JENIS VALVE (PART-1) (dirangkum dari berbagai sumber)

Penggunaan valve bermula dari bangsa Mesir kuno dan Yunani yang menggunakan batu besar atau kayu untuk menahan aliran air sungai pada irigasi pertanian mereka, dan penggunaan valve untuk industri mulai dipopulerkan oleh Chapman pada tahun 1882 yang membuat valve jenis Gate Valve. Valve atau orang Indonesia kebanyakan sebut dengan KERANGAN, sangat berperan penting dalam suatu industry migas guna menjaga kestabilan proses. Valve adalah sebuah peralatan mekanis untuk mengatur aliran fluida dalam suatu proses seperti mengontrol, mengarahkan, membuka, menghentikan, mencampur aliran fluida, mengatur tekanan dan temperature fluida. Dengan begitu, maka valve dapat diandalkan untuk mengatur besar-kecil nya flow, rendah- tingginya level, dan rendah-tingginya temperatur ataupun rendah-tingginya tekanan. Valve memiliki berbagai variasi dan nama, tergantung pada pabrik pembuatnya, namun demikian pengelompokan secara umum dibuat berdasarkan fungsi dan komponen utama pada konstruksi valve tersebut Berdasarkan fungsinya, valve dapat dibagi ke dalam 4 (empat) kelompok, yaitu:

1. Isolator (Blocking) 2. Kontrol (Regulating) 3. Pencegahan aliran balik (Back Flow) 4. Membuang tekanan berlebih (Pressure Relief)

Ketika valve telah dipasang dalam suatu rangkaian pipa, pada saat valve di buka, fluida mulai mengalir, dan ketika valve ditutup maka fluida pun berhenti mengalir. Valve seperti ini berfungsi untuk menutup penuh (fully closed) ataupun membuka penuh (fully opened) suatu aliran. Dan dikarenakan fungsinya hanya untuk membuka atau menutup saja (Isolator) maka valve sejenis ini dinamakan dengan ON/OFF VALVE atau ISOLATION VALVE. Selain untuk membuka dan menutup atau fully opened dan fully closed, ada juga valve yang berfungsi untuk mengontrol dan mengatur (Regulating) suatu aliran (fluida). Valve sejenis ini sering disebut sebagai THROTTLING VALVE . Ada juga valve yang fungsinya mengatur agar aliran berjalan ke satu arah saja ataupun agar tidak terjadi aliran balik (Back Flow) atau reversed flow. Valve ini biasa disebut ONE WAY VALVE atau CHECK VALVE Dan beberapa valve dirancang untuk melepaskan (release) kelebihan pressure untuk menjaga keamanan alat ataupun personel operatornya. Valve yang berfungsi untuk melepaskan kelebihan pressure ini sering disebut sebagai PRESSURE RELIEVE VALVE ataupun PRESSURE SAFETY VALVE. kedua jenis valve ini mempunyai fungsi yang sama tetapi prinsip kerjanya berbeda).

 

 

BAGIAN – BAGIAN UTAMA VALVE Sekarang ini telah bermacam-macam valve yang telah diproduksi oleh manufacture. Namun, pada dasarnya valve-valve tersebut mempunyai bagian-bagian dasar yang sama. Contoh: Globe Valve Seperti terlihat pada gambar dibawah ini. Bagian-bagian utama valve adalah; BODY, SEAT RING, DISC, BONNET, GLAND, PACKING, STEM dan HANDWELL.

SEAT DAN DISC Seat adalah bagian pada valve yang diam sedangkan Disc adalah bagian yang bergerak, bertugas sebagai pengontrol aliran. Disc akan bergerak keatas sehingga memberikan ruang lebih banyak agar fluida dapat mengalir, bergerak kebawah jika akan menutup dan menekan seat dengan rapat. Banyak valve yang berbeda namanya disebabkan adanya perbedaan disc dan seat ini, Contoh Ball Valve, Plug Valve, atau Needle Valve. BONNET DAN PACKING Bonnet memberikan ruangan bagi disc untuk bergerak keatas saat valve dalam posisi membuka. Sedangkan packing, berfungsi sebagai material isolasi agar tak ada kebocoran fluida melalui stem. GLAND DAN GLAND NUT Berfungsi untuk mengencangkan posisi packing terhadap stem. Jika ada kebocoran fluida melalui bagian ini maka dapat diantisipasi dengan mengencangkan Gland Nut. Jika tetap masih ada kebocoran, maka valve kemungkinan besar harus diganti. STEM DAN HANDWELL Stem berbentuk batang yang sebagian berulir sebagian tidak. Handwell digunakan oleh operator untuk memutar stem, sehingga dapat menggerakkan disc keatas dan kebawah. Saat pengoperasian Handwell, jika diputar searah jarum jam maka valve akan menutup, sebaliknya jika diputar berlawanan jarum jam maka valve akan membuka. Namun, ketika hendak menutup valve, hendaknya jangan memaksa putaran handwell terlalu keras dan kencang, karena akan menyebabkan kerusakan pada disc dan seat hingga umur valve menjadi lebih cepat.

