Pressure Safety Valvae, atau yang lebih di kenal dengan PSV adalah sebuah alat yang berfungsi
sebagai pengaman ketika terjadi over pressure dalam sebuah aliran.
Apa itu over pressure? dan kenapa perlu PSV?
over pressure adalah keadan dimana di dalam sebuah pipa, atau vessel, terjadi
tekanan yang berlebih di dalamnya. akibatnya? yang namanya berlebihan, tentu
tidak baik dan dapat menjadikan sistem tersebut itu fail, rusak atau tidak
sesuai dengan requirement.
Analoginya seperti ini. Pernah meniup balon? kita analogikan balon sebagai
alat atau sistem, yang dimana kalau kita tiup berarti kita memberikan tenan ke
dalam balon yang akibatnya balon tersebut bisa mengembang dan akirnya lama
kelamaan akan membesar. kalau sudah membesar kemudian kita tiup dan tiup lagi,
apa yang terjadi? semakin membesar dan akhirnya dapat kita tebak yaitu
pecah.
Kalau sekedar pecah balon nya tidak masalah toh kita bisa beli lagi misalnya.
tapi kalau kita cuma punya satu satu nya balon?! itu bisa di katakan kita
mengalami fail, kegagalan karena apa yang kita punya jadi rusak. Kalau cuma
rusak misal nya tidak jadi masalah bagi kita, apakah akan merugikan orang?
bisa jadi merugikan. Minimal orang meniup nya bibirnya jontoh atau terkena
ledakan dari balon.
Contoh balon yang di tiup sampai meledak adalah contoh dari over pressure yang
tidak di kendalikan. Untuk mengendalikan over pressure tersebut, dalam dunia
oil and gas maka kita mengenai alat namanya
pressure safety valve, yang
namanya PSV ini.
Open System dan Close System dalam PSV
Seperti di sebutkan sebelumnya, kalau pressure yang berlebihan akan
mengakibatkan fail. Maka cara paling aman adalah mengurangi pressure nya di
dalam sistem tersebut. Berbicara mengenai sistem di sini maksudnya adalah
sistem pipa, atau equipment yang dalam hal ini sekelas vessel. kenapa di sebut
sistem dalam pemipaan? karena PSV biasanya di letakan di jalur pipa critical
yang perlu untuk di hitung oleh stress analysis, maka satu jalur pemipaan itu
yang terdiri dari beberapa routing pipa, oleh tim stress analysis di kenal
dengan nama system.
Kembali ke pressure yang di buang. Pressure atau tekanan yang di buang
tersebut akan di kemanakan? oleh karenanya kita akan mengenal namanya dua
sistem, yaitu open system dan close system.
Open system adalah kondisi dimana over pressure akan di buang ke luar
sistem, biasanya ke atmosfer yaitu udara luar. Sesuai namanya yaitu open, maka
pressure tersebut akan di lepas keluar sistem pipanya.
Kebalikan dengan open system, over pressure di PSV dengan sistem close akan
membuang pressure tersebut ke dalam sistem lagi. Kadang tidak langsung ke
dalam sistem tersebut melainkan di kumpulkan ke satu sistem outlet PSV yang
kemudian di alirkan ke drain. kenapa tidak ke dalam sistem dimana terdapat
PSVnya? karena percuma kita buang kalau kita masukan lagi ke dalam sistem
tersebut, berarti cuma mutar muter saja.
Contoh seperti gambar di atas, yang warna merah adalah hasil output dari PSV, semua nya di kumpulkan jadi satu (bisa di lihat yang kiri masuk ke pipa yang merah juga) sub header, kemudian nanti akan di masukan ke dalam drain atau di kumpulkan satu wadah tertentu.
Prinsip Kerja PSV
Secara sederhana, prinsip dari PSV adalah mengkonfersi tekanan di dalam sistem
dengan spring pada PSV. Kalau tekanan tersebut berada di bawah tahanan spring,
maka si spring akan menahannya. Begitu pula sebaliknya, kalau tekanannya sudah
melebihi atau bahkan lebih besar, maka spring tersebut tidak kuat menahan dan
akhir nya melepaskan pressure nya. tekanan di spring untuk menahan berapa
besar yang di ijinkan oleh sistem (yang nantinya menyebabkan release atau
terbukannya PSV) ini namanya adalah set pressure. Setelah pressure tersebut
berkurang otomatis nilai nya ada di bawah tahanan spring, yang menyebabkan
spring akan menutup kembali SPVnya.
