PENGUJIAN SISTEM DETEKSI GAS HIDROGEN

dokumen-dokumen yang mirip
PENGUKURAN TINGKAT KONTAMINASI PERMUKAAN MESIN BUSUR LISTRIK PASCA PELEBURAN LOGAM U-Zr

PEMANTAUAN RADIOAKTIVITAS ALPHA PADA BAK PENAMPUNG AIR PENDINGIN ACCUTOM PASCA PEMOTONGAN LOGAM U-Zr

IDENTIFIKASI DAN PERBAIKAN KERUSAKAN TERHADAP SISTEM DETEKSI KEBAKARAN DI GEDUNG 65 INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL

EVALUASI ASPEK KESELAMATAN KEGIATAN METALOGRAFI DI INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL

SENSOR GAS TGS 2610 UNTUK DETEKSI KEBOCORAN GAS. Dicky Apdilah

ANALISIS DOSIS RADIASI PEKERJA RADIASI IEBE BERDASARKAN KETENTUAN ICRP 60/1990 DAN PP NO.33/2007

PEMANTAUAN RADIOAKTIVITAS UDARA BUANG IEBE TAHUN 2009

PEMANTIK LPG OTOMATIS UNTUK PEMBAKAR GAS HIDROGEN PADA PROSES REDUKSI TUNGKU ME-11

OPTIMALISASI PROSES PEMEKATAN LARUTAN UNH PADA SEKSI 600 PILOT CONVERSION PLANT

PREDIKSI DOSIS PEMBATAS UNTUK PEKERJA RADIASI DI INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL

SMOKE DETECTOR. a. Open Loop (Loop Terbuka)

OPTIMASI PROSES REDUKSI HASIL OKSIDASI GAGALAN PELET SINTER UOz

DEKONTAMINASI MESIN BUSUR LISTRIK CENTORR FURNACES DI HR-16 IEBE PTBN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PEMODELAN SISTEM TUNGKU AUTOCLAVE ME-24

ANALISIS UNJUK KERJA THERMOCOUPLE W3Re25 PADA SUHU PENYINTERAN 1500 O C

SISTEM SWITCHING POMPA VAKUM TAMBAHAN PADA TUNGKU REDUKSI ME-11. Achmad Suntoro Pusat Rekayasa PerangkatNuklir- BATAN

METODOLOGI KENDALI LOGIK TAMBAHAN PADA SISTEM TUNGKU REDUKSI ME-11

PENYUSUNAN PROGRAM KESIAPSIAGAAN NUKLIR INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

PENGARUH WAKTU PENGAMBILAN SAMPLING PADA ANALISIS UNSUR RADIOAKTIF DI UDARA DENGAN MENGGUNAKAN SPEKTROMETER GAMMA

BAB IV DATA DAN ANALISA

PERBAIKAN DAN PENGUJIAN KINERJA CORROSION TEST MACHINE

PENYIAPAN LARUTAN URANIL NITRAT UNTUK PROSES KONVERSI KIMIA MELALUI EVAPORASI

BAB II PIRANTI INPUT DAN OUTPUT. Kebakaran adalah suatu fenomena yang terjadi ketika suatu bahan

PENGELOLAAN PERALATAN KESELAMATAN UMUM DAN KEDARURATAN NUKLIR DI INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL( IEBE)

ANALISIS KERUSAKAN TABUNG ALUMINA TUNGKU SINTER MINI PADA PROSES PEMANASAN SUHU 1600 O C

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM. menggunakan sensor gas MQ-2 yang ditampilkan pada LCD 16x2 diperlukan

EVALUASI PAPARAN RADIASI TERHADAP DOSIS EKSTERNA YANG DITERIMA PEKERJA RADIASI DI IEBE TAHUN 2008

PENCEGAHAN KEBAKARAN. Pencegahan Kebakaran dilakukan melalui upaya dalam mendesain gedung dan upaya Desain untuk pencegahan Kebakaran.

MAKALAH BENGKEL ELEKTRONIKA PENDETEKSI KEBAKARAN DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR SUHU LM355. Oeh:

EVALUASI PENGARUH POLA ALIR UDARA TERHADAP TINGKAT RADIOAKTIVITAS DI DAERAH KERJA IRM

SISTEM DETEKTOR KEBOCORAN GAS PADA TABUNG LPG

PERBAIKAN DAN VJI FVNGSI SVB SISTEM SEKSI 600

PEMANTAUAN KONTAMINASI DAN DEKONTAMINASI ALAT POTONG ACCUTOM DI LABORATORIUM KENDALI KUALITAS HR-22 IEBE PTBN

PENENTUAN RASIO O/U SERBUK SIMULASI BAHAN BAKAR DUPIC SECARA GRAVIMETRI

3 KARAKTERISTIK LOKASI DAN PERALATAN YANG DIGUNAKAN UNTUK PENELITIAN

PENENTUAN NILAI LIMIT DETEKSI DAN KUANTISASI ALAT TITRASI POTENSIOMETER UNTUK ANALISIS URANIUM

BAB II TINJAUAN TEORITIS

FIRE ALARM SYSTEM GEDUNG TERMINAL BANDARA. Elektronika Bandara Kualanamu International Airport

