“PENANGGULANGAN TERJADINYA LEAK (KEBOCORAN) PADA PACKING GLAND DI SAFETY VALVE “

TUGAS  

DASAR PENGOPERASIAN PABRIK

“PENANGGULANGAN TERJADINYA LEAK (KEBOCORAN) PADA PACKING GLAND DI SAFETY VALVE “

                                 Nama         : Aziz Rivaldi Nasution

                                 NIM           : 14 01 006

                                 Kelas          : II Teknik Kimia A

POLITEKNIK TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI

KEMENTERIAN PERINDUSTRIAN R.I.

MEDAN

2016

A.    Pengenalan

      Sebuah safety valve (katup pengaman) adalah mekanisme katup untuk melepas suatu fluida secara otomatis dari boiler, bejana tekanan, atau sistem lain ketika tekanan atau temperatur melebihi batas yang telah ditetapkan. Perangkat ini adalah bagian dari satu sistem katup pengaman yang lebih besar yaitu katup pengaman tekanan (PSV) atau katup pelepas tekanan (PRV). Bagian lain adalah relief valves, safety relief valves, pilot-operated relief valves, low pressure safety valves, and vacuum pressure safety valves. Katup pengaman pertama kali digunakan pada ketel uap selama revolusi industri. Boiler generasi awal sangat rentan terjadi ledakan karena tidak dilengkapi katup pengaman. Katup pengaman vakum (atau gabungan katup pengaman tekanan / vakum) digunakan untuk mencegah tangki agar tidak rusak saat pengosongan atau ketika air bilas dingin digunakan setelah CIP panas atau SIP.

      Katup pengaman juga dikembangkan untuk melindungi peralatan seperti bejana tekanan dan penukar panas. Ada dua jenis proteksi yang umum digunakan di industri yaitu proteksi termal dan proteksi aliran. Katup relief termal (thermal relief valves) umumnya dicirikan oleh ukuran katup relatif kecil yang diperlukan untuk memberikan perlindungan dari tekanan yang berlebihan yang disebabkan oleh ekspansi termal. Dalam kasus ini katup kecil ini memadai karena kebanyakan cairan hampir mampat, sehingga sejumlah cairan yang relatif sedikit dibuang melalui katup akan menghasilkan pengurangan substansial dalam tekanan. Perlindungan aliran ditandai dengan katup pengaman yang jauh lebih besar daripada yang dipasang dalam perlindungan termal dan umumnya untuk digunakan dalam situasi di mana jumlah yang signifikan dari gas atau cairan volume tinggi harus segera dibuang dalam rangka melindungi integritas dari vessel atau sistem perpipaan. Perlindungan ini secara alternatif dapat dicapai dengan memasang sistem proteksi integritas tekanan tinggi.

      “Pressure Relieving devices” atau biasa disebut “Katup Pengaman” atau istilah asingnya “Safety Valve”. Safety valve ialah suatu peralatan yang didesign untuk melindungi peralatan lain (Bejana Tekan, Boiler, Heat Exchanger, Piping, Compressor, dll) dan personel.Dengan membuka secara otomatis pada tekanan tertentu dan mencegah kerusakan akibat dari tekanan yang berlebihan dalam sistem proses dan penyimpanan.

      Seluruh bejana tekan yang didesign berdasarkan ASME maupun SNI harus dilengkapi dengan SV apapun jenisnya, asalkan sesuai dan menjadi tanggung jawab pemakai, untuk memastikan SV tersebut telah terpasang dengan benar sebelum peralatan tersebut dioperasikan.

1. Low Lift Safety Valve

Safety valve yang disknya naik secara otomatis, oleh sebab itu actualdischarge area ditentukan dari posisi disk. 

2. Full Lift Safety Valve.

Safety valve yang disknya naik secara otomatis, tetapi actualdischarge area tidak ditentukan oleh posisi disk, tetapi ditentukanoleh flow yang melalui valve.

3. Full Bore Safety Valve.

Jenis safety valve yang areanya diukur langsung pada body seat, saatvalve disk naik. Ini disebabkan tonjolan pada bore.

