Apa itu Katup?

Katup adalah perangkat mekanis yang mengontrol aliran dan tekanan dalam suatu sistem atau proses. Mereka adalah komponen penting dari sistem perpipaan yang mengalirkan cairan, gas, uap, slurry, dll.

Berbagai jenis katup tersedia: gerbang, globe, sumbat, bola, kupu-kupu, periksa, diafragma, penjepit, pelepas tekanan, katup kontrol, dll. Masing-masing jenis ini memiliki sejumlah model, masing-masing dengan fitur dan kemampuan fungsional berbeda. Beberapa katup dioperasikan sendiri sementara yang lain dioperasikan secara manual atau dengan aktuator atau pneumatik atau hidrolik.

Fungsi dari Valve adalah :

• Menghentikan dan memulai aliran
• Mengurangi atau menambah aliran
• Mengontrol arah aliran
• Mengatur aliran atau tekanan proses
• Meringankan sistem pipa dengan tekanan tertentu

Ada banyak desain, tipe dan model katup, dengan beragam aplikasi industri. Semua memenuhi satu atau lebih fungsi yang diidentifikasi di atas. Katup adalah barang yang mahal, dan penting untuk menentukan katup yang tepat agar dapat berfungsi, dan harus dibuat dari bahan yang tepat untuk cairan proses.

Terlepas dari jenisnya, semua katup memiliki bagian dasar berikut: badan, kap mesin, trim (elemen internal), aktuator, dan pengepakan. Bagian dasar katup diilustrasikan pada gambar di sebelah kanan.

Badan Katup

Badan katup, kadang-kadang disebut cangkang, adalah batas utama katup tekanan. Ia berfungsi sebagai elemen utama dari rakitan katup karena merupakan kerangka yang menyatukan semua bagian.

Badan, batas tekanan pertama dari katup, menahan beban tekanan fluida dari pipa penghubung. Ia menerima pipa saluran masuk dan keluar melalui sambungan berulir, dibaut, atau dilas.

Ujung badan katup dirancang untuk menghubungkan katup ke pipa atau nosel peralatan dengan berbagai jenis sambungan ujung, seperti las butt atau soket, berulir atau bergelang.

Badan katup dicetak atau ditempa dalam berbagai bentuk dan setiap komponen memiliki fungsi tertentu dan dibuat dari bahan yang sesuai untuk fungsi tersebut.

Kap Katup

Penutup bukaan pada bodi adalah kap mesin, dan merupakan batas terpenting kedua dari katup tekanan. Seperti badan katup, kap mesin tersedia dalam berbagai desain dan model.

Kap berfungsi sebagai penutup badan katup, dicetak atau ditempa dari bahan yang sama dengan badan. Biasanya dihubungkan ke badan melalui sambungan berulir, dibaut, atau dilas. Selama pembuatan katup, komponen internal, seperti batang, cakram, dll., dimasukkan ke dalam bodi dan kemudian kap mesin dipasang untuk menyatukan semua bagian di dalamnya.

Dalam semua kasus, pemasangan kap mesin ke bodi dianggap sebagai batas tekanan. Artinya, sambungan las atau baut yang menghubungkan kap mesin dengan bodi merupakan bagian penahan tekanan. Kap katup, meskipun merupakan kebutuhan bagi sebagian besar katup, namun menimbulkan kekhawatiran. Bonnet dapat mempersulit pembuatan katup, meningkatkan ukuran katup, mewakili porsi biaya katup yang signifikan, dan merupakan sumber potensi kebocoran.

Trim Katup

Bagian internal katup yang dapat dilepas dan digantiyang bersentuhan dengan media aliran secara kolektif disebut sebagaiTrim katup. Bagian-bagian ini meliputi dudukan katup, cakram, kelenjar, penjarak, pemandu, busing, dan pegas internal. Badan katup, kap mesin, pengepakan, dan lain-lain yang juga bersentuhan dengan media aliran tidak dianggap sebagai trim katup.

