Safety Valve Full Bore vs Lift Type: Beda & Istilah JIS

Sebuah paket boiler dari Jepang datang dengan datasheet yang mencantumkan katup pengaman (safety valve) bertipe 全量式 (zenryo-shiki). Beberapa tahun kemudian, distributor di Jepang menawarkan penggantinya bertipe 揚程式 (yotei-shiki) dengan ukuran sambungan yang sama, dan harganya jelas lebih murah. (Ini contoh fiktif.) Ukuran sama, tekanan setel sama, dan flensanya pun cocok. Bisakah langsung dipasang?

Belum tentu. Kedua istilah ini menjelaskan seberapa tinggi disc terangkat dan bagian mana dari katup yang membatasi aliran. Pada katup tipe lift (揚程式, yotei-shiki), celah sempit antara disc dan seat yang menentukan aliran. Pada katup tipe full bore (全量式, zenryo-shiki), disc terangkat cukup tinggi sehingga bagian tersempit pada nozzle inlet, yaitu throat, yang menentukan aliran. Menurut salah satu pabrikan katup Jepang, katup full bore dirating sekitar 4–5 kali kapasitas katup tipe lift pada ukuran nominal yang sama.

Panduan ini membahas nama Inggris yang dipakai pabrikan Jepang, definisi dalam JIS B 8210, alasan tinggi angkat (lift) disc itu penting, cara katup pengaman berpegas membuka dan menutup, serta perlakuan kedua tipe dalam aturan boiler Jepang. Di bagian akhir ada catatan tentang aturan K3 di Indonesia, daftar cek untuk membandingkan katup, pertanyaan untuk pemasok Jepang, dan FAQ.

Tipe Lift vs Full Bore: Istilah Jepang dan Nama Inggrisnya

JIS B 8210, dan datasheet Jepang yang mengikutinya, membagi katup pengaman berpegas (安全弁, anzen-ben) menjadi dua kelas berdasarkan tinggi angkat. Pabrikan Jepang yang menerbitkan materi berbahasa Inggris, seperti Yoshitake, menerjemahkannya sebagai berikut:

Referensi Eropa dan Inggris memakai pembagian kelas lift yang berbeda. Spirax Sarco, misalnya, menyebut katup low lift, high lift, dan full lift, dan menyebut katup "full lift" bila disc naik minimal seperempat diameter bore sehingga curtain area tidak lagi memengaruhi luas pelepasan. Prinsipnya sama dengan katup full bore Jepang, tetapi kedua sistem ini tidak berpasangan satu lawan satu. Jadi bila datasheet memakai salah satu istilah, pegang definisinya, jangan hanya labelnya.

Definisi dalam JIS B 8210

JIS B 8210 (Safety valves) mendefinisikan kedua tipe. Edisi terbaru direvisi pada 25 Februari 2025 dan menggantikan edisi 2017. Standar ini didasarkan pada ISO 4126-1:2013 dan ISO 4126-7:2013 (beserta amandemen 2016), dengan modifikasi untuk Jepang. Edisi 2025 mencakup katup dengan tekanan setel 0,1 MPa (1 bar) gauge atau lebih: katup full bore dengan diameter throat 7 mm atau lebih, dan katup tipe lift dengan diameter bore seat 15 mm atau lebih. Katup pilot-operated dan katup untuk bejana tekan refrigerasi tidak termasuk.

Bunyi definisi pada edisi 2025 tidak terlihat di preview publik. Definisi di bawah ini berasal dari edisi 2017, seperti dikutip dalam panduan teknis seorang pabrikan Jepang.

Gambar 1 memperlihatkan perbedaannya. Tipe lift ada di kiri, tipe full bore di kanan.

Pada katup tipe lift, disc hanya naik sedikit meski tekanan sudah melewati tekanan setel, sehingga celah antara seat dan disc menjadi luas aliran terkecil, dan celah itulah yang menentukan aliran. Katup full bore terangkat tinggi dalam satu gerakan cepat, sehingga celah tidak lagi menghambat aliran. Yang menentukan adalah luas throat pada nozzle di bawah seat.

