Select Page

Rangkuman Diskusi Mailing List Migas Indonesia (Januari 2003) ini membahas tentang ‘Control Valve Selection & Sizing Manual’ . Ada beberapa macam Sizing untuk Control Valve Selection?

Pertanyaan :

Adakah yang mempunyai "Control Valve Selection & Sizing Manual"
yang biasanya dipublish oleh vendor CV, tapi dalam bentuk electronic file?

Tanggapan 1 :

Ada beberapa macam Sizing untuk selection Control Valve, jika belum mengacu
ke salah satu manufacturer biasanya dipakai Instrucalc sizing karena software
ini lebih general untuk semua control valve.

Pada umumnya semua manual untuk Instrucalc di’publish’ dalam bentuk hard copy.
Untuk mendapatkan Instrucalc, biasanya anda mesti order langsung ke Publishernya.
Tapi saya rasa tidak ada salahnya anda minta ke beberapa vendor (seperti Fisher)
karena pada umumnya hasil kalkulasi keduanya tidak begitu signifikan.

Tanggapan 2 :

Secara umum, perhitungan Cv control valve sama-sama based on ISA S-75.01 (Flow
Equations for Sizing Control Valves). Jadi kalau soal berapa Cv untuk satu kondisi
proses yang sama hasilnya akan sama. Vendor biasanya akan sedikit berbeda dalam
nilai Cv-nya untuk size control valve yang sama. Misalnya control Valve dari
vendor-A untuk size 2", globe valve misalnya Cv = 100, vendor-B Cv = 110
dsb-dsb (sekedar contoh). Dari situlah bisa dibandingkan kelebihan dan kekurangan
masing-masing vendor. Bisa jadi product dari satu vendor bisa memakai 2",
sementara vendor lain sudah perlu 3". Apalagi kalau sudah menyangkut requirement
limit noise yang boleh di-generate dari control valve. Design untuk requirement
masalah ini (yang biasanya dikategorikan sebagai "severe service")
sangat beragam dan mempengaruhi size control valve-nya. Ada Whisper Trim (Fisher),
Tiger Tooth (Valtek), Q-trim (Neles) dsb-dsb.

Software seperti instrucalc memberikan nilai "general" yang plus
minus tidak begitu besar bedanya dengan harga Cv dari beberapa vendor untuk
masing-masing ukuran. Untuk preliminary sangat bagus dipakai terutama ketika
menentukan berapa size control valve yang dibutuhkan pada saat enerate P&ID.
Final sizenya tentu saja ditentukan setelah anda memutuskan beli valve yang
mana.

Berikut adalah website yang menyediakan free software untuk didownload tapi
size-nya sering besar) :
www.emersonprocess.com
www.flowserve.com atau www.valtek.com
www.masoneilan.com
www.metsoautomation.com

Tanggapan 3 :

Secara sederhana, memang control valve itu desainnya mengacu ke besaran harga
cv, yaitu suatu harga yang didapatkan jika suatu fluida dialirkan ke control
valve tersebut pada laju 1 gpm sehingga menghasilkan hilang tekan (pressure
drop) sebesar 1 psi.

Terkadang, tidak berhenti sampai di situ saja. Misalnya saja, aliran yang akan
lewat kontrol valve tersebut bervariasi pada waktu-waktu tertentu (mis: ketika
start-up). Contoh sederhana adalah fuel gas control valve yang umumnya di desain
lebih dari satu. Secara hitung-hitunganan cv, satu kontrol valve yang besar
memang bisa menghandle, tetapi proses dynamicnya jadinya tidak linear (kecuali
jika valve-nya memang capable). Jika dipaksakan, maka ada kemungkinan ketika
start-up kompressor misalnya, maka si control valve ini akan mangap besar sekali
sebagai reaksi yang diperintahkan oleh pressure controller. Ada kemungkinan,
overshoot yang terjadi menyebabkan tekanan yang keluar dari control valve tersebut
menyentuh harga PSHH di downstream nya. Kalau sudah begini, siapa yang berani
tuning..he..he.. (just joking). Salah tuning bisa shutdown, engga di tuning,
bolak-balik shutdown juga kena PSHH…..walah…

Keliatannya, karena kelemahan ini, maka control valvenya tadi dipecah jadi
dua. Yang satu melakukan tugas rutin, yang lain akan bereaksi ketika ada beban
tambahan. Secara fisik, dua control valve ini akan lebih kecil daripada sistem
yang hanya menggunakan satu control valve untuk suatu kapasitas yang sama.

