Berbagai masalah, seperti kebocoran, aliran yang tidak stabil, atau kesulitan dalam pengoperasian, sering kali muncul akibat pemilihan valve yang kurang sesuai. Salah satu solusi yang efektif untuk pengendalian aliran yang cepat dan andal, dengan desain yang sederhana namun efektif masalah ini adalah menggunakan ball valve. Ball valve memiliki karakteristik tersendiri yang membuatnya dikenal sebagai pengontrol aliran yang sangat baik dalam sistem perpipaan.
Lalu, seperti apa karakteristik, tipe-tipe, fungsi dan pengaplikasian, serta kekurangan dan kelebihan dari ball valve? Anda dapat membaca ulasan selengkapnya di artikel ini.
Apa Itu Ball Valve?
Ball valve adalah salah satu jenis valve yang dirancang untuk mengontrol aliran fluida dalam sistem perpipaan. Dengan disk berbentuk bola yang memiliki lubang di tengahnya, ball valve dapat membuka atau menutup aliran dengan sangat efisien. Saat digunakan, ball valve berfungsi sebagai pengatur aliran, yang memudahkan fluida mengalir ketika diputar ke posisi terbuka, dan menghentikan aliran sepenuhnya saat ditutup.
Cara kerja ball valve bisa dibilang sangat sederhana, yaitu pada saat operator seperti handwheel atau lever diputar 90° (quarter-turn), bola berputar dan mengubah posisi lubang, mengalirkan atau memblokir fluida yang lewat. Ball valve dikenal akan kemampuannya untuk memberikan penutupan yang rapat, serta pengoperasian yang cepat dan efisien.
Kebanyakan ball valve menggunakan quick-acting, karena hanya membutuhkan putaran 90° dari pegangan untuk mengoperasikan ball valve. Tetapi untuk valve berukuran besar membutuhkan kekuatan lebih untuk membuka dan menutupnya, sehingga memerlukan aktuator tipe gear. Dengan gear, bahkan handwheel kecil sudah cukup untuk mengoperasikan valve yang cukup besar.
Ball valve dikatakan bisa menahan tekanan hingga 10.000 Psi dan temperatur sekitar 200°C. Ball valve juga dapat menahan tekanan hingga 1000 barr dan suhu hingga 482°F (250°C). Ukurannya berkisar 0,2-11,81 inci (0,5 cm sampai 30 cm). Untuk membuatnya tahan lama, pada disc bulatnya sering dilapisi dengan chrome.
Bagian-bagian Ball Valve
Komponen utama dari ball valve adalah body, bola, stem, dan seat. Setiap komponen ball valve memiliki fungsi spesifik yang berkontribusi pada kinerja dan efektivitas valve secara keseluruhan. Berikut penjelasannya:
Body Valve
Komponen ini merupakan struktur utama dari ball valve maupun. yang berperan menampung komponen lainnya. Body valve dapat menahan tekanan dari fluida yang mengalir dan menyediakan jalur untuk aliran tersebut.
Disk berbentuk Bola
Pada ball valve, bola berfungsi sebagai pengatur aliran dengan lubang di tengahnya yang dapat berputar untuk membuka atau menutup aliran fluida. Ketika bola berputar sejajar dengan aliran, aliran terbuka; sedangkan saat bola berputar 90°, aliran terhenti.
Stem
Stem adalah komponen yang menghubungkan operator atau aktuator dengan bola. Jadi, ketika diputar, stem akan memutar bola untuk membuka atau menutup aliran. Fungsi stem sangat penting dalam memastikan pengoperasian yang halus dan responsif, serta memberikan kontrol yang akurat terhadap posisi bola.
Seat
Seat berfungsi sebagai penghalang yang memastikan kebocoran tidak terjadi saat valve tertutup. Pada ball valve, biasanya menggunakan jenis metal seat, yang biasanya lebih tahan lama dan cocok untuk aplikasi dengan suhu tinggi dan tekanan tinggi. Ada juga soft seat, yang memberikan penutupan lebih rapat, tapi lebih terbatas penggunaannya dalam kondisi ekstrem. Oleh karena itu, memilih jenis seat akan bergantung pada jenis fluida dan kondisi operasional yang dihadapi oleh valve.
Fungsi dan Ball Valve
Berikut adalah penjelasan dari beberapa fungsi ball valve yang menjadikannya komponen penting dalam banyak sistem perpipaan:
Mengontrol Aliran Fluida
Kontrol aliran sangatlah penting untuk menjaga kestabilan, efisiensi, dan keamanan sistem perpipaan. Ball valve sangat baik dalam menawarkan hal-hal tersebut, sehingga aliran dapat dihentikan atau dibuka sesuai kebutuhan. Sederhananya, ball valve akan mengontrol aliran dengan membuka dan menutup aliran menggunakan bola yang ada di dalamnya.
Memberikan Penutupan yang Rapat
Penutupan yang rapat sangat penting untuk mencegah kebocoran fluida, terutama dalam aplikasi yang melibatkan bahan berbahaya atau bertekanan tinggi. Ketika ball valve tertutup, permukaan bola bersentuhan langsung dengan seat. Kontak ini menciptakan penghalang yang kuat, memastikan tidak ada fluida yang bocor.
Memastikan Pengoperasian yang Cepat
Terkadang, diperlukan penutupan atau pembukaan aliran yang cepat untuk merespons perubahan kondisi yang bisa tiba-tiba terjadi. Ball valve telah dirancang sebagai solusi dengan hanya memutar pegangan seperempat putaran, tanpa perlu waktu lama.
Mengatasi Tekanan dan Suhu Tinggi
Sudah bukan rahasia lagi bahwa banyak sistem perpipaan beroperasi pada tekanan dan suhu ekstrem. Ball valve, terutama yang menggunakan metal seat, dirancang untuk menahan kondisi ini tanpa mengalami kerusakan atau kebocoran. Desain dan material ball valve memungkinkan komponen-komponennya untuk bertahan terhadap fluktuasi tekanan dan suhu. Dengan pemilihan bahan yang tepat, ball valve tetap berfungsi secara optimal meskipun dalam kondisi operasional yang berat.
Tipe-tipe Ball Valve
Tipe-tipe ball valve yang ada di pasaran saat ini dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu berdasarkan bentuknya, konstruksi body-nya, dan tipe bore-nya. Untuk lebih lengkapnya simak penjelasan berikut:
Tipe Ball Valve Berdasarkan Bentuk
Berdasarkan bentuknya, ball valve dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:
Floating Ball Valve
Floating ball valve berfungsi untuk mengontrol aliran dengan menggunakan bola yang mengapung di antara dua seat, cocok untuk aplikasi di mana tekanan tidak terlalu tinggi, karena bola dapat bergerak sedikit untuk menciptakan segel yang rapat.
Cara kerjanya, stem yang terhubung di atas bola bisa diputar 90° untuk menggerakkan bola dan mengontrol aliran meskipun ada tekanan dari sisi masuk. Kemudian, tekanan dari sisi keluar membantu menciptakan segel yang rapat. Ketika bola diputar, aliran dibuka atau ditutup, dan tekanan mendorong bola ke seat, menciptakan segel yang rapat. Desain ini memungkinkan penutupan dari dua arah, tapi bisa sulit dioperasikan saat tekanannya terlalu tinggi.
Valve ini banyak digunakan dalam berbagai aplikasi industri seperti instalasi di pabrik pengolahan, sistem HVAC, dan industri minyak dan gas, di mana diperlukan penutupan yang cepat dan efektif dengan media berupa air, gas, hingga minyak.
Trunnion Mounted Ball Valve
Trunnion mounted ball valve memiliki desain yang mendukung bola di kedua ujungnya, memberikan stabilitas lebih baik pada tekanan tinggi. Sehingga tipe ini cocok untuk aplikasi industri berat yang memerlukan kontrol aliran yang akurat. Cara kerjanya mirip dengan floating ball valve, tetapi bola pada trunnion ditahan oleh stem kedua, yang disebut trunnion, sehingga tidak bisa bergerak ke samping. Memudahkan trunnion mounted ball valve menjaga segel yang baik di kedua sisi sekaligus, bahkan di bawah tekanan sekalipun.
Jenis ball valve ini efektif untuk tekanan rendah maupun tinggi dan membutuhkan torsi lebih sedikit untuk beroperasi dibandingkan dengan floating ball valve. Namun, karena desainnya, trunnion biasanya lebih mahal daripada floating.
3 Ways Ball Valve
3 ways ball valve berfungsi untuk mengalihkan aliran fluida dalam sistem dengan tiga port, yang memungkinkan pengaturan aliran dari satu saluran ke saluran lainnya atau mencampurkan dua aliran yang berbeda. Cara kerjanya melibatkan perputaran bola yang memiliki dua lubang saluran, sehingga saat bola diputar, aliran dapat dialihkan atau dicampurkan sesuai kebutuhan.
Dengan fitur tersebut, 3 ways ball valve sangat berguna dalam aplikasi yang memerlukan pengaturan aliran yang kompleks atau pemisahan antara dua fluida, seperti dalam sistem HVAC, pengolahan air, dan industri kimia. Selain itu, jenis ini juga digunakan dalam sistem distribusi gas dan cairan, yang memerlukan kontrol yang tepat. Desainnya yang fleksibel dapat mengatur aliran sesuai kebutuhan, baik untuk membuka satu jalur, menutup jalur lainnya, atau mencampurkan aliran dari dua sumber.
Baca Juga: Jenis Globe Valve dan Cara Kerjanya
Tipe Ball Valve Berdasarkan Konstruksi Body
Ball valve diproduksi dengan rakitan body yang berbeda. Berdasarkan jenisnya dapat diklasifikasikan dengan cara berikut:
Top-Entry Ball Valve
Top-entry ball valve adalah jenis ball valve yang dirancang untuk memungkinkan akses dari atas untuk perawatan dan penggantian komponen tanpa perlu memutuskan sistem perpipaan. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan kemudahan dalam pemeliharaan, mengurangi waktu downtime, dan mempermudah inspeksi.
Cara kerjanya mirip dengan ball valve lainnya, di mana bola diputar untuk membuka atau menutup aliran, tetapi akses dari atas memudahkan proses perbaikan. Top-entry ball valve sering ditemukan dalam aplikasi di mana ruang terbatas dan aksesibilitas menjadi masalah, seperti dalam pabrik kimia dan sistem HVAC.
Split-Body Ball Valve
Split body ball valve memiliki desain yang terdiri dari dua bagian utama yang disambungkan dengan baut. Desain tersebut sangat membantu dalam penggantian seat dan bola dengan lebih mudah, serta menyediakan ketahanan yang lebih baik terhadap tekanan tinggi. Fungsi dari split body ball valve adalah memberikan fleksibilitas dalam perawatan, sehingga pengguna dapat melakukan servis tanpa mengganti seluruh komponen.
Tipe ball valve ini bekerja hampir sama dengan ball valve lain, di mana perputaran bola mengontrol aliran fluida. Split body ball valve banyak digunakan dalam industri minyak dan gas, serta sistem perpipaan bertekanan tinggi.
Tipe Ball Valve Berdasarkan Jenis Bore
Ball valve juga dibuat dengan dua jenis bore yang berbeda, yaitu:
Full Bore Ball Valve
Full bore ball valve merupakan tipe ball valve dengan diameter lubang pada bola sama dengan diameter pada pipa sehingga tidak ada penyempitan aliran. Full bore ball valve berfungsi memberikan aliran fluida yang lancar tanpa hambatan, mengurangi tekanan drop, dan mencegah penumpukan debris dalam sistem. Tipe full bore ball valve ini umumnya dipakai pada blow down, production manifold, piggable line, dan pipeline.
Reduced Bore Ball Valves
Reduced bore memiliki diameter lubang bola yang tidak sama ukurannya atau lebih kecil dari ukuran diameter pipa, sehingga aliran fluida sedikit terhambat. Diameter pada ball valve tipe ini minimal satu ukuran lebih rendah dari ukuran diameter pipa. Misal ukuran diameter pipa 5 inchi maka diameter pada lubang ball valve adalah 4 inchi.
Fungsi utamanya adalah untuk mengurangi biaya, karena ukurannya lebih kecil dan lebih hemat ruang. Jenis ini bekerja dengan cara menggunakan perputaran bola untuk membuka dan menutup aliran, tetapi karena bore-nya lebih kecil, terjadi sedikit penurunan tekanan.
Reduced bore ball valve biasanya digunakan dalam aplikasi saat penurunan aliran tidak menjadi masalah besar, seperti dalam sistem air, gas, atau aplikasi industri umum yang tidak memerlukan aliran penuh.