      Pressure Safety Valve adalah anggota dari dari kelompok Pressure Relief Device.. Pressure Relief Devices merupakan peralatan mekanis yang berfungsi melindungi sistem perpipaan dan peralatan pabrik dari tekanan berlebih (overpressure). Pressure relief devices dirancang untuk membuka pada saat kondisi darurat atau keadaan abnormal untuk mencegah meningkatnya tekanan fluida melebihi batas yang ditetapkan. Peralatan ini juga dirancang untuk mencegah terjadinya kondisi vakum yang berlebihan dalam suatu peralatan proses.

      Tujuan pemasangan Pressure relief devices tidak hanya untuk keamanan dan keselamatan kerja namun juga untuk mencegah terjadinya kerusakan peralatan, mencegah kehilangan bahan baku atau produk. Ada beberapa definisi penting yang dipakai yang berkaitan dengan pressure relieve device yaitu sebagai berikut:

1.      Relief Valve atau Pressure Relief Valve (PRV)

              Relief Valve atau Pressure Relief Valve (PRV) adalah suatu alat otomatik pembuang tekanan yang digerakan olah static pressure upstream dari valve dan yang membuka proporsional terhadap kenaikan tekanan diatas tekanan bukaan. Relief valve digunakan terutama pada fluida cair seperti air atau minyak. Kapasitas Relief Valves biasanya pada 10 atau 25 persen dari nilai overpressure tergantung pada aplikasinya.

2.      Safety Valve atau Pressure Safety Valve (PSV)

              Safety Valve atau Pressure Safety Valve (PSV) adalah suatu alat otomatik pembuang tekanan yang digerakkan oleh static pressure upstream dari valve dengan ciri membuka penuh atau poping. Safety valve digunakan terutama pada fluida gas atau uap.

3.      Safety Relief Valve (SRV)

              Safety Relief Valve (SRV) adalah suatu alat otomatik pembuang tekanan yang cocok untuk dipergunakan baik sebagai safety valve maupun sebagai relief valve tergantung pada penggunaannya. Namun di kalangan industri banyak yang mencampuradukkan istilah tersebut di atas dan hanya memakai istilah relief valve saja.

                  Terdapat banyak jenis relief valve yang tersedia untuk memenuhi aplikasi di berbagai macam industri. Meskipun beberapa standar baik nasional maupun internasional memberikan klasifikasi relief valve yang berbeda-beda namun secara umum relief valve terbagi atas :

1. Spring-Loaded Pressure Relief Valves (relief valves dengan spring/spiral tekan)

a. Non-Balanced (Conventional) Pressure Relief Valve

b. Balanced Pressure Relief Valve

2.   Special Pressure Relief Valve

  a. Pilot-Operated Valve

  b. Rupture Disk

B.     Kegunaan

1.      Kelebihan

a.       Sederhana.

b.      Banyak dipakai untuk "General Service".

c.       Murah, terutama untuk ukuran kecil dan material yang digunakan standar (misalnya body material Carbon Steel dan trim dari bahan Stainless Steel).

d.      Desain gagal aman, jadi kalau alat tidak bekerja maka proses tetap aman.

e.       Tidak memerlukan energy dari luar untuk menggerakkan valve.

2.      Kelemahan

a.       Set pressure yang terbatas.

b.      Kecenderungan mudah terjadi kebocoran pada tekanan tinggi dan jika set pressure terlalu dekat dengan operating pressure.

c.       Mahal, jika digunakan material tidak standar, terutama pada ukuran diameter yang besar.

d.      Back Pressure yang bervariasi atau berubah-ubah akan menimbulkan masalah.

e.       Biaya pemeliharaan tinggi.

C.    Keterpasangan

Alat pengaman yang berupa safety valve memiliki keterpasangan peralatan proses di pabrik Mini Plant PTKI Medan.

