Berbagai Jenis Valve dan Fungsinya - Dalam dunia industri seperti pengolahan tebu di pabrik gula , pengolahan kelapa sawit pada pabrik kela...
Berbagai Jenis Valve dan Fungsinya
August 01, 2021
Daftar Isi [Tampil]
Berbagai Jenis Valve dan Fungsinya - Dalam dunia industri seperti pengolahan tebu di pabrik gula, pengolahan kelapa sawit pada pabrik kelapa sawit, pengolahan pupuk, ataupun pada industri lainnya tentu tidak asing dengan valve ini. Seperti yang kita ketahui Valve (Katup) adalah sebuah perangkat yang mengatur, mengarahkan atau mengontrol aliran dari suatu cairan (gas, cairan, padatan terfluidisasi) dengan membuka, menutup, atau menutup sebagian dari jalan alirannya.
Bukan hanya dalam dunia industri tetapi dalam kehidupan sehari-hari juga sering kita temui. Valve (katup) dalam kehidupan sehari-hari, paling nyata adalah pada pipa air, seperti keran untuk air. Contoh akrab lainnya termasuk katup kontrol gas di kompor, katup kecil yang dipasang di kamar mandi dan masih banyak lagi. Valve (Katup) dapat dioperasikan secara manual, baik oleh pegangan , tuas pedal dan lain-lain. Selain dapat dioperasikan secara manual katup juga dapat dioperasikan secara otomatis dengan menggunakan prinsip perubahan aliran tekanan, suhu dll.
Jenis-Jenis Valve
Daftar isi
1. Gate Valve
Gate valve adalah jenis katup yang digunakan untuk membuka aliran dengan cara mengangkat gerbang penutup nya yang berbentuk bulat atau persegi panjang. Gate Valve adalah jenis valve yang paling sering dipakai dalam sistem perpipaan. Yang fungsinya untuk membuka dan menutup aliran.
Gate valve tidak untuk mengatur besar kecil laju suatu aliran fluida dengan cara membuka setengah atau seperempat posisinya, Jadi posisi gate pada valve ini harus benar benar terbuka (fully open) atau benar-benar tertutup (fully close).
Jika posisi gate setengah terbuka maka akan terjadi turbulensi pada aliran tersebut dan turbulensi ini akan menyebabkan :
a) Akan terjadi pengikisan sudut-sudut gate.
Laju aliran fluida yg turbulensi ini dapat mengikis sudut-sudut gate yang dapat menyebabkan erosi dan pada akhirnya valve tidak dapat bekerja secara sempurna.
b) Terjadi perubahan pada posisi dudukan gerbang penutupnya.
Gerbang penutup akan terjadi pengayunan terhadap posisi dudukan (seat), sehingga lama kelamaan posisi nya akan berubah terhadap dudukan (seat) sehingga apabila valve menutup maka gerbang penutupnya tidak akan berada pada posisi yang tepat, sehingga bisa menyebabkan passing.
Ada 3 jenis gate valve:
1. Rising Stem Gate Valve
Jika dioperasikan handwheel naik dan stem juga naik
2. Non Rising Stem Gate Valve
Jika di opersikan handwheel tetap dan stem juga tetap
3. Outside Screw dan Yoke Gate Valve
Jika di operasikan handwheel tetap tapi stemnya naik.Rising Stem dan Non Rising Stem digunakan untuk tekanan yang tidak terlalu tinggi, dan tidak cocok untuk getaran. Outside Screw dan Yoke Gate Valve amat cocok digunakan untuk high pressure. Biasanya OS dan Y banyak di gunakan di lapangan minyak, medan yang tinggi, temperature tinggi. Karena pada OS dan Y stem naik atau turun bisa dijadikan sebagai penanda. Contoh, apabila stem tinggi itu menandakan posisi valve sedang buka penuh. Pada dasarnya body dan bonet pada gate terbuat dari bahan yang sama.
