Katup dapat ditemukan dimana saja saat ini: di rumah kita, di bawah jalan, di gedung komersial dan di ribuan tempat di pembangkit listrik dan air, pabrik kertas, kilang, pabrik kimia dan fasilitas industri dan infrastruktur lainnya.
Industri katup mempunyai bidang yang luas, dengan segmen yang bervariasi mulai dari distribusi air, tenaga nuklir, hingga hulu dan hilir minyak dan gas. Masing-masing industri pengguna akhir ini menggunakan beberapa tipe dasar katup; namun, detail konstruksi dan material seringkali sangat berbeda. Berikut ini contohnya:
AIR BEKERJA
Dalam dunia distribusi air, tekanan dan suhu lingkungan hampir selalu relatif rendah. Kedua fakta penerapan tersebut memungkinkan sejumlah elemen desain katup yang tidak akan ditemukan pada peralatan yang lebih menantang seperti katup uap suhu tinggi. Suhu sekitar layanan air memungkinkan penggunaan elastomer dan segel karet yang tidak cocok di tempat lain. Bahan lembut ini memungkinkan katup air dilengkapi untuk menutup rapat tetesan air.
Pertimbangan lain dalam katup layanan air adalah pilihan bahan konstruksi. Besi cor dan besi ulet digunakan secara luas dalam sistem air, terutama saluran berdiameter luar yang besar. Garis yang sangat kecil dapat ditangani dengan baik dengan bahan katup perunggu.
Tekanan yang dilihat oleh sebagian besar katup saluran air biasanya jauh di bawah 200 psi. Ini berarti desain berdinding lebih tebal dan bertekanan tinggi tidak diperlukan. Meskipun demikian, ada beberapa kasus di mana katup air dibuat untuk menangani tekanan yang lebih tinggi, hingga sekitar 300 psi. Aplikasi ini biasanya pada saluran air panjang yang dekat dengan sumber tekanan. Terkadang katup air bertekanan tinggi juga ditemukan di titik bertekanan tertinggi di bendungan tinggi.
American Water Works Association (AWWA) telah mengeluarkan spesifikasi yang mencakup berbagai jenis katup dan aktuator yang digunakan dalam aplikasi saluran air.
AIR LIMBAH
Sisi lain dari air segar yang dapat diminum yang masuk ke fasilitas atau bangunan adalah keluaran air limbah atau saluran pembuangan. Jalur ini mengumpulkan semua limbah cair dan padat dan mengarahkannya ke instalasi pengolahan limbah. Instalasi pengolahan ini memiliki banyak pipa dan katup bertekanan rendah untuk melakukan “pekerjaan kotor” mereka. Persyaratan untuk katup air limbah dalam banyak kasus jauh lebih lunak dibandingkan persyaratan untuk layanan air bersih. Gerbang besi dan katup periksa adalah pilihan paling populer untuk jenis servis ini. Katup standar pada layanan ini dibuat sesuai dengan spesifikasi AWWA.
INDUSTRI TENAGA LISTRIK
Sebagian besar tenaga listrik yang dihasilkan di Amerika Serikat dihasilkan dari pembangkit listrik tenaga uap yang menggunakan bahan bakar fosil dan turbin berkecepatan tinggi. Mengupas penutup pembangkit listrik modern akan menghasilkan gambaran sistem perpipaan bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Jalur utama ini merupakan jalur paling kritis dalam proses pembangkitan tenaga uap.
Katup gerbang tetap menjadi pilihan utama untuk aplikasi menghidupkan/mematikan pembangkit listrik, meskipun katup globe pola Y untuk tujuan khusus juga ditemukan. Katup bola berperforma tinggi dan layanan kritis kini semakin populer di kalangan perancang pembangkit listrik dan membuat terobosan di dunia yang dulunya didominasi katup linier.
Metalurgi sangat penting untuk katup dalam aplikasi tenaga listrik, terutama yang beroperasi pada rentang tekanan dan suhu operasi superkritis atau ultra-superkritis. F91, F92, C12A, bersama dengan beberapa Inconel dan paduan baja tahan karat umumnya digunakan di pembangkit listrik saat ini. Kelas tekanan mencakup 1500, 2500, dan dalam beberapa kasus 4500. Sifat modulasi pembangkit listrik puncak (yang beroperasi hanya sesuai kebutuhan) juga memberikan tekanan besar pada katup dan perpipaan, sehingga memerlukan desain yang kuat untuk menangani kombinasi ekstrim siklus, suhu dan tekanan.
Selain katup uap utama, pembangkit listrik juga dilengkapi dengan jaringan pipa tambahan, yang dilengkapi dengan berbagai macam katup gerbang, bola dunia, katup periksa, katup kupu-kupu, dan katup bola.
