SISTEM PERPIPAAN

Makalahdisusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Pengenalan Pabrik yang dibimbing oleh Ir. Irawan Rusnadi, M. T.

Oleh :KELOMPOK IAryo Juliansyah P. (061340411638)Ossy Dewinta Putri Pertiwi (061340411656)

Kelas : 4 EG.B

JURUSAN TEKNIK KIMIAPROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA2015BAB I

1. 1. Latar BelakangSistem perpipaan terus berkembang kearah yang lebih baik. Pada mulanya manusia memindahkan air dari sungai ke rumah dengan menggunakan ember. lalu berkembang dari satu orang menjadi banyak orang yang berurutan sehingga proses pengambilan air menjadi lebih mudah. Melalui analogi sederhana ini manusia berfikir untuk lebih mengefisienkan waktu dan tenaga maka dibuatlah distribusi melalui sistem perpipaan. Saat ini sistem perpipaan sudah amat maju, sebagai contoh sistem perpipaan yang dibuat untuk mengantarkan minyak dari satu negara ke negara lain melalui sistem perpipaan bawah laut (offshore). sehingga dengan sistem ini akan dihemat waktu lebih banyak, walaupun kendala yang akan dihadapi lebih banyak.Sistem pemipaan identik dengan saluran pembuluh darah yang mengalirkan darah keseluruh bagian tubuh. Sistem pemipaan digunakan untuk penyediaan dan pendistribusian air besih, pembuangan limbah dari kawasan industri ataupun dari fasilitas publik lainnya. Selain itu, sistem pemipaan digunakan untuk mentransportasikan minyak mentah dari sumur minyak menuju tangki yang kemudian akan diproses selanjutnya, mentransportasikan dan mendistribusikan gas alam dari sumber gas menuju tangki penyimpanan. Sistem pemipaan juga di aplikasikan dalam pendistribusian minyak atupun gas untuk menyuplai kebutuhan industri, mesin pembangkit tenaga dan keperluan komersial. Sistem pemipaan juga digunakan untuk mengangkut cairan, bahan kimia, campuran kimia dan uap pada industri makanan, pabrik kimia dan industri lainnya. Sistem pemipaan juga digunakan untuk instalasi pemadam kebakaran, untuk keperluan mesin-mesin dan lain lain. Semakin banyak penggunaan pipa dalam aspek kehidupan manusia maka semakin banyak di perlukan ahli-ahli dibidang pemipaan. Umumnya bagian perpipaan dan detailnya merupakan standar dari unit, seperti ukuran diameter, jenis katup yang akan dipasang, baut dan gasket pipa, penyangga pipa, dan lain-lain. Sehingga dengan demikian akan terdapat keseragaman ukuran antara satu dengan lainnya. Sedangkan di pasaran telah terdapat berbagai jenis pipa dengan ukuran dan bahan-bahan tertentu sesuai dengan kebutuhan seperti dari bahan Carbon Steel, PVC (Polyvinil Chloride), stainless Steel, dan lain-lain.

Dalam suatu pabrik, sistem perpipaan adalah komponen yang penting di dalam jalannya suatu proses. Peralatan sistem perpipaan yang berbeda-beda dan memiliki jenis dan fungsi masing-masing terkadang sulit untuk membedakan yang satu dengan yang lain. Oleh karena itu dibuatlah makalah Sistem Perpipaan ini agar mahasiswa yang nantinya ingin bekerja di suatu industri memahami dan mengetahui seperti apakah sistem perpipaan itu.

1. 2. Rumusan Masalah

a. Bagaimana sejarah pengenalan awal suatu sistem perpipaan?b. Apa saja jenis-jenis pipa dan bahan yang menyusun pipa tersebut?c. Bagaimana ukuran pipa dan standar suatu pipa ?d. Bagaimana membedakan warna serta label (tanda) pada suatu pipa?e. Apa saja peralatan dalam sistem perpipaan dan cara kerjanya?

1.3 Tujuan

a. Mengetahui sejarah dan pengenalam perpipaan.b. Mengetahui jenis-jenis pipa serta bahan yang menyusunnya.c. Memahami ukuran suatu pipa dan mengetahui standar nya.d. Memahami perbedaan warna pipa sesuai materi yang mengalir didalamnya.e. Mengetahui peralatan sistem perpipaan dan memahami cara kerjanya.

BAB IIDASAR TEORI

2. 1. Sejarah dan Pengenalan PerpipaanMenurut sejarah, perpipaan pertama kali digunakan oleh masyarakat china untuk mengalirkan air ke pertanian pada masa sekitar 3000 tahun sebelum masehi. Sedangkan dalam sebuah penelitian arkeologis, pipa dengan flange ditemukan sekitar tahun 2700 sebelum masehi. Uniknya, antar pipa sudah di sambung dengan aspal seperti layaknya sebuah flange.

Kembali mengenai sistem perpipaan, dikenal dua istilah yaitu piping dan pipe line. Walaupun sama sama mengunakan pipa, tapi dua sistem ini berbeda. Piping menghubungkan fluida satu sistem ke sistem lainya, dan biasanya jaraknya cukup dekat. Sedangakan pipeline menghubungkan plant (facility) satu dengan yang lainya, dan jaraknya serta ukurannya sangat besar.Pipa merupakan suatu peralatan berbentuk silinder yang digunakan untuk menghantar fluida atau meneruskan tekanan fluida baik berupa gas, cairan, endapan dan partikel halus lainnya. Pipa dapat terbuat dari bahan-bahan seperti logam, plastik, beton, fiberglass dan bahan lainnya. Semakin kompleks suatu pabrik berdampak pada semakin rumitnya sistem perpipaan yang ada, sehingga untuk merancang suatu sistem perpipaan perlu diperhitungkan dengan matang berdasarkan klasifikasi, spesifikasi dan standarisasi yang terdaftar dalam bentuk kode dan simbol yang telah umum dipakai secara internasional, sehingga fluida dapat mengalir tanpa masalah di sepanjang jalur pipa yang ada.

