Apa itu Katup Bola: Petunjuk Pengoperasian dan Penggunaan

Katup Bola, sebuah katup yang bagian pembuka dan penutupnya (bolaKatup bola tipe V (dengan segel keras) digerakkan oleh batang katup dan berputar di sekitar sumbu katup bola. Katup bola tipe V dengan segel keras memiliki gaya geser yang kuat antara inti bola tipe V dan dudukan katup logam yang dilas dengan paduan keras, yang sangat cocok untuk media yang mengandung serat, partikel padat kecil, dll. Katup bola multi-arah tidak hanya dapat secara fleksibel mengontrol pertemuan, pengalihan, dan arah aliran media pada pipa, tetapi juga menutup saluran mana pun untuk menghubungkan dua saluran lainnya. Jenis katup ini umumnya harus dipasang secara horizontal di dalam pipa. Katup bola dibagi menjadi katup bola pneumatik, katup bola listrik, dan katup bola manual berdasarkan metode penggeraknya.

Apa itu Katup Bola?

AKatup bola ditemukan pada tahun 1950-an. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang pesat, serta peningkatan berkelanjutan dalam proses produksi dan struktur produk, katup bola telah berkembang pesat menjadi jenis katup utama hanya dalam waktu 40 tahun. Di negara-negara industri Barat, penggunaan katup bola meningkat dari tahun ke tahun.

Di negara saya, katup bola banyak digunakan dalam penyulingan minyak, pipa jarak jauh, industri kimia, pembuatan kertas, farmasi, pengairan, listrik, administrasi kota, baja, dan industri lainnya, dan memainkan peran penting dalam perekonomian nasional. Katup ini memiliki aksi rotasi 90 derajat, badan katup berbentuk bola, dan terdapat lubang atau saluran melingkar yang melewati sumbunya.

Katup bola terutama digunakan untuk memutus, mendistribusikan, dan mengubah arah aliran media dalam pipa. Hanya perlu diputar 90 derajat dan torsi yang sangat kecil untuk menutup rapat. Katup bola paling cocok digunakan sebagai sakelar dan katup pemutus, terutama katup bola tipe V. Selain memperhatikan parameter pipa, katup listrik juga harus memperhatikan kondisi lingkungan penggunaannya. Karena perangkat listrik dalam katup listrik merupakan perangkat elektromekanik, status penggunaannya sangat dipengaruhi oleh lingkungan penggunaannya.

Apa saja karakteristik katup bola? 

• Ketahanan ausKarena inti katup dari katup bola kedap keras terbuat dari baja paduan yang dilas semprot,Cincin penyegelnya terbuat dari baja paduan, sehingga katup bola dengan segel keras tidak akan mengalami keausan yang berlebihan saat beroperasi. (Koefisien kekerasannya adalah 65-70):

• Performa penyegelan yang baikKarena segel katup bola dengan segel keras digiling secara manual, katup ini hanya dapat digunakan setelah inti katup dan cincin penyegel benar-benar cocok. Oleh karena itu, kinerja penyegelannya dapat diandalkan.

• Torsi RendahKarena bagian bawah cincin penyegel katup bola yang disegel rapat menggunakan pegas untuk menahan cincin penyegel dan inti katup agar tetap rapat, maka sakelar akan sangat ringan ketika gaya eksternal melebihi beban awal pegas.

• Masa kerja yang panjangKehidupan: Teknologi ini telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti perminyakan, industri kimia, pembangkit listrik, pembuatan kertas, energi atom, penerbangan, roket, dan kehidupan sehari-hari masyarakat.

Apa saja keunggulan katup bola?

Dibandingkan dengan jenis katup lainnya, katup bola membuka dengan cepat, lancar, dan andal, banyak digunakan, dan memiliki keunggulan sebagai berikut:

1. Bantalan dorong mengurangi torsi gesekan batang katup, yang dapat membuat batang katup beroperasi dengan lancar dan fleksibel dalam jangka waktu lama.
2. Fungsi anti-statis: Sebuah pegas dipasang di antara bola, batang katup, dan badan katup untuk menghantarkan listrik statis yang dihasilkan selama proses pengoperasian.
3. Karena bahan-bahan seperti ituKarena terbuat dari politetrafluoroetilena yang memiliki sifat pelumasan sendiri yang baik dan kehilangan gesekan yang kecil dengan bola, katup bola memiliki masa pakai yang lama.
4. Hambatan fluida yang kecil: Katup bola pneumatik memiliki hambatan fluida terkecil di antara semua kategori katup. Bahkan untuk katup bola pneumatik berdiameter kecil, hambatan fluidanya cukup kecil.
5. Segel batang katup yang andal: Karena batang katup hanya berputar tetapi tidak terangkat, segel kemasan batang katup tidak mudah rusak, dan kemampuan penyegelan meningkat seiring dengan peningkatan tekanan medium.
6. Performa penyegelan dudukan katup yang baik: Cincin penyegel yang terbuat dari bahan elastis seperti politetrafluoroetilena mudah menyegel, dan kemampuan penyegelan katup bola meningkat seiring dengan peningkatan tekanan medium.
7. Katup bola berdiameter penuh dengan hambatan fluida kecil pada dasarnya tidak memiliki hambatan aliran.
8. Struktur sederhana, ukuran kecil, dan ringan.
9. Rapat dan andal. Katup ini memiliki dua permukaan penyegelan, dan material permukaan penyegelan katup bola banyak menggunakan berbagai jenis plastik, dengan kinerja penyegelan yang baik dan dapat mencapai penyegelan sempurna. Katup ini juga telah banyak digunakan dalam sistem vakum.
10. Mudah dioperasikan, buka dan tutup cepat, cukup putar 90° dari posisi terbuka penuh ke posisi tertutup penuh, nyaman untuk kontrol jarak jauh.
11. Perawatannya mudah, katup bola memiliki struktur yang sederhana, dan cincin penyegelnya umumnya dapat digerakkan, sehingga memudahkan pembongkaran dan penggantian.
12. Saat terbuka penuh atau tertutup penuh, permukaan penyegelan bola dan dudukan katup terisolasi dari media, dan media tidak akan menyebabkan erosi pada permukaan penyegelan katup saat melewatinya.
13. Beragam aplikasi, diameter mulai dari beberapa milimeter hingga beberapa meter, dan dapat digunakan dari kondisi vakum tinggi hingga tekanan tinggi.
14. Karena katup bola memiliki sifat penyeka selama proses membuka dan menutup, katup ini dapat digunakan pada media yang mengandung partikel padat tersuspensi.
15. Presisi pemrosesan tinggi, biaya mahal, tidak cocok untuk digunakan pada suhu tinggi, jika ada kotoran di dalam pipa, mudah tersumbat oleh kotoran, sehingga katup tidak dapat dibuka.

Apa saja kategori katup bola?

 Klasifikasi fungsi

• Katup bypassKatup bola umumnya dibuka oleh air statis, sehingga katup bypass diatur untuk menyeimbangkan tekanan terlebih dahulu, yaitu, kedua sisi diisi dengan air;
• Katup udaraSaat diisi air, udara dikeluarkan dan pelampung menutup katup secara otomatis; saat dikuras, udara ditambahkan dan pelampung turun secara otomatis;
• Katup pelepas tekanan:Saat membuka dan menutup katup, air bertekanan di antara katup dan penutup penyegel dihilangkan untuk menghindari keausan pada penutup penyegel;
• Katup pembuangan: buang air limbah dari bagian bawah cangkang bola.

Klasifikasi aktuator katup bola

• Katup Bola Pneumatik
• Katup Bola Listrik
• Katup Bola Hidraulik
• Katup bola pneumatik dan hidraulik
• Katup bola elektro-hidraulik
• Katup bola transmisi turbin

Klasifikasi berdasarkan bahan cangkang/badan katup bola

• Katup Bola Material Logam: sepertiKatup Bola Baja Karbon, katup baja paduan, Katup Bola Baja Tahan Karat, katup besi cor, katup paduan titanium, katup monel, katup paduan tembaga, katup paduan aluminium, katup paduan timbal, dll.
• Katup Berlapisan Badan Logamseperti katup berlapis karet, katup berlapis fluorin, katup berlapis timbal, katup berlapis plastik, katup berlapis enamel.
• Katup Material Non-logamseperti katup keramik, katup kaca, katup plastik.

Parameter Utama Katup Bola

• Tekanan Nominal: PN1.0-42.0MPa, ANSI CLASS 150-2500, JIS10-20K
• Diameter Nominal: DN6~1200, NPS 1/4~48
• Akhiri Koneksi: flensa, pengelasan tumpul, ulir, pengelasan soket, dll.
• Suhu yang Berlaku: -196℃~540℃;
• Operasi: manual, transmisi roda gigi cacing, pneumatik, elektrik, hidrolik, penghubung gas-cair, penghubung elektro-hidrolik;
• Bahan Badan Katup: WCB, ZG1Cr18Ni9Ti, ZG1Cr18Ni12Mo2Ti, CF8(304), CF3(304L), CF8M(316), CF3M (316L), Ti., Berbagai material dapat digunakan untuk air, uap, minyak, asam nitrat, asam asetat, media pengoksidasi, urea, dan media lainnya.

Metode dan Langkah Pemasangan Katup Bola pada Pipa Saluran 

1. Lepaskan penutup pelindung di kedua sisi ujung flensa dan bilas serta bersihkan katup saat terbuka sepenuhnya.
2. Sebelum pemasangan, seluruh mesin harus diuji sesuai dengan sinyal yang ditentukan (listrik atau gas) (untuk mencegah getaran yang disebabkan oleh transportasi memengaruhi kinerja), dan hanya dapat dipasang secara online setelah lulus uji (penyambungan kabel sesuai dengan diagram rangkaian aktuator listrik).
3. Sebelum menghubungkan ke saluran pipa, bilas dan bersihkan kotoran yang tersisa di dalam saluran pipa (zat-zat ini dapat merusak dudukan dan bola katup).
4. Selama pemasangan, mohon jangan menggunakan bagian aktuator katup sebagai titik pengangkat untuk menghindari kerusakan pada aktuator dan aksesorinya.
5. Jenis katup ini harus dipasang pada arah horizontal atau vertikal pipa.
6. Pipa di dekat titik pemasangan tidak boleh melengkung atau terkena gaya eksternal. Braket atau penyangga pipa dapat digunakan untuk menghilangkan penyimpangan pipa.
7. Setelah terhubung ke pipa, kencangkan baut sambungan flensa dengan torsi yang ditentukan.

Penggunaan Katup Bola dalam Berbagai Situasi

Karena katup bola biasanya menggunakan karet, nilon, dan politetrafluoroetilena sebagai bahan cincin penyegel dudukan katup, suhu operasinya dibatasi oleh bahan cincin penyegel dudukan katup tersebut. Efek penutupan katup bola dicapai dengan bola logam yang ditekan terhadap dudukan katup plastik di bawah pengaruh media (katup bola mengambang). Cincin penyegel dudukan katup mengalami deformasi elastis-plastik di area lokal di bawah tekanan kontak tertentu. Deformasi ini dapat mengkompensasi akurasi pembuatan dan kekasaran permukaan bola serta memastikan kinerja penyegelan katup bola.

Karena segel dudukan katup pada katup bola biasanya terbuat dari plastik, ketahanan api dan pencegahan kebakaran pada katup bola harus dipertimbangkan saat memilih struktur dan kinerja katup bola, terutama di bidang perminyakan, kimia, metalurgi, dan bidang lainnya. Penggunaan katup bola pada peralatan dan sistem pipa dengan media yang mudah terbakar dan meledak harus lebih memperhatikan ketahanan api dan pencegahan kebakaran.

