learning

1. Risnadi Tiawarman Syarif (114.120042)
Pratikum sirkuit fluida
Jenis-Jenis Valve dan Fungsinya
1. Pengertian Valve
Valve atau yang biasa disebut katup adalah sebuah perangkat yang mengatur,
mengarahkan atau mengontrol aliran dari suatu cairan (gas, cairan, padatan terfluidisasi)
dengan membuka, menutup, atau menutup sebagian dari jalan alirannya.
Valve/katup dalam kehidupan sehari-hari, paling nyata adalah pada pipa air,
seperti keran untuk air. Contoh akrab lainnya termasuk katup kontrol gas di kompor,
katup kecil yang dipasang di kamar mandi dan masih banyak lagi.
Katup memainkan peran penting dalam aplikasi industri mulai dari
transportasi air minum juga untuk mengontrol pengapian di mesin roket.
Valve/Katup dapat dioperasikan secara manual, baik oleh pegangan , tuas
pedal dan lain-lain. Selain dapat dioperasikan secara manual katup juga dapat
dioperasikan secara otomatis dengan menggunakan prinsip perubahan aliran tekanan,
suhu dll. Perubahan2 ini dapat mempengaruhi diafragma, pegas atau piston yang pada
gilirannya mengaktifkan katup secara otomatis.
2. Macam-Macam Valve dan Fungsinya
i. Gate valve.
Gate valve adalah jenis katup yang digunakan untuk membuka aliran
dengan cara mengangkat gerbang penutup nya yang berbentuk bulat atau persegi
panjang.
Gate Valve adalah jenis valve yang paling sering dipakai dalam sistem
perpipaan. Yang fungsinya untuk membuka dan menutup aliran.
Gate valve tidak untuk mengatur besar kecil laju suatu aliran fluida
dengan cara membuka setengah atau seperempat posisinya, Jadi posisi gate pada
valve ini harus benar benar terbuka (fully open) atau benar-benar tertutup (fully

2. close). Jika posisi gate setengah terbuka maka akan terjadi turbulensi pada aliran
tersebut dan turbulensi ini akan menyebabkan :
a) Akan terjadi pengikisan sudut-sudut gate.
laju aliran fluida yg turbulensi ini dapat mengikis sudut-sudut gate yang
dapat menyebabkan erosi dan pada akhirnya valve tidak dapat bekerja
secara sempurna.
b) Terjadi perubahan pada posisi dudukan gerbang penutupnya.
Gerbang penutup akan terjadi pengayunan terhadap posisi dudukan (seat),
sehingga lama kelamaan posisi nya akan berubah terhadap dudukan (seat)
sehingga apabila valve menutup maka gerbang penutupnya tidak akan
berada pada posisi yang tepat, sehingga bisa menyebabkan passing.
Ada 3 jenis gate valve:
 Rising Stem Gate Valve, jika dioperasikan handwheel naik dan
stem juga naik.
 Non Rising Stem Gate Valve, jika di opersikan handwheel tetap
dan stem juga tetap.
 Outside Screw & Yoke Gate Valve, jika di operasikan handwheel
tetap tapi stemnya naik.
Rising Stem & Non Rising Stem digunakan untuk tekanan yang tidak terlalu
tinggi, dan tidak cocok untuk getaran. Outside Screw & Yoke Gate Valve amat
cocok digunakan untuk high pressure. Biasanya OS & Y banyak di gunakan di
lapangan minyak, medan yang tinggi, temperature tinggi. Karena pada OS & Y
stem naik atau turun bisa dijadikan sebagai penanda. Contoh, apabila stem tinggi
itu menandakan posisi valve sedang buka penuh. Pada dasarnya body & bonet
pada gate terbuat dari bahan yang sama
Keuntungan menggunakan Gate Valve :
 Low pressure drop waktu buka penuh
 Amat ketat dan cukup bagus waktu penutupan penuh
 Bebas kontaminasi
 Sebagai Gerbang penutupan penuh, sehingga tidak ada tekanan lagi.
Cocok apabila akan melakukan service / perbaikan pada pipa
Kerugian menggunakan Gate Valve :
 Tidak cocok di pakai untuk separuh buka, karena akan menimbulkan
turbulensi sehingga bisa mengakibatkan erosi dan perubahan posisi gate
pada dudukan
 Untuk membuka dan menutup valve perlu waktu yang panjang dan
memerlukan torsi / torque yang tinggi
 Untuk ukuran 10 “ keatas tidak cocok dipakai untuk steam.

