali pompa terus berjalan pada level rendah.
Jika interlock level rendah menghentikan pompa, masukkan setpoint-nya dan penurunan level lanjutan sebelum pompa benar-benar berhenti. Pusaran di permukaan dan udara yang terbawa oleh vortex adalah masalah terpisah, sehingga nilai NPSHa saja tidak menyelesaikannya.
Suhu berpengaruh besar. Pada tekanan atmosfer yang sama, jika air naik ke 80°C, tekanan uap naik menjadi sekitar 47,415 kPa. Dengan densitas sekitar 971,8 kg/m³ dan kondisi lain tetap, NPSHa turun menjadi sekitar 7,66 m.
Jika strainer melindungi inlet dari kotoran, evaluasi juga rugi saat strainer tersumbat, bukan hanya sesaat setelah dibersihkan. Pilih mesh dengan menimbang kemampuan menyaring terhadap rugi tekanan.
Contoh 2: Suction Lift (Suiage)
Pada suction lift, yang disebut suiage dalam bahasa Jepang, level cairan di tangki berada di bawah datum pompa sehingga suku tingginya negatif. Contoh ini mempertahankan air 60°C, tekanan atmosfer, dan rugi 1 m yang sama, tetapi level terendah berada 3 m di bawah datum.
Gambar 4: Suction Lift 3 m Dimasukkan ke Rumus sebagai −3 m
Mengurangkan lift 3 m dan rugi 1 m dari suku tekanan 8,44 m menyisakan sekitar 4,44 m. Karena beda level berubah dari +3 m menjadi −3 m, NPSHa lebih rendah 6 m daripada Contoh 1.
Hanya melihat tinggi kolom air teoretis yang bisa ditopang tekanan atmosfer lalu menyimpulkan "pompa bisa menghisap setinggi ini" belum cukup. Dalam praktik, tekanan uap dan rugi pipa harus dikurangkan, dan masih harus tersisa NPSHr pompa ditambah margin.
Pipa hisap yang lebih panjang atau debit yang lebih besar menambah rugi dan memakan margin. Pilih rute dan diameter pipa dengan memperhatikan hubungan kecepatan aliran dan rugi tekanan.
Walaupun NPSHa di atas kertas cukup, pompa bisa gagal mengalirkan air dengan baik jika kehilangan priming atau menghisap udara. Suction lift juga bergantung pada kekedapan udara pipa hisap dan metode priming pompa (yobimizu, air pancingan) sesuai buku petunjuk.
Saat mengukur tekanan hisap, perhatikan beda antara skala vakum pada compound gauge (rensei-kei), yaitu manometer dengan skala tekanan dan vakum, dan tekanan absolut. Jangan langsung mengurangkan tekanan uap dari pembacaan gauge negatif. Tambahkan tekanan atmosfer dulu untuk mengubahnya menjadi absolut.

Contoh 3: Tangki Air Jenuh Bertekanan
Pada tangki tertutup, tekanan permukaan bisa di atas tekanan atmosfer atau mendekati vakum. Rumusnya tetap sama: ambil selisih antara tekanan absolut permukaan dan tekanan uap pada suhu cairan.
Dalam contoh ini, tangki bertekanan 0,5 MPaG (5 barg) berisi air jenuh pada tekanan itu, dan level terendah 3 m di atas datum. Dengan tekanan atmosfer sekitar 0,101325 MPa, tekanan absolut permukaan adalah 0,601325 MPa. Spesifikasi Jepang sering menandai tekanan gauge dengan huruf "G" di belakang, seperti MPaG atau kPaG.
Pada kondisi ini, air jenuh bersuhu sekitar 158,9°C, dan tekanan uapnya sama dengan tekanan absolut permukaan, yaitu 0,601325 MPa. Suku tekanan menjadi nol, sehingga NPSHa hanyalah beda level dikurangi head loss.