 

 

MACAM-MACAM VALVE Disebabkan oleh adanya perbedaan beberapa komponen utama pada konstruksi valve seperti Perbedaan disc dan Seat dan juga Fungsinya dari valve tersebut maka macam-macam valve yang sering ditemui adalah sebagai berikut:

1. Gate Valve 2. Globe Valve

- Angle Valve - Needle Valve

3. Rotation Valve - Plug Valve - Ball Valve - Butterfly Valve

4. Diaphragm Valve 5. Pinch Valve 6. Check Valve 7. Relieve Valve 8. Safety Valve

Kita akan bahas macam – macam valve dengan melihat cara buka tutup-nya (pengoperasiaannya), GATE VALVE (KATUP TIPE PINTU) Nama GATE VALVE diambil karena bentuk disc dari jenis valve ini pada saat menutup atau membuka berlaku seperti “Gate” (Gate dari bahasa inggris = Gerbang/Pagar). Gate Valve paling banyak digunakan untuk aliran fluida cair dan mudah dikenali karena mempunyai body dan stem yang panjang. Fungsi Utamanya hanya untuk menutup dan membuka aliran (fully closed & fully opened position) dan isolation equipment.

 

 

Komponen utamanya adalah sebuah cakram (disc / gate) yang beroperasi menutup aliran fluida secara tegak lurus. Fungsinya seperti yang diadopsi untuk membatasi aliran pada kanal atau irigasi di sawah. Dan dikarenakan gerak cakram berpotongan tegak lurus dengan arah aliran, maka Gate Valve DIREKOMENDASIKAN dan baik digunakan sebagai valve isolasi (blocking valve) dan TIDAK SESUAI dan TIDAK DIREKOMENDASIKAN untuk posisi sebagian terbuka dan aplikasi kontrol.

Gate valve TIDAK SESUAI dan TIDAK DIREKOMENDASIKAN untuk digunakan

mengatur besar kecilnya aliran (regulate atau throttling), karena akan merusak posisi disc

nya dan mengakibatkan valve passing pada saat valve ditutup. Passing adalah suatu

keadaan dimana aliran tetap akan lewat, walaupun valve sudah ditutup dikarenakan disc

tidak menekan seat dengan baik dan sempurna yang diakibatkan karena posisi disc sudah

berubah (tidak rata lagi).

Mengapa passing ini terjadi dikarenakan Pada saat Gate valve dicoba dibuka sebagian (misalkan dibuka 50% dan tidak dibuka sempurna), maka aliran fluida akan sebagian lewat dibawah disc yang menyebabkan turbulensi (turbulensi = aliran fluida yang bergejolak) pada aliran tersebut, dan turbulensi ini akan menyebabkan 2 hal:

1. Disc mengayun (swing) terhadap posisi seat, sehingga lama-kelamaan posisi disc akan berubah terhadap seat sehingga apabila valve menutup maka disc tidak akan berada pada posisi yang tepat, sehingga bisa menyebabkan passing.

2. Akan terjadi pengikisan (erosion) pada badan disc yang lama-kelamaan disc juga tidak akan berada pada posisi yang tepat, sehingga bisa menyebabkan passing.

 

 

GLOBE VALVE Nama GLOBE VALVE diambil karena umumnya berbentuk bundar (globular). Globe valve merupakan salah satu jenis valve yang dirancang untuk mengatur besar kecilnya aliran fluida (regulate atau trotthling) dikarenakan komponen utama sebuah globe valve adalah: plug dan cage. Kedudukan plug di dalam cage paralel dengan arah alir fluida sehingga valve ini sangat cocok digunakan sebagai regulator valve (throttling) dengan tingkat pengikisan yang minimal. Perawatannya juga relatif mudah, bahkan globe valve dapat diperbaiki tanpa perlu melepas keseluruhan valve dari jaringan pipa. Valve-valve yang termasuk type ini adalah: ANGLE VALVE dan NEEDLE VALVE. Valve yang satu ini menciptakan jalur khusus dalam rumah valve, dimana aliran fluida masuk, kebawah, naik keatas dan keluar, Pada posisi fluida dari bawah keatas inilah metode buka-tutup jalur dilaksanakan, dengan bantuan penyumbat yang bergerak turun-naik. Dengan metode ini, aliran fluida tidak bergejolak terlalu besar, sehingga tidak menimbulkan turbulensi Khusus untuk globe valve yang menangani fluida steam, maka biasanya valve akan dilengkapi dengan back seat yang terletak berhadapan dengan seat. Back seat ini berperan sebagai pelapis pelindung bagian atas globe valve mencegah steam untuk menerobos masuk Antara GATE VALVE dan GLOBE VALVE bentuknya hampir sama, tetapi ada ciri-ciri tertentu yang dapat di jadikan acuan untuk membedakan antara keduanya, yaitu:

