Valve untuk minyak dan gas harus dipilih berdasarkan fungsi, tekanan, temperatur, jenis fluida, material, pressure class, hingga standar yang digunakan pada sistem. Gate valve, ball valve, globe valve, check valve, control valve, dan safety valve memiliki fungsi berbeda sehingga tidak dapat digunakan secara sembarangan pada setiap bagian instalasi.
Industri oil and gas juga memiliki kondisi operasi yang sangat beragam, mulai dari crude oil, natural gas, hydrocarbon process, pipeline, sour service hingga LNG bertemperatur sangat rendah. Karena itu, pemilihan valve industri perlu mengacu pada datasheet, piping specification, serta standar proyek.
Mengapa Pemilihan Valve Oil and Gas Sangat Penting?
Valve merupakan salah satu komponen utama yang mengatur, menghentikan, mengarahkan, atau mengamankan aliran fluida. Pada fasilitas minyak dan gas, valve dapat berada pada upstream production facility, pipeline, refinery, petrochemical plant, storage hingga terminal distribusi.
Kondisi tekanan tinggi, temperatur ekstrem, hydrocarbon yang mudah terbakar, korosi, hingga kandungan H2S membuat spesifikasi valve perlu diperiksa dengan lebih ketat dibanding aplikasi utility sederhana. API 6D, misalnya, merupakan spesifikasi yang menetapkan persyaratan manufaktur valve untuk aplikasi pipeline dan piping system.
Jenis Valve untuk Minyak dan Gas
Tidak ada satu valve yang ideal untuk seluruh aplikasi oil and gas. Jenis valve perlu disesuaikan dengan fungsi yang dibutuhkan.
| Jenis Valve | Fungsi | Aplikasi Umum |
|---|---|---|
| Gate Valve | Isolation | Pipeline, process line |
| Ball Valve | Quick isolation | Pipeline, gas line |
| Globe Valve | Throttling dan isolation | Process plant |
| Check Valve | Mencegah aliran balik | Pump/compressor discharge |
| Butterfly Valve | Isolation dan control tertentu | Utility dan process line |
| Control Valve | Mengatur proses | Flow, pressure, temperature |
| Safety/Relief Valve | Proteksi overpressure | Vessel dan pressurized system |
PT Sentosa Satya Arkana menyediakan berbagai kategori valve industri untuk kebutuhan sistem perpipaan dan industri.
1. Gate Valve untuk Oil and Gas
Gate valve banyak digunakan sebagai isolation valve karena dirancang untuk kondisi fully open atau fully closed. Ketika terbuka penuh, gate berada di luar jalur utama aliran sehingga hambatan aliran dapat relatif rendah.
Gate valve dapat digunakan pada pipeline, refinery, petrochemical plant, maupun berbagai process line. Pemilihannya harus mempertimbangkan pressure class, material body, trim, gate design, stem, bonnet, dan end connection.
Ukuran Gate Valve untuk Oil and Gas
Gate valve umumnya tersedia dari ukuran kecil hingga diameter pipeline yang besar. Pada aplikasi isolation, nominal size valve sering mengikuti ukuran line.
Sebagai contoh:
- 2 inch
- 3 inch
- 4 inch
- 6 inch
- 8 inch
- 10 inch
- 12 inch
- 16 inch
- 20 inch
- 24 inch
- 36 inch atau lebih
Ukuran aktual yang tersedia bergantung pada produsen, desain, material, dan pressure class.
2. Ball Valve untuk Minyak dan Gas
Ball valve merupakan salah satu valve yang sangat umum pada industri minyak dan gas karena menawarkan quarter turn operation dan dapat menghasilkan shut off cepat. Ball valve tersedia dalam konfigurasi floating maupun trunnion mounted. Untuk pipeline berdiameter besar atau tekanan lebih tinggi, trunnion ball valve sering menjadi pertimbangan karena ball ditopang oleh trunnion sehingga beban akibat tekanan dapat dikelola oleh desain valve.
Full Bore dan Reduced Bore Ball Valve
Ball valve dapat menggunakan konfigurasi full bore atau reduced bore. Full bore mempunyai jalur internal yang relatif mengikuti diameter line sehingga pressure loss dapat diminimalkan. Pada pipeline yang membutuhkan pigging, full bore dapat menjadi persyaratan penting agar pig dapat melewati valve. Karena itu, ketika memilih ball valve, jangan hanya melihat nominal size dan pressure class, tetapi periksa juga konfigurasi bore.
3. Globe Valve untuk Oil and Gas
Globe valve dapat digunakan ketika dibutuhkan kemampuan isolation sekaligus throttling. Desain internalnya memungkinkan perubahan bukaan dilakukan secara lebih terkontrol dibanding gate valve. Namun, globe valve biasanya menghasilkan pressure drop lebih tinggi karena jalur alirannya mengalami perubahan arah. Oleh sebab itu, valve ini banyak dipertimbangkan pada process line atau bypass yang membutuhkan pengaturan flow, bukan pada setiap jalur pipeline utama.
4. Check Valve untuk Oil and Gas
Check valve berfungsi mencegah aliran balik atau reverse flow. Valve ini bekerja otomatis ketika terjadi perubahan arah atau perbedaan tekanan dalam sistem. Dalam fasilitas oil and gas, check valve dapat ditemukan pada discharge pompa, compressor system, transfer line, process line, dan bagian lain yang membutuhkan perlindungan terhadap backflow.
Jenis Check Valve yang Digunakan
Beberapa tipe check valve yang dapat digunakan antara lain:
- Swing check valve
- Lift check valve
- Dual plate check valve
- Wafer check valve
- Piston check valve
Pemilihannya perlu mempertimbangkan velocity, pressure drop, orientation, jenis media, dan operating condition.
5. Butterfly Valve untuk Oil and Gas
Butterfly valve menggunakan disc yang berputar untuk membuka dan menutup jalur aliran. Konstruksinya relatif ringkas sehingga dapat menjadi pilihan untuk diameter pipa menengah hingga besar. Pada kebutuhan industri yang lebih berat tersedia desain seperti double offset maupun triple offset butterfly valve. Metal seated triple offset butterfly valve dapat dipertimbangkan untuk kondisi temperatur atau proses tertentu ketika soft seat tidak sesuai.
6. Control Valve untuk Oil and Gas
Control valve digunakan untuk mengatur parameter proses secara otomatis. Valve bekerja bersama actuator, instrument, dan control system untuk mempertahankan kondisi proses sesuai set point. Control valve pada industri minyak dan gas dapat digunakan untuk mengatur:
- Flow
- Pressure
- Temperature
- Level
- Pressure differential
Berbeda dari isolation valve, ukuran control valve harus ditentukan berdasarkan perhitungan kapasitas seperti Cv atau Kv, pressure drop, serta karakteristik fluida.
7. Safety Valve dan Relief Valve
Safety valve dan pressure relief valve digunakan untuk memberikan perlindungan ketika tekanan sistem meningkat melampaui kondisi yang diperbolehkan. Valve ini dapat ditemukan pada pressure vessel, separator, process equipment, compressor system, storage system, dan berbagai peralatan bertekanan lainnya. Pemilihannya membutuhkan perhitungan required relieving capacity dan tidak boleh hanya mengikuti ukuran pipa.
Pilih Valve Berdasarkan Fungsi
Langkah pertama dalam memilih valve oil and gas adalah menentukan fungsi yang dibutuhkan.
- Untuk isolation, pilihan yang umum adalah gate valve atau ball valve.
- Untuk throttling, globe valve atau control valve lebih sering dipertimbangkan.
- Untuk mencegah reverse flow, gunakan check valve.
- Untuk proteksi overpressure, digunakan safety atau pressure relief valve.
Dengan menentukan fungsi sejak awal, jenis valve dapat dipersempit sebelum mengevaluasi material dan pressure class.
Perhatikan Jenis Fluida
Istilah minyak dan gas mencakup berbagai fluida dengan karakteristik berbeda. Valve untuk natural gas belum tentu memiliki spesifikasi sama dengan valve untuk crude oil, condensate atau sour gas. Beberapa media yang dapat ditemukan antara lain:
- Crude oil
- Natural gas
- LPG
- LNG
- Condensate
- Fuel gas
- Hydrocarbon liquid
- Process gas
- Produced water
- Sour gas
Komposisi media harus diketahui karena dapat memengaruhi material body, trim, seat, seal, dan packing.
Valve untuk Sour Service
Sour service membutuhkan perhatian khusus karena media dapat mengandung hydrogen sulfide atau H2S. Material yang digunakan perlu memenuhi persyaratan material untuk kondisi service yang ditentukan proyek.
Dokumen API 6D mengacu pada NACE MR0175/ISO 15156 atau persyaratan terkait untuk sour service valve apabila berlaku. Addendum API 6D juga menetapkan persyaratan hardness untuk pressure-containing dan pressure-controlling parts pada sour service. Karena itu, jangan menentukan valve untuk sour gas hanya berdasarkan material umum seperti WCB atau stainless steel tanpa memeriksa material requirement proyek.
Tentukan Material Body Valve
Material body perlu disesuaikan dengan tekanan, temperatur, jenis fluida, tingkat korosi, dan standar sistem. Beberapa material yang umum digunakan antara lain:
- Carbon Steel: Contohnya ASTM A216 WCB untuk cast valve dan ASTM A105 untuk forged component. Carbon steel banyak digunakan untuk berbagai general hydrocarbon service sesuai kondisi operasinya.
- Stainless Steel: Stainless steel dapat dipertimbangkan ketika dibutuhkan ketahanan korosi lebih tinggi. Beberapa material yang umum adalah CF8, CF8M, F304, dan F316.
- Duplex dan Super Duplex: Duplex dan super duplex dapat digunakan pada lingkungan yang membutuhkan kombinasi mechanical strength dan corrosion resistance lebih tinggi, termasuk aplikasi tertentu pada industri minyak dan gas.
PT Sentosa Satya Arkana menyediakan produk valve dengan pilihan carbon steel, stainless steel, special alloy, duplex, dan super duplex.
WCB atau Stainless Steel?
Untuk banyak general hydrocarbon service, WCB dapat menjadi pilihan apabila media dan kondisi operasinya kompatibel dengan carbon steel. Stainless steel lebih sering dipertimbangkan ketika terdapat kebutuhan ketahanan korosi yang lebih tinggi. Namun, keputusan material sebaiknya mengacu pada material selection study, corrosion data, piping class, dan project specification.
Pilih Pressure Class yang Sesuai
Valve oil and gas tersedia dalam berbagai pressure class seperti:
- Class 150
- Class 300
- Class 600
- Class 900
- Class 1500
- Class 2500
Angka class bukan menunjukkan tekanan maksimum secara langsung dalam psi. ASME B16.34 menggunakan pressure-temperature rating berdasarkan material, class, dan temperatur. Standar tersebut juga mencakup material, dimensions, testing, marking, dan berbagai persyaratan valve lainnya.
Contoh Spesifikasi Valve
Spesifikasi sederhana dapat berbentuk: Ball Valve, NPS 6, Class 600, ASTM A216 WCB, Full Bore, Trunnion Mounted, RF Flanged. Setiap bagian memberikan informasi berbeda:
- NPS 6: nominal size
- Class 600: pressure class
- A216 WCB: body material
- Full bore: konfigurasi bore
- Trunnion mounted: desain ball
- RF: raised face flange
Pada proyek aktual, spesifikasinya dapat lebih panjang karena mencakup trim, seat, testing, fire safe, fugitive emission hingga actuator. Operating pressure dan operating temperature merupakan data penting, tetapi pemilihan valve juga perlu melihat design pressure dan design temperature.
