VALVE ( Katup / Kran )

Dalam suatu industri terutama yang bergerak dalam pengolahan Fluida (liquid atau gas), tentu memiliki sistem perpipaan yang berfungsi sebagai tempat mengalirnya Fluida . Setiap rangkaian pipa pastinya memiliki suatu alat yang digunakan untuk mengatur jumlah aliran agar peroses pengolahan dapat berjalan sesuai dengan yang ditentukan. Alat tersebut disebut dengan valve atau sering juga disebut katup, tentu sudah tidak asing lagi bagi kita, contoh sederhananya yaitu kran air yang hampir kita gunakan setiap hari. Namun, tidak hanya katup untuk pipa air, masih ada banyak jenis valve yang digunakan pada bidang-bidang tertentu. Dengan demikian, maka pada artikel kali ini, selain dibahas mengenai fungsi valve, akan dituliskan juga jenis-jenisnya dan cara kerjanya masing-masing.

Prinsip Kerja

Valve atau katup adalah sebuah perangkat yang terpasang pada sistem perpipaan, yang berfungsi untuk mengatur, mengontrol dan mengarahkan laju aliran fluida dengan cara membuka, menutup atau menutup sebagian aliran fluida. Katup/valve memiliki peran penting dalam suatu industri seperti industri migas yang meliputi pengaliran kedalam kolom distilasi dan mengontrol pengapian pada furnace (tungku). 

Valve dapat dioperasikan secara manual, baik dengan menggunakan pegangan, tuas pedal dan sebagainya. Selain dioperasikan secara manual, ada juga jenis valve yang dioperasikan secara otomatis, yakni pengendaliannya dilakukan dengan menggunakan prinsip perubahan aliran, tekanan dan suhu di dalam pipa. Ketiga perubahan tersebut akan mempengaruhi diafragma, pegas ataupun piston sehingga secara otomatis akan menggerakkan katup dengan sistem buka tutup.

Fungsi Valve

Terdapat berbagai macam jenis valve yang digunakan pada kilang minyak maupun di pabrik-pabrik lain. Setiap jenis katup memiliki fungsi dan prinsip kerja masing-masing, seperti berikut:

1. Untuk menutup dan membuka aliran dengan syarat, ketika terbuka memiliki hambatan aliran dan pressure loss yang minimum. Contohnya: gate valve, ball, plug dan butterfly valve.
2. Untuk keperluan mengatur aliran, dengan cara menahan aliran dengan perubahan arah atau menggunakan suatu hambatan, bisa juga dengan kombinasi keduanya.
3. Untuk mencegah aliran balik (back flow), biasanya menggunakan check valve (lift check dan swing check). Valve ini akan tetap terbuka dan akan tertutup apabila terdapat aliran yang berlawanan arah.
4. Untuk keperluan mengatur tekanan, beberapa pengaplikasian valve di lapangan, tekanan yang masuk (line pressure) harus dikurangi untuk mencapai tekanan yang diinginkan. Biasanya menggunakan pressure-reducing valve atau regulator.
5. Untuk pressure relief (pelepasan tekanan) dengan menggunakan relief valve dan safety valve. Relief valve digunakan untuk mengatasi bila adanya tekanan yang berlebihan yang dapat mengganggu proses pengaliran atau bahkan kegagalan proses pengaliran. Sedangkan safety valve mengunakan per (spring loaded), valve ini akan membuka jika tekanan melebihi batas yang sudah ditentukan. 

Jenis-Jenis Valve

Berikut berbagai macam jenis valve dengan dengan karakteristik dan cara kerjanya masing-masing:

1.      Gate Valve

Jenis ini didesain untuk membuka dan menutup aliran dengan cara tertutup rapat dan terbuka penuh. Karena sistem kerjanya hanya membuka dan menutup, maka valve ini tidak cocok untuk mengatur debit aliran karena kurang akurat dalam hal mengontrol volume aliran di dalam pipa.

2.      Plug Valve

Memiliki fungsi yang sama dengan gate valve yaitu dengan menutup atau membuka aliran secara keseluruhan. Namun, beberapa pengaplikasian jenis valve ini hanya digunakan untuk mengontrol aliran gas, seperti transportasi gas melalui pipa.

3.      Ball Valve

Jenis ini dapat dioperasikan pada fluida bertemperatur -450°F hingga -500°F. Ball valve merupakan tipe quick opening valve yang hanya memerlukan 1/4 putaran dari posisi tertutup penuh ke terbuka penuh.

4.      Globe valve

Aliran dalam valve berubah arah sehingga menghasilkan friksi yang cukup besar meskipun dalam keadaan terbuka lebar. Jenis valve ini cukup penting bila digunakan untuk penutupan yang rapat terutama pada aliran gas.

5.      Needle Valve

Pada dasarnya, jenis ini digunakan pada instrument, gage dan meter line service. Valve ini dapat digunakan untuk keperluan proses throttling karena sangat akurat, serta dapat juga digunakan pada tekanan tinggi dan temperatur tinggi.

6.      Diaphragm Valve 

Valve ini memiliki kelebihan yaitu memiliki aliran yang tenang dan fluida akan mengalir tanpa hambatan, jenis ini sangat baik untuk flow control dan penutupan aliran yang sangat rapat walaupun di dalam jalur pipa terkandung suspended solid. Diaphragm valve cocok digunakan untuk fluida yang korosif, viscous material, fibrous materials, sludges, solids in suspension, gas dan udara bertekanan.

7.      Butterfly Valve 

Merupakan jenis valve dengan desain sederhana dan umumnya hanya digunakan untuk aliran bertekanan rendah. Desainnya yang sangat sederhana tersebut, sehingga dalam mengontrol aliran, untuk membuka penuh dan menutup penuh hanya diperlukan 1/4 putaran.

8.      Check valve

Jenis ini didesain untuk mencegah terjadinya aliran balik di dalam pipa. Check valve terdiri dari beberapa jenis, seperti lift check, swing check dan ball check. 

9.      Pressure Relief Device

Jenis ini digolongkan sebagai safety valve, digunakan untuk mencegah terjadinya tekanan berlebihan pada sistem proses piping dan mencegah terjadinya kerusakan peralatan. Ada dua jenis safety valve, yaitu relief valve dan pop valve, kedua jenis ini dapat membuka secara cepat. Relief valve digunakan untuk membebaskan tekanan yang berlebih sedangkan pop valve digunakan untuk aliran bertekanan tinggi. Namun kedua jenis ini sebaiknya tidak digunakan bila fluida bersifat korosif, melibatkan back-pressure, melibatkan pressure control atau bypass valve.

10.  Pressure Reducing Valve 

Fungsi utama dari jenis ini adalah untuk menjaga agar tekanan dalam sistem perpipaan selalu konstan, cara kerjanya yakni dengan menurunkan tekanan dari sumber yang memiliki tekanan lebih tinggi.

11.  Traps Valve

Fungsi dari trap valve adalah untuk membuang kondensat yang berasal dari perpipaan steam (uap) tanpa adanya steam yang ikut terbuang. Trap valve terdiri dari tiga jenis, yaitu float trap, bucket trap dan inverted bucket trap. Ukuran trap disesuaikan dengan kapasitas discharge aktual atau effective valve area bukan berdasarkan dengan ukuran inlet dan outlet pada sambungan pipa.