Valve (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.
Katup memainkan peran penting dalam aplikasi industri mulai
dari transportasi air minum juga untuk mengontrol pengapian di mesin roket.
Valve (Katup) dapat dioperasikan secara manual, baik oleh
pegangan , tuas pedal dan lain-lain. Selain dapat dioperasikan secara manual
katup juga dapat dioperasikan secara otomatis dengan menggunakan prinsip
perubahan aliran tekanan, suhu dll. Perubahan2 ini dapat mempengaruhi
diafragma, pegas atau piston yang pada gilirannya mengaktifkan katup secara
otomatis.
Macam – macam Valve (katup) yang sering digunakan adalah
sebagai berikut :
1. GATE VALVE
Seperti namanya, Gate Valve terdiri dari mekanisme
sederhana yang disebut sebagai "pintu gerbang" atau disc valve, yang memiliki fungsi utama yaitu mengatur aliran fluida. Namun, sebagai catatan bahwa Gate Valve hanya dapat menutup atau membuka aliran secara penuh dan
dengan demikian hanya dapat dioperasikan dalam satu posisi, memberikan
aliran secara penuh tanpa perubahan arah.
Gate Valve tidak cocok untuk operasi yang memerlukan
operasi semi-terbuka.
Konstruksi
Bagian utama dari gate valve ditunjukkan dalam diagram:
Cara Kerja
Sistem kerja gate valve cukup sederhana karena tidak melibatkan
mekanisme yang terlalu rumit. Handwheel yang melekat pada batang poros, diputar
untuk memindahkan "disc/gerbang" . Handwheel mengangkat katup untuk membuka atau menutup
"disc/gerbang" antara bukaan melingkar dilengkapi dengan seat/Seal.
Type/ Jenis Gate Valve
Gate Valve diklasifikasikan berdasarkan system operasi mereka dan stem.
Terdapat dua jenis gate valve sehubungan dengan system operasi stem :
Terdapat dua jenis gate valve sehubungan dengan system operasi stem :
1. Rising Stem Type
Pada Rising Stem Gate Valve, stem melekat pada disc/gate sehingga ketika handwheel di putar, stem akan mengangkat ke atas mengikuti disc/gate.
2. Non Rising Stem Type
Non Rising Gate Valve, disc/ gate terdapat alur/drat yang terhubung ke stem sehingga handwheel dapat diputar membuka atau menutup tanpa menaikkan stem.
Poin Penting
- Di karenakan gate valve bekerja langsung melawan arus cairan, hal ini dapat menyebabkan permukaan logam cepat mengalami keausan yang mengakibatkan kebocoran.
- Gland Packing yang digunakan untuk menghentikan kebocoran yang di timbulkan melalui ruang di sekitar stem dapat mengalami kerusakan dalam jangka panjang dan dengan demikian perawatan dan pergantian di lakukan dalam waktu tertentu.
- Seat juga dapat menyebabkan timbulnya kebocoran dengan demikian pemeliharaan dan pemeriksaan harus di lakukan secara rutin.
2. Globe Valve
Globe Valve adalah jenis Valve yang digunakan untuk mengatur laju aliran fluida dalam pipa.
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 desain utama bentuk tubuh Globe Valve, yaitu:
Z-body, Y-body dan Angle- body :
- Z-Body desain adalah tipe yang paling umum yang sering dipakai, dengan diafragma berbentuk Z. Posisi dudukan disk horizontal dan pergerakan batang disk tegak lurus terhadap sumbu pipa atau dudukan disk. Bentuknya yang simetris memudahkan dalam pembuatan, instalasi maupun perbaikannya.
- Y-Body desain adalah sebuah alternatif untuk high pressure drop. Posisi dudukan disk dan batang (stem) ber sudut 45˚ dari arah aliran fluidanya. Jenis ini sangat cocok untuk tekanan tinggi
- Angle-Body desain adalah modifikasi dasar dari Z-Valve. Jenis ini digunakan untuk mentransfer aliran dari vertikal ke horizontal.
Macam-macam bentuk Disc/plug dari Globe Valve :
- Type Plug Disk
- Type Regulating Disk
- Type Flat Disk
- Type Soft Seat Disk
- Type Guide Disk
Keuntungan menggunakan Globe valve adalah :
Kemampuan dalam menutup baik.
kemampuan throttling (mengatur laju aliran) Cukup baik.
