SPRINKLER DI GUDANG PERSONAL WASH PT. UNILEVER INDONESIA TBK. Wisda Mulyasari ( )

Transkripsi

1 PERANCANGAN FOAM WATER SPRINKLER DI GUDANG PERSONAL WASH PT. UNILEVER INDONESIA TBK Oleh : Wisda Mulyasari ( )

2 BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG Undang no 1 tahun 1970, pasal 3 ayat (1) huruf b Kepmenaker 186/Men/1999 Kurang sesuainya media pemadam dengan bahan yang akan di padamkan Tidak adanya pengawasan selama 24 jam Kurang handalnya sistem pemadam kebakaran

3 PERUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana menentukan jumlah sprinkler 2. Bagaimana penempatan sistem sprinkler 3. Bagaimana menentukan jumlah volume foam solution yang dibutuhkan untuk perancangan sistem sprinkler 4. Bagaimana merancang sistem perpipaan pada perancangan sistem sprinkler yang sesuai dengan dimensi gudang 5. Bagaimana merancang instalasi alarm kebakaran otomatik yang sesuai dengan karakteristik gudang

4 TUJUAN 1. Untuk menentukan jumlah sprinkler yang sesuai dengan karakteristik gudang 2. Untuk menentukan penempatan sistem sprinkler pada gudang 3. Untuk menentukan jumlah volume foam solution yang dibutuhkan untuk perancangan sistem sprinkler pada gudang 4. Untuk merancang sistem perpipaan pada perancangan sistem sprinkler pada gudang 5. Untuk merancang instalasi alarm kebakaran otomatik yang sesuai dengan karakteristik gudang

5 MANFAAT Bagi Mahasiswa Menambah wawasan baru mengenai perancangan foam water sprinkler dan detektor Bagi perusahaan 1. Hasil dari penentuan jumlah sprinkler dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk merancang sistem pemadam pada gudang PW 2. Hasil dari penempatan sistem sprinkler dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk merancang sistem pemadam di gudang PW 3. Hasil dari penentuan jumlah volume foam solution dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk merancang sistem pemadam di gudang PW 4. Hasil dari perancangan sistem perpipaan dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk merancang sistem pemadam di gudang PW 5. Hasil dari perancangan instalasi alarm kebakaran otomatik dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk merancang sistem it pemadam di gudang PW

6 RUANG LINGKUP 1. Perancangan ini hanya di lakukan di gudang Personal WashPT. Unilever Indonesia Tbk,Rungkut Surabaya Indonesia 2. Penelitian ini tidak membahas mengenai sistem perpipaan secara mendalam seperti pengelasan dan penyambungan pipa. 3. Tidak membahas mengenai spesifikasi sistem instalasi listrik yang berhubungan dengan instalasi detektor dan sprinkler 4. Tidak membahas sistem perpompaan secara mendalam 5. Tidak membahas pemeliharaan 6. Tidak membahas perencanaan biaya

7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Teori Api Segitiga Api Fire Tetrahedron

8 KLASIFIKASI KEBAKARAN Klasifikasi/pengelompokkan kebakaran menurut peraturan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi Nomor 04/MEN/1980 Bab I Pasal 2, ayat 1 Kebakaran Klas A Kebakaran yang menyangkut benda-benda padat kecuali logam, pemadam foam (busa) dan air. Kebakaran Klas B Kebakaran bahan bakar cair atau gas yang mudah terbakar. Pemadam tepung pemadam (dry powder), busa (foam), air dalam bentuk spray/kabut yang halus. Kebakaran Klas C Kebakaran instalasi listrik bertegangan seperti : breaker listrik, peralatan yang menggunakan listrik, kontrol panel. Pemadam : Carbondioxyda (CO 2 ), tepung kering (dry chemical). Dalam pemadaman ini dilarang menggunakan media air. Kebakaran Klas D Kebakaran pada benda-benda logam padat. Pemadam pasir halus dan kering, dry powder khusus

9 PRINSIP PEMADAMAN API Starvation Cooling Smoothering Break Chain Reaction Dilution

10 BAB III METODE PENELITIAN

11 BAB IV PENGOLAHAN DATA Gambaran Umum Gudang Personal Wash Gudang Personal Wash memiliki luas 1152 m 2, terdiri atas rak double row tidak permanen yang memiliki ketinggian 7.7 m yang menyimpan bahan kelas kategori III. Berdasarkan NFPA 13, rak storage yang memiliki ketinggian lebih dari 7.6 m dan kurang dari sama dengan 10.7 m harus dikombinasikan dengan sprinkler yang dipasang pada langit-langit. Material yang ada pada gudang PW tersebut termasuk kebakaran kelas A dan B, bisa dipadamkan menggunakan air maupun foam. Sehingga media pemadam yang dipiulih adalah (foam). Berdasarkan NFPA 16 ekspansi yang cocok digunakan untuk rak barang adalah low-expansion foam. Sehingga didisain alat pemadam otomatis foam-water sprinkler.

