Post on 07-Dec-2015
description
PENGENALAN ALAT SAMBUNG, STOP COCK, DAN GATE VALVE
Tinjauan Umum Sistem Perpipaan
Kamus mendefinisikan pipa sebagai cubing panjang dari tanah liat,
konkret, metal, kayu, dan seterusnya, untuk mengalirkan air, gas, minyak dan
cairan-cairan lain. Pipa yang dimaksud bukan berarti hanya pipa, tetapi fitting-
fitting, katup-katup dan komponen-komponen lainnya yang merupakan
system perpipaan. Pipa dan komponen yang dimaksudkan disini adalah
meliputi (Raswari, 1986) :
1. Pipa-pipa (pipes)
2. Jenis-jenis flens (flanges)
3. Jenis-jenis katup (valves)
4. Jenis-jenis alat penyambung (fittings)
5. Jenis-jenis alat-alat sambungan cubing
6. Jenis-jenis alat sambungan cabang o’let
7. Bagian khusus (special item)
8. Jenis-jenis gasket
9. Jenis-jenis baut (boltings)
Material-material pipa dibagi dua kelas dasar, metal dan nonmetal.
Nonmetal pipa seperti kaca, keramik, plastik dan seterusnya. Pipa metal
pun dibagi menjadi dua kelas, besi dan bukan besi. Material besi terdiri dari besi
yang umum digunakan pada pipa proses. Besi metal adalah baja karbon, besi
tahan karat, baja krome, besi tuang dan seterusnya. Sedang pipa metal bukan
besi termasuk aluminium
1. Sambungan Pada Pipa
Ada berbagai macam faktor yang mempengaruhi hilangnya energi di
dalam pipa Jenis-jenis sambungan ikut mempengaruhi hilangnya energi pada
pipa. Dengan adanya sambungan dapat menghambat aliran normal dan
menyebabkan gesekan tambahan. Pada pipa yang pendek dan mempunyai
banyak sambungan, fluida yang mengalir di dalamnya akan mengalami banyak
kehilangan energi.
Dalam sistem pipa salah satu konstruksinya adalah menggunakan sambungan
yang berfungsi untuk membelokan arah aliran fluida ke suatu tempat tertentu.
Salah satu efek yang muncul pada aliran ketika melewati suatu
sambungan yang berkaitan dengan pola aliran adalah adanya ketidakstabilan
aliran atau fluktuasi aliran. Fluktuasi aliran yang terjadi terus menerus pada
belokan pipa akan memberikan beban impak secara acak pada
sambungan tersebut. Akibat pembeban impak secara acak yang berlangsung
terus menerus bisa menyebakan getaran pada pipa.
Pada sambungan pipa bekerja gaya yang disebabkan oleh aliran zat cair
yang berbelok, disamping berat pipa dan isinya.
2. Cara Penyambungan Pipa
Penyambungan tersebut dapat dilakukan dengan :
a. Pengelasan
Jenis pengelasan yang dilakukan adalah tergantung pada jenis pipa dan
penggunaannya, misalnya pengelasan untuk bahan stainless steel menggunakan
las busur gas wolfram, dan untuk pipa baja karbon digunakan las metal.
b. Ulir (threaded)
Penyambungan ini digunakan pada pipa yang bertekanan tidak terlalu
tinggi. Kebocoran pada sambungan ini dapat dicegah dengan menggunakan
gasket tape pipe. Umumnya pipa dengan sambungan ulir digunakan pada pipa
dua inci ke bawah.
c. Menggunakan Flens (flange)
Kedua ujung pipa yang akan disambung dipasang flens kemudian diikat
dengan baut.