Pembangkit listrik tenaga nuklir beroperasi dengan prinsip turbin uap/kecepatan tinggi yang sama. Perbedaan utamanya adalah pada pembangkit listrik tenaga nuklir, uap dihasilkan oleh panas dari proses fisi. Katup pembangkit listrik tenaga nuklir mirip dengan katup berbahan bakar fosil, kecuali silsilahnya dan persyaratan tambahan berupa keandalan absolut. Katup nuklir diproduksi dengan standar yang sangat tinggi, dengan dokumentasi kualifikasi dan inspeksi memenuhi ratusan halaman.
PRODUKSI MINYAK DAN GAS
Sumur minyak dan gas serta fasilitas produksi merupakan pengguna berat katup, termasuk banyak katup tugas berat. Meskipun semburan minyak yang menyembur ratusan kaki di udara kemungkinan besar tidak akan terjadi lagi, gambar tersebut menggambarkan potensi tekanan minyak dan gas bawah tanah. Inilah sebabnya mengapa kepala sumur atau pohon Natal ditempatkan di bagian atas rangkaian pipa sumur yang panjang. Rakitan ini, dengan kombinasi katup dan perlengkapan khusus, dirancang untuk menangani tekanan hingga 10.000 psi. Meskipun saat ini jarang ditemukan pada sumur yang digali di darat, tekanan yang sangat tinggi sering ditemukan pada sumur dalam lepas pantai.
Desain peralatan Wellhead tercakup dalam spesifikasi API seperti 6A, Spesifikasi Peralatan Wellhead dan Pohon Natal. Katup yang tercakup dalam 6A dirancang untuk tekanan yang sangat tinggi tetapi suhu sedang. Kebanyakan pohon Natal memiliki katup gerbang dan katup globe khusus yang disebut tersedak. Choke digunakan untuk mengatur aliran dari sumur.
Selain kepala sumur itu sendiri, banyak fasilitas tambahan yang terdapat di ladang minyak atau gas. Peralatan proses untuk melakukan pra-pengolahan minyak atau gas memerlukan sejumlah katup. Katup ini biasanya terbuat dari baja karbon dengan peringkat kelas bawah.
Kadang-kadang, cairan yang sangat korosif—hidrogen sulfida—terdapat dalam aliran minyak bumi mentah. Bahan ini, disebut juga gas asam, bisa mematikan. Untuk mengatasi tantangan gas asam, bahan khusus atau teknik pemrosesan bahan sesuai dengan spesifikasi NACE Internasional MR0175 harus diikuti.
INDUSTRI LEPAS PANTAI
Sistem perpipaan untuk rig minyak lepas pantai dan fasilitas produksi memiliki banyak katup yang dibangun dengan spesifikasi berbeda untuk menangani berbagai tantangan kontrol aliran. Fasilitas ini juga berisi berbagai loop sistem kontrol dan perangkat pelepas tekanan.
Untuk fasilitas produksi minyak, jantung arteri adalah sistem perpipaan pemulihan minyak atau gas yang sebenarnya. Meskipun tidak selalu berada di platform itu sendiri, banyak sistem produksi yang menggunakan pohon Natal dan sistem perpipaan yang beroperasi di kedalaman tidak ramah yaitu 10.000 kaki atau lebih. Peralatan produksi ini dibuat berdasarkan standar American Petroleum Institute (API) yang ketat dan direferensikan dalam beberapa Praktik yang Direkomendasikan API (RP).
Pada sebagian besar anjungan minyak besar, proses tambahan diterapkan pada cairan mentah yang berasal dari kepala sumur. Ini termasuk memisahkan air dari hidrokarbon dan memisahkan gas dan cairan gas alam dari aliran fluida. Sistem perpipaan pasca-pohon Natal ini umumnya dibuat dengan kode perpipaan American Society of Mechanical Engineers B31.3 dengan katup yang dirancang sesuai dengan spesifikasi katup API seperti API 594, API 600, API 602, API 608, dan API 609.
Beberapa dari sistem ini mungkin juga berisi gerbang API 6D, katup bola dan katup periksa. Karena saluran pipa apa pun di platform atau kapal bor berada di dalam fasilitas, persyaratan ketat untuk menggunakan katup API 6D untuk saluran pipa tidak berlaku. Meskipun beberapa jenis katup digunakan dalam sistem perpipaan ini, jenis katup pilihannya adalah katup bola.
PIPA
Meskipun sebagian besar jaringan pipa tersembunyi dari pandangan, keberadaannya biasanya terlihat jelas. Tanda-tanda kecil yang bertuliskan “pipa minyak bumi” merupakan salah satu indikator nyata keberadaan pipa transportasi bawah tanah. Pipa-pipa ini dilengkapi dengan banyak katup penting di sepanjang pipa tersebut. Katup penutup pipa darurat ditemukan pada interval yang ditentukan oleh standar, kode, dan undang-undang. Katup-katup ini berfungsi penting dalam mengisolasi bagian pipa jika terjadi kebocoran atau bila diperlukan pemeliharaan.
Juga tersebar di sepanjang jalur pipa terdapat fasilitas di mana jalur tersebut muncul dari tanah dan tersedia akses jalur. Stasiun-stasiun ini adalah rumah bagi peralatan peluncuran “babi”, yang terdiri dari perangkat yang dimasukkan ke dalam pipa untuk memeriksa atau membersihkan jalur. Stasiun peluncuran babi ini biasanya memiliki beberapa katup, baik jenis gerbang maupun bola. Semua katup pada sistem perpipaan harus memiliki lubang penuh (bukaan penuh) untuk memungkinkan lewatnya babi.
Saluran pipa juga membutuhkan energi untuk melawan gesekan pada saluran pipa dan menjaga tekanan serta aliran saluran. Kompresor atau stasiun pompa yang terlihat seperti versi kecil dari pabrik proses tanpa menara retak yang tinggi digunakan. Stasiun-stasiun ini adalah rumah bagi lusinan katup gerbang, bola, dan katup pipa.
Saluran pipanya sendiri dirancang sesuai dengan berbagai standar dan kode, sedangkan katup pipa mengikuti Katup Pipa API 6D.
Ada juga jaringan pipa kecil yang mengalir ke rumah-rumah dan bangunan komersial. Saluran ini menyediakan air dan gas dan dilindungi oleh katup penutup.
Kota-kota besar, khususnya di bagian utara Amerika Serikat, menyediakan uap untuk kebutuhan pemanasan pelanggan komersial. Jalur suplai uap ini dilengkapi dengan berbagai katup untuk mengontrol dan mengatur suplai uap. Meskipun fluidanya berupa uap, namun tekanan dan suhunya lebih rendah dibandingkan yang terdapat pada pembangkit uap pembangkit listrik. Berbagai jenis katup digunakan dalam layanan ini, meskipun katup sumbat masih merupakan pilihan yang populer.
KILIN DAN PETROKIMIA
Katup kilang menyumbang lebih banyak penggunaan katup industri dibandingkan segmen katup lainnya. Kilang merupakan rumah bagi cairan korosif dan dalam beberapa kasus, suhu tinggi.
Faktor-faktor ini menentukan bagaimana katup dibuat sesuai dengan spesifikasi desain katup API seperti API 600 (katup gerbang), API 608 (katup bola), dan API 594 (katup periksa). Karena servis keras yang dialami oleh banyak katup ini, sering kali diperlukan penyisihan korosi tambahan. Tunjangan ini diwujudkan melalui ketebalan dinding yang lebih besar yang ditentukan dalam dokumen desain API.
Hampir setiap jenis katup utama dapat ditemukan berlimpah di kilang besar pada umumnya. Katup gerbang yang ada di mana-mana masih menjadi raja dengan populasi terbesar, tetapi katup seperempat putaran mengambil pangsa pasar yang semakin besar. Produk seperempat putaran yang berhasil membuat terobosan dalam industri ini (yang juga pernah didominasi oleh produk linier) mencakup katup kupu-kupu offset rangkap tiga berkinerja tinggi dan katup bola dengan dudukan logam.
Gerbang standar, globe, dan katup periksa masih ditemukan secara massal, dan karena desainnya yang bagus serta ekonomis manufakturnya, katup ini tidak akan hilang dalam waktu dekat.
Peringkat tekanan untuk katup kilang berkisar dari Kelas 150 hingga Kelas 1500, dengan Kelas 300 yang paling populer.
Baja karbon biasa, seperti kelas WCB (cetakan) dan A-105 (tempa) adalah bahan paling populer yang ditentukan dan digunakan dalam katup untuk layanan kilang. Banyak aplikasi proses pemurnian yang mendorong batas suhu atas baja karbon biasa, dan paduan suhu lebih tinggi ditentukan untuk aplikasi ini. Yang paling populer adalah baja krom/moly seperti 1-1/4% Cr, 2-1/4% Cr, 5% Cr dan 9% Cr. Baja tahan karat dan paduan nikel tinggi juga digunakan dalam beberapa proses pemurnian yang keras.
Waktu posting: 10 Juli 2020