ABSTRAK. Kata Kunci: crew boat, kebakaran, fire control plan, ruang penumpang, ruang mesin, heat detector, smoke detector, CO 2, evakuasi

Transkripsi

1 1 ANALISIS PEMASANGAN INSTALASI SISTEM PEMADAM KEBAKARAN LENGKAP DENGAN ALAT KESELAMATAN UNTUK KAPAL ALUMINIUM CREW BOAT LOA 50 M KAPASITAS 200 PENUMPANG Mukti Wibowo 1, Chandra Pamungkas 2 Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Program Studi Teknik Perkapalan Telephone: (021) , , Faximile: (021) Kampus UI Depok chandra.pamungkas@ui.ac.id ABSTRAK Kapal crew boat merupakan kapal yang digunakan untuk membawa para tenaga ahli yang bekerja di anjungan lepas pantai. Kapal ini mengutamakan kenyamanan dan keselamatan penumpang, terutama dari ancaman kebakaran. Sampai saat ini belum ditemukan kejadian kebakaran di kapal crew boat. Sistem di kapal ini sendiri diadopsi dari ketentuan IMO yang diamandemen, FSS Code, ISM dan SOLAS. Sedangkan di Indonesia belum ada peraturan khusus mengenai sistem keamanan kebakaran di kapal crew boat. Oleh karena itu, penulis menganalisis sistem fire control plan pada kapal crew boat dengan mengambil contoh desain LOA 50 m kapasitas 200 penumpang yang mengacu pada desain LOA 35 m kapasitas 75 penumpang. Desain kapal menggunakan program Autocad dan Maxsurf sedangkan simulasi dilakukan dengan program Pyrosim. Dari hasil simulasi didapatkan bahwa identifikasi bahaya kebakaran di ruang penumpang dan ruang mesin dapat diketahui dari heat detector dan smoke detector yang terpasang. Pemadaman kebakaran yang efektif di ruang penumpang menggunakan alat pemadaman portabel, sedangkan pemadaman yang efektif di ruang mesin menggunakan CO 2. Selain itu, jalur evakuasi yang berada di tiap deck mempermudah evakuasi saat terjadi kebakaran di ruang penumpang dan ruang mesin. Kata Kunci: crew boat, kebakaran, fire control plan, ruang penumpang, ruang mesin, heat detector, smoke detector, CO 2, evakuasi PENDAHULUAN Kapal crew boat merupakan transportasi khusus untuk tenaga ahli yang bekerja di anjungan lepas pantai. Kapal ini didesain untuk menunjang kenyamanan dan keselamatan penumpangnya. Kejadian kebakaran pada kapal crew boat sampai saat ini belum ditemukan karena desainnya yang mengutamakan keselamatan. Sayangnya, di Indonesia belum ada regulasi khusus mengenai sistem keamanan kebakaran di kapal. Oleh karena itu, penulis pada skripsi ini ingin menganalisis sistem fire control plan pada kapal crew boat dengan mengambil sampel desain kapal crew boat LOA (Length of All) 50 m kapasitas 200 penumpang yang desainnya mengacu pada kapal crew boat LOA 35 m kapasitas 75 penumpang. Pada penelitian ini dilakukan simulasi dan analisis pergerakan asap di ruang penumpang dan ruang mesin serta dibahas mengenai jalur evakuasi yang aman. Diharapkan hasil dari skripsi ini dapat memberikan rekomendasi pembuatan sistem fire control plan yang baik dan efektif untuk pembuatan kapal crew boat di Indonesia. TINJAUAN PUSTAKA 1. Teori Kebakaran dan Pergerakan Asap Kebakaran dalam ruangan atau kompartemen merupakan peristiwa di mana terdapat nyala api yang terkurung di dalam suatu ruangan. Laju dan durasi pembakaran merupakan faktor yang membatasi penyebaran dan pertumbuhan api dalam ruangan. Kebakaran kompartemen

2 2 dapat dibagi menjadi beberapa fase, yakni ignition, growth, flashover, fully developed fire, and decay. Sedangkan produk hasil pembakaran dari suatu material disebut asap. Asap berbahaya bagi manusia karena memiliki kandungan partikel-partikel uap, gas dan unsur-unsur terurai yang dilepaskan oleh pembakaran material. Terdapat beberapa aspek yang dapat menentukan banyaknya suatu asap atau karakter asap, yaitu sebuah kondisi pembakaran di mana asap diproduksi dengan cara flaming, pyrolisis, dan smoldering. Ketika terjadi nyala api di dalam suatu ruangan akan dihasilkan kolom gas asap panas yang berada di atas api tersebut dengan densitas lebih rendah dibandingkan dengan lingkungan sekitarnya. Fenomena ini menyebabkan asap bergerak ke atas dan membuat suatu bentuk mirip cendawan sampai ke bagian atas dilanjutkan dengan penyebaran secara horizontal ke berbagai arah. Nyala api di dalam ruangan mendapatkan suplai oksigen dari udara di sekitarnya sehingga dapat digunakan untuk proses pembakaran selanjutnya. Jika oksigen yang ada di udara menipis, maka produksi asap semakin banyak. Asap dapat menyebar ke ruangan maupun lingkungan sekitarnya sehingga evakuasi kebakaran menjadi sulit karena terbatasnya jarak pandang. Pengertian asap adalah gas panas mengapung yang telah terkontaminasi karena berasal dari produk pembakaran material. Asap termasuk fluida sehingga mengikuti hukum mekanika fluida. Sumber api yang berbeda dalam setiap satuan waktu menimbulkan produksi asap. Sedangkan faktor yang mempengaruhi produksi asap ini adalah ukuran dan panas nyala api yang dihasilkan oleh pembakaran. Sedangkan penyebaran asap dalam ruangan dipengaruhi oleh suatu gaya apung yaitu gaya buoyancy. Gaya ini berkaitan dengan sifat konveksi dari asap. 2. Fire Dynamic Simulator (FDS) Langkah-langkah yang dilakukan FDS secara garis besar adalah membaca parameter input dari text file, menghitung solusi numerik dengan persamaan atur, dan membuat output file sebagai hasil dari input file. Pendekatan yang dipakai FDS adalah pendekatan geometri, yakni melalui persamaan dari satu atau lebih rectangular grid. Hasil komputasi simulasi FDS terdiri dari suhu, densitas, tekanan, kecepatan dan komposisi kimia dari setiap grid cell setiap satuan waktu komputasi. Analisis terhadap laju pelepasan panas pada suatu kebakaran dapat diketahui dengan simulasi FDS. Besarnya Heat Relase Rate (HRR) pada suatu kebakaran dipengaruhi oleh laju perpindahan panas dan juga luas permukaan dari produk yang terbakar. Prediksi yang dilakukan simulasi FDS yaitu kecepatan aliran dan suhu dengan nilai akurasi sebesar 5% sampai 20% tergantung grid yang digunakan. Skenario pada model kebakaran hanya dapat memprediksi besarnya HRR karena tidak dapat ditentukan seberapa besar HRR pada suatu kebakaran karena ketidakpastian yang cukup besar dari model dalam menggambarkan suatu keadaan. 3. Crew Boat Berdasarkan International Marine Contractors Association 2010, crew boat merupakan jenis kapal cepat yang berukuran kurang dari 500 GT dan digunakan untuk transportasi personel di daerah offshore. Kapal ini digunakan di suatu offshore systems sebagai sarana transportasi pekerja ke suatu offshore structure, ke atas kapal maupun dermaga. Crew boat memiliki tingkat kenyamanan dan keselamatan yang baik dan didesain sesuai dengan area dan cuaca di daerah offshore. Crew boat merupakan jenis High Speed Craft yaitu kapal atau hovercraft dengan kecepatan maksimal tertentu yang memenuhi persamaan 3.7., yang mana adalah nilai displacement dari kapal tersebut dalam m 3. Untuk menciptakan waktu tempuh yang efisien, nilai draft pada crew boat dibuat kecil dimaksudkan untuk menambah nilai propulsinya, sehingga crew boat dibuat dari bahan dasar aluminium. Konstruksi, pengoperasian dan peralatan crew boat disesuaikan dengan peraturan High Speed Craft Code. High Speed Craft Code.diadopsi dari Maritime Safety Committee (MSC) of the International Maritime Organization (IMO) dalam resolusi

3 3 MSC 36(63) dan dalam dokumen yang terkait. Sistem pencegahan kebakaran dan sistem keselamatan di kapal dijelaskan dalam bab 7 dan SOLAS (Safety of Life at Sea) Konvensi SOLAS yang dibuat oleh IMCO (Inter-Governmental Maritime Consultative Organization). bertujuan menentukan standar minimum konstruksi, peralatan dan pengoperasian kapal, sesuai dengan keselamatan awak penumpangnya. Negaranegara bertanggung jawab untuk memastikan bahwa kapal di bawah bendera mereka memenuhi persyaratan, dan dibuktikan dengan sejumlah sertifikat yang diatur dalam SOLAS. Selain itu, terdapat mekanisme Port State Control yaitu pemerintah memungkinkan untuk memeriksa kapal-kapal dari pihak lainnya jika ada alasan yang jelas. Pada Bab II-2 dibahas mengenai peraturan keselamatan kebakaran pada kapal sebagai berikut: a. Divisi atau pembagian kapal ke dalam zona-zona utama dan vertikal dengan batas-batas struktural dan yang berkaitan dengan panas (termal) b. Pemisahan ruang-ruang akomodasi dari sisa ruang kapal dengan batas - batas secara struktural dan yang berkaitan dengan panas (termal) c. Dilarang memakai material yang mudah terbakar d. Deteksi setiap kebakaran dalam zona asal e. Penahanan & pemadaman setiap kebakaran dalam ruang asap f. Perlindungan terhadap sarana-sarana pelepasan atau pelarian (escape) maupun kemudahan untuk tujuan pemadaman kebakaran g. Alat-alat pemadam kebakaran siap tersedia h. Meminimalkan kemungkinan penyalaan dari uap muatan yang mudah menyala 5. Fire Safety Systems (FSS) Code FSS Code bertujuan untuk menyediakan standar khusus spesifikasi teknis pada sistem keselamatan kebakaran di atas kapal. FSS Code terdiri dari lima belas bab. 6. Class Rules (Adopsi dari Peraturan Nippon Kaiji Kyokai Part R) Merujuk dari peraturan mengenai konstruksi dan pengaturan sistem pemadam, pencegahan dan pendeteksi kebakaran di kapal yang dibuat oleh Badan Klasifikasi Jepang, Nippon Kaiji Kyokai, memiliki beberapa kebijaksanaan yang berkaitan dengan hal tersebut. Bentuk peraturan yang dibuat oleh badan klasifikasi tersebut memenuhi Konvensi Internasional dan peraturan nasional dari negara di mana kapal didaftarkan. Pada umumnya biro klasifikasi memberikan kebijakan khusus sesuai dengan permintaan dari pemerintah tempat kapal terdaftar atau pemerintah tempat kapal berlayar. METODE PENELITIAN 1. Tahap Persiapan 2. Tahap Desain a. Mendesain kapal crew boat LOA 50 m dengan 200 penumpang menggunakan Autocad b. Mendesain lambung kapal 3D dengan Maxsurf c. Mengkonversi desain kapal 3D dari Maxsurf ke Pyrosim 3. Tahap Simulasi a. Memasukkan data geometri b. Penentuan letak sumber kebakaran dan model pembakaran di ruang penumpang dan ruang mesin c. Memasukkan data material d. Meletakkan simulasi alat ukur 4. Tahap Analisis 5. Penarikan Hasil dan Kesimpulan HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Hasil dan Analisis Pergerakan Asap di Ruang Penumpang Kapal Crew Boat Ruang penumpang terletak di main deck dan middle deck dengan jumlah pintu sebanyak enam buah serta dihubungkan oleh dua tangga. Sumber api pada skenario ini berasal dari korsleting listrik, yang terletak di atap main deck, sehingga termasuk jenis kebakaran kelas C yaitu jenis kebakaran dari listrik, seperti kebocoran listrik, korsleting, termasuk kebakaran pada alat-alat listrik. Pada saat simulasi menggunakan FDS 5 selama durasi lima menit, kapal yang berbahan konstruksi aluminium ini mengalami penyebaran asap

4 4 hampir di setiap deck seperti di main deck, middle deck, dan upper deck sehingga mengaktifkan smoke detector. Akan tetapi, pada penulisan skripsi ini hanya dibahas analisis grafik smoke detector dan thermocouple yang berada di main deck. c. Grafik Heat Detector pada Main Deck a. Grafik Smoke Detector pada Main Deck Gambar 3. Grafik heat detector pada main deck. 2. Sistem Evakuasi Kebakaran di Ruang Penumpang Kapal Crew Boat Gambar 1. Grafik penangkapan asap oleh smoke detector kode SD 3.8. b. Grafik Thermocouple pada Main Deck Gambar 2. Grafik thermocouple pada main deck. Evakuasi kebakaran di ruang penumpang sangat penting dilakukan untuk mencegah jatuhnya korban jiwa karena penyebaran asap yang sangat cepat dari main deck ke deck yang lainnya. Jalur evakuasi harus dipersiapkan sebaik-baiknya dan dijaga supaya dapat diakses ketika kondisi darurat. Adapun jalur evakuasi di setiap deck dapat dilihat pada gambar 4.7 sampai dengan Ketika dilakukan evakuasi para penumpang crew boat, terdapat dua orang dari awak kapal yang sudah terlatih memadamkan api dan memiliki sertifikat untuk fire safety bergegas memakai fireman outfit (pakaian khusus pemadam kebakaran) dan segera melokalisasi sumber api supaya api tidak sampai membesar. Fireman tersebut memadamkan api menggunakan portable fire extinguisher (pemadam api portabel) yang berada paling dekat dengan lokasi sumber api sehingga proses pemadaman dapat dilakukan dengan baik. Para penumpang ketika terjadi kebakaran harus keluar dari ruangan melalui pintu-pintu yang terbuka dan harus berkumpul di muster station hingga pemadaman selesai dan dapat masuk kembali apabila telah ada instruksi. Karena para penumpang di crew boat ini merupakan individu yang terlatih dan telah lulus serangkaian sertifikasi safety, sehingga

5 5 diharapkan proses evakuasi dapat berjalan dengan cepat dan lancar serta tidak ada korban jiwa. Jalur evakuasi di main deck dapat melalui empat pintu, yaitu dua pintu utama dan dua pintu exit khusus, yang semuanya menuju muster station. Untuk middle (mid) deck, para penumpang dapat melewati pintu di sebelah luar sehingga dapat menuju muster station tanpa berdesakan dengan penumpang dari main deck sendiri. Sedangkan yang berada di upper deck, harus melewati tangga menuju mid deck kemudian ke main deck, untuk mencapai muster station. Berbeda dengan yang lainnya, yang berada di below deck harus naik melalui tangga ke main deck, baru kemudian menuju muster station. Gambar 4. Jalur evakuasi di main deck. Gambar 5. Jalur evakuasi di middle deck. 3. Hasil dan Analisis Pergerakan Asap di Ruang Mesin Kapal Crew Boat Kebakaran di kamar mesin ini tergolong ke dalam kategori kebakaran kelas B yaitu kebakaran dari bahan cairan yang mudah terbakar seperti minyak bumi, gas, lemak dan sejenisnya. Pada skenario ini, sumber kebakaran berasal dari bahan bakar yang bocor dan tercecer pada ruang mesin, sebanyak 25 liter, yang tidak diketahui penyebabnya. Akibat timbulnya konsentrasi panas terhadap ceceran bahan bakar, muncul api di dalam kamar mesin dan terjadi kebakaran. Pada skenario awal munculnya api, kru di ruang mesin berusaha memadamkan api dengan alat pemadam kebakaran portabel (portable fire extinguisher). Akan tetapi karena api semakin besar dan muncul banyak asap, para kru menghentikan proses pemadaman api secara manual dan mulai mengaktifkan sistem pemadam kebakaran otomatis dengan CO 2. Api dapat segera dipadamkan dengan CO 2, walaupun asap telah terbentuk dan memenuhi ruang mesin. Beberapa alat pendeteksi seperti heat detector, smoke detector dan thermocouple telah dipasang di atap ruang mesin, demikian juga dengan CO 2. Pada pembahasan ini diambil masing-masing satu sampel yang akan dianalisis. a. Grafik Heat Detector pada Ruang Mesin Gambar 6. Jalur evakuasi di upper deck. Gambar 7. Jalur evakuasi di below deck. Gambar 8. Grafik heat detector HD 4.4.

6 6 b. Grafik Smoke Detector pada Ruang Mesin Gambar 11. Grafik CO 2. Gambar 9. Grafik smoke detector SD 4.5. c. Grafik Thermocouple pada Ruang Mesin 4. Sistem Evakuasi Kebakaran di Ruang Mesin Ketika terjadi kebakaran di ruang mesin, orang yang berada di sekitar accommodation crew (below deck) segera mengevakuasi diri melalui jalur evakuasi seperti di bawah ini. Orang yang berada dalam ruang mesin, mengevakuasi diri menuju muster station melalui tangga di main deck. Sedangkan yang telah berada di main deck dapat langsung menuju muster station. Penumpang yang berada di mid deck untuk menuju muster station harus melalui tangga ke main deck terlebih dahulu. Sementara itu, orang yang berada di upper deck harus melalui tangga ke mid deck dan main deck, baru kemudian dapat menuju muster station. Gambar 10. Grafik thermocouple THCP 5. d. Analisis Grafik CO 2 pada Ruang Mesin Gambar 12. Jalur evakuasi di ruang mesin menuju main deck. Gambar 13. Jalur evakuasi di main deck menuju muster station.

