BAB 1
Pendahuluan
A. Latar Belakang
Kita ketahui bahwa dalam bidang perindustrian sangat dibutuhkan pekerja-pekerja yang ahli didalam bidangnya masing-masing, didalam industri-industri baik sekala kecil, menengah, maupun sekal besar sangat banyak kita jumpai Gate Valve (katup) yang berfungsi untuk membuka dan menutup saluran berupa minyak, air, udara serta gas. Setiap peralatan-peralatan yang digunakan dalam industri-industri tidaklah selalu dalam
keadaan baik. Namun pada sewaktu-waktu akan mengalami kerusakan atau tidak berfungsi secara maksimal.
Untuk itu maka dibutuhkanlah pekerja-pekerja yang ahli dibidangnya agar peralatan-peralatan yang digunakan dapat dirawat dengan baik. Kita sebagai mahasiswa/i Teknik Mesin yang akan terjun didalamnya haruslah memiliki ilmu pengetahuan baik secara teori maupun praktek. Untuk itulah mahasiswa/i Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan dibekali ilmu pengetahuan secara teori maupun praktek terhadap peralatan-peralatan yang digunakan dalam industri-industri.
B. Batasan Masalah
Dalam laporan praktek bengkel ini yang berjudul Gate Valve, penulis membatasi ruang lingkup pembahasan, yaitu:
1. Bagaimana teori dasar gate valve?
2. Apa sajakah jenis-jenis gate valve?
3. Bagaimana prosedur perawatan gate valve?
C. Tujuan Pembahasan
Tujuan dilakukannya penulisan laporan praktek Gate Valve antara lain sebagai berikut:
1. Agar mahasiswa/i dapat mengetahui teori dasar gate valve.
2. Agar mahasiswa/i dapat meningkatkan wawasan dan pemahaman mengenai prosedur perawatan gate valve.
3. Agar mahasiswa/i dapat meningkatkan pengetahuan tentang jenis-jenis gate valve.
D. Manfaat
Laporan praktek gate valve ini diharapkan dapat bermanfaat bagi:
1. Penulis sendiri, di mana dalam penulisan laporan ini dapat menambah wawasan tentang gate valve.
2. Bagi adik-adik mahasiswa yang nantinya akan melakukan hal yang sama dapat menjadikannya sebagai bahan perbandingan untuk melakukan praktek gate valve.
3. Masyarakat dan pengusaha yang membutuhkan materi gate valve.
E. Teknik Pengumpulan Data
Penulis melakukan teknik pengumpulan data yang dibutuhkan dalam penyusunan laporan ini antara lain dengan cara:
1. Study literature, yaitu membaca buku referensi yang berhubungan dengan gate valve.
2. Mengumpulkan data-data dari situs internet.
3. Melakukan diskusi dengan rekan-rekan mahasiswa ME-5D2 dan mahasiswa/i Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan.
4. Teori-teori dari dosen pengajar.
BAB 2
Dasar Teori
A. Pengertian Valve
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) 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.
B. Macam – macam Valve (katup)
1. Gate valve
Gate valve adalah jenis katup yang digunakan untuk membuka aliran dengan cara mengangkat gerbang penutup nya yang berbentuk bulat atau persegi panjang. Gate Valve adalah jenis valve yang paling sering dipakai dalam sistem perpipaan. Yang fungsinya untuk membuka dan menutup aliran. Gate valve tidak untuk mengatur besar kecil laju suatu aliran fluida dengan cara membuka setengah atau seperempat posisinya, Jadi posisi gate pada valve ini harus benar benar terbuka (fully open) atau benar-benar tertutup (fully close). Jika posisi gate setengah terbuka maka akan terjadi turbulensi pada aliran tersebut dan turbulensi ini akan menyebabkan :
a) Akan terjadi pengikisan sudut-sudut gate.
laju aliran fluida yg turbulensi ini dapat mengikis sudut-sudut gate yang dapat menyebabkan erosi dan pada akhirnya valve tidak dapat bekerja secara sempurna.
b) Terjadi perubahan pada posisi dudukan gerbang penutupnya.