2. 2. Jenis Jenis PipaUntuk melayani jenis-jenis penggunaan dari pipa, maka pipa-pipa telah dibedakan menjadi beberapa jenis. Berikut hanya beberapa klasifikasi dari keseluruhan klasifikasi pipa, antara lain :

1. Berdasarkan jenis fluida yang dialirkan. - Pipa air - Pipa minyak - Pipa gas - Pipa uap Pipa udara - Pipa lumpur - Pipa drainage - dan sebagainya

2. Berdasarkan bahan pembuatnya. - Pipa logam - Pipa non logam

3. Berdasarkan jenis instalasinya. - Pipa proses - Pipa service - Pipa utilitas - Pipa kelautan (marine piping) - Pipa transportasi - Pipa sipil - Plumbing

2. 3. Bahan-bahan pipa secara umumBahan-bahan pipa yg dimaksud disini adalah struktur bahan baru pipa tersebut yg dapat dibagi secara umum sebagai berikut:1. Carbon steel2. Carbon Moly3. Galvanees4. Ferro Nikel5. Stainless Steel6. PVC (Paralon)7. Chrom MolySedang bahan-bahan pipa secara khusus dapat dikelompokkan sebagai berikut :1. Vibre Glass2. Aluminium (Aluminium)3. Wrought Iron (besi tanpa tempa)4. Cooper (Tembaga)5. Red Brass (kuningan merah)6. Nickel cooper = Monel ( timah tembaga)7. Nickel chrom iron = inconel (besi timah chrom)

Pemilihan bahanPemilihan bahan perpipaan haruslah disesuaikan dengan pembuatan teknik perpipaan dan hal ini dapat dilihat pada ASTM serta ANSI dalam pembagian sebagai berikut1. Perpipaan untuk pembangkit tenaga2. Perpipaan untuk industri bahan migas3. Perpipaan untuk penyulingan minyak mentah4. Perpipaan untuk pengangkutan minyak5. Perpipaan untuk proses pendinginan6. Perpipaan untuk tenaga nuklir7. Perpipaan untuk distribusi dan transmisi gasSelain dari penggunaan instalasi atau konstruksi seperti diterangkan diatas perlu pula diketahui Jenis aliran temperatur, sifat korosi, Faktor gaya serta kebutuhan lainnya dari aliran serta pipanya.

2. 4. Ukuran PipaDalam sebuah sistem perpipaan, kita akan mengenal istilah NPS, Nominal Pipe Size dan satu lagi adalah DN, yaitu singakatan dari Diameter Nominal. Kedua istilah tersebut adalah sama, yaitu menunjukan diameter nominal (bukan ukuran sebenarnya) dari sebuah pipa. Maksudnya nominal adalah seperti ini, kalau kita menyebutkan pipa dua 2 (dua inc) Maka pipa tersebut memiliki ukuran sekitar dua inc. Namun diameter dalamnya (ID) tidak mutlak dua inc, nilai dua inc tersebut hanya nominal, bukan ukuran sebenarnya.Pada awalnya, memang ukurang pipa yang di tunjukan adalah IDnya, yang dikenal dengan IPS (iron pipe size). Pipa dengan IPS 6, maka ia memiliki nilai diameter pipa sekitar 6 inc, begitu juga untuk ukurang 2 inc, 4 inc dan lain sebagainya. Pada waktu itu, ukuran ketebalan pipa hanya satu, yang dikenal dengan standard (STD).

Namun dengan meningkatnya pengunaan pipa, terutama untuk pressure yang sangat tinggi, maka digunakan lah pipa dengan ketebalan yang maximum, yang dikenal dengan extra strong (XS). Semakin tinggi pressure, maka semakin tebal sebuah pipa. Ketebalah tersebut didalam sebuah system pemipaan dikenal dengan istilah schedule (SCH).Jadi, NPS tadi menunjukan Diameter Outside dari sebuah pipa, sedangkan schedule itu menunjukan ketebalan dari sebuah pipa. So, untuk setiap pipa akan memiliki diameter luar yang sama, yang nilainya belum tentu sama dengan nominalnya. Hanya untuk nominal diatas 14 in, diameter luar pipa pesis sama dengan nominalnya.

Maksudnya, ketika orang menyebutkan 20 maka ukuran diameter luarnya adalah 20 atau sekitar 20x25.4 mm = 508 mm. Begitu seterusnya untuk pipa di atas 14 in, untuk ukuran diawah 14 in maka kita harus menghapalkan nilainya.Nominal pipe size adalah metode untuk memberi nama suatu pipa berdasarkan ukuran diameternya, lebih tepatnya diameter nominal pipanya dan bukan diameter sebenarnya. Seperti pernah di singung dalam sejarah dan teori dasar pemipaan, bahwa ukuran pipa di nilai dari ODnya yang terkadang nilainya tidak sama dengan OD actual pada pipa. OD pipa bisa mencapai ukuran 78 inc, yaitu kira kira setinggi 1.8 meter jadi orang dewasa bisa masuk dengan mudah ke dalam pipa tersebut.