Secara umum, katup bola direkomendasikan dalam sistem perpipaan dengan penyesuaian posisi ganda, kinerja penyegelan yang ketat, tahan lumpur, tahan aus, tahan penyusutan saluran, aksi buka dan tutup yang cepat (buka dan tutup 1/4 putaran), pemutusan tekanan tinggi (perbedaan tekanan besar), kebisingan rendah, tahan kavitasi dan gasifikasi, kebocoran kecil ke atmosfer, torsi operasi kecil, dan hambatan fluida kecil.

Katup bola juga cocok untuk sistem perpipaan dengan struktur ringan, pemutusan tekanan rendah (perbedaan tekanan kecil), dan media korosif. Katup bola juga dapat digunakan pada perangkat dan sistem perpipaan suhu rendah (sangat dingin). Dalam sistem perpipaan oksigen di industri metalurgi, katup bola yang telah dihilangkan lemaknya secara ketat perlu digunakan. Ketika pipa utama dalam perpipaan minyak dan gas perlu dikubur di bawah tanah, katup bola las full-bore perlu digunakan. Ketika kinerja pengaturan diperlukan, katup bola dengan struktur khusus dengan bukaan berbentuk V harus dipilih. Dalam industri perminyakan, petrokimia, kimia, tenaga listrik, dan konstruksi perkotaan, katup bola tersegel metal-ke-metal dapat dipilih untuk sistem perpipaan dengan suhu kerja di atas 200 derajat.

Keuntungan dan Kerugian Katup Bola

Keunggulan Katup Bola:

1. Ini memiliki hambatan aliran terendah (sebenarnya 0);
2. Karena tidak akan macet selama pengoperasian (ketika tidak ada pelumas), alat ini dapat digunakan dengan andal dalam media korosif dan cairan bertitik didih rendah;
3. Alat ini dapat mencapai penyegelan sempurna dalam rentang tekanan dan suhu yang luas;
4. Katup ini dapat membuka dan menutup dengan cepat, dengan waktu buka dan tutup hanya 0,05~0,1 detik, sehingga dapat digunakan dalam sistem otomatisasi bangku uji. Saat katup dibuka dan ditutup dengan cepat, pengoperasiannya pun tanpa benturan.
5. Bagian penutup berbentuk bola dapat secara otomatis berada di posisi batas;
6. Media kerja tersebut tersegel dengan aman di kedua sisinya;
7. Saat terbuka penuh dan tertutup penuh, permukaan penyegelan bola dan dudukan katup terisolasi dari media, sehingga media yang melewati katup dengan kecepatan tinggi tidak akan menyebabkan erosi pada permukaan penyegelan;
8. Struktur ini kompak dan ringan, dan dapat dianggap sebagai struktur katup yang paling masuk akal untuk sistem media suhu rendah;
9. Badan katup simetris, terutama struktur badan katup yang dilas, yang dapat menahan tekanan dari pipa dengan baik;
10. Bagian penutupnya dapat menahan perbedaan tekanan tinggi saat tertutup. ⑾ Katup bola dengan badan katup yang dilas sepenuhnya dapat dikubur langsung di bawah tanah, sehingga bagian dalam katup tidak berkorosi, dan masa pakai maksimum dapat mencapai 30 tahun. Ini adalah katup yang paling ideal untuk pipa minyak dan gas alam.

Kelemahan katup bola

1. Karena cincin penyegel dudukan katup utama pada katup bola terbuat dari politetrafluoroetilena, maka cincin ini memiliki koefisien ekspansi yang besar, sensitif terhadap aliran dingin, dan memiliki konduktivitas termal yang buruk. Oleh karena itu, ketika bahan penyegel mengeras, keandalan penyegelan akan terganggu.
2. Selain itu, politetrafluoroetilena memiliki ketahanan suhu yang rendah dan hanya dapat digunakan pada suhu kurang dari 180°C. Jika suhu melebihi suhu ini, bahan penyegel akan mengalami penuaan. Mengingat penggunaan jangka panjang, umumnya hanya digunakan pada suhu 120°C.
3. Kinerja pengaturannya lebih buruk daripada katup penghenti, terutama katup pneumatik (atau katup listrik).