Kinerja trim Katup ditentukan oleh antarmuka disk dan dudukan serta hubungan posisi disk dengan dudukan. Karena trim, gerakan dasar dan kontrol aliran dapat dilakukan. Dalam desain trim gerak rotasi, disk meluncur melewati dudukannya untuk menghasilkan perubahan bukaan aliran. Dalam desain trim gerak linier, disk terangkat tegak lurus dari dudukannya sehingga muncul lubang melingkar.

Bagian trim katup dapat dibuat dari berbagai macam bahan karena sifat berbeda yang diperlukan untuk menahan gaya dan kondisi yang berbeda. Bushing dan kelenjar pengepakan tidak mengalami gaya dan kondisi yang sama seperti cakram katup dan dudukannya.

Sifat media aliran, komposisi kimia, tekanan, suhu, laju aliran, kecepatan dan viskositas adalah beberapa pertimbangan penting dalam memilih bahan trim yang sesuai. Bahan trim mungkin sama atau mungkin tidak sama dengan bahan badan katup atau kap mesin.

Trim No. API 600 Valve

Disk dan Tempat Duduk Katup

Disk

Cakram adalah bagian yang memungkinkan, membatasi, atau menghentikan aliran, tergantung pada posisinya. Dalam hal sumbat atau katup bola, cakram tersebut disebut sumbat atau bola. Disk adalah batas tekanan primer terpenting ketiga. Dengan katup tertutup, tekanan sistem penuh diterapkan ke seluruh disk, dan karena alasan ini, disk merupakan komponen yang berhubungan dengan tekanan.

Disk biasanya ditempa, dan dalam beberapa desain, permukaannya keras untuk memberikan sifat keausan yang baik. Kebanyakan katup diberi nama sesuai dengan desain cakramnya.

Kursi

Cincin dudukan atau segel menyediakan permukaan tempat duduk untuk disk. Sebuah katup mungkin mempunyai satu atau lebih tempat duduk. Dalam kasus globe atau katup ayun, biasanya terdapat satu dudukan, yang membentuk segel dengan cakram untuk menghentikan aliran. Dalam kasus katup gerbang, ada dua tempat duduk; satu di sisi hulu dan satu lagi di sisi hilir. Cakram katup gerbang memiliki dua permukaan dudukan yang bersentuhan dengan dudukan katup untuk membentuk segel guna menghentikan aliran.

Untuk meningkatkan ketahanan aus cincin segel, permukaan sering kali dilapisi dengan permukaan keras dengan mengelas dan kemudian mengerjakan permukaan kontak cincin segel. Permukaan akhir yang halus pada area tempat duduk diperlukan untuk penyegelan yang baik saat katup ditutup. Cincin segel biasanya tidak dianggap sebagai bagian batas tekanan karena bodinya memiliki ketebalan dinding yang cukup untuk menahan tekanan desain tanpa bergantung pada ketebalan cincin segel.

Batang Katup

Batang katup memberikan gerakan yang diperlukan pada cakram, sumbat, atau bola untuk membuka atau menutup katup, dan bertanggung jawab atas posisi cakram yang benar. Itu terhubung ke roda tangan katup, aktuator, atau tuas di satu ujung dan di sisi lain ke cakram katup. Pada katup gerbang atau katup globe, gerakan linier cakram diperlukan untuk membuka atau menutup katup, sedangkan pada katup sumbat, bola, dan kupu-kupu, cakram diputar untuk membuka atau menutup katup.

Batang biasanya ditempa, dan dihubungkan ke disk dengan teknik berulir atau lainnya. Untuk mencegah kebocoran, pada area segel, diperlukan permukaan batang yang halus.

