Jawaban Singkat: Bagaimana Mengukur Katup Pengaman
Untuk ukuran a katup pengaman , Anda perlu menghitung kapasitas pelepasan yang diperlukan dalam aliran massa atau volumetrik, lalu memilih area lubang katup yang cukup besar untuk melewatkan aliran tersebut pada tekanan yang disetel katup ditambah tekanan berlebih yang diijinkan. Rumus yang mengaturnya bergantung pada fase fluida—gas, uap, atau cairan—dan standar seperti API 520 Bagian I , API 526, dan ASME Bagian VIII Div. 1 tentukan metode perhitungan yang tepat.
Dalam praktiknya, pengukuran katup pelepas tekanan atau katup pelepas pengaman melibatkan empat masukan inti:
- Laju aliran pelepasan yang diperlukan (kg/jam atau lb/jam)
- Atur tekanan dan tekanan berlebih yang diijinkan (biasanya 10% untuk pemasangan katup tunggal per ASME)
- Tekanan balik pada outlet katup
- Sifat fisik fluida pada kondisi lega
Setelah Anda menghitung luas lubang yang diperlukan, Anda memilih ukuran lubang standar berikutnya yang lebih besar dari tabel API 526—tidak pernah lebih kecil. Katup pengaman berukuran kecil gagal melindungi kapal; yang berukuran besar mengoceh, terkikis, dan bocor.
Mengapa Ukuran Katup Pengaman yang Tepat Lebih Penting Daripada yang Disadari Kebanyakan Insinyur
Katup pengaman adalah garis pertahanan terakhir antara pengoperasian normal dan kejadian tekanan berlebih yang dahsyat. Ukuran yang terlalu kecil berarti katup tidak dapat mengalir cukup cepat untuk mencegah bejana melebihi tekanan kerja maksimum yang diijinkan (MAWP). Ukuran yang terlalu besar menimbulkan masalah yang berbeda namun sama seriusnya: katup terbuka, mengeluarkan sedikit cairan, menutup, dan kemudian membuka kembali secara berurutan—suatu kondisi destruktif yang disebut obrolan .
Obrolan menyebabkan kerusakan kursi dalam hitungan menit. Katup pelepas pengaman yang berceloteh yang seharusnya bertahan selama 10 tahun dapat hancur dalam satu kejadian yang berlangsung kurang dari satu jam. Biaya perawatan untuk dudukan katup, cakram, dan nosel dapat berkisar antara $2.000 hingga $20.000 per katup, belum termasuk produksi yang hilang.
Selain ekonomi, kepatuhan terhadap peraturan adalah hal yang wajib. Di sebagian besar yurisdiksi, bejana tekan harus dilindungi dengan alat pelepas yang berukuran dan diberi stempel sesuai dengan kode yang diakui. Di Amerika Serikat, Kode Boiler dan Bejana Tekan ASME Bagian VIII adalah standar utama. Di Eropa, Petunjuk Peralatan Tekanan (PED) dan EN ISO 4126 mengatur desain. Kegagalan untuk mematuhi menimbulkan tanggung jawab hukum dan dapat membatalkan asuransi peralatan.
Istilah Utama yang Harus Anda Pahami Sebelum Menentukan Ukuran
Ukuran katup pengaman memiliki kosakata tersendiri. Kesalahpahaman bahkan pada satu istilah saja dapat menyebabkan kesalahan perhitungan yang menyebar ke seluruh latihan pengukuran.
Atur Tekanan
Tekanan masuk saat katup pengaman diatur agar terbuka. Untuk kapal dengan MAWP 100 barg, tekanan yang disetel tidak boleh melebihi 100 barg. Tekanan yang disetel tertera pada pelat nama katup dan diuji selama pengaturan bangku.
Tekanan berlebih
Peningkatan tekanan di atas tekanan yang disetel terjadi saat katup terbuka dan mengalir. ASME memungkinkan Tekanan berlebih 10% untuk satu katup pengaman dan 16% untuk kasus kebakaran. Tekanan pelepas sama dengan tekanan yang disetel ditambah tekanan berlebih.