Mengapa Lift 1/4 Menjadi Batas

Celah (curtain area) dapat dianggap sebagai sisi samping sebuah silinder yang berdiri di atas bore seat. Sebuah surat edaran Kementerian Kesehatan, Tenaga Kerja, dan Kesejahteraan Jepang (MHLW) yang menafsirkan aturan boiler memakai rumus yang sama untuk luas pelepasan efektif katup tipe lift:

Bila batas-batas JIS dimasukkan ke rasio ini, hasilnya adalah Gambar 2. Ketika lift mencapai 1/4 diameter bore seat, curtain area sama dengan luas bore seat.

Selama lift masih di bawah 1/4 bore, celah lebih kecil daripada bore seat, sehingga celah yang mengendalikan aliran. Itulah rentang tipe lift. Spirax Sarco menarik garis yang sama: begitu disc terangkat minimal seperempat diameter bore, curtain area tidak lagi memengaruhi luas pelepasan (full lift).

Katup full bore terangkat sampai celahnya "jauh lebih besar" daripada luas throat, sehingga throat, bukan celah, yang menentukan aliran. Itu sebabnya ukuran nominal yang sama bisa membawa kapasitas yang sangat berbeda. Pabrikan Jepang Venn menyatakan bahwa pada ukuran nominal yang sama, kapasitas nominal (公称吹出し量, kosho fukidashi-ryo: kapasitas pelepasan yang dijamin katup) katup full bore adalah 4–5 kali katup tipe lift. Anggap itu sebagai pedoman kasar, dan bandingkan kapasitas rating pada datasheet yang sebenarnya.

Cara Katup Pengaman Berpegas Membuka dan Menutup

Kedua tipe membuka dengan cara yang sama. Tekanan inlet mendorong disc ke atas, dan pegas menekannya ke bawah. Gaya ke atas adalah tekanan inlet dikalikan luas seat. Ketika gaya itu melebihi gaya pegas, disc terangkat dan fluida keluar. Makin kencang pegas disetel, makin tinggi tekanan buka (tekanan setel).

Setiap komponen berperan dalam membuka, membuka penuh secara mendadak (pop), atau menutup:

• Pegas dan sekrup penyetel (spring and adjusting screw): Menghasilkan gaya yang menahan disc ke bawah. Memutar sekrup mengubah kompresi pegas dan menentukan tekanan setel.
• Disc dan seat: Bidang perapat yang menahan fluida saat katup tertutup. Kotoran atau goresan di sini menyebabkan kebocoran.
• Batang katup (stem): Meneruskan gaya pegas ke disc dan mengarahkannya naik-turun secara lurus.
• Cincin penyetel (adjusting ring; 加減輪, kagen-wa): Cincin di sekeliling seat untuk menyetel aksi pop dan tekanan menutup (blowdown).
• Tuas uji dan tutup (test lever dan cap): Tuas mengangkat disc secara manual untuk memeriksa apakah disc tidak macet. Tutup menutupi bagian penyetelan.

Katup pengaman untuk uap dan gas membuka penuh secara mendadak tak lama setelah mulai terbuka (pop action). Fluida yang bocor melewati seat berkumpul di ruang yang dibentuk bibir luar disc dan cincin penyetel (huddling chamber), sehingga tekanan kini bekerja pada luas yang lebih besar. Begitu katup terbuka, gaya akibat aliran yang berbelok mengangkat disc lebih tinggi lagi. Ketika tekanan turun, pegas mendorong disc kembali ke seat. Gambar 4 memperlihatkan empat tahapnya beserta nama Jepang untuk tiap tekanan.

Hubungan antara tekanan setel dan tekanan kerja maksimum yang diizinkan (MAWP) peralatan dibahas di artikel lain, jadi tidak diulang di sini.

