Cara Kerja Gate Valve, Jenis dan Fungsinya
Jenis valve ini bekerja dengan sangat baik untuk berbagai jenis aliran gas, air maupun udara. Gate valve merupakan jenis katup yang paling banyak digunakan di procces plant.
Apa Itu Gate Valve?
Gate valve adalah jenis katup yang menggunakan disk gerbang untuk membuka dan menutup aliran dengan cara bergerak secara linier naik dan turun.
Gerbang yang berupa disk tersebut terhubung dengan batang stem yang digerakkan melalui hand wheel / setiran untuk membuka, atau menutup aliran.
Gate valve bekerja sangat baik saat digunakan untuk membuka atau menutup aliran secara penuh. Tapi tidak cocok bila digunakan untuk mengatur atau mengontrol debit aliran (fluida).
Kenapa demikian? Karena aliran tinggi yang menerpa permukaan disk karena tidak Tertutup atau Terbuka penuh dapat menimbulkan vibrasi / getaran tak terduga pada valve maupun pipa.
Selain itu, juga dapat menyebabkan keausan pada permukaan disk dan pada seat dudukannya yang dapat menimbulkan passing. Hal inilah yang bisa menyebabkan umur pemakaian valve jadi lebih pendek. Itulah sebabnya pengoperasian gate valve ada baiknya dilakukan secara Terbuka, atau Tertutup penuh.
Apa sih perbedaannya dengan ball valve? Kedua jenis valve ini memang sangat populer, dan mempunyai kinerja yang sama baiknya. Tapi ada perbedaan yang sangat mencolok, terutama pada jenis putaran dan bentuk disknya. Ada baiknya Anda lihat di artikel sebelumnya mengenai Perbedaan Globe, Gate dan Ball Valve.
Cara Kerja Gate Valve
Gambar: Gate valve dan bagian-bagiannya
Cara kerja gate valve sebenarnya sangat sederhana yakni ketika handwheel / setiran diputar penuh ke kiri - berlawanan arah jarum jam, bagian stem (tangkai berulir) akan bergerak naik membawa disk gerbang ikut naik. Jalur aliran kemudian terbuka untuk bisa dilalui.
Pada saat hand wheel diputar penuh ke kanan - searah jarum jam, bagian stem akan bergerak turun mendorong disk gerbang kembali ke posisi dudukan (seat). Posisi valve saat ini dalam kondisi tertutup.
Dalam posisi terbuka atau tertutup bisa diketahui pada ketinggian stem (batang berulir). Jika posisi stem lebih tinggi di atas handwheel, berarti statusnya open. Dan sebaliknya jika posisinya rendah berarti dalam kondisi tertutup. Tapi hal ini tidak bisa dipastikan untuk jenis gate valve-non rissing stem.
Bagian-Bagian Gate Valve
Bagian utama dari gate valve antara lain: body, bonet, stem, disc/wedge, handwheel. Disk pada gate valve dikenal juga dengan istilah wedge. Bagian-bagian gate valve mempunyai variasi yang berbeda, tergantung dari desain dan fungsinya.
Secara umum berikut beberapa bagian dari gate valve yang perlu Anda ketahui.