Keuntungan menggunakan Gate Valve :
1. Low pressure drop waktu buka penuh.
2. Sangat rapat dan cukup bagus waktu penutupan penuh.
3. Bebas kontaminasi.
4. Sebagai Gerbang penutupan penuh, sehingga tidak ada tekanan lagi. Cocok apabila akan melakukan service / perbaikan pada pipa.
Kerugian menggunakan Gate Valve :
1. Tidak cocok di pakai untuk separuh buka, karena akan menimbulkan turbulensi sehingga bisa mengakibatkan erosi dan perubahan posisi gate pada dudukan.
2. Untuk membuka dan menutup valve perlu waktu yang panjang dan memerlukan torsi / torque yang tinggi.
3. Untuk ukuran 10 “ keatas tidak cocok dipakai untuk steam.
2. Globe Valve
Globe Valve adalah jenis Valve yang digunakan untuk mengatur laju aliran fluida dalam pipa. Prinsip dasar dari operasi Globe Valve adalah gerakan tegak lurus disk dari dudukannya. Hal ini memastikan bahwa ruang berbentuk cincin antara disk dan cincin kursi bertahap sedekat Valve ditutup.
1. Globe Valve Desain Tee Pattern ( Pola Tee )
Jenis desain globe valve pola tee adalah jenis yang umum yang biasa kita temukan, dengan diafragma berbentuk “Z”. Pengaturan seat horizontal memungkinkan batang dan disk untuk bergerak lurus dalam satu garis horizontal.
Desain jenis ini memiliki nilai koefisien terendah aliran, seperti jalur bypass di sekitar kontrol valve. Pola Tee juga dapat digunakan dalam sebuah aplikasi dimana penurunan tekanan bukanlah sebuah hal yang penting dalam rancangan sistem instalasi.
2. Globe Valve Desain Angle Patern ( Pola Angle )
Globe Valve desain Angle Pattern merupakan hasil modifikasi dari jenis desain Tee Pattern (pola Tee). Ujung valve ini berada pada sudut 90 derajat dan aliran mengalir dalam sudut 90 derajat. Pola desain seperti ini memiliki koefisien sedikit lebih rendah dari pola Wye ( jenis desain ketiga). Biasa digunakan dalam pemakaian untuk menangani efek slugging dari jenis aliran.
3. Globe Valve Desain Y Pattern ( Pola Y )
Inilah jenis desain yang merupakan alternative untuk penurunan tekanan yang tinggi, yang terjadi pada globe valve. Seat dan stem yang miring 45 derajat memungkinkan memberikan aliran tegak pada posisi terbuka penuh dan menawarkan sedikit tahanan aliran.
3. Ball Valve
Ball Valve adalah sebuah Valve atau katup dengan pengontrol aliran berbentuk disc bulat (seperti bola/belahan). Bola itu memiliki lubang, yang berada di tengah sehingga ketika lubang tersebut segaris lurus atau sejalan dengan kedua ujung Valve / katup, maka aliran akan terjadi.
Tetapi ketika katup tertutup, posisi lubang berada tegak lurus terhadap ujung katup, maka aliran akan terhalang atau tertutup.
Ball valve banyak digunakan karena kemudahannya dalam perbaikan dan kemampuan untuk menahan tekanan dan suhu tinggi. Tergantung dari material apa mereka terbuat, Bal Valve dapat menahan tekanan hingga 10.000 Psi dan dengan temperature sekitar 200 derajat Celcius.
Ball Valve digunakan secara luas dalam aplikasi industri karena mereka sangat serbaguna, dapat menahan tekanan hingga 1000 barr dan suhu hingga 482 ° F (250 ° C). Ukurannya biasanya berkisar 0,2-11,81 inci (0,5 cm sampai 30 cm).
Ball Valve dapat terbuat dari logam , plastik atau pun dari bahan keramik. Bolanya sering dilapisi chrome untuk membuatnya lebih tahan lama.
