diktat perpipaan ref 1

PENDAHULUAN

Pengertian sistem perpipaan

Sistem perpipaan merupakan rangkaian yang terdiri dari pipa fitting, valve dan

komponen penunjang lain yang dirakit sesuai kebutuhan sebagai sarana

transportasi fluida dari satu tempat ke tempat lain.

Dalam merancang bangung suatu sistem perpipaan untuk industri migas

dibutuhkan rencana yang benar-benar baik dengan tujuan agar sistem perpipaan

yang dibuat dapat berfungsi sesuai kebutuhan dan ekonomis

Sehubungan dengan hal tersebut diperlukan pemilihan pipa, fitting, valve dan

komponen penunjang yang memenuhi standar baik ukuran, jenis material dan

kekuatan sehingga mampu melayani kondisi operasi yang ditentukan.

Mengingat beragam standar, ukuran, jenis material dan kekuatan pipa, fitting dan

valve yang ada di pasaran maka diperlukan pengetahuan agar dalam

menentukan pipa fitting dan valve dapat tepat sehingga keamanan lebih terjamin

untuk operasi jangka panjang.

Parameter Utama Dalam Sistem Perpipaan

Dalam pengaliran fluida melalui sistem perpipaan ada empat parameter yang

harus diperhatikan :

1. Jenis fluida dan keadaan :

Jenis fluida dapat berupa air, minyak, udara, gas dan lain-lain dengan

keadaaan panas, dingin, bertekanan, korosif atau tidak korosif. Hal

tersebut akan berkaitan dengan standar jenis material dan kekuatan.

2. Energi untuk pengaliran :

Energi yang berhubungan langsung dengan energi untuk pengaliran

adalah daya pompa, kompresor dan penggerak. Dalam hal ini berkaitan

1

dengan standar ukuran (diameter) paling efektif dan ekonomis dengan

mempertimbangkan pengembangan mendatang

3. Safety

Safety berkaitan langsung dengan penataan sistem perpipaan pada suatu

unit proses, harus memenuhi standar sehingga aman bagi

operator/pekerja, aman untuk kondisi operasi, aman untuk pemeliharaan

dan aman untuk pengembangan mendatang.

4. Investasi

Investasi berhubungan dengan jumlah dana yang tersedia dan secara

umum terbatas. Sehingga diusahakan dalam pemilihan jenis material,

ukuran dan kekuatan tidak berlebihan serta konstruksi pemasangan yang

sederhana tetapi memenuhi standar sehingga aman untuk operasi dan

ekonomis

Dengan demikian standar pada industri migas mengenai sistem perpipaan

sangat penting, karena industri migas adalah industri yang padat modal, padat

teknologi dan padat resiko.

2

I. PIPA

Pipa merupakan benda tubular mempunyai diameter, ketebalan dan

panjang yang berfungsi sebagai sarana transportasi fluida dari suatu tempat

(peralatan) ke tempat (peralatan) lain. Fluida yang mengalir di dalam pipa karena

ada pemberian energi kepadanya oleh pompa atau kompresor dan lain

sebagainya.

Pipa di buat dari bahan logam dan bukan logam dengan berbagai ukuran

diameter, tebal dan panjangnya.

Sistim perpipaan merupakan rangkaian yang terdiri dari pipa, fitting,

flange, valve dan kelengkapan lainnya yang dirakit sesuai kebutuhan sebagai

sarana transportasi fluida. Dasar pertimbangan dalam penggunaan sistim

perpipaan di industri sub-sektor migas, antara lain:

Frekwensi transportasi fluida berlangsung kontinyu.

Pengoperasian dan keamanan dapat dipercaya.

Dalam jangka waktu panjang lebih ekonomis.

Untuk merencanakan sistim perpipaan gas dibutuhkan pemikiran yang mantap

dalam pemilihan standar-standar yang sesuai agar berfungsi secara benar dan

waktu pemakaian yang panjang. Dalam modul ini dibahas bahan pipa dari logam

baja..

I.1 Standar-standar Pipa

Standar-standar pipa dibuat dengan maksud untuk penyeragaman

ukuran, jenis sambungan dan sebagainya agar pipa yang diproduksi berbagai

pabrik dapat dirakit dengan tepat pada fitting, flange, valve dan kelengkapan

lainnya yang juga diproduksi berbagai pabrik lainnya. Standar-standar pipa untuk

menentukan:

Demensi ukuran diameter dan panjang pipa.

Demensi ketebalan dinding pipa.

3

Bahan material pipa.

Pertimbangan utama dalam menentukan ukuran standar ketebalan dan

bahan material adalah fungsi pemakaian pipa yang berkaitan erat dengan

operasional (tekanan dan suhu).

I.1.1 Standar Demensi Ukuran Pipa

1. Ukuran Diameter Pipa

Ukuran utama pipa biasa disebut dengan diameter (garis tengah), yaitu:

Diameter bagian dalam (Inside Diameter, ID).

Diameter bagian luar (Outside Diameter, OD).

Diameter nominal (Nominal Pipe Size, NPS).

Menurut standar ANSI (American National Standards Institute)/ASME

(American Society of Mechanical Enginerrs) ukuran diameter nominal pipa

ditentukan untuk:

Diameter nominal 1/8” - 12” tidak sama dengan diameter luar pipa

( NPS ≠ OD ).

Diameter nominal>12” sama dengan diameter luar pipa. (NPS = OD).

Gambar 1.1 Hubungan Diameter Nominal dan Diameter Luar Pipa

4

Beberapa ketentuan penting untuk diketahui mengenai ukuran pipa, antara lain:

Diameter luar pipa selalu tetap untuk segala ukuran dan kelas.

Ketebalan dinding pipa berubah-ubah dari masing-masing ukuran

diameter nominal sesuai dengan schedule number nya.

Untuk lebih jelasnya diberikan contoh gambar perbandingan ukuran diameter

nominal pipa 2” untuk beberapa schedule number.

Gambar 1.2 Perbandingan Ukuran pada Diameter Nominal Pipa 2” dengan Schedule Number 40, 60 dsan 160

2. Ukuran Panjang Pipa

Ada berbagai macam ukuran panjang pipa dan pada umumnya mulai dari

6 m (20”) sampai 12 m (40”), yaitu:

Uniform length = 21 ft.

Normal length = 12 ft.

One half random = 8 - 16 ft.

Single random = 16 - 22 ft

Double random = ≈ 40 ft

Cut length = panjang sesuai dengan pemesanan.

I.1.2 Standar Ketebalan Dinding Pipa

5

Ketebalan dinding pipa untuk masing-masing ukuran diameter nominal

adalah berubah-ubah sesuai dengan kelas dan kemampuan yang ditentukan

untuk menahan tekanan dan suhu operasionalnya.

Ada 2 (dua) standar ketebalan dinding pipa baja karbon menurut ANSI,

yaitu:

ANSI B 36.10 steel pipe wall thickness designation.

ANSI B 36.10 steel pipe schedule number.

1. ANSI B 36.10 Steel Pipe Wall Thickness Designation

Standar ini membagi kelas ketebalan dinding pipa menjadi 3 (tiga)

golongan, yaitu:

Standard Weight (STD).

Extra Strong atau Extra Heavy (XS atau XH).

Double Extra Strong atau Double Extra Heavy (XXS atau XXH ).

Standard Weight (STD)

Standard Weight, ketebalannya normal dan digunakan untuk melayani

tekanan dan suhu operasi relatif rendah, sebagai berikut:

Tekanan kerja aman maksimum 150 Psi.

Variasi suhu berpengaruh langsung pada variasi tekanan kerja aman,

semakin tinggi suhu operasionalnya menjadikan tekanan kerja aman

maksimum pipanya berkurang.

Extra Strong (XS/XH)

Extra Strong, ketebalannya lebih tebal bila dibandingkan dengan Standard

Weight (STD), diperuntukan melayani tekanan dan suhu operasi menengah

sekitar 300 psi.

Double Extra Strong (XXS/XXH)

Double Extra Strong, ketebalannya sangat tebal diperuntukan untuk

melayani tekanan dan suhu operasi lebih tinggi diatas 600 Psi dengan berbagai

variasi sesuai dengan variasi suhu fluidanya.

2. ANSI B 36.10 Steel Pipe Schedule Number.

6

Standar ini terdiri dari 10 (sepuluh) kelas utama, yaitu schedule: 10, 20,

30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 dan 140 sehingga pemilihan ketebalan

dinding pipanya disesuaikan dengan keperluan pelayanan berbagai

tekanan dan suhunya. Schedule number 10 memiliki ketebalan dinding

pipa paling tipis sedangkan untuk Schedule number 160 memiliki

ketebalan dinding pipa paling tebal.