NPS merupakan istilah yang banyak digunakan di Amerika utara dengan satuan inci. Ada satu terminology yang juga menunjukan diameter suatu pipa selain NPS, yaitu DN. DN yang memiliki kepanjangan Diameter Nominal adalah sama sama menunjukan diameter suatu pipa, bedanya dengan NPS, Diameter Nominal mengunakan satuan millimeter dan banyak digunakan oleh Negara Negara di eropa.Pengertian Pipe ScheduleJika diameter luarnya (OD) telah di ketahui, terdapat thickness atau ketebalan yang juga menunjukkan ukuran pipa. Dalam sebuah pipa, ketebalan pipa (wall-thickness) di kenal dengan sebutan schedule, yang biasanya di singkat dengan sch.

Semakin pipa digunakan dalam pressure dan temperature tinggi, maka akan semakin tebal dinding pipanya, semakin besar schedule nya. Yang artinya, semakin kecil pula diameter internal dari pipanya, karena sebagian telah digunakan untuk ketebalan dinding dari pipanya. Biasanya dikenal dengan 3 jenis schedule, yaitu standard, extra strong (xs) dan dobel extra strong (xxs).Nilai schedule pada pipa telah di tentukan oleh ASME, namun yang paling terlihat bedanya yaitu ketika digunakan material stainless steel degan yang tidak. Untuk material stainless steel, biasanya mendapatkan akhiran huruf "S" pada schedulenya. Pipa stainless steel tersedia dalam schedule 5S, 10S, 40S dan 80S. Sedangkan untuk pipa carbonsteel tersedia dalam schedule 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, STD, XS dan XXS.

Pada umumnya ketebalan pipa mempunyai schedule 40, yaitu sama nilainya dengan schedule STD untuk pipa 1/8 sampai dengan pipa ukuran 10 inc. Sedangkan Nilai Schedule Extra strong (XS) dengan schedule 80 memiliki ukuran tebal yang sama sampai dengan pipa ukuran 8 in, pipa yang lebih besar dari itu ukuran tebalnya akan sama sebesar 12.7 mm. Sedangkan schedule XXS ukurannya lebih besar daripada schedule 160.

Spool atau satuan panjang untuk pipaUntuk menyebut satuan panjang pipa, biasanya kita mengenal dengan istilah spool. Satu spool pipa umumnya memiliki panjang 20ft atau sekitar 6 m untuk pipa carbon steel. Di samping itu, ada pula pipa yang ukuranya lebih panjang lagi, duakali panjang pertama, yaitu 12 meter. Kita mengenalnya dengan sebutan dobel random length, umumnya banyak digunakan pada piperack.

2. 5. Standar PerpipaanIntegritas sistem perpipaan tergantung pada pertimbangan dan prinsip yang digunakan dalam desain, konstruksi dan pemeliharaan sistem. Sistem perpipaan yang terbuat dari banyak komponen seperti pipa, flensa, dukungan, gasket, baut, katup, saringan, fleksibel dan sendi ekspansi. Komponen dapat dibuat dalam berbagai bahan, dalam berbagai jenis dan ukuran dan dapat diproduksi dengan standar nasional umum atau sesuai item produsen proprietary. Beberapa perusahaan bahkan mempublikasikan standar mereka sendiri pipa internal yang berdasarkan standar nasional dan sektor industri. Piping kode dan standar dari organisasi standardisasi sebagai ANSI, ASME, ISO, DIN dan lain-lain, adalah yang paling umum digunakan dalam pipa dan sistem perpipaan spesifikasi. Perbedaan antara kode pipa dan standar pipa dapat didefinisikan sebagai:Piping Kode: Kode Piping mendefinisikan persyaratan desain, fabrikasi, penggunaan bahan, tes dan pemeriksaan pipa dan sistem perpipaan. Sebuah kode memiliki yurisdiksi yang terbatas didefinisikan oleh kode.Piping Standar : Piping standar mendefinisikan desain aplikasi dan aturan konstruksi dan persyaratan untuk komponen perpipaan seperti flensa, siku, tee, katup dll. Sebuah standar memiliki ruang lingkup terbatas didefinisikan oleh standar.

NoKode StandarNegaraPenjelasan

1AFNORPerancis Perancis Norma

2ASME AmerikaAmerican Society of Mechanical Engineers

3ASTM AmerikaAmerican Society untuk Pengujian dan Material

4DINJermanJerman Norma

5JISJepangStandar Jepang

6ISOInternasionalOrganisasi Internasional untuk Standardisasi

7ANSI American National Standards Institute

2. 6. Warna Pipa & Label (Tanda) Kode Warna PerpipaanBerikut nama dan contoh warna kode sesuai dengan SPLN 104 : 1993 :

Label (tanda) dan Kode Warna Perpipaan secara umum merujuk pada standar ANSI A13.1-2007 (American National Standards Institute) dimana terdapat 6 (enam) kode warna dan label (tanda) perpipaan yang diatur sebagaimana tabel di bawah berikut :.Adapun ukuran label (tanda) berbeda-beda menurut ukuran pipa sebagaimana ada pada tabel di bawah :

Untuk pipa dengan ukuran kurang dari 3/4 inch direkomendasikan untuk membuat tanda yang mudah dilihat secara permanen.

Label (tanda) harus mudah dilihat, terdapat di setiap belokan pipa, sambungan pipa, juga pipa yang melewati dinding serta penempatan label (tanda) dipasang setiap interval 7 meter - 15 meter.

