BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.3 Metode Analisa Keamanan
2.3.1 Dow Fire and Explosion Hazard Index
Metode ini betujuan untuk mengukur kerusakan yang disebabkan oleh potensial terjadinya kebakaran dan insiden ledakan dalam hal realistis. Selanjutnya untuk mengidentifikasi peralatan yang cenderung berkontribusi terjadinya insiden atau kecelakan dan memberikan informasi area-area yang mempunyai potensi risiko kebakaran dan ledakan ke manajemen. Dow Indek merupakan Unit Faktor bahaya dan Faktor Material (MF). Faktor MF untuk unit proses diambil dari substansi paling berbahaya, yang mengarah pada analisis kasus terburuk. MF adalah nilai, yang menunjukkan intensitas pelepasan energi dari bahan yang paling berbahaya atau campuran dari bahan yang digunakan dalam proses.
Pertama, faktor materi (MF, ukuran dari energi potensial yang dirilis oleh bahan evaluasi di bawah) diperoleh dari database, lembar keselamatan bahan data (MSDS), atau perhitungan manual (menggunakan mudah terbakar, NF, dan nilai reaktivitas, NR). Kemudian, menentukan jumlah pinalty yang memberikan kontribusi untuk probabilitas kerugian (faktor bahaya proses general, F1) besarnya dan jumlah dari faktor-faktor yang dapat meningkatkan probabilitas dan memberikan kontribusi untuk kebakaran dan ledakan insiden besar (faktor bahaya proses khusus, F2). Faktor bahaya proses general meliputi enam item yaitu, reaksi kimia eksotermis, proses endotermik, material handling dan transfer, tertutup atau proses dalam ruangan unit, akses dan drainase dan kontrol tumpahan, meskipun mungkin tidak diperlukan untuk menerapkan semua dari mereka. Bahaya proses khusus mencakup dua belas item: Bahan beracun, tekanan sub-atmosfer, operasi di atau dekat kisaran mudah terbakar, ledakan debu, tekanan, suhu rendah, kuantitas yang mudah terbakar/bahan yang tidak stabil, korosi dan erosi, kebocoran dan kemasan, penggunaan peralatan, sistem pertukaran panas minyak panas, dan peralatan berputar. Faktor bahan dihitung untuk setiap unit secara terpisah dan telah
INHERENT SAFETY PRINCIPLES INHERENT SAFETY PARAMETERS INHERENT SAFETY INDEX
11
mencatatkan sejumlah senyawa kimia terlihat pada Gambar 2.4 form Fire &
Explosion Index untuk perhitungan dengan metode DOW F&EI (Dow, 1987).
Gambar 2.4 Form Fire & Explosion Index (sumber : DOW, 1987)
Panduan klasifikasi dari DOW indek adalah Fire and Explosion Index (F&EI) dan Chemical Explosion Index (CEI). F&EI merupakan suatu panduan untuk mengkasifikasi suatu identifikasi proses bahaya. Untuk mengidentifikasi proses suatu bahaya membutuhkan analisa. Analisa F&EI mempunyai empat raktor (material, bahaya proses secara umum, proses bahaya secara khusus dan unit proses bahaya). Dari keempat faktor digunakan untuk perhitungan F&EI. Sedangkan CEI
12
merupakan metode simpel untuk menilai tingkata bahaya untuk kesehatan. Data yang dihitung untuk CEI hanya tingkat bahaya keracunan (Etowa dan dkk, 2002).
2.3.2 Mond Index
Mond Index dikembangkan dari Dow Fire and Explosion Index.
Modifikasi utama dengan metode Dow (yang pertama proses dan instalasi penyimpanan. Kemudian pengolahan bahan kimia yang memiliki sifat mudah meledak, meningkatkan pertimbangan bahaya untuk hidrogen, keamanan tambahan proses bahaya khusus dan toksisitas juga termasuk dalam penilaian.
Dalam Indek Mond dibagi menjadi unit-unit. Salah satu faktor yang diperhitungkan dalam indeks adalah tata letak pabrik. Potensi bahaya tersebut dinyatakan dalam nilai awal dari serangkaian indeks kebakaran, ledakan dan toksisitas. Sebuah tinjauan faktor bahaya kemudian dilakukan untuk melihat apakah perubahan desain mengurangi bahaya. Faktor pencegahan diterapkan dan nilai-nilai akhir dari indeks. Perhitungan indek Mond dipengaruhi oleh (