Kapan Memakai Tiap Tipe

Tabel ini merangkum perbedaannya. Meski ukuran nominalnya sama, kedua tipe berbeda dalam kapasitas, sehingga juga dalam ukuran dan harga.

Tidak ada aturan baku yang menentukan tipe mana yang dipakai. JIS B 8210 sendiri menyatakan bahwa ia adalah standar produk dan tidak mengatur cara penggunaan katup pengaman.

Dalam praktiknya, katup full bore dipakai pada boiler dan peralatan lain yang harus melepas uap dalam volume besar dalam waktu singkat. Karena pada ukuran yang sama katup ini melewatkan aliran lebih besar, Anda bisa memakai katup yang lebih kecil, atau jumlah yang lebih sedikit.

Katup tipe lift umum dipakai pada sistem cairan seperti jalur discharge pompa, dan banyak katup yang disebut relief valve (katup pelepas; 逃がし弁, nigashi-ben) bertipe lift. Relief valve untuk cairan juga membuka dengan cara berbeda: bukan membuka mendadak, melainkan membuka bertahap seiring kenaikan tekanan. Cairan nyaris tidak dapat dimampatkan, jadi melepas sedikit saja sudah cukup untuk menurunkan tekanan. Katup tipe lift juga bisa dipakai untuk gas. Namun gas menempati volume jauh lebih besar per satuan massa dan butuh waktu lebih lama untuk diturunkan tekanannya, sehingga katup full bore adalah pilihan bawaan yang lebih aman untuk layanan gas.

Aturan Boiler Jepang

Di mana suatu katup boleh dipakai ditentukan oleh peraturan untuk tiap jenis peralatan, bukan oleh JIS. Untuk boiler di Jepang, Boiler Structure Standards (Boira Kozo Kikaku, sebuah notifikasi MHLW) menetapkan jumlah katup pengaman dan cara pemasangannya. Bila Anda mengoperasikan boiler buatan Jepang di luar Jepang, yang berlaku adalah aturan boiler setempat. Aturan Jepang ini tetap menjelaskan mengapa katup aslinya dispesifikasikan seperti itu.

Pasal 64 mencantumkan katup tipe lift dengan lift minimal 1/15 bore seat berdampingan dengan katup full bore, jadi katup tipe lift tidak dilarang pada boiler.

Sebuah surat edaran MHLW tertanggal 7 November 2025 (Kihatsu 1107 No. 5) juga mewajibkan kapasitas katup pengaman pada boiler uap minimal sama dengan kapasitas penguapan maksimum boiler. Bila kapasitasnya kurang, katup harus diperbesar atau jumlahnya ditambah.

Katup pengaman bukan satu-satunya perangkat proteksi tekanan lebih. Untuk alternatif yang tidak menutup kembali, dan cara menggabungkan rupture disc dengan relief valve, ada artikel tersendiri.

Kaitannya dengan Aturan K3 di Indonesia

Di Indonesia pun, pemilihan tipe katup tidak ditentukan oleh JIS, melainkan oleh aturan K3 untuk jenis peralatannya. Kerangka umumnya adalah UU No. 1 Tahun 1970 tentang Keselamatan Kerja. Untuk bejana tekanan, Permenaker No. 37 Tahun 2016 tentang K3 Bejana Tekanan dan Tangki Timbun memasukkan katup pengaman sebagai salah satu alat pengaman. Boiler (ketel uap) termasuk pesawat uap, yang umumnya dikaitkan dengan Peraturan Uap 1930.

Kami belum menemukan SNI yang setara dengan JIS B 8210, jadi jangan menulis "setara SNI" di dokumen. Di lapangan, dokumen peralatan sering merujuk ke standar lain seperti ASME atau API. Karena itu, tanyakan ke pemasok standar mana yang dipenuhi katup tersebut, dan ke ahli K3 atau PJK3 di pabrik Anda apakah standar itu dapat diterima pada pemeriksaan dan pengujian berkala. Jangan menganggap dua standar "sama persis".

Daftar Cek: Membandingkan Dua Katup Pengaman

Pakai daftar ini sebelum menerima katup pengganti atau alternatif, terutama bila datasheet-nya berbahasa Jepang.

• Kelas lift: Tipe lift (揚程式, yotei-shiki) atau tipe full bore (全量式, zenryo-shiki)? Periksa juga seri modelnya, karena sebagian pabrikan memakai seri berbeda untuk tiap tipe.
• Kapasitas rating: Kapasitas nominal (公称吹出し量) dalam kg/h atau satuan lain, beserta fluida, tekanan setel, dan kondisi tekanan saat rating.
• Kapasitas yang dibutuhkan: Aliran yang harus dilepas katup. Untuk boiler uap, minimal sama dengan penguapan maksimum.
• Data ukuran: Diameter throat (のど部の径) untuk katup full bore, diameter bore seat (弁座口の径) untuk katup tipe lift, dan lift.
• Fluida dan kondisinya: Uap jenuh, uap panas lanjut, udara, gas, atau cairan, beserta suhunya.
• Tekanan setel, blowdown, dan tekanan operasi: Apakah tekanan operasi normal cukup jauh di bawah tekanan setel?
• Kondisi outlet: Dibuang ke atmosfer atau ke sistem tertutup, dan back pressure.
• Standar dan peraturan: Edisi JIS B 8210 yang dipenuhi katup, serta aturan boiler atau bejana tekanan yang berlaku di lokasi Anda.
• Pelat nama: Ukuran nominal, tekanan setel, dan kapasitas sesuai dengan dokumen.
• Tutup dan tuas: Dengan atau tanpa tuas, bonnet terbuka atau tertutup (gas-tight), sesuai fluidanya.

Pertanyaan untuk Pemasok Jepang

Saat menghubungi pabrikan katup atau pemasok peralatan, pertanyaan berikut membantu Anda mendapat jawaban yang jelas lebih cepat:

1. Apakah katup ini tipe lift (yotei-shiki) atau tipe full bore (zenryo-shiki) menurut definisi JIS B 8210?
2. Berapa kapasitas ratingnya, dan pada fluida, tekanan setel, serta kondisi tekanan apa?
3. Apakah katup pengganti memiliki kapasitas minimal sama dengan katup aslinya pada kondisi yang sama?
4. Edisi JIS B 8210 mana yang dipenuhi, dan bisakah Anda memberikan sertifikat atau catatan pengujiannya?
5. Berapa diameter throat atau bore seat, dan berapa lift-nya?
6. Berapa blowdown yang disetel pada katup, dan berapa tekanan operasi yang Anda sarankan terhadap tekanan setel?
7. Apakah cocok untuk fluida dan kondisi outlet kami, termasuk back pressure?

Berikut contoh surat singkat yang bisa Anda sesuaikan. Karena pemasoknya di Jepang, contoh ini ditulis dalam bahasa Inggris. Bila perlu, minta rekan yang menguasai bahasa Jepang menerjemahkannya.

Batasan Panduan Ini

• Definisi JIS yang dikutip di sini berasal dari edisi 2017. Edisi 2025, yang didasarkan pada ISO 4126-1 dan -7, mungkin merumuskannya secara berbeda.
• Rasio kapasitas 4–5 kali adalah angka umum dari satu pabrikan Jepang. Bandingkan kapasitas rating pada datasheet yang sebenarnya.
• Aturan boiler yang diringkas di sini adalah peraturan Jepang. Peralatan yang dipasang di Indonesia harus memenuhi aturan setempat. Rujukan ke Permenaker dan Peraturan Uap di atas bersifat gambaran umum, bukan tafsir hukum; konfirmasikan dengan ahli K3 atau pihak berwenang.
• Panduan ini menjelaskan apa yang perlu diperiksa dan siapa yang memutuskan. Ini bukan metode sizing, dan bukan prosedur untuk menyetel, menguji, atau mengganti katup pengaman. Serahkan hal itu kepada pabrikan katup dan personel yang berkualifikasi sesuai aturan yang berlaku.

FAQ

Apa Beda Safety Valve dan Relief Valve pada Boiler Jepang?

Boiler Structure Standards Jepang menentukannya menurut jenis boiler dan suhu air. Boiler uap memakai safety valve, sedangkan boiler air panas dengan suhu 120°C atau kurang memakai relief valve. Boiler air panas 120°C atau kurang boleh tanpa relief valve bila memiliki pipa pelepas di posisi yang mudah diperiksa. Boiler air panas di atas 120°C wajib memakai safety valve.

Mengapa Safety Valve Harus Dipasang Vertikal?

Pegas dan disc dirancang untuk bergerak lurus naik-turun. Boiler Structure Standards Jepang mewajibkan katup pengaman dipasang langsung pada badan boiler dengan stem katup vertikal. Panduan Venn juga menyebut bahwa pada prinsipnya katup pengaman hanya untuk pemasangan vertikal; pemasangan miring atau berbaring dapat menyebabkan malfungsi.

Mengapa Safety Valve Bocor Padahal di Bawah Tekanan Setel?

Penyebab yang umum adalah kerusakan pada bidang perapat. Bila kotoran atau kerak terjepit di antara disc dan seat lalu menggoresnya, katup bocor meski tekanan masih di bawah tekanan setel. Mengoperasikan boiler terlalu dekat dengan tekanan setel juga menyebabkan kebocoran: sebuah artikel teknis Baker Hughes menyebut tekanan operasi sebaiknya umumnya 95% tekanan setel atau kurang agar seat tetap rapat. Bila kebocoran berlanjut, katup biasanya dibongkar dan disetel ulang saat shutdown terjadwal.

Untuk Apa Tuas pada Safety Valve?

Tuas mengangkat disc secara manual untuk memeriksa apakah katup bisa bekerja dan tidak macet. Panduan Venn menyebut tuas hanya dipakai bila tekanan inlet minimal 75% tekanan setel. Tekanan dan frekuensi yang diizinkan berbeda menurut produk, jadi periksa buku petunjuk katup Anda.

Apakah Katup Full Lift Sama dengan Katup Full Bore?

Keduanya bertumpu pada gagasan yang sama: disc terangkat cukup tinggi sehingga curtain area tidak lagi membatasi aliran. Namun "full lift" berasal dari pembagian kelas lift Eropa dan Inggris (low, high, dan full lift), sedangkan "full bore type" adalah cara pabrikan Jepang menerjemahkan 全量式 (zenryo-shiki) menurut JIS B 8210. Periksa definisi dan kapasitas rating pada datasheet, jangan menganggap kedua label itu bisa saling menggantikan.

Sumber

• Japanese Standards Association: JIS B 8210:2025 Safety valves, preview (tanggal revisi, cakupan, standar ISO terkait, pernyataan standar produk; bahasa Jepang)
• Venn Co., Ltd.: Panduan teknis katup pengaman (definisi JIS B 8210:2017, rasio kapasitas, istilah, tuas, arah pemasangan; bahasa Jepang)
• Yoshitake: Safety valve FAQ (nama Inggris "lift type" dan "full bore type")
• MHLW: Boiler Structure Standards (Notifikasi No. 197 Tahun 2003) (jumlah, posisi, dan kepatuhan JIS katup pengaman; bahasa Jepang)
• MHLW: Surat edaran perubahan sebagian Boiler Structure Standards (7 November 2025) (kapasitas terhadap penguapan maksimum, luas pelepasan efektif πDℓ; bahasa Jepang)
• Spirax Sarco: Types of safety valve (low, high, dan full lift; full lift pada 1/4 diameter bore)
• Baker Hughes: Operational Basics of Safety Valves (Valve Magazine, Mei 2024) (keseimbangan gaya, pop action, tekanan operasi vs tekanan setel)
• Kemnaker: Permenaker No. 37 Tahun 2016 tentang K3 Bejana Tekanan dan Tangki Timbun (katup pengaman sebagai alat pengaman bejana tekanan)