Contoh Pemasangan Label dan Kode Warna Perpipaan Pada Sambungan Pipa

BAB IIIPERALATAN

Komponen perpipaan harus dibuat berdasarkan spesifikasi standar yg terdaftar dalam simbol dan kode yg telah dibuat atau dipilih sebelumnya. Komponen perpipaan yg dimaksud disini meliputi :1. Pipes (pipa-pipa)2. Flanges ( flens-flens)3. Fittings (sambungan)4. Valves (katup-katup)5. Boltings (baut-baut)6. gasket7. Specials items3. 1. Valves (Katup-Katup)

Valve atau yang biasa disebut 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.

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.Jenis jenis Valve yang sering digunakan :1. Gate valveGate valve adalah jenis katup yang digunakan untuk membuka aliran dengan cara mengangkat gerbang penutup nya yang berbentuk bulat atau persegi panjang.Gate Valve merupakan jenis valve yang paling sering dipakai dalam sistem perpipaan karena fungsinya adalah membuka dan menutup aliran.Gate valve tidak untuk mengatur besar kecil laju suatu aliran fluida dengan cara membuka setengah atau seperempat posisinya, Jika posisi gate setengah terbuka maka akan terjadi turbulensi pada aliran tersebut. Turbulensi akan menyebabkan :a. Akan terjadi pengikisan pada sudut-sudut gate valveb. Terjadi perubahan pada posisi dudukan gerbang penutupnya

2. Globe ValveGlobe Valve digunakan untuk mengatur besar kecilnya laju aliran fluida dalam pipa (throttling). 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.

Ada tiga jenis globe valve menurut desainnya, yaitu :

3. Ball ValveBall 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).Ada 2 jenis ball valve, yaitu dan reduced bore ball valve (1) dan full bore ball valve (2).(1) (2)4. Check ValveCheck valve adalah alat yang digunakan untuk membuat aliran fluida hanya mengalir ke satu arah saja atau agar tidak terjadi reversed flow/back flow. untuk mengalirkan fluida hanya ke satu arah dan mencegah aliran ke arah sebaliknya. tidak menggunakan handel untuk mengatur aliran, tapi menggunakan gravitasi dan tekanan dari aliran fluida itu sendiri. Karena fungsinya yang dapat mencegah aliran balik (backflow) Check Valve sering digunakan sebagai pengaman dari sebuah equipment dalam sistem perpipaan

Aplikasi valve jenis ini dapat dijumpai pada outlet/discharge dari centrifugal pump. Ketika laju aliran fluida sesuai dengan arahnya, laju aliran tersebut akan membuat plug atau disk membuka. Jika ada tekanan yang datang dari arahberlawanan, maka plug atau disk tersebut akan menutup.

5. Butterfly ValveButterfly Valve memiliki bentuk yang unik jika dibandingkan dengan valve-valve yang lain.Butterfly menggunakan plat bundar atau disk yang dioperasikan dengan ankel untuk posisi membukapenuh atau menutup penuh dengan sudut 90. Disk ini tetap berada ditengah aliran, dandihubungkan ke ankel melalui shaft. Saat valve dalam keadaan tertutup, Disk tersebut tegak lurus dengan arah aliran, sehingga aliran terbendung, dan saat valve terbuka wafer sejajar/ segaris dengan aliran, sehingga zat dapat mengalir melalui valve.

Butterfly valve memiliki turbulensi dan penurunan tekanan (pressure drop) yang minimal. Valve ini bagus untuk pengoperasian on-off ataupun throttling, dan bagus untuk mengontrol aliran zat cair atau gas dalam jumlah yang besar. Namun demikian valve ini biasanya tidak memiliki kekedapan yang bagus, dan harus digunakan pada situasi/ sistem yang memiliki tekanan rendah (low-pressure).6. Safety ValveSafety/Relief valve memiliki fungsi yang sangat berbeda dari valve-valve yang lain. Valve ini didisain khusus untuk melepas tekanan berlebih yang ada di equipment dan sistem perpipaan. Untuk mencegah kerusakan pada equipment, dan lebih penting lagi cedera pada pekerja, relief valve dapat melepas kenaikan tekanan sebelum menjadi lebih ekstrim.

Relief valve menggunakan pegas baja (lihat gambar di bawah ini), yang secara otomatis akan terbuka jika tekanan mencapai level yang tidak aman. Level tekanan pada valve ini bisa diatur, sehingga bisa ditentukan pada level tekanan berapa valve ini akan terbuka. Ketika tekanan kembali normal, relief valve secara otomatis akan tertutup kembali.

Safety valve merupakan jenis valve yang mekanismenya secara otomatis melepaskan zat dari boiler, Bejana tekan, atau suatu sistem, ketika tekanan atau temperatur melebihi batas yang telah ditetapkan.