Ada 2 tipe Ball Valve yaitu :
a. Full bore ball valve
Full bore ball valve adalah tipe ball valve dengan diameter lubang bolanya sama dengan diameter pipa. Jenis full bore ball valves biasanya digunakan pada blow down, piggable line, production manifold, pipeline dll.
b. Reduced bore ball valves
Reduced bore ball valves adalah jenis ball valve yang diameter lubang bolanya tidak seukuran dengan ukuran pipa. Minimum diameter bola katup yang berkurang adalah satu ukuran lebih rendah dari ukuran diameter pipa sebenarnya. Misalnya ukuran diameter pipa 4 inci dan diameter bola valve adalah 3 inchi.
4. Butterfly Valve
Butterfly Valve adalah valve yang dapat digunakan untuk mengisolasi atau mengatur aliran. Mekanisme penutupan mengambil bentuk sebuah disk . system pengoperasiannya mirip dengan ball valve, yang memungkinkan cepat untuk menutup. Butterfly Valve umumnya disukai karena harganya lebih murah di banding valve jenis lainnya. desain valvenya lebih ringan dalam berat dibanding jenis-jenis valve yang lain. Biaya pemeliharaan biasanya pun lebih rendah karena jumlah bagian yang bergerak minim.
Sebuah butterfly valve, diilustrasikan pada Gambar di bawah ini, adalah gerakan berputar valve yang digunakan untuk berhenti, mengatur, dan mulai aliran fluida. Butterfly Valve mudah dan cepat untuk dioperasikan karena rotasi 90o yang digerakkan oleh handwheel dengan menggerakkan disk dari tertutup penuh ke posisi terbuka penuh.
Butterfly Valve sangat cocok untuk penanganan arus besar cairan atau gas pada tekanan yang relatif rendah dan untuk penanganan slurries atau cairan padatan tersuspensi dengan jumlah besar.
5. Check Valve
Check valve adalah alat yang digunakan untuk membuat aliran fluida hanya mengalir ke satu arah saja atau agar tidak terjadi reversed flow/back flow.
Aplikasi valve jenis ini dapat dijumpai pada outlet/discharge dari centrifugal pump. Ketika laju aliran fluida sesuai dengan arahnya, laju aliran tersebut akanmembuat plug atau disk membuka. Jika ada tekanan yang datang dari arahberlawanan, maka plug atau disk tersebut akan menutup.
Jenis-jenis check valve :
a. Swing Check Valve
Check valve tipe ini terdiri atas sebuah disk seukuran dengan pipa yang digunakan, dan dirancang menggantung pada poros (hinge pin) di bagian atasnya. Apabila terjadi aliran maju atau foward flow, maka disk akan terdorog oleh tekanan sehingga terbuka dan fluda dapat mengalir menuju saluran outlet. Sedangkan apabila terjadi aliran balik atau reverse flow, tekanan fluida akan mendorong disk menutup rapat sehingga tidak ada fluida yang mengalir. Semakin tinggi tekanan balik semakin rapat disk terpasang pada dudukannya.
b. Lift Check Valve
Penggunaan untuk fluida steam, gas, maupun liquid yang mempunyai flow yang tinggi. Dalam konfigurasinya mirip dengan globe valve hanya saja pada globe valve putaran disk atau valve dapat dimanipulasi sedangkan pada lift check valve tidak (karena globe valve adalah jenis valve putar dan control valve).
Port inlet dan outlet dipisahkan oleh sebuah plug berbentuk kerucut yang terletak pada sebuah dudukan, umumnya berbahan logam. Ketika terjadi foward flow, plug akan terdorong oleh tekanan cairan sehingga lepas dari dudukannya dan fluida akan mengalir ke saluran outlet. Sedangkan apabila terjadi reverse flow, tekanan fluda justru akan menempatkan plug pada dudukannya, semakin besar tekanan semakin rapat pula posisi plug pada dudukannya, sehingga fluida tidak dapat mengalir.
Bahan dari dudukan plug adalah logam, hal ini mempertimbangkan tingkat kebocoran yang sangat sedikit dari check valve tersebut. Umumnya lift check valve digunakan untuk aplikasi fluida gas karena tingkat kebocoran yang kecil. Penggunaan check valve tipe lift ini di industri adalah untuk mencegah aliran balik condensate ke steam trap yang dapat menyebabkan terjadinya korosi pada turbin uap. Keuntungan menggunakan lift check valve adalah terletak pada kesederhanaan desain dan membutuhkan sedikit pemeliharaan. Kelemahannya adalah instalasi dari check valve jenis lift hanya cocok untuk pipa horisontal dengan diameter yang besar.
c. Back water check valve
Back water valve, banyak digunakan pada sistem pembuangan air bawah tanah yang mencegah terjadinya aliran balik dari saluran pembuangan saat terjadi banjir. Saat banjir saluran pembuangan akan penuh dan bertekanan tinggi sehingga memungkinkan terjadinya aliran balik, dengan menggunakan back water valve, hal ini dapat diatasi dengan baik.
d. Swing Type Wafer Check Valve
Dalam penggunaan swing check valve dan lift check valve terbatasi hanya untuk pipa ukuran besar (diameter DN80 atau lebih). jadi sebagai solusinya adalah dengan menggunakan wafer check valve. Dengan menggunakan wafer ceck valve dapat digunakan tubing dengan ukuran yang mengerucut pada satu sisinya sehingga dapat diaplikasikan pada pipa yang lebih kecil ukurannya.
e. Disk Check valve
Valve jenis ini terdiri atas body, spring, spring retainer dan disc. Prinsip kerjanya adalah saat terjadi foward flow, maka disk akan didorong oleh tekanan fluida dan mendorong spring sehingga ada celah yang menyebabkan aliran fluida dari inlet menuju outlet. Sebaliknya apabila terjadi reverse flow, tekanan fluida akan mendorong disk sehingga menutup aliran fluida
Perbedaan tekanan diperlukan untuk membuka dan menutup valve jenis ini dan ini ditentukan oleh jenis spring yang digunakan. Selain spring standar, tersedia juga beberapa pilihan spring yang tersedia:
- No spring – Digunakan di mana perbedaan tekanan di valve kecil.
- Nimonic spring – Digunakan dalam aplikasi suhu tinggi.
- Heavy duty spring – Hal ini meningkatkan tekanan pembukaan yang diperlukan. Bila dipasang pada line boiler water feed, dapat digunakan untuk mencegah uap boiler dari kebanjiran ketika mereka unpressurised.
f. Split disc check valve
Check valve jenis ini adalah terdiri dari disk yang bagian tengahnya merupakan poros yang memungkinkan disk bergerak seolah terbagi dua bila didorong dari arah yang benar (foward flow) dan menutup rapat bila ditekan dari arah yang salah (reverse flow).
6. Pressure Relief Device
Atau sering di sebut safety valve adalah jenis valve yang mekanismenya secara otomatis melepaskan zat dari boiler, Bejana tekan, atau suatu sistem, ketika tekanan atau temperatur melebihi batas yang telah ditetapkan.
Katup pengaman atau safety valve pertama kali digunakan pada ketel uap selama Revolusi industri .
Cara kerja Pressure Safety Valve :
Pressure savety valve mempunyai tiga bagian utama yaitu inlet, outlet dan spring set. Fluida bertekanan berada pada inlet PSV. PSV posisi menutup selama tekanan fluida lebih kecil dibandingkan tekanan spring pada spring set. Sebaliknya jika tekanan fluida lebih tinggi dibandingkan tekanan spring set maka springset akan bergerak naik dan membuka katup yang akan membuang tekanan melalui outlet sampai tekanan fluida maksimal sama dengan tekanan spring set.
7. Plug Valve
Memiliki fungsi yang sama dengan gatevalve yaitu dengan menutup atau membuka aliran secara keseluruhan. Namun beberapa pengaplikasian valve ini digunakan untuk mengontrol aliran seperti pada pengaliran gas.
8. Needle Valve
Pada dasarnya, jenis ini digunakan pada instrument, gage dan meter line service. Valve ini dapat digunakan untuk throtling dengan sangat akurat serta dapat juga digunakan pada tekanan tinggi dan temperatur tinggi.
9. Diaghpragm Valve
Jenis valve ini sangat baik untuk flow control dan penutupan aliran yang sangat rapat walaupun di dalam pipeline terkandung suspended solid. Diaphragm valve cocok digunakan untuk fluida yang korosif, fibrous materials, viscous material, sludges, solids in suspension, gas dan udara bertekanan.
Jenis Diaghpragm Valve (Katup Diafragma):
1). Tipe "Straight-throught" (menembus lurus)
Tipe Straight-throught mempunyai diameter dalam dan bentuk yang sama sebagai pipa saluran. Untuk mengoperasikan tipe valve ini, usapan panjang diperlukan.
2). Tipe "Weir" (bendungan)
Valve tipe Weir atau bendungan sangat baik untuk throttling dan penutupan rapat. Untuk mengoperasikan tipe valve ini hanya memerlukan usapan yang pendek.
Steam didalam Valve Diafragma tidak berputar (berotasi). Diafragma bergerak ke atas dan ke bawah dengan bantuan piston compression yang dalam perputaran yang lain digerakkan oleh lengan pengungkit atau pengoperasian stem. Biasanya Valve ini tidak ada pembungkus atau penyelubung sehingga menyebabkan pemiliharaannya sedikit lebih mudah. Tetapi bagaimanapun juga untuk bahan-bahan kimia berbahaya, bonnet disediakan dan disegel dengan teflon atau pembungkus lainnya.
10. Pressure Reducing Valve
Sumber sistem tekanan yang tinggi misalnya yang berasal dari kompresor, pompa, tanki reservoir serta sistem tekanan tinggi lainnya yang didistribusikan ke suatu sistem tertentu akan terlebih dahulu dilakukan penurunan sehingga sesuai dengan spesifikasi kebutuhan sistem, atau juga untuk kebutuhan keamanan dan keselamatan penggunaan. Itulah fungsi utama dilakukan pemasangan Pressure Regulating Valve (PRV).
Salah satu contoh penggunaan PRV adalah pada sistem sirkulasi air di gedung bertingkat.Suatu sistem instalasi air bersih di gedung bertingkat tinggi sangat di pengaruhi oleh gaya gravitasi bumi yang akan menyebabkan tekanan air mengalami peningkatan. Semakin tinggi gedung maka tekanan air yang berada di lantai dasar semakin bertambah dan ini akan membahayakan instalasi pipa termasuk terjadinya kerusakan pada head sprinkler serta alat-alat pendukung yang lain jika tidak di pasang alat pengatur tekanan (PRV). Adanya Water Pressure Reducing Valve berfungsi untuk mengatur tekanan air agar stabil dan rata.
Penempatan water Presure Reducing Valve (PRV) air bersih di gedung bertingkat tergantung pada kebutuhan di lapangan. Namun biasanya penempatan berjarak per 6 lantai. Jika tinggi lantai 3 meter maka penempatan Pressure Reducing Valve berjarak 18 meter. Dan tekanan air maksimum pada inlet PRV di atur kurang lebih 3 - 4kg/cm2. Hal ini untuk menjaga keamanan alat – alat yang menggunakan air seperti shower spray yang memiliki batas tekanan maximum 4,5kg/cm2, kran, wastafel dan alat – alat lain.Bayangkan jika air dari main pompa yang bertekanan sekitar 8-12 bars tersebut langsung mengarah ke sower atau kran air, apa yang akan terjadi?
11. Steam Traps Valve
Lebih dikenal dengan sebutan steam trap. Fungsi dari steam trap adalah untuk membuang kondensat yang berasal dari perpipaan steam (uap) tanpa adanya steam yang ikut terbuang.
Steam Trap Valve terdiri dari tiga jenis yaitu :
- Float Trap Bucket Trap, dan
- Inverted Bucket Trap.
Demikian artikel tentang berbagai jenis valve dan fungsinya, masih banyak yang perlu di bahas lebih detail tentang masing-masing jenis valve. Karena setiap jenis valve memiliki penanganan tersendiri.
Bantu Apresiasi Bantu berikan apresiasi jika artikelnya dirasa bermanfaat agar penulis lebih semangat lagi membuat artikel bermanfaat lainnya. Terima kasih.