a. Alat Sambung
Untuk membuat suatu instalasi pasti kita membutuhkan banyak pipa, karena
keterbatasan panjang, dan bentuk pipa yang dijual di pasaran dan diproduksi dari
pabrik, maka dalam pekerjaan suatu instalasi kita tak terlepas dari penyambungan-
penyambungan pipa. Adapun macam-macam alat sambung tersebut adalah
sebagai berikut :
1. Socket
o Digunakan untuk memperpanjang pipa (menyambung pipa lurus)
o Diameter pipa yang disambung sama dengan penyambungan
o Memakai ulir dalam
2. Elbow Galvanis
o Digunakan untuk membelokkan aliran
o Menggunakan ulir dalam
3. Elbow PVC
o Digunakan untuk membelokkan aliran
4. Bend
o Digunakan untuk membelokkan arah aliran beradius besar
o Menggunakan ulir dalam F dan M
5. Tee Stuck
o Digunakan untuk membagi aliran menjadi dua arah
6. Reducer Elbow
o Digunakan untuk memperkecil aliran yang dibelokkan tanpa
mengurangi kecepatan
7. Reducer Socket
o Digunakan untuk memperkecil aliran
8. Cross
o Digunakan untuk membagi aliran menjadi 3 arah
9. Barrel Union
o Digunakan untuk menyambung pipa permanent ( mati ) yang terdiri
dari 3 bagian
10. Dop ( F )
o Digunakan untuk menutup aliran pada ujung pipa
11. Plug
o Digunakan untuk menutup pipa pada sambungan
12. Stop Kran ( Gate Valve )
o Digunakan untuk mengatur aliran yang masuk dalam gedung
o Dipasang sebelum meteran
o Dapat menutup / menghentikan aliran pada saat perbaikan
13. Kran
o Digunakan untuk penutupan atau pengeluaran air pada tempat
tertentu
14. Bushis
o Digunakan untuk menyambung 2 buah pipa yang berlainan ukuran
diameternya
o Mempunyai ulir luar pada sisi luar dan ulir dalam pada sisi dalam
15. Hexakonal Nipple
o Digunakan untuk mengencangkan sambungann pipa, bentuk
sambungan ini segi enam, ditengah alat ini digunakan untuk
mengencangkan sambungan dengan bantuan kunci pipa.
16. Meteran Kran
o Digunakan untuk melihat banyaknya debit air yang dipakai.
3. Valve
Sistem instalasi pipa biasanya terdiri dari banyak sekali valve dengan ukuran dan bentuk yang beragam. Beberapa jenis valve sangat cocok untuk membuka dan menutup penuh aliran, ada valve yang cocok untuk mengurangi tekanan dan laju aliran fluida, ada pula valve yang berfungsi mengatur agar aliran fluida cair terjadi pada satu arah saja. Berikut beberapa jenis valve yang paling sering digunakan :
1. Gate ValveGate Valve adalah valve yang paling sering dipakai pada sistem
perpipaan. Fungsinya untuk membuka dan menutup aliran (on-off), tetapi tidak untuk mengatur besar kecil aliran (throttling). Kelebihan Gate Valve, minimnya halangan/ resistan saat valve ini dibuka penuh, sehingga aliran bisa maksimal. Gate Valve mengontrol aliran melalui badan valve yang berbentuk pipa, dengan sebuah lempengan atau baji vertikal (lihat gambar dibawah ini) yang bisa bergeser naik turun saat handel valve diputar. Valve ini didesain untuk posisi terbuka penuh, atau tertutup penuh. Jika valve ini dalam keadaan setengah terbuka, maka akan menyebabkan pengikisan pada badan valve, dan turbulensi aliran zat bisa menyebabkan getaran pada baji valve sehingga menghasilkan suara gemeretak.
2. Globe Valve
Globe Valve biasanya digunakan pada situasi dimana pengaturan besar kecil aliran (throttling) diperlukan. Dengan mudah memutar handel valve, besarnya aliran zat yang melewati valve bisa diatur. Dudukan valve yang sejajar dengan aliran, membuat globe valve efisien ketika mengatur besar kecilnya aliran dengan minimum erosi piringan dan dudukan. Namun demikian tahanan didalam valve cukup besar. Desain Globe Valve yang sedemikian rupa, memaksa adanya perubahan arah aliran zat didalam valve, sehingga tekanan menurun drastis dan menyebabkan turbulensi di dalam valve itu sendiri. Dengan demikian, Globe Valve tidak disarankan diinstal pada sistem yang menghindari penurunan tekanan, dan sistem yang menghindari tahanan pada aliran.
3. Angle Valve
Sama seperti globe valve, angle valve juga digunakan pada situasi dimana pengaturan besar kecil aliran diperlukan (throttling). Namun angle
valve di buat dengan sudut 90°, hal ini untuk mengurangi pemakaian elbow 90° dan fitting tambahan.
