Artikel kali ini cocok bagi Anda yang ingin mengetahui lebih dalam mengenai Orifice Plate dari pengertian hingga cara kerjanya di dunia pipa.
Perkembangan dunia teknologi dan industri sudah berkembang dengan sangat pesat, termasuk dalam bidang pengukuran aliran fluida pada pipa.
Penggunaan orifice plate misalnya, yang merupakan salah satu metode pengukuran yang banyak dilakukan terutama pada industri dan teknologi perpipaan.
Apa Itu Plat Orifice?
Plat orifice menjadi perangkat yang cukup dikenal luas dalam pengukuran dan pengendalian aliran fluida. Perangkat ini banyak digunakan untuk membatasi aliran tersebut hingga mengurangi tekanan aliran pada bagian akhirnya.
Secara umum, pengertian orifice plate adalah perangkat dengan lubang pada bagian dalam yang digunakan untuk mengukur laju aliran, membatasinya, bahkan mengurangi tekanan yang dapat terjadi.
Anda dapat menggunakan alat ini untuk mengukur gas, cairan, dan aliran lainnya. Plat orifice juga dikenal sebagai solusi pengukuran aliran yang ekonomis menggunakan perbedaan tekanan dan dapat dipakai dalam temperatur yang tinggi.
Perangkat orifice ini juga menggunakan prinsip pengubahan kecepatan aliran yang akan mengubah luasan pada aliran tersebut.
Apabila Anda perhatikan dari bentuknya, alat ini merupakan plat tipis dengan gagang yang diapit oleh flens (flange) pipa.
Plat orifice ini termasuk sebagai alat ukur laju aliran yang menggunakan metode obstruction dengan geometri yang sederhana dan mudah dipasang.
Alat ini juga memiliki lubang pada bagian tengah yang kemudian ditempatkan pada pipa besi aliran fluida.
Selain itu orifice plate adalah alat yang terbuat dari plat stainless steel di mana bagian tengahnya dilubangi dengan suatu ukuran untuk kemudian dipasang pada pipa aliran.
Fungsi Dan Kegunaan
Pada dasarnya konstruksi dari perangkat tersebut terbilang sederhana dengan ukuran yang dapat dibuat persis dengan ukuran pipa penyambung. Hal ini tentu akan memberi dampak dan kegunaan yang cukup signifikan, bahkan mempunyai fungsi yang cukup beragam, seperti;
Membantu Perawatan Mesin
Secara umum, orifice adalah alat yang biasa dimanfaatkan oleh berbagai perusahaan manufaktur. Perangkat ini sering kali dipakai dalam mengukur kapasitas hingga kinerja suatu alat atau mesin.
Dengan demikian mesin yang dipakai tersebut dapat berfungsi dengan baik. Perangkat orifice juga akan membantu deteksi kerusakan mesin sejak awal guna menghindarkan pemilik usaha dari kerugian.
Pemilik usaha tidak perlu lagi mengeluarkan banyak effort dalam menghadapi berbagai kemungkinan yang akan menimbulkan biaya perawatan mesin yang mahal.
Dengan kemampuannya tersebut, tidak mengherankan jika perangkat orifice plate banyak digunakan sehingga perawatan mesin menjadi tidak terlalu berat.
Kerusakan bisa di minimalisir, bahkan dihindari guna mengurangi biaya operasional yang tidak diperlukan.
Memproses Produksi Secara Efisien
Penggunaan orifice banyak dilakukan dalam membantu aliran fluida pada proses produksi, baik yang berupa gas maupun likuid.
Banyak industri manufaktur memanfaatkan teknologi tersebut, terlebih untuk mengatur tekanan udara maupun penggunaan air.
Untuk itu diperlukan penanganan yang tepat dengan memperhatikan proses produksi barang. Penggunaan orifice plate diyakini dapat membuat proses produksi tersebut menjadi semakin efektif.
Terlebih dengan kemudahan pengaturan aliran fluida yang akan membuat kerja mesin menjadi ringan. Meski demikian Anda juga perlu memastikan kembali penggunaannya sehingga dapat disesuaikan dengan kebutuhan.
Dengan begitu plat orifice dapat digunakan secara maksimal, baik pada lini utama produksi maupun mesin-mesin yang ada di setiap perusahaan.
