Laporan Valves Dan Steam Trap Ika [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PERAWATAN VALVES DAN STEAM TRAPS Dosen Pembimbing: Harita Nurwahyu Chamidy, LRSC., M.T.



Kelompok : 5 Kelas Nama



: 3A - TK



: 1. Mohammad Rizal Alfikry



(161411017)



2. Muhammad Ainuddin



(161411018)



3. Muhammad Fikri Haikal



(161411019)



4. Muhammad Muhlis Rifa’i



(161411020)



PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2018



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kebutuhan pemakaian peralatan instrument tidak hanya sebagai alat ukur saja, disamping itu juga sebagai alat pengontrol. Oleh karena kedua fungsi tersebut erat kaitannya antara yang satu dengan yang lainnya. Peralatan instrument yaitu alat-alat yang mengukur dan mengendalikan proses variabel seperti, tekanan (pressure), suhu (temperature), ketinggian permukaan (level), dan laju aliran fluida jenis head (flow) meter. Pengambilan kondensat atau steamtraps adalah bagian dari suatu sistem penyediaan energi yang fungsi utamanya adalah memisahkan kondensat yang berbentuk pada suatu sistem perpipaan. Hampir semua industri yang menggunakan boiler sebagai penyedia energi panas menggunakan steamtraps untuk menghilangkan kondensat dari sistem perpipaannya. Kondensat yang bercampur dengan uap panas akan menurunkan efektifitas penyediaan panas sehingga energi panas tidak sesuai dengan yang dikehendakinya. Alat-alat tersebut umumnya dirangkai dalam suatu sistem perpipaan, dimana satu sama lain memiliki fungsi yang berbeda-beda. Akan tetapi tak jarang pula terjadi kerusakan pada alat tersebut, sehingga untuk menjaga kerusakan alat harus dilakukan perawatan secara intensif. 1.2 Tujuan Praktikum Adapun tujuan dari praktikum perawatan kerangan (valves), pengambil kondensat (steamtraps), dan regulator adalah sebagai berikut : 1) Mengetahui cara kerja dan fungsi kerangan dan pengambil kondensat. 2) Dapat menguraikan dan merangkaikan suatu unit kerangan dan pengambil kondensat. 3) Mengetahui dan dapat menjelaskan fungsi bagian – bagian kerangan dan pengambil kondensat. 4) Mengetahui metoda perawatan dan perbaikan kerangan dan pengambil kondensat.



BAB II



LANDASAN TEORI Suatu alat industri yang dipakai secara terus-menerus akan sampai pada batas dimana alat tersebut tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya lagi. Hal ini sangat berbahaya bila terus di biarkan yang akan menyebabkan terganggunya proses produksi. Beberapa alat tersebut diantaranya yaitu valve,steam trap dan regulator. 2.1 Kerangan (valves) Valves merupakan peralatan utama dalam suatu industri yang berfungsi untuk menutup atau mengatur aliran fluida cairan ataupun gas. Pada umumnya valves dapat dikendalikan secara manual maupun secara otomatis yang diatur di ruang kontrol. Ada beberapa jenis valves yang pada umumnya dibedakan pada mekanisme pengaturan penutupan bidang yang dialiri cairan atau gas. Contoh valves yang penting, seperti : 1)



Kerangan Geser (Gate valves) Alat penutup pada aliran lurus yang badan penutupnya digerakkan tegak lurus terhadap arah aliran. Kerangan ini dapat dipergunakan pada kedua arah aliran.



Kegunaan utama dari katup ini adalah membuka atau menutup aliran,on/off control dan peralatan isolasi (isolation equipment). Dalam fungsi on-off, gate valve jauh lebih baik persentasenya yang diperhitungkan dalam suatu opersai. Meskipun ditemukan keterbatasan, valve ini mengontrol sendiri karena terjadinya disoperasi persentase perputaran aliran yang terjadi disekitar shut off dalam kecepatan tinggi