3. ii. 2. Globe valve
Global Valve digunakan untuk mengatur besar kecilnya laju aliran fluida
dalam pipa (throttling). Prinsip dasar dari operasi Globe Valve adalah gerakan
tegak lurus disk dari dudukannya. Hal ini memastikan bahwa ruang berbentuk
cincin antara disk dan cincin kursi bertahap sedekat Valve ditutup.
Dengan mudah memutar handel valve, besarnya aliran zat yang melewati
valve bisa diatur.Dudukan valve yang sejajar dengan aliran, membuat globe valve
efisien ketika mengatur besar kecilnya aliran dengan minimum erosi piringan dan
dudukan. Namun demikian tahanan didalam valve cukup besar.
Desain Globe Valve yang sedemikian rupa, memaksa adanya perubahan
arah aliran zat didalam valve, sehingga tekanan menurun drastis dan
menyebabkan turbulensi di dalam valve itu sendiri. Dengan demikian, Globe
Valve tidak disarankan diinstal pada sistem yang menghindari penurunan tekanan,
dan sistem yang menghindari tahanan pada aliran.
Ada tiga jenis desain utama bentuk tubuh Globe Valve, yaitu: Z-
body, Y-body dan Angle- body :
 Z-Body desain adalah tipe yang paling umum yang sering dipakai,
dengan diafragma berbentuk Z. Posisi dudukan disk horizontal
dan pergerakan batang disk tegak lurus terhadap sumbu pipa atau
dudukan disk. Bentuknya yang simetris memudahkan dalam
pembuatan, instalasi maupun perbaikannya.
 Y-Body desain adalah sebuah alternatif untuk high pressure drop.
Posisi dudukan disk dan batang (stem) ber sudut 45˚ dari arah
aliran fluidanya. Jenis ini sangat cocok untuk tekanan tinggi
 Angle-Body desain adalah modifikasi dasar dari Z-Valve. Jenis
ini digunakan untuk mentransfer aliran dari vertikal ke horizontal.

4. Macam-macam bentuk Disc/plug dari Globe Valve :
 Type Plug Disk
 Tipe Regulating disk
 Tipe flat disk
 Tipe soft seat disk
 Tipe guide disk
Keuntungan menggunakan Globe valve adalah :
 Kemampuan dalam menutup baik.
 Kemampuan throttling (mengatur laju aliran) Cukup baik.
Kelemahan utama penggunaan Globe Valve adalah:
 Penurunan tekanan lebih tinggi dibandingkan dengan Gate Valve
 Valve ukuran besar membutuhkan daya yang cukup atau aktuator yang
lebih besar untuk beroperasi
iii. Angel Valve
Sama seperti globe valve, angle valve juga digunakan pada situasi dimana
pengaturan besar kecil aliran diperlukan (throttling). Namun angle valve di buat
dengan sudut 90°, hal ini untuk mengurangi pemakaian elbow 90° dan fitting
tambahan. digunakan untuk mengubah aliran sebesar 90 derajat. Valve ini bisa
digunakan juga sebagai pengganti elbow.
iv. Check Valve

5. Check valve adalah alat yang digunakan untuk membuat aliran fluida
hanya mengalir ke satu arah saja atau agar tidak terjadi reversed flow/back flow.
untuk mengalirkan fluida hanya ke satu arah dan mencegah aliran ke arah
sebaliknya. tidak menggunakan handel untuk mengatur aliran, tapi menggunakan
gravitasi dan tekanan dari aliran fluida itu sendiri. Karena fungsinya yang dapat
mencegah aliran balik (backflow) Check Valve sering digunakan sebagai
pengaman dari sebuah
equipment dalam sistem perpipaan.
Aplikasi valve jenis ini dapat dijumpai pada outlet/discharge dari
centrifugal pump. Ketika laju aliran fluida sesuai dengan arahnya, laju aliran
tersebut akanmembuat plug atau disk membuka. Jika ada tekanan yang datang
dari arahberlawanan, maka plug atau disk tersebut akan menutup.
Check Valve memiliki perbedaan yang signifikan dari Gate Valve dan
Globe Valve. Valve ini di disain untuk mencegah aliran balik.
Ada beberapa jenis check valve, tapi ada 2 jenis yang paling umum yaitu
Swing Check dan Lift Check. Swing Check Valve biasanya dipasangkan dengan
Gate Valve, sedangkan Lift Check Valve oleh beberapa pabrikan digunakan untuk
menggantikan fungsi Ball Valve sebagai Ball Check Valve. Check Valve tidak
menggunakan handel untuk mengatur aliran, tapi menggunakan gravitasi dan
tekanan dari aliran fluida itu sendiri. Karena fungsinya yang dapat mencegah
aliran balik (backflow) Check Valve sering digunakan sebagai pengaman dari
sebuah equipment dalam sistem perpipaan.
Ada 3 ( tiga ) jenis check valve
 Swing Check Valve

6. Swing check valve terdiri atas sebuah disk seukuran dengan pipa yang
digunakan, dan dirancang menggantung pada poros (hinge pin) di bagian atasnya.
Apabila terjadi aliran maju atau foward flow, maka disk akan terdorog oleh
tekanan sehingga terbuka dan fluda dapat mengalir menuju saluran outlet.
Sedangkan apabila terjadi aliran balik atau reverse flow, tekanan fluida akan
mendorong disk menutup rapat sehingga tidak ada fluida yang mengalir. Semakin
tinggi tekanan balik semakin rapat disk terpasang pada dudukannya.
Usage : One way flow / pengaliran satu arah
Advantages : Klo sudah buka ringan, low pressure drop / kehilangan tekanan
sangat rendah, cost nya murah
Disadvantages : Kebocoran amat tinggi dan aliran rendah karena terganggu
dengan adanya hambatan.
 Lift Check Valve
Penggunaan untuk fluida steam, gas, maupun liquid yang mempunyai flow
yang tinggi.
Dalam konfigurasinya mirip dengan globe valve hanya saja pada globe
valve putaran disk atau valve dapat dimanipulasi sedangkan pada lift check valve
tidak (karena globe valve adalah jenis valve putar dan control valve).
Port inlet dan outlet dipisahkan oleh sebuah plug berbentuk kerucut yang
terletak pada sebuah dudukan, umumnya berbahan logam. Ketika terjadi foward
flow, plug akan terdorong oleh tekanan cairan sehingga lepas dari dudukannya
dan fluida akan mengalir ke saluran outlet. Sedangkan apabila terjadi reverse
flow, tekanan fluda justru akan menempatkan plug pada dudukannya, semakin
besar tekanan semakin rapat pula posisi plug pada dudukannya, sehingga fluida
tidak dapat mengalir.

7. Bahan dari dudukan plug adalah logam, hal ini mempertimbangkan tingkat
kebocoran yang sangat sedikit dari check valve tersebut. Umumnya lift check
valve digunakan untuk aplikasi fluida gas karena tingkat kebocoran yang kecil.
Penggunaan check valve tipe lift ini di industri adalah untuk mencegah aliran
balik condensate ke steam trap yang dapat menyebabkan terjadinya korosi pada
turbin uap. Keuntungan menggunakan lift check valve adalah terletak pada
kesederhanaan desain dan membutuhkan sedikit pemeliharaan. Kelemahannya
adalah instalasi dari check valve jenis lift hanya cocok untuk pipa horisontal
dengan diameter yang besar.
 Backwater check valve
Backwater valve, banyak digunakan pada sistem pembuangan air bawah tanah
yang mencegah terjadinya aliran balik dari saluran pembuangan saat terjadi
banjir. Saat banjir saluran pembuangan akan penuh dan bertekanan tinggi
sehingga memungkinkan terjadinya aliran balik, dengan menggunakan back water
valve, hal ini dapat diatasi dengan baik.
 Swing Type Disk Check Valve