Hubungan ANSI B 36.10 Designation Wall Thickness dan Schedule

Number pipa baja, sebagai berikut:

NPS 1/8” – 10” , ketebalan dinding pipa STD = Sch. 40

NPS ≤ 8” , ketebalan dinding pipa XS = Sch 80.

XXS/XXH bervariasi untuk berbagai NPS dan ketebalannya 2 (dua)

kali XS/XH.

I.1.3 Standar Bahan Material Pipa

Ada beberapa standar yang dibuat oleh beberapa pabrik dari berbagai

negara, dan yang paling banyak dijumpai di pasaran antara lain: ASTM

(American Society for Testing Material), API (American Petroleum Institute),

maupun ANSI (American National Standards Institute).

1. Pipa Baja Karbon (Carbon Steel Pipes)

Dipakai standar bahan ASTM, antara lain:

ASTM A53

Memiliki ukuran NPS 1/8” – 26”, standar ketebalan dinding Standard

Weight, Extra Strong, dan Double Extra Strong, schedule 10 – 160,

grade A, B, dibuat tanpa sambungan dan di las, material baja karbon

bisa dipakai untuk coiling, pembengkokan, pelayanan suhu operasi

sedang.

7

ASTM A120

Memiliki ukuran NPS 1/8” – 16”, standar ketebalan dinding Standard

Weight, Extra Strong, dan Double Extra Strong, dibuat tanpa

sambungan dan di las, bisa dipakai untuk pelayanan air, gas dan

udara, tidak sesuai untuk coil, pembengkokan dan suhu operasi yang

tinggi.

ASTM A106

Memiliki ukuran NPS 1/8” – 26”, memiliki ketebalan schedule 10 –

160 , grade A, B, dan C, hanya dibuat bentuk tanpa sambungan, bisa

dipakai untuk coiling, pembengkokan dan pelayanan suhu operasi

tinggi.

API 5LX

Memiliki ukuran NPS 2 3/8” – 48”, dengan grade X42 – X70, dibuat

bentuk tanpa sambungan dan di las, bisa dipakai untuk pelayanan

migas.

2. Pipa Baja Karbon Tahan Karat (Stainless Steel Pipe)

Pipa baja karbon tahan karat dipakai standar bahan ASTM/AISI , sebagai

contoh:

Pipa S.S dengan spesifikasi bahan ASTM A312 type 304 (AISI 304).

Bahan material 18Cr-8Ni dapat digunakan sampai – 425oF, dibuat

bentuk tanpa sambungan, digunakan untuk fluida korosif dan

temperatur tinggi


Bahan material 16Cr-12Ni-2Mo dapat digunakan sampai – 325oF,

dibuat bentuk tanpa sambungan, digunakan untuk temperatur tinggi

dan fluida sangat korosif


Bahan material 18Cr- 10Ni-Ti, dapat digunakan sampai – 325oF,

dibuat bentuk tanpa sambungan, digunakan untuk temperatur

sangat tinggi dan fluida sangat korosif

8

3. Pipa Besi Tuang (Cast Iron Pipe)

Sebagai contoh dipakai ANSI A211

4. Pipa Baja Karbon Lapisan Seng (Galvanised Pipes)

Pipa baja karbon lapisan seng dipakai standar ASTM/BS, sebagai contoh:

ASTM A120 galvanized

ASTM A53 galvanized

BS 1387

Tabel 1.1 ANSI and API Metallic Piping Standards

ANSI B 36.10 Welded and Seamless Wrought Steel Pipe

ASTM A 53 : Welded and seamless steel pipe.

ASTM A 106: Seamless carbon steel pipe for temperature service.

ASTM A 120: Black and hot dipped zinc coated.

ASTM A 134: Electric fusion (arc) welded steel plate (sizes16 in and over).

ASTM A 135: Electric resistance welded steel pipe.

ASTM A 139: Electric fusion (arc) welded steel pipe (sizes 4 in and over).

ASTM A 155: Electric fusion welded steel pipe for high pressure service.

ASTM A 211: Spiral welded steel or iron pipe.

ASTM A 524: Seamless carbon steel pipe for process.

ASTM A 672: Electric fusion welded steel pipe for high pressure service at moderate temperature.

API 5L : Line pipe.

API 5LS : Spiral weld line pipe.

API 5LX : High test line pipe.

Steel Pipe for Low Temperature Service

ASTM A 333: Seamless and welded steel pipe for low temperature service.

ASTM A 671: Electric fusion welded pipe for atmospheric and lower temperatures.

9

Lanjutan Tabel 1.1 ANSI and API Metallic Piping Standards

Ferritic Alloy Piping and Tubing

ASTM A 268: Seamless and welded ferritic stainless steel tubing.

ASTM A 335: Seamless ferritic alloy steel pipe for high temperature service.

ASTM A 369: Ferritic alloy steel forged and bored pipe for high temperature service.

ASTM A 405: Seamless ferritic alloy steel pipe specilly heat treated for high temperature service.

ASTM A 426: Centrifugally cast ferritic alloy steel pipe for high temperature service.

ASTM A 669: Seamless ferritic austenitic alloy steel tubes.

Cast Iron and Ductile Iron Pipe

ANSI A21.52: Ductile iron pipe, centrifugally cast, in metal molds or sand lined molds for gas.

ASTM A 74 : Cast iron soil pipe and fitting.

ASTM A 142 : Cast iron culvert pipe.

ASTM A 716 : Ductile iron culvert pipe.

AWWA C101: Thickness design of cast iron pipe.

AWWA C106: Cast iron pipe centrifugally cast in metal molds for water or other liquids.

AWWA C108: Cast iron pipe centrifugally cast in sand lines molds for water or other liquids.

AWWA C112: 2 in and 2 ¼ in cast iron pipe, centrifugally cast for water or other liquids.

AWWA C115: Flanged cast iron and ductile iron pipe with threaded flanges.

AWWA C150: Thickness design of ductile iron pipe.

AWWA C151: Ductile iron pipe, centrifugally cast in metal molds or sand lined molds for water liquids.


10

ANSI B36.19: Stainless Steel Pipe.

Austenitic Stainless Steel Pipe and Tubing

ASTM A 269 : Seamless and welded austenitic stainless steel tubing for general service.

ASTM A 270 : Seamless and welded austenitic stainless steel sanitary tubing.

ASTM A 271 : Seamless austenitic stainless steel tubes for refinery service.

ASTM A 312 : Seamless and welded austenitic stainless steel pipe.

ASTM A 358 : Electric fusion welded austenitic chromium nickel alloy steel pipe for high temperature service.

ASTM A 376 : Seamless austenitic steel pipe for high temperature central station service.

ASTM A 409 : Welded large diameter light wall austenitic chromium nickel alloy steel pipe for corrosive or high temperature service.

ASTM A 430 : Austenitic steel forged and bored pipe for high temperature service.

Nickel and Nickel Alloy Pipe and Tubing

ASTM B 161 : Nickel seamless pipe and tube.

ASTM B 165 : Nickel copper alloy seamless pipe and tube.

ASTM B 167 : Nickel chromium iron alloy seamless pipe and tube.

ASTM B 407 : Nickel iron chromium alloy seamless pipe and tube.

ASTM B 423 : Nickel iron chromium molybdenum copper alloy seamless pipe and tube.

ASTM B 444 : Nickel chromium molybdenum columbium alloy Seamless pipe and tube.

ASTM B 445 : Nickel chromium iron columbium molybdenum tungsten alloy seamless pipe and tube.

ASTM B 513 : Supplementary requirements for nickel alloy seamless pipe and tube for nuclear applications.

ASTM B 524 : Welded nickel iron chromium alloy pipe.

ASTM B 517 : Welded nickel chromium iron alloy pipe.

Lanjutan Table 1.1 ANSI and API Metallic Piping Standards

11

Aluminum and Aluminum Alloy Pipe and Tubing

ASTM B 210 : Aluminum alloy drawn seamless tube.

ASTM B 221 : Aluminum alloy extruded bars, rods, wire shapes, and tubes.

ASTM B 241 : Aluminum alloy seamless pipe and seamless extruded tube.

ASTM B 313 : Aluminum alloy round welded tubes.

ASTM B 345 : Aluminum alloy seamless extruded tube and seamless pipe for gas and oil transmission and distribution piping systems.

ASTM B 483 : Aluminum alloy drawn tubes for general purpose applications.

