Katup Orbit

Apa yang dimaksud dengan katup orbit?

Katup orbit adalah jenis katup bola. Katup orbit menggunakan mekanisme kemiringan dan belokan yang menghilangkan gesekan seal. Gesekan seal adalah penyebab utama kegagalan pada katup seperti katup bola, katup gerbang dan katup steker. Katup ini memiliki segel yang kuat yang sebagian besar terbuat dari logam untuk meningkatkan kemampuannya bekerja dalam kondisi yang menantang dan agresif. Katup orbit cocok untuk digunakan dalam isolasi meteran, jalur aliran, bypass dan blok, sakelar pengering, pemadaman darurat, pemisahan produk, pembuangan, dan isolasi hisap antara lain. Katup orbit digunakan di beberapa industri seperti gas, minyak, petrokimia, dan industri lainnya.

Gambar: Katup orbit

Cara kerja katup orbit 

Katup orbit dirancang dengan operasi sakelar dan kemiringan untuk membantu menghilangkan gesekan seal yang merupakan penyebab utama keausan pada katup bola. Saat dalam posisi tertutup, inti katup orbit secara otomatis tertahan pada dudukan. Saat berada dalam posisi ini, katup meningkatkan pematian positif. Ketika katup mulai membuka, inti dimiringkan jauh dari dudukannya sehingga memungkinkan aliran saluran mengalir secara seragam di sekitar permukaan inti. Ini membantu menghilangkan aliran fluida berkecepatan tinggi yang terlokalisasi yang menciptakan keausan yang tidak merata pada dudukan pada katup bola, steker, dan katup gerbang konvensional. Selanjutnya, inti berputar untuk menyelesaikan posisi terbuka. Tanpa gesekan seal melalui setiap penutupan dan pembukaan membantu meningkatkan torsi rendah, pengoperasian katup yang sederhana serta kinerja katup yang tahan lama dan andal. Saat menutup katup orbit, memutar roda tangan mulai menurunkan batang. Ada alur presisi di batang yang bekerja melawan pin pemandu tetap yang membuat inti dan batang berputar. Ketika Anda terus memutar handwheel, batang dan inti berputar untuk membuat 90^o berbelok tanpa inti menyentuh dudukan. Putaran akhir roda secara mekanis mengganjal batang ke bawah. Hal ini membantu menekan inti dengan kuat ke dudukan dan menutup aliran cairan.

Gambar: Cara kerja katup bola orbit

Jenis katup orbit 

Katup orbit manual 

Katup orbit manual adalah katup yang menggunakan aktuator manual untuk mengontrol aliran fluida. Seperti namanya, katup ini tidak membutuhkan daya dari luar untuk mengoperasikannya, melainkan menggunakan mekanisme roda tangan untuk meningkatkan kontrol aliran. Mekanisme katup ini memiliki serangkaian roda gigi yang meningkatkan torsi keluaran relatif terhadap torsi masukan yang diterapkan oleh operator katup. Katup orbit manual memiliki keuntungan karena murah, dapat diandalkan, dan tidak memerlukan sumber daya eksternal seperti listrik atau pneumatik. Katup ini mandiri dan karena mereka menggunakan roda tangan yang sama untuk membuka / menutup, mudah bagi operator untuk menemukan penyebab masalah teknis atau kesalahan. Namun, katup orbit manual tidak dapat diotomatisasi dan dengan demikian, katup ini harus dikontrol secara manual setiap saat. Ini berarti bahwa seorang operator harus selalu siap untuk mengontrol dan melihat kelancaran pengoperasian katup. 

Gambar: Katup orbit manual dengan roda tangan untuk menerapkan torsi

Katup orbit pneumatik 

Katup orbit pneumatik adalah katup yang menggunakan udara bertekanan untuk mengoperasikan katup orbit. Katup ini bekerja dengan menggunakan kekuatan udara yang diterapkan pada diafragma atau piston yang melekat pada batang katup. Tidak seperti katup orbit manual, katup orbit pneumatik dapat diotomatisasi sepenuhnya atau semi-otomatis. Katup orbit pneumatik adalah jenis katup orbit yang paling umum karena desain dan keandalannya yang sederhana. Keuntungan dari katup orbit pneumatik adalah biaya rendah, risiko rendah terhadap kebakaran, pengoperasian yang mudah, desain yang sederhana dan andal. Namun, katup ini berkinerja buruk pada kecepatan rendah. 

