PSV Prinsip Kerja Pressure Safety Valve

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.

Semoga artikel sederhana ini bisa menambah sedikit pengetahuan mengenai PSV, terutama untuk Prinsip Kerja Pressure Safety Valve