Tekanan Kembali
Tekanan pada outlet katup, disebabkan oleh sistem perpipaan pembuangan. Tekanan balik mengurangi perbedaan tekanan melintasi katup dan karenanya mengurangi kapasitas. Ada dua jenis:
- Tekanan punggung yang ditumpangkan — ada sebelum katup terbuka, karena header bertekanan atau saluran keluar tertutup.
- Tekanan balik yang dibangun — berkembang hanya ketika katup mengalir, karena kerugian gesekan pada pipa pembuangan.
Katup pengaman konvensional sensitif terhadap tekanan balik. Jika tekanan balik yang dihasilkan melebihi 10% dari tekanan yang disetel, a bellow seimbang atau katup pelepas tekanan yang dioperasikan pilot harus dipertimbangkan.
Koefisien Debit (Kd)
Faktor tak berdimensi yang menyebabkan hilangnya aliran melalui badan katup. API 520 menggunakan koefisien debit terukur, Kd, yang biasanya berkisar sekitar 0,975 untuk pelayanan gas/uap dan 0,65 untuk pelayanan cair. Produsen mempublikasikan nilai Kd tersertifikasi dari uji aliran ASME.
Area Lubang yang Diperlukan (A)
Area aliran minimum dihitung dari tugas pembebasan Anda. Anda kemudian mencocokkannya dengan sebutan lubang standar berikutnya yang lebih besar dari API 526 (D, E, F, G, H, J, K, L, M, N, P, Q, R, T).
Langkah-demi-Langkah: Cara Mengukur Katup Pengaman untuk Layanan Gas atau Uap
Pengukuran gas dan uap menggunakan persamaan aliran kompresibel. Metodologi API 520 Bagian I adalah standar industri untuk ini. Ikuti langkah-langkah berikut secara berurutan.
Langkah 1: Identifikasi Skenario Dasar Desain
Anda harus terlebih dahulu menentukan apa yang menyebabkan tekanan berlebih. Skenario umum termasuk saluran keluar tersumbat, kegagalan air pendingin, paparan kebakaran, pecahnya tabung penukar panas, dan reaksi yang tidak terkendali. Setiap skenario menghasilkan aliran pereda yang berbeda-beda. Ukuran untuk kasus tunggal yang paling tidak dapat dipercaya kecuali filosofi instalasi memerlukan kasus simultan.
Langkah 2: Hitung Aliran Pembebasan yang Dibutuhkan
Ini berasal dari simulasi proses atau keseimbangan panas dan material. Untuk saluran keluar kompresor yang tersumbat, aliran yang dibutuhkan sama dengan keluaran kompresor penuh. Untuk kasus kebakaran, API 521 menyediakan rumus masukan panas:
Q = 43.200 × F × A 0.82 (untuk permukaan basah, dalam BTU/jam, satuan imperial)
dimana F adalah faktor lingkungan (1,0 untuk bejana telanjang, 0,3 untuk bejana berinsulasi memadai) dan A adalah luas permukaan yang dibasahi dalam kaki persegi.
Langkah 3: Periksa Aliran Kritis atau Subkritis
Aliran melalui nosel katup pengaman menjadi kritis (tersedak) bila rasio tekanan balik terhadap tekanan pelepas turun di bawah rasio tekanan kritis Cf. Untuk gas ideal, Cf bergantung pada rasio kalor jenis (k atau γ):
CF = (2/(k 1)) k/(k-1)
Untuk sebagian besar hidrokarbon dan udara, k ≈ 1,3–1,4, menghasilkan Cf ≈ 0,545–0,528. Jika tekanan balik/tekanan pelepas di bawah Cf, Anda mempunyai aliran kritis dan gunakan persamaan aliran kritis yang lebih sederhana. Jika tidak, gunakan koreksi subkritis.