12 Jumlah dan Penempatan Sprinkler pada Langit-Langit dan Rak NFPA 13 NFPA 13 Lokasi alternative sprinkler yang dipasang pada rak adalah di atas barang-barang A dan C untuk ketinggian rak 7.77 m dengan barang kelas katagori III. Sehingga jumlah sprinkler yang dibutuhkan adalah 68 buah (lampiran 2.) Jarak maksimal yang diijinkan antara sprinkler untuk kebakaran berat adalah 3.7 m dan untuk menghindari adanya space kosong dari pancaran sprinkler, sprinkler disain overlap dengan jarak sprinkler ke dinding ½ S. Sehingga sprinkler yg dibutuhkan adalah 162 sprinkler. (Lampiran 4 dan 10) di Tanda X adalah letak penempatan sprinklr

13 Penempatan Detektor Rak Tanda adalah letak penempatan detektor SNI Penyimpanan barang rak tinggi, i detektor perlu dipasangkan pada langit-langit l di atas setiap jalan/gang dan pada tingkat pertengahan pada rak. Sehingga detektor yang diperlukan adalah 80 buah

14 Detektor Langit-Langit Tanda adalah letak Tanda adalah letak penempatan detektor rak penempatan langit-langit detektor SNI Setiap kelompok k atau zona detektor harus dibatasi maksimum 20 buah detektor nyala api yang dapat dilindungi ruangan dengan luas maksimum 1000 m 2, artinya setiap 50 m 2 terdapat 1 detektor nyala api dengan jarak antar detektor minimum 7.07 m dan jarak antara detektor dengan dinding ( ½ S ) 3.46 m Sehingga detektor atap yang dibutuhkan adalah 18 buah. Lay out dapat dilihat pada lampiran 8.

15 Perencanaan Foam Water Sprinkler Berdasarkan SNI , pancaran dari tiap kepala sprinkler didapat dari rumus sebagai berikut : Kapasitas maks = K 7 Kapasitas min = K = 20 7 = 20 4 = 53 L/menit = 40 L/menit Kapasitas sprinkler yang digunakan sebagai kontrol adalah kapasitas minimum yaitu 40 L/menit = 0.04 m 3 /min L/s. Jumlah total sprinkler yang dibutuhkan adalah 306 buah sehingga debit dan kebutuhan volume air adalah sbb : Kebutuhan volume air Q = Q tiap sprinkler x jumlah Q total V sprinkler = 40 L/menit x 306 = L/menit = Q x T = L/menit x 60 menit = L Discharge duration untuk kebakaran berat

16 Kebutuhan Foam Concentrate Kebutuhan air Foam Concentrate Q = application i rate x A =4.1L/m 2.menit x 186 m 2 = L/menit V fc = Q fc x discharge duration x % foam concentrate = x 60 menit x = L Sehingga volume foam concentrate yang dibutuhkan adalah L = = X = x = L Sehingga air yang dibutuhkan untuk foam concentrate yaitu L NFPA 16 Discharge duration untuk kebakaran berat adalah minimal 60 menit NFPA 13 Luas area proteksi berdasarkan untuk kombinasi antara sprinkler pada rak dan ceiling sprinkler adalah 186 m 2 NFPA 11 Low-expansion foam adalah pancaran yang memiliki ekspansi hingga 20 L/ m 2.menit