Ada lima jenis batang katup:

• Batang Meningkat dengan Sekrup dan Yoke Luar
  Bagian luar batang berulir, sedangkan bagian batang pada katup licin. Benang batang diisolasi dari media aliran dengan pengepakan batang. Tersedia dua gaya berbeda dari desain ini; satu dengan roda tangan terpasang pada batangnya, sehingga dapat terangkat bersama-sama, dan yang lainnya dengan selongsong berulir yang menyebabkan batang terangkat melalui roda tangan. Jenis katup ini ditandai dengan “O. S. dan Y.” adalah desain umum untuk katup NPS 2 dan yang lebih besar.
• Batang Meningkat dengan Sekrup Bagian Dalam
  Bagian batang yang berulir berada di dalam badan katup, dan batang tersebut dikemas di sepanjang bagian halus yang terkena atmosfer luar. Dalam hal ini, benang batang bersentuhan dengan media aliran. Saat diputar, batang dan roda tangan terangkat bersamaan untuk membuka katup.
• Batang Tidak Meningkat dengan Sekrup Bagian Dalam
  Bagian batang yang berulir berada di dalam katup dan tidak naik. Piringan katup bergerak sepanjang batang, seperti mur jika batang diputar. Benang batang terkena media aliran, dan dengan demikian, terkena dampaknya. Oleh karena itu model ini digunakan ketika ruang terbatas untuk memungkinkan pergerakan linier, dan media aliran tidak menyebabkan erosi, korosi atau abrasi pada material batang.
• Batang Geser
  Batang katup ini tidak berputar atau berputar. Ini menggeser katup masuk dan keluar untuk membuka atau menutup katup. Desain ini digunakan pada katup pembuka cepat tuas yang dioperasikan dengan tangan. Ini juga digunakan pada katup kontrol yang dioperasikan oleh silinder hidrolik atau pneumatik.
• Batang Putar
  Ini adalah model yang umum digunakan pada katup bola, sumbat, dan kupu-kupu. Gerakan seperempat putaran batang membuka atau menutup katup.

Di Menu utama “Valves” Anda akan menemukan beberapa tautan ke gambar detail (besar) dari katup Rising dan NON Rising Stem.

Pengepakan Batang Katup

Untuk penyegelan yang andal antara batang dan kap mesin, diperlukan paking. Ini disebut Pengepakan, dan dilengkapi dengan, misalnya, komponen-komponen berikut:

• Pengikut kelenjar, selongsong yang memampatkan pengepakan, dengan kelenjar ke dalam kotak isian yang disebut.
• Gland, sejenis bushing, yang memampatkan de packing ke dalam kotak isian.
• Kotak isian, ruangan tempat pengepakan dikompres.
• Packing, tersedia dalam beberapa bahan, seperti Teflon®, bahan elastomer, bahan berserat dll.
• Kursi belakang adalah pengaturan tempat duduk di dalam kap mesin. Ini memberikan segel antara batang dan kap mesin dan mencegah tekanan sistem terbentuk terhadap paking katup, ketika katup terbuka penuh. Kursi belakang sering digunakan pada katup gerbang dan globe.

Aspek penting dari umur katup adalah perakitan penyegelan. Hampir semua katup, seperti katup Bola, Globe, Gerbang, Steker, dan Kupu-kupu standar, memiliki rakitan penyegelan berdasarkan gaya geser, gesekan, dan robekan.

Oleh karena itu pengemasan katup harus dilakukan dengan benar, untuk mencegah kerusakan pada batang dan kehilangan cairan atau gas. Jika pengepakan terlalu longgar, katup akan bocor. Jika pengepakan terlalu ketat akan mempengaruhi pergerakan dan kemungkinan kerusakan pada batang.

Tips Perawatan: 1. Cara Memasang Packing Gland

Tips Perawatan: 2. Cara Memasang Packing Gland

Katup Yoke dan Yoke Nut

Kuk

Yoke menghubungkan badan katup atau kap mesin dengan mekanisme penggerak. Bagian atas Yoke memegang Yoke nut, stem nut, atau Yoke bushing dan batang katup melewatinya. Yoke biasanya memiliki bukaan untuk memungkinkan akses ke kotak isian, link aktuator, dll. Secara struktural, Yoke harus cukup kuat untuk menahan gaya, momen, dan torsi yang dihasilkan oleh aktuator.

kacang kuk

Kacang Yoke adalah mur yang memiliki ulir internal dan ditempatkan di bagian atas Yoke yang dilewati batang. Misalnya pada katup Gerbang, mur Yoke diputar dan batangnya bergerak ke atas atau ke bawah. Dalam kasus katup Globe, mur dipasang dan batang diputar melewatinya.

Aktuator Katup

Katup yang dioperasikan dengan tangan biasanya dilengkapi dengan roda tangan yang dipasang pada batang katup atau mur Yoke yang diputar searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam untuk menutup atau membuka katup. Katup globe dan gerbang dibuka dan ditutup dengan cara ini.

Katup seperempat putaran yang dioperasikan dengan tangan, seperti Ball, Plug atau Butterfly, memiliki tuas untuk menggerakkan katup.

Ada penerapan yang tidak memungkinkan atau tidak diinginkan, untuk menggerakkan katup secara manual dengan roda tangan atau tuas. Aplikasi ini meliputi:

• Katup besar yang harus dioperasikan melawan tekanan hidrostatik tinggi
• Katup mereka harus dioperasikan dari lokasi yang jauh
• Ketika waktu untuk membuka, menutup, throttle atau mengendalikan katup secara manual lebih lama dari yang disyaratkan oleh kriteria desain sistem

Katup ini biasanya dilengkapi dengan aktuator.
Aktuator dalam definisi luas adalah perangkat yang menghasilkan gerakan linier dan berputar dari sumber tenaga di bawah aksi sumber kendali.

Aktuator dasar digunakan untuk membuka atau menutup penuh katup. Aktuator untuk mengendalikan atau mengatur katup diberi sinyal posisi untuk berpindah ke posisi tengah mana pun. Ada berbagai jenis aktuator, namun berikut adalah beberapa aktuator katup yang umum digunakan:

• Aktuator Roda Gigi
• Aktuator Motor Listrik
• Aktuator Pneumatik
• Aktuator Hidrolik
• Aktuator Solenoida

Untuk informasi lebih lanjut tentang Aktuator lihat Menu utama “Katup”-Aktuator Katup-

Klasifikasi Katup

Berikut ini adalah beberapa klasifikasi katup yang umum digunakan berdasarkan gerak mekanisnya:

• Katup Gerak Linier. Katup yang anggota penutupnya, seperti pada katup gerbang, globe, diafragma, penjepit, dan angkat, bergerak dalam garis lurus untuk memungkinkan, menghentikan, atau membatasi aliran.
• Katup Gerak Putar. Ketika bagian penutup katup bergerak sepanjang jalur bersudut atau melingkar, seperti pada Katup Kupu-kupu, Bola, Sumbat, Katup Periksa Eksentrik, dan Katup Ayun, katup tersebut disebut katup gerak putar.
• Katup Seperempat Putaran. Beberapa katup gerak putar memerlukan kira-kira seperempat putaran, 0 hingga 90°, gerakan batang untuk membuka penuh dari posisi tertutup penuh atau sebaliknya.

Klasifikasi Katup Berdasarkan Geraknya

Peringkat Kelas

Peringkat tekanan-suhu katup ditentukan oleh nomor kelas. ASME B16.34, Valves-Flanged, Threaded, dan Welding End merupakan salah satu standar katup yang paling banyak digunakan. Ini mendefinisikan tiga jenis kelas: standar, khusus, dan terbatas. ASME B16.34 mencakup katup Kelas 150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500, dan 4500.

Ringkasan

Pada halaman ini dijelaskan sejumlah informasi dasar dari katup.

Seperti yang mungkin Anda lihat di Menu utama “Katup”, Anda juga dapat menemukan informasi tentang beberapa katup yang sering digunakan dalam industri Petro dan kimia.
Hal ini dapat memberi Anda gambaran dan pemahaman yang baik tentang perbedaan berbagai jenis katup, dan bagaimana perbedaan tersebut mempengaruhi fungsi katup. Ini akan membantu penerapan yang tepat dari setiap jenis katup selama desain dan penggunaan yang tepat dari setiap jenis katup selama pengoperasian.