Gambar 5: Pada Air Jenuh, Tekanan Tangki dan Tekanan Uap Saling Meniadakan
Tekanan tangki yang tinggi tidak seluruhnya dihitung sebagai tambahan NPSHa. Pada sistem jenuh, suhu naik bersama tekanan, dan suku tekanan uap naik sebesar yang sama sehingga saling meniadakan.
Lain halnya jika tangki diberi tekanan gas inert sambil suhu cairan dijaga konstan. Cara itu memang memperbesar selisih terhadap tekanan uap. Tetapi cara itu mengubah kondisi bejana tekanan dan proses, sehingga perlu kajian kondisi desain dan keselamatan sebelum ada yang menerapkannya.
Pada sistem dengan cairan jenuh, perhatikan juga penguapan mendadak saat tekanan turun tiba-tiba, serta perolehan atau pelepasan panas di pipa hisap. Menunjukkan bahwa tekanan permukaan dan tekanan uap saling meniadakan pada kondisi tunak tidak mencakup operasi transien atau aliran dua fasa.
Bejana vakum juga dihitung dengan tekanan absolut, dan tekanan permukaan yang lebih rendah mengurangi NPSHa. Pahami peralatan yang membuat vakum dan pompa yang memindahkan cairan sebagai dua fungsi terpisah.
Perbandingan Ketiga Contoh
Tabel berikut menunjukkan bagaimana setiap suku rumus bekerja pada ketiga contoh.
| Flooded suction | Suction lift | Air jenuh bertekanan | |
|---|---|---|---|
| Level cairan | 3 m di atas datum | 3 m di bawah datum | 3 m di atas datum |
| Suku tinggi | +3 m | −3 m | +3 m |
| Tekanan dikurangi tekanan uap | Sekitar 8,44 m (tekanan atmosfer dikurangi tekanan uap 60°C) | Sekitar 8,44 m (sama dengan flooded) | Nol (tekanan permukaan dan tekanan uap saling meniadakan) |
| Head loss | 1 m | 1 m | 1 m |
| NPSHa | Sekitar 10,44 m | Sekitar 4,44 m | 2 m |
| Cara utama menambah margin | Jaga level minimum tetap tinggi; kurangi rugi | Turunkan posisi pompa; tinjau ulang pipa hisap | Pastikan beda level; kurangi rugi |
Mengecek NPSHa dari Pembacaan Gauge di Sisi Hisap
Untuk mendapatkan NPSHa dari tekanan yang diukur di inlet pompa, tambahkan velocity head ke tekanan statis yang ditunjukkan gauge. Berbeda dengan metode dari permukaan tangki, rugi pipa sampai ke gauge tidak dikurangkan lagi.
Misalkan air bersuhu 60°C, gauge inlet yang sama tinggi dengan datum membaca −20 kPa, dan kecepatan di inlet 2 m/s. Dengan tekanan atmosfer 101,325 kPa, tekanan absolut inlet adalah 81,325 kPa. Dari angka itu kurangi tekanan uap 19,946 kPa.
Walaupun tekanan gauge negatif, tekanan absolutnya tetap positif, dan NPSHa dapat dihitung sekitar 6,57 m. Pembacaan vakum saja tidak menentukan apakah pompa bisa berjalan. Bandingkan nilai ini dengan NPSHr dan syarat margin dari pabrikan.
Jika gauge berada di atas datum, tambahkan tingginya. Jika di bawah, kurangkan. Rugi antara gauge dan inlet pompa hanya dikurangkan bila Anda mengukur di hulu inlet. Rugi di hulu gauge sudah terkandung dalam pembacaan.
NPSHa dan NPSHr: Cara Memandang Margin
Aturan dasarnya: NPSHa harus melebihi NPSHr, dengan margin tambahan yang sesuai aplikasi. Hydraulic Institute menyebut selisih keduanya sebagai NPSH margin.
Cakupan ANSI/HI 9.6.1
ANSI/HI 9.6.1, Rotodynamic Pumps Guideline for NPSH Margin, adalah pedoman Hydraulic Institute untuk topik ini. Edisi 2024 menggantikan edisi 2017. Ringkasan yang dipublikasikan Hydraulic Institute mengonfirmasi poin-poin berikut:
- Edisi 2024 menentukan margin dari NPSHr yang diberikan pabrikan, bukan dari NPSH3, antara lain karena tidak semua pabrikan menerbitkan NPSH3. NPSHr harus sama dengan atau lebih besar daripada NPSH3 hasil uji.
- Margin yang direkomendasikan bergantung pada segmen pasar dan aplikasi. Pedoman ini juga mencantumkan faktor seperti cairan (suhu, gas terlarut, padatan), desain pompa, kecepatan putaran, keausan, daerah operasi, kondisi inlet, transien, resirkulasi, dan operasi paralel.
- Pompa yang beroperasi di preferred operating region (POR) sekitar titik efisiensi terbaik memerlukan margin lebih kecil daripada yang beroperasi di allowable operating region (AOR) yang lebih lebar.
- Pakai NPSHa terendah dalam analisis sistem, dan tinjau NPSHa serta NPSHr di seluruh rentang operasi.
Nilai margin yang spesifik ada di dalam standarnya, yang merupakan dokumen berbayar. Artikel ini tidak mengutipnya. Ambil angka yang berlaku dari standar tersebut atau konfirmasikan dengan pemasok pompa.
Standar Acuan untuk Pabrik di Indonesia
ANSI/HI 9.6.1 adalah pedoman dari Amerika Serikat. Dokumen pemasok pompa dari Jepang atau Eropa biasanya merujuk standar uji seperti ISO 9906 atau ANSI/HI, atau spesifikasi proyek pelanggan. Artikel ini tidak mengutip nilai SNI karena padanan SNI untuk margin NPSH belum dapat dikonfirmasi.
Karena itu, tentukan lebih dulu standar acuan margin dan standar uji yang dipakai pemasok. Tulis keputusannya di spesifikasi pembelian, sehingga pabrik, kontraktor, dan pemasok membaca angka yang sama.
Margin sebagai Selisih atau Rasio
Margin dapat dinyatakan sebagai selisih (NPSHa − NPSHr, dalam meter) atau sebagai rasio (NPSHa ÷ NPSHr). Margin dalam meter dan margin sebagai rasio adalah kriteria yang berbeda, jadi pastikan dasar mana yang dipakai pabrikan atau spesifikasi proyek Anda. Pastikan juga apakah acuannya NPSHr atau NPSH3.
Jangan menetapkan satu margin meter yang tetap untuk semua pompa. Sepakati dengan pabrikan berdasarkan cairan, rentang operasi, dan keandalan yang Anda butuhkan.
Cari Kondisi Terburuk di Seluruh Rentang Operasi
Jangan hanya mengecek satu titik operasi normal. Daftarkan kombinasi level, suhu, tekanan, dan debit yang benar-benar akan terjadi. Level terendah, suhu tertinggi, tekanan permukaan terendah, dan head loss terbesar semuanya menurunkan NPSHa.
Tidak semua nilai ekstrem terjadi bersamaan, jadi gunakan logika proses dan kontrol untuk menemukan kombinasi yang realistis. Memisahkan operasi menjadi berjalan normal, start-up, shutdown, pembersihan, dan pergantian sumber suplai membantu Anda menemukan kondisi yang mungkin terlewat. Catat juga suhu cairan sebenarnya pada siang hari atau saat sirkulasi, termasuk tangki di luar ruangan yang terkena panas matahari.
Gambar 6: Kondisi yang Menurunkan NPSHa dan Tempat Mengeceknya
Hitung NPSHa untuk setiap kondisi, lalu bandingkan dengan NPSHr pada debit dan kecepatan putaran yang sama ditambah margin yang diminta pabrikan.
Beberapa kondisi lain mengubah gambarannya:
- Beberapa pompa pada satu pipa hisap bersama: debit total di pipa bersama berubah saat pompa start dan stop. Cocokkan debit tiap pompa dengan rugi di pipa bersama.