atau tidak pada posisi permukaan Gate valve tidak bias digunakan untuk mengatur besar kecilnya aliran karena merusak posisi disc dan mengakibatkan valve passing ketika katup ditutup. Pada gate valve kerusakan yang terjadi biasanya adalah permukaan dari dudukan cakram penutupnya tidak rata, hal ini mengakibatkan ketika fluida mengalir dan valve ditutup maka fluida akan dapat lolos dari lubang yang ditimbulkan dari ketidakratan dudukan sehingga valve tidak tertutup secara baik. Langkah perawatan dan perbaikannya berupa membersihkan dudukan dari cakram agar dapat menutup dan tidak ada kebocoran lagi. Dan gate valve tidaklah dianjurkan untuk mengontrol laju alir karena valve ini biasanya hanya untuk membuka dan menutup secara penuh. Untuk perawatan yang lain perlu dilakukan Lubrication (peminyakan pada tangki dan pada dudukan (bonnet).Untuk proses pemberian minyak dianjurkan secara berkala, yaitu : 1. minimal 1 kali dalam setahun 2. Jika valve jarang dioperasikan dianjurkan 3 bulan sekali



2) Kerangan Katup (Globe valve) Alat penutup yang gerakan pelat katupnya tegak lurus terhadap bidang penyumbatnya. Aliran fluida diatur berlawanan dengan bagian bawah pelat penutup, sehingga pemasangannya harus dilaksanakan dengan benar. Keterangan ini sesuai untuk mengatur jumlah aliran yang lewat dalam suatu aliran.



3) Kerangan Bola (Ball valve)



Alat penutup yang bahan penyumbatnya berbentuk bola atau kerucut yang diputar sehingga tertutup. Badan penymbat tersebut mempunyai lubang tembus sebesar diameter dudukan lubang dalam kerangan.



4) Kerangan Satu Arah (Swing Check valve) Alat penutup yang penyumbatannya digerakan oleh besar kecilnya tekanan aliran fluida dan bergerak hanya satu arah. Pada umumnya kerangan ini terpasang secara horizontal atau secara vertical dengan arah aliran ke samping atau ke atas.



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 diatas450 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).J adi 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 bagian-bagian screw. Hal ini ditujukan untuk memperlancar proses pemutaran pada valve. Lalu perawatan lain yang bisa dilakukan adalah dengan membersihkan kerak yang menumpuk pada katup lubang buang jika terjadi penumpukan berlebih Jadi hal yang paling penting dalam perawatan valve adalah pemilihan bahan material valve yang sesuai dengan perencanaan dan perlakuan terhadap valve tersebut. Permasalahan pada valve dan solusinya : 1. Valve leak/bocor Jika valve tidak bekerja dengan baik maka kemungkinan besar terjadi leak. Bagian yang paling sering terjadi leak adalah pada packing gland. Hal ini bisa diatasi dengan mengencangkan Gland nut. Setelah itu maka periksa kembali putaran handwell, karena setelah mengencangkan gland nut maka akan terjadi gesekan antara packing dengan stem yang menyebabkan handwell susah di gerakkan. Kebocoran juga biasa terjadi didaerah sambungan body dan bonnet, daerah body, dan disekitar flange. 2. Kerusakan Fisik Valve yang tidak bekerja dengan baik kemungkinan juga disebabkan karena adanya kerusakan fisik pada valve itu sendiri, oleh karena itu pemeriksaan fisik sangat penting untuk dilakukan lebih dahulu sebelum adanya perlakuan yang lebih jauh. 3. Pemberian Pelumas



Pemberian pelumas pada valve terutama pada stem, sangat penting untuk menjaga ketahanan valve.



Tabel 1. Pelumasan pada valve



2.2 Pengambilan kondensat (steam traps)



Steam traps merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengambil kondensat dari suatu sistem perpipaan, pemanas, dan peralatan yang dipanaskan dengan uap. Jenis steam trap dipasaran yang penting adalah pengambil kondensat yang diatur oleh pelampung dan pengambil kondensat bi-metal yang diatur oleh suhu. Agar pengoperasian steam system lebih efektif dan efisien maka harus diproteksi dari ketiga hal berikut: 1. Kondensat



2. Udara 3. Fluida non-kondensibel Kondensat terbentuk dalam sistem ketika panas dari steam telah digunakan. Oleh karena kehadiran kondensat akan mengganggu efisiensi dari operasi steam system maka kondensat harus dibuang dari sistem. Udara. udara adalah salah satu isolator yang paling bagus, tetapi jika bercampur dengan steam maka akan menurunkan temperatur steam dan akan mengurangi efektifitas dari keseluruhan steam system. Untuk alasan tersebut udara HARUS secara kontinyu dikeluarkan dari sistem dengan menggunakan steam trap agar dapat beroperasi secara efisien dan hemat energi. Fluida non-kondensibel. Fluida non-kondensibel seperti karbon dioksida (CO2) yang dapat memacu terjadinya korosi dan berbagai kerusakan lain terhadap peralatan. Steam trap adalah valve otomatis yang didesain untuk mengeluarkan kondensat, udara, dan fluida non-kondensibel yang terjebak atau tertahan di steam system. Steam trap dibagi menjadi 4 kategori utama :Thermostatic, mechanical, Thermodynamic, dan Drain Orifice. Dalam setiap steam system ada 4 (empat) fasa operasi dimana steam trap memainkan peran penting: 1. Start-Up. Selama “strat-up”,



ketika



steam



system



mulai



diaktifkan, udara dan fluida non-kondensibel HARUS dikeluarkan dari sistem. 2. Heat-up. Selama “heat-up”, ketika sistem bekerja mencapai suhu dan tekanan yang diinginkankondensat harus dikeluarkan dari sistem. 3. Pada temperatur yang diinginkan. Ketika level yang diinginkan telah tercapai, valve harus ditutup untuk mempertahankan steam. 4. Pemanfaatan panas. Selama pemanfaatan panas, valve tetap tertutup kecuali jika kondensat terbentuk, kemudian valve akan terbuka dan mengeluarkan kondensat dan akan segera menutup kembali tanpa membuang steam.  Tips memilih steam trap Steam trap yang bagus harus : 1. Mengeluarkan kondensat, udara, dan fluida non-kondensabel. 2. Bisa menyesuaikan load dengan range temperatur dan pressure yang lebar. 3. Bisa tahan terhadap pembekuan (freeze-proof) apabila diperlukan. 4. Simpel dan kuat. 5. Hanya sedikit part yang bergerak. 6. Membutuhkan maintenance yang rendah dan spare part. 7. Umurnya panjang. Steam trap yang kurang bagus : 1. Mengeluarkan live steam. 2. Mengalami kegagalan jika terjadi perbahan tekanan. 3. Responnya lambat dan kurang igap. 4. Terlalu banyak, terlalu singkat, atau terlalu lama saat membuka. 5. Memerlukan perawatan dan penyetelan yang terlalu sering.



6.



Memerlukan spare part atau ukuran orifice yang banyak untuk tekanan yang berbeda. Perangkap uap ini ditempatkan pada tempat terendah dari suatu jalur perpipaan



atau dipasang pada kantung pipa yang disebut Drip Leg.  Teknik Perawatan Steam Trap Pemeliharaan (maintenance) steam trap yang benar sangatlah diperlukan bagi steam system. Steam trap yang gagal tidak hanya membuang energy tetapi juga berkontribusi terhadap erosi pada pipa karena kualitas air yang buruk. Steam trap yang gagal dapatmemberikan efek buruk terhadap kualitas produk seperti kertas, makanan, atau produk kimia serta dapat menyebabkan polusi terhadap lingkungan. Steam trap harus diperiksa secara rutin. Frekuensi inspeksi ditentukan berdasarkan penggunaan steam trap. Sebagai contoh steam system yang digunakan untuk fasilitas biasa (pemanas air dll) diinspek tahunan, sedangkan steam trap untuk proses manufaktur atau industri sebaiknya diinspeksi 2 kali setahun atau 4 kali setahun tergantung dari efek steam terhadap proses tersebut. Sekarang banyak user steam trap yang melakukan preventive maintenance dengan mengganti elemen trap tiap tahun. Langkah tersebut kurang efektif karena biayanya tinggi dan juga bisa menyebabkan steam trap gagal serta bocor selama penggantian elemen tersebut. Sebenarnya banyak steam trap yang mampu bekerja lebih lama lagi dari pada jadwal preventive maintenance itu. Akan lebih efektif apabila dilakukan audit steam trap rutin, sebagai bagian dari predictive maintenance. Pengetahuan terhadap sistem adalah hal kritikal yang perlu dipahami. Oleh karena itu sebelum dilakukan inspeksi harus ada map atau P & ID dari semua steam trap. semua steam trap harus diberi nama dan dipasang plat. Penyimpanan steam trap harus menyertakan tipe, ukuran, manufakturnya, dan tujuan penggunaannya. Data hasil inspeksi harus disimpan agar informasi mengenai steam trap bisa diakses setiap saat. Hal tersebut akan membantu apabila ada masalah yang sama terulang kembali, kemungkinan mengenai kesalahan penggunaan steam trap dan juga data mengenai biaya serta jumlah yang bisa dihemat dapat kita ambil. Ada beberapa software manajemen steam komersial yang tersedia sehingga bisa membantu pengumpulan dan pengolahan data yang akurat.