ASTM B 547 : Aluminum alloy formed and arc welded round tube

Copper and Copper Alloy Pipe and Tubing

ASTM B 42 : Seamless copper pipe, standard sizes, hard drawn.

ASTM B 43 : Seamless red brass pipe, standard sizes, annealed.

ASTM B 68 : Seamless copper tube, bright annealed.

ASTM B 75 : Seamless copper tube, annealed or drawn.

ASTM B 88 : Seamless copper water tube.

Aluminum and Aluminum Alloy Pipe and Tubing

ASTM B 210 : Aluminum alloy drawn seamless tube.

ASTM B 221 : Aluminum alloy extruded bars, rods, wire shapes,and tubes.

ASTM B 241 : Aluminum alloy seamless pipe and seamless extruded tube.

ASTM B 313 : Aluminum alloy round welded tubes.

ASTM B 345 : Aluminum alloy seamless extruded tube and seamless pipe for gas and oil transmission and distribution piping systems.

ASTM B 483 : Aluminum alloy drawn tubes for general purpose applications.

ASTM B 547 : Aluminum alloy formed and arc welded round tube


12

Copper and Copper Alloy Pipe and Tubing

ASTM B 42 : Seamless copper pipe, standard sizes, hard drawn.

ASTM B 43 : Seamless red brass pipe, standard sizes, annealed.

ASTM B 68 : Seamless copper tube, bright annealed.

ASTM B 75 : Seamless copper tube, annealed or drawn.

ASTM B 88 : Seamless copper water tube.

I.2 Proses Pembuatan Pipa

Ada beberapa macam proses pembuatan pipa sesuai fungsi

kegunaannya:

Seamless (SMLS) : pipa tanpa kampuh sambungan las.

Butt Welded (BW) : pipa dengan sambungan las tumpul.

Lap Welded (LW) : pipa dengan sambungan las tumpang.

Electric Fusion Welded (EFW): pipa dengan sambungan pelelehan las listrik.

Electric Resistance Welded (ERW): pipa dengan sambungan las tahanan listrik, tidak menambah elektroda

Spiral Welded (SW) : pipa dengan sambungan las spiral/ulir.

1.3 Bentuk Ujung Pipa

Beberapa bentuk ujung pipa yang diproduksi pabrikan, yaitu:

Plain End (PE) : bentuk ujung permukan pipa rata.

Bevel End (BE) : bentuk ujung permukaan pipa tirus.

Threaded End (SCRW) : bentuk ujung permukaan pipa berulir.

1.4 Kondisi Permukaan Pipa

Beberapa kondisi permukaan pipa yang diproduksi oabrikan, yaitu:

Oiled : permukaan pipa bagian luar dilapisi minyak (mill spray oil).

Dry : permukaan pipa bebas dari gemuk / tidak dilapisi dengan minyak.

Bare : tidak ada persiapan permukaan, grease dan cutting oil tidak dihilangkan dan tidak dilapisi

mill spray oil.

13

Internal coating : permukaan bagian dalam pipa dilapisi Sebagai proteksi terhadap erosi atau pengaruh korosi.

External coating : permukaan bagian luar pipa dilapisi sebagai proteksi terhadap erosi selama transportasi.

1.5 Identifikasi Pipa

Carbon Steel Pipe

Smls Pipe Ø 4” Sch. 40 Grd B ASTM A 53 BE.

Smls : pipa tanpa kampuh sambungan las.

Pipe : produk pipa.

Ø 4” : diameter nominal 4 inchi.

Sch 40 : ketebalan pipa baja, ANSI B.36.10 schedule.

Grd B : Sifat mekanik bahan pipa baja karbon.

ASTM A : standar bahan pipa dengan unsur dasar besi.

A 53 : pipa baja karbon tanpa paduan yang dominan.

BE : bentuk ujung permukaan pipa tirus.

Low and Intermediate Alloy Steel Pipe

Smls Pipe Ø 2” Sch. 40 Grd P1 ASTM A 335 PE. Smls : pipa tanpa kampuh sambungan las.

Pipe : produk pipa.

Ø 2” : diameter nominal pipa 2 inchi.

Sch 40 : ketebalan pipa baja paduan, ANSI B 36.10 schedule number.

Grd P1 : sifat mekanik bahan pipa baja paduan.


A 335 : pipa baja karbon paduan molybdenum.

PE : bentuk ujung permukaan pipa rata.

Stainless Steel Pipe

Smls Pipe Ø 3” Sch. 40S Grd TP 304 ASTM A 312 BE. Smls : pipa tanpa kampuh sambungan las.

14

Pipe : produk pipa.

Ø 3” : diameter nominal 3 inchi.

Sch 40S : ketebalan pipa baja, ANSI B.36.19 schedule.

Grd TP 304 : Sifat mekanik bahan pipa baja tahan karat.


A 312 : pipa baja tahan karat 18% Cr- 8% Ni.


Copper and Copper Alloy Pipe

Smls Tube Ø 1” BWG 12 Grd 70 ASTM B 111 PE. Smls : tube tanpa kampuh sambungan las.

Tube : produk tubing.

Ø 1” : diameter nominal tube 1 inchi.

BWG 12 : ketebalan tubing paduan, Birmingham Wire gage.

Grd 70 : sifat mekanik bahan tubing paduan.

ASTM B : standar bahan tubing dengan unsur dasar bukan besi.

B 111 : tubing tembaga paduan (70%Cu-30% Ni).

PE : bentuk ujung permukaan pipa rata.

1.6 Perhitungan Ketebalan Pipa

Keterangan:

P : tekanan fluida , psig

S : tegangan material yang diijinkan, psi

Contoh:

Dapatkan ketebalan dinding pipa spesifikasi Smls pipe ASTM

A106 Grd. B BE, memiliki tegangan material yang diijinkan sebesar 17.300 psi

15

(dilihat pada tabel allowable stresses in tension for metals) pada kondisi

operasi 680 psig dan suhu 600 oF

Penyelesaian:

Dipilih ketebalan dinding pipa dengan Schedule Number 40. dan dimensi

pipanya:

NPS = ¾”

ID = 0,824”

OD = 1,050”

t = 0,113 “

Tabel 1.2 Data Komersial Pipa Baja Karbon

16

Lanjutan Tabel 1.2 Data Komersial Pipa Baja Karbon

17


18


19


20

II. FITTING

21

Fitting digunakan untuk menghubungkan pipa dengan pipa baik hubungan

itu: lurus, berbelok, bercabang, perubahan diameter maupun untuk menutup

aliran fluida dan lain sebagainya sesuai dengan tipe, ukuran, dan masing-masing

penggunaannya.

Jenis sambungan fitting ke pipa sesuai dengan bahan material dan

penggunaannya, antara lain:

Bahan baja karbon : butt welded, flanged dan threaded

Bahan besi tuang: bell and spigot dengan berbagai jenis sambungan

antara lain, mechanical joint, molox ball joint, dan usiflex joint.

Untuk tekanan rendah digunakan juga sambungan soldered dan hal ini

jarang sekali.

Ketebalan dinding pipa dan fitting belum tentu sama, untuk pipa dengan

schedule berlainan tersedia, sedangkan pada fitting biasanya sesuai dengan

spesifikasinya, antara lain: Standard Weight (STD WT), Extra Strong (XS),

Schedule (SCH.NO) 160 dan Double Extra Strong (XXS).

Sebagai contoh, diameter nominal pipa 14” dengan SCH. 10 memiliki ketebalan

dindingnya 0,250” sedangkan STD WT untuk fitting pada diameter nominal yang

sama memiliki ketebalan dindingnya 0,375”.

Tinjauan untuk ukuran diameter nominal fitting dibawah 2” :

Butt welding fitting jarang digunakan

Untuk tekanan rendah, servis tidak kritis dipakai jenis screwed fitting

Untuk tekanan tinggi dan sistem proses dipakai jenis socked welding

fitting, harganya lebih mahal dari pada screwed fitting

Pembuatan fitting oleh pabrikan ada yang bentuknya tanpa sambungan

las (Seamless) dan prosesnya dituang (Casting).

22

Gambar 2.1 Jenis Sambungan Fitting ke Pipa

Gambar 2.2 Jenis Fitting

2.1 Jenis Fitting Carbon Steel

23

Fitting terdiri dari berbagai macam bentuk dan jenisnya sesuai dengan

tujuan penggunaannya (butt weld, threaded, socked dan flanged). Berbagai jenis

fitting dan penggunaannya, sebagai berikut:

1. Elbows

Elbows digunakan untuk menghubungkan pipa dengan tujuan sebagai

perubah arah aliran fluida bersudut 90o dan 45o, adapun jenisnya:

Long radius elbows dengan sudut 90o, jarak antara center to face =

1,5 dari NPS.