Langkah 4: Terapkan Formula Ukuran Gas API 520
Untuk aliran gas kritis (API 520 Bagian I, Persamaan 3):
A = W / (C × Kd × P1 × Kb × √(M / (T × Z)))
- A = luas lubang yang dibutuhkan (dalam²)
- W = kapasitas pelepasan yang dibutuhkan (lb/h)
- C = konstanta gas yang diturunkan dari k (tak berdimensi, ditabulasikan dalam API 520 Lampiran B)
- Kd = koefisien debit efektif (gunakan 0,975 untuk ukuran awal)
- P1 = menghilangkan tekanan dalam psia (atur tekanan × 1,1 14,7 untuk pelepasan atmosfer)
- Kb = faktor koreksi tekanan balik (dari angka API 520; 1,0 jika tekanan balik dapat diabaikan)
- M = berat molekul gas
- T = menghilangkan suhu di Rankine (°F 460)
- Z = faktor kompresibilitas pada kondisi pelepasan (1,0 untuk gas ideal)
Langkah 5: Pilih Ukuran Lubang Standar
Ambil perhitungan luas A dan temukan sebutan lubang standar berikutnya yang lebih besar di API 526. Misalnya, jika A = 0,85 inci², lubang D (0,110 inci²) terlalu kecil, lubang E (0,196 inci²) terlalu kecil, dan seterusnya hingga Anda menemukan yang pas. Jangan pernah membulatkan ke bawah. Lubang yang dipilih harus sama atau lebih besar dari luas yang dibutuhkan.
Mengukur Katup Pengaman untuk Layanan Uap
Pengukuran uap menggunakan versi persamaan gas yang disederhanakan karena sifat uap pada keadaan jenuh dapat dikarakterisasi dengan baik. API 520 Bagian I memberikan formula khusus steam:
A = W / (51,45 × Kd × Ksh × buku × Kb × P1)
- Ksh = faktor koreksi panas berlebih (1,0 untuk uap jenuh; kurang dari 1,0 untuk uap panas berlebih, dari API 520 Tabel 6)
- Kn = Koreksi napier untuk uap bertekanan tinggi (berlaku bila tekanan yang disetel melebihi 1.500 psia)
- Variabel lain didefinisikan sebagai layanan gas
Misalnya, katup pengaman boiler dengan kapasitas pelepas yang dibutuhkan sebesar 50.000 lb/jam uap jenuh pada tekanan set 250 psig (menghilangkan tekanan = 275 psia) dan tidak diperlukan tekanan punggung yang signifikan:
A = 50.000 / (51,45 × 0,975 × 1,0 × 1,0 × 1,0 × 275) ≈ 3,62 inci²
Dari API 526, lubang standar berikutnya yang lebih besar di atas 3,62 in² akan menjadi lubang P berukuran 6,38 in², yang merupakan ukuran yang terlalu besar. Dalam praktiknya, Anda dapat menggunakan dua katup yang lebih kecil secara paralel untuk menjaga masing-masing katup berukuran lebih sesuai dengan luas lubangnya—hal ini juga memberikan redundansi.
Mengukur Katup Pengaman untuk Servis Cairan
Pengukuran cairan pada dasarnya berbeda dengan pengukuran cairan kompresibel. Cairan tidak dapat dimampatkan, sehingga kapasitasnya ditentukan oleh akar kuadrat dari tekanan diferensial, bukan tekanan absolut.
Rumus ukuran cairan API 520 adalah:
A = Q / (38 × Kd × Kw × Kc × Kv × √(ΔP / G))
- Q = aliran pelepasan yang diperlukan dalam galon AS per menit (gpm)
- Kd = 0,65 untuk pelayanan cair (bukan 0,975)
- Kw = koreksi tekanan balik untuk katup seimbang (1,0 untuk katup konvensional)
- Kc = koreksi kombinasi (1.0 jika tidak ada disk pecah di bagian hulu, 0.9 jika disk pecah dipasang secara seri)
- Kv = faktor koreksi viskositas (1,0 untuk ukuran awal; ulangi jika cairan kental)
- ΔP = tekanan diferensial melintasi katup dalam psi (tekanan pelepas dikurangi tekanan balik)
- G = berat jenis cairan relatif terhadap air pada suhu 60°F
Katup pengaman cair sering kali memerlukan stempel UV ASME Bagian VIII, dan versi trim cairan khusus dari badan katup standar harus digunakan. Menggunakan badan katup gas/uap untuk servis cairan tanpa trim cairan biasanya menghasilkan penurunan kapasitas yang signifikan dan kemungkinan ketidakstabilan.
Koreksi Viskositas untuk Cairan Kental
Jika viskositas fluida pada kondisi pelepasan melebihi sekitar 100 SSU (Saybolt Seconds Universal), faktor koreksi viskositas Kv menjadi signifikan. Koreksinya menggunakan bilangan Reynolds melalui orifice. Mulailah dengan Kv = 1,0, hitung luas lubang percobaan, tentukan bilangan Reynolds, cari Kv dari grafik API 520, lalu hitung ulang. Lakukan iterasi hingga area lubang menyatu—biasanya dalam dua atau tiga iterasi untuk fluida proses pada umumnya.
Ukuran Lubang Standar: Tabel Referensi API 526
Setelah Anda menghitung luas lubang yang diperlukan, Anda memilih penunjukan lubang standar berikutnya dari API 526. Tabel di bawah menunjukkan penunjukan lubang standar dan luas nominalnya. Selalu verifikasi dengan lembar data pabrikan tertentu, karena area lubang efektif sebenarnya mungkin sedikit berbeda dari nilai nominal API 526.
Penunjukan Lubang Standar dan Area Nominal API 526 | Penunjukan Lubang | Luas Nominal (dalam²) | Luas Nominal (cm²) | Aplikasi Khas |
| D | 0.110 | 0.71 | Instrumen udara, kapal kecil |
| E | 0.196 | 1.26 | Kapal proses kecil |
| F | 0.307 | 1.98 | Proses kapal, pompa |
| G | 0.503 | 3.25 | Proses umum |
| H | 0.785 | 5.06 | Proses umum |
| J | 1.287 | 8.30 | Kapal proses yang lebih besar |
| K | 1.838 | 11.86 | Kompresor, reaktor |
| L | 2.853 | 18.41 | Proses aliran tinggi |
| M | 3.600 | 23.23 | Proses aliran tinggi |
| N | 4.340 | 28.00 | Kapal besar, ketel uap |
| P | 6.380 | 41.16 | Ketel besar, tangki penyimpanan |
| Q | 11.05 | 71.30 | Kapasitas yang sangat besar |
| R | 16.00 | 103.23 | Kapasitas yang sangat besar |
| T | 26.00 | 167.74 | Ukuran standar maksimum |
Bagaimana Tekanan Balik Mempengaruhi Pemilihan dan Ukuran Katup Pengaman
Tekanan balik adalah salah satu aspek yang paling sering salah ditangani dalam ukuran katup pelepas tekanan. Insinyur yang mengabaikan hal ini akan mendapatkan kinerja katup yang berbeda dari desainnya—terkadang sangat berbahaya.
Katup Pengaman Konvensional
Katup pengaman pegas langsung konvensional memiliki rongga pegas yang berventilasi ke saluran keluar. Ini berarti tekanan balik bekerja langsung melawan gaya pegas, sehingga secara efektif meningkatkan tekanan yang disetel. Jika ditumpangkan tekanan balik adalah konstan dan diketahui , katup dapat dipasang di bangku untuk mengimbanginya. Namun jika tekanan balik bervariasi, tekanan yang disetel pun ikut berubah—situasi yang berbahaya. API 520 merekomendasikan hal itu tekanan balik bawaan pada katup konvensional tidak melebihi 10% dari tekanan yang disetel dalam ukuran.
Katup Pengaman Bellow Seimbang
Katup pelepas tekanan bellow yang seimbang menggunakan elemen fleksibel untuk mengisolasi pegas dari tekanan balik, menjaga tekanan yang disetel tetap stabil terlepas dari kondisi saluran keluar. Katup ini mampu menangani tekanan balik hingga sekitar 50% dari tekanan yang disetel tanpa penurunan kinerja yang signifikan, meskipun kapasitas masih menurun seiring dengan meningkatnya tekanan balik dan koreksi Kb tetap berlaku.
Katup Pelepas Tekanan yang Dioperasikan Pilot
Katup pelepas yang dioperasikan pilot menggunakan tekanan proses untuk menjaga dudukan katup utama tetap tertutup. Katup utama terbuka hanya ketika pilot merasakan tekanan berlebih. Katup-katup ini pada dasarnya kebal terhadap efek tekanan balik pada tekanan yang disetel dan dapat beroperasi dengan tekanan balik hingga 80% dari tekanan yang disetel di beberapa desain . Mereka sering dipilih untuk aplikasi tekanan tinggi, header suar dengan tekanan balik bawaan yang signifikan, dan situasi di mana pengaturan tekanan yang tepat sangat penting.
Pertolongan Dua Fase dan Fase Campuran: Pertimbangan Khusus
Jika fluida pelepas merupakan campuran dua fasa-uap cair, baik metode pengukuran gas maupun cairan tidak diterapkan secara langsung. Fluida yang menyala, sistem reaktif, dan sirkuit pendingin sering kali menghasilkan skenario bantuan dua fase. Meremehkan ukuran dalam kasus ini adalah hal biasa dan berbahaya.
Metode yang dikenal untuk pengukuran dua fase meliputi:
- Metodologi DIERS (Design Institute for Emergency Relief Systems) — pendekatan paling ketat, yang dikembangkan secara khusus untuk sistem dua fase reaktif dan non-ekuilibrium
- Metode Omega — model keseimbangan yang disederhanakan dari Leung (1986), yang diadopsi dalam API 520 Lampiran C; menggunakan parameter tunggal ω yang diperoleh dari perhitungan flash pada tekanan pelepas 90% dan 100%.
- HEM (Model Kesetimbangan Homogen) — mengasumsikan kesetimbangan termodinamika penuh dan pencampuran homogen; konservatif untuk sebagian besar aplikasi
Pengukuran dua fase biasanya memerlukan simulator proses (seperti Aspen HYSYS, SimSci PRO/II, atau VMGSim) untuk menghasilkan data flash pada kondisi yang meringankan. Area lubang yang dibutuhkan sering kali dihasilkan 2 hingga 5 kali lebih besar daripada apa yang disarankan oleh perhitungan uap murni untuk laju aliran yang sama. Inilah sebabnya mengapa banyak pabrik yang mengukur katup pelepas dengan asumsi layanan hanya uap mendapati ukurannya sangat kecil padahal fluida sebenarnya adalah dua fase.
Penurunan Tekanan Masuk: Aturan 3% yang Diabaikan
Tekanan pada katup masuk ketika mengalir tidak boleh turun lebih dari 3% di bawah tekanan yang ditetapkan (sesuai API 520 Bagian II dan API 526). Batas penurunan tekanan saluran masuk sebesar 3% ini merupakan salah satu batasan yang paling sering dilanggar dalam praktik pemasangan, dan menyebabkan obrolan.
Inilah alasannya: katup pengaman pegas mulai menutup ketika tekanan masuk turun. Jika pipa saluran masuk memiliki resistansi yang tinggi, tekanan pada saluran masuk katup turun tajam saat katup terbuka. Jika penurunan tersebut melebihi blowdown (pengurangan tekanan yang diperlukan untuk memasang kembali katup—biasanya 7–10% dari tekanan yang disetel untuk katup proses), katup akan menutup sebelum tekanan sistem pulih, lalu membuka kembali. Siklus ini berulang—ini adalah obrolan, dan merusak dudukan katup.
Dalam praktiknya, aturan 3% berarti pipa saluran masuk harus pendek dan berlubang besar. Pedoman kasarnya: nosel saluran masuk harusnya setidaknya sebesar ukuran sambungan saluran masuk katup dari tabel API 526, dan panjang pipa saluran masuk yang setara harus diminimalkan. Hitung penurunan tekanan aktual pada aliran pelepasan penuh menggunakan persamaan Darcy-Weisbach sebelum menyelesaikan desain instalasi.
Ukuran Kasus Kebakaran: Saat Pertolongan Panas Mendominasi
Kasus kebakaran sering kali mengatur ukuran katup pengaman untuk wadah penyimpanan dan peralatan proses yang terletak di area dengan persediaan yang mudah terbakar. Skenarionya mengasumsikan kebakaran di kolam yang mengelilingi kapal, memanaskan isinya dan menghasilkan uap yang harus dihilangkan.
API 521 memberikan dua persamaan untuk masukan panas api—satu untuk permukaan yang dibasahi (cairan di bawah nyala api) dan satu lagi untuk permukaan yang tidak dibasahi (ruang uap). Persamaan permukaan basah biasanya mengatur dan memberikan masukan panas dalam BTU/jam atau kW. Masukan panas ini kemudian dibagi dengan panas laten penguapan cairan pada kondisi pelepasan untuk menghasilkan laju aliran uap yang diperlukan.
Satu detail penting: kasus kebakaran memungkinkan 21% tekanan berlebih berdasarkan ASME Bagian VIII (dibandingkan 10% untuk kasus normal), yang sedikit mengurangi area lubang yang diperlukan. Namun, ASME juga mengharuskan kasus kebakaran ditangani dengan katup pelepas kebakaran khusus yang ditetapkan pada 110% MAWP (sementara katup primer berada pada 100%), atau dengan menunjukkan bahwa katup primer memiliki kapasitas yang cukup untuk kedua skenario.
Contoh: bejana horizontal berisi 10.000 galon nafta dengan permukaan basah seluas 2.000 ft², tanpa drainase, tanpa insulasi, dan tanpa aplikasi air pemadam kebakaran (F = 1,0):
Q = 43.200 × 1,0 × 2.000 0.82 ≈ 34.200.000 BTU/jam
Jika panas laten nafta pada kondisi pelepasan adalah 120 BTU/lb, maka aliran uap yang dibutuhkan adalah 285.000 lb/jam—persyaratan pelepasan yang sangat besar yang kemungkinan akan mendorong pemilihan beberapa katup pengaman lubang besar atau katup yang dioperasikan pilot.
Kesalahan Umum Ukuran dan Cara Menghindarinya
Menggunakan Fase Fluida yang Salah
Dengan asumsi relief tersebut seluruhnya berupa uap ketika fluida sebenarnya pada kondisi pelepasan adalah dua fasa dapat memperkecil ukuran katup sebanyak 3 kali atau lebih. Selalu jalankan perhitungan kilat pada tekanan dan suhu pelepas untuk menentukan fasa aktual dan komposisi fluida yang mengalir.
Mengabaikan Tekanan Balik dalam Sistem Flare
Seiring bertambahnya usia tanaman dan semakin banyak beban bantuan yang ditambahkan ke header suar, tekanan balik meningkat. Sebuah katup berukuran tekanan balik 5 psi pada tahun pertama mungkin mengalami tekanan balik 25 psi sepuluh tahun kemudian karena perluasan produksi memuat sistem suar. Periksa kembali asumsi tekanan selama tinjauan Manajemen Perubahan.
Memilih Katup Berukuran Besar "Untuk Keamanan"
Naluri untuk menambah margin dengan memilih katup yang lebih besar adalah kontraproduktif. Katup pengaman yang terlalu besar berbunyi, menyebabkan kerusakan mekanis dan kebocoran. API 520 Bagian I memperingatkan secara eksplisit: lubang yang dipilih harus sedekat mungkin dengan luas yang dihitung tanpa melampauinya. Jika peningkatan ukuran standar berikutnya menghasilkan katup yang 10% lebih besar dari yang diperlukan, pertimbangkan untuk menggunakan tekanan yang disetel lebih kecil atau dua katup yang lebih kecil secara paralel.
Melupakan Faktor Koreksi Kombinasi Kc
Ketika piringan pecah dipasang di bagian hulu katup pengaman, kombinasi tersebut bertindak sebagai satu perangkat dan kapasitasnya berkurang. API 520 menetapkan Kc = 0,9 kecuali kombinasi spesifik telah diuji dan disertifikasi. Banyak insinyur yang menerapkan faktor ini hanya pada rumus ukuran cairan dan lupa bahwa faktor ini juga berlaku pada ukuran gas.
Tidak Memperhitungkan Tekanan Pengoperasian vs. Tekanan yang Disetel
ASME Section VIII mengharuskan katup pengaman tetap tertutup dan tidak bocor pada kondisi pengoperasian normal. API merekomendasikan minimum Margin pengoperasian 10% antara tekanan pengoperasian normal dan tekanan yang disetel (yaitu, tekanan yang disetel harus setidaknya 1,1× tekanan pengoperasian normal maksimum). Katup yang dioperasikan terlalu dekat untuk mengatur tekanan akan mengalami mendidih, kebocoran dudukan, dan keausan dini.