1. Pada bagian dalam valve, disc dan seat nya berbeda. Perbedaan disc dan seat ini menyebabkan terjadi profil (pola) aliran yang berbeda. Bentuk dari disc dan seat inilah yang menyebabkan globe valve dapat diandalkan sebagai THROTTLING VALVE. Contoh : Ketika dibuka 50% atau tidak dibuka sempurna Aliran fluida saat melewati globe valve akan mengalami sedikit hambatan sehingga akan terjadi pressure drop yang lebih besar dari gate valve, pertama aliran akan mengenai seat lalu membelok keatas melewati dan mengenai seluruh bagian disc, lalu aliran akan dibelokkan lagi ke arah yang sama.

 

 

2. P

te Sedangk

TYPE ANTermasubisa digu

ada bagianerlihat pada

kan keluarga

NGLE VALVuk jenis globunakan juga

n luar, boda gambar di

a besar dari

VE be valve, diga sebagai pe

dy dari globbawah ini.

Globe Valv

gunakan unengganti elb

be valve te

ve terdiri da

tuk mengubbow. Conto

erlihat lebih

ri ;

bah aliran soh gambar A

h menggele

sebesar 90 d Angle valve

embung, se

derajat. Valv:

eperti

ve ini

 

 

TYPE NEEDLE VALVE Termasuk jenis globe valve, digunakan untuk mengatur secara lebih akurat aliran yang pressure rendah. Bentuk disc nya panjang dan kecil seperti paku..

ROTATION VALVE Dinamakan ROTATION VALVE karena valve membuka dan menutup dengan cara rotasi pada disc.

Berbeda dengan gate valve dan globe valve dalam hal cara membuka dan menutup valve, Pada gate valve dan globe valve, kita diharuskan memutar handwell, namun untuk rotation valve, kita bisa membuka dan munutup valve hanya dengan memutar handle valve sebesar 90 derajat. Oleh karena itu valve jenis ini bisa membuka dan menutup lebih cepat dari gate valve ataupun globe valve.

Handle pada valve tipe ini adalah pengganti handwell pada gate valve dan globe valve. Hal penting yang harus diperhatikan adalah, pada posisi valve fully open maka handle akan searah dengan aliran atau pipa, namun jika posisi valve fully close maka posisi handle tidak searah dengan aliran atau pipa, melainkan akan membentuk sudut 90 derajat dengan aliran atau pipa. Valve-valve yang termasuk type ini adalah: PLUG VALVE, BALL VALVE dan BUTTERFLY VALVE

No. Component Material

1 Bar Handle SS316

2 Set Screw SS316

3 Packing Nut SS316

4 Upper Gland SS316

5 Packing PTFE

6 Lower Gland SS316

7 Stem SS316

8 Panel Nut SS316

9 Forged Body SS316

 

 

TYPE PLUG VALVE Secara umum, kegunaan dari plug valve lebih cocok untuk fully open dan fully close (isolation atau on/off control).

Bagian – bagian utama plug valve sama saja dengan gate valve ataupun globe valve. Yaitu body, stem, packing bolt, seal, plug. Seal sama fungsinya dengan packing, packing bolt sama fungsinya dengan gland nut atau gland, sedangkan plug sama fungsinya dengan disc tapi bentuknya berbeda.

Plug ini digunakan untuk mengontrol (membuka dan menutup) aliran pada plug valve, plug mempunyai celah atau lubang tempat aliran lewat. Saat handle diputar menuju open position maka plug akan berputar secara rotasi terhadap seat dan bagian yang bercelah akan melewatkan aliran. Namun pada saat handle diputar pada close position maka plug akan berputar secara rotasi terhadap seat dan bagian yang tak bercelah akan menahan aliran, sehingga aliran pun akan berhenti.

Plug harus rapat dengan body, agar tidak terjadi kebocoran ( leaking ) atau passing. Antara plug dan body akan terjadi gesekan (friction), maka untuk menimalkan efek gesekan tersebut, pada daerah sentuhan plug dan body diberikan pelumas.

Karena itu ada type plug valve yang mempunyai tempat pengisian pelumas diatas stem, ada juga yang sudah diberikan pelumas dari pabrik pembuatnya, ada juga yang yang tidak membutuhkan pelumas namun pada daerah sentuhan sudah dilapisi material teflon, jenis ini dinamakan SELF-LUBRICATING. Jenis – jenis valve yang lain yang masih termasuk plug valve adalah:

a. Three way plug valve Yaitu jenis plug valve yang mempunyai 3 port (sambungan), 1 untuk inlet dan 2 untuk outlet. Dengan menggunakan valve ini maka dengan mudah kita dapat mengarahkan outlet kearah aliran/pipa yang dikehendaki.

 

 

b. Four way plug valve Biasanya digunakan pada fluida cooling water yang melewati heat exchanger, dimana aliran cooling water bisa dengan mudah dibalikkan arahnya dengan tujuan untuk membersihkan heat exchanger tersebut dari kotoran-kotoran (fouling, sediment, solids).

TYPE BALL VALVE Secara umum, untuk masalah urusan fully open dan close, design engineering yang berupa PFD (Process Flow Diagram) dan P&ID (Piping and Instrumentation Diagram) yang dikeluarkan oleh discipline Process Dept selalu mengunakan ball valve. Secara sederhana, Ball valve sama saja dengan plug valve, tetapi bentuk disc nya berbeda. Dinamakan Ball valve karena bentuk disc nya ini bulat seperti bola, dan bentuk body nya silinder. Ball valve digunakan juga sebagai on/off valve, fully opened atau fully closed valve, dan handal untuk aliran fluida yang mengandung partikel-partkel solid (slurry). Sama seperti plug valve, ball valve juga membuka dan menutup dengan cara rotasi pada disc sehingga dapat membuka dan menutup lebih cepat. Ball valve juga mempunyai handle yang sama dengan plug valve, dimana pada posisi valve fully open maka handle akan searah dengan aliran atau pipa, namun jika posisi valve fully close maka posisi handle tidak searah dengan aliran atau pipa, melainkan akan membentuk sudut 90 derajat dengan aliran atau pipa.

 

 

TYPE BUTTERFLY VALVE Bentuk penyekatnya adalah piringan yang mempunyai sumbu putar di tengahnya. jenis valve ini Menurut disainnya, dapat dibagi menjadi concentric dan eccentric. Eccentric memiliki disain yang lebih sulit tetapi memiliki fungsi yang lebih baik dari concentric. Bentuknya yang sederhana membuat lebih ringan dibandingkan valve lainnya. Secara umum, Butterfly valve digunakan untuk mengontrol (Throttling / Regulate Valve) Aliran Fluida Yang Bertekanan Rendah.

Bagian-bagian utama pada valve ini sama saja dengan valve-valve yang diatas, yaitu body, disc, seat, dan handle. Disc nya berbentuk piringan yang tipis. Seat nya, melingkar mengikuti bentuk disc. Handle nya berbeda dengan type plug valve dan ball valve, karena mempunyai lever yang harus kita tekan apabila ingin membuka dan menutup valve dan kita lepaskan apabila telah sampai ke posisi yang kita inginkan. Lever inilah yang akan membantu disc untuk mengunci rapat.

Bagian bawah handle dan lever terdapat skala (scale) yang digunakan untuk pembacaan posisi valve opening atau valve closing. Butterfly valve juga membuka dan menutup dengan cara rotasi pada disc sehingga dapat membuka dan menutup lebih cepat. Dan mempunyai handle yang sama dengan plug valve, dimana pada posisi valve fully open maka handle akan searah dengan aliran atau pipa, namun jika posisi valve fully close maka posisi handle tidak searah dengan aliran atau pipa, melainkan akan membentuk sudut 90 derajat dengan aliran atau pipa.

DIAPHRAGM VALVE Diaphgram valve bisa digunakan untuk mengatur aliran (throttling) dan bisa juga digunakan sebagai on/off valve. Diaphgram valve handal dalam penanganan material kasar seperti fluida yang mengandung pasir, semen, atau lumpur, serta fluida yang mempunyai sifat korosif.