Short radius elbows dengan sudut 90o, jarak antara center to face =

NPS.

Long radius reducing elbows dengan sudut 90o, jarak antara center

to face = 1,5 dari NPS.

2. Return Bends

180o Return bends digunakan untuk menghubungkan pipa dengan tujuan

sebagai perubah arah aliran fluida 180o, adapun jenisnya:

Long radius 180o return bends, jarak center to center = 3 dari NPS.

Short radius 80o return bends, jarak center to center= 2 dari NPS.

3. Tees

Tees banyak digunakan untuk aliran fluida bercabang pada persimpangan

pipa, diantara aliran utama berada pada satu garis lurus dan yang ketiga

tegak lurus terhadap yang pertama, adapun jenisnya:

Strainght tees, diameter nominal cabangnya sama dengan diameter

nominal aliran utamanya.

Reducing tees, diameter nominal cabangnya lebih kecil dari diameter


4. Cross

Cross digunakan untuk sambungan simpang empat pada pipa,

diantaranya aliran utama berada pada satu garis lurus dan yang ketiga,

keempat tegak lurus terhadap yang pertama, adapun jenisnya:

Straight crosses, diameter nominal cabangnya sama dengan

diameter nominal utamanya.

24

Reducing crosses, diameter cabangnya lebih kecil dari diameter


5. Reducer

Reducer digunakan untuk penghubung antara pipa ke pipa yang satu

dengan pipa yang lain berbeda diameter nominalnya setingkat atau lebih,

adapun jenisnya:

Concentric reducer, memiliki ceter line yang sama dari diameter

nominal besar dan diameter nominal kecil, dipakai pada posisi tegak.

Excentric reducer, center line tidak terletak simetris dari diameter

nominal besar dan diameter nominal kecil, dipakai bila bottom of pipe

dikehendaki level yang sama.

6. Caps

Caps digunakan untuk aliran fluida yang kedepan tidak ada

pengembangan jalur pipanya.

7. Lateral

Lateral digunakan untuk percabangan pipa 45o.

8. Screwed Coupling

Screwed coupling digunakan untuk connector antara dua panjang pipa

ulir, peletakan hubungan instrument, drain, vent atau line cabang.

9. Screwed Union

Screwed union digunakan untuk make up joint, memudahkan melepas

hubungan dan juga untuk memudahkan threaded pipe run, konstruksinya

terdiri satu union ring dan dua buah sleeves.

Sleeves dipasang pada pipa dan union ring diputar untuk mengencangkan

atau melepas sambungan.

2.2 Kelas Kelas Fitting

25

Yang terutama sekali dalam penentuan dimensi fitting adalah kelas-kelas

dari setiap jenis fitting yang disesuaikan dengan fungsi fitting didalam

pemakaian, yang berhubungan dengan besar tekanan dan temperatur operasi

fluida. Ketentuan-ketentuan dari kelas fitting umumnya ditentukan menurut:

Tebal dan schedulenya.

Jenis bahan materialnya.

Sistem pembuatannya dengan penomoran/penggolongan/series

menurut standard API dan ASA.

Penggolongan standard API, sebagai berikut:

Standard Weight (STD WT) yaitu fitting dengan ukuran atau dimensi

yang normal (tertentu) dan digunakan dalam pelayanan tekanan dan

temperatur operasi relatif rendah.

Extra Strong (XS) yaitu fitting dengan ukuran berbanding lebih tebal

dibandingkan dengan fitting Standard Weight dan digunakan

melayani tekanan dan temperatur menengah.

Double Extra Strong (XXS) yaitu fitting dengan ukuran berbanding

lebih tebal ganda (dua kali dari Extra Strong) dan digunakan untuk

melayani tekanan dan temperatur tinggi.

2.2.1 Welding Cast Steel Fitting

Welding fitting dibuat dengan cara dituang (casting) dengan ketebalan

dindingnya STD WT, XS, XXS dan Sch. 160, adapun jenisnya:

Long radius elbows 90o dan 45o, distandardkan dengan STD WT, XS,

XXS dan Sch 160.

Short radius elbows 90o, distandardkan dengan STD WT dan XS.

Long radius reducing elbows 90o, distandardkan dengan STD WT

dan XS.

Straight tees, distandardkan dengan STD WT, XS, XXS dab Sch

160.

Concedntric reducing dan excentric reducing, distandardkan dengan

STD WT, XS, XXS dan Sch. 160.

26

Catatan:

ASA series 150 Psi = STD WT, API = ASA, Sch pipe 40.

ASA series 300 Psi = XS, API = ASA, Sch pipe 80.

ASA series 600 Psi = XXS, API = ASA, Sch pipe 160.

2.2.2 Forged Steel Socked Fitting

Forged steel socked fitting dibuat dari bahan baja karbon yang ditempa,

dibagi dalam kelas-kelas: kelas 200 Psi, kelas 3000 Psi, kelas 4000 Psi dan

kelas 6000 Psi.

Untuk elbows 90° dan 45°, Tees, Cross, Y bends, Coupling, Redsucer dan Caps

distandardkan dengan kelas 2000 Psi, 3000 Psi, 4000 Psi dan 6000 Psi.

Catatan:

Kelas 2000 Psi = Sch pipe 40 = STD WT

Kelas 3000 Psi = Sch pipe 80 = XS.

Kelas 4000 Psi = Sch pipe 160.

Kelas 6000 Psi = XXS.

2.2.3 Forged Steel Screwed Fitting

Forged steel screwed fitting dibuat dari bahan baja karbon tempa, dibagi

dalam beberapa kelas yaitu: kelas 2000 Psi, kelas 3000 Psi dan kelas 6000 Psi.

Elbows 90° dan 45°, Tees, Cross, distandardkan dengan kelas 2000

Psi, 3000 Psi dan 6000 Psi.

Y bend distandardkan dengan kelas 2000 Psi dan 6000 Psi.

Coupling, Reducer, Plug, distandardkan dengan kelas 3000 Psi dan

6000 Psi.

Caps distandardkan dengan kelas 3000 Psi.

Bushing distandardkan dengan kelas 6000 Psi.

Catatan:

Kelas 2000 Psi = Sch pipe 40 tipe ulir.

27

Kelas 3000 Psi = Sch pipe 80 tipe ulir.

Kelas 6000 Psi = XXS pipa tipe ulir.

2.2.4 Identifikasi Fitting

A Carbon Steel Fitting

Smls LR. Elbow 90o ø 4”ASTM A 234 Gr WPB Std.Wt BE

Smls : fitting tanpa kampuh sambungan las

LR. Elbow 90o : 90 degree long radius elbow.

ø 4” : diameter nominal 4 inchi.

ASTM A : standar bahan fitting dengan unsur dasar besi.

A 234 : spesifikasi material, bahan material baja karbon dan bentuk produk fitting.

Gr WPB : kekuatan material.

Std.Wt : ketebalan dinding fitting menurut ANSI B.36.10 nominal wall thickness designation (Standard Weight).


A Alloy Steel Fitting:

Smls LR. Elbow 90o ø 4” ASTM A 234 Gr WP1 Std.Wt BE





234 : spesifikasi material, bahan material baja karbon paduan (carbon molybdenum) dan bentuk produk fitting.

Gr WP1 : kekuatan material. Std.Wt : ketebalan dinding fitting menurut

ANSI B.36.10 nominal wall thickness designation (Standard Weight).


A Stainless Steel Fitting:

Smls LR. Elbow 90o ø 4” ASTM A 403 Gr WP304 Std.Wt BE

28





403 : spesifikasi material, bahan material baja karbon tahan karat (18-8 Cr Ni) dan bentuk produk fitting.

Gr WP304 : kekuatan material. Std.Wt : ketebalan dinding fitting menurut

ANSI B.36.10 nominal wall thickness designation (Standard Weight).


A Forged Steel Fitting:

SW LR. Elbow 90o ø 4” FS ASTM A 105 Gr II 3000 WOG

SW : tipe sambungan socked weld



FS : proses bahan material baja karbon di tempa.


105 : spesifikasi material, bahan material baja karbon tempa dan bentuk produk fitting.

Gr II : kekuatan material. 3000 : kelas tekanan ANSI, tekanan kerja

maksimum yang diijinkan (MAWP) = 3000 psi pada temperature 100oF

WOG : servis untuk air, minyak dan gas.

A Forged Steel Fitting:

SCRW LR. Elbow 90o ø 4” FS ASTM A 105 Gr II 3000 WOG

29

SCRW : tipe sambungan ulir



FS : proses bahan material baja karbon di tempa.


