PERPIPAAN DAN AKTUATOR I.
II.
TUJUAN a. Mempel Mempelaja ajari ri jenis-j jenis-jeni eniss valve valve b. Memahami bagian-bagian valve dan actuator c. Memaham Memahamii prins prinsip ip kerja kerja valv valvee dan actua actuator tor
DASAR TEORI 2.1 Valve alve Valve atau biasa juga disebut dengan kerangan, sangat berperan penting dalam suatu pabrik
guna menjaga kestabilan proses. Valve berfungsi untuk mengatur aliran (fluida) dalam suatu proses. Secara tidak langsung, maka valve dapat dimanfaatkan untuk mengatur besar kecil nya flo, rendah tingginya level, rendah tingginya temperatur ataupun tekanan !erdasarkan keterangan diatas, valve valve secara umum dibagi menjadi " bagian, yaitu# a. $%&$'' $%&$'' or sol solati ation on valve valve ($pene ($pened& d&los losed ed valve valve ) *etika valve telah dipasang dalam suatu rangkaian pipa. +ada saat valve di buka, fluida mulai mengalir, dan ketika valve ditutup maka fluida pun berhenti mengalir. Valve seperti ini bertugas untuk menutup penuh (fully closed) ataupun membuka penuh (fully opened) suatu aliran. *arena tugasnya hanya untuk membuka atau menutu menutup p maka maka valve valve sejeni sejeniss ini dinama dinamakan kan dengan$%& dengan$%&$'' $'' valves valves ataus ataus olat olat ionvalve. b. hrottling valve Selain Selain untuk membuka dan menutup menutup atau fullyopene fullyopened d danf ully closed, closed, ada juga valve yang berfungsi berfungsi untuk mengatur (regulate) (regulate) aliran aliran (fluida). (fluida). Valve Valve sejenis ini sering disebut sebagaihrottlingvalve. c. heck va valve Valve yang tugas nya mengatur agar aliran berjalan ke satu arah saja ataupun agar tidak terjadi reversed reversed flo ataubackf l o. valve seperti ini disebutcheck disebutcheck valve valve atau one ay valve. d. +ressure +ressure elieve elieve valve&+ress valve&+ressure ure safety valve !ebera !eberapa pa valve valve ada juga juga yang diranca dirancang ng untuk untuk melepa melepaska skan n (relea (release) se) kelebi kelebihan han pressure untuk menjaga keamanan kea manan alat ataupun operator. op erator. Va Valve yang yan g berfungsi untuk melepaskan melepaskan kelebihan pressure ini sering sering disebut disebut sebagai pressure relieve valve ataupun pressure safety valve (kedua jenis valve ini mempunyai fungsi yang sama tetapiprinsip kerjanya berbeda). Bagian - Bagian Utama Valve
Saat ini telah bermacam-macam valve yang telah diproduksi oleh vendor. %amun padadasarnya, valve-valve tersebut mempunyai bagian-bagian dasar yang sama. Sepertiterlihat pada gambar dibaah ini. !agian-bagian utama valve adalah body, seat, disc,bonnet, gland, packing, stem dan handell. a. Seat dan /isc.Seat adalah bagian pada valve yang mantap&diam. /isc adalah bagian yang bergerak,bertugas sebagai pengontrol aliran. /isc akan bergerak keatas sehingga memberika ruang lebih banyak agar fluida dapat mengalir, bergerak kebaah jika akan menutup dan menekan seat dengan rapat. !anyak valve yang berbeda namanya karena perbedaan disc dan seat ini. Seperti !all Valve, +lug Valve, %eedle Valve. b. Stem dan 0andell.1ika kita telusuri bagian valve dari baah keatas setelah seat, disc lalu stem dan handell yang semuanya tergabung jadi satu. Stem berbentuk batang yang sebagian berulir sebagian tidak. 0andell digunakan oleh operator untuk memutar stem, sehingga dapat menggerakkan disc keatas dan kebaah. *husus saat pengoperasian 0andell, jika diputar searah jarum jam maka valve akan menutup, sebaliknya jika diputar berlaanan jarum jam maka valve akan membuka. %amun, ketika hendak menutup valve, hendaknyajanganmemaksa putaran handell terlalu keras dan kencang, karenaakan menyebabkan kerusakan pada disc dan seat hingga masa pakai valve menjadi lebih cepat. c. !onnet dan +acking !onnet memberikan ruangan bagi disc untuk bergerak keatas saat valve dalam posisi membuka. Sedangkan packing, berfungsi sebagai material isolasi agar tak ada kebocoran fluida melalui stem. d. 2land dan 2land %ut!erfungsi untuk mengencangkan posisi packing terhadap stem. 1ika ada kebocoran fluida melalui bagian ini maka dapat diantisipasi dengan mengencangkan 2land %ut. 1ika tidak bisa juga, maka valve kemungkinan besar harus diganti.