Dan biasanya, dua control valve itu akan menggunakan model equal percentage,
karena, katanya, jika sudah diletakkan di perpipaan, equal percentage akan cenderung
jadi linear. Dan kinerja dua control valve tersebut di atas, bila hasilnya ingin
bagus haruslah linear…

Hal tsb di atas adalah issue ttg process, lalu gimana issue ttg safety-nya?

Apa yang penting dari sebuah control valve jika peletakkannya di sistem ikut
mempengaruhi safety integrity suatu pabrik? Tentu saja harga cv-nya. Pada tempat-tempat
tertentu, terkadang tugas suatu kontrol valve adalah menurunkan tekanan fluida
relatif besar. Contohnya adalah condensate dari HP separator yang akan dimasukkan
ke condensate stabilizer yang notabene tekanan operasinya lebih kecil. Akibatnya,
perlu dipikirkan jika si control valve ini ngadat.

Design control valve umumnya "lari" ke arah fail safe, entah safe-nya
itu fail open, atau fail close. Atau kalau peletakannya tidak "berarti
apa-apa" dari sisi safety, maka biasanya namanya jadi fail at last position.
Entah itu fail close atau fail open, maka tetap saja ada kemungkinan kegagalan
yang berkebalikan. Harusnya fail close, malah stuck open, harusnya fail open,
malah engga mau buka (bandel yach..)

Kembali ke contoh di atas, maka jika control valve di HP separator tadi di
desain fail safe-nya adalah fail close, maka tetap ada kemungkinan dia stuck
open. Sehingga perlu dipikirkan "penjaga" di downstream alat ini.
Misalnya adalah memasang PSV yang di desain berdasarkan gas blowby dari HP separator.
Untuk menghitungnya tentu saja cv si kontrol valve tadi diubah jadi cg (maximum)
yang harganya pasti berserakan di vendor manual. Lalu gimana by-pass si kontrol
valve tersebut? Setahu saya, by-pass control valve, harga cv atau cg-nya dirancang
maximal sama dengan control valve atau lebih kecil? Kenapa? Karena alasan safety!
Supaya tidak overpressure di downstream-nya.

Bagaimana kalau dilanggar? Kejadian nyata (ledakan dan kebakaran) pernah terjadi
nun jauh di sana pada tanggal 22 Maret 1987, tepatnya di kilang minyak milik
BP Oil di Grangemouth. Selain issue lack of maintenance procedure, operating
procedure, management of change, control/interlock/alarm, dst, ternyata diketemukan
bahwa LP separator meledak karena adanya gas blowby dari HP separator, sementara
LP separator hanya dilengkapi PSV berjenis fire case! Kenapa bisa meledak? Control
valve gagal menutup pada saat seharusnya dia menutup. Detilnya, silakan melihat
di www.hse.gov.uk

Oke, kembali lagi, ketika PSV itu dipasang, design keseluruhan sistem dari
HP separator ke condensate stabilizer jadilah lengkap. Lalu gimana kalau pengennya
menggunakan control valve bekas atau relocate dari pabrik lain dan ternyata
kebesaran? Well, tentu saja kita harus menambahkan restriksi di perpipaan supaya
ketika gagal dan control valve ini mangap besar, maka aliran fuida yang melewatinya
tetap aman. Biasanya dipasang restriction orifice (RO) atau mengecilkan diameter
pipanya.

Share This