105 : spesifikasi material, bahan material baja karbon tempa dan bentuk produk fitting.

Gr II : kekuatan material.

3000 : kelas tekanan ANSI, tekanan kerja maksimum yang diijinkan (MAWP) = 3000 psi pada temperature 100oF

WOG : servis untuk air, minyak dan gas.

2.2.5 Standard Material Fitting

Pada uraian didepan telah disinggung beberapa jenis bahan bahan

pembuat fitting, baik jenis logam maupun bukan logam. Berikut macam macam

bahan material standard fitting dengan spesifikasinya.

Tabel 2.1 Fitting Fitting Baja Karbon Tuang Tipe Sambungan Las Tumpul , Dimensi dalam Inches

30

Tabel 2.2 Fitting Fitting Baja Karbon Tempa Tipe Sambungan Socket Kelas Tekanan 2000, 3000, 4000, dan 6000 Pounds WOG

31

Tabel 2.3 Dimensi Fitting Fitting Baja Karbon Tempa Tipe Sambungan Socket dalam Unit Satuan Inchi

32

Tabel 2.4 Fitting Fitting Baja Karbon Tempa Tipe Sambungan Ulir Kelas Tekanan 2000, 3000, dan 6000 Pounds WOG

33

Tabel 2.5 Dimensi Fitting Fitting Baja Karbon Tempa Tipe Sambungan Ulir dalam Unit Satuan Inchi

34

Tabel 2.6 Spesifikasi Fitting and Flange

35

III. FLANGE

36

Flange banyak jenisnya dan tergantung pada dimensi ukuran, fungsi dan

tipenya serta dipakai sebagi penguhubung/penyambung atau perangkat pipa

atau penyambung antara pipa dengan peralatan dengan diperlukan pipe fitting.

Kedua ujung pipa yang sudah dipasang flange dan antara flange diisikan

gasket yang berfungsi sebagai perapat kemudian diikat dengan mur-baut yang

pelaksanaannya secara silang menyilang guna menghindari kebocoran.

Keuntungan pemakaian flange sebagai penyambung pipa, antara lain

mudah dibongkar pasang secara periodik untuk perbaikan/pemeliharaan dengan

cukup melepas mur-bautnya sehingga mengurangi biaya pemotongan/

penyambungan las.

Flange banyak persamaannya dengan pipa mempunyai standard dan

metode penggunaannya.

3.1 Jenis Flanges

Ada beberapa macam flanges yang dapat dihubungkan dengan berbagai

cara penyambungannya, antara lain:

Screwed flange, sesuai dengan namanya flange ini dibuat berulir dan

disambungkan dengan pipa yang berulir. Flange dibuat kedap dengan

pipa yaitu dengan diberi seal dengan fillet welding pada bagian

belakang flange yang ke pipa, agar tidak bocor melalui uliran. Antara

permukaan flange diberi gasket untuk mencegah kebocoran fluidanya.

Welding neck flange, sesuai dengan namanya flange ini dibuat

dengan ujung tirus dan dilubangi sesuai dengan diameter bagian

dalam pipanya. Tipe sambungan las yang digunakan adalah butt

welding. Flanges ini sangat sesuai untuk digunakan pada temperature,

tegangan geser, kejutan tinggi dan tegangan yang menimbulkan

getaran. Jenis flanges ini ada dua macam: biasa (regular) dan panjang

(long). Reguler welding neck flange digunakan untuk pipe fitting-pipe

fitting dengan penyambungan secara las tumpul (butt welding). Long

welding neck flange dipakai terutama untuk vessel dan nosel peralatan

dan jarang digunakan pada pipa.

37

Slip on flange, jenis flange ini dibuat bagian diameter bagian

dalamnya sama dengan ukuran diameter luar pipanya dan bila

dipasangkan pada pipa maka harus dilas pada bagian depan dan

belakang dengan metode:

Type-1, standard prosedur untuk pengelasan sambungan flange ASA

150 dan 300 lbs. Ujung pipa masuk kedalam flange hampir pada

permukaannya (face) dan dilas pada bagian depan dan belakangnya.

Type-2, standard prosedur untuk sambungan pengelasan ASA 400 lbs

atau tekanan yang lebih tinggi dari forged carbon steel flanges dan

untuk pipa-pipa alloy steel untuk segala ukuran. Alloy flanges dan

flange rating digunakan pipa masuk rata dengan flange face kemudian

dilas pada bagian depan dan belakangnya ke pipa. Bentuk lasan

bagian dalam harus dibuat halus/bagus dengan tujuan untuk

menghindari korosi yang terjadi pada daerah lasan. Slip on flange tidak

tahan terhadap benturan maupun getaran, sedangkan sistem penyam

bungan dilakukan dedngn pengelasan sudut .

Lap joint flange, flanges dengan sambungan tumpang tindih dibuat

dari bahan baja karbon tempa untuk flange dan baja tahan karat untuk

stub end, sehingga jika dihubungkan dengan pipa tentu saja bahan

pipanya harus sama dengan bahan pembuat stub end. Sistem

penyambungan dilakukan dengan sambungan las tumpul (butt

welding).

Socked weld flange, jenis flange ini permukaan bagian dalam

berfungsi untuk menerima ujung pipa dan mengikatnya dengan single

weld flange ini umumnya untuk pipa pipa berukuran kecil dengan

tekanan rendah.

Blind flange, jenis flange ini digunakan untuk menutup ujung pipa dan

kedepan ada kemungkinan pengembangan jaringan pipa.

Tabel 3.1 Proses Flensa Baja Karbon Tempa-Sambungan Flensa di Las

38

3.2 Tipe Muka Flange

39

Bentuk muka dari flange, dibuat dalam berbagai macam dan dalam

berbagai variasi seperti mempunyai lidah dan alur (tongue and groove). Juga

dengan variasi jantan dan betina (male and female). Adapun macam-macam

bentuk muka dari flanges:

Raised Faced (RF) : pinggiran atau muka yang ditinggikan

untuk kelas tekanan 150 lbs dan 300

lbs permukaannya menonjol 1/16” dan

untuk kelas tekanan 400 lbs dan lebih

tinggi permukaannya menonjol 1/4“

Flat Face (FF) : pinggiran atau muka yang rata/datar.

Ring Type Joint (RTJ) : sambungan tipe ring/gelang.

Lapped Joint (LP) : sambungan berimpit.

Tongue and Groove (T & G) : pinggiran suai berlidah dan beralur.

Male and Female ( M & F) : pinggiran suai hubungan jantan dan

betina .

3.3 Pemilihan Flange

Ada tujuh kelas tekanan dari flange, yaitu: kelas 150 lbs, 300 lbs, 400 lbs,

600 lbs, 900 lbs, 1500 lbs dan 2500 lbs, dan masing-masing kelas tekanan

mempunyai ukuran spesifik dan harus diperhitungkan dalam pemakaiannya

dengan pipe fitting yang lain dan valves.

Tabel 3.2 Tekanan Kerja yang Diijinkan untuk Flensa Baja Karbon

40

Tempa dan Flensa Baja Karbon Paduan (Chromium-Molybdenum)

Tabel 3.3 Dimensi Flensa Flensa baja Karbon Tempa

41

dalam Unit Satuan Inchi

42

Lanjutan Tabel 3.3 Dimensi Flensa Flensa baja Karbon Tempa dalam Unit Satuan Inchi

43

Tabel 3.4 Dimensi Ring-Ring dan Permukaan Sambungan Ring dalam Unit Satuan Inchi

44

3.4 Identifikasi Flange

A Carbon Steel Flange:

RF FS WN FLG ø 4” ASTM A 105 Gr II 150 LBS

RF : tipe permukaan flange menonjol.

FS : proses bahan material baja karbon ditempa.

WN : jenis proses flange leher las.

FLG : produk flange.

ø 4” : diameter nominal pipa, 4 inchi.

ASTM A : standar bahan flange dengan unsur dasar besi.

105 : spesifikasi material, bahan material baja karbon tempa dan bentuk produk flange.

Gr II : kekuatan material.

150 lbs : kelas tekanan ANSI, tekanan kerja maksimum yang diijinkan (MAWP) = 150 lbs pada temperatur 500oF.

A Alloy Steel Flange:

RF FS WN FLG ø 4” ASTM A 182 Gr F1 300 LBS


FS : proses bahan material baja karbon paduan ditempa.





182 : spesifikasi material, bahan material baja karbon paduan Molydenum dan bentuk produk flange.