Gambar: Katup orbit pneumatik

Katup orbit listrik 

Katup orbit listrik adalah katup yang menggunakan listrik untuk beroperasi. Katup ini menggunakan motor listrik untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik yang sesuai untuk mengoperasikan (membuka / menutup) katup. Katup orbit elektrik serbaguna karena dapat membuka / menutup secara otomatis, semi-otomatis, atau manual. Pada katup orbit elektrik, motor dapat beroperasi di kedua arah. Ini membantu menggerakkan batang katup menggunakan roda gigi. Keuntungan dari katup orbit elektrik adalah tidak membutuhkan fluida atau udara bertekanan dan dapat menghasilkan torsi yang sangat tinggi untuk aplikasi tugas berat. Namun, katup ini sangat mahal dibandingkan dengan katup orbit manual dan pneumatik. Selain itu, katup orbit listrik berbahaya terhadap kebakaran dan rentan terhadap kehilangan daya

Gambar: Katup orbit listrik

Katup orbit hidrolik 

Katup orbit hidraulik adalah katup yang menggunakan fluida di bawah tekanan untuk mengontrol aliran fluida. Fluida hidrolik yang digunakan dalam katup ini adalah oli atau air. Tekanan pada fluida menyebabkan piston bergerak yang kemudian mengontrol aliran fluida. Katup orbit hidrolik dapat diotomatisasi atau semi-otomatis. Katup orbit hidrolik dikenal lebih kuat dibandingkan dengan katup orbit pneumatik dengan ukuran yang sama. Katup ini dapat mencapai kontrol fluida yang tepat dan memiliki sedikit kehilangan energi karena ketidakmampatan fluida. Namun, katup orbit hidraulik membutuhkan pompa hidraulik eksternal untuk meningkatkan aliran fluida. Selain itu, katup ini dapat membocorkan cairan hidrolik yang dapat dengan mudah menyebabkan kebakaran. 

Fitur katup orbit 

Katup orbit bebas dari gesekan di antara permukaan penyegelan

Katup ini menggunakan operasi tilt-turn yang menghilangkan abrasi seal yang merupakan penyebab utama keausan pada dudukan di sebagian besar katup bola, katup sumbat, dan katup gerbang. 

Kemasan injeksi 

Selama perawatan dalam layanan, bahan untuk kemasan batang dapat disuntikkan melalui fitting kemasan untuk memberikan kontrol penuh pada emisi buronan. 

Desain kursi tunggal 

Produsen katup orbit mendesain katup ini dengan dudukan tunggal yang tidak bergerak di kedua arah. Hal ini membantu mengurangi kemungkinan tekanan yang terperangkap di antara segel katup. 

Umur pemakaian yang panjang 

Pembuatan katup orbit telah membantu menghilangkan katup yang merepotkan karena katup ini menggunakan desain yang meningkatkan keunggulan kinerja yang menghasilkan pengurangan pemadaman pabrik dan biaya kepemilikan. 

Katup orbit meningkatkan aliran optimal 

Port yang dikurangi atau bukaan port penuh di katup orbit memberikan koefisien aliran yang tinggi. Hal ini meningkatkan efisiensi pemompaan dan mengurangi masalah erosi. 

Desain entri atas 

Katup Orbit menggunakan desain entri atas yang membantu selama perbaikan, inspeksi in-line, dan setelah penurunan tekanan, ini menyederhanakan operasi perawatan. 

Katup orbit menggunakan pemandu batang ganda 

Katup ini terbuat dari slot batang yang keras dan pin pemandu yang kuat untuk mengontrol putaran dan aksi pengangkatan batang katup.

Membersihkan diri sendiri

Ketika inti dimiringkan menjauh dari dudukan sebelum rotasi, hal ini segera menyebabkan aliran melingkar di sekitar permukaan inti. Aliran fluida membersihkan partikel asing dari dudukan tanpa aliran erosi lokal berkecepatan tinggi. 

Dibutuhkan torsi rendah untuk beroperasi 

Produsen katup orbit mendesain katup ini untuk bekerja tanpa gesekan segel yang membuatnya mudah berputar dengan menggunakan torsi rendah. 

Katup orbit tahan terhadap keausan

Katup Orbit dibuat dengan permukaan keras dari bahan yang dipoles yang membantunya bekerja dalam kondisi yang keras tanpa kehilangan integritas segel. 

Komponen katup orbit 

Katup orbit memiliki beberapa komponen seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Beberapa komponen ini dibahas di bawah ini.

Badan katup

Badan katup adalah selubung luar pada katup orbit. Ini digunakan untuk menampung komponen internal katup orbit. Badan katup harus kuat untuk menahan tekanan tinggi yang terkait dengan fluida yang mengalir. Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat badan katup adalah baja tahan karat, kuningan, dan baja karbon.

 Bonnet 

Ini adalah komponen katup orbit yang digunakan untuk menutupi badan katup. Bagian ini dihubungkan ke badan katup menggunakan mur dan baut atau dengan menggunakan sekrup. Saat memasang katup orbit, komponen internal dimasukkan ke dalam badan katup dan selanjutnya kap mesin dihubungkan ke badan. 

Batang 

Batang adalah komponen kuat yang terbuat dari bahan logam seperti baja. Ini digunakan untuk menghubungkan mekanisme kontrol eksternal ke mekanisme internal katup. Singkatnya, batang menghubungkan katup orbit ke aktuator. 

Pengepakan 

Packing adalah segel yang disimpan di sekeliling batang untuk mencegah cairan keluar.

Aktuator 

Aktuator dalam katup orbit adalah sumber daya untuk membuka / menutup katup. Aktuator dapat berupa manual, pneumatik, listrik, atau hidrolik. 

Paking anti api

Ini adalah paking yang digunakan untuk melindungi katup dari api terutama ketika katup digunakan untuk bekerja pada produk yang mudah terbakar seperti minyak bumi. Gasket terbuat dari bahan anti-api seperti grafit. 

Bantalan

Bantalan digunakan untuk menopang poros katup orbit terhadap beban sekaligus meningkatkan torsi pengoperasian yang rendah serta mengurangi keausan. Bantalan terbuat dari bahan yang kuat seperti baja tahan karat sehingga dapat menahan berat internal komponen dan tekanan internal. 

Gambar: Komponen katup orbit

Apa yang harus Anda pertimbangkan saat memilih/membeli katup orbit? 

Peringkat tekanan 

Produsen katup orbit membuat katup dengan kekuatan yang berbeda untuk menangani tingkat tekanan yang berbeda. Jadi, ketika memilih katup orbit, pertama-tama ketahui berapa banyak tekanan yang akan dihadapi katup tersebut. Ini dapat ditentukan berdasarkan tekanan apa yang akan dimiliki media. Jika kekuatan tekanan fluida lebih tinggi dari kekuatan katup, katup orbit akan rusak atau melukai operator katup. 

Kisaran suhu

Katup orbit dapat bekerja dalam berbagai tekanan. Namun, produsen katup orbit mendesain katup dengan kisaran suhu operasi tertentu. Sebelum membeli katup orbit, sangat penting untuk mengetahui suhu minimum dan maksimum yang akan dimiliki media. Suhu tinggi dapat merusak katup. Suhu yang sangat rendah dapat menyebabkan pembekuan pada katup. 

Sumber daya untuk katup orbit 

Pembukaan dan penutupan katup orbit membutuhkan daya untuk memberikan efek putaran untuk menutup atau membuka katup. Sumber daya menentukan aktuator yang akan digunakan. Jadi pilihlah katup orbit berdasarkan daya yang tersedia yaitu aktuator manual (dioperasikan dengan tangan), listrik, pneumatik, atau hidrolik. 

Kondisi lingkungan 

Ini adalah kasus di mana katup dapat terpapar pada kondisi yang dapat memengaruhi kerjanya seperti suhu panas/dingin dan media korosif. Lingkungan yang panas dapat merusak katup atau menyebabkan kebakaran jika bekerja pada produk yang mudah terbakar seperti minyak bumi. Suhu yang sangat rendah dapat menyebabkan pembekuan. Bahan korosif dapat merusak komponen eksternal katup seperti sekrup, mur, dan baut yang melemahkan badan katup. 

Berat dan penyangga 

Penting untuk mempertimbangkan berat katup orbit dan penyangganya. Beberapa katup sangat berat dan ini dapat memberikan banyak tekanan pada komponen penyangga lainnya dan akhirnya menghancurkannya. 

Ukuran katup 

Mengetahui ukuran katup adalah penting karena akan membantu untuk membeli katup orbit yang akan dengan mudah masuk ke dalam komponen plumping lainnya. Hal ini juga akan memastikan bahwa katup orbit tidak menabrak komponen lain dari sistem perpipaan atau tidak perlu mengubah sistem perpipaan. 

Aplikasi katup orbit 

• Digunakan dalam pengendalian produk minyak bumi karena menggunakan gasket tahan api. 
• Katup ini digunakan dalam industri kimia. 
• Pasokan air bersih. 
• Produksi minyak dan gas. 
• Bekerja dalam cairan kental. 
• Industri farmasi. 
• Pengering saringan tahi lalat. 

Keuntungan dari katup orbit 

• Bebas dari gesekan kursi. 
• Katup ini menggunakan desain sederhana yang memudahkan perbaikannya. 
• Bebas dari kebocoran sehingga mengurangi pemborosan dan pencemaran lingkungan. 
• Tahan terhadap korosi. 
• Cairan perpindahan panas atau panas. 
• Pematian darurat. 
• Katup ini menggunakan desain entri atas yang meningkatkan akses ke inspeksi in-line untuk perbaikan. 
• Tahan terhadap abrasi. 
• Dioperasikan menggunakan aktuator yang berbeda sesuai dengan preferensi pelanggan. 
• Membersihkan diri sendiri. 
• Katup ini memiliki rentang suhu pengoperasian yang luas dari -104°C hingga 427°C.

Kerugian dari katup orbit 

• Mahal dibandingkan dengan katup lainnya. 
• Aplikasi penting yang memerlukan pengoperasian sesuai petunjuk produsen untuk menghindari kerusakan fatal pada lingkungan, misalnya yang digunakan dalam industri perminyakan. 

Pemecahan masalah katup orbit 

Kerusakan struktural 

• Pegangan rusak. Hal ini dapat disebabkan oleh gerakan yang macet atau benturan eksternal. Identifikasi dan perbaiki sumber masalahnya. 
• Batang patah. Bisa jadi karena benturan eksternal atau gerakan beku. Periksa kriteria solusi gerakan beku dan penyebab kegagalan benturan. 
• Sambungan ujung terputus. Bisa jadi karena ketidaksejajaran atau karena dampak eksternal. Pastikan keselarasan sistem sempurna. 

Tubuh rusak

• Ketidaksejajaran sistem. Pastikan sistem disejajarkan dengan benar. 
• Tekanan internal yang berlebihan. Pastikan tekanan internal sesuai dengan yang direkomendasikan oleh produsen katup orbit.
• Serangan kimia. Pastikan bahan kimia yang bekerja pada katup orbit kompatibel dengan bahan internal katup untuk menghindari serangan pada katup. 

Sulit menutup atau membuka katup 

• Obstruksi internal; penumpukan partikel atau endapan. Lepaskan katup orbit untuk memeriksa serpihan, padatan, atau endapan semen pelarut. Bersihkan bahan-bahan ini dan pasang kembali katup. 

Kebocoran internal 

• Kerusakan termal. Hal ini dapat merusak katup orbit. Periksa rentang suhu pengoperasian katup orbit serta sumber panas eksternal yang dihasilkan dari desain sistem. 

Katup orbit tidak menutup

• Arah putaran yang salah. Periksa arah penutupan katup sesuai dengan petunjuk produsen. 
• Otomatisasi memiliki kesalahan. Untuk katup orbit otomatis, bisa jadi karena aktuator yang rusak. Jika itu adalah katup semi-otomatis, gunakan sistem manual untuk mematikan katup. Jika tidak, hubungi ahli teknis untuk memperbaiki aktuator. 

Ringkasan 

Katup orbit adalah katup yang menggunakan mekanisme buka/tutup miring dan berputar. Katup ini sangat menguntungkan dibandingkan dengan katup lainnya karena menggunakan mekanisme yang menghilangkan gesekan segel yang merupakan penyebab utama kegagalan pada katup seperti katup gerbang, katup sumbat, dan katup bola. Produsen katup Orbit merancang katup dengan bahan yang kuat yang membuatnya tahan terhadap bahan abrasif dan korosif.

Katup ini dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis aktuator yang digunakan yaitu katup orbit manual, katup orbit pneumatik, katup orbit hidrolik, dan katup orbit listrik. Produsen katup orbit menggunakan prinsip desain umum pada katup orbit yang membuat katup ini memiliki prinsip kerja dan fitur yang sama. Fitur katup orbit adalah desain kursi tunggal, tidak ada gesekan antara permukaan kursi, pembersihan sendiri, desain entri atas, dan operasi torsi rendah karena tidak ada gesekan, keausan, dan ketahanan abrasi. Fitur-fitur tersebut memberikan keunggulan katup orbit dibandingkan katup konvensional lainnya seperti katup bola, katup gerbang, dan katup sumbat.

Katup ini digunakan di berbagai industri seperti minyak dan gas, minyak bumi, bahan kimia, pasokan air, dan lainnya. Namun, meskipun katup ini memiliki fitur dan keunggulan super, harganya mahal untuk diproduksi dan dibeli.