BAB III PERCOBAAN



3.1 Alat 1. Steam Trap 2. Ball Valve 3. Gate Valve 4. Swing Check 3.2 Langkah Kerja



3.3 Keselamatan Kerja 1) Memakai jaslab supaya pakaian tidak kotor.



2) Memakai seepatu tertutup untuk melindungi diri dari kejatuhan peralatan atau cipratan minyak. 3) Menggunakan sarung tangan pada saat membongkar & memasang kembali aktuator & saat membersihkan komponen aktuator.



BAB IV DATA PENGAMATAN 4.1 Steam Trap Steam Trap



Steam trap diamati secara visual dan tidak bisa dibongkar. Berdasarkan pengamatan, Steam Trap ini sudah terkorosi dan tebentuk kerak (scale), sehingga tidak dapat diperbaiki lagi. 4.2 Gate Valve



Berdasarkan pengamatan secara visual saja karena tidak bias dibongkar, valve ini masih bagus dan bias dipasang namun hanya memerlukan perawatan berupa pembersihan saja secara mekanik karena ada beberapa debu dan oli yang menempel.



No



1.



2.



Fungsi Bagian



Nama Bagian



Material (Standard)



Fungsi



Nut



ASTM A439 D-2



Pengunci antara Bonnet dan Body



Handle



DUCTILE IRON



Untuk mentransmisikan gaya berupa putaran ke tangkai (stem)



- Untuk menahan roda 3.



Bolt – Nut



ASTM A1942H



pemutar agar tidak lepas. - Untuk menahan bonnet agar tidak terlepas dan penghubung antara Hand Whell dengan bonnet.



4.



Bonnet



ASTM A216WCB



Sebagai penutup bagian atas body dan penutup stem



5.



Sleeve



-



-



O-Ring



SPIRAL WOUND GRAPHITE



Sebagai seal (pengeblok cairan)



Stem



ASTM A182F6a



Sebagai penghubung antar roda pemutar dan disc/ piringan/gate



6.



7.



8.



Gate



9.



Body



ASTM A351 GR CF8M



Bagian penting dari gate valve, sebagai penutup aliran fluida



ASTM A351 GR CF8M



Sebagai tempat disc dan penghubung antara pipa dan valve yang menggunakan sambungan flens



Round Handle / Metal Stem 200 mm / 250 mm Dimensi:



Nominal Size



JIS 10K (unit: mm) n



D



ANSI Class150 (unit: inch)



L



S



n



D



L



DIN PN10 (unit: mm)



S



n



D



L



S



200 mm (8”)



10 M20



85 mm



46 mm



6



W3/4”3.35” 10



1.81”



6



M20



85 mm



46 mm



250 mm (10”)



12 M22



95 mm



50 mm



12



W7/8”3.74” 9



1.97”



12



M20



95 mm



50 mm



Keterangan: n: Number of Bolt D: Nominal Size L: Length S: Length of Threaded Masalah



Fluida bocor dalam keadaan tertutup penuh



Fluida bocor ke katup



Penyebab



Cara Perawatan



Seat aus



Mengganti gate atau body



Adanya benda asing di dalam valve



Membersihkan valve



Gate aus



Mengganti gate atau body



O-ring aus



Mengganti O-ring



Pegangan tidak beroperasi lancer



Valve tidak beroperasi



Mur dan baut longgar



Mengencangkan mur dan baut



Adanya benda asing



Membersihkan valve



Deformasi



Mengganti bagian yang terkena deformasi



Stem patah



Mengganti stem



Hubungan stem dengan gate putus



Mengganti stem dan gate



Kondisi awal sebelum pembongkaran : Baik Kondisi akhir setelah pembongkaran : Baik



4.3 Ball Valve



Berdasarkan pengamatan secara visual dan tidak dilakukan pembongkaran, Ball Valve ini masih dalah keadaan baik dan bisa digunakan bisa dibersihkan terlebih dahulu secara mekanik.