3. 2. Flanges (Flens-Flens)Flange adalah sambungan baut di mana dua buah pipa, equipment, fitting atau valve dapat dihubungkan bersama-sama. Mereka tersedia dalam berbagai bentuk, tekanan, rating dan ukuran untuk memenuhi persyaratan desain. Flange di bagi dalam berbagai jenis, perbedaan jenis-jenis flange ini salah satunya adalah berdasarkan facenya, seperti yang pernah saya bahas di artikel type flange berdasarkan facenya. Kali ini saya akan berbagi mengenai perbedaan jenis flange dari kategori yang lain.Jenis flang berdasarkan ratingnya

Flange atau yang memiliki nama lain forging (untuk jenis yang self reinforcement), dapat di bagi menjadi beberapa jenis bila di lihat dari ratingnya. Yaitu flange rating 150#, 300#, 600#, 900#, 1500# bahkan sampai 2500#. Pembagian flange dari jenis ratingnya dikarenakan flange tersebut bekerja dalam pressure (tekanan) yang berbeda sesuai dengan ratingnya, rating flange tersebut dalam satuan pound. Lain kesempatan, saya akan membahasnya lebih dalam mengenai rating pada flange. Jenis flange berdasarkan ukurannya (NPS)Flange juga dapat dibagi menurut ukuran pipanya. Jadi antara satu pipa dengan pipa lainya yang ukurannya berbeda, jenis flangenya pun berbeda. Dalam artikel sejarah dan teori dasar pemipaan, disinggung bahwa untuk menyebut ukuran dalam pipa kita mengenalnya dengan istilah NPS. NPS adalah kependekan dari nominal pipe size, yaitu suatu ukuran nominal yang digunakan untuk membedakan pipa.Kembali mengenai flange, pembagian jenis flange beradarkan NPSnya kita akan mengenal ukuran , , 1, 2 10, 12 24 dan seterusnya, mengikuti ukuran dari pipa yang akan di pasangkan flange. Saya tidak mebahasnya secara detail pembagian jenis flange ini karena cukup mudah untuk dipahami.Pertanyaan selanjutnya, Kalau memang flange di bedakan beradarkan NPSnya, apakah flange dibedakan juga melalui schedule nya seperti halnya pipa? ternyata tidak, hanya flange jenis weldneck lah yang memiliki schedulue. Jenis flange beradarkan ANSIDi flange ANSI, kita akan membedakan flange dari bentuknya dan kegunaanya. Agak membingungkan sebenarnya meberikan jenis klasifikasi flange dari sisi ini, soalnya ada yang menyebutkan pembagian flange ini karena design-nya. Satu sisi lagi, klasifikasi flange disini bisa di dibilang di bedakan dari jenis sambungan flangenya, mirip dengan artikel sebelumnya yang membahas jenis sambungan pada pipa.Tapi saya tidak akan memperdebatkanya karena esensinya sama, namun saya akan mengikuti literatur yang saya baca, saya membanginya berdasar ANSI. Apa itu ANSI? Ansi adalah American National Standards Institute. Berdaraskan ansi, flange dibedakan jenisnya menjadi :1. FlangeTipe Weldneck

Weldneck flange, flange jenis ini memiliki ciri yang amat ketara yaitu penyambungan flangenya mengunakan las. Flange jenis ini biasa dan paling banyak digunakan dalam sebuah plant, karena sifatnya mudah untuk disambungkan dengan pipa. Flange jenis ini dapat digunakan untuk pressureyang tinggi, baik untuk temperature rendah atau tinggi.2. Flange Tipe Slip-on dan Lap Joint

Untuk tipe flange slipon, sebenarnya hampir mirip bentuknya dengan jenis flange lap joint. Kedua jenis flange ini sama sama memasukan pipa utamanya ke dalam flange, bedanya kalau slip on si pipa tidak sampai keluar dari flange, sedangakan tipe lap joint, ada sisi pipa yang keluar dari flange, dan sisi samping dalam flangenya pun biasanya radial.Dalam slip on, flange hanya masuk sebagain, sisi luar dan dalamnya akan di las. Oleh karena si pipa itu masuk ke dalam flange, maka diametar dalam slip on harus lebih besar daripada diameter outside si pipa, lihat gambar di bawah.

Dalam beberapa literatur, slip opening ada yang menyebutnya dengan sleeve opening.Untuk lap joint flange sendiri, jenis flange ini biasanya digunakan untuk pipa yang sering dibongkar, atau di dimana fluida tidak diperkenankan kontak dengan las lasan atau tipe penyambungan lainya. Karena pipa ini tidak di las, maka penyambungannya dapat di puntir tanpa memikirkan posisi bautnya. Jenis flange ini tidak bisa disarankan untuk pressure yang tinggi.3. Flange Tipe Threaded (ulir)

Seperti namanya, jenis flange ini memiliki tipe penyambungan mengunakan ulir. Biasanya digunakan untuk system yang sangat rawan kebakaran kalau mengunakan las, disamping itu flange tipe ini harganya lebih murah.4. Flange Tipe Soket

Soket flange, jenis flange ini mirip dengan slip on, hanya saja pada sisi terluar dari flange terdapat tahanan yang menyebabkan pipa yang dimasukan ke dalamnya tidak tembus.5. Reducing FlangeReducing flange, jenis flange yang satu ini memiliki fungsi untuk mengabungkan pipa yang memiliki diameter berbeda.6. Blind Flange