- Operasi pada kecepatan putaran lebih tinggi: NPSHr pompa ikut berubah bersama debit, jadi jangan memakai nilai untuk kecepatan semula. Evaluasi daya dan kondisi hisap bersama-sama.
- Cairan kental: rugi hisap dan kinerja pompa berubah, sehingga data pemilihan untuk air mungkin tidak bisa langsung dipakai. Tulis suhu dan sifat cairan di spesifikasi.
- Cairan selain air, atau campuran: jangan memakai tabel tekanan uap dan densitas air. Tetapkan komposisi, konsentrasi, dan suhu operasi, lalu kaitkan data sifat dari pemasok dan batas aplikasi pabrikan dengan lembar hitung Anda.
- Gas terlarut atau gas terbawa: perhitungan NPSH satu fasa mungkin tidak menjelaskan perilaku pompa. Masukkan sumber gas dan pemisahannya ke spesifikasi, dan jangan menyamakan kavitasi dengan gas yang terhisap.
Jika Margin Terlalu Kecil
Bandingkan opsi seperti menurunkan posisi pompa, menjaga level cairan lebih tinggi, dan mengurangi rugi pipa hisap. Mengubah suhu cairan atau tekanan bejana juga memengaruhi proses, jadi pilih berdasarkan kondisi pabrik, bukan berdasarkan opsi mana yang menaikkan angka paling besar.
Hindari perbaikan spontan di lapangan, seperti melepas strainer, menurunkan setelan proteksi, atau mencekik katup hisap. Kerjakan perbaikan yang sesuai penyebab dan kondisi operasi pabrikan, sambil menjaga proteksi yang diperlukan dan debit minimum.
Jika Hasil Pengukuran dan Perhitungan Tidak Cocok
Lakukan pengecekan dengan urutan berikut:
- Catat semuanya pada waktu yang sama: nol gauge, tinggi pemasangan gauge, suhu cairan, debit, dan level tangki. Mencampur level terendah dari satu waktu dengan tekanan normal dari waktu lain menghasilkan kondisi yang tidak pernah ada.
- Bandingkan kedua metode pada datum yang sama: nilai dari tekanan statis inlet dan nilai dari permukaan tangki dikurangi rugi. Jika velocity head, koreksi tinggi, dan satuan tekanan sudah cocok, kedua metode menggambarkan kondisi hisap yang sama.
- Jika selisih masih besar, cek satu per satu: posisi katup, strainer tersumbat, diameter dalam pipa sebenarnya, dan kesalahan alat ukur. Jangan terpaku pada satu penyebab sementara pompa terus berjalan, dan ikuti prosedur pabrik untuk menghentikan atau mengisolasi pompa saat kondisi abnormal.
- Simpan pembacaan saat kondisi normal: setelah inspeksi, catat tekanan dan tekanan diferensial normal agar perubahan dapat dibandingkan pada debit dan suhu yang sama di kemudian hari.
Pekerjaan langsung pada pompa, seperti membuka strainer atau memasang dan melepas alat ukur, dilakukan sesuai prosedur K3 pabrik, termasuk isolasi energi dan lockout/tagout (LOTO). Dasar umum K3 di Indonesia adalah UU No. 1 Tahun 1970 tentang Keselamatan Kerja. Artikel ini membahas apa yang dicek, bukan petunjuk kerja.
Saat memodifikasi perpipaan yang sudah ada, cek penyempitan aliran akibat karat atau endapan dan perubahan diameter dalam setelah pipa diganti. Korosi dan perlakuan permukaan dalam juga memengaruhi ketahanan pipa hisap dalam jangka panjang.
Checklist dan Template Pertanyaan
Pakai daftar berikut saat menyusun lembar hitung NPSH atau meninjau proposal pompa dari pemasok Jepang. Hal yang belum diketahui pada tahap penawaran sebaiknya tetap ada dalam daftar sebagai item terbuka, bukan ditutup dengan margin besar begitu saja. Menetapkan item seperti suhu cairan maksimum dan tekanan diferensial yang diizinkan pada strainer membantu menghindari peralatan yang terlalu besar maupun margin yang kurang.