Gr F1 : kekuatan material.

300 lbs : kelas tekanan ANSI, tekanan kerja maksimum yang diijinkan (MAWP) = 300 lbs pada temperatur 950oF.

45

A Stainless Steel Flange:

RF FS WN FLG ø 4” ASTM A 182 Gr F 304 300 LBS


FS : proses bahan material baja karbon tahan karat ditempa.





182 : spesifikasi material, bahan material baja karbon tahan karat 18-8 Cr Ni dan bentuk produk flange.

Gr F 304 : kekuatan material.

300 lbs : kelas tekanan ANSI, tekanan kerja maksimum yang diijinkan (MAWP) = 300 lbs

pada temperatur 975oF.

46

IV GASKET

Fungsi gasket antara lain untuk perapat antara sambungan flange

sehingga tidak terjadi kebocoran fluida. Ditinjau dari bahannya, gasket ada dua

macam yaitu: gasket logam menurut standard ANSI B 16-10 dan gasket bukan

logam menurut standard B 16-21. Pemakaian dari jenis bahan gasket tergantung

dari temperatur dan jenis fluida yang mengalir dalam pipanya.

Tabel 4.1 Bahan Material Gasket yang Direkomendasikan

Servis Bahan Material

Steam:

- Exhaust

- Saturated

- Superheated

Water:

- Boiler

- Hydraulic

- Cold Water

- Hot Water

Gas and Air

Acids:

Amonia:

- Hot

- Cold

Oil:

- Heavy Oil

- Light Gasoline

- Benzol

Composition asbestos

Composition asbestos, Corrugated copper

Soft iron, Soft steel, Monel

Composition asbestos, Corrugated monel, Copper

Fiber

Black rubber

Red Rubber


Chromium Molydenum Steel

Metallic asbestos

Lead sheet


Graphited asbestos

Compostion asbestos

47

Tabel 4.2 Tipe Gasket

48

V. BOLT AND NUT

Fungsi dari bolt and nut adalah untuk mengikat/mengencangkan

sambungan hubungan antara flange dengan flange. Bolt and nut terdiri dari

berbagai ukuran dan jumlah banyaknya yang diperlukan untuk pemasangan

flange-flange, dimana ukuran diameter nominalnya ditentukan dengan standard

flange yang digunakan. Pemakaian bolt and nut tergantung dari temperatur

operasionalnya.

5.1 Macam Macam Bolt and Nut

Ada dua macam Bolt and Nut yang umum digunakan untuk

mengikat/mengencangkan sambungan hubungan antara flange pada jalur

perpipaan, yaitu: machine bolt dan stud bolt yang masing-masing memiliki servis

berbeda.

Machine bolt and nut, adalah suatu baut pengikat yang mempunyai

bentuk pada salah satu ujungnya berulir untuk dipasangkan dengan

mur berulir dan ujung lainnya kepala baut , digunakan untuk

pemakaian yang umum temperatur sampai 450o F. Spesifikasi

material machine bolt ASTM A 307 Gr. B terbuat dari bahan baja

karbon yang memiliki kekuatan tariknya 55.000 psi untuk servis

umum dan temperatur sampai 450o F, Nut yang digunakan dengan

spesifikasi yang sama ASTM A 307 Gr B terbuat dari bahan baja

karbon.

Stud bolt and nut, adalah suatu baut pengikat pada bagian kedua

ujungnya berulir tanpa kepala baut untuk dipasangkan dengan dua

buah mur berulir, digunakan untuk pemakaian yang luas sesuai

dengan spesifikasi materialnya, yaitu tekanan dan temperatur tinggi.

Ada dua jenis stud bolt yaitu stud bolt berulir terus sepanjang

batangnya dan ulir tidak menerus sepanjang batangnya. Spesifikasi

material stud bolt antara lain ASTM A193 Gr B7 terbuat dari bahan

49

baja karbon paduan cadmium yang memiliki kekuatan tarik 100.000

psi untuk servis temperatur sampai 1000o F, Nut yang digunakan

dengan spesifikasi ASTM A 194 Gr 2H terbuat dari bahan baja

karbon paduan. Bila ASTM A 193 Gr B8 baja karbon paduan tin, Gr

B16 baja karbon paduan chromium, Gr B8M baja karbon paduan

silver dan Gr L7 baja karbon paduan zinc.

50

Gambar 5.1 Baut dan Mur

Tabel 5.1 Spesifikasi Material Baut dan Baut Tanpa Kepala

Tabel 5.2 Spesifikasi Material Mur

51

Tabel 5.3 Dimensi Baut dan Baut Tanpa Kepala Sesuai dengan Kelas Tekanan Flange

52

5.2 Identifikasi Baut, Kepala Tanpa Baut dan Mur

A Carbon Steel Machine bolts and Nuts:

Machine bolts Ø 5/8” x 3” ASTM A 307 Gr BNuts Ø 5/8” ASTM A 307 Gr B

Machine bolts : tipe baut dengan kepala baut.

Nuts : tipe mur.

Ø 5/8” : diameter nominal batang baut dan mur 5/8 inchi.

3 ½” : panjang batang baut 3 ½ inchi

ASTM A : standar bahan baut dan mur dengan unsur dasar besi.

307 : spesifikasi material, bahan material baja karbon dan bentuk produk kepala baut dan mur.

Gr B : kekuatan material.

A Alloy Carbon Steel Stud Bolts and Nuts:

Stud Bolts Ø 5/8”x 3 ½” ASTM A 193 Gr B7Nuts Ø 5/8” ASTM A 194 Gr 2H

Stud bolts : tipe baut dengan tanpa kepala baut.

Nuts : tipe mur.

Ø 5/8” : diameter nominal batang baut dan mur 5/8 inchi.

3 ½” : panjang batang baut tanpa kepala 3 ½ inchi.

ASTM A : standar bahan baut dan mur dengan unsur dasar besi.

193 : spesifikasi material, bahan material baja karbon paduan cadmium dan bentuk produk baut tanpa kepala

194 : spesifikasi material, bahan material baja karbon paduan cadmium dan bentuk produk mur.

Gr B7 : kekuatan material.

Gr 2H : kekuatan material.

53

VI. VALVES

Valve merupakan jantung dari sistem perpipaan karena valve yang

mengatur aliran fluida melalui jalur perpipaan. Valve dibuat presisisi dari ukuran

kecil sampai besar. Bermacam-macam tipe valve dan masing-masing memiliki

fungsi yang berbeda.

Valve adalah suatu peralatan mekanik yang dipasang pada sistem

perpipaan untuk pengaliran, penutupan, pengaturan, mencegah aliran kembali

aliran fluida atau keamanan system.

Ada beberapa tipe valve yang umum digunakan adalah gate valve, globe valve,

check valve, plug valve , control valve dan safety valve. Valve didesain dan

dikelompokan sesuai dengan kelas tekanan dan dipasang pada sistem

perpipaan yang memiliki kelas tekanan yang sama juga. Beberapa faktor yang

perlu dipertimbangkan dalam pemilihan valve adalah: temperatur, tekanan

operasionalnya, jenis fluidanya, bersifat erosi, korosi dan kapasitas alirnya.

6.1 Fungsi Valve

Tiap tiap valve digunakan sesuai dengan tipenya, walaupun nampaknya

valve-valve ini sama akan tetapi sangat berbeda dalam pemakaiannya. Ada lima

fungsi dari valve-valve yaitu:

Starting and stoping flow, penggunaan dari jenis valve ini dapat

dipakai secara umum, jenis-jenisnya: gate valve, ball valve, plug

valve, dan diapraghma valve. Seating direncanakan sesuai dengan

fluida yang melaluinya, bila dibuka dengan minimum pembatasan

aliran dan penurunan tekanan pada valve semakin besar.

Regulating or throttling flow, pengaturan aliran adalah efisien

untuk globe valve dan angle valve. Seating direncanakan supaya

perubahan arah aliran melalui bodi valve, sehingga menambah

54

tahanan aliran pada valve ini. Globe, butterfly valve, needle valve,

diapraghma valve, dan angle valve disk dikonstruksi untuk

pengaturan aliran fluida. Valve ini jarang digunakan untuk ukuran

diameter nominal > 12” karena akan mengalami kesulitan dalam

pembukaan dan penutupannya terhadap tekanan operasionalnya.

