SISTEM PEMELIHARAAN DAN CARA PENGATURAN SAFETY VALVE (KATUB PENGAMAN TEKANAN) PADA PERALATAN DI PABRIK MINI PTKI MEDAN Karya Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan RAHMAT AZIZI 075203014
PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
SISTEM PEMELIHARAAN DAN CARA PENGATURAN SAFETY VALVE (KATUB PENGAMAN TEKANAN) PADA PERALATAN DI PABRIK MINI PTKI MEDAN Oleh : RAHMAT AZIZI Nim. 075203014 Disetujui Oleh : Pembimbing
Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si. Nip. 19540531 198601 1 002 Diketahui Oleh : KETUA PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INTRUMENTASI PABRIK Fakultas Teknik USU
Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si. Nip. 19540531 198601 1 002
PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK Pada dunia industri penggunaan peralatan instrumentasi merupakan hal yang sangat penting dalam proses operasi produksi suatu pabrik. Sejalan dengan kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin pesat pada saat ini, manusia selalu berusaha untuk menemukan atau menciptakan suatu peralatan yang dapat mempermudah pekerjaan pada suatu proses. Untuk itu peralatan tersebut harus dapat menghasilkan pengukuran atau pendeteksian dengan optimal. Beberapa parameter yang menjadi dasar bahan pengukuran pada jalannya proses yaitu tekanan (pressure), suhu (temperature), tinggi permukaan (level) dan aliran (flow).
Katub adalah suatu benda yang mengatur laju aliran, semua katub yang banyak digunakan pada dasarnya adalah untuk membuka dan menutup aliran sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan. Sebuah katup pengaman pengaturan untuk sebuah operasi instalasi dengan media tekanan memiliki input tekanan medium dan media keluaran tekanan dihubungkan dengan katup. Katub pengaman merupakan kelengkapan rangkaian perpipaan yang mempunyai peranan penting untuk menjaga dan mengamankan suatu peralatan maupun rangkaian perpipaan pada saat pabrik beroperasi. Katub pengaman ini bekerja berdasarkan tekanan dari suatu aliran. Apabila pada suatu peralatan atau rangkaian perpipaan mengalami tekanan yang berlebih, maka katub pengaman secara otomatis akan membuang tekanan yang berlebih tersebut, sehingga tekanan yang terjadi tidak lebih dari yang ditentukan.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis sampaikan kepada Allah SWT, atas berkah dan rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya akhir ini. Tidak lupa pula penulis ucapkan ribuan terima kasih kepada ayahanda Ahmad Sangkot Pohan dan ibunda tercinta Darmawati Sagala yang tak pernah letih mengasuh, membesarkan, memberi dukungan moral maupun materil dan selalu menyertai ananda dengan do’a sampai dengan menyelesaikan Karya Akhir ini. Dalam proses penyusunan karya akhir, penulis telah mendapat bimbingan dan arahan dari berbagai pihak, maka untuk bantuan yang diberikan baik materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sepantasnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1.
Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
2.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si selaku ketua Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik.
3.
Bapak Rahmad Fauzi ST, MT. selaku Sekretaris Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik.
4.
Bapak Drs. Hasdari Helmi MT, selaku Kordinator Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik.
Universitas Sumatera Utara
5.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si, selaku Dosen Pembimbing penulis yang telah banyak memberikan masukan dan arahan dalam penulisan Karya Akhir ini.
6.
Bapak Ir. Satria Ginting selaku Dosen Wali.
7.
Orang tua dan adinda tercinta yang telah memberikan dukungan moril dan materil serta do’a-do’anya.
8.
Orang yang selalu memberikan saya semangat dan motivasi sekaligus juga orang yang saya sayangi Yuliawanti Pertiwi Sari SHi.
9.
Rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknologi Instrumentasi Pabrik yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu khususnya angkatan 2007, 2006 dan 2005 yang telah banyak membantu penulis. Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih ada terdapat kekurangan-
kekurangan
dan
masih
jauh
dari
kesempurnaan
dikarenakan
keterbatasan
pengetahuan dan wawasan dalam ruang lingkup pembelajaran. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran sebagai penyempurnaan dari karya akhir ini. Semoga karya akhir ini ada manfaatnya bagi kita semua terutama bagi penulis sendiri. Medan, 25 November 2011 Penulis
Rahmat Azizi 075203014
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Abstrak .................................................................................................................i Kata Pengantar ....................................................................................................ii Daftar Isi ..............................................................................................................iv Daftar Gambar ....................................................................................................vii Daftar Tabel .........................................................................................................viii BAB 1 PENDAHULUAN ....................................................................................1 1.1
Latar Belakang ........................................................................................1
1.2
Maksud dan Tujuan .................................................................................2
1.3
Kegunaan dan Manfaat ...........................................................................3
1.4
Rumusan Masalah ...................................................................................3
1.5
Batasan Masalah......................................................................................3
1.6
Metode Penulisan ....................................................................................4
1.7
Sistematika Penulisan..............................................................................4
BAB 2 LANDASAN TEORI ...............................................................................6 2.1
Katub .......................................................................................................6
2.2
Bahan dan Material Katub ......................................................................8
2.3
Katub Pengaman (safety valve dan Relief valve) ...................................10
2.4
Jenis-Jenis Katub Pengaman Tekanan ....................................................11
2.5
Jenis-Jenis Relief valve ...........................................................................12
Universitas Sumatera Utara
2.6
Sistem Pembebasan Tekanan ..................................................................29
2.7
Penggunaan Sistem Pembebasan Tekanan untuk mencegah Kelebihan Tekanan dari Pabrik ................................................................................30
2.8
Tujuan Sistem Pembebas Tekanan..........................................................30
2.9
Sistem Pemeliharaan ...............................................................................31
2.10 Pemeliharaan Mekanik Peralatan ............................................................38 BAB 3 PERMASALAHAN POKOK .................................................................39 3.1
Katub Pengaman (safety valve) ..............................................................39
3.2
Jenis-Jenis Tekanan yang terjadi pada Katub Pengaman ........................42
3.3
Analisis penyebab terjadinya tekanan berlebih .......................................44
3.4
Katub Pengaman pada Boiler ..................................................................46
3.5
Mengatur Tekanan dan Kapasitas pada Boiler........................................50
3.6
Jenis Sambungan .....................................................................................52
3.7
Sertifikasi dari Katub ..............................................................................52
3.8
Penandaan ...............................................................................................52
BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .....................................54 4.1
Materi ......................................................................................................54
4.2
Metoda.....................................................................................................55
4.3
Pengujian Katub Pengaman untuk menentukan sifat-sifat Operasi ........57
4.4
Pembahasan .............................................................................................57
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................................59 5.1
Kesimpulan .............................................................................................59
5.2
Saran ........................................................................................................60
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................61
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
2.1
Katub bola (globe valve) .........................................................................6
2.2
Katub Pintu (gate valve)..........................................................................7
2.3
Katub Searah (check valve).....................................................................7
2.4
Elemen-elemen dari safety valve dan bahan material .............................9
2.5
Safety valve dan relief valve ...................................................................11
2.6
Tipikal Conventional relief valve............................................................14
2.7
Tipikal Balanced Bellow PRV ................................................................17
2.8
Pilot Operated PRV (Tipe Piston) ...........................................................20
2.9
Pilot Operated PRV (Tipe Diafragma) ....................................................21
2.10
Tipikal Rupture Disk ...............................................................................22
2.11
Pemasangan Rupture Disk pada Inlet PRV .............................................28
2.12
Bath-tub curve Maintenance ...................................................................35
3.1
Katub Pengaman (safety valve) ..............................................................39
3.2
Tekanan pada Sistem Pelepasan (Build up back Pressure) .....................43
3.3
Penyebab Tekanan Balik (Superimposed back Pressure) .......................44
3.4
Katub Pengaman yang terpasang di Boiler .............................................48
3.5
Meteran Uap (PG) dan Pipa Pindah ........................................................51
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor 1
Judul
Halaman
Hasil Pengujian dan Pengesetan..............................................................56
Universitas Sumatera Utara