Perangkat Lunak dan Alat Pengukur Katup Pengaman
Perhitungan manual menggunakan persamaan API 520 mudah dilakukan untuk fluida satu fasa namun memakan waktu lama untuk sistem relief besar dengan banyak katup. Beberapa alat perangkat lunak mengotomatiskan proses:
- Aspen FLARENET / Penganalisis Sistem Flare Aspen — standar industri untuk pemodelan jaringan suar; mengukur katup pelepas dan menganalisis tekanan balik header secara bersamaan
- API EPCON — alat pengukuran API 520/521/526 khusus; banyak digunakan untuk ukuran katup individual
- Alat pengukuran online Crosby Engineering Handbook — disediakan oleh Emerson/Crosby untuk pengukuran cepat produk katup mereka
- VALVESTAR yang lebih kecil — Alat pabrikan Eropa; menerapkan metode API dan EN ISO 4126
- KOMPRES / PV Elite — terutama perangkat lunak desain kapal, tetapi mencakup modul pengukuran katup pelepas terintegrasi
Alat-alat ini mengurangi kesalahan penghitungan dan menghasilkan dokumentasi untuk pengajuan peraturan. Namun, mereka memerlukan masukan yang benar. Sampah masuk, sampah keluar—memahami persamaan dan asumsi yang mendasarinya sangat penting untuk mengetahui kesalahan dalam keluaran perangkat lunak.
Ringkasan Persyaratan Peraturan dan Kode
Daerah dan industri yang berbeda menerapkan kode yang berbeda untuk ukuran dan pemasangan katup pengaman. Tabel di bawah ini merangkum standar utama:
Standar Utama untuk Ukuran dan Desain Katup Pengaman menurut Wilayah dan Industri | Standar | Berlaku Untuk | Wilayah | Lingkup Kunci |
| API 520 Bagian I | Bejana tekan industri proses | AS / Global | Metodologi penentuan ukuran |
| API 520 Bagian II | Bejana tekan industri proses | AS / Global | Panduan instalasi |
| API 521 | Industri proses | AS / Global | Skenario pelepas tekanan, desain suar |
| API 526 | Industri proses | AS / Global | Dimensi katup bergelang, penunjukan lubang |
| ASME Detik. Divisi VIII. 1 | Bejana tekan yang tidak terbakar | AS / Diadopsi secara global | Tekanan berlebih limits, valve certification |
| ASME Detik. saya | Ketel listrik | Amerika Serikat | Persyaratan katup pengaman boiler |
| EN ISO 4126-1 | Semua sistem tekanan | Eropa | Desain dan ukuran katup pengaman |
| PED 2014/68/UE | Peralatan tekanan | Eropa | Kepatuhan terhadap peraturan, penandaan CE |
Daftar Periksa Praktis untuk Ukuran Katup Pengaman
Gunakan daftar periksa ini sebelum menyelesaikan penghitungan ukuran katup pengaman dan spesifikasi pengadaan.
- Identifikasi semua skenario tekanan berlebih yang kredibel dan tentukan kasus yang terjadi (aliran bantuan maksimum yang diperlukan)
- Konfirmasikan MAWP dan atur tekanan, pastikan setidaknya 10% margin operasi di atas tekanan operasi normal maksimum
- Tentukan fase fluida pelepas (gas, cairan, uap, dua fase) pada tekanan yang disetel ditambah tekanan berlebih
- Kumpulkan sifat fluida: berat molekul, rasio k, kompresibilitas Z, viskositas, panas laten, berat jenis
- Perkirakan tekanan balik (tumpang tindih dan built-up) dan pilih jenis katup yang sesuai
- Terapkan rumus API 520 yang benar untuk fase fluida dan hitung luas lubang A yang diperlukan
- Terapkan semua faktor koreksi (Kb, Kc, Kw, Kv) yang berlaku pada instalasi Anda
- Pilih lubang standar berikutnya yang lebih besar dari API 526; pastikan area yang dipilih tidak lebih dari sekitar 10% lebih besar dari yang dibutuhkan (untuk menghindari risiko obrolan)
- Periksa apakah penurunan tekanan pipa saluran masuk pada aliran pelepasan penuh tidak melebihi 3% dari tekanan yang disetel
- Pastikan bahwa tekanan balik pipa pembuangan pada aliran pelepasan penuh berada dalam batas yang diijinkan jenis katup
- Tentukan bahan konstruksi yang kompatibel dengan fluida proses dan suhu
- Pastikan katup memiliki cap kode yang benar (UV untuk ASME Bagian VIII, V untuk layanan boiler Bagian I)