Menekan Biaya Produksi
Anda mungkin berpikir jika fungsi orifice plate yang cukup beragam tentu akan membuat produksi semakin mahal.
Kenyataannya orifice akan membuat biaya produksi lebih efisien dan dapat ditekan menjadi semakin terjangkau. Dalam suatu perusahaan biaya produksi yang dapat ditekan tentu akan memberikan benefit tersendiri.
Oleh karena itu, penggunaan perangkat seperti orifice diharapkan dapat masuk ke dalam variabel penghitungan biaya produksi secara lebih akurat.
Jika dibandingkan dengan tipe perangkat lainnya, orifice juga dianggap lebih murah harganya. Kendati demikian kualitasnya tidak perlu diragukan lagi karena perangkat ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan dalam waktu yang cukup lama.
Digunakan Dalam Berbagai Laju Aliran
Perlu dipahami kalau setiap material seperti air, gas, bahkan cairan minyak sekalipun memiliki ciri khas masing-masing.
Penggunaan orifice plate menjadi sangat tepat dilakukan karena perangkat ini dapat memberikan data yang akurat dan tepat dalam penentuan ukuran pipa saluran.
Pemasangan pipa aliran sebaiknya tidak boleh dilakukan secara sembarangan, terlebih jika bahan yang digunakan berbeda dengan material yang akan melewatinya juga beragam.
Oleh karena itu penggunaan orifice penting dilakukan karena perangkat ini dikenal dapat dipakai berbagai laju aliran. Dengan demikian perangkat tidak hanya dapat mengukur aliran gas saja, namun juga fluida lainnya.
Pengaplikasiannya juga cukup luas sehingga dapat digunakan secara optimal. Konstruksinya juga sederhana sehingga mudah dipasang dan dipakai.
Mudah Diterapkan Dalam Jangka Panjang
Adapun fungsi orifice plate pada pipa yang lain yakni untuk mengukur laju aliran volume yang mengalir berdasarkan prinsip beda tekanan.
Perangkat ini dapat menghalangi sebagian aliran gas sehingga tekanan sisi sebelum orifice akan lebih besar dibandingkan sesudahnya. Perangkat orifice kerap dipakai dalam pengukuran cairan secara kontinyu di dalam pipa.
Prinsip alat tersebut juga kerap digunakan pada sejumlah keperluan seperti pengukuran aliran sungai kecil yang melewati saluran atau gorong-gorong.
Dalam pengaplikasian orifice plate yang lebih besar, pelat ini digunakan dalam mengontrol aliran bendungan banjir dan ditempatkan di seberang sungai.
Laju banjir dapat dialirkan sesuai kebutuhan melalui lubang-lubang aliran pada bendungan dan sungai. Jika Anda menginginkan penggunaan perangkat yang awet, orifice bisa menjadi solusi yang tepat.
Terlebih alat ini dapat diandalkan dan dapat dipakai secara efisien sehingga cocok digunakan dalam jangka waktu yang lebih lama.
Meskipun digunakan dalam suhu yang tinggi atau tekanan yang berat sekalipun, orifice plate tersebut masih dapat bekerja dengan baik.
Anda bahkan dapat memasang dan melepaskan perangkat secara mudah menyesuaikan kebutuhan dari pekerjaan yang dilakukan.
Jenis Plat Orifice
Saat ini plat orifice atau orifice flange tersedia dalam berbagai jenis yang dirancang secara khusus guna memenuhi berbagai aplikasi dan penerapan.
Pemilihan jenis orifice plate yang sesuai berikut tentu juga akan memastikan akurasi pengukuran pada laju aliran dan kinerja perpipaan;
Concentric Orifice
Orifice jenis concentric menjadi salah satu perangkat yang paling sering digunakan. Alat ini mempunyai bevel dengan kemiringan sekitar 45 derajat pada bagian tepi downstream.
Adanya sudut kemiringan inilah yang kemudian akan mengurangi jarak tempuh aliran. Dengan kata lain, saat terjadi pressure drop dan tekanan kembali ke posisi semua, maka akan terjadi sedikit tekanan yang hilang (permanent pressure loss).
Hal ini juga akan membuat perbedaan tekanan upstream dan downstream pada orifice plate tidak terlalu besar. Orifice jenis ini kerap digunakan untuk mengukur volume gas, cairan likuid, serta steam dalam jumlah yang cukup besar.
Alat ini juga mempunyai ketentuan nilai β yaitu antara 0,2 sampai 0,7 sehingga jika penghitungannya berada di luar batasan tersebut akan membuat akurasinya berkurang.
Counter Bore Orifice
Pada prinsipnya plat orifice jenis ini mirip dengan concentric. Perbedaannya ada pada profil ubah yang tidak mempunyai bevel, namun diameter lubang pada bagian downstream lebih besar dibandingkan diameter lubang di bagian upstream.
Jenis plat ini memiliki bagian yang terbilang unik dalam membatasi ketebalan tepi plat. Alih-alih menggunakan sudut 45 derajat seperti pada orifice plate flange biasanya, tepi plat pada jenis counter bore lebih diimbangi dengan ketebalan tertentu sesuai dengan kebutuhan.
Untuk beberapa kombinasi, kemiringan tidak dibutuhkan dalam memenuhi persyaratan ketebalan tepian plat. Dengan demikian lubang akan dibuat sepanjang ketebalan plat yang digunakan untuk mengukur kedua arah aliran serta membatasi aliran tersebut.
Segmental Orifice
Orifice plate ini mempunyai desain lubang yang dibuat atau dibor secara segmental. Hal ini bertujuan untuk menahan padatan yang terdapat pada aliran gas maupun fluida.
Jenis plat orifice ini umumnya ditempatkan pada bagian atas atau bawah pipa besi. Pengaplikasian-nya juga terbilang luas, mulai dari industri pengolahan limbah, kimia dan petrokimia, baja, hingga water treatment.
Tidak mengherankan memang, sebab tipe segmental orifice ini cocok untuk fluida dengan sedimen yang tinggi.
Meskipun demikian, jenis orifice flow meter ini dinilai sulit diaplikasikan pada proses manufaktur dikarenakan proses finishing yang perlu dilakukan secara manual.
Terlebih diameter bagian bawah orifice ini hampir lurus dengan diameter dalam dari suatu pipa.
Eccentric Orifice
Jenis lain dari orifice yaitu eccentric orifice yang jika dilihat dari profil lubangnya terlihat sama dengan jenis concentric.
Akan tetapi, lubang pada eccentric tidak terletak pada bagian tengah persis. Adapun diameter bevel pada orifice ini hampir lurus (98%) dengan diameter dalam pipa.
Selain itu, titik pusat lubang penghalang dari apa itu orifice ini tidak satu garis pusat dengan pusat penampang pipa.
Tentunya pemasangan lubang yang tidak konsentris ini berguna dalam mengurangi berbagai permasalahan jika fluida yang diukur membawa benda solid (padat).
Restriction Orifice
Jenis orifice yang satu ini umumnya ditunjukkan dengan kode “RO” atau “FO”. Alat ini digunakan dalam menghasilkan pressure drop dengan ukuran besar.
Fluida seperti gas bahkan dapat mencapai hingga 50% sehingga dapat menghasilkan tekanan yang tinggi. Selain itu, profil lubang pada orifice plate ini juga berbentuk lurus.
Hal ini akan membuat tekanan yang hilang permanen akan lebih besar di mana perbedaan tekanan upstream dan downstream terlihat cukup mencolok.
Quadrant Bore Orifice
Sesuai namanya, jenis orifice quadrant mempunyai lubang yang dibagi menjadi empat sehingga memungkinkan penyesuaian aliran secara lebih presisi.
Jenis orifice ini dipakai dalam situasi ketika Anda membutuhkan kontrol yang akurat, misalnya untuk cairan yang kental seperti minyak mentah. Bentuknya sederhana namun dapat meningkatkan sistem secara lebih presisi.
Orifice plate ini juga sering kali sensitif dengan kondisi tertentu yang menyebabkan ketidak sesuaian seperti kesalahan penghitungan lubang, kualitas pemasangan, hingga kondisi fisiknya.
Bagian-Bagian Plat Orifice
Guna mendukung kinerjanya secara lebih maksimal, Anda juga perlu mengetahui bagian dalam plat orifice.
Secara garis besar, terdapat setidaknya tiga bagian yang terbilang sangat penting dengan berbagai kegunaan. Berikut bagian-bagian yang dimaksud;
Inlet
Bagian inlet merupakan salah satu bagian orifice plate yang utama dan penting dalam suatu plat orifice. Bentuknya memanjang secara linier dan mempunyai diameter yang sama dengan pipa saluran masuk. Anda dapat mengukur berbagai fluida seperti uap, gas, hingga cairan.
Outlet
Ada juga bagian outlet yang menjadi salah satu bagian penting dari orifice plate flow meter dengan bentuk yang sama-sama linier memanjang.
Meskipun demikian, jenis orifice ini mirip dengan bagian inlet dengan diameter yang sama seperti pipa aliran keluar. Hal ini akan membuat Anda mudah mengukur tekanan media pada bagian output tersebut.
Lempengan
Bagian utama lain yang juga penting diketahui yakni lempengan orifice. Lempengan inilah yang dimasukkan di antara inlet dan outlet.
Pada orifice plate, bagian ini berguna dalam menciptakan penurunan tekanan agar dapat mengukur aliran yang ada.
Cara Kerja Plate Orifice
Plat orifice adalah alat yang digunakan dalam mengukur laju aliran menggunakan prinsip beda tekanan (prinsip Bernoulli).
Prinsip ini menyatakan bawa ada hubungan antara tekanan dan kecepatan pada fluida. Apabila kecepatan meningkat, maka tekanan akan cenderung menurun.
Pada dasarnya, cara kerja orifice plate akan selalu menerapkan prinsip tersebut. Orifice yang memiliki plat tipis dengan lubang di bagian tengah atas dialiri oleh fluida.
Hal inilah yang kemudian akan mempengaruhi kecepatan dan tekanan pada bagian pipa. Adapun titik saat terjadi kecepatan dan maksimum dan tekanan yang minimum disebut vena contracta.
Titik ini dapat berubah sesuai dengan kecepatan maupun tekanan yang ada. Ketika fluida meninggalkan lubang, maka kecepatan akan berkurang sehingga tekanan meningkat.
Dengan mengetahui perbedaan tekanan pada pipa dan vena contracta tersebut, Anda dapat mengetahui laju aliran orifice plate menggunakan persamaan Bernoulli.
Terlebih data yang akan dipakai harus tepat dan akurat untuk hasil aliran yang lebih maksimal.
Pemasangan Orifice Plate
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum melakukan instalasi perangkat tersebut, misalnya dengan memastikan ada bagian pipa pengukur dengan diameter pipa lurus pada 10DN pertama dan 5DN ke belakang guna meningkatkan akurasi pengukuran.
Dalam mengaplikasikan cara pemasangan orifice plate, pipa tekanan juga harus ditopang dengan penyangga yang kuat.
Penempatan pipa juga dilakukan sedekat mungkin dan jauh dari sumber panas atau getaran. Dalam mengukur aliran uap air misalnya, pastikan perangkat dibungkus dengan insulasi.
Selain itu jika Anda akan memasang katup sebelum dan sesudah orifice, pilih katup gerbang yang terbuka penuh selama pengoperasian.
Adapun katup pengatur ini harus berada dalam pipa setelah 5DN dari bagian hilir. Selain itu pastikan juga pemasangan orifice plate dilakukan secara tepat meskipun pada dasarnya, pemasangan-nya tidak benar-benar ditentukan.
Akan lebih baik jika Anda sesuaikan dengan arah aliran panah flow meter dan dapat dilakukan secara horizontal maupun vertikal.
Kesimpulan
Secara umum plat orifice merupakan perangkat yang berfungsi penting dalam mengukur laju aliran berbagai jenis fluida seperti gas atau cairan pada pipa.
Alat ini juga berguna dalam melakukan pengontrolan hingga pengukuran volume berbagai fluida dan material tertentu. Cek juga penjelasan terkait orifice seperti valve.
Terdapat berbagai tipe plat orifice yang kerap ditemui dalam berbagai industri, mulai dari yang bentuknya sederhana hingga kompleks. Alat ini juga disusun sedemikian rupa dari beberapa bagian guna mendukung kinerjanya.
Dengan cara kerja yang terbilang sederhana, fungsi orifice plate cukup besar dalam membuat produksi lebih efisien, efektif, dan mengurangi biaya produksi yang tidak diperlukan.
Penggunaannya juga cukup awet dan dapat bertahan dalam jangka waktu yang lama.