Preventing back flow, check valve memiliki fungsi untuk checking

atau menghindari aliran balik didalam jalur perpipaan. Ada dua tipe

dasar dari check valve yaitu: tipe swing check valve dan lift check

valve. Check valve akan terbuka dengan adanya tekanan aliran

fluida dan tertutup secara otomatis bila tidak ada aliran fluida secara

grafitasi bumi. Swing check valve secara umum dipasangkan dengan

gate valve dan dapat dipasang posisi horisontal atau tegak

sedangkan lift check valve dipasangkan dengan globe valve dan

dipasang horisontal.

Regulating pressure, pressure regulator digunakan dalam jalur

perpipaan dimana diperlukan untuk mengurangi tekanan yang masuk

guna mendapatkan tekanan yang dibutuhkan. Valve ini tidak mhanya

mengurangi tekanan saja akan tetapi juga menjaga pada tekanan

yang diinginkan. Akibat fluktuasi dari tekanan masuk terhadap

regulator valve tidak mempengaruhi tekanan keluar yang telah di set.

Relieving pressure, boiler dan peralatan yang lain akan mengalami

kerusakan akibat tekanan berlebihan yang dapat membahayakan

dan hal ini dapat dihindari dengan pemasangan safety valve atau

relief valve. Valve ini umumnya adalah spring loaded valve yang

membuka secara otomatis apabila tekanan melebihi limit yang di set

pada valve. Safety valve umumnya dipakai untuk steam, udara atau

gas sedangkan relief valve digunakan untuk fluida cair.

55

Gambar 6.1 Fungsi Valve

6.2 Tipe Valve

Ada duabelas tipe dari valve, akan tetapi sembilan dari padanya banyak

dipakai dan dapat disebut sebagai tipe dasar valve. Disamping itu setiap

pabrikan valve membuat banyak tipe valve yang lain yang dipertimbangkan

khusus artinya valve tersebut digunakan untuk hal hal yang khusus dan

direncanakan serta dipatenkan oleh pabrikan serta tidak seorangpun diijinkan

56

membuat persis seperti valve tersebut. Tipe dasar valve dan tipe khusus valve

dapat dilihat pada gambar berikut ini.

57

Gambar 6.2 Tipe Valve Dasar

58

Gambar 6.3 Tipe Valve Khusus6.3 Pemilihan dan Jenis Material Valve

Bila ada kesangsian, valve dan fitting yang mana yang paling sesuai,

sebaiknya jangan dikira-kira. Hal ini mengandung resiko bila dipasang pada

sistem perpipaan. Katalog pabrikan dapat memberikan informasi yang tepat apa

yang diperlukan. Paraameter pemilihan valve, antara lain:

Perlu tahu material pipa yang digunakan

Tekanan dan temperatur operasional

Jenis fluida yang mengalir didalamnya

Kondisi operasional

Lokasi yang dibutuhkan oleh stem valve

Ukuran jalur perpipaan yang dibutuhkan

Bila parameter tersebut sudah diketahui maka dapat dipilih valve yang sesuai,

tahu karakteristik operasinya, jenis sambungan yang sesuai untuk pemasangan

secara cepat, tahu ukuran yang dibutuhkan.

Pada dasarnya konstruksi valve terbagai menjadi dua bagian, yaitu:

Body valve : sebagai pelindung beban kejut dari dalam dan luar.

Tryms : sebagai mekanisme pengatur/pengontrol aliran

fluida.

Ada beberapa macam material body valve yang umum digunakan di industri

migas, antara lain:

1. Brass, kuningan merupakan campuran antara copper dan zinc,

komponen valve yang terbuat dari material kuningan diguanakan untuk

servis biasa, temperatur sampai 400o F, tekanan sampai 250 psi,

disarankan fluidanya air maupun udara.

2. Bronze, perunggu merupakan campuran antara copper dan tin, lead,

komponen valve yang terbuat dari bahan ini lebih kuat dari pada bahan

kuningan, servis untuk temperatur sampai 500º F, tekanan sampai 300

psi, disarankan fluidanya air maupun udara.

59

3. Steel, baja karbon ada yang prosesnya dituang (cast carbon steel) dan

ditempa (forged carbon steel). Bodi valve terbuat dari baja karbon tuang

digunakan untuk servis operasi yang tinggi dan disarankan untuk fluida

uap, minyak dan fluida yang korosif. Bodi valve dari baja karbon tempa

umumnya dimensi ukurannya lebih kecil bila dibandingkan dengan cast

carbon steel valve.

4. Cast iron, bodi valve yang terbuat dari besi tuang digunakan untuk servis

operasi menengah dengan batasan rating temperatur sampai 450o F SP

rating 250 psi. Fluida yang dihandle air, uap, udara dan fluida yang tidak

korosif. Dimensi ukurannya sampai 12 inchi.

5. PVC, bodi valve terbuat dari bahan dasar plastik digunakan untuk servis

operasi rendah, tidak tahan panas dan benturan mekanik. Fluida yang

dihandle diutamakan chemical atau fluida korosif. Dimensi ukurannya

sampai 6 inchi.

Trims adalah mekanisme bagian dalam valve yang terdiri dari seat, disk, facing,

ring dan stem, semuanya terbuat dari steel dan bronze alloy yang berfungsi

sebagai pelapis permukaannya. Komponen ini sangat penting, jika salah satu

bagiannya rusak maka valve tidak berfungsi lagi. Pemilihan material trims

dipengaruhi oleh kondisi operasi dan jenis fluida yang kontak dengannya:

1. Alloy steel, untuk servis temperatur 1200o F sampai 1600o F.

2. Steel, untuk servis temperatur sampai 1000o F.

3. Ductile iron, untuk servis temperatur sampai 650o F.

4. Bronze, untuk servis temperature sampai 550o F.

5. Cast Iron, untuk servis temperature sampai 450o F.

6. PVC plastic, untuk servis temperature sampai 150o F.

7. Austenitic steel, untuk servis temperatur sampai – 450º F

6.4 Macam Macam Sambungan Valve

60

Untuk menghubungkan valve dengan sistem perpipaan ada beberapa

jenis sambungan dengan tujuan menghindarkan kebocoran dan kerusakan valve

sendiri.

1. Welded joint, penyambungan dengan sistem pengelasan dilaksanakan

untuk instalasi yang tidak perlu dibongkar pasang dan demensi ukurannya

sampai 2 inchi, digunakan untuk servis operasi tinggi.

2. Screwed joint, penyambungan dengan sistem ulir, ujung pipa berulir

masuk kedalam plain end valve dengan ulir. Sistem ini untuk pipa pipa

sampai 1 inchi dan servis operasi tekanan, temperatur rendah.

3. Flanged joint, sambungan dengan flange dilaksanakan agar dapat

dibongkar pasang dan ukurannya minimal 3 inchi, servis untuk operasi

yang tinggi dengan memperhatikan pemasangan gasket dan

pengencangan baut mur.

4. Socked and Soldered, jenis sambungan ini digunakan untuk servis fluida

yang tidak mudah terbakar dan umumnya dipakai pada pipa bahan copper

dan brass.

6.5 Rancang Bangun Bonnet

Bonnet adalah bagian valve yang berfungsi sebagai penutup bagian

dalam valve yang bergerak dan langsung ditembus stem valve, adapun jenisnya:

1. Screwed bonnet, digunakan untuk operasi tekanan rendah dan

ukurannya sampai 1 inchi. Jenis ini sangat mudah untuk dibongkar

pasang namun disarankan tidaklah sering dilakukan akan merusak

ulirannya dan dapat terjadi kebocoran.

2. Screwed union bonnet, digunakan untuk tekanan dan temperatur

operasi tinggi, ukurannya sampai 2 inchi.

3. Bolted bonnet, digunakan untuk critical service dan ukurannya minimal 1

½ inchi. Bolted bonnet memiliki variasi yaitu dengan flange yang memakai

ring joint, flange dengan gasket, pressure seal.

61

4. Welded bonnet, digunakan untuk tekanan dan temperature tinggi dan

critical situation. Konstruksi ini untuk fluida yang korosif tinggi dan

diharuskan tidak bocor.

62

Gambar 6.4 Disain Bonnet

6.6 Rancang Bangun Stem

Pemilihan konstruksi stem valve sangat penting sebab mempengaruhi

kebutuhan ruangnya, konstruksi stem valve antara lain:

1. Out side screw and yoke, konstruksi stem ini paling baik digunakan

untuk temperatur dan tekanan tinggi. Pada stem terdapat ulir, dan ulir

tersebut tidak menerima thermal shock serta mudah untuk melakukan

pelumasan, pengaruh terhadap korosi kecil kemungkinannya.

Rising stem and whell, tipe ini posisi stem dapat mengindikasikan

posisi dari disknya. Ulir dan stem harus dilindungi terhadap pengaruh

luar.