17 Penentuan Diameter Pipa ASME II part A Specifications for Pipe, Steel, Black and Hot-dipeed, Zinc-coated, Welded and Seamless. SA- 53/ SA-53M. Nama Pipa Suction Discharge Utama Pembagi Cabang Diameter Luar in in. 4.5 in. 4.5 in in (OD) Diameter Dalam 7.98 in in in in in (ID) Diameter dalam (ID) = OD (2x thickness) Jarak Gantungan ft 15 ft 15 ft Perhitungan Head Losses Diketahui Debit fluida total : L/menit m 3 /s Debit tiap sprinkler : 40 L/menit m 3 /s Massa jenis air ( ) : kg/m 3 (lampiran 16) Percepatan gravitasi : 9.8 m/s 2 Suhu : 25 C (lampiran 16) Kekentalan dinamik (µ) : x 10-3 (lampiran 16)

18 Perencanaan kapasitas pancaran tiap sprinkler adalah 40 L/menit. Sehingga dari nilai tersebut dapat diketahui debit fluida yang mengalir pada tiap-tiap pipa seperti yang tercantum dalam tabel di bawah ini : Nama Pipa Sprinkler yang Debit Fluida dilalui (buah) (m3/s) D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D P P P Nama Pipa Sprinkler yang Debit Fluida dilalui (buah) (m3/s) P P P T P P T R R R R R P R R C C R Sprinkler terjauh dari pompa yang berada pada langit-langit (pipa C1) dan yang berada pada rak barang (pipa R1) masih memiliki kapasitas pancaran 40 L/menit masih sesuai dengan kontrol sehingga perencanaan

19 Perhitungan Head Losses Pada Pipa Pembagi NPS 4 in a. Luas pipa diameter dalam (A) b. Kecepatan aliran (V) pada pipa P1 Perhitungan kecepatan aliran yang melalui pipa dirangkum dalam tabel berikut Nama pipa Jumlah Pipa Q (L/Menit) Q (m 3 /s) A (m 2 ) V (m/s) Ceiling sprinkler P , , , P , ,008 0, P ,008 0,008 1 P , ,008 1, P , ,008 1, P ,016 0,008 2 P , ,008 2, P , , , P ,024 0,008 3 Sprinkler in rack T , ,008 1, T , ,008 0,

20 c.. Bilangan Reynolds (Re) pada pipa P1 Re < 4000 maka aliran yang terjadi adalah laminer Karena kecepatan aliran yang berbeda-beda, sehingga nilai Re yang dihasilkan dari perhitungan berbeda-beda. Nilai Re tersebut dirangkum dalam tabel berikut: Nama pipa ( µ V (m/s) ID (m) Re Ceiling sprinkler P1 997,08 0, , , , P2 997,08 0, , , ,05222 P3 997,08 0, , ,5795 P4 997,08 0, , , ,1056 P5 997,08 0, , , ,6329 P6 997,08 0, , ,159 P7 997,08 0, , , ,6851 P8 997,08 0, , , ,2123 P9 997,08 0, , ,7384 Sprinkler in rack T1 997,08 0, , , , T2 997,08 0, , , ,05337

21 d. Penentuan nilai faktor gesekan (f) pipa P1: Nilai absolute roughness pipa carbon steel A53 adalah m dan ID = 0,102 m, sehingga : DengaRe = 3,8 x 10 4 dan = maka dai Moody Diagram didapatkan nilai f = 0, Karena Re tiap pipa berbeda-beda, nilai faktor gesekan pipa pun berbeda-beda pula. Faktor gesekan pipa tersebut dirangkum dalam tabel berikut: Nama Pipa Re f Ceiling sprinkler P1 3,8 x ,0004 0,023 P2 7,6 x ,0004 0,021 P3 1,1 x ,0004 0,019 P4 1,5 x , P5 1,9 x ,0004 0,0182 P6 2,2 x ,0004 0,018 P7 2,6 x ,0004 0,0179 P8 3 x ,0004 0,0178 P9 3,4 x ,0004 0,0175 Sprinkler in rack T1 1,5 x , T2 7,6 x ,0004 0,021

22 e. Kehilangan Tekanan pada pipa P1 Major Losses (Hf) L ID V : 2,616 m= m. : m : m/s f : g :9.8m/s 2 Nilai Hf dirangkum dalam tabel berikut Maka, H f = f = x = m Nama Pipa Jumlah pipa f L (m) D (m) V (m/s) g H f H f total P1 4 0,023 2,616 0,102 0,3333 9,8 0, , P2 4 0,021 2,616 0,102 0,6667 9,8 0, , P3 4 0,019 2,616 0, ,8 0, , P4 4 0,0188 2,616 0,102 1,3333 9,8 0, , P5 4 0,0182 2,616 0,102 1,6667 9,8 0, , P6 4 0,018 2,616 0, ,8 0, , P7 4 0, ,616 0,102 2, ,8 0, , P8 4 0,0178 2,616 0,102 2,6667 9,8 0, , P9 4 0,0175 1,607 0, ,8 0, , T1 9 0,0188 6,469 0,102 1,3333 9,8 0, , T2 9 0,021 9,879 0,102 0,6667 9,8 0, , Total Major losses 4,

