Jenis katup yang paling umum di dunia saat ini mungkin adalah katup dunia. Jutaan sedang digunakan, dan sebagian besar berada di bawah hidung Anda atau secara harfiah di bawah tangan Anda saat Anda mencuci di wastafel. Benar-katup kran sebenarnya adalah katup globe yang tersembunyi di balik mantel krom mengkilap. Perangkat kontrol arus utilitarian ini juga merupakan jantung dari setiap selang bib. Sebenarnya, industri plumbing menggunakan lebih banyak katup dunia saat ini daripada segmen industri lainnya.
Namun dunia juga merupakan katup preferensi di hampir semua industri di mana laju alir perlu diatur. Klep globe dasar juga mirip dengan sepupunya yang lebih rumit, katup kontrol multi-putar. Sebenarnya, katup kontrol sebenarnya hanya sebuah katup globe dengan lonceng dan peluit terlampir dalam bentuk kontrol otomatis, operasi seimbang, positioner, pengendali, sirkuit umpan balik dan banyak lagi.
Gambar 1. Baut kencang bola katup
Gambar 2. Katup globe forged-steel (FS)
Gambar 3. Pressure segel globe valve
Gambar 4. Katup tekanan segel tekanan Y-pola BEST DIGUNAKAN UNTUK GLOBES
Meskipun katup dunia dapat digunakan sebagai katup blok atau isolasi, terutama dirancang untuk mengatur arus pada posisi terbuka sebagian, sementara katup gerbang dirancang untuk posisi terbuka atau tertutup sepenuhnya. Ketika mempertimbangkan katup globe untuk layanan isolasi on-off, pemilihan desain harus mendapat pertimbangan cermat karena menjaga segel ketat terhadap kekuatan kuat yang mendorong pada disk sulit dilakukan.
Perancang perpipaan, saat menentukan katup, terutama pertimbangkan seberapa bagus emulasi pipa lurus saat berada dalam posisi terbuka. Katup seperti gerbang, kupu-kupu dan jenis bola full-port melakukan pekerjaan yang sangat bagus dalam hal ini. Namun, katup dunia, karena jalur aliran interiornya yang berbelit-belit, tidak berhasil meniru pipa lurus. Sebaliknya, aliran zigzag miring membuat gesekan fluida, yang pada gilirannya memperlambat aliran fluida melalui katup. "Cv" (atau pengukuran koefisien laju alir) untuk gerbang ukuran dan katup globe yang sama akan sangat berbeda, karena katup gerbang menawarkan sedikit hambatan arus saat berada pada posisi terbuka.
Mekanisme penutupan katup globe, yang disebut cakram atau steker, dapat digerakkan menjadi berbagai bentuk. Dengan mengubah bentuk cakram, laju aliran melalui katup karena terbuka dapat bervariasi sangat sesuai dengan jumlah belokan batang. Sebagian besar layanan menggunakan desain bola yang lebih umum atau "konvensional" atau disk bulat karena ia membuka lebih dari desain lain untuk gerakan batang yang diberikan. Desain disk V-port digunakan untuk throttling halus melalui berbagai persentase pembuka dan dapat disesuaikan dengan semua ukuran katup dunia. Desain cakram jarum digunakan untuk pengaturan aliran yang sangat halus, namun biasanya hanya untuk ukuran yang lebih kecil. Bila pematian mutlak diperlukan atau bila ada masalah yang menyegel cairan dengan partikel tersuspensi menit, sisipan elastomer tempat duduk lembut dapat dipasang di cakram atau tempat duduk.
TRIM
Di dunia katup, komponen yang menanggung beban arus fluida selama operasi penutupan disebut trim. Mereka adalah tempat duduk dan cakram menghadap, batang dan terkadang perangkat keras yang menghubungkan batang ke disk. Desain trim yang benar dan pemilihan bahan trim yang tepat sangat penting untuk operasi maksimum dan umur panjang katup apapun, terutama katup globe, yang memiliki gesekan cairan dan jalur aliran yang rumit. Sebagai kursi dan disk bergerak lebih dekat bersama-sama, kecepatan dan turbulensi di kedua meningkat, menciptakan potensi kerusakan oleh kavitasi dan erosi. Kecepatan tinggi ini dapat menyebabkan trim untuk dimakan habis, sehingga katup yang bocor parah dalam posisi tertutup. Bila katup globe digunakan untuk mengendalikan cairan yang sangat korosif, kerusakan dari kavitasi dan erosi dapat terjadi. Terkadang cacat ini terlihat seperti potongan tipis baik pada jok atau cakram, yang disebut wire-drawing. Namun, jika tidak segera diperbaiki, jalur kebocoran kecil awal ini bisa melebar dan menjadi jalur kebocoran utama.