Gerbang penutup akan terjadi pengayunan terhadap posisi dudukan (seat), sehingga lama kelamaan posisi nya akan berubah terhadap dudukan (seat) sehingga apabila valve menutup maka gerbang penutupnya tidak akan berada pada posisi yang tepat, sehingga bisa menyebabkan passing.
2. 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. 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.
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°. 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. Batterfly 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,
7. 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 (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.dan harus digunakan pada situasi/ sistem yang memiliki tekanan rendah (low-pressure).
BAB 3
Pembahasan Gate Valve
A. Pengertian Gate Valve
Gate valve mudah dikenali karena mempunyai body dan stem yangpanjang. Kegunaan utama dari gate valve adalah hanya untuk menutup danmembuka aliran (fully closed & fully opened position), on/off control dan isolation equipment.
Gate valve tidak bisa digunakan untuk mengatur besar kecilnya aliran (regulate atau trotthling). Karena akan merusak posisi disc nya dan mengakibatkan valve bisa passing pada saat valve ditutup (passing = aliran tetap akan lewat, walaupun valve sudah menutup), disc tidak menekan seat dengan baik yang diakibatkan karena posisi disc sudah berubah (tidak rata lagi). Pada saat Gate valve terbuka sebagian (misal 50% opening), maka aliran fluida akan sebagian lewat dibawah disc yang menyebabkan turbulensi (turbulensi = aliran fluida yang bergejolak) pada aliran tersebut, turbulensi ini akan menyebabkan 2 hal:
a. Disc mengayun (swing) 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.
b. Akan terjadi pengikisan (erosion) pada badan disc.
Nama “Gate valve” diambil karena bentuk disc dari jenis valve ini pada saat menutup atau membuka berlaku seperti “Gate” (Gate dari bahasa inggris = Gerbang/Pagar). Dimana 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.
B. Pembagian Gate Valve Menurut Cara Kerjanya
Sesuai dengan cara kerjanya gate valve dapat dikelompokkan menjadi 3 (tiga) yakni:
1. Rising -stem gate valve
Untuk jenis ini gate naik dan turun disertai dengan naiknya steam
2. Non rising steam gate valve
Untuk jenis ini gate naik dan turun tanpa disertai steam dan jatuh melalui stuffing box
3. Out screw gate valve dan yoke
Untuk jenis ini gate naik turun dengan adanya pergerakan roda pemutar pada ulir luar tangkai tingkap
C. Bagian-bagian Gate Valve
Bagian – bagian dari gate valve antara lain :
1. Roda pemutar, roda pemutar berfungsi untuk mentransmisikan gaya ketangkai tingkap.
2. Tangkai tingkap (steam), tangkai tingkap berfungsi sebagai penghubung antar roda pemutar dan disk/piringan.
3. Mahkota (bonet), mahkota berfungsi sebagai penutup body.
4. Body (badan), body berfungsi sebagai tempat disk dan penghubung antar pipa yang menggunakan sambungan flensa.
5. Cuping penekan gland, cuping ini berfungsi untuk menekan mahkota sehingga terjadi kerapatan dengan body yang diantarai oleh paking.
6. Dudukan, dudukan berfungsi sebagai tempat berdirinya gate valve.
7. Mur selonsong, mur selonsong berfungsi untuk menahanroda pemutar.
8. Disk, disk merupakan bagian penting dari gate valve, sebagai penutup aliran fluida.
D. Prinsip Kerja Gate Valve
Prisip kerja gate valve sangat sederhana. Pada gate valve terdapat roda pemutar, jika roda ini diputar maka tangkai tingkap akan ikut berputar. Selanjutnyasambungan tangkai tingkap dengan disk yang berupa ulir akan menyebabkan disk bergerak naik atau turun. Jika disk bergerak naik maka gate valve akan terbuka dan fluida dapat mengalir, sebaliknya jika disk bergerak turun maka gate valve akan tertutup dan fluida tidak dapat mengalir.