Blind flange adalah jenis flange yang berfungsi untuk menutup aliran, seperti halnya cap dalam fitting. Jenis flange ini rata, tidak ada apapanya karena memang berfungsi untuk menutup.Lalau kenapa aliran itu di tutup? Bisa jadi pipa yang di tutup alirannya di maksudnya untuk dilakukan maintenance kemudian hari, atau memang aliran itu di tutup untuk akeses manusia. Untuk akeses manusia? Iya, seperti dalam nozzle, biasanya ada manhole yang di tutup dengan blind flange. Untuk yang belum tau manhole, bisa membaca artikel istilah istilah dalam vessel.Jenis flange bedasarkan cara pemasanganMasih ada satu lagi pembagian flange berdasarkan cara ia di pasang di dalam pipa atau vessel. Memang semua pembagian tersebut tidak ada aturan bakunya, hanya pembagian dari flange dari ANSI yang mungkin paling mendekati klasifikasi sebenarnya dari flange.3. 3. Fittings (sambungan)Fitting dibagi dalam berbagai jenis, fitting fitting tersebut akan sangat berperan dalam sebuah sistem pemipaan. Lalu apakah fitting itu? Fitting adalah salah satu komponen pemipaan yang memiliki fungsi untuk merubah aliran, menyebarkan aliran, membesar atau mengecilkan aliran. Fitting merupakan salah satu pemain utama dalam pemipaan, karenanya kita akan selalu menggunakan komponen ini. Untuk mengetahui gambaran umum pengunaan fitting dalam pemipaan, ada baiknya anda membaca sejarah dan teori dasar pemipaanFitting bukanlah nama untuk individu, melainkan nama yang digunakan untuk pengelompokan. Karena di dalam fitting sendiri terdapat berbagai macam komponen lain pemipaan, yang anda harus memahaminya satu persatu fungsi dan kegunaanya. Adapun jenis dari fitting Antara lain adalah.1. Fitting EbowElbow adalah jenis fitting yang pertama, elbow merupakan komponen pemipaan yang berfungsi untuk membelokan arah aliran. Layaknya tikungan kalau kita sedang berada di jalan, tikungan tersebut mau tidak mau membuat kita berbelok arah ketika melaluinya, begitu pula elbow yang bertugas untuk membelokan aliran fluida. Elbow terdiri dari dua jenis yang paling umum yaitu 45 dan 90 derajat. Untuk memperoleh sudut di selain sudut diatas, terkadang elbow tersebut di potong. Atau bisa juga dengan mengunakan dua elbow yang disatukan untuk memperoleh sudut tertentu.Dipasaran, elbow dibagi menjadi dua tipe, tipe sort radius dan long radius. Namum umumnya digunakan long radius, yang memiliki diameter belokan 1.5 kali NPS (nominal Pipe size)nya. Ada pula yang sampai dengan 3D atau bahkan 6D, yang biasa digunakan untu flare.

Contoh menghitung radius elbow seperti ini, kita menghitung pipa yang dengan diameter 2". Maka radiusnya adalah,1.5 x 2" = 3 " (76.2 mm), yang dikalikan adalah nominal diameter dari pipa nya, NPSnya, bukan actual diameter dari pipanya seperti yang peranah saya singgun di sejarah dan teori dasar piping.Elbow pada umumnya memiliki diameter yang sama antara masukan dan keluaran, walaupun ada juga yang memiliki ukuran berbeda, yang kita sebut dengan reducing elbow. Selain itu, ada satu komponen fitting yang mirip elbow, sama sama berfungsi untuk membelokan aliran, namun di buat dari potongan pipa, kita menyebutnya dengan miter. 2. Fitting TeeTee dalam fitting bertugas untuk membagi aliran, adalah koneksi fitting yang memiliki cabang. Biasanya cabangnya ini ukurannya sama dengan ukuran pipa utamanya, kita menyebutnya dengan straight tee. Sedangkan kalau berbeda, kita menyebutnya dengan reducing tee.

Seperti kalau di jalan, kalau tee ini kita analogikan sebagai pertigaan. Ngomong tentang pertigaan, berarti tidak semua nya harus tegak lurus dong? Benar, memang ada tee yang tidak tegak lurus, ia membentuk sudut 45 derajat. Kita mengenalnya dengan lateral Tee, yang penggunaanya biasanya untuk pressure yang rendah.

Kalau ada pertigaan, berarti ada perempatan dong? loh lama lama ko malah mbahas jalan, nanti bisa bisa nanya ada lampu merah juga dong.. hehe, sudah cukup sampai di perempatan, kita turun di perempatan. Dalam fitting juga ada perempatan, kita mengenalnya dengan crosses. Namun pengunaan crosses ini amat sangat jarang, diperuntukan hanya untuuk space yang terbatas. 3. Fitting ReducerReducer, sesuai namanya fitting jenis ini bertugas untuk me-reduce (mengurangi) aliran fluida. Mengurangi disini bukan seperti valve, tapi ukuran pipanya saja yang berkurang. Jadi reducer ini akan bertugas untuk mengabungkan dari diameter yang lebih besar ke yang kecil, atau sebaliknya.

Dalam reducer ini, kita akan mengenal dua jenis reducer yaitu concentrik reducer dan satu lagi adalah eccentrik reducer. Keduanya memiliki peran yang berbeda, kita akan membahasnya lebih dalam di artikel perbedaan eccentrik dan concentrik reducer. 4. Stub-in

Stub-in, adalah jenis fitting yang fungsinya mirip dengan tee, yaitu membagi aliran. Bedanya dengan tee, kalau tee adalah item yang terpisah, ia mengabungkan beberapa pipa. namun kalau stub-in, percabangan langsung dari pipa utamanya yang fungsinya mengantikan reducing tee. 5. Fitting Cap