Daftar keterpasangan katup di Setiap Unit

Nama Jalur	Jumlah (Buah)
	Konstruksi
	Beroperasi dengan Bantuan Tenaga Manusia					Beroperasi Tidak dengan Bantuan Tenaga Manusia
	Gate valve	Globe valve	Needle valve	Ball valve	Sub Total	Check valve	Control valve	Safety valve	Selenoid valve
I.      Unit Destilasi
Jalur Feed Lantai 1	3	2	0	0	5	1	0	0	0
Jalur Feed Lantai 2	6	3	1	0	10	0	1	0	0
Reflux Lantai 1	3	3	0	0	6	1	0	0	0
Reflux Lantai 2	3	1	1	0	5	0	1	0	0
Overhead	1	0	0	0	1	0	0	0	0
Produk Atas	6	2	1	0	9	0	1	0	0
Produk Bawah Berisolasi	3	2	0	0	5	1	0	0	0
Produk Bawah Tak Berisolasi	4	2	1	0	7	0	1	0	0
Penyimpanan Feed Metanol	2	3	0	0	5	0	0	0	0
Penyimpanan Feed Air	2	3	0	0	5	0	0	1	0
CW ke E-2	2	3	0	0	5	0	0	0	0
RCW dari E-2	0	2	0	0	2	0	0	1	0
CW ke E-4	2	3	1	0	6	0	0	0	0
RCW dari E-4	0	3	0	0	3	0	0	1	0
LS ke E-1	2	2	0	0	4	0	1	0	0
SC dari E-1	2	3	0	1	6	0	0	0	1
LS ke E-3	1	2	0	0	3	0	0	0	0
SC dari E-3	2	3	0	0	5	0	0	0	0
LN ke Z-1 dan Z-2	1	1	1	0	3	1	0	0	0
II.    Unit Kompresor Udara Instrumen
CW ke C-1 CW ke E-5	0 0	1 1	0 0	0 0	1 1	0 0	0 0	0 0	0 0
RCW dari C-1 RCW dari E-5	0 0	2 3	0 0	0 0	2 3	0 0	0 0	0 1	0 0
IA dari C-2	0	3	0	0	3	0	0	0	0
III. Unit Menara Pendingin Air
CW dari Z-3	1	1	0	0	2	0	0	0	0
RCW ke Z-3	1	2	0	0	3	0	0	0	0
LW ke Z-3	1	1	0	0	2	0	0	0	0
IV.  Unit Boiler	0	6	0	1	7	0	0	3	0

D.    Mekanisme Kerja/Cara Kerja

      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 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.

      Cara kerja safety valve unik karena didisain khusus untuk melepaskan tekanan berlebih yang ada di equipment dan sistem perpipaan pada jaringan hydrant. Hal ini untuk mencegah kerusakan pada equipment, dan lebih penting lagi untuk menghindari kecelakaan pada para pekerja. Karena tekanan atau temperatur yang diterima oleh safety valve ketika melebihi batas yang telah yang telah ditetapkan, maka valve ini akan melepaskan kenaikan tekanan sebelum menjadi tekanan lebih ekstrim.

     

      Material yang digunakan untuk pegas safety valve terbuat dari baja, Cara kerja safety valve yang secara otomatis akan terbuka jika tekanan mencapai level tidak aman. Level tekanan pada valve ini bisa diatur sesuai dengan kemampuan jaringan yang akan telah di pasang, sehingga bisa ditentukan pada level tekanan berapa valve ini akan terbuka. Ketika tekanan kembali normal, Valve ini secara otomatis akan tertutup kembali.        

      Tekanan uap yang melebihi nilai yang sudah di setting pada Safety Valve akan memaksa Pegas pada Savety Valve bergerak secara mekanikal terdorong ke atas atau arah luar sehingga akan menyebabkan terbukanya sebuah saluran. Uap yang bertekanan tinggi tersebut akan keluar melalui saluran yang terbuka tersebut ke Atmosfer. Begitu Tekanan Uap sudah lebih rendah dari tekanan pegas, maka pegas akan bergerak menutup seperti keadaan sedia kala, sehingga saluran keluar akan tertutup.

      Safety Valve adalah pengaman terakhir untuk menurunkan teknan uap setelah beberapa upaya sebelumnya seperti menurunkan pembakaran dan juga membuka Elektric Motor Valve pada Superheater masih belum berhasil menurunkan tekanan uap. Kondisi membukanya Safety Valve biasanya terjadi apabila tekanan uap secara mendadak naik terlalu tajam akibat dari hilangnya beban Turbine Generator secara besar yang berakibat berlebihnya produksi uap yang menyebabkan naiknya tekanan uap secara mendadak. Namun jika naiknya tekanan uap tidak terjadi secara tiba-tiba biasanya operator bisa menurunkan pembakaran, mengarahkan sebagaian uap ke Condenser atau membuka Elektrik Motor Valve pada Superheater sehingga Safety Valve tidak akan bekerja membuka. Mengingat begitu pentingnya fungsi Safety Valve pada keamanan peralatan dan juga keselamatan manusia, maka tenaga kerja harus selalu memastikan bahwa Safety Valve dapat berfungsi dengan baik untuk membuang tekanan uap yang berlebih pada saat terjadi gangguan pada pengoperasian sebuah.