E. Pemeliharaan Gate Valve
Untuk menjaga agar valve dapat dipakai dalam jangka waktu yang lama maka perlu dilakukan pemeliharan/perawatan terhadap alat tersebut. Untuk bahan material:
1. Kuningan : Valve dengan jenis bahan ini tidak boleh digunakan untuk temperatur diatas 450 ºF, apabila digunakan pada temperatur yang melebihi dari yang tersebut diatas maka valve tersebut akan mengalami kerusakan;
2. Besi : Valve dengan jenis bahan ini juga tidak boleh digunakan untuk temperatur yang lebih besar dari 450 ºF;
3. 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
4. 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).
Jadi untuk bahan material tersebut diatas, agar valve dapat berfungsi dengan baik maka harus disesuaikan dengan temperatur. Pemeliharaan yang lain yang dapat dilakukan terhadap valve adalah dengan menggunakan minyak pelumas. Minyak pelumas sangat dibutuhkan dalam perawatan valve yaitu pada bagian screw. Dalam jangka waktu yang telah ditentukan minyak pelumas ini perlu diberikan pada bagianbagian screw. Hal ini ditujukan untuk memperlancar proses pemutaran pada valve.
BAB 4
PENGERJAAN PRAKTEK
A. Alat yang Digunakan
1. Kunci pas diameter 24;
2. Kunci ring diameter 24;
3. Martil/palu;
4. Ruler/penggaris;
5. Jangka sorong (vernier caliper)
B. Langkah Pembongkaran
1. Membuka pengikat atau mur yang mengikat antara Gland Flange, dari cangkang penutup, dengan menggunakan kunci ring dengan ukuran kunci 24, dengan baut pengikat yang berjumlah dua buah;
2. Buka penutup cangkang dengan menggunakan kunci 24 dengan jumlah mur sebanyak delapan buah;
3. Angkat poros dengan penutup cangkang yang terbuat dari kunigan dan baja untuk memisahkan poros dari cangkang dimana akan terpisah cangkang utama;
4. Pisahkan roda penggerak dengan poros dengan kunci 24 dan dan pisahkan Gland Flange, dengan poros katup dengan poros beserta Bushing yang berada pada penutup cangkang dan diatas Gland Flange;
5. Setelah semua terpisah kemudian disusun pada meja agar mudah dianalisa dan digambar.
C. Bahan atau Material dari Katup
1. Kuningan, digunakan untuk temperatur dibawah 450oF dan bila temperatur lebih besar dari 550oF maka digunakan material perunggu yang biasanya mempunyai diameter 3 inch dan tekanan dapat lebih besar dari 330 psi;
2. Besi (Iron), cast iron digunakan untuk katup kecil sampai kepada high strength metal alloy. Cast yang digunakan untuk katup besar cast iron tidak boleh digunakan untuk temperatur lebih besar dari 450oF;
3. Baja, digunakan untuk katup yang memerlukan tekanan dan temperatur tinggi;
4. Stainless stell, digunakan untuk katup yang memerlukan temperatur rendah atau aliran korosif.
D. Langkah Pemasangan
1. Masukkan poros pada rumah cangkang kemudian tempelkan katup pada poros dengan mengunci pada poros dengan mengunci pada ulir yang terdapat pada poros dan katup;
2. Masukkanlah katup dengan penutup rumah katup dimana cara pemasukan disesuaikan dengan alat yang terdapat didalam rumah katup dan pemasangan penutup katup dimana sebelum pemasangan poros tadi bushing pertama sudah terpasang pada penutup rumah katup;
3. Pada pemasanganya poros sudah menyangkut sehingga apabila sewaktu pembukaan poros tetap yang bergerak adalah katup yang terdapat pada rumah katup;
4. Pasanglah gland flange pada poros untuk menetapkan posisi poros supaya tetap dengan penguncian sehingga poros tetap dimana pada glad flens sudah terdapat paking karet;
5. Pasanglah bushing kedua pada poros;
6. Pasanglah roda penggerak dengan menggunakan kunci 24.
E. Hasil Analisa
1. Roda penggerak
Terbuat dari baja, dimana pada pusat lingkaran dalam dibuat berbentuk segi empat.Berfungsi untuk penggerak, membuka dan menutup saluran.
2. Poros
Terbuat dari kuningan, berfungsi sebagai penarik dan penurun, dimana poros berulir dan katup berulir untuk mengangkat dan menurunkan katup didesain dari kuningan agar tidak mudah aus pada saat bergesekan dengan katup, dan untuk dapat menahan tekanan tinggi dari fuida yang bergerak.
3. Flens
Terbuat dari baja, berfungsi sebagai penahan dan pengikat penutup cangkang dan menahan poros agar tidak mudah goyang.
4. Bushing
Bushing atas penahan dari poros terbuat dari kuningan untuk mengurangi gesekan dengan poros kuningan.
5. Paking
Terbuat dari katup yang terdapat pada flens untuk penopang yang langsung bergesekan dengan poros.
6. Bushing bawah
Bushing bawah sebagai penahan pasak yang terdapat pada poros agar poros tidak naik turun. Terbuat dari kuningan mengurangi gesekan dengan poros.
7. Penutup Cangkang
Penutup cangkang berfungsi sebagai penutup cangkang utama dan tempat katup bergerak naik turun pada cangkang utama dan terbuat dari baja.
8. Katup
Katup dirancang elips guna mengurangi tekanan yang besar pada cangkang.
F. Perawatan dan Perbaikan Gate Valve
1. Komponen akan mengalami penyusutan, ini disebabkan oleh lamanya gate valve digunakan.
2. Terjadi kebocoran
a. Pada daerah sambungan ke pipa: Mengatasinya , dengan cara memberi packing dan pengikatan yang cukup;
b. Pada daerah sambungan antara rumah valve dengan penutup rumah valve: Cara mengatasinya memberi packing dan pengikatan yang cukup;
c. Pada daerah lempengan penyekat yang disebabkan karen keausan pada lempengan atau terlalu sering dibuka setengah fluida akan bergesekan dengan sisi lempengan;
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Pada prinsipnya perbaikan/perawatan gate valve ini yang perlu diperhatikan adalah prosedur penggunaanya;
2. Fluida control elemen dibuat tirus untuk mencegah kebocoran/memperkecil gesekan antara elemen dengan body gate valve;
3. Gate valve yang perlu perawatan yaitu dengan cara melumasi bagian-bagian yang sering mengalami gesekan akibat pengoperasian.
B. Saran
1. Diharapkan dalam bongkar-pasang Gate Valve ini lakukan pembongkaran dan pemasangan sesuai dengan prosedur;
2. Jangan lakukan pembongkaran/pemasangan dengan cara paksa karena dapat merusak peralatan tersebut;
DAFTAR PUSTAKA
http://ashriachi.blogspot.com/2013/02/jenis-dan-fungsi-valve.html
http://syofuan.wordpress.com/2011/02/05/valve-catatan-seorang-engineer/
http://ucak-ucakenginer.blogspot.com/2011/12/valve-dan-perbaikannaya.html
http://www.scribd.com/document_downloads/direct/32359035?extension=pdf&ft=1384046296<=1384049906&user_id=45746379&uahk=0omttYkBMwiQ2XUFfIHZzGB2x1k
terima kasih kak.. atas makalahnya, Alhamdulillah bermanfaat bagi saya untuk menambah wawasan saya tentang gate valve
BalasHapus