23 Minor Losses Elbow 90 0 pada pipa T1 ke R8 Diketahui : V : 1,3333 m/s K :elbow 90 0 pipa 4 : 0.51 ( lampiran) g : 9.8 m/s 2 maka, H l =K Ada 18 belokan dan dirangkum dalam tabel berikut = 0.51 x = 0, m Nama pipa T1-R8 T2-R8 Jumla h elbow V (m/s) K g H l 90 0 H l total 1,333 0, , ,51 9, ,666 0, , ,51 9, Total minor losses Elbow ,

24 Fetting tee thru branch pada pipa P1 ke P2 Diketahui : V : m/s K : Fitting tee thru branch pada pipa 4 : 1.02 ( lampiran) g : 9.8 m/s 2 maka, H l = K = 1.02 x = 0,0231 m Ada 32 buah fitting tee thru branch dan dirangkum dalam tabel berikut Nama Jumlah pipaa pipa V (m/s) K g tee thru flow Hl total P1-P2 4 0,0425 1,02 9,8 0, , P2-P3 4 0,0625 1,02 9,8 0, , P3-P4 4 0,0837 1,02 9,8 0, ,37005 P4-P5 4 0,105 1,02 9,8 0, , P5-P6 4 0,125 1,02 9,8 0, , P6-P7 4 0,1462 1,02 9,8 0, , P7-P8 4 0,175 1,02 9,8 0, , P8-P9 4 0,1875 1,02 9,8 0, , Total minor losses fitting tee thru branch 6, Dikarenakan aliran menyebar ke kanan dan ke kiri, minor losses fitting tee thru branch dihitung dua kali sehingga, H l(fitting tee thru branch) = x 2 = 13, m

25

26 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 1. Jumlah sprinkler adalah 162 buah untuk ceiling sprinkler dan 144 buah sprinkler in rack sehingga jumlah total sprinkler yang dibutuhkan adalah 306 buah 2. Sistem sprinkler pada gudang Personal Wash PT. Unilever Indonesia,tbk adalah kombinasi ceiling sprinkler dan sprinkler in rack dan penempatan sistem sprinkler adalah pada langit-langit dan rak 3. Kebutuhan air untuk foam solution L dan kebutuhan air untuk campuran foam concentrate pada bladder tank adalah L 4. Sistem perpipaan pada perancangan sistem sprinkler pada gudang Personal Wash PT. Unilever Indonesia,tbk adalah pipa kering dan pipa yang digunalkan untuk sistem perpipaan foam water sprinkler adalah carbon steel jenis A53 5. Perencanaan instalasi alarm kebakaran otomatik integrated foam water sprinkler membutuhkan satu buah audible alarm, 1 buah visible alarm, 1 buah titik panggil manual dan 1 buah fire alarm control panel

27 SARAN 1. Estimasi biaya dihitung agar mengetahui harga yang sebenarnya dalam perancangan sistem pemadam otomatis ini 2. Prosedur pemeliharaan dibuat agar perancangan ini dapat berfungsi dengan baik

28 DAFTAR PUSTAKA ASME II part A Specifications for Pipe, Steel, Black and Hot-dipeed, Zinc-coated, Welded and Seamless. SA-53/ SA-53M. NFPA 11A, Standard for Medium- and High-Expansion Foam Systems, 1999 Edition NFPA 13, Standard for the Installation of Sprinkler Systems,1999 Edition NFPA 16, Standard for the Installation of Foam-Water Sprinkler and Foam-Water Spray Systems, 1999 edition SNI , Tata Cara Perencanaan, Pemasangan dan Pengujian Sistem Deteksi dan Alarm Kebakaran untuk Pencegahan Bahaya Kebakaran pada Bangunan Gedung. SNI , Tata cara perencanaan dan pemasangan sistem springkler otomatik untuk pencegahan bahaya kebakaran pada bangunan gedung