8. Dalam penggunaan swing check valve dan lift check valve terbatasi hanya untuk
pipa ukuran besar (diameter DN80 atau lebih). jadi sebagai solusinya adalah
dengan menggunakan Disk check valve. Dengan menggunakan Disk ceck valve
dapat digunakan tubing dengan ukuran yang mengerucut pada satu sisinya
sehingga dapat diaplikasikan pada pipa yang lebih kecil ukurannya.
 Disk Check valve
Disk Check valve terdiri atas body, spring, spring retainer dan disc.
Prinsip kerjanya adalah saat terjadi foward flow, maka disk akan didorong oleh
tekanan fluida dan mendorong spring sehingga ada celah yang menyebabkan
aliran fluida dari inlet menuju outlet. Sebaliknya apabila terjadi reverse flow,
tekanan fluida akan mendorong disk sehingga menutup aliran fluida.

9. Perbedaan tekanan diperlukan untuk membuka dan menutup valve jenis
ini dan ini ditentukan oleh jenis spring yang digunakan.
Selain spring standar, tersedia juga beberapa pilihan spring yang tersedia:
 No spring- Digunakan di mana perbedaan tekanan di valve kecil.
 Nimonic spring- Digunakan dalam aplikasi suhu tinggi
 Heavy duty spring - Hal ini meningkatkan tekanan pembukaan
yang diperlukan. Bila dipasang pada line boiler water feed, dapat
digunakan untuk mencegah uap boiler dari kebanjiran ketika
mereka unpressurised.
 Split disc check valve
Split Disk check valve terdiri dari disk yang bagian tengahnya merupakan
poros yang memungkinkan disk bergerak seolah terbagi dua bila didorong dari
arah yang benar (foward flow) dan menutup rapat bila ditekan dari arah yang
salah (reverse flow).
v. Ball Valve
Ball Valve adalah sebuah Valve atau katup dengan pengontrol aliran
berbentuk disc bulat (seperti bola/belahan). Bola itu memiliki lubang, yang berada
di tengah sehingga ketika lubang tersebut segaris lurus atau sejalan dengan kedua
ujung Valve / katup, maka aliran akan terjadi.
Tetapi ketika katup tertutup, posisi lubang berada tegak lurus terhadap
ujung katup, maka aliran akan terhalang atau tertutup. Ball valve banyak
digunakan karena kemudahannya dalam perbaikan dan kemampuan untuk
menahan tekanan dan suhu tinggi. Tergantung dari material apa mereka terbuat,
Bal Valve dapat menahan tekanan hingga 10.000 Psi dan dengan temperature
sekitar 200 derajat Celcius.

10. Ball Valve digunakan secara luas dalam aplikasi industri karena mereka
sangat serbaguna, dapat menahan tekanan hingga 1000 barr dan suhu hingga 482
° F (250 ° C). Ukurannya biasanya berkisar 0,2-11,81 inci (0,5 cm sampai 30 cm).
Ball Valve dapat terbuat dari logam , plastik atau pun dari bahan keramik.
Bolanya sering dilapisi chrome untuk membuatnya lebih tahan lama.
Ada 2 tipe Ball Valve yaitu :
 Full bore ball valve
Full bore ball valve adalah tipe ball valve dengan diameter lubang bolanya sama
dengan diameter pipa. Jenis full bore ball valves biasanya digunakan pada blow
down, piggable line, production manifold, pipeline dll.
 Reduced bore ball valves
Reduced bore ball valves adalah jenis ball valve yang diameter lubang bolanya
tidak seukuran dengan ukuran pipa. Minimum diameter bola katup yang
berkurang adalah satu ukuran lebih rendah dari ukuran diameter pipa
sebenarnya. Misalnya ukuran diameter pipa 4 inci dan diameter bola valve adalah
3 inchi.
Dan ada 2 jenis jalur pada ball valve, full bore dan reduced bore.
Usage ( Fungsi ) Ball Valve:
1 Flow control/pengendalian Aliran

11. 2 Pressure control/pengendali tekanan
3 Shut off
4 Cocok untuk high pressure dan temperatures/tekanan dan suhu yang tinggi
Advantages/kelebihan ball valve:
1 A very low pressure drop/kehilangan tekanan sangat rendah
2 Low leakage/cukup jarang bocor
3 Small in size dan ball valve tidak begitu berat jika dibandingkan dengan
valve lain yang sejenis
4 Mudah dibuka dan tidak mudah terkontaminasi.
Disadvantages/kekurangan ball valve :
1 Seat bisa rusak karena adanya gesekan antara ball dengan seat
2 Pembukaan handle yang cepat bisa menimbulkan water hammer/palu air
pada system sehingga terjadi tekanan yang besar yang bisa merusak
system/sambungan dan dinding pipa
Fungsi dari "Ball Valve" ini untuk mengontrol aliran. Untuk valve jenis ini,
metode buka-tutup jalur menggunakan bola (disk pada butterfly valve) berlubang
ditengahnya. Jika posisi bola ada dijalur, valve dalam kondisi tertutup, dan
sebaliknya, jika posisi lubang ditengah bola yang ada di jalur, valve dalam posisi
terbuka.
Sering dipakai pada proses hydrocarbon, ball valve mampu mengatur besar kecil
alirangasdanuap terutama untuk tekanan rendah. Valve ini dapat dengan cepat
ditutupdan cukup kedap untuk menahan
fluida/ zat cair. Ball valve tidak menggunakan handwheel, tetapi menggunakan
ankle untuk membuka atau menutup valve dengan sudut 90°. Disainnya yang
simpel, meminimalkan turunnya tekanan pada saat valve dibuka penuh..
vi. Plug/cock Valve

12. Kegunaan dari plug valve adalah untuk fully open dan fully close
(isolation atau on/off control). untuk mengontrol (membuka dan menutup) aliran
pada plug valve, plug mempunyai celah atau lubang tempat aliran lewat. Saat
handle diputar menuju open position maka plug akan berputar secara rotasi
terhadap seat dan bagian yang bercelah akan melewatkan aliran. Namun pada saat
handle diputar pada close position maka plug akan berputar secara rotasi terhadap
seat dan bagian yang tak bercelah akan menahan aliran, sehingga aliran pun akan
berhenti. Sama seperti ball ball valve namun tetapi bagian dalamnya bukan
berbentuk bola, melainkan silinder. Karena tidak ada ruangan kosong di dalam
badan valve, maka cocok untuk fluida yang berat atau mengandung unsur padat
seperti lumpur.
Jenis - jenis valve yang lain yang masih termasuk plug valve adalah:
 Three way plug valve : yaitu jenis plug valve yang mempunyai 3 port
(sambungan), 1 untuk inlet dan 2 untuk outlet. Dengan menggunakan valve ini
maka dengan mudah kita dapat mengarahkan outlet kearah aliran/pipa yang
dikehendaki.
 Four way plug valve : Biasa digunakan pada fluida cooling water yang melewati
heat exchanger, dimana aliran cooling water bisa dengan mudah dibalikkan
arahnya dengan tujuan untuk membersihkan heat exchanger tersebut dari kotoran-
kotoran (fouling, sediment, solids).
vii. Screwed Down Return Globe Check Valve

13. Modelnya hampir sama dengan globe valve, bedanya ada tambahan housing /
casing pendukung yang otomatis jika ada media yang mengalir pada valve.
viii. Butterfly Valve
Butterfly Valve memiliki bentuk yang unik jika dibandingkan dengan
valve-valve yang lain. Butterfly menggunakan plat bundar atau disk yang
dioperasikan dengan ankel untuk posisi membuka penuh atau menutup penuh
dengan sudut 90°. Disk ini tetap berada ditengah aliran, dan dihubungkan ke
ankel melalui shaft. Saat valve dalam keadaan tertutup, Disk tersebut tegak lurus
dengan arah aliran, sehingga aliran terbendung, dan saat valve terbuka wafer
sejajar/ segaris dengan aliran, sehingga zat dapat mengalir melalui valve.

14. Batterfly valve memiliki turbulensi dan penurunan tekanan (pressure drop)
yang minimal. Valve ini bagus untuk pengoperasian on-off ataupun throttling, dan
bagus untuk mengontrol aliran zat cair atau gas dalam jumlah yang besar. Namun
demikian valve ini biasanya tidak memiliki kekedapan yang bagus, dan harus
digunakan pada situasi/ sistem yang memiliki tekanan rendah (low-pressure)
ix. Diaphragm Valve
Diaphragm valve bisa digunakan untuk mengatur aliran (trhottling) dan
bisa juga digunakan sebagai on/off valve. Diaphgram valve handal dalam
penanganan material kasar seperti fluida yang mengandung pasir, semen, atau
lumpur, serta fluida yang mempunyai sifat korosif
x. Motor operated Valve

15. Valve tipe ini, batang (stem) valve dihubungkan (joint/couple) dengan penggerak
(aktuator) yang berupa motor listrik. Pada pelaksanaannya, ada yang
menggunakan listrik AC (alternating current = listrik arus bolak-balik) dan ada
juga yang menggunakan listrik DC (direct current = listrik arus searah).
xi. Pinch valve

16. Pinch valve digunakan untuk menangani fluida yang berlumpur, endapan, dan
yang mempunyai partikel-partikel solid yang banyak serta fluida-fluida yang
mempunyai kecenderungan untuk terjadi kebocoran (leak).
xii. Safety/Relief valve
Safety/Relief valve memiliki fungsi yang sangat berbeda dari valve-valve
yang lain. Valve ini didisain khusus untuk melepas tekanan berlebih yang ada di
equipment dan sistem perpipaan. Untuk mencegah kerusakan pada equipment,
dan lebih penting lagi cedera pada pekerja, relief valve dapat melepas kenaikan
tekanan sebelum menjadi lebih ekstrim.
Relief valve menggunakan pegas baja (lihat gambar di bawah ini), yang
secara otomatis akan terbuka jika tekanan mencapai level yang tidak aman. Level
tekanan pada valve ini bisa diatur, sehingga bisa ditentukan pada level tekanan
berapa valve ini akan terbuka. Ketika tekanan kembali normal, relief valve secara
otomatis akan tertutup kembali.
Safety valve adalah jenis valve yang mekanismenya secara otomatis
melepaskan zat dari boiler, Bejana tekan, atau suatu sistem, ketika tekanan atau
temperatur melebihi batas yang telah ditetapkan.
Cara kerja Pressure Safety Valve :
Pressure savety valve mempunyai tiga bagian utama yaitu inlet, outlet dan spring set.
Fluida bertekanan berada pada inlet PSV. PSV posisi menutup selama tekanan fluida

17. lebih kecil dibandingkan tekanan spring pada spring set. Sebaliknya jika tekanan fluida
lebih tinggi dibandingkan tekanan spring set maka springset akan bergerak naik dan
membuka katup yang akan membuang tekanan melalui outlet sampai tekanan fluida
maksimal sama dengan tekanan spring set
xiii. Solenoid Valve
Tipe ini, penggerak buka-tutup valve adalah rangkaian elektro-magnet yang
ditimbulkan oleh kumparan yang dilalui arus listrik.