7 7 SARAN Gambar 14. Jalur evakuasi mid deck menuju muster station. Gambar 15. Jalur evakuasi dari upper deck menuju muster station. KESIMPULAN Penelitian mengenai analisis sistem fire control plan pada kapal aluminium crew boat LOA 50 m kapasitas 200 penumpang mempunyai kesimpulan sebagai berikut: 1. Identifikasi bahaya kebakaran baik di ruang penumpang maupun ruang mesin dapat diketahui dari heat detector dan smoke detector yang terpasang di atap ruangan. 2. Thermocouple dipasang untuk mengetahui suhu (temperatur) di dalam ruangan guna mengantisipasi bahaya kebakaran terhadap konstruksi kapal yang berbahan aluminium karena memiliki titik lebur lebih rendah daripada kebanyakan kapal yang berbahan konstruksi baja. 3. Pemadaman kebakaran di ruang penumpang tidak menggunakan sistem otomatis, melainkan menggunakan pemadaman portabel sesuai dengan peraturan HSC (High Speed Craft). 4. Pemadaman dengan CO 2 efektif terhadap kebakaran di ruang mesin. 5. Jalur evakuasi yang berada di tiap deck mempermudah evakuasi saat terjadi kebakaran di ruang mesin dan ruang penumpang. 6. Penempatan heat detector, smoke detector, CO 2, dan alat pemadam portabel lainnya mengacu pada peraturan HSC, SOLAS Chapter II, FSS (Fire Safety Systems) Code dan Badan Klasifikasi. Penelitian mengenai analisis sistem fire control plan pada kapal crew boat LOA 50 m kapasitas 200 penumpang ini masih perlu diteliti dan dikaji lebih lanjut untuk menyempurnakan sistem sehingga dapat lebih ideal dan efektif dalam mencegah terjadinya kebakaran pada kapal crew boat. Saran yang diberikan adalah sebagai berikut: 1. Perlu dilakukannya simulasi tanggap kebakaran di kapal crew boat secara rutin minimal satu kali dalam sebulan. 2. Memperkirakan distribusi letak penumpang serta waktu pada saat evakuasi yang sesuai dengan kondisi sebenarnya. 3. Mengkaji ulang peletakan serta jumlah alat pemadaman portabel maupun semiportabel yang mudah dijangkau. DAFTAR PUSTAKA [1] Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral. Peluang Investasi Migas di Indonesia. [homepage on the internet]. Cited 17 Oct Available from: artikel/4586-peluang-investasi-migasdi-indonesia. html?tmpl=component&print=1&page = [2] IMCA (International Marine Contractors Association). Guidance on the Transfer of Personnel to and from Offshore Vessels. IMCA SEL 025, IMCA M 202. March [3] Quintiere, G.J. (2006). Fundamentals of Fire Phenomena. England: John Willey & Sons. [4] Mulholland, G.W. Smoke Production and Properties. The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. National Fire Protection Association, Quincy, MA, Section 2/ Chapter 13, 3 rd Edition, [5] Drysdale, D. An Introduction to Fire Dynamics, 2 nd Edition, John Wiley & Sons, John Wiley & Sons, [6] IMO MSC/Circ.1033 Interim Guidelines for Evacuation Analysis for New and Existing Passenger Ships.

8 8 [7] Boulougouris, E. K dan A. Papanikolaou. Modelling and Simulation of the Evacuation Proces of Passenger Ships. Departement of Naval Architecture and Marine Engineering, National Technical University of Athens. [8] McGrattan, Kevin (2007). Fire Dynamics Stimulator (Version 5) Technical Reference Guide. USA: National Institute of Technology. [9] Rules for Classification of High Speed, Light Craft and Naval Surface Craft Part 5 Chapter 4 Crew Boats. July [10] Rules for Classification and Construction Ship Technology. Offshore Service Vessels. Crew Boats and Offshore Wind Farm Service Craft. Germanischer Lloyd SE. 1 May [11] Rasbash D, et.al. Evaluation of Fire Safety. John Wiley & Sons. England [12] Lougheed, G.D., McCartney, C., Taber, B.C. Smoke Movement for Sprinklered Fires. NRCC National Research Council Canada. [13] George V. Hadjisophocleous, Noureddine Benichou and Amal S. Tamim. Literature Review of Performance-Based Fire Codes and Design Environment. Journal of Fire Protection Engineering 1998; 9; 12. [14] Lopez, A Pineiro, F Perez Arribas, R Donoso dan R Torres Simulation of Passengers. [15] Movement on Ship Emergencies, Tools for IMO Regulation Fulfilment. Jurnal of Maritime. [16] Law, Averiil M, Kelton dan W. David Simulation Modelling and Analysis. Singapura : Mc. Graw Hill. [17] Church, Richard L dan Ryan Sexton. Modelling Small Area Evacuation. University of California, Santa Barbara.