Diaphgram valve mudah dikenali karena bentuk bonnet nya yang menggembung seperti lonceng. Diaphgram valve mempunyai stem, handwell, plunger dan diaphgram stud yang menjadi satu, diaphgram, seat dan body. Diaphgram valve tidak mempunyai disc, tetapi

 

 

sebagai pengganti disc adalah diaphgram itu sendiri. Dimana valve ini akan menutup jika plunger menekan diaphgram, dan akan terbuka jika plunger naik keatas. Saat menutup valve ini, juga tidak boleh terlalu kencang, karena bisa merusak diaphgram.

PINCH VALVE Pinch valve digunakan untuk menangani fluida yang berlumpur, endapan, dan yang mempunyai partikel-partikel solid yang banyak serta fluida-fluida yang mempunyai kecenderungan untuk terjadi kebocoran (leak). CHECK VALVE (VALVE PENCEGAH ALIRAN BALIK) Check valve digunakan untuk membuat aliran fluida hanya mengalir kesatu arah saja atau agar tidak terjadi reversed flow/back flow. Bentuk check valve sama saja dengan gate valve tapi check valve ini tidak mempunyai handwell / handle maupun stem. Secara umum ada 3 macam check valve yang cara kerjanya sama saja namun aplikasi nya terhadap material fluida yang berbeda. yaitu:

1. Swing check valve, 2. Lift check valve, dan 3. Ball check valve.

 

 

Swing check valve, penggunaan untuk fluida gas ataupun liquid yang tidak mengandung partikel padat (solid). Dan berfungsi untuk mengatur fluida gas ataupun liquid yang tidak mengandung partikel padat (solid). Katup bergerak berayun teratur untuk membuka atau menutup. Jika sering terjadi arus balik, benturan disc dan cairan berpasir akan merusak seat. Bila katup terbuka penuh valve ini mempunyai kecendrungan membuka terus dan arus fluida mengalir , bila kecepatan arus berubah pelan-pelan, katup akan tertutup kembali dengan gaya gravitasi Lift check valve, penggunaan untuk fluida steam, gas, maupun liquid yang mempunyai flow yang tinggi. Dan berfungsi untuk mengatur fluida steam, gas, maupun liquid yang mempunyai flow yang tinggi. Pada dasarnya valve ini prinsipnya sama seperti pistonvalve. Batang disc berfungsi sebagai penuntun (guide). Posisi awal disc kontak dengan seat. Bila ada pressure pada disc, disc akan terangkat, disk akan kembali kontak dengan seat secara gravitasi. Valve ini juga berfung si untuk mengatur liquit (bebas benda-benda padat)

 

 

Ball check valve, penggunaan untuk fluida liquid yang mengandung partikel padatan. berfungsi untuk mengatur fluida liquid yang mengandung partikel padatan. Valve cocok untuk segala pemakaian, untuk gas, uap air dan cairan lain yang dapat membentuk deposit lengket. Ball bergerak berputar, bila ada pressure ball akan terangkat. Dan kembali secara gravitasi

RELIEF VALVE DAN SAFETY VALVE (VALVE PENGAMAN) Kedua valve ini digunakan untuk melepaskan (release) tekanan (pressure) pada suatu sistem agar tidak membahayakan alat (equipment) dan personnel yang sedang bekerja, dan untuk kepentingan proses itu sendiri. perbedaan mendasarnya adalah cara kerjanya itu sendiri; Relieve valve akan membuka perlahan-lahan (release) apabila terjadi kelebihan (excess) pressure dan akan menutup kembali apabila pressure telah kembali normal. Relieve valve lebih cocok diaplikasikan ke fluida liquid

 

 

Safety valve, akan membuka secara sangat cepat langsung 60% opening apabila terjadi excess pressure. Dan akan menutup kembali hanya apabila pressure telah berada dibawah pressure normal (set point). Safety valve sangat cocok diaplikasikan ke fluida gas

PERMASALAHAN PADA VALVE Adapun hal-hal yang sering jadi masalah pada valve adalah sebagai berikut: Valve leak (Bocor) Jika valve tidak bekerja dengan baik maka kemungkinan besar terjadi leak. Bagian yang paling sering terjadi leak adalah pada packing gland. Hal ini bisa diatasi dengan mengencangkan Gland nut. Setelah itu periksa kembali putaran handwell, karena setelah mengencangkan gland nut akan terjadi gesekan antara packing dengan stem yang menyebabkan handwell susah di gerakkan. Kebocoran juga biasa terjadi didaerah sambungan body dan bonnet, daerah body, dan disekitar flange Kerusakan Fisik Valve yang tidak bekerja dengan baik kemungkinan juga disebabkan karena adanya kerusakan fisik pada valve itu sendiri, oleh karena itu pemeriksaan fisik sangat penting untuk dilakukan lebih dahulu sebelum adanya perlakuan yang lebih jauh.