- Body ; casing
- Seats ; tempat dudukan disk
- Wedge ; disk untuk buka-tutup jalur aliran
- Stem ; penghubung handwheel dengan disk
- Gasket ; penyekat antar sambungan body
- Bonnet ; ruang tempat disk saat di atas
- Bonnet bolts : baut pengikat body valve
- Hinge pin
- Gland packing ; penekan packing supaya rapat
- Gland flange
- Gland bolts
- Yoke sleeve
- Yoke cap
- Handwheel ; setiran untuk membuka dan menutup jalur aliran
- Handwheel nut ; mur pengikat setiran
- Lubricator ; pelumas pergerakan stem
Jenis-jenis Gate Valve
Untuk mengetahui jenis gate valve kita harus melihatnya berdasarkan tiga klasifikasi berikut;
A. Tipe Disk;
- Solid taper wedge
- Flexible wedge
- Split wedge atau Parallel disk valve
B. Tipe Koneksi Body Bonnet;
- Screwed Bonnet
- Bolted-Bonnet
- Welded-Bonnet
- Pressure-Seal Bonnet
C. Tipe Gerakan Stem;
- Rising Stem atau OS & Y Type (Outside Stem and Screw Type)
- Non-rising Stem type
Rekomendasi:
A. Jenis Gate Valve Berdasarkan Tipe Disk
1. Tipe Solid Wedge
Solid wedge adalah tipe disk yang paling umum & banyak digunakan karena kesederhanaan dan kekuatannya. Gate valve dengan desain solid wedge dapat dipasang di posisi apa pun, dan cocok untuk hampir semua cairan. Baik juga digunakan dalam aliran turbulen yakni aliran dengan kecepatan dan partikel yang selalu berubah.
Tapi tipe solid wedge rentan terhadap kebocoran jika digunakan melayani temperatur tinggi. Sehingga jenis solid wedge pada umumnya diaplikasikan pada suhu dan tekanan rendah hingga sedang.
2. Tipe Flexible Wedge
Flexible Wedge adalah jenis satu bagian disk dengan lekukan di sekelilingnya. Lekukan ini bervariasi dalam hal ukuran, bentuk, dan kedalaman.
Bentuk lekukan yang dangkal fleksibilitasnya rendah tapi mempunyai kekuatan yang baik. Sedangkan lekukan yang lebih besar dan dalam dapat memberikan lebih banyak fleksibilitas tapi kekuatannya sedikit rendah.
Gate valve jenis flexible wedge sangat tahan terhadap kebocoran. Sedangkan kelemahannya adalah cairan fluida cenderung terkumpul di area celah lekukan disk. Hal ini bisa menyebabkan keausan yang akhirnya melemahkan ketahanan disk.
3. Tipe Split Wedge / Parallel Disk
Split wedge adalah disk yang terdiri dari dua bagian yang disatukan dengan bantuan mekanisme khusus. Split disk bisa berbentuk wedge shape atau disk paralel.
Parallel disk memiliki pegas, sehingga selalu bersentuhan dengan seat yang menjadikannya bi-directional sealing (mempunyai penyegelan dua arah). Gate valve jenis split wedge cocok untuk gas dan cairan tanpa kondensasi pada suhu normal maupun tinggi.
B. Jenis Gate Valve Berdasarkan Body, Koneksi Bonnet
1. Screw Bonnet: jenis gate valve dengan sambungan berulir. Ini adalah desain paling sederhana tanpa banyak koneksi.
2. Bolted Bonnet: ini desain gate valve yang paling populer dan paling banyak digunakan. Desain ini menggunakan baut untuk sambungan dan gasket untuk penyekatnya.
3. Welded Bonnet: Jenis gate valve untuk sambungan permanen yang membutuhkan pengelasan. Mempunyai bobot lebih ringan daripada jenis bolted bonnet.
4. Pressure-Seal Bonnet: Jenis ini digunakan secara luas untuk aplikasi suhu dan tekanan tinggi. Semakin tinggi tekanan dalam ruang bodi, semakin besar kekuatan gasket menyegel tekanan.
C. Jenis Gate Valve Berdasarkan Gerakan Stem
1. Tipe Rising Stem atau OS & Y
Rising steam valve yang dikenal juga dengan istilah valve OS & Y Type adalah jenis gate valve dengan desain stem ( batang berulir) di luar. OS & Y kalau diartikan adalah outside stem and york. Jika handwheel ini diputar maka stem pada valve ini akan terlihat naik, atau turun. Valve ini banyak dikenal secara umum.
2. Tipe Non Rising Stem atau Insider Screw Valve
Non rising stem adalah jenis katup dengan stem yang ulirnya langsung terhubung dengan disk. Ketika handwheel diputar ke kiri untuk membuka, stem akan ikut berputar dan mengangkat disk ke atas. Ketika diputar ke kanan, pergerakan ulir yang berada dalam disk mendorongnya turun menutup jalur aliran.