Kelemahan utama penggunaan Globe Valve adalah:
Penurunan tekanan lebih tinggi dibandingkan dengan Gate
Valve
Valve ukuran besar membutuhkan daya yang cukup atau aktuator
yang lebih besar untuk beroperasi
Ball 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).
Ball Valve dapat terbuat dari logam , plastik atau pun dari
bahan keramik. Bolanya sering dilapisi chrome untuk membuatnya lebih tahan
lama.
Ada 2 tipe Ball Valve yaitu :
a.Full bore ball valve
Full bore ball valve adalah tipe ball valve dengan diameter
lubang bolanya sama dengan diameter pipa. Jenis full bore ball valves biasanya
digunakan pada blow down, piggable line, production manifold, pipeline
dll.
b. Reduced bore ball valves
Reduced bore ball valves adalah jenis ball valve yang
diameter lubang bolanya tidak seukuran dengan ukuran pipa. Minimum diameter
bola katup yang berkurang adalah satu ukuran lebih rendah dari ukuran
diameter pipa sebenarnya. Misalnya ukuran diameter pipa 4 inci dan
diameter bola valve adalah 3 inchi.
4. Butterfly Valve
Butterfly Valve adalah valve yang dapat digunakan untuk
mengisolasi atau mengatur aliran. Mekanisme penutupan mengambil bentuk
sebuah disk . system pengoperasiannya mirip dengan ball valve, yang
memungkinkan cepat untuk menutup. Butterfly Valve umumnya disukai karena
harganya lebih murah di banding valve jenis lainnya. desain valvenya lebih
ringan dalam berat dibanding jenis-jenis valve yang lain. Biaya pemeliharaan
biasanya pun lebih rendah karena jumlah bagian yang bergerak minim.
Sebuah butterfly valve, diilustrasikan pada Gambar
di bawah ini, adalah gerakan berputar valve yang digunakan untuk berhenti,
mengatur, dan mulai aliran fluida. Butterfly Valve mudah dan cepat untuk
dioperasikan karena rotasi 90o yang digerakkan oleh handwheel dengan
menggerakkan disk dari tertutup penuh ke posisi terbuka penuh.
Butterfly Valve sangat cocok untuk penanganan arus besar
cairan atau gas pada tekanan yang relatif rendah dan untuk penanganan slurries
atau cairan padatan tersuspensi dengan jumlah besar.
5. Check Valve
Check valve adalah alat yang digunakan untuk membuat aliran
fluida hanya mengalir ke satu arah saja atau agar tidak terjadi reversed
flow/back flow.
Aplikasi valve jenis ini dapat dijumpai pada
outlet/discharge dari centrifugal pump.
Ketika laju aliran fluida sesuai dengan arahnya, laju aliran
tersebut akanmembuat plug atau disk membuka. Jika ada tekanan yang datang
dari arahberlawanan, maka plug atau disk tersebut akan menutup.
Jenis-jenis check valve :
a. Swing Check Valve
check valve tipe ini terdiri atas sebuah disk seukuran
dengan pipa yang digunakan, dan dirancang menggantung pada poros (hinge pin) di
bagian atasnya. Apabila terjadi aliran maju atau foward flow, maka disk akan
terdorog oleh tekanan sehingga terbuka dan fluda dapat mengalir menuju saluran
outlet. Sedangkan apabila terjadi aliran balik atau reverse flow, tekanan
fluida akan mendorong disk menutup rapat sehingga tidak ada fluida yang
mengalir. Semakin tinggi tekanan balik semakin rapat disk terpasang pada dudukannya.
b. Lift Check Valve
Penggunaan untuk fluida steam, gas, maupun liquid yang
mempunyai flow yang tinggi.
dalam konfigurasinya mirip dengan globe valve hanya saja
pada globe valve putaran disk atau valve dapat dimanipulasi sedangkan pada lift
check valve tidak (karena globe valve adalah jenis valve putar dan control
valve).
Port inlet dan outlet dipisahkan oleh sebuah plug berbentuk
kerucut yang terletak pada sebuah dudukan, umumnya berbahan logam. Ketika
terjadi foward flow, plug akan terdorong oleh tekanan cairan sehingga lepas
dari dudukannya dan fluida akan mengalir ke saluran outlet. Sedangkan apabila
terjadi reverse flow, tekanan fluda justru akan menempatkan plug pada
dudukannya, semakin besar tekanan semakin rapat pula posisi plug pada
dudukannya, sehingga fluida tidak dapat mengalir.
bahan dari dudukan plug adalah logam, hal ini
mempertimbangkan tingkat kebocoran yang sangat sedikit dari check valve
tersebut. Umumnya lift check valve digunakan untuk aplikasi fluida gas karena
tingkat kebocoran yang kecil. Penggunaan check valve tipe lift ini di industri
adalah untuk mencegah aliran balik condensate ke steam trap yang dapat
menyebabkan terjadinya korosi pada turbin uap. Keuntungan menggunakan lift
check valve adalah terletak pada kesederhanaan desain dan membutuhkan sedikit
pemeliharaan. Kelemahannya adalah instalasi dari check valve jenis lift hanya
cocok untuk pipa horisontal dengan diameter yang besar.
c. Back water check valve
Back water valve, banyak digunakan pada sistem pembuangan
air bawah tanah yang mencegah terjadinya aliran balik dari saluran pembuangan
saat terjadi banjir. Saat banjir saluran pembuangan akan penuh dan bertekanan
tinggi sehingga memungkinkan terjadinya aliran balik, dengan menggunakan back
water valve, hal ini dapat diatasi dengan baik.
d. Swing Type Wafer Check Valve
Dalam penggunaan swing check valve dan lift check valve
terbatasi hanya untuk pipa ukuran besar (diameter DN80 atau lebih). jadi
sebagai solusinya adalah dengan menggunakan wafer check valve. Dengan
menggunakan wafer ceck valve dapat digunakan tubing dengan ukuran yang
mengerucut pada satu sisinya sehingga dapat diaplikasikan pada pipa yang lebih
kecil ukurannya.
e. Disk Check valve
valve jenis ini terdiri atas body, spring, spring retainer
dan disc. Prinsip kerjanya adalah saat terjadi foward flow, maka disk akan
didorong oleh tekanan fluida dan mendorong spring sehingga ada celah yang
menyebabkan aliran fluida dari inlet menuju outlet. Sebaliknya apabila terjadi
reverse flow, tekanan fluida akan mendorong disk sehingga menutup aliran fluida
perbedaan tekanan diperlukan untuk membuka dan menutup valve
jenis ini dan ini ditentukan oleh jenis spring yang digunakan. Selain spring
standar, tersedia juga beberapa pilihan spring yang tersedia:
- No spring - Digunakan di mana perbedaan tekanan di valve kecil.
- Nimonic spring - Digunakan dalam aplikasi suhu tinggi.
- Heavy duty spring - Hal ini meningkatkan tekanan pembukaan yang diperlukan. Bila dipasang pada line boiler water feed, dapat digunakan untuk mencegah uap boiler dari kebanjiran ketika mereka unpressurised.
f. Split disc check valve
check valve jenis ini adalah terdiri dari disk yang bagian
tengahnya merupakan poros yang memungkinkan disk bergerak seolah terbagi dua
bila didorong dari arah yang benar (foward flow) dan menutup rapat bila ditekan
dari arah yang salah (reverse flow).
6. Safety Valve
Safety valve adalah jenis valve yang
mekanismenya secara otomatis melepaskan zat dari boiler, Bejana tekan,
atau suatu sistem, ketika tekanan atau temperatur melebihi batas yang telah
ditetapkan.
Katup pengaman pertama kali digunakan pada ketel uap selama
Revolusi industri .
Cara kerja Pressure Safety Valve :
Pressure savety valve mempunyai tiga bagian utama yaitu
inlet, outlet dan spring set. Fluida bertekanan berada pada inlet PSV. PSV
posisi menutup selama tekanan fluida lebih kecil dibandingkan tekanan spring
pada spring set. Sebaliknya jika tekanan fluida lebih tinggi dibandingkan
tekanan spring set maka springset akan bergerak naik dan membuka katup yang
akan membuang tekanan melalui outlet sampai tekanan fluida maksimal sama dengan
tekanan spring set