Checklist Lembar Hitung NPSH
- Satu baris untuk setiap kondisi operasi (normal, start-up, shutdown, pembersihan, pergantian, debit maksimum), dengan debit, level, suhu, tekanan, rugi, dan NPSHa pada baris yang sama
- NPSHr dan margin yang diperlukan untuk kondisi yang sama dicatat di sebelah kanan NPSHa
- Tekanan sudah diubah ke absolut, dan pembacaan gauge dikoreksi dengan tekanan atmosfer setempat
- Tekanan uap dan densitas cairan sebenarnya pada suhu tiap kondisi operasi, termasuk suhu maksimum
- Tinggi diukur dari level operasi terendah (termasuk penurunan sebelum stop level rendah) sampai datum NPSH yang ditetapkan pabrikan
- Head loss mencakup entrance, belokan, katup, dan strainer tersumbat, dihitung pada tiap debit dengan diameter dalam pipa sebenarnya
- Kurva pompa dicocokkan dengan kecepatan putaran, impeler, dan cairan sebenarnya, bukan hanya nama model
- Dasar margin dicatat: selisih atau rasio, dan NPSHr atau NPSH3 sebagai acuan
- Metode uji (dari standar atau pedoman yang berlaku) dan kondisi operasi setelah pemasangan sama-sama ditulis di spesifikasi. Jika pemasok memberi hasil uji NPSH3, tuliskan secara eksplisit syarat memakainya sebagai NPSH yang dibutuhkan dan margin yang ditambahkan
- Fluktuasi tekanan dan level sesaat setelah pergantian dicek terhadap rentang rencana, dengan perilaku tunak dan transien dievaluasi terpisah
- Kondisi pemilihan dibawa ke prosedur operasi dan setpoint stop
- NPSHa minimum dan NPSHr maksimum dicatat sebagai pasangan pada titik operasi yang sama, bukan hanya sebagai nilai ekstrem terpisah
- Setpoint alarm level rendah dan suhu tinggi dilacak ke baris perhitungan yang dilindunginya, agar bisa ditinjau ulang saat pipa atau cairan berubah
Pertanyaan untuk Pemasok Pompa
- Apakah hitsuyo NPSH (NPSHr) yang tertera adalah NPSH3 hasil uji, atau nilai yang sudah ditambah margin?
- Bisakah Anda memberi kurva NPSHr di seluruh rentang debit, pada kecepatan putaran dan diameter impeler kami?
- Margin berapa yang Anda rekomendasikan untuk aplikasi dan rentang operasi ini, dan atas dasar apa (selisih atau rasio, standar dan edisi mana)?
- Di mana datum NPSH pompa ini (garis tengah impeler, nozzle hisap, atau titik lain), dan berapa elevasinya pada gambar outline?
- Berapa debit kontinu minimum, dan apakah NPSHr naik pada debit rendah?
- Untuk suction lift: metode priming apa yang Anda tetapkan, dan seberapa kedap pipa hisap harus dibuat?
- Untuk cairan selain air: data sifat mana yang Anda pakai, dan adakah batas aplikasi untuk viskositas, gas terlarut, atau padatan?
Template Email Pertanyaan
Korespondensi dengan pemasok Jepang biasanya memakai bahasa Inggris, jadi template ini ditulis dalam bahasa Inggris. Ubah bagian dalam tanda kurung siku sebelum mengirim.
Batas Penggunaan Panduan Ini
- Perhitungan mengasumsikan aliran cairan satu fasa yang tunak. Transien seperti penurunan tekanan mendadak, flashing, dan aliran dua fasa perlu dievaluasi terpisah.
- Ketiga contoh memakai nilai asumsi untuk air. Proyek nyata memerlukan sifat cairan sebenarnya, rugi perpipaan sebenarnya, dan data pabrikan.
- Artikel ini tidak memberi nilai margin yang direkomendasikan. Nilainya bergantung pada aplikasi, pompa, serta standar atau spesifikasi proyek yang berlaku, dan diputuskan oleh pemasok pompa atau insinyur yang bertanggung jawab.
- Konvensi datum berbeda untuk pompa vertikal dan desain lain. Selalu pakai datum yang ditetapkan pabrikan.
- Memberi tekanan gas inert pada bejana memerlukan kajian kondisi desain dan keselamatan peralatan, dan mengubah suhu cairan atau tekanan bejana memengaruhi proses. Artikel ini menjelaskan apa yang perlu dicek, bukan cara melakukan perubahan itu.
- Artikel ini tidak menggantikan peraturan K3 maupun standar yang berlaku di pabrik Anda.
FAQ
Mana yang Dihitung, NPSHa atau NPSHr?
Anda menghitung NPSHa untuk sistem Anda dari level, tekanan, suhu, dan rugi pipa. NPSHr berasal dari data pabrikan. Bandingkan keduanya pada debit dan kecepatan putaran yang sama, lalu tambahkan margin yang diminta aplikasi.
Apakah NPSHr dan NPSH3 Sama?
Belum tentu. NPSH3 adalah nilai uji pada penurunan head 3%, sedangkan NPSHr adalah nilai yang menurut pabrikan dibutuhkan pompa untuk kinerja yang ditetapkan. Sebagian dokumen memberi keduanya sebagai angka yang sama, tetapi cek kriteria penerimaan di spesifikasi sebelum menganggapnya setara.
Jika NPSHa Positif, Apakah Pompa Pasti Bisa Berjalan?
Positif saja tidak cukup. NPSHa harus melebihi NPSHr pada titik operasi tersebut ditambah margin yang diperlukan. Pompa juga harus memenuhi syarat lain, seperti debit minimum, priming, dan mencegah udara masuk.
Apakah Menekan Tangki Air Jenuh Menambah Margin NPSH?
Tidak, jika air tetap jenuh pada tekanan baru: tekanan permukaan dan tekanan uap tetap saling meniadakan. Memberi tekanan sambil menjaga suhu konstan berperilaku lain, jadi tetapkan dulu kombinasi suhu dan tekanan yang tepat sebelum mengevaluasinya.
Berapa Margin NPSH yang Cukup?
Tergantung pada cairan, pompa, rentang operasi, dan keandalan yang dibutuhkan aplikasi. Pakai margin yang ditetapkan pabrikan dan pedoman yang berlaku, seperti ANSI/HI 9.6.1, lalu pastikan margin itu terpenuhi pada kondisi operasi yang paling berat.
Sumber
- Dasar kavitasi pompa (tekanan total terhadap tekanan uap, penurunan head, acuan tahap pertama): Ebara Corporation, "Basic Knowledge of Pump Cavitation, Part 1" (bahasa Jepang)
- Titik acuan NPSH, rumus, rugi, dan kriteria uji: KSB, "NPSH," Centrifugal Pump Lexicon
- ANSI/HI 9.6.1 edisi 2024 dan margin berbasis NPSHr: Hydraulic Institute, "Understanding the 2024 Updates to ANSI/HI 9.6.1"
- NPSH3, POR, dan AOR: Hydraulic Institute, "Reliability Basics: Understanding NPSH, POR, and AOR"
- Tekanan atmosfer, tinggi, rugi, dan tekanan uap: Grundfos, materi kursus "Pump Hydraulics"
- Sifat air jenuh: IAPWS, Industrial Formulation 1997 (IAPWS-IF97)
Artikel asli dalam bahasa JepangPanduan ini disusun dari artikel MONOSCOPE yang ditulis untuk pembaca di Jepang: NPSHとは?NPSHa・NPSHrの違いと計算方法、押込み・吸上げ・飽和水の例


