Pendahuluan: Mengapa Modernisasi Pompa Jadi Urusan Mendesak?
Sistem irigasi berbasis pompa memainkan peran vital dalam ketahanan pangan dan pengelolaan air di negara-negara dengan iklim kering seperti Uzbekistan. Lebih dari separuh lahan pertanian di sana bergantung pada sistem pompa air. Namun, sebagian besar stasiun pompa irigasi sudah berusia tua, bekerja dalam kondisi energi yang boros, dan mengalami degradasi teknis yang signifikan. Dalam konteks inilah, artikel karya Eduard Kan dan timnya menjadi sangat relevan, mengusung metode berbasis teori keandalan (reliability theory) untuk merancang strategi modernisasi yang efektif.
Tujuan dan Nilai Tambah Penelitian
Alih-alih hanya mengandalkan inspeksi lapangan seperti umumnya, penelitian ini menggabungkan dua sumber data: hasil survei teknis dan parameter keandalan historis dari Stasiun Pompa Kiziltepa-2. Hasilnya, sebuah metodologi komprehensif berhasil dikembangkan untuk menentukan urutan dan prioritas penggantian unit pompa. Pendekatan ini bukan hanya hemat biaya, tapi juga bisa memangkas risiko kegagalan sistem secara signifikan.
Gambaran Umum Stasiun Pompa Kiziltepa-2
Berlokasi di wilayah Navoi, Uzbekistan, stasiun ini mulai beroperasi sejak tahun 1985 dan memiliki 26 unit pompa horizontal jenis D 6300-80. Dengan beban kerja tertinggi pada musim panas (April–Oktober), infrastruktur ini menunjukkan keausan signifikan. Dalam periode 2009–2019, tercatat:
- 242 kali perbaikan besar,
- 83 perbaikan rutin, dan
- 178 kegagalan operasional.
Angka-angka ini menandakan kondisi yang sangat tidak efisien dan menuntut strategi pemeliharaan serta modernisasi yang lebih sistematis.
Metodologi: Kombinasi Statistik dan Realitas Lapangan
Peneliti mengadopsi prinsip dari teori keandalan yang mencakup distribusi Weibull, normal, dan eksponensial untuk memodelkan kegagalan teknis.
Parameter yang Dinilai:
- Probabilitas bebas-gagal (P(t))
- Frekuensi dan intensitas kegagalan
- Koefisien kesiapan dan utilisasi teknis
Data kuantitatif dari tiap unit pompa dihimpun dan diolah untuk menentukan probabilitas keberfungsian dan kebutuhan modernisasi.
Hasil Kunci: Ketimpangan Kinerja Antar Unit
Hasil perhitungan menunjukkan variasi yang cukup ekstrem:
- PU-3 menunjukkan reliabilitas tertinggi (P = 0.9, hanya 1 kegagalan dalam 10.560 jam operasi).
- PU-8, PU-9, PU-17, PU-18, PU-19, PU-22, dan PU-23 memiliki nilai P = 0.0, dengan tingkat kegagalan tinggi dan waktu operasional rendah.
- Koefisien kesiapan keseluruhan stasiun hanya 0.684—jauh dari standar minimal untuk sistem vital seperti irigasi.
Studi Kasus: PU-19
- Waktu operasi: hanya 314 jam.
- Jumlah kegagalan: 2.
- Specific Failure Rate: 0.006369/jam (tertinggi di antara semua unit).
- Namun efisiensinya masih cukup tinggi (79.1%), mengindikasikan bahwa keandalan teknis tidak selalu berbanding lurus dengan efisiensi energi.
Rekomendasi Strategis: Modernisasi Bertahap, Bukan Massal
Peneliti menyarankan pendekatan penggantian bertahap berdasarkan:
- Specific failure rate per unit
- Jam kerja aktual
- Efisiensi pompa
Langkah ini memungkinkan perencanaan anggaran dan pelaksanaan teknis yang lebih realistis. Misalnya:
- Unit pertama yang direkomendasikan untuk diganti: PU-19, PU-22, PU-8, PU-25.
- Unit terakhir (dengan reliabilitas baik): PU-2, PU-4, PU-5, dll.
Menariknya, beberapa unit dengan nilai keandalan buruk secara statistik ternyata masih efisien secara energi, menandakan pentingnya integrasi dua pendekatan: teknis dan statistik.
Analisis Kritis & Implikasi Industri
Keunggulan:
- Kombinasi dua pendekatan (inspeksi fisik dan data statistik) menjadikan metodologi ini lebih menyeluruh.
- Dapat menghindari metode pengujian destruktif yang mahal dan memakan waktu.
- Memberikan alat pengambilan keputusan yang lebih berbasis data bagi manajer teknis dan perencana proyek.
Tantangan:
- Implementasi penuh dari metode ini menuntut rekam jejak data operasional yang panjang dan rapi, yang belum tentu tersedia di semua stasiun pompa.
- Adopsi sistem ini secara nasional perlu dukungan kebijakan pemerintah dan investasi infrastruktur digitalisasi.
Pembandingan dengan Studi Sejenis
Metode ini mengingatkan pada pendekatan yang digunakan di Azerbaijan (Rustamov et al., 2017) yang juga mengidentifikasi distribusi Weibull sebagai model paling tepat untuk waktu kegagalan pompa. Namun, studi oleh Kan et al. menawarkan pendekatan lebih praktis, dengan mengaitkan data historis ke dalam strategi modernisasi konkret.
Konteks Global & Tren Industri
Di tengah perubahan iklim dan tantangan ketahanan pangan, sistem irigasi menjadi semakin krusial. Organisasi seperti FAO dan World Bank telah menekankan perlunya:
- Efisiensi energi dalam pengelolaan air.
- Penggunaan teknologi digital untuk prediksi kegagalan sistem.
Pendekatan berbasis teori keandalan seperti yang ditawarkan dalam studi ini selaras dengan arah transformasi global menuju smart agriculture dan sustainable infrastructure.
Simpulan: Menuju Modernisasi yang Berdasar Data
Penelitian ini menegaskan pentingnya penilaian keandalan operasional yang holistik sebagai dasar perencanaan modernisasi stasiun pompa. Dengan menggabungkan data historis dan hasil survei teknis, para peneliti berhasil menciptakan metode seleksi unit yang presisi dan berorientasi efisiensi.
Tiga poin kunci yang bisa diambil:
- Keputusan modernisasi sebaiknya tidak hanya bergantung pada efisiensi pompa, tetapi juga data kegagalan masa lalu.
- Pendekatan statistik dapat menghemat biaya dan meningkatkan keandalan sistem.
- Strategi penggantian bertahap lebih realistis dan dapat disesuaikan dengan jadwal irigasi musiman.
Bagi negara-negara lain yang menghadapi tantangan serupa, metodologi ini bisa menjadi peta jalan penting untuk meningkatkan keberlanjutan sistem irigasi.
Sumber:
Kan, E., Li, M., Khushvaktova, K., Khamroyeva, M., & Khujamkulova, K. (2023). Application of the Reliability Assessment Results for Pumping Stations’s Modernization. E3S Web of Conferences, 410, 05005. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202341005005