No



1.



Fungsi Bagian



Nama Bagian



Fungsi



valve hand wheels



Untuk menutup dan membuka katup



2.



valve actuator



Untuk memberikan instruksi yang terdapat dalam manual



- Untuk menahan ball agar



3.



Body tidak lepas. nuts, - Sebagai penghubung antara separate body nuts dengan gasket body, end - Pengunci antara Body nuts cap dan separate body



4.



Body seal or gasket,



Sebagai seal (melekatkan antar komponen)



5.



Body Gasket



Sebagai tempat dari gasket



Ball



Mampu melewatkan aliran penuh dan sedikit efek turbulensinya



6.



7.



Gland nuts, gland spring and gland



Sebagai alat untuk menghasilkan gaya pegas



8.



Stem



Sebagai penghubung antara gland dan ball



Body



Sebagai tempat ball dan penghubung antara pipa dan valve



9.



Masalah 4.4



Penyebab



aktuator telah jatuh Katup tidak akan berputar atau beroperasi celah kursi bola salah baut kelenjar longgar pengepakan kerusakan Kemasan batang bocor atau hilang segel tidak selaras baut tubuh longgar Gasket tubuh bocor



Bola katup / bocor kursi Swing Check Valve



body gasket rusak katup tidak tertutup sepenuhnya puing-puing terjebak di katup



Teknik Perawatan mengganti atau perbaiki aktuator hubungi pabrik mengencangkan baut kelenjar mematikan sistem & mengganti pengepakan mengganti & selaraskan dengan benar kencangkan baut tubuh kembali bagian ke vavlvtechnologies untuk pengerjaan ulang tutup katupnya siklus & flush untuk menghilangkan puing-puing



Pada saat pembongkaran, harmpir semua bagian terkorosi. Bagian dalam dari Valve sudah kotor dan menghitam, selain itu filter yang ada didalamnya sudah copot dan tidak bisa digunakan lagi sehingga harus diganti dengan yang baru.



BAB V PEMBAHASAN



BAB VI SIMPULAN 1. Valve salah satu alat transportasi fluida pada industri dan industry kimia yang digunakan untuk menutup atau mengatur aliran dari fluida. 2. Secara garis besar valve terbagi dua : Gate Valve dan Globe Valve, Gate valve digunakan untuk pipa yang ukurannya lebih besar dari dua inci. Globe valve digunakan untuk pipa yang ukurannya lebih kecil dari dua inci. 3. Valve dalam penggunaannya disesuaikan dengan karakter sifat fisik dan kimia fluida yang digunakan.



4. Dalam mendesain valve, harus dapat dijaga ketahanan terhadap tekanan, temperature dan desakan dari sambungan perpipaan dari rintangan bersegel. 5. Dalam proses, valve digunakan bahan pembungkus yang disesuaikan dengan kegunaan dan temperatur. 6. Hal yang paling penting dalam penggunaan valve adalah pemilihan bahan material valve yang sesuai dengan perencanaan.



DAFTAR PUSTAKA 1. Badger L., Walter & Julius., T. Banchero,”Introduction To Chemical Engineering”, International Student Edition. 2.



Chemical Engineering Magazine, “Proscess Piping System”, Mc-Graw Hill. Pub.Co, 1981.



3. Cullen D. J & Cook T. M. “Industri Kimia Dan Operasinya”, 2nd Edition, PT.Gramedia, Jakarta. 4.



Peter, Max S., Ph. D., (1994) Elementery Chemical Engineering, Second Edition Mc-Graw-Hill Book Company, USA.



5. Indonesia, Besi & Baja, Distribusi dan Penggunaan Steam, Kehilangan, Kebocoran, Steam Trap, Perbaikan, 2004. 6. Sularso, and Tahara Haruo, 1987, “Pompa dan Kompresor”, Jakarta: Penerbit Pradnya Paramith.