a. b. c. d. e. f. g. h.
Macam-macam valve (yang sering ditemui di +lant adalah sebagaiberikut # 2ate valve 2lobe valve 3ngle valve %eedle valve +lug valve !all valve !utterfly valve /iahpgram valve
i. j. k. l.
+inch valve heck valve elieve valve Safety valve
/i baah ini akan diuraikan prinsip kerja dari beberapa macam valve yang disebutkan di atas a. 2ate valve 2ate valve mudah dikenali karena mempunyai body dan stem yang panjang. *egunaan utama dari gate valve adalah hanya untuk menutup dan membuka aliran (fully closed 4 fully opened position), on&off controldan isolation e5uipment. 2ate valve tidak bisa digunakan untuk mengatur besar kecilnya aliran (regulate atau trot thling). *arena akan merusak posisi disc-nya dan mengakibatkan valve bisa passing pada saat valve ditutup (passing 6 aliran tetap akan leat, alaupun valve sudah menutup), disc tidak menekan seat dengan baik yang diakibatkan karena posisi disc sudah berubah (tidak rata lagi). +ada saat 2ate valve terbuka sebagian (misal 789 opening), maka aliran fluida akan sebagian leat dibaah disc yang menyebabkan turbulensi (turbulensi 6 aliran fluida yang bergejolak) pada aliran tersebut, turbulensi ini akan me nyebabkan : hal# ;. /isc mengayun (sing) terhadap posisi seat, sehingga lama kelamaan posisi disc akan berubah terhadap seat sehingga apabila valve menutup maka disc tidak akan berada pada posisi yang tepat, sehingga bisa menyebabkan passing .
. :. 3kan terjadi pengikisan (erosion) pada badan disc. %ama <2ate valve= diambil karena bentuk disc dari jenis valve ini pada saat menutup atau membuka berlaku seperti <2ate= (2ate dari bahasa inggris 6 2erbang&+agar). /imana saat disc membuka keatas maka seluruh aliran akan bebas masuk tanpa hambatan
yang berarti, namun pada saat disc tertutup rapat maka aliran akan berhenti tertahan oleh disc tersebut. !erikut adalah contoh gambar dari 2ate valve#
2b. Skematik 2ate valve
b. 2lobe valve 2lobe valve merupakan salah satu jenis valve yang dirancang untuk mengatur besar kecilnya aliran fluida (regulate atau trot thling). +ada dasarnya bagian utama dari 2lobe valve ini sama saja dengan 2ate valve. >aitu terdiri dari body, seat, disc, bonnet, stem, packing dan gland. 2lobe valve dengan gate valve bentuknya hampir sama, tetapi ada ciri-ciri tertentu yang dapat dijadikan acuan untuk membedakan antara keduanya, yaitu#
;. +ada bagian dalam valve, disc dan seat -nya berbeda. +erbedaan disc dan seat ini menyebabkan terjadi profil (pola) aliran yang berbeda. !entuk dari disc dan seat inilah yang menyebabkan globe valve dapat diandalkan sebagai throttling valve. 3liran fluida saat meleati globe valve akan mengalami sedikit hambatan sehingga akan terjadi pressure drop yang lebih besar dari gate valve, pertama aliran akan mengenai seat lalu membelok keatas meleati dan mengenai seluruh bagian disc, lalu aliran akan dibelokkan lagi ke arah yang sama. :. +ada bagian luar, body dari globe valve terlihat lebih menggelembung. *husus untuk globe valve yang menangani fluida steam, maka biasanya valve akan dilengkapi dengan back seat yang terletak berhadapan dengan seat. !ack seat ini berperan sebagai pelapis pelindung bagian atas globe valve mencegah steam untuk menerobos masuk.
