Valves / Katup

Aplikasi Katup/Valve adalah peralatan mekanis yang dipakai untuk mengendalikan aliran fluida dalam berbagai cara seperti membuka, menutup atau mengatur debit aliran fluida, membuang tekanan berlebih. Didalam katup/valve terdapat berbagai komponen, tapi secara garis besar ada komponon dasar yang selalu terdapat dalam sebuah katup, antara lain body, bonnet, trim, actuator dan packing. Valve bisa dioperasikan secara manual dengan handwheel, lever atau pedal

Berbagai valve yang sering dgunakan antara lain: Gate Valve

Gate valve beroperasi dengan menggunakan penyekat berbentuk piringan/wedge kotak atau bulat yang bergerak lurus vertikal dari atas ke bawah atau sebaliknya. Gate Valve umumnya dipakai untuk aplikasi buka tutup (on/off) atau untuk keperluan isolasi, small drain, dan venting. Katup jenis ini sangat baik untuk fungsi membuka dan menutup, saat terbuka penuh, pressure drop pada aliran sangat kecil. Gate valve tidak direkomendasikan untuk digunakan pada aplikasi regulasi/throttling, salah satu akibat bila gate valve diaplikasikan untuk hal ini adalah noise akan timbul, turbulensi aliran hingga kebocoran pada celah katup. Diklasifikasikan menjadi rising stem dan non-rising stem, untuk jenis katup gate non-rising stem, ujung bawah stem/batang katup terikat menggunakan ulir pada piringan/wedge, sehingga pada saat handwheel diputar, piringan akan bergerak ke atas atau bawah sepanjang ujung stem/batang tersebut.

Ball Valve Ball valve mempunyai penyekat berbentuk bola yang berlubang tegak lurus dengan sumbu vertikal bola, secara umum ball valve dipakai untuk aplikasi buka tutup (on/off), saat terbuka, lubang pada bola penyekat akan sejajar dengan arah aliran, valve ini mempunyai hambatan yang sangat kecil ketika terbuka penuh,, saat tertutup, lubang berputar hingga tegak lurus dengan arah aliran Ball valve kurang direkomendasikan untuk keperluan regulasi/throttling. Sebuah katup bola umumnya lebih mahal dari jenis katup lainnya, tapi memiliki biaya pemeliharaan rendah. Selain responsif, karena bola hanya perlu berotasi sebesar 90 derajat untuk membuka atau menutup aliran, katup bola berbentuk kompak, tidak memerlukan pelumasan, dan mempunyai daya sekat yang baik dengan torsi putaran rendah. Ball valve yang mengalirkan fluida/hidrokarbon yang mudah terbakar harus berkarakter Fire Safe Design sesuai dengan API 6FA (trunion) atau API 607 (floating). Globe Valve

Globe Valve umumnya digunakan untuk aplikasi throttling/ regulasi, bisa juga digunakan untuk membuka/menutup aliran, by-pass control valve, drain line, atau sample connections. Prinsip operasi dari globe valve sendiri hanpir mirip dengan gate valve, tapi dengan konfigurasi disk-seat, perhatikan gambar dibawah ini,

Saat handwheel diputar, disk akan terangkat dari seat untuk membuka aliran. Body valve ikut berperan untuk menghambat aliran fluida, sehingga untuk operasi buka/tutup aliran, globe valvemempunyai pressure drop yang lebih besar jika dibandingkan gate valve ataupun ball valve, tapi kemungkinan kebocoran aliran dari globe valve lebih kecil dibanding gate valve. Pada pipa bertekanan tinggi, efek dinamika fluida (pulsation, impact dan pressure drop) akibat hambatan yang besar dari body valve dapat merusak trim, paking stem dan actuator. Selain itu, jika ukuran katup besar, membutuhkan daya yang cukup besar untuk mengoperasikan dan terutama bising yang timbuluntuk aplikasi pipa bertekanan tinggi. Globe valve ukuran maksimum 8 inci yang sering dipakai, lebih besar dari 8 inci jarang dipakai kecuali untuk kondisi tertentu. Check Valve Check valve didesain untuk menghentikan aliran balik atau back flow. Dengan konfigurasi seperti gambar dibawah ini,

Terbuka/tertutupnya disk penyekat pada Check valve tergantung arah aliran fluida, aliran fluida yang masuk melalui inlet valve akan mendorong disk terayun ke atas sehingga membuka aliran, tapi saat aliran balik atau masuk dari outlet valve, secara otomatis akan menutup disk. Tipe-tipe dari check valve yang umum dipakai adalah swing (lih. Gambar diatas), tilting-disk, piston, butterfly, dan stop. Pada aliran yang pulsatif , check valve jenis piston sebaiknya digunakan. Sekarang ini, check valve jenis wafer semakin banyak digunakan mengingat dimensinya yang kecil, dan ringan dibandingkan jenis swing. Butterfly Valve Operasionalnya mirip dengan ball valve, cepat dan disk penyekat akan berputar 90 derajat sejajar arah aliran saat terbuka, dan tegak lurus dengan arah alirah ketika tertutup.