Pipe caps fitting berfungsi untuk menghentikan aliran pada ujung pipa, fitting ini di las langsung pada pipa utama. Ada juga penutup aliran fluida yang dapat di bongkar dan dilepas, namun biasanya menggunakan sambungan flange, lebih tepatnya blind flange.3. 4. RegulatorRegulator adalah rangkaian regulasi atau pengatur tegangan keluaran dari sebuah catu daya agar efek darinaik atau turunnya tegangan jala-jala tidak mempengaruhi tegangan catu daya sehingga menjadi stabil. Rangkaian penyearah sudah cukup bagus jika tegangan ripple -nya kecil, tetapi ada masalah stabilitas. Jika tegangan PLN naik/turun, maka tegangan outputnya juga akan naik/turun. Seperti rangkaian penyearah di atas, jika arus semakin besar ternyata tegangan dc keluarannya juga ikut turun. Untuk beberapa aplikasi perubahan tegangan ini cukup mengganggu, sehingga diperlukan komponen aktif yang dapat meregulasi tegangan keluaran ini menjadi stabil.Ada beberapa alasan yang mungkin diperlukannya sebuah regulator:1. Fluktuasi tegangan jala-jala 2. Perubahan tegangan akibat beban (loading) 3. Perlu pembatasan arus dan tegangan untuk keperluan tertentuJenis-jenis regulator

1. Regulator Dengan ZenerRangkaian regulator yang paling sederhana, zener bekerja pada daerah breakdown sehingga menghasilkan tegangan output yang sama dengan tegangan zener atau : Vout = Vz

Namun, rangkaian ini hanya bermanfaat jika arus beban tidak lebih dari 50mA.

2. Regulator Zener Follower Regulator ini pada dasarnya adalah regulator zener yang dikonfigurasikan dengan sebuah transistor NPN untuk menghasilkan arus yang cukup besar. V BE adalah tegangan base-emitor dari transistor Q1 yang besarnya antara 0.2 - 0.7 volt bergantung pada jenis transistor yang digunakan. Dengan mengabaikan arus I B yang mengalir pada base transistor, dapat dihitung besar tahanan R2 yang diperlukan adalah :

Iz adalah arus minimum yang diperlukan oleh dioda zener untuk mencapai tegangan breakdown zener tersebut. Besar arus ini dapat diketahui dari datasheet yang besarnya lebih kurang 20 mA Jika diperlukan catu arus yang lebih besar, tentu perhitungan arus base I B pada rangkaian di atas tidak bisa diabaikan lagi. Seperti yang diketahui, besar arus I C akan berbanding lurus terhadap arus I B atau dirumskan dengan : IC = IB .

Untuk keperluan itu, transistor Q1 yang dipakai bisa diganti dengan tansistor darlington yang biasanya memiliki nilai b yang cukup besar. Dengan transistor darlington , arus base yang kecil bisa menghasilkan arus Ic yang lebih besar

3. Regulator Op-AmpTeknik regulasi yang lebih baik lagi adalah dengan menggunakan Op-Amp untuk men-drive transistor Q. Dioda zener di sini tidak langsung memberi umpan ke transistor Q, tetapi sebagai tegangan referensi bagi Op-Amp IC1. Umpan balik pada pin negatif Op-amp adalah cuplikan dari tegangan keluar regulator, yaitu : V in(-) = (R2/(R1+R2)) V out

Jika tegangan keluar V out menaik, tegangan V in(-) juga akan menaik sampai tegangan ini sama dengan tegangan referensi Vz. Demikian sebaliknya jika tegangan keluar V out menurun, misalnya karena suplai arus ke beban meningkat, Op-amp akan menjaga kestabilan di titik referensi V z dengan memberi arus IB ke transistor Q1 sehingga pada setiap saat Op-amp menjaga kestabilan:V in(-) = V z

Dengan mengabaikan tegangan VBE transistor Q1 dan mensubsitusi rumus, diperoleh hubungan matematis : V out = ( (R1+R2)/R2) V z

Pada rangkaian ini tegangan output dapat diatur dengan mengatur besar R1 dan R2.

4. Regulator IC (Integrated Circuit) Sekarang mestinya tidak perlu susah payah lagi mencari op-amp, transistor dan komponen lainnya untuk merealisasikan rangkaian regulator seperti di atas karena rangkaian semacam ini sudah dikemas menjadi satu IC regulator tegangan tetap. Saat ini sudah banyak dikenal komponen seri 78XX sebagai regulator tegangan tetap positif dan seri 79XX yang merupakan regulator untuk tegangan tetap negatif.

Bahkan komponen ini biasanya sudah dilengkapi dengan pembatas arus ( current limiter ) dan juga pembatas suhu ( thermal shutdown ). Komponen ini hanya tiga pin dan dengan menambah beberapa komponen saja sudah dapat menjadi rangkaian catu daya yang ter-regulasi dengan baik. Misalnya 7805 adalah regulator untuk mendapat tegangan 5 volt, 7812 regulator tegangan 12 volt dan seterusnya, sedangkan seri 79XX misalnya adalah 7905 dan 7912 yang berturut-turut adalah regulator tegangan negatif 5 dan 12 volt. 3. 5. Steam TrapAgar pengoperasian steam system lebih efektif dan efisien maka harus diproteksi dari ketiga hal berikut:1. Kondensat2. Udara3. Fluida non-kondensibel

Steam trap adalah valve otomatis yang didesain untuk mengeluarkan kondensat, udara, dan fluida non-kondensibel yang terjebak atau tertahan di steam system. Steam trap dibagi menjadi 4 kategori utama : Thermostatic, mechanical, Thermodynamic, dan Drain Orifice.Perbedaan steam trap yang bagus dan jelekSteam trap yang bagus harus :1. Mengeluarkan kondensat, udara, dan fluida non-kondensabel.2. Bisa menyesuaikan load dengan range temperatur dan pressure yang lebar.3. Bisa tahan terhadap pembekuan (freeze-proof) apabila diperlukan.4. Simpel dan kuat.5. Hanya sedikit part yang bergerak.6. Membutuhkan maintenance yang rendah dan spare part.7. Umurnya panjang.Steam trap yang jelek :1. Mengeluarkan live steam.2. Mengalami kegagalan jika terjadi perbahan tekanan.3. Responnya lambat dan kurang igap.4. Terlalu banyak, terlalu singkat, atau terlalu lama saat membuka.5. Memerlukan perawatan dan penyetelan yang terlalu sering.6. Memerlukan spare part atau ukuran orifice yang banyak untuk tekanan yang berbeda.Jenis-jenis steam trap1. Thermostatic steam trapThermostatic steam trap beroperasi berdasarkan respon langsung terhadap temperatur. Ada dua macam yaitu Bimetalic dan Bellow.a. Bellow TrapSelama proses start-up dan warm-up, akan terjadi kevakuman sehingga menyebabkan bellows tetap tertarik, sehingga valve akan membuka dan mengeluarkan udara sera fluida non-kondensibel. kemudian kondensat akan dikeluarkan. Lalu ketika ada steam masuk maka akan menyebabkan cairan didalam bellow menguap dan bellow akan mengembang sehingga valve akan tertutup. Pada suhu operasi valve akan tetap tertutup dan akan membuka apabila terdapat kondensat, udara, atau fluida non-kondesibel lainnya yang menyebabkan bellow bereaksi dan valve membuka.Tidak seperti disc trap, bellow trap sensitif terhadap temperatur disbanding dengan time cycle device (peralatan siklus berdasarkan waktu). Tidak akan terjadi kesalahan antara steam dengan udara karena bellow hanya bereaksi berdasarkan temperatur. Dan tidak seperti pada bucket trap, bellow trap tidak memerlukan variasi ukuran untuk valve dan seat untuk berbagai macam tekanan.b. Bimetallic TrapBimetallic trap bekerja apabila ada perbedaan pada kedua logam dalam thermostat, dengan menggunakan prinsip perbedaan pemuaian antara kedua logam tersebut maka akan menghasilkan pergerakan membuka dan menutup pada valve. ketika kondensat yang suhunya lebih dingin kontak dengan bimetallic disc, lalu disc akan mengalami penyusutan. Takanan pada kondensat yang masuk mengakibatkan valve membuka dari seat (dudukannya) dan kondensat akan mengalir. Ketika steam memasuki trap maka bimetallic disc akan terpanaskan dan kemudian disc akan mengembang lalu memaksa valave untuk menutup sehingga aliran akan terhenti.

2. Mechanical Steam Trapsa. Inverted Bucket TrapPada temperatur operasi, steam memasuki bagian bawah bucket dan bucket akan mengapung serta valve akan tertutup (B). Selama penggunaan panas (heat use), kondensat yang terbentuk akan masuk ke bucket dan mengangkat bucket. Lalu bucket akan kehilangan keseimbangan (buoyancy) dan kemudian akan turun serta membuka kembali valve dan mengeluarkan kondensat.

b. Float and Thermostatic TrapKetika kondensat panas dan steam mencapai trap, thermostatic elemen akan mengembang dan menutup ventilasi udara. Kondensat akan mengangkat float dan akan mengalir keluar dari trap. Ketika jumlah kondensat yang masuk ke trap berkurang, maka float akan kembali menurun dan flow kondensat yang mengalir akan berkurang. Gaya keseimbangan (buoyancy) dari float akan memepertahankan liquid level seal di atas seat ring sehingga steam tidaka akan lolos dari trap.

3. Thermodynamic Steam TrapsThermodynamic steam trap adalah jenis intermittent trap (cycle device) yang berekasi terhadap ketidakseimbangan tekanan pada valving device (biasanya disc). Selama operasi, penurunan tekanan di dalam chamber membuat tekanan yang masuk akan mengangkat disc dan membuka trap. Penurunan tekanan bisa disebabkan oleh kondensat yang lebih dingin.Oleh karena design disc trap adalah thermodynamic trap, apabila trap berada pada kondisi yang basah atau kering chamber mungkin lebih dahulu dingin akibat kegagalan atau siklus yang terlalu cepat sehingga mengakibatkan steam loss dan wear. Design Thermodynamic steam trap yang lebih canggih terdapat steam jacket yang mengelilingi chamber sehingga dapat mencegah kondisi lingkungan mempengaruhi kerja dari disc trap. Trap jenis ini juga tahan terhadap water binding. Jika tekanan air terjebak di atas disc maka trap akan gagal menutup.4. Orifice Steam TrapsSteam trap tipe orifice didesain untuk continous flow. Orifice trap mengeluarkan (discharge) udara, kondensat, dan semua jenis gas non-kondensibel dengan sedikit steam yang lolos. Kecepatan fluida pada saat melewati orifice adalah turbulen. Perhitungan steam loss bisa diperkirakan tetap selama 10 tahun lebih. Faktor yang paling berpengaruh terhadapefisiensi performa orifice trap adalah desain dari orifice trap. Apabila orifice trap didesain dengan benar maka thermal efisiensi bisa mencapai 98 %. Orifice trap bisa digunakan pada semua pressure, tetapi idealnya digunakan untuk saturated atau superheated steam dengan pressure 250 Psig atau lebih.