Pada posisi tertutup stem akan bersinggungan langsung dengan fluida/aliran. Sehingga gate valve jenis non rising stem banyak digunakan untuk jenis aliran yang tidak menyebabkan korosi, atau keausan pada bahan stem, serta pada ruang dimana pergerakan linier stem sangat terbatas.
Jenis katup ini dikenal juga dengan istilah insider screw valve. Dan, dalam posisi buka dan tutup, gate valve jenis ini memang tidak mudah dikenali. Salah satu caranya adalah dengan melihat pressure gage yang terhubung di sekitarnya.
Jenis Material Body Gate Valve
Gate valve memiliki bermacam-macam ukuran dengan jenis bahan yang berbeda. Penggunaannya tentu disesuaikan dengan jenis aliran maupun tekanan dan temperaturnya. Dikutip dari https://kitz-product.com/en/service/ggc/gate-valve), berikut klasifikasi gate valve berdasarkan bahan pembuatannya:
1. Bronze and brass valve
Jenis bahan dari perunggu dan kuningan ini pada umumnya untuk ukuran kecil, misalnya gate valve 1 inch, 2 inch dan ukuran sepadan. Rata-rata untuk jenis sambungan berulir.
2. Cast iron valve
Valve dari besi cor adalah katup umum yang banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk pada peralatan bangunan, dan peralatan lainnya di berbagai pabrik.
3. Ductile valve
Valve jenis ini banyak diaplikasikan secara luas untuk berbagai aliran, tekanan dan temperatur, dan lebih ekonomis daripada valve stainless steel. Valve bahan besi ductile bisa diaplikasikan untuk air, udara, gas, minyak, dan sebagainya.
4. Stainless & hight alloy steel valve
Katup stainless steel banyak diaplikasikan untuk aliran yang mudah menyebabkan korosi, terutama digunakan dalam pabrik kimia.
5. Cast carbon steel valve
Karena kekuatannya, katup jenis ini banyak diaplikasikan untuk tekanan dan temperatur tinggi.
Fungsi dan Kegunaan Gate Valve
Jenis valve ini memang sangat populer dengan fungsi dan berbagai kegunaan, berikut.
- Dalam banyak hal gate valve hanya difungsikan untuk membuka dan menutup aliran secara penuh.
- Bisa digunakan hampir untuk semua jenis aliran gas, air, dan udara seperti; fuel gas, feedwater, steam, lube oil, hydrocarbon, dan berbagai kebutuhan lainnya.
- Beberapa jenis gate valve ada juga yang khusus diaplikasikan untuk cairan kental atau bahan seperti bubur, contohnya knife gate valve yang mempunyai body dan disk sangat tipis.
Keuntungan Gate Valve;
- Sangat rapat pada saat penutupan penuh.
- Low pressure drop saat operasional.
- Sebagian besar bisa berfungsi dua arah (bi-directional).
- Cocok untuk aplikasi tekanan dan suhu tinggi dan hanya membutuhkan sedikit perawatan.
Kekurangan Gate Valve;
- Tidak bisa digunakan untuk mengontrol aliran.
- Pengoperasiannya lambat.Untuk membuka dan menutup membutuhkan waktu lama, tapi ada baiknya juga untuk mengurangi kemungkinan water hammer.
- Jika dibuka sebagian atau tidak terbuka penuh bisa menimbulkan vibrasi dan noise.
- Dalam hal repairs / perbaikan, seperti lapping dan grinding untuk perbaikan seat akan lebih sulit karena akses yang terbatas.
Nah itulah penjelasan lengkap tentang apa itu gate valve dan semua hal yang terkait. Terima kasih sudah membaca artikel, jika bermanfaat silahkan dishare ke media sosial Anda melalui ikon di bawah.
Referensi: hardhatengineer.com
Simak juga yang menarik di sini: