PRESENTASI TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 PRESENTASI TUGAS AKHIR PERANCANGAN FIRE INTEGRATED SYSTEM MENGGUNAKAN CARBON DIOXIDE TOTAL FLOODING DI RUANGAN TRAFO TEGANGAN MENENGAH STUDI KASUS PT.SAMATOR GAS BAMBE - GRESIK Penyusun Tugas Akhir: Prima Imanta Ginting NRP : DOSEN PEMBIMBING Priyo Agus Setyawan, ST Annas Singgih Setiyoko, ST,MT

2 P E N D A H U L U A N Latar belakang Kepmenaker No.186/MEN/1999, pasal 2 ayat 1 Pengurus atau pengusaha wajib mencegah, mengurangi dan memadamkan kebakaran dan latihan penanggulangan kebakaran pasal 2 ayat 2 poin b penyediaan sarana deteksi, alarm, pemadam kebakaran dan sarana evakuasi. Trafo dan switchgear aset penting perusahaan Tidak ada back up power Tidak ada sarana proteksi kebakaran carbon dioxide Total Flooding Efisien dan Efektif 2

3 P E N D A H U L U A N Perumusan Masalah, Tujuan & Batasan Masalah Perumusan Masalah Bagaimana mengevaluasi resiko pada Trafo Tegangan Menengah dan Switchgear? Bagaimana merancang fire Integrated System menggunakan Carbon Dioxide Total Flooding sebagai upaya pencegahan kebakaran di Ruangan Trafo Tegangan Menengah?. Tujuan Penelitian Menganalisa resiko dari Trafo Tegangan Menengah dan Swithcgear Merancang Fire Integrated System dengan menggunakan Carbon dioxide Total Flooding Batasan masalah Perancangan ini dilakukan di Ruangan Trafo Tegangan Menengah Aliran gas karbondioksida diasumsikan isothermal Flow Peneliti tidak membahas jenis pengelasan yang digunakan untuk sambungan sambungan system perpipaan distribusi karbondioksida (CO 2 ). Perancangan tanpa memperhitungkan estimasi biaya dan merek peralatan secara detail. 3

4 T I N J A U A N P U S T A K A Segitiga Api Fire Tetrahedron Fire Fighting Technique: Starvation Smothering Dilution Break Chain Reaction Cooling Klasifikasi kebakaran Peraturan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi NO.Per.04/Men/1980 Tentang syarat syarat pemasangan dan pemeliharaan Alat Pemadam Api Ringan 1. Kelas A : Kebakaran bahan Padat 2. Kelas B : Kebakaran bahan cair atau gas mudah terbakar 3. Kelas C : Kebakaran instalasi listrik 4. Kelas D : Kebakaran bahan Logam 4

5 T I N J A U A N P U S T A K A Total Flooding System : sistem pemadam kebakaran (flooding) dengan media karbondioksida disimpan dalam tabung dan diintegrasikan dengan peralatan Fire integrated system dan total flooding Klasifikasi kebakaran >>>> Kebakaran kelas C (instalasi listrik) Media pemadam karbondioksida - non conductive - tidak berbau - tidak merusak peralatan - mereduksi konsentrasi O 2 (21 % sampai ± 14 % 5

6 T I N J A U A N P U S T A K A Fire Integrated System : Sistem yang terdiri dari sistem deteksi, sistem alarm dan sistem pemadam secara otomatis diintegrasikan menjadi satu menjadi 1 sistem secara utuh. (Carbon dioxide Total Flooding) Peralatan fire integrated system Detector 1. Detektor asap (smoke detector) - ionisasi - photoelectric 2. Detektor panas (heat detector) 3. Detektor nyala (flame detector) Fire alarm control panel Alarm Titik panggil manual Peralatan total flooding 6

7 METODOLOGI PENELITIAN Studi lapangan Studi literatur Data skunder - Layout ruangan Trafo - MSDS karbon dioksida Data Primer - Data Fasiltas Trafo Tegangan menengah dan switchgear Perumusan masalah HIRARC (Hazard Identification, Risk Assement and Risk Control) Perancangan Fire Integrated System menggunakan Carbon dioxide Total Flooding - Perhitungan kebutuhan karbondioksida - Perhitungan Jumlah tabung karbondioksida - Perhitungan flow rate karbondioksida - perhitungan discharge duration - Penentuan peralatan dan material - perhitungan penurunan tekanan - Gambar Perancangan - Hazard communication Analisa Data Kesimpulan dan Saran 7

8 Pengumpulan Data: LAYOUT RUANGAN TRAFO DAN SWITCHGEAR DATA JUMLAH TRAFO DAN SWITCHGEAR MATERIAL SAFETY DATA SHEET KARBONDIOKSIDA HIRARC (Hazard Identification, Risk Assesment and Risk Control) pada Transformator dan Switchgear MODERATE 8

9 Sistem pengoperasian carbon dioxide total flooding Audible alarm Fire Detector A Fire Alarm Control Panel Visual alarm Detector B CO2 release CO 2 Cylinder valve Open Nitrogen pilot cylinder Exhaust area after extinguihment 9

10 volume peralatan 0.33m 2.34m 1. Trafo 6300 kva 0.75m 2.34 m x 3.17 m = 7.39 m2 2 x 0.33 m x 1.66 m = 1.08 m2+ = 8.47 m2 = 8.47 m2 x 1.8 m = m3 3.17m 1.66m Volume = m 3 TRANSFORMATOR 6300 KVA 2. Trafo 2500 kva = 2.48 m x 2.24 m = 5.55 m 2 = 2 x 0.66 m x1.80 m = 2.40 m 2 + =7.94 m 2 = 7.94 m 2 x 1.5 m = 11.92m 3 Volume = 11.92m m 2.24m 0.66m 2.48m 0.22m TRANSFORMATOR 2500 KVA 10

11 2.48m 3. Trafo 200 kva = 2.48 m x 2.24 m = 5.55 m 2 = 2 x 0.66 m x1.80 m = 2.40 m 2 + =7.94 m 2 = 7.94 m 2 x 1.5 m = 11.92m 3 Volume = 11.92m m 2.24m 0.66m 0.22m TRANSFORMATOR 2000 KVA 4. Trafo 2500 kva = 2.48 m x 2.24 m = 5.55 m 2 = 2 x 0.66 m x1.80 m = 2.40 m 2 + =7.94 m 2 = 7.94 m 2 x 1.5 m = 11.92m 3 Volume = 11.92m m 2.24m 0.66m 2.48m 0.22m TRANSFORMATOR 2500 KVA 11

12 5. Panel switchgear I 6.60 m Volume = m m OUT GOING C2H22 LONA II H2 PLANT LONA III & II LONA III PANEL PLN PANEL SWITCHGEAR 6. Panel swicthgear II Volume = m 3 Total volume dari peralatan = m 3 12

13 Perancangan Fire Integrated System Hazard Volume = Volume kosong ruangan Total volume peralatan =765 m m 3 = m 3 Kebutuhan CO 2 konsentrasi CO 2 = 50 % ( Tabel Flooding Factor for Specific Hazards) flooding Factor = (1.33 kg CO 2 /m 3 ) kebutuhan CO 2 = = Kg CO 2 Konsentrasi CO 2 50% Material Conversion Factor (TabelMaterial Conversion Factor) Total kebutuhan CO 2 = 818 Kg CO 2 13

14 Tabel Flooding Factor for Specific Hazards Material conversion factor 14

15 Perancangan Fire Integrated System Penentuan jumlah Tabung karbondioksida = 18 Tabung Karbondoksida Flow rate Karbondioksida - Total kebutuhan Karbondioksidan(Wf) = 818 Kg - Discharge duration (Tl) = 7 menit Flow rate karbondioksida release dari tabung sampai multijet nozzle sebesar Kg/min 15

16 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Photoelectric smoke detector Penentuan Jumlah detector Berdasarkan SNI jarak detektor tidak boleh melebihi 12 meter Faktor pengali = 71 % Jarak terjauh masing masing detektor = 12 m x faktor pengali = 12 m x 71 % = 8.52 m Jarak detektor kedinding = 4.26 m Jumlah detektor I = detektor Jumlah detektor II = detektor Jumlah detektor = 3 detektor Penempatan detektor 16

17 17

18 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Tabung Karbondioksida Kapasitas = 45.5 Kg Tekanan Uji = 155 bar pada suhu 55 0 C Klem valve Menahan karbondioksida tidak release dari Tabung Tekanan untuk mendorong piston pada klem valve = 23 bar 18

19 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Actuator Nitrogen pilot cylinder = Actuator utama untuk membuka aliran karbondioksida dengan memanfaatkan gas nitrogen dengan tekanan 65 bar membuka aliran karbondioksida dar tabung Nitrogen pilot cylinder dapat digunakan untuk membuka 36 valve. o o o o o Tabung nitrogen Control head Solenoid actuator Safety and reset pin Manual button 19

20 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Actuator Valve actuator = Dipasang pada klem valve dan akan memanfaatkan tekanan nitrogen dari nitrogen pilot cylinder untuk mendorong piston klem valve. o o o Pilot port Safety pin Lever (pengungkit) Flexible loop o o Check valve manifold connection Cylinder valve gas outlet connection 20

21 PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Pilot loop = menghubungkan nitrogen pilot cylinder dengan valve actuator pada klem valve tabung dan dari masing masing port pada setiap valve actuator setiap tabung Pipa manifold = Pipa utama sistem distribusi karbondioksida yang dihubungkan dengan tabung dengan menggunakan flexible loop 21

22 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Discharge nozzle = nozzle untuk karbondioksida release dari tabung ke area yang di proteksi Penentuan jumlah nozzle Alarm Audible alarm o Level suara jarak 1 m = 90 db o Tegangan = 24V DC 22

23 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Visible alarm tanda peringatan >>>>> light o Bahan = fire proof plastic steel o Tegangan = 24 V DC o Dimensi A = 9,2 cm C = 4.2 cm B = 7.8 cm Titik panggil manual Mengaktifkan alarm secara manual. o Bahan = steel plate o Penempatan = 1.4 m dari lantai 23

24 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Fire alarm control panel pengatur dan pengontrol dari seluruh peralatan integtrated system mulai dari detektor, alarm, titik panggil manual dan untuk electric solenoid actuator.. o Bahan = steel plate o Tegangan sirkit = 24 V DC o Dimensi A = 44.0 cm C = 20.0 cm B = 66.0 cm Sistem pengkabelan jenis kabel NYM 2x 1.5 mm Junction box 24

25 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Sistem perpipaan Flow rate karbondioksida = Kg/min Jenis pipa = Galvanized steel (ASTM A 53) Nominal pipa = ¾ in schedule number 40 Diameter luar pipa = mm Diameter dalam = 23.8 mm Panjang pipa manifold = 2.69 m Panjang pipa tegak = 3.1 m Panjang pipa cabang nozzle = m Panjang pipa utama = m Tabel flow rate and pipe size Sambungan pipa Elbow 90 0 ¾ in o Dimensi A= 1 5/16 in B = ¾ in C= 9/16 in D = 11/2 in 25

26 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Cross ¾ in o Dimensi A= 1 1/2 in C = ¾ in B = 9/16 in D = 1 5/16 in Tee ¾ in o Dimensi A = 1 5/16 in B = ¾ in E = 1 ½ in C = 9/16 in D = 1 ½ in Cap ¾ in o Dimensi A= 1 ½ in B = 9/16 in 26

27 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Penurunan Tekanan (Pressure Drop) Diketahui nominal size = ¾ in Diameter = mm : m Debit CO 2 yang digunakan = Kg/min = 2,47 x 10-3 m 3 /s Tekanan awal (P1) = 750 psia (5171 kpa) Massa jenis karbondioksida () = 1977 Kg/m 3 Gas constant (karbondioksida) = 35.1 ft/ 0 R = 19.3 m/k Panjang pipa = m Luas permukaan pipa spesifik massa () =.g = 1977 Kg/m 3 x 10 m/s 2 = Nm 3 = kn/m 3 Kecepatan aliran Fluida 27

28 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Kekasaran relatif ( galvanized iron =0.15 mm) Kecepatan rata - rata berat karbondioksdia Penurunan tekanan dihitung dari pipa manifold sampai nozzle terjauh. 28

29 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Maka P 2 sesungguhnya adalah Jadi penurunan tekanan karbondioksida sampai nozzle terjauh P 1 P 2 = 5171 kpa kPa = kpa = bar. 29

30 Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Hazard communication Memberikan informasi tentang potensi bahaya dari karbondioksida dengan penggunaan total flooding system berdasarkan MSDS karbondioksida. 1. Labeling (Keputusan Menteri Tenaga Kerja R.I. No. Kep 187/MEN/1999) o Nama Produk o Identifikasi bahaya o Tanda bahaya dan artinya o Uraian resiko dan penanggulangannya o Tindakan pencegahan o Instruksi dala hal terkena dan terpapar o Instruksi tumpahan dan kebocoran o Referensi o Nama, alamat dan nomor telepon pembuat atau distributor. 2. Warning sign (NFPA 12 Stancard on carbon dioxide extinguishing system) o carbon dioxide gas can injury or death, when alarm operates vacate immediately 30

31 KESIMPULAN KESIMPULAN Dari hasil evaluasi potensi bahaya kebakaran dari trafo dan switchgear berdasarkan fungsi komponen peralatan dengan metode HIRARC maka potensi bahaya kebakaran adalah moderate Untuk hazard volume sebesar dibutuhkan karbondioksida sebanyak 818 Kg yang disimpan dalam 18 tabung dengan kapasitas tabung 45.5 Kg yang di integrasikan dengan photoelectric smoke detector, alarm, titik panggil manual, fire alarm control panel serta didistribusikan dengan menggunakan pipa galvanized steel sampai multijet nozzle sehingga potensi bahaya kebakaran dapat diatasi. Untuk mengantisipasi potensi bahaya dari karbondioksida bagi pekerja maka dibuat labeling dan warning sign sebagai tanda peringatan akan potensi bahaya karbondioksida dan langkah apa yang harus dilakukan ketika carbon dioxide total flooding aktif. 31

32 Wiring diagram DC DC DC DC 24 V DC DC 24 V DC 24 V DC 24 V DC 24 V DC 24 V DC 24 V DC 24 V FIRE ALARM CONTROL PANEL DC 24 V DC 24 V DC Keterangan Resistor Junction box Photoelectric smoke detector Manual push button Audible alarm Visual alarm Electric solenoid actuator Fire alarm control panel Grounding TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA WIRING DIAGRAM Perancangan Fire Integrated system menggunakan carbon dioxide total flooding 2010 Dibuat Nama : Prima Imanta Ginting NRP : Pembimbing 1. Priyo Agus Setyawan, ST 2. Anas Singgih Setiyoko,ST,MT 32

33 Hazard communication labeling Warning sign 33

34 Gambar penempatan peralatan Keterangan gambar 1. Multijet nozzle 2. Photoelectric smoke detector 3. Visible alarm 4. Audible alam 5. warning sign 6. Labeling 7. Titik panggil manual 8. Fire alarm control panel 9. Nitrogen pilot cylinder 10.Tabung karbondioksida 11.Cylinder rack 12. Pipa manifold 13.Flexible loop 14. Pipa distribusi karbondioksida 15.Pilot loop 16. Klem valve 34

35 Gambar perancangan 35

36 TERIMA KASIH 36