Rising stem and stationary hand whell, tipe ini stem akan keluar

keatas tetapi hand whell tetap pada posisinya. Sebagian besar ulir

dari stem menonjol keluar sehingga perlu dilindungi terhadap

pengaruh luar.

2. Inside Screw, konstruksi stem ini digunakan untuk valve valve tanpa yoke

sehingga letak ulir pada stem tidak kelihatan dari luar.

Rising stem and hand whell inside screw, posisi stem dapat sebagai

indikator posisi disknya, diutamakan untuk jenis valve perunggu

dengan diameter sampai 2 inchi, karena letak ulir stem terletak

dibagian dalam maka diharapkan tidak cepat rusak bila

63

bersinggungan dengan fluida yang dihandle (steam, hydrocarbon,

water).

Non rising stem and inside screw, ukuran valve sampai 4 inchi dan

tidak boleh untuk critical service. Ulir stem akan berhubungan

dengan ulir disk msehingga pada saat stem diputar maka disk akan

terangkat atau sebaliknya. Keuntungannya kerusakaan gasket relatip

kecil dan sedikit kebutuhan ruangnya.

64

Gambar 6.5 Tipe Stem Valve

6.7 Pemilihan Gate Valve

Gate valve dipakai luas dalam industri migas, hal ini disebabkan

kebanyakan valve-valve yang dibutuhkan untuk start dan stop (buka penuh dan

tutup penuh) hal ini hanya dilayani oleh jenis gate valve.

Gate valve dioperasikan dengan bukaan yang lebar sehingga aliran dapat

bergerak stream line dan praktis tanpa tahanan. Gate tidak dapat dioperasikan

seperti globe valve, hal ini akan mengakibatkan getaran yang ditimbulkan oleh

aliran fluidanya dan selanjutnya akan mengauskan seat dan terjadi kebocoran.

Ada empat tipe disk pada gate valve, yaitu: solid wedge disk, double disk,

split wedge disk dan fleksibel wedge disk. Disk sebagai pintu dari valve dan

konstruksinya bermacam-macam, antara lain:

1. Solid wedge disk, banyak digunakan pada gate valve, konstruksinya

solid wedge shaped disk dengan body seating yang mengkerucut.

Konstruksi dan komponennya sederhana, dan kekuatannya besar. Dapat

dipasang segala posisi tanpa adanya bahaya akibat desakan bagian yang

tidak lurus (missaligment) ideal dipakai untuk servis uap, air, udara,

minyak, gas . Getaran kecil apabila disk dibuka/ditutup penuh.

2. Double disk, merupakan pararel face yang dapat menutup dengan

menurunkan antara seat dan body valve. Dapat menutup dengan baik

65

bahkan dengan kedudukan seat yang tidak lurus ataupun dengan sudut

yang berbeda. Ada dua macam tipe double disk yaitu:

Dua disk bekerja bersama sama dengan sebuah ball dan socked

yang dapat menggerakan dengan mudah disk dan seatingnya.

Pararel seating double disk ini didesain dengan menggunakan

spreader atau wedges untuk merapatkan disk terhadap permukaan

seat. Beban saat diperkecil karena disk bersinggungan dengan seat

tanpa gesekan (sliding motion).

Dengan sisipan lunak (soft insert) dan vent atau drain connection

pada body valve yang membuat penutupnya lebih kedap, sehingga

valve ini dapat digunakan untuk double block. Drain connection

berfungsi untuk membuang kotoran yang berada dan melekat

disekitar disk yang mengganggu penutupan. Tipe ini banyak dipakai

untuk servis air, minyak dan gas dan tidak sesuai untuk uap yang

tinggi akan terjadi getaran yang dapat melepaskan bagian dalam

disknya.

Double disk harus dipasang dengan stem valve diatas horisontal line akan

lebih baik bila dibandingkan stem valve dibawah horisontal line.

3. Split wegde disk, merupakan two piece wedge disk dimana seat diantara

tapered seat dan body, bila valve ingin dibuka kita outar sehingga disk

meninggalkan seat.

4. Flexible wedge disk, perkembangan dari bentuk disk dan berfungsi untuk

mengatasi melekatnya disk pada temperatur tinggi dengan perubahan

temperatur yang ekstrim. Bagian tengah adalah solid, akan tetapi bagian

sekeliling luarnya adalah fleksibel, Konstruksi ini juga direncanakan untuk

menghindari pelengketan dan mudah dibuka pada segala keadaan,

digunakan untuk tekanan dan temperatur tinggi.

66

Gambar 6.6 Tipe Disk pada Gate Valve

6.8 Quick Opening Gate Valve

Jenis valve ini digunakan bila pada jalur perpipaan diinginkan dapat

membuka dan menutup secara cepat. Ada dua macam tipe dari valve ini,

yaitu: Sliding stem valve dan Rotating stem valve

Sliding stem valve dimana disk diangkat (dibuka) dan diturunkan

(ditutup) dengan menggunakan hand lever

Rotating stem valve dengan disk diangkat dan diturunkan

menggunakan horisontal stem yang diputar dengan

menggunakan hand lever.

Quick action valve disarankan oleh penanggung jawab kebakaran agar

dipasang pada pipeline yang digunakan untuk fluida yang mudah sekali

terbakar.

68

Gambar 6.7 Quick Opening Gate Valve

6.9 Plug Valves

Jenis Plug valve atau cock valve yaitu lubricated dan non lubricated plug

valve. Juga dibedakan terhadap ketirusan dari plug dan cara pembukaannya

terhadap aliran fluida. Keistimewaan dari plug valve adalah: quick opening dan

closing operation (pembukaan dan penutupan secara cepat) yaitu dengan cara

memutar. Putaran 90o atau seperempat putaran akan membuka atau menutup

penuh cara pengoperasiannya menggunakan wrench, whell atau gear.

Bentuk dasar dari plug valve sangat sederhana, terdiri dari tiga bagian

yaitu: body, plug dan cover, dari ketiga bagian ini hanya plug yang non sationary

berfungsi untuk membuka dan menutup aliran fluida putaran 90o.

Non Lubricated Plug valve, digunakan untuk menutup aliran

pada gelas penduga, instalasi suplai air, dengan bentuk plug adalah

cylindrical

Lubricated Plug valve, pelumas ditekan melalui celah-celah

pada plug body untuk memperkecil gesekan dan menghindari

terjadinya sticking lubricant juga berguna untuk mencegah plug tidak

pada kedudukannya, Bentuk plug adalah cylindrical atau conical.

69

Gambar 6.8 Plug Valve

6.10 Ball Valve

Ball valve mempunyai fungsi dan kekhususan sama seperti plug valve,

seperti dengan putaran 90o akan menutup atau membuka aliran. Dengan

ball shape internal membuat seating lebih baik, mngurangi kemungkinan

kebocoran melalui valve bila pada posisi tertutup. Keuntungan yang lain

ball valve ini bahwa tidak ada rintangan aliran bila dibuka pada putaran

90°.

70

Gambar 6.9 Ball Valve

6.11 Butterfly Valve

Butterfly valve digunakan untuk mengatur dan menutup aliran fluida. Valve

terdiri dari body, shaft, butterfly disk, sealing gland dan valve connector.

Flange butterfly valve, memiliki valve body yang pendek dengan

kedua ujung sambungan flange.

Lug wafer butterfly, memiliki valve body yang pendek dengan

lug yang menonjol dimana lubang bolt berada dan dihubungkan

dengan flange. Lug dapat dihubungkan dengan setiap pasangan

flange dengan menggunakan bolt yang panjang, menekan wafer

diantara dua pipe flange. Taped holes dapat disiapkan dan cap

screw digunakan untuk mengencangkan satu persatu dari lug

tersebut ke setiap flange.

Wafer butterfly valve, terdiri dari valve body yang pendek seperti

lug wafer tetapi tanpa lug. Valve dapat disisipkan diantara dua flange

tanpa lug dan posisi lurus.

71

Gambar 6.10 Butterfly Valves

6.12 Kelas Tekanan Flange Valve

Flange valve rating adalah sama dengan flange rating, sebagai contoh

150 lbs raised face valve mempunyai lubang flange yang sama dengan 150 lbs

raised face flange. 300 lb raised face valve dan lain sebagainya. Valve juga

mempunyai jenis jenis facing yang sama dengan flange, yaitu: raised face, ring

joint, tongue and groove. Ada tujuh kelas tekanan pada valve yaitu:

150 lbs

300 lbs

400 lbs

600 lbs

900 lbs

1500lbs

2500 lbs

72

diktat perpipaan ref 1

Documents