Kita dapat mengatur besar tahanan dari spring ini dengan menyesuaikan
adjustable ring pada PSV. Prinsipnya seperti shockbreaker di sepeda motor,
kalau kurang kencang bisa di naik kan atau turunkan spring nya.
Bagian bagian PSV
Secara prinsip, ada beberapa bagian utama dari PSV meliputi Nozzle,
Spring, Disk. Bagian bagian tersebut memiliki fungsi seperti yang telah di
sebutkan sebelumnya. Ada beberapa part lain yang juga memiliki fungsi penting
dalam PSV seperti adjustable screw yang berfungsi sebagai pengatur tekanana
pada spring nya. Kemudian bagian bagian laih seperti di bawah ini
Hal yang menarik, PSV flange ini berbeda dengan flange standard terutama pada
inletnya. biasanya tebal nya lebih besar dari ukuran flange sekelasnya. Apa
pengaruh tebal flange yang tidak standard ini? yaitu pengaruh yang signifikan
terhadap designer adalah kebutuhan material nya, yaitu panjang bolt nya. tentu
panjang bolting nya menyesuaikan tebal dari PSV inlet ini.
Perbedaan PSV dan PRV
Ada PSV dan ada pula yang namanya PRV, yaitu Pressure Relief Valves (PRV).
fungsinya sama sama menstabilkan tekanan yang berlebih di dalam sistem
pemipaan atau equipment. Yang membedakan hanya proses untuk me release
tekanan. Pada PSV tekanan yang berlebih di lepaskan secara sudden, yaitu tiba
tiba dan cepat. Biasnya ada suara pop yang cukup nyaring yang menandakan PSV
itu sedang bekerja.
Berbeda dengan PRV, ia membuka secara proporsional dan perlahan lahan sampai
tekanan dalam sistemnya kembali normal. Jadi yang membedakan PSV dan PRV,
yaitu cara mengeluarkannya, yang satu dengan cepat dan yang satu
perlahan-lahan lagi proporsional.
Perhitungan PSV oleh Stress Analysis
Secara umum sistem yang memiliki SPV di dalamnya akan di hitung kekuatannya
oleh tim stress analysis. ada beberapa pertimbangan sebagai dasar perhitungan,
yaitu kekuatan pipa nya, support nya termasuk pula apakah nanti ada kebocoran
atau tidak di flange nya. Kesemuanya bisa di lihat dan di simulasikan
mengunakan pendekatan sofware cesar II, sofware yang digunakan oleh tim stress
analysis.
Perhitungan yang standard adalah karena sistem ini mengeluarkan
tekanan, artinya ada yang terdorong saat psv ini me release pressure. daya
dorong ini yang nantinya akan di hitung dan di konfersi menjadi support.
supportnya akan menjadi seperti apa? apakah cukup resting aja atau ada perlu
guide dan stopper kah?. kemudian kalau hanya resting, resting seperti apa yang
bisa di gunakan, apakah hanya shoe biasa di bagian pipa horisontalnya,
mengunakan stool atau perlu dummy dengan sliding plate.
Sepengetahuan saya, di project yang pernah saya kerjakan ada tools lain yaitu
mengunakan spread sheet untuk menghitung kekuatan dari dummy nya. kenapa?
karena dummy yang terlalu pajang, akan mengakibatkan dummy tersebut fail atau
gaya yang di hasilkan tidak ter absorb dengan baik. kalau mengunakan dummy,
baiknya sependek mungkin.
Permodelan PSV
Dalam permodelan PSV, baik SP3D ataupun E3D memiliki pendekatan berbeda untuk
item yang digunakan untuk memodelakn PSV. Untuk E3D biasanya tinggal minta ke
admin nya, maka ia akan memprovide untuk catalog nya. sedangkan untuk SP3D,
bisa mengunakan pendekatan item general yang kita rubah parameternya. biasanya
untuk size kecil bisa mengunakan IRVT34, sedangkan size besar bisa mengunakan
IRVT14.
Terminologi dalam PSV
Operating Pressure (working Pressure)
adalah temperature gauge untuk pressure dalam kondisi normal dimana sistem
berkerja
Set Pressure
adalah kondisi pressure gauge dimana yang menyebabkan PSV bekerja. atau secara
sederhanaya kondisi dimana batas overpressure dalam sistem (untuk PSV)
Tes Pressure
adalah kondisi sistem pada saat akan di test mengunakan hidro test atau
pneumatic test
Flow area
adalah area yang digunakan untuk mengukur berapa kapasitas flow dari PSV tanpa
halangan. ini merupakan perbandingan luasan inlet dan outlet dari PSV.