Pada katup bola perunggu yang lebih kecil, trim adalah bahan yang sama seperti sisa katup atau paduan perunggu yang serupa dengan kekuatan yang lebih besar. Pada katup bola besi, bahan trim biasa adalah perunggu. Penunjukan trim ini pada katup besi adalah "IBBM", yang berarti "bodi besi, perunggu terpasang." Katup baja ditawarkan dalam berbagai bahan trim, namun biasanya memiliki satu atau lebih komponen trim dari 400 seri martensitic stainless. baja. Facings keras seperti Stellite juga digunakan, serta 300 seri baja tahan karat dan paduan tembaga nikel.
POLA DAN DESAIN
Globe katup tersedia dalam tiga pola dasar. Yang paling umum adalah pola "T", dimana batang tegak lurus terhadap garis pipa. Serupa dengan pola T adalah pola sudut, namun alirannya diputar 90 derajat di katup untuk memungkinkan katup sudut berfungsi baik sebagai perangkat kontrol aliran dan elips perpipaan 90 derajat. Pola sudut katup globe masih umum digunakan di atas boiler dan merupakan pola yang digunakan untuk kebanyakan tersedak pada unit produksi sumur minyak, yang disebut pohon natal.
Perancang katup belum puas dengan desain katup bola dasar. Sementara desain katup tua lainnya seperti tipe gerbang dan steker tetap sama seperti 100 tahun yang lalu, perancang telah membentang batas katup dunia untuk membuatnya menjadi perangkat kontrol aliran berkinerja tinggi.
Desain ketiga dan terbaru, pola "Y", dikembangkan dalam upaya mengurangi turbulensi yang terjadi di bodi bola dunia sekaligus memberikan desain yang lebih kaku. Di dunia jenis ini, bonnet, batang dan cakram miring pada 30 derajat sampai 45 derajat, menghasilkan jalur aliran yang lebih tegak lurus dan gesekan kurang cairan. Gesekan yang berkurang ini berarti kurang potensial untuk kerusakan pada katup, serta karakteristik arus keseluruhan yang lebih baik untuk sistem perpipaan.
Katup Globe datang dalam berbagai desain bonnet, dan masing-masing desain memiliki tujuan tersendiri. Untuk katup perunggu kecil, desain batang dalam-sekrup-naik-batang adalah yang paling populer. Dalam desain ini, benang batang terkandung di dalam selubung tekanan / cairan dari kap katup. Desain seperti itu mudah dibuat, tapi memang memiliki satu kekurangan - benangnya terpapar cairan proses. Akibatnya, batang batang kritis bisa rusak saat terkena cairan korosif. Namun, jenis katup ini biasanya digunakan untuk air atau uap bertekanan rendah.
Pada katup yang lebih besar dari pada sekitar NPS 2 atau untuk katup dalam layanan korosif, desain bonnet - di mana benang batang berada di luar amplop tekanan / cairan - lebih disukai. Yang paling umum dari desain ini disebut sekrup dan kuk luar, juga dikenal sebagai OS & Y, yang merupakan desain yang paling umum untuk katup industri besar dunia.
Sambungan bodi / bonnet di globe valves hadir dalam berbagai desain. Kedua sambungan berulir dan bingkal serikat ditemukan di katup perunggu yang lebih kecil, sementara baut yang dilesakkan ditemukan di sebagian besar katup baja dan besi dunia. Kapas segel tekanan digunakan pada tekanan tinggi, katup bola suhu tinggi, seperti yang memiliki desain pola Y.
HUBUNGAN BOILER
Globe katup dan boiler telah secara harfiah dan kiasan telah terhubung selama lebih dari 150 tahun. Sebenarnya, katup globe sangat penting bagi boiler sehingga American Society of Mechanical Engineers (ASME) Boiler dan Pressure Vessel Code menentukan bagaimana katup harus digunakan dalam layanan boiler. Katup pertama pada garis keluaran boiler biasanya merupakan stop-check valve, yang juga dikenal sebagai non-return atau boiler stop valve. Stop-check sebenarnya adalah dua katup dalam satu katup globe untuk mengatur aliran dan katup untuk mencegah arus balik. Disk pada stop-check tidak menempel pada batang tapi dipandu dalam bonnet katup-diperbolehkan bergerak ke atas dan ke bawah saat batang dinaikkan. Hal ini memungkinkan pengaturan laju alir, namun bila terjadi arus balik, cakram yang terputus berfungsi sebagai katup pengatur piston dan cepat ditutup, mencegah aliran balik ke dalam boiler. Jika diperlukan untuk penghentian yang lebih ketat, batang stop-check dapat diturunkan, mencegah pergerakan cakram ke posisi terbuka penuh.
Selain mengatur keluaran boiler, katup stop-check juga digunakan untuk aplikasi lain di mana menggabungkan katup cek dan katup globe masuk akal bagi perancang perpipaan.
Aplikasi katup boiler globe lainnya melacak warisannya kembali ke kuda besi. Bila Anda melihat gambar lokomotif dengan uap uap besar mengalir dari sisinya, Anda melihat katup bola blow-down boiler di tempat kerja. Katup blow-down memungkinkan pembuangan air berlebih dari boiler yang sesekali dibutuhkan. Blow-down globe valves masih digunakan pada boiler stasioner.
DESAIN ADAPTABLE
Klep dunia tidak hanya memulai industri katup secara keseluruhan tetapi juga menciptakan segmen katup kontrol besar yang ada saat ini. Perancang sistem kontrol mengambil katup globe asli dan mengubahnya menjadi alat pengatur otomatis untuk mengatasi masalah pengendalian fluida dengan cara yang lebih produktif. Awalnya katup pengatur tekanan mengatur ini dikembangkan untuk mengendalikan uap di boiler dan pompa. Katup pengatur awal ini, yang juga dikenal sebagai gubernur, sekarang disebut katup kontrol dan digunakan di seluruh dunia di hampir setiap industri yang membutuhkan kontrol cairan.
Desain katup bola dunia juga sangat mudah beradaptasi dengan layanan selain mengatur atau menghalangi handwheel atau aktuator. Jika Anda mengambil katup globe standar, lepaskan pegangan tangan dan kukunya dan ganti dengan pegas atau pegangan yang telah dikalibrasi, bola dunia menjadi katup pelepas tekanan. Jika Anda melepaskan palka dan gagang kukunya dan menggantinya dengan pelampung dan pengungkit, itu akan menjadi katup kontrol tingkat. Dan mungkin adaptasi katup globe yang paling terlihat adalah hidran api, yang merupakan katup globe dengan bushing tangan dan kuk yang digantikan dengan tabung penyangga yang panjang dan topi fireplug.
KECIL LEBIH BAIK
Tidak seperti beberapa desain katup lainnya seperti gerbang dan kupu-kupu, dunia ini tidak biasa diproduksi dalam ukuran sangat besar. Ini sebagian karena luas cakram yang bekerja langsung pada batang menciptakan kekuatan yang jauh lebih besar daripada yang dibuat untuk gerbang atau katup on-off lainnya dengan ukuran yang sama. Klep globe yang lebih besar yang beroperasi pada tekanan diferensial tinggi hampir selalu memerlukan beberapa bantuan mekanis untuk menutup di bawah tekanan, biasanya dalam bentuk operator roda gigi manual atau bermotor, atau dalam beberapa kasus, adalah handwheel palu. Karena luas permukaan cakram katup yang besar dan tekanan yang diberikan pada cakram dari bawah, katup globe bertekanan besar dan besar memerlukan kekuatan tambahan dalam desain bonnet agar tidak melengkung dan bocor melewati kursi saat berada dalam posisi tertutup.
Sementara katup bola dunia yang sangat besar tidak umum, katup globe kecil yang pas di telapak tangan Anda. Katup kecil ini, biasanya dibuat dari bahan baku padat, digunakan secara ekstensif untuk katup instrumen di lingkungan ilmiah, aplikasi pengambilan sampel fluida, atau di mana saja yang diperlukan pengaturan cairan berdiameter kecil. Banyak tipe jarum suntik dan memberikan flow control yang sangat presisi. Beberapa juga dilengkapi dengan berbagai koneksi tubing untuk memudahkan koneksi ke jalur tabung. Sementara batang katup globe paling banyak adalah tipe yang berputar, beberapa memiliki batang yang tidak berputar untuk mengurangi kemungkinan kerusakan pada batang.
Mayoritas katup globe dirancang untuk mengatur aliran, namun beberapa jenis pola Y yang dirancang khusus, bertekanan tinggi sangat mahir dalam penyekatan aliran cairan dalam blok atau layanan on-off. Karena disk bergerak turun langsung di jok, dorong pada tangkai ditransfer langsung ke tempat duduk. Hal ini memungkinkan hampir semua kekuatan keluaran aktuator yang digunakan untuk menyegel katup terhadap kebocoran. Paling sering, bola bertekanan tinggi ini dibangun dengan segel tekanan, bukan baut yang dilipat. Kapas tekanan segel meningkatkan sealability karena tekanan cairan internal meningkat.
Katup Globe biasanya memiliki arah aliran yang disukai, yang biasanya dikonfirmasi dengan tanda panah yang dilapisi atau dilemparkan ke bagian luar bodi katup. Untuk sebagian besar aplikasi pipa ledeng dan industri yang umum, arah arus utama menghadap ke atas terhadap disk. Aliran ke atas ini lebih halus pada dan di sekitar cakram, dan ini memberikan rotasi bebas dari cakram pada batang, yang memungkinkan katup menemukan tempat duduknya yang tepat atau "pas" saat menutup. Dalam beberapa aplikasi, seperti layanan dengan tekanan tinggi yang menghalangi atau on-off, arah arus yang disukai adalah turun ke bagian atas disk dan bukan di bawahnya. Tapi situasi ini jarang terjadi.
STANDAR DAN BAHAN
Desain dan konstruksi katup Globe ditutupi dengan sejumlah spesifikasi industri. Anehnya, American Petroleum Institute (API), yang memiliki standar untuk semua jenis katup utama lainnya, tidak memiliki standar untuk katup bola dunia yang lebih besar dari NPS 2. Tabel 1 mencantumkan beberapa standar yang lebih umum untuk katup bola dunia.
Bahan yang digunakan dalam konstruksi katup globe menjalankan keseluruhan dari perunggu dasar hingga paduan nikel super tinggi. Perunggu masih merupakan bahan katup globe yang paling banyak digunakan, diikuti oleh besi dan baja tuang. Untuk aplikasi kriogenik, katup baja stainless steel dan perunggu sangat populer, hanya membutuhkan kapak yang diperluas untuk menjaga area kelenjar pengepakan agar tidak membeku.
Tabel 1. Standar katup globe yang umum
MSS SP-42 - Kelas 150, tahan korosi, gerbang, bola dan katup periksa
MSS SP-80 - Gerbang perunggu, globe, angle dan check valve
MSS SP-85 - Grey iron globe dan angle valves, flens dan ujung berulir
MSS SP-118 - Dunia baja kompak dan katup cek (kilang minyak kimia dan petroleum)
API 602 - Gerbang baja, bola dunia dan katup cek untuk ukuran dn 100 (NPS 2) dan lebih kecil untuk industri minyak dan gas bumi.
BSI 1873 - Bola dunia baja dan globe berhenti dan cek katup (ujung las bergoyang dan ujung las) untuk industri petroleum, petrokimia dan sekutu
ISO 12149 - Baut baja bola baut baja untuk aplikasi tujuan umum
MSS - Masyarakat Standardisasi Produsen Industri Valve & Fitting
API - American Petroleum Institute
BSI - British Standards Institute
ISO - Organisasi Standar Internasional
Entah itu mengendalikan air mandi di keran, minyak di kilang atau uap di pembangkit listrik, bola dunia katup "tentara" 24 jam sehari. Meskipun desain dasarnya tidak banyak berubah dalam 150 tahun, anggota keluarga katup ini terus bekerja dengan baik dan harus memberikan layanan yang berharga kepada industri pengendalian aliran selama 150 tahun berikutnya.