4. Ball Valve
Ball Valve adalah alternatif murah dari jenis valve-valve yang lain. Ball valve menggunakan bola logam yang tengahnya ada lubang tembus, diapit oleh dudukan valve untuk mengontrol aliran. Sering dipakai pada proses hydrocarbon, ball valve mampu mengatur besar kecil aliran gas dan uap terutama untuk tekanan rendah. Valve ini dapat dengan cepat ditutup dan cukup kedap untuk menahan fluida/ zat cair. Ball valve tidak menggunakan handwheel, tetapi menggunakan ankle untuk membuka atau menutup valve dengan sudut 90°. Disainnya yang simpel, meminimalkan turunnya tekanan pada saat valve dibuka penuh.
5. Butterfly Valve
Butterfly Valve memiliki bentuk yang unik jika dibandingkan dengan valve-valve yang lain. Butterfly menggunakan plat bundar atau wafer yang dioperasikan dengan ankel untuk posisi membuka penuh atau menutup penuh dengan sudut 90°. Wafer ini tetap berada ditengah aliran, dan dihubungkan ke ankel melalui shaft. Saat valve dalam keadaan tertutup, wafer 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. Relief Valve
Relief valve memiliki fungsi yang sangat berbeda dari valve-valve yang lain. Valve ini didesain 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 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.
7. Check Valve
Check Valve memiliki perbedaan yang signifikan dari Gate Valve dan Globe Valve. Valve ini di desain untuk mencegah aliran balik. Ada beberapa jenis check valve, tapi ada 2 jenis yang paling umum yaitu Swing Check dan Lift Check. Swing Check Valve biasanya dipasangkan dengan Gate Valve, sedangkan Lift Check Valve oleh beberapa pabrikan digunakan untuk menggantikan fungsi Ball Valve sebagai Ball Check Valve. Check Valve 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.
Beberapa rule of thumb yang penting dalam penyusunan aliran pipa, antara lain:
1. Pipa-pipa harus sejajar dengan belokan-belokan tegak lurus pipa-pipa disusunsedemikian sehingga dapat dibuka bila perlu untuk mengganti pipa yang rusak
atau membersihkannya.2. Dalam sistem aliran gravitasi, pipa harus dibuat lebih besar daripada
seharusnyadan belokan dirancang sesedikit mungkin. Pengotoran saluran sangatmengganggu bila aliran berlangsung dengan gravitasi saja, karena tinggi tekanfluida tidak dapat ditambah untuk meningkatkan laju aliran saat pipa mengecilkarena fouling.
3. Kebocoran valve harus selalu diperhtungkan. Valve harus dipasang vertikaldengan batangnya ke atas. Valve harus mudah dicapai, dan didukung tanpamengalami regangan, dan diberi allowance untuk menampung ekspansi termal pipa di sebelahnya.
Contoh Pengamatan
No
Alat Sambung
Fungsi Gambar Analisa
1 Elbow 45°
digunakan untuk membelokkan aliran
Adanya pembelokan selama penelitian, yaitu 4 (empat)pembelokansebesar 90 setelah melalui kran penelitian elbow 90 serta 2 (dua) kalipembelokan sebesar 45 setelah melalui kran penelitian. Adanya pembelokan baik sebelum dan sesudah penelitian ini bisa mempengaruhi kecepatan aliran dimanakecepatan ini erat kaitannya dengan kehilangan energi
Elbow 90°
digunakan untuk membelokkan aliran
Pada penelitian Elbow 90 ini kehilangan energi yang terjadi lebih besar dibandingkan dengan penelitian Elbow 45 dimana perubahan sudut yang
dapatmenimbulkan benturan aliran pada pipa. Selisih kehilangan energi pada penelitianantara praktik dengan analisis teori terjadi karena adanya perbedaan nilaikoefisien kehilangan energi, dimana nilai koefisien kehilangan energi yangdipakai sebagai analisis berbeda dengan nilai koefisien energi hasil penelitian.
2 Reducing Elbow
digunakan untuk memperkecil arah aliran yang di belokkan
Ketika fluida masuk dan arah aliran mengatur dalam pembelokkan dengan memperkecil dan mempermudah aliran fluida masok maupun keluar.