E.     Bentuk Gangguan Kerja

Adapun hal-hal yang sering jadi masalah pada safety valve adalah sebagai berikut:

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 periksa kembali putaran handwell, karena setelah mengencangkan gland nut 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.

F.     Tindakan Penanggulangan

1.      Analisa Kerusakan

Pada katup pengaman ruang in service beberapa penyebab di bawah ini umum terjadi terutama bila kurang dalam pemeliharaan.

a.       Korosi

              Korosi adalah jenis penyebab yang paling banyak yang membuat katup pengaman tidak berfungsi dengan baik ini disebabkan jenis korosi yang terdapat pada seluruh instalasi. Korosi dapat menyebabkan pitting pada bagian dari katup pengaman bahkan dapat menyebabkan bagian- bagian tersebut patah.

b.      Material asing

              Material asing seperti welding spetter slag, corrosive deposit dan lain-lain yang masuk ke dalam katup pengaman saat katup pengaman dalam posisi terbuka.

c.       Kebocoran

              Kebocoran pada seating surface setelah katup pengaman terpasang akibat mis alighment dari bagian katup.

2.      Proses perbaikan pada sefety valve pembongkaran dan pemeriksaan :

a.       Tentukan indikasi awal kerusakan dari user / inspeksi

b.      Bersihkan valve dengan proses steaming

c.       Pelajari kosntruksi safety valve untuk persiapan pembongkaran

d.      Bongkar / lepaskan bagian – bagian dari safety valve dengan langkah langkah sabagai berikut :

1)      Lepas nut lifting Washer

2)      Lepas stud bolt pengikat dengan body dengan spring case

3)      Angkat / pisahkan spring case dengan body

4)      Angkat spring washer dan spring

5)      Angkat spindle dengan disc

6)      Lepas lock upper dan lower

7)      Angkat lift stoper dan guide

8)      Lepas upper dan lower ring

9)       Lepaskan / pisahkan seat nozzle dengan body jika memungkinkan

10)  Bersihkan semua bagian – bagiannya

11)  lakukan  pemeriksaan secara visual pada komponen utama bagian dalamnya seperti : Disc,nozzle,spindle,spring dan lain-lain

12)  Bila ada indikasi kerusakan pada komponen bagian dalam / internal part valve buatlah langkah perbaiakan. Dan kerjakan sesuai langkah tersebut (sesuai prosedur).

G.    Ukuran Keberhasilan Penanggulangan

1.      Proses pengujian valve

Pengujian Safety valve dilakukan antara lain untuk tujuan :

a.       memastikan valve dan safety valve baru sudah sesuai dengan spesifikasi yang dipersyaratkan oleh pihak pembeli, baik yang merefer pada suatu standar tertentu atau spesifikasi khusus.

b.      mengetahui / melakukan diagnosa kerusakan atau kegagalan fungsi pada valve dan safety valve untuk menentukan langkah perbaikannya.

c.       Mengetahui dan memastikan hasil suatu perbaikan / rekondisi yangtelah dilakukan pada valve dan safety valve.

d.      Melakukan pengecekan kondisi valve dan safety valve yang telahdioperasikan baik yang dilakukan secara periodic berdasarkan suatu jadwal ( time based ) atau karena kriteria lainnya.

      Pressure Relief Valve (PRV) memegang peranan yang sangat penting dalam process safety di reaktor nuklir. PRV bekerja melindungi peralatan bertekanan dari kemungkinan terjadinya tekanan berlebih overpressure. Tekanan berlebih terjadi akibat ketidakseimbangan atau kekacauan aliran material dan energi dalam sistem sehingga terkonsentrasi di sejumlah bagian sistem. Analisis penyebab dan besarnya overpressure merupakan kajian neraca massa dan energi yang spesial dan kompleks, namun dalam tulisan ini dibatasi untuk melakukan perhitungan gaya reaksi yang diakibatkan oleh bekerjanya safety valve karena overpressure.