Pressure temperature rating material dapat berubah ketika temperatur berubah. Oleh sebab itu, valve Class 300 belum tentu mempunyai allowable pressure yang sama pada seluruh rentang temperatur. ASME B16.34 menyediakan dasar pressure-temperature ratings untuk valve yang tercakup dalam standar tersebut.
Metal Seat atau Soft Seat?
Jenis seat berpengaruh pada kemampuan sealing dan kondisi operasi valve.
- Soft seat seperti PTFE atau material polymer lainnya dapat menghasilkan tight shut-off pada kondisi media dan temperatur yang sesuai.
- Metal seat lebih sering dipertimbangkan pada high-temperature, abrasive, atau severe service tertentu.
Pemilihannya tidak dapat hanya didasarkan pada anggapan metal seat selalu lebih kuat atau soft seat selalu lebih baik dalam sealing. Kondisi proses harus menjadi acuan.
Flanged atau Butt Weld Valve?
End connection valve juga perlu disesuaikan dengan piping specification. Flanged connection memudahkan proses pemasangan, maintenance, dan penggantian valve. Flange dapat menggunakan RF, RTJ, atau konfigurasi lainnya sesuai pressure class dan piping specification.
Butt weld valve memberikan sambungan permanen melalui pengelasan. Desain ini dapat digunakan ketika dibutuhkan integritas sambungan tinggi atau pengurangan potensi leakage dari flange joint. Jenis connection bukan hanya ditentukan berdasarkan preferensi instalasi, tetapi juga line class dan project requirement.
Valve untuk Pipeline
Pipeline minyak dan gas membutuhkan valve yang dapat memberikan isolation secara andal sekaligus meminimalkan hambatan aliran. Ball valve dan gate valve merupakan dua jenis yang umum digunakan pada pipeline. API 6D secara khusus menetapkan persyaratan untuk valve pada pipeline dan piping system serta digunakan secara internasional sebagai specification untuk manufacturing valve. Pada pipeline yang menggunakan pigging, full bore ball valve dapat menjadi salah satu requirement agar jalur dapat dilewati pig.
Valve untuk Natural Gas
Natural gas merupakan fluida kompresibel sehingga sealing dan fugitive emission menjadi pertimbangan penting. Ball valve banyak digunakan karena quarter-turn operation dan kemampuan shut-off-nya. Untuk tekanan tinggi, trunnion mounted ball valve dapat digunakan sesuai desain dan pressure rating yang dibutuhkan. Namun, seat, seal, stem packing, body material, fire-safe requirement, dan fugitive emission qualification harus tetap diperiksa.
Valve untuk Crude Oil
Valve pada crude oil service perlu mempertimbangkan viscosity, sediment, kandungan solid, corrosion characteristic, pressure, dan temperature. Gate valve dan ball valve dapat digunakan untuk isolation tergantung piping specification. Jika crude oil membawa material abrasif atau solid, desain seat dan internal valve perlu diperiksa untuk menghindari kerusakan akibat wear.
Valve untuk LNG
LNG membutuhkan valve khusus karena temperatur penyimpanannya sangat rendah. Valve biasa yang tidak didesain untuk kondisi cryogenic dapat mengalami masalah pada material, sealing, maupun operasional. Cryogenic valve menggunakan konstruksi dan material yang disesuaikan untuk fluida temperatur rendah seperti LNG, liquid nitrogen, oxygen, argon, dan gas cair lainnya. Sentosa Satya juga membahas penggunaan extended bonnet serta material dan sealing yang disesuaikan untuk kondisi temperatur sangat rendah.
Cryogenic Ball Valve atau Gate Valve?
Keduanya dapat digunakan pada cryogenic system tergantung kebutuhan aplikasi. Cryogenic ball valve menawarkan quarter-turn operation dan dapat memberikan shut-off cepat. Cryogenic gate valve lebih banyak digunakan sebagai isolation valve dengan mekanisme linear. Baca juga pembahasan perbedaan cryogenic ball valve dan cryogenic gate valve untuk kebutuhan industri.
Perhatikan Ukuran Valve
Ukuran isolation valve biasanya mengikuti line size. Jika line menggunakan NPS 8, gate atau ball valve yang digunakan dapat memiliki ukuran NPS 8 apabila piping specification menetapkannya.
Namun, control valve dan safety valve tidak selalu sama dengan line size. Control valve membutuhkan sizing berdasarkan Cv/Kv dan process condition, sedangkan safety valve ditentukan berdasarkan relieving capacity.
Standar Valve untuk Oil and Gas
Standar yang digunakan berbeda berdasarkan jenis valve dan aplikasinya. Beberapa referensi yang dapat ditemukan dalam proyek antara lain:
- ASME B16.34
- API 6D
- API 6A
- API 598
- API 607
- API 6FA
- ISO 15848
- NACE MR0175 / ISO 15156
- Standard tambahan sesuai project specification
API menyebut API Spec 6A sebagai spesifikasi untuk wellhead dan tree equipment, sedangkan API 6D berkaitan dengan valve pipeline dan piping system.
Tidak semua standar tersebut berlaku pada setiap valve. Project specification harus menentukan standard mana yang harus dipenuhi.
Supplier Valve untuk Minyak dan Gas
PT Sentosa Satya Arkana menyediakan kebutuhan material industri seperti pipe, flange, fitting, dan valve untuk berbagai sektor, termasuk industri minyak dan gas.
Kategori valve industri di PT Sentosa Satya Arkana mencakup berbagai jenis valve dan pilihan material seperti carbon steel, stainless steel, special alloy, duplex, serta super duplex. Untuk kebutuhan proyek, spesifikasi ukuran, pressure class, material, connection, dan operating condition sebaiknya diinformasikan secara lengkap agar produk dapat disesuaikan dengan kebutuhan sistem.
Hubungi WhatsApp kami untuk konsultasi: +62-819-9721-0808
Orang lain juga membaca ini:
- Class 150 dan Class 300 Valve: Apa Bedanya?
- Cara Menentukan Ukuran Valve Industri
- Valve WCB vs Stainless Steel, Apa Bedanya?
- Metal Seat vs Soft Seat Valve
FAQ Valve untuk Minyak dan Gas
1. Valve apa yang paling banyak digunakan dalam industri minyak dan gas?
Gate valve, ball valve, globe valve, check valve, control valve, butterfly valve, serta safety dan relief valve merupakan beberapa jenis yang umum digunakan. Masing-masing memiliki fungsi berbeda.
2. Apa valve yang cocok untuk pipeline gas?
Ball valve dan gate valve umum digunakan sebagai pipeline isolation valve. API 6D merupakan salah satu spesifikasi utama untuk valve pada pipeline dan piping system.
3. Material valve apa yang digunakan untuk oil and gas?
Carbon steel, stainless steel, alloy steel, duplex, super duplex, dan material khusus lainnya dapat digunakan. Pemilihannya bergantung pada media, temperatur, tekanan, korosi, dan project specification.
4. Apa valve yang digunakan untuk LNG?
LNG membutuhkan cryogenic valve yang dirancang untuk temperatur sangat rendah. Jenisnya dapat berupa cryogenic ball valve, gate valve, globe valve, check valve, atau tipe lain sesuai kebutuhan sistem.
5. Bagaimana cara memilih valve untuk oil and gas?
Tentukan terlebih dahulu fungsi valve, fluida, line size, tekanan, temperatur, material, pressure class, seat, end connection, sour service requirement, fire-safe requirement, dan standar proyek. Final selection sebaiknya mengacu pada datasheet serta piping specification.