3 Side outlet Elbow
digunakan untuk membagi arah aliran pada belokkan
Arah aliran fluida yang tidak sama akan terbagi pada saat melewati berbagai jalur yang membagi rata.
4 Bend di gunakan
untuk
membelokka
n arah aliran
yang beradius
besar
Dalam kegunaannya yang memebelokkan sebuah aliran pada pipa,bend sangat sulit di analisan karen pada permukaan yang telah mengalami pembelokkan yang membuat aliran terus membelok.
5 Tee di gunakan untuk membagi aliran menjadi dua bagian
Fluida yang di alirkan pada saat proses akan mengalami pemisahan yang membuat fluida itu berjalan pada masing-masing arah aliran fluida
yang sudah terdapat pada lekukan siku pada pipa tee tersebut.
6 Cross di gunakan untuk membagi aliran menjadi tiga bagian
pipa konsentris akan mengubah profil kecepatan fluida. Luas yang lebih kecil memiliki tingkat aliran tinggi dan daerah yang lebih besar memiliki laju aliran rendah.
7 Side outlet Tee
di gunakan untuk membagi aliran menjadi empat bagian
secara khusus dirancang untuk membuat pipa bebas korosi dan karat. pengelasan tidak diperlukan dan struktur pipa dengan mudah dikonfigurasi ulang jika pada kali desain pipa yang harus diubah.
8 socklet di gunakan untuk penyambung pipa lurus
memiliki kelebihan dalam hal penyambungan dan pelurusan yang lebih mudah, terutama untuk ukuran kecil. Tetapi, adanya sisa jarak 1/16 in antara pertemuan ujung pipa dan fittings, valve, atau flange dapat menyebabkan kantung cairan.
9 Cap/Dop
di gunakan
untuk
menutup arah
aliran
Maka dop akan sempat sulit menutup arah aliran karena medannya yang sulit dan merupakan titik tekanan air yang tertinggi.
10 Barrel Union
di gunakan untuk bagian pipa mati
jika ada suatu instalasi rusak, maka tidak membongkar semua instalasi, hanya pada instalasi rusak yang dibatasi oleh barel union
11 Plain Nipple
sebagai penghubung / sambungan pada posisi ujung
aliran panas dan dingin harus diperhatikan fleksibilitasnya, begitu pula kedudukan-kedudukan penyangga haruslah baik dan dapat
mengatasi getaran-getaran yg diakibatkan motor pipa serta aliran.
12 Flange Sebagai penyambung maupun pengunci pada ujung pipa
Sambungan yang paling sempurna jika dilihat dari sisi pencegahan bocor dan ketahanan akan tekanan fluida yang mengalir adalah menyambung langsung dengan las. Tetapi dengan las membuat sambungan itu bersifat permanen, yang bukan merupakan hal baik jika sambungan itu butuh dilepas untuk perawatan atau perbaikan. Las juga tidak bisa diaplikasikan jika ada bagian dalam yang tidak tahan akan suhu tinggi yang dihasilkan proses las.
13 locnut Sebagai pengunci ujung pipa yang sama seperti baut
Pada saat pemasangan locnut harus terpasang dengan kencang karena banyak pengaruh yang di sebabkan apabila tidak terpasang dengan kencang,pada saat pengaliran maupun masuk fluida akan menimbulkan banyak hal yang berbahaya.
14 Fitting flering joint
untuk
keperluan
penyambunga
n pipa
tembaga.
Jika fluida gas yang mengalir pada pipa horizontal, eccentric reducer dengan bagian datar dibagian atas merupakan desain yang baik. Keduanya adalah untuk mencegah terakumulasinya fluida yang dapat membuat korosi lebih cepat.
No Valve Fungsi Gambar Analisa 1 Gate
valvevalve digunakan untuk membuka dan menutup aliran dan tidak digunakan untuk tekanan tinggi serta memberikan pressure drop yg lebih rendah.
Selain itu Gate valves juga dapat untuk mengontrol tekanan dan debit aliran. Relative lebih murah daripada Globe valve. Disebut gate karena ada kayak gerbang yg naik turun
2 Globe valve
Hanya digunakan sbg stop valve, biasanya digunakan untuk tekanan yg sangat tinggi.