Butterfly valve memiliki banyakkeunggulan dibandingkan gate, globe, plug,dan ball, terutama untukukuran besar. Lebih ringan beratnya,hemat ruang, dan harga adalahkeuntungan yang paling jelas. Biaya pemeliharaan biasanya rendahkarena minimalnyajumlah komponen-komponen yang mudah aus (moving parts) dan tidak ada celah untuk cairan terperangkap. Butterfly valve cocok digunakan untuk aliran yang mempunyai debit aliran besar, atau gas yang bertekanan rendah dan untuk transportasi liquid dengan padatan tersuspensi-nya banyak dan lumpur. Butterfly valve tidak boleh digunakan pada produk hidrokarbon dan hanya digunakan untuk kelas di bawah ANSI 150, kecuali kondisi penutupan yang sempurna tidak diperlukan. Relief & Safety Valve Relief & Safety Valve mencegah kerusakan equipment dengan melepaskan tekanan berlebih yang muncul tiba-tiba. Perbedaan utama antara katup Relief & Safety adalah tingkat bukaan pada tekanan yang telah ditentukan (setpoint). Relief valve, seperti diilustrasikan pada gambar di bawah ini, akan terbuka secara bertahap saat tekanan inlet mulai meningkat di atas setpoint.

Relief valvehanya terbuka seperlunya untuk melepaskan kondisi over-pressure. Safety valve, diilustrasikan pada gambar dibawah ini, akan beraksi dengan cepat atau terbuka penuh seketikasaat tekanan sistemmencapai setpoint.

safety valve akan tetap terbuka penuh sampai tekanan turun di bawah reset pressure. reset pressure lebih rendah dari setpoint pada actuator. Relief valve biasanya digunakan untuk cairan tidak mampu mampat (incompressible) seperti air atau minyak,sedangkansafety valvebiasanya digunakan untuk cairan mampu mampat (compressible) seperti uap atau gas lainnya. Plug Valve Salah satu tipe katup dengan cara kerja yang mirip dengan ball valve, dengan memutar handwheel 90 derajat untuk membuka/menutup katup.

Body dari katup ini dirancang sedemikian rupa sebagai wadah disk penyekat yang berbentuk kerucut yang tumpul ujungnya dengan lubang ditengahnya. Karakteristik penting dari plug valve adalah mudahdiadaptasikan untuk konstruksi multiport. KatupMultiport digunakan secara luas,karena menyederhanakan instalasi perpipaan, dan multiport plug valve lebih mudah dioperasikan daripada multiport gate valve. Katup Plug biasanya digunakan dalam aplikasi non-throttling, buka-tutup, terutama di mana frekuensi pengoperasian katup tinggi. Katup ini biasanya tidak dianjurkan untuk aplikasi throttlingkarena, seperti gate valve, persentase yang tinggi dari perubahan aliran terjadi di dekat penyekat pada aliran dengan kecepatan tinggi. Namun, disk penyekat berbentuk berlian telah dikembangkan untuk aplikasi throttling. Diaphragm Valve Diaphragm valve adalah jenis katup yang penamaannya didapat dari jenis disk penyekatnya yang flexible. Cara kerjanya, katup ini menggunakan stem yang akan mendorong disk penyekat untuk membuka/menutup aliran, atau mengatur debit aliran.

Jenis Fluida 

Sifat Fluida  Gate  Globe  Ball  Butterfly  Plug  Diaphragm  Needle  Pinch 

Liquid 

Netral  O  O‐M  O  O  O  O  M    

Korosif  O  M  O  O‐M  O‐M  O‐M     O‐M 

Industri makanan           M     M     O‐M 

Slurry (lumpur)  O‐M     O  O‐M  O  O‐M     O‐M 

Gas Netral  O‐M  O‐M  O  M  O  O‐M       

Korosif     M  O  O‐M  O  O‐M  M    

Solid Bubuk abrasive                       O 

Bubuk pelumas (graphit)  M                    O 

Katup diafragma sangat cocok untuk fluida yang bersifat korosif, fibrous slurry, cairan radioaktif. Pinch Valve Didalam pinch valve terpasang disk penyekat yang fleksibel yang berbentuk tube, cara kerjanya, tube ini akan dijepit secara mekanis atau menggunakan tekanan fluida (pneumatik atau hidraulik) untuk menutup/mengatur aliran fluida. Cocok untuk diaplikasikan pada fluida yang bersifat abrasive, mengandung partikel tersuspensi, atau bahan kimia yang korosif.

 

Sumber : Valve Selection Handbook 5th Edition