2lobe valve diberi nama untuk bentuk tubuh bulat mereka dengan dua bagian tubuh yang dipisahkan oleh internal baffle. ni pembukaan yang membentuk kursi ke yang plug bergerak dapat diputarkan masuk untuk menutup (atau ditutup) katup. +lug juga disebut disk atau disk. +ada globe valve, pasang dihubungkan ke batang yang dioperasikan dengan tindakan sekrup di valve manual. !iasanya, valve otomatis menggunakan batang geser. 2lobe valve otomatis memiliki batang halus daripada benang dan dibuka dan ditutup oleh aktuator perakitan. *etika globe valve ini dioperasikan secara manual, batang dihidupkan oleh handheel. 2lobe valve digunakan untuk aplikasi yang memerlukan throttling dan operasi sering. Sebagai contoh, globe valve atau valve dengan mekanisme yang sama dapat digunakan sebagai valve sampling, yang biasanya menutup kecuali bila sampel cairan yang diambil. Sejak penyekat membatasi aliran, tidak direkomendasikan mana penuh, aliran terhalang diperlukan.
2b. 2lobe valve schematic
2b. 2lobe valve c. !all valve Secara sederhana, !all valve sama saja dengan plug valve, tetapi bentuk disc nya berbeda. /inamakan !all valve karena bentuk disc nya ini bulat seperti bola, dan bentuk body-nya silinder.!all valve digunakan juga sebagai on/off valve, fully opened atau fully closed valve, dan handal untuk aliran fluida yang mengandung partikel-partkel solid ( slurry).Sama seperti plug valve, ball valve juga membuka dan menutup dengan cara
rotasi pada disc sehingga dapat membuka dan menutup lebih cepat. !all valve juga mempunyai handle yang sama dengan plug valve, dimana pada posisi valve fully open maka handle akan searah dengan aliran atau pipa, namun jika posisi valve fully close maka posisi handle tidak searah dengan aliran atau pipa, melainkan akan membentuk sudut ?8 derajat dengan aliran atau pipa. !all valve digunakan secara utama untuk on-off service. !all valve ini kurangmemuaskan
digunakan
untuk
service
throttling .
!all
valve
ini
cepatpengerjaannya,mudah peraatannya, tidak perlu digosok dengan minyak. !all valve tidak dibatasi untuk bahan fluida tertentu. Mereka digunakan untuk# uap, air, minyak, gas, udara, fluida korosif, slurry (partikel kasar) dan bahan bubuk kering. Struktur elemen utama ball valve adalah body, seat, ball. 3da dua tipe utama ball valve# - op entry - Split body op entry# ball dan seat dipasang menembus puncak. Split body# ball dan seat dipasang dari akhir. !all valve diproduksi dalam range bahan yang banyak yaitu # besi tuang, besilunak,
perunggu,
aluminium,
baja
karbon
(karbon
steel),
stainless
steel,
kuningan,titanium, @irconium, tantalum, dan beberapa campuran bahan tahan korosi dan plastik.
Gb. Ball valves
2b. !all valve
2b. Skematikdari !all valve d. $ne ay valve One way valveadalah alat mekanis yang memungkinkan fluida ( cair atau gas ) mengalir hanya satu arah. One way valve adalah yang memiliki dua bukaan, satu untuk cairan untuk masuk dan yang lainnya untuk cairan untuk keluar. 3da berbagai jenis one way valve yang digunakan dalam berbagai aplikasi. Meskipun tersedia dalam berbagai ukuran, one way valve umumnya sangat kecil, sederhana, dan & atau murah. $ne ay valve bekerja secara otomatis dan kebanyakan tidak dikontrol oleh orang atau kontrol eksternal. angkang eksternal one way valve sebagian besar terbuat dari plastik atau logam. Suatu konsep penting dalam one way valve adalah cracking tekanan yang tekanan hulu minimum di mana valve akan beroperasi. !iasanya valve dirancang untuk dan oleh karena itu bisa ditentukan untuk tekanan cracking tertentu.
2b. Check Valve (one way valve) e. Steam trap 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 " kategori utama # hermostatic, mechanical, hermodynamic, dan /rain $rifice./alam setiap steam system ada " (empat) fasa operasi dimana steam trap memainkan peran penting#
Start-Ap.Selama
0eat-up. Selama
+ada temperatur yang diinginkan. *etika level yang diinginkan telah tercapai, valve harus ditutup untuk mempertahankan steam.
+emanfaatan panas.Selama pemanfaatan panas, valve tetap tertutup kecuali jika kondensat terbentuk, kemudian valve akan terbuka dan mengeluarkan kondensat dan akan segera menutup kembali tanpa membuang steam. +emeliharaan (maintenance) steam trap yang benar sangatlah diperlukan bagi steam system. Steam trap yang gagal tidak hanya membuang energy tetapi juga
berkontribusi terhadap erosi pada pipa karena kualitas air yang buruk. Steam trap yang gagal dapatmemberikan efek buruk terhadap kualitas produk seperti kertas, makanan, atau produk kimia serta dapat menyebabkan polusi terhadap lingkungan. Steam trap harus diperiksa secara rutin. 'rekuensi inspeksi ditentukan berdasarkan penggunaan steam trap. Sebagai contoh steam system yang digunakan untuk fasilitas biasa (pemanas air dll) diinspek tahunan, sedangakan steam trap untuk proses manufaktur atau industri sebaiknya diinspek : kali setahun atau " kali setahun tergantung dari efek steam terhadap proses tersebut. Sekarang banyak user steam trap yang melakukan preventive maintenance dengan mengganti elemen trap tiap tahun. Bangkah tersebut kurang efektif karena biayanya tinggi dan juga bisa menyebabkan steam trap gagal serta bocor selama penggantian elemen tersebut. Sebenarnya banyak steam trap yang mampu bekerja lebih lama lagi dari pada jadal preventive maintenance itu. 3kan lebih efektif apabila dilakukan audit steam trap rutin, sebagai bagian dari predictive maintenance. +engetahuan terhadap sistem adalah hal kritikal yang perlu dipahami, oleh karena itu sebelum dilakukan inspeksi harus ada map atau + 4 / dari semua steam trap. semua steam trap harus diberi nama dan dipasang plat. +enyimpanan steam trap harus menyertakan tipe, ukuran, manufakturnya, dan tujuan penggunaannya. /ata hasil inspeksi harus disimpan agar informasi mengenai steam trap bisa diakses setiap saat. 0al tersebut akan membantu apabila ada masalah yang sama terulang kembali, kemungkinan mengenai kesalahan penggunaan steam trap dan juga data mengenai biaya serta jumlah yang bisa dihemat dapat kita ambil. 3da beberapa softare manajemen steam komersial yang tersedia sehingga bisa membantu pengumpulan dan pengolahan data yang akurat.