Buka tutup katup dilakukan dengan memutar roda engkol (untuk tipe manual).Globe valve dengan ukuran lebih besar dari 6†sebaiknya� tidak dipakai, kecuali untuk kondisi tertentu yang spesial.
3 Plug cock
Di gunakan sebagai penutup pengeluaran
Untuk suhu di bawah 250°C,katup sumbat (plug cock) yang terbuat dari logam banyak di gunakan dalam sistem pipa pengolahan kimia.
4 Stop cock
Di gunakan untuk mengatur aliran fluida searah dan menghentikan.
katup itu dapat di ubah dari posisi terbuka penuh ke posisi tertutup mati dengan memutar batang seperempat putaran. Pada posisi terbuka penuh,saluran di dalam katup itu bisa sebesar penampang dalam pipa itu sendiri,dan penurunan tekanan
kecil sekali.5 Ball
valvedi gunakan untuk mengendalikan aliran.
Ball valve tidak boleh digunakan untuk keperluan regulasi/throttling. Ball valve yang mengalirkan fluida/hidrokarbon yang mudah terbakar
6 Check valve
Katup yang di gunakan untuk aliran yang hanya berlangsung satu arah/searah.
Check valve tidak boleh dipasang pada aliran turun vertikal. Pada aliran yang pulsatif , check valve jenis piston sebaiknya digunakan. Pada masa sekarang, check valve jenis wafer semakin banyak digunakan mengingat dimensinya yang kecil, dan ringan dibandingkan jenis swing.
7 Butterfly valve
Hanya digunakan sebagai stop valve untuk tekanan rendah saja
Butterfly valve tidak boleh digunakan pada produk hidrokarbon dan hanya digunakan untuk kelas di bawah ANSI 150, kecuali kondisi penutupan yang sempurna tidak diperlukan.
8 Safety valve
safety valve digunakan untuk mencegah terjadinya overpressure pada sisterm proses dan piping dan mencegah terjadinya
Jenis khusus dari pressure relief device adalah menggunakan rupture disk. Disk didesain akan hancur dengan sendirinya pada tekanan tertentu yang sudah ditetapkan
(erusakan pada peralatan dan piping.
sebelumnya. Valve jenis ini memiliki sangat menguntungkan jika harus segera melepaskan sejumlah besar gas atau liquid clalam waktu yang singkat.biasanya safety valve ini bisa diatur seberapa batasan tekanan yang dapat terjadi (disesuaikan dengan keinginan).
9 Needle valve (katup jarum)
digunakan untuk instrument, gage, dan meter line service.
Valve ini dapat digunakan untuk throttling dengan sangat akurat dan juga dapat digunakan pada tekanan dan/atau temperatur tinggi.
10 Diafragma valve
Fungsi untuk membuka & menutup dengan diaphragma.
Valve ini sangat baik untuk flow control dan penutupan aliran yang sangat rapat, meskipun di dalam pipeline terkandung suspended solid, Valve ini dapat digunakan untuk berbagai aplikasi secaraluar biasa (extraordinarily) karena fleksibilitas pemasangan dan banyak pilihan material untuk body lining, dan diaphragm. Diaphragm valve biasanya digunakan di berbagai industri untuk mengatasi
masalah korosi, abrasi, kontamina penyumbatan, kebocoran, dan valve maintenance. Valve ini cocok untuk fluida korosif, viscous materials, vibrous slurries, sludges, solids in suspension, minuman makanan semifluida, air, gas, dan udara bertekanan. Untuk aplikasi pada fluida yang korosif, diaphragm valve terbuat dari stainless steel atau plastik PVC, atau dilapis dengan glass, rubber, lead, plastik, titanium, dll.
11 Plug Valve
Di gunakan untuk membuka atau menutup penuh.
Untuk suhu di bawah 250°C,katup sumbat (plug cock) yang terbuat dari logam banyak di gunakan dalam sistem pipa pengolahan kimia
12 Pneumatik valve
Sebagai pengatur dan pengendali aliran fluida.
menerima signal pneumatic 3 - 15 psi untuk kemudian dirubah ke tekanan kerja untuk membuka/menutup Control Valve.