MODUL 7 FUEL CELL DAN SEL SURYA

Kondisi Abnormal pada Proses Produksi Migas

Pasal 9 ayat (3),mengatur kewajiban pengurus menyelenggarakan latihan penanggulangan kebakaran

LAMPIRAN III PERATURAN KEPALA BADAN PENGAWAS TENAGA NUKLIR NOMOR 4 TAHUN 2014 TENTANG BATASAN DAN KONDISI OPERASI INSTALASI NUKLIR NONREAKTOR

PROSES PEMURNIAN YELLOW CAKE DARI LIMBAH PABRIK PUPUK

Emisi gas buang Sumber tidak bergerak Bagian 8: Cara uji kadar hidrogen klorida (HCl) dengan metoda merkuri tiosianat menggunakan spektrofotometer

ANALISIS UNJUK KERJA ALAT HELIUM LEAK DETECTOR

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

III. METODOLOGI PENELITIAN. berdasarkan prosedur yang telah di rencanakan sebelumnya. Dalam pengambilan data

PENGENALAN DAUR BAHAN BAKAR NUKLIR

I Wayan Widiyana, Ade Lili Hermana. PRR-Batan, kawasan Puspiptek Serpong, ABSTRAK ABSTRACT

UJI FUNGSI ALAT ANALISIS KARBON SULFUR MERK LECO CS-744

PARAMETER YANG DIPERTIMBANGKAN SEBAGAI KONDISI BATAS UNTUK OPERASI NORMAL

PERHITUNGAN NILAI SETTING ALARM ALPHA BETA AEROSOL MONITOR DI INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS PENGGUNAAN LAS TIG PADA ALAT FUEL PILING UNTUK PENGELASAN PIN BAHAN BAKAR TIPE PWR

BAB II KONSEP DASAR LEMARI PENGERING PAKAIAN

PROSEDUR PENANGGULANGAN KEDARURATAN NUKLIR DI PUSAT TEKNOLOGI BAHAN BAKAR NUKLIR

PENANGANAN LlMBAH RADIOAKTIF PADAT AKTIVITAS RENDAH PASCA PENGGANTIAN HEPA FILTER DI IRM

PERBAIKAN DAN VJI FVNGSI TVNGKV HERAEVS

K3 KEBAKARAN. Pelatihan AK3 Umum

BAB 1 PENDAHULUAN. Dengan adanya kemajuan teknologi yang sangat pesat pada saat ini, hampir

DI INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL (IEBE)

PEMERIKSAAN KONDISI DETEKTOR KEBAKARAN IRM UNTUK MENGETAHUI PENYEBAB TIMBULNYA ALARM PALSU

III. METODOLOGI PENELITIAN. analisis komposisi unsur (EDX) dilakukan di. Laboratorium Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir (PTBIN) Batan Serpong,

PENGOPERASIAN BOILER SEBAGAI PENYEDIA ENERGI PENGUAPAN PADA PENGOLAHAN LIMBAH RADIOAKTIF CAIR DALAM EVAPORATOR TAHUN 2012

PROSES REAKSI TERJADINYA API

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISIS. Pada bab ini dibahas mengenai pengujian alat. Pengujian dilakukan untuk

ANALISIS UNSUR RADIOAKTIVITAS UDARA BUANG PADA CEROBONG IRM MENGGUNAKAN SPEKTROMETER GAMMA

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHSAN. blok rangkaian penyusun sistem, antara laian pengujian Power supply,

KAJIAN KEGAGALAN PENGUKURAN KETINGGIAN AIR SISTEM PENAMPUNGAN LIMBAH CAIR AKTIVITAS RENDAH (KPK01 CL001) DI RSG-GAS

PERBAIKAN SISTEM KENDALI MOTOR PERALATAN FABRIKASI ELEMEN BAHAN BAKAR CIRENE ME-29

PENERAPAN PENGELOLAAN (TREATMENT) AIR UNTUK PENCEGAHAN KOROSI PADA PIPA ALIRAN SISTEM PENDINGIN DI INSTALASI RADIOMETALURGI

AAS ( Atomic Absorption Spektrophotometry) Gambar 1. Alat AAS

METODE PENGUJIAN TITIK NYALA DAN TITIK BAKAR DENGAN CLEVE LAND OPEN CUP

1. Bagian Utama Boiler

PEMANTAUAN RADIOAKTIVITAS UDARA RUANGAN KERJA IEBE SAAT SISTEM VENTILASI UDARA TIDAK BEROPERASI

Gambar 11 Sistem kalibrasi dengan satu sensor.

LOGO RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI DAN PENANGGULANGAN KEBOCORAN GAS LPG BERBASIS SENSOR TGS2610

SISTEM DETEKSI DAN PEMADAMAN KEBAKARAN

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. sampai 10 atom karbon yang diperoleh dari minyak bumi. Sebagian diperoleh

ALAT PENDETEKSI OTOMATIS KEBOCORAN GAS LPG BERBASISKAN ATMEGA 8535

Perancangan Sistem Monitoring Gas Hasil Pengolahan Sampah

PEMANTAUAN KUALITAS UDARA DI DALAM RUANGAN HR-05 INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL

REFUNGSIONALISASI SISTEM PEMANTAU RADIASI BETA AEROSOL DAN ALPHA-BETA AEROSOL RSG-GA

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

INSTALASI PERMESINAN

BAB I PENDAHULUAN. Suhu Panas (hot point) pada peralatan gardu induk PLN, merupakan suatu parameter yang banyak dipantau dan dianalisa

PENGARUH KUAT ARUS PADA ANALISIS LIMBAH CAIR URANIUM MENGGUNAKAN METODA ELEKTRODEPOSISI

PENGARUH TEMPERATUR, WAKTU OKSIDASI DAN KONSENTRASI ZrO 2 TERHADAP DENSITAS, LUAS PERMUKAAN DAN RASIO O/U HASIL REDUKSI (U 3 O 8 +ZrO 2 )

RANCANG BANGUN SISTEM PENGAMAN KEBAKARAN OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S51

STUDI KESELARASAN PROGRAM KESIAPSIAGAAN NUKLIR TINGKAT FASILITAS/ INSTALASI NUKLIR PTBN TERHADAP PERKA BAPETEN NO.1 TAHUN 2010

ANALISIS PENCAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM - PERTAMAX TERHADAP KINERJA MESIN KONVENSIONAL

KARAKTERISASI TiO 2 (CuO) YANG DIBUAT DENGAN METODA KEADAAN PADAT (SOLID STATE REACTION) SEBAGAI SENSOR CO 2

Oleh : Mulyayanti Dosen Pembimbing : Suyanto,ST,MT

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi:

PENGUJIAN SISTEM DETEKSI GAS HIDROGEN Suliyanto (1) dan Akhmad Saogi Latif (1) 1. Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir - BATAN Kawasan Puspiptek, Serpong, Tangerang ABSTRAK PENGUJIAN SISTEM DETEKSI GAS HIDROGEN. Pengujian sistem deteksi gas hidrogen di IEBE telah dilakukan. Pada sistem deteksi hidrogen IEBE terdapat sensor untuk mendeteksi adanya gas hidrogen yang keluar dari sistem karena kebocoran atau sempurnanya pembakaran hidrogen. Tujuan dari pengujian adalah untuk mengetahui suhu disekitar sensor dan respon indikator warning, evacuate serta failure. Pemeriksaan suhu di sekitar sensor dilakukan dengan cara mengukur suhu di dalam sungkup tempat sensor itu terpasang dengan menggunakan termometer pada 5 kondisi operasi, pada waktu pilot torchs dikan. Pemeriksaan indikator warning dan evacuate pada panel annunciator dilakukan dengan cara menghembuskan gas hidrogen ke sensor. Pemeriksaan indikator failure pada panel annunciator dilakukan dengan cara memutus koneksi output alarm sensor gas (horn 1 dan 2) dengan input dari indikator warning dan evacuate pada panel Annunciator. Suhu disekitar sensor ketika gas pembakar dikan antara 29,68 o C sampai dengan 41,75 o C, berada dibawah 80 0 C (daya tahan sensor terhadap panas maksimum). Indikator warning dapat merespon 20 % LEL, sedangkan indikator evacuate dapat merespon 30 % LEL. Indikator failure dapat merespon ketika dilakukan pemutusan koneksi pada indikator warning maupun evacuate. Dari hasil pengujian sistem deteksi gas hidrogen di IEBE, maka dapat disimpulkan bahwa sistem dapat beroperasi dengan baik. Kata kunci: hidrogen, sensor, panel annunciator ABSTRACT EXAMINATION OF THE HYDROGEN GAS DETECTION SYSTEM. Examination of the hydrogen gas detection system in IEBE have been done. The hydrogen gas detection system in IEBE attached sensor to detect the existence of secretory hydrogen gas from system because leakage or imperfect its hydrogen combustion. Intention of examination is to know the temperature of around sensor and respon of indicator warning, evacuate and failure. Examination of temperature around sensor conducted by measuring under extraction hoods in place of sensor using the thermometer at 5 operating condition, when pilot torchs flamed. Examination of Indicator of warning and evacuate at panel annunciator conducted by combistion of hydrogen gas to sensor. Examination of Indicator failure at panel annunciator conducted by disconnection of link alarm output (horn 1 and 2) to input of warning and evacuate indicator at annunciator panel. Temperature around sensor, when gas burner flamed between 29,68 o C up to 41,75 o C under 80 0 C (maximum heat). Warning Indicator can response existence of hydrogen gas equal to 20 % LEL, while evacuate indicator equal to 30 % LEL. Failure Indicator can response when disconnection of link alarm output to input of warning and evacuate indicator. From examination result, known that the hydrogen gas detection system in IEBE can be operated. Key words: hydrogen, sensor, annunciator panel 97

Urania Vol. 14 No. 2, April 2008 : 49-105 ISSN 0852-4777 PENDAHULUAN Instalasi Elemen Bakar Eksperimental (IEBE) adalah suatu instalasi nuklir yang berfungsi untuk melaksanakan penelitian dan pengembangan (litbang) teknologi produksi bahan bakar nuklir. IEBE dirancang untuk mengolah bahan baku yellow cake menjadi serbuk UO 2 derajat nuklir, dan membuatnya menjadi berkas (bundle) bahan bakar nuklir tipe HWR (Cirene). Potensi bahaya yang mungkin timbul di laboratorium IEBE antara lain: kontaminasi Bahan Radioaktif U, paparan Radiasi-, kebakaran dan ledakan. Potensi bahaya akibat ledakan di IEBE dapat terjadi di fasilitas pemroses U yang menggunakan gas H 2 (hidrogen),seperti di tungku sinter dan tungku reduksi. Penyinteran dalam tungku sinter ME-06 (sintering furnace) dalam kondisi gas hidrogen + gas inert (Gambar 1) dilakukan untuk mendapatkan densitas tinggi pelet UO 2 hasil pengompakan akhir, Tungku berbentuk silinder dilengkapi dengan sistem pendingin air. Sebelum gas hidrogen + gas inert dimasukkan, ruang pemanas dihampakan terlebih dahulu dengan pompa vakum hingga kondisi vakum tertentu. Laju alir gas hidrogen ke ruang HR-05 adalah 0,5 Nm 3 /jam yang digunakan sebagai reduktor dan protektor dalam proses penyinteran dan reduksi [1]. Batasan dan kondisi operasi yang aman terhadap penggunaan gas hidrogen dalam proses penyinteran dan reduksi, diperlukan untuk mencegah terjadinya kebakaran dan ledakan akibat reaksi gas hidrogen dengan udara atau oksigen sebagai berikut : Pengaliran gas hidrogen dengan tekanan maksimum 3 kg/cm 2. Pengaliran gas hidrogen ke dalam tungku hanya boleh dilakukan, apabila suhu di dalam tungku > 600 o C untuk menghindari hidrogen terbakar dengan sendirinya (self combustion temperature hidrogen sekitar 598 0 C). Jumlah maksimum gas hidrogen di dalam tungku adalah 100 liter. Pengaliran gas hidrogen ke dalam tungku, dengan memperhatikan jumlahnya antara 4% - 75% volum dalam media udara akan menimbulkan resiko kebakaran dan ledakan [2]. Gambar 1. Peralatan Sintering furnace-me 06 (ruang HR-05) Selama proses berlangsung, kelebihan gas hidrogen dari proses penyinteran ataupun reduksi akan dialirkan keluar tungku, dan dibakar semuanya di bawah extraction hoods dengan pilot torchs (satu torch untuk masingmasing tungku) menggunakan gas elpiji (propan). Sebelum pengaliran gas hidrogen ke dalam tungku, tungku harus dikondisikan terbebas dari udara (divakumkan) dan diflashing dengan nitrogen. Untuk mendeteksi adanya gas hidrogen yang keluar dari sistem (adanya kebocoran atau sempurnanya pembakaran), dipasang sensor yang akan memberikan lampu LED dan alarm ketika konsentrasi gas hidrogen di udara sekitar alat melebihi batas yang ditetapkan. Sistem instrumen dan kendali yang terpasang pada sistem deteksi di IEBE terdiri dari 4 buah sensor di ruang HR-05 yang terhubung dengan Panel monitor gas di ruang CR-27. Hasil pemantauan hidrogen diproses oleh Panel monitor gas untuk selanjutnya diinformasikan ke lampu LED pada panel Annunciator dan alarm (horn) di Ruang CR-27 98

dan Ruang HR-05. Sistem deteksi gas hidrogen yang terpasang di IEBE dalam kondisi baru selesai diperbaiki, sehingga perlu dilakukan uji fungsi. Sensor selain berfungsi untuk mengetahui keberadaan gas hidrogen, juga dapat mengukur konsentrasnya. Sensor terbuat dari bahan semikonduktor yang mempunyai konduktivitas yang rendah di udara bersih. Keberadan gas hidrogen dideteksi dengan berubahnya konduktivitas sensor yang tergantung pada konsentrasinya di udara. Rangkaian elektronika sederhana mengkonversi konduktivitas tersebut ke sinyal keluaran yang sesuai dengan konsentrasi gas hidrogen tersebut. Tujuan dari pengujian adalah untuk mengetahui suhu disekitar sensor dan respon indikator warning, evacuate serta failure. Ruang lingkup pengujian sistem deteksi gas hidrogen di IEBE meliputi: pemeriksaan suhu di sekitar sensor dilakukan dengan cara mengukur suhu di dalam sungkup tempat sensor itu terpasang ketika pilot torchs dikan dengan gas elpiji (propan) menggunakan termometer pada 5 kondisi operasi. Disamping itu dilakukan juga pemeriksaan terhadap respon indikator warning dan indikator evacuate pada panel annunciator dilakukan dengan cara menghembuskan gas hidrogen ke sensor dengan konsentrasi 20 % LEL dan 30 % LEL, serta pemeriksaan indikator failure pada panel annunciator dilakukan dengan cara memutus koneksi output alarm sensor gas (horn 1 dan 2) pada indikator warning dan evacuate. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah uji fungsi sistem deteksi gas hidrogen di IEBE untuk memeriksa kesesuaiannya dengan kriteria penerimaan. TEORI GAS HIDROGEN Gas Hidrogen dapat membentuk campuran yang dapat terbakar dan meledak (flammable and explosive mixtures) dengan oksigen, pada suhu antara 530 0 C sampai 590 0 C. Konsentrasi normal gas H 2 dapat menimbulkan resiko kebakaran atau ledakan, dimana secara otomatis dapat dikenali baik secara lokal maupun sentral melalui sistem peringatan yang merupakan bagian dari sistem deteksi hidrogen. Gas hidrogen mudah terbakar di dalam batas mudah terbakarnya di udara, untuk dapat terbakar perlu suatu sumber pengapian. Beberapa sumber pengapian mungkin ada, meliputi api terbuka, percikan dan permukaan panas [3]. Gas hidrogen adalah suatu gas mudah terbakar, terlihat, berbau dan berasa. Gas hidrogen adalah suatu gas mudah terbakar pada konsentrasi lebih dari 4 % Volume, sehinga diperlukan sensor untuk mendeteksi gas tersebut. Sistem deteksi hidrogen adalah suatu instrumen yang dirancang dan dibuat untuk memonitor secara kontinyu atmosfir di udara, di dalam jumlah konsentrasi sampai tecapainya LEL (lower explosive limit). Segera setelah tingkat konsentrasi yang ditentukan terhadap gas hidrogen telah dicapai, maka lampu LED akan me dan alarm ber. Konsentrasi 4 % sampai dengan 75 % campuran gas hidrogen dengan udara dapat terjadi ledakan. Suatu Sensor hidrogen akan memberikan suatu peringatan dan memudahkan pengusiran konsentrasi hidrogen sebelum tercapai LEL sebesar 4 % campuran hidrogen dengan udara. Sensor yang digunakan terdiri dari bahan semikonduktor yang dapat meningkatkan konduktivitas listrik, apabila gas hidrogen diserap (adsorb) di permukaannya. Daya konduksi sebanding dengan konsentrasi gas yang secara kontinyu dipantau oleh suatu rangkaian listrik. Konsentrasi gas di udara semuanya menyebabkan kebakaran atau ledakan. Lower Explosive Limit (LEL) merupakan konsentrasi terendah yang dapat menyebabkan ledakan, yaitu sebesar 4 % campuran gas H 2 dengan udara. Upper Explosive Limit (UEL) merupakan konsentrasi maksimum sebesar 75 % campuran hidrogen dengan udara, dimana jika konsentrasi diatas konsentrasi tersebut akan terjadi 99

Urania Vol. 14 No. 2, April 2008 : 49-105 ISSN 0852-4777 ledakan. Jika terjadi campuran dengan konsentrasi yang memenuhi syarat untuk meledak, ledakan dapat distimulasi dengan adanya energi yang diberikan pada campuran tersebut. Suhu terendah yang dapat menyebabkan campuran itu meledak disebut ignition temperature. Potensi terjadinya ledakan pada campuran gas hanya diperlukan sebagian kecil campuran tersebut saja untuk mencapai ignition temperature. Dengan membakar bagian tersebut, panas yang cukup akan menstimulasi seluruh volume campuran tersebut. Sumber stimulasi tersebut mempunyai dua karakter, yaitu [4]. : Suhu harus sama dengan ignition temperature atau lebih. Energi sumber stimulasi tersebut harus cukup memberikan energi dengan kecepatan yang cukup tinggi untuk meningkatkan campuran gas tersebut pada titik stimulasi, untuk memulai terjadinya ledakan Keberadaan gas hidrogen akan menyebabkan ledakan berdasarkan konsep yang ada, yaitu [4] : Jika konsentrasi gas hidrogen di udara antara LEL sampai dengan UEL. Tercapainya ignition temperature kira-kira 500 o C. TEKNIK PENDETEKSIAN GAS Sensor Sensor hidrogen menggunakan tiga elektroda yang menjadi solusi ideal untuk pendeteksian gas hidrogen, hanya diperlukan berpindah tempat tetapi juga dapat diletakkan pada suatu tempat. Ciri utama dari Sensor hidrogen adalah pengukuran yang terbentang sampai 4 % volume hidrogen pada suhu -20 0 C sampai dengan 80 0 C, merupakan suatu film tipis polyvinylidene fluoride yang dilapisi dengan suatu Palladium tipis. Kepekaan terhadap hidrogen diakibatkan oleh syarat batas yang berkenaan dengan perubahan panas pada penghubung gas-film dan tergantung atas thermophysical gas. Pada konsentrasi 0.1 % hidrogen di dalam suatu campuran udara seimbang pada suhu kamar yang diukur, menunjukkan kemungkinan adanya sensitivitas mendekati 100 ppm. Cara kerja Sensor terhadap keberadaan gas hidrogen yang banyak digunakan adalah sampling probe dan difusi. Sedangkan sensor yang digunakan di IEBE adalah tipe difusi karena sensor ini tahan terhadap suhu antara -20 o C sampai dengan 80 o C [5]. Sensor gas mudah terbakar dibagi menjadi dua kategori umum, meliputi : - Sensor katalis Sensor katalitis telah digunakan lebih dari 30 tahun dan secara luas di bidang industri sebagai alat pantau gas terbakar. Sensor katalis berfungsi dengan prinsip yang dapat dipercaya dan sederhana yang mana suatu gas terbakar dapat dioksidasi untuk menghasilkan panas. Biasanya unsur-unsur ini terdiri dari suatu coil (gulungan) platina yang ditempelkan di dalam katalis. Sensor menggunakan dua manik-manik yang serupa terdiri dari: satu manik-manik aktif yang berfungsi mengoxidasi keberadaan gas terbakar, dan satu lapisan kaca sebagai acuan. Ketika gas mengoxidasi pada manikmanik aktif, maka suhu manik-manik meningkat langsung menyesuaikan konsentrasi gas di udara. Kenaikan suhu ini meningkatkan resistensi manik-manik aktif, dan apabila dibandingkan dengan resistensi dari manik-manik acuan mengakibatkan suatu perbedaan tegangan yang dapat diukur [5]. - Sensor inframerah Sensor inframerah merupakan suatu metoda alternatif dalam mengukur konsentrasi gas terbakar, yang bekerja berdasarkan penyerapan radiasi IR pada panjang gelombang tertentu ketika volume gas terbakar telah terlampaui. Jika suatu volume 100

gas lewat diantara sensor dan sumber, jumlah cahaya di dalam panjang gelombang aktif menjadi berkurang, sedang jumlah cahaya di dalam panjang gelombang acuan tetap tanpa perubahan. Signal processing Pada sistem deteksi gas, interpretasi sinyal digunakan untuk mengetahui keberadaan gas tertentu disertai konsentrasinya. Pada sistem deteksi gas, bagian pemroses sinyal dari sensor adalah panel monitor gas. Berdasarkan batas konsentrasi yang ditentukan, panel monitor gas kemudian melaporkan hasil pemrosesan tersebut ke Annunciator. Interpretasi sinyal dari hasil pemrosesan sinyal dilakukan oleh Annunciator. Perbedaan antara sistem deteksi dan sistem data akuisisi adalah bahwa sensor hanya membandingkan sinyal yang didapat dari Sensor dengan nilai ambang tertentu, sehingga dapat direpresentasikan ke Annunciator. Sedangkan pada sistem data akuisisi pengukuran dilakukan untuk mendapatkan sinyal dari Sensor untuk dilakukan penyimpanan data atau pengamatan [6]. Panel Annunciator Panel Annunciator dapat dikatakan sebagai Human interface, dimana lampu LED akan me dan alarm ber sebagai informasi adanya hidrogen di udara sekitar alat, ketika konsentrasinya melebihi batas yang ditetapkan [6]. Konsep pendeteksian gas dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2. Konsep pendeteksian gas Kriteria penerimaan Spesifikasi sistem deteksi gas hidrogen IEBE, sebagai berikut [6] : - Daya tahan Sensor terhadap panas maksimum : 80 0 C. - Setting alarm panel Annunciator untuk indikator warning : 20 % LEL. - Setting alarm panel Annunciator untuk indikator evacuate : 30 % LEL. TATA KERJA Langkah yang dilakukan untuk pemeriksaan suhu disekitar sensor, sebagai berikut : Pada sungkup sebelah kiri dan kanan sensor, dipasang termometer Pilot torch dengan gas pembakar, dikan Hisapan exhaust 50 % pada jam pertama sampai jam ketiga dikan, sedangkan hisapan exhaust 100 % pada jam ke empat dan kelima, Diakukan pengamatan suhu selama lima kali untuk setiap satu jam, Setiap hasil pengamatan suhu disekitar sensor, dicatat Sebelum dilakukan pemeriksaan indikator warning dan evacuate, terlebih dahulu dilakukan kalibrasi alarm level gas detektor. Peralatan kalibrasi, terdiri dari : Silinder gas kalibrasi Regulator atau Valve silinder (0,5 liter/ menit) Test cup untuk memberikan gas ke sensor. Obeng kecil untuk melakukan pengaturan potensiometer. Langkah kalibrasi berikut : alarm kesatu, sebagai 101

Urania Vol. 14 No. 2, April 2008 : 49-105 ISSN 0852-4777 Regulator ke test cup dan gas silinder dihubungkan untuk alarm 1 (ambang batas terendah), Regulator tabung gas hidrogen dibuka secara perlahan sampai gas keluar berhembus untuk mendapatkan respon secara maksimal (kira-kira 60 detik), Sementara gas mengalir ke sensor lakukan pengaturan pada potensiometer horn 1 (terletak tepat di bawah buzzer), Jika buzzer dan lampu LED kuning me, putar potensiometer perlahan searah jarum jam sampai buzzer dan lampu LED kuning me. Kemudian putar potensiometer perlahan berlawanan arah jarum jam sampai buzzer dan lampu LED kuning lagi. Jika lampu LED kuning, putar potensiometer perlahan berlawanan arah jarum jam sampai. Langkah kalibrasi alarm kedua, sebagai berikut : regulator ke test cup dan gas silinder dihubungkan untuk alarm 2 (ambang batas tertinggi), regulator tabung gas hidrogen dibuka secara perlahan sampai gas keluar berhembus untuk mendapatkan respon secara maksimal (kira-kira 60 detik), Sementara gas mengalir ke sensor lakukan pengaturan pada potensiometer horn 2 (terletak tepat di bawah buzzer). Jika buzzer dan lampu LED merah, putar potensiometer perlahan searah jarum jam sampai buzzer dan lampu LED merah. Kemudian putar potensiometer perlahan berlawanan arah jarum jam sampai buzzer dan lampu LED merah me lagi. Jika lampu LED merah, putar potensiometer perlahan berlawanan arah jarum jam sampai. Langkah yang dilakukan untuk pemeriksaan indikator warning (Gambar 3), sebagai berikut : operasikan sistem deteksi gas hidrogen sesuai prosedur operasi, regulator tabung gas hidrogen 20 % LEL dibuka secara perlahan sampai gas keluar berhembus ke sensor (kira-kira 60 detik), tunggu beberapa saat, lihat respon Lampu LED kuning disertai dengan horn 1 pada panel Annunciator. setiap hasil pemeriksaan indikator warning dicatat. Langkah yang dilakukan untuk pemeriksaan indikator evacuate (Gambar 3), sebagai berikut : operasikan sistem deteksi gas hidrogen sesuai prosedur operasi, regulator tabung gas hidrogen 30 % LEL dibuka secara perlahan sampai gas keluar berhembus ke sensor (kira-kira 60 detik), tunggu beberapa saat, lihat respon Lampu LED merah disertai dengan horn 2 pada panel Annunciator. setiap hasil pemeriksaan indikator evacuate dicatat. Gambar 3. Pemeriksaan status operasi sistem deteksi hidrogen Langkah yang dilakukan untuk pemeriksaan indikator failure, sebagai berikut: 102

lakukan pemutusan koneksi output alarm sensor gas (horn 1 untuk warning atau horn 2 untuk evacuate) ke input rangkaian Annunciator yang sama. lakukan pemeriksaan indikator warning atau evacuate dilakukan sesuai dengan lokasi pemutusan koneksi, kemudian perhatikan Horn 1 dan Horn 2 dan Lampu LED merah tanda failure. Catat setiap hasil pemeriksaan indikator failure. HASIL DAN BAHASAN Pengujian dilakukan dengan mekan pilot torch dengan gas pembakar, dan pengukuran suhu disekitar sensor diamati setiap satu jam dengan melihat termometer. Pengujian dilakukan dengan mekan hisapan exhaust 50% pada jam pertama sampai jam ketiga, sedangkan pada jam ke empat dan kelima dengan hisapan exhaust 100%, sehingga panas yang terserap oleh sensor dapat diketahui dari termometer. Pengujian ini dilakukan selama 5 (lima) jam dan menghasilkan data yang akan digunakan sebagai acuan ketahanan sensor terhadap panas yang kontinyu. Hasil suhu disekitar sensor terhadap panas pembakaran dengan gas elpiji dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Pengukuran suhu disekitar sensor Waktu pengukuran Kondisi operasi Suhu sungkup kanan ( o C) Suhu sungkup kiri ( o C) Suhu rerata ( o C) 09.00 10.00 exhaust 50% 29,62 29,74 29,68 10.00 11.00 exhaust 50% 41,24 42,26 41,75 11.00 12.00 exhaust 50% 40,88 40,94 40,91 12.00 13.00 exhaust 100% 39,55 40,12 39,83 13.00 14.00 exhaust 100% 39,23 39,80 39,51 Sensor gas hidrogen terletak didalam sungkup pilot torchs yang keberadaannya sangat rentan terhadap panas tinggi. Jarak antara sensor dengan pilot torchs relatif dekat, sehingga dikhawatirkan pengaruh panas yang kontinyu merusak sensor, sehingga dapat mengurangi kinerja dari sensor itu sendiri. Untuk mengetahui daya tahan sensor terhadap panas, maka dilakukan pengujian dengan cara mengukur suhu dalam sungkup pilot torchs. Suhu disekitar sensor gas H 2 ketika gas pembakar me berkisar antara 29,68 o C sampai dengan 41,75 o C. Suhu tersebut masih jauh dibawah batas tertinggi spesifikasi daya tahan sensor sebesar 80 o C. Pemeriksaan indikator warning, dilakukan dengan mengalirkan gas hidrogen. Sensor dengan konsentrasi 20 % LEL, dimana respon dari indikator warning adalah warna Lampu LED kuning. Sedangkan untuk indikator evacuate menggunakan gas hidrogen konsentrasi 30 % LEL, dimana respon dari indikator evacuate adalah warna Lampu LED merah. Hasil pemeriksaan indikator warning dan evacuate, dapat dilihat pada Tabel 2. Perbedaan pemeriksaan indikator warning dan evacuate adalah gas yang digunakan dan lampu LED yang sebagai respon dari adanya gas tersebut. Hasil yang diperoleh ketika dialirkan gas hidrogen sebesar 20 % LEL ke sensor, 103

Urania Vol. 14 No. 2, April 2008 : 49-105 ISSN 0852-4777 maka indikator warning dapat merespon, sedangkan indikator evacuate belum merespon. Sedangkan gas hidrogen sebesar 30 % LEL yang dialirkan ke sensor, maka indikator warning merespon lebih dahulu kemudian segera diikuti oleh indikator evacuate. Tabel 2. Hasil pemeriksaan indikator warning dan evacuate Sensor Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3 Sensor 4 Konsentrasi gas H 2 Indikator warning LED kuning Horn 20 % LEL Indikator evacuate LED merah Horn 30 % LEL ber 20 % LEL 30 % LEL 20 % LEL 30 % LEL 20 % LEL 30 % LEL Pemeriksaan indikator failure dilakukan dengan pemutusan koneksi indikator warning dan indikator failure. Hasil pemeriksaan indikator failure, dapat dilihat pada Tabel 3. Hasil yang diperoleh bila dilakukan pemutusan koneksi pada indikator warning, maka horn pada indikator warning dan lampu LED indikator failure. Sedangkan bila dilakukan pemutusan koneksi pada indikator evacuate, maka horn pada indikator evacuate dan lampu LED indikator failure. Tabel 3. Hasil pemeriksaan indikator failure Lokasi pemutusan koneksi Indikator warning Indikator evacuate Horn indikator warning Horn indikator evacuate Lampu LED merah indikator failure SIMPULAN Hasil Pengujian sistem deteksi hidrogen IEBE sebagai berikut : suhu di sekitar sensor gas hidrogen ketika gas pembakar me berkisar antara 29,68 o C - 41,75 o C, berada dibawah daya tahan sensor terhadap panas maksimum 80 0 C. Indikator warning dapat merespon gas hidrogen 20 % LEL yang dialirkan ke sensor, dan indikator evacuate belum merespon. Indikator evacuate dapat merespon gas hidrogen sebesar 30 % LEL 104

yang dialirkan ke sensor, dimana indikator warning akan merespon terlebih dahulu. Indikator failure dapat merespon bila dilakukan pemutusan koneksi pada indikator warning maupun evacuate. Dari hasil pengujian sistem deteksi hidrogen di IEBE, maka dapat disimpulkan bahwa secara keseluruhan sistem dapat beroperasi. DAFTAR PUSTAKA 1. NIRA.: Technical Note on Risk Evaluation For BATAN Safety Assessment of The Fuel Fabrication Development Laboratory (PCP and FFL Processess in EFEI Building), IND 00000S0376, ENEA, Italia. 2. PTBN-BATAN, Laporan Analisis Keselamatan Instalasi Elemen Bakar Eksperimental, No. Dok.: KK20J09003, revisi 6, 20007 3. Http://www.aist.go.jp/aist_e/topics/200110 01/20011001.html, Development of a highly selective hydrogen gas sensor operating at room temperature, Applications expected for fuel cellpowered vehicles, Novato, USA. 4. Http://www.msttechnology.com/us/us_pro ducts/h2/h2_sensormodule.htm, MST H2 Sensormodule, MST Technology, Inc. 2005 2007. 5. Http://www.generalmonitors.com, fundamentas of combustible gas detection, general monitors protection for life, lake forest-california USA. 6. ANONIM.: Manual prosedur pengoperasian sistem deteksi gas hidrogen, Cakra Indonesia Persada, Jakarta. 105