gb. Stean trap
2b. skematik Steam trap Pea!atan valve
Antuk menjaga agar valve dapat dipakai dalam jangka aktu yang lama maka perlu dilakukan pemeliharan&peraatan terhadap alat tersebut. Antuk bahan material# a. *uningan Valve dengan jenis bahan ini tidak boleh digunakan untuk temperatur diatas "78 C', apabila digunakan pada temperatur yang melebihi dari yang tersebut diatas maka valve tersebut akan mengalami kerusakan. b. !esi Valve dengan jenis bahan ini juga tidak boleh digunakan untuk temperatur yang lebih besar dari "78 C' c. Stainless Stell (besi putih)
Valve dengan jenis bahan ini digunakan untuk temperatur rendah dan aliran korosif valve ini tidak boleh digunakan dalam temperatur yang tinggi d. Stell baja Valve jenis ini digunakan untuk temperatur yang tinggi dan tekanan yang tinggi (mempunyai kelebihan dibandingkan dengan jenis bahan yang lain dalam hal penggunaan temperatur). 1adi untuk bahan material tersebut diatas, agar valve dapat berfungsi dengan baik maka harus disesuaikan dengan temperatur. +emeliharaan yang lain yang dapat dilakukan terhadap valve adalah dengan menggunakan minyak pelumas. Minyak pelumas sangat dibutuhkan dalam peraatan. Valve yaitu pada bagian scre. /alam jangka aktu yang telah ditentukan minyak pelumas ini perlu diberikan pada bagian-bagian scre. 0al ini ditujukan untuk memperlancar proses pemutaran pada valve. 2.2 Act"at# 3ktuator adalah suatu penerjemah sinyal kontrol (yang dikonversi) ke dalam tindakan
pada elemen kontrol. 1adi, jika suatu valve dioperasikan, maka aktuator adalah suatu alat yang mengkonversi sinyal kontrol ke dalam tindakan fisik membuka atau menutup valve. 3ktuator adalah sebuah peralatan mekanis untuk menggerakkan atau mengontrol sebuah mekanisme atau sistem. 3ktuator berfungsi mengubah sinyal kendali menjadi pengaturan fisik untuk pengendali variable proses. !erdasarkan gerakan elemen output dalam industry proses, actuator diklasifikasikan menjadi D jenis yaitu actuator pneumatic, hidraulik, dan elektrik.
2b. neumatic !ctuator 2.$ Reg"lat# +emeliharaan regulator merupakan bagian penting dalam memaksimalkan kinerja
system dan memperpanjang masa kerja komponen system. 1adal pemeliharaan harus dilaksanakan dengan baik sehingga meminimalkan dontime karena kegagalan regulator serta meningkatkan keselamatan di area kerja. 3da tiga kategori sifat gas yang dipasang pada suatu regulator yaitu # non-korosif, agak korosif, dan korosif.
1adal di baah ini harus digunakan sebagai panduan umum.
+astikan untuk
mengikuti petunjuk produsen yang disertakan de ngan regulator 3nda.
%a&anan
%ea' Pei'(a
%on-
korosif
Sedikit
*orosif *orosif H ;
!ulanan
)ee* Te(t
Setiap
tahun
:E bulan
F bulan
:E bulan
D bulan
Inet
Pemei'(aa
P"ge
n
%3
7 tahun
;8 tahun
: tahun GG
" tahun GG
di shutdon
di ; - : tahun shutdon
GG
+anti 1 ,
D - " tahun
overhaul lebih sering atau penggantian mungkin diperlukan untuk pemasangan
regulator di lingkungan ambien korosif Gjika diafragma adalah elastomer neoprene atau lainnya, kemungkinan terjadinya kondisi kering sehingga membutuhkan pengganti yan lebih sering GGjika regulator tidak terpasang dan digunakan dengan benar atau sifat gas yang digunakan kurang baik, atau jika pembersihan tidak memadai, perbaikan atau penggantian mungkin akan lebih sering dilakukan dibandingkan yang telah diindikasikan. H untuk regulator yang digunakan dalam aplikasi gas korosif atau beracun, peraatn harus dilakukan untuk memastikan tindakan pencegahan yang tepat diikuti, seperti yang direkomendasikan oleh Scott %3 tidak berlaku
2b. egulator
