Stroking of SDV, BDV, & On-Off

Ada suatu pernyataan dari seorang kawan expatriat tentang stroke SDV, bahwa stroking time dipengaruhi oleh besar kecilnya tubing pada instrument air supply-nya. Tubing instrument air supply 1/2″ akan memberikan kekuatan stroke yang lebih besar sehingga lebih cepat dibandingkan dengan tubing 1/4″.

Benarkah pernyataan itu? Tampak ada benarnya, tapi terus terang saya meragukan konsepnya. Benar bahwa untuk mengalirkan udara bertekanan ke dalam volume aktuator melalui tubing 1/2″ lebih cepat 2 kalinya dibanding dengan tubing 1/4″. 

Stroke pada suatu SDV, BDV, atau On-Off valve bertipe ball valve sangat ditentukan oleh berapa gaya angular yang diberikan kepada stem valve. Gaya angular yang diterima dengan memperhitungkan kelembaman benda dari diam serta gaya gesek menghasilkan total resultan gaya yang akan memutar ball valve dan melakukan travel sebesar 90 degree. Stroking time akan diketahui dari perhitungan fisika. Vendor ball valve tentunya tau betul bagaimana menghitung besar torsi, dan biarkanlah vendor menjadi expertnya tentang hal itu bukan kontraktor.

Kita kembali kepada gaya angular yang menentukan stroking suatu valve. Apa yang mempengaruhi gaya angular itu? Tentu saja adalah gaya dorong yang dihasilkan oleh piston pada actuatornya. Gaya dorong dari piston tergantung dari besar tekanan yang masuk ke piston dan luas penampang cross sectional area tabung piston. Luas penampang piston selalu tetap secara mekanik, besar pressure tergantung tekanan instrument air supply-nya.

Ketika kita menganalisa besar tekanan instrument air supply dengan besar tubing, apakah pernah ada statement bahwa ketika anda menyambung tubing 1/2″ ke instrument air manifold dan menyambung tubing 1/4″ ke manifold yang sama, maka kita mendapat besar tekanan yang berbeda kepada kedua tubing? Tentu saja TIDAK, kedua tubing akan menghasilkan tekanan yang SAMA. Sehingga tidak ada pengaruh perbedaan pressure dengan perbedaan besar tubing.

Tetapi memang harus diakui bahwa waktu untuk build up air pressure melalui tubing 1/2″ tentu lebih cepat dibandingkan dengan waktu build up air pressure melalui tubing 1/4″. Tetapi berapa millisecond kah perbedaan waktunya sehingga harus menjadi perhitungan? Jika kita bandingkan dengan kamampuan kompressor yang jauh lebih besar untuk mengalirkan pressure ke actuator dan seluruh line instrument air supply. Maka perbedaan waktu untuk mendapatkan pressure 6 Barg pada line 1/2″ dan 1/4″ adalah sangat kecil.

Jadi berapapun ukuran tubing anda jika dapat membuild up pressure pada nilai operating air supplynya, let say sekitar 6 Barg, maka kecepatan stroke hanya dipengaruhi oleh resultan gaya angular yang dihasilkan oleh piston. Satuan tekanan adalah Newton per Meter Square yang mempunyai korelasi dengan Pascal. Berapa newton gaya yang dihasilkan ketika tekanan 6 Barg? Lihatlah penampang pistonnya, maka anda akan menghitungnya. Berapa gaya angularnya? Yaahh..itu teorinya, belajar hitung-hitungan seperti anak SMA.

Valve yang besar tentu saja membutuhkan gaya yang lebih besar untuk men-stroke-nya. Padahal pressure instrument air supply adalah sama sekitar 6 Barg. Maka dengan memperbesar piston, gaya yang dihasilkan akan semakin besar. Tapi harus diingat gayanya jangan terlalu besar karena stemnya bisa patah. Vendor valve normalnya menyediakan perhitungan torsi. Sebagai operation atau kontraktor maka kegiatan stroke valve hanya kepada penyedian pressure sekitar 6 Barg dan stroke it dengan energize and de-energize solenoid, hitung opening-closing time, dan membuktikan fail condition sesuai kebutuhan process. And it is enough.

Nova Kurniawan

Alumni Teknik Fisika ITB, 2004, bekerja di J Ray McDermott.

5 Responses

  1. Pak Nova, terima kasih atas penjelasan ilmiahnya. Namun, di buku LIPTAK Vol. II halaman 1059 dituliskan bahwa “actuator speed can be increased by enlarging the air flow port”, berarti Pak Liptak menyatakan bahwa memperbesar tubing ke aktuator bisa mempercepat stroking time. Bagaimana pendapat Pak Nova?

    Terima kasih.

  2. Mas Alex,

    Yang diperlukan pada SDV adalah closing time. Selama single acting yang digunakan, maka closing time hanya akan dipengaruhi oleh berapa lama angin bisa dibuang langsung ke port exaust ke luar, tanpa melalui tubing. Dan bukankah closing-time ini kan yang diinginkan oleh process engineer untuk requirement safety mereka? Sedangkan waktu untuk membuka saya berfikir tidak terlalu menjadi pertimbangan, termasuk pengaruh besar kecilnya tubing. Saya setuju kalau besar tubing yang digunakan berbeda jauh yaitu misal 1/8″ (kalo ada) dengan 1″ maka memang waktu yang diperlukan untuk menigisi udara ke aktuator akan ada selisih. Tapi sekali lagi SDV kan yang diperlukan adalah closing-time…dan angin langsung dibuang ke exhaust.

  3. salam kenal pak nova,

    bisa tolong dijelaskan tentang sdv test stroke dengan hydraulic pressure? dan cara kerjanya secara manual (maksud saya dengan beberapa buah manual operated valve sehingga untuk melakukan test kita harus berada di di field, bukan dengan cara automation yaitu energized/deenergized solenoid valve)
    trima kasih.

  4. Kalau nggak pake solenoid, langsung aja diinject dari portable panel (ada hyd pumpnya) yang langsung dikonek ke actuator.

  5. oiya……..di plan kami air instrumentnya lg ada problem pak,,jadi air instrumen kami jalankan secara manual(tidak otomatis)
    yg akan saya tanyakan SDV akan menutup pada tekanan angin berapa pak ???takutnya saya lupa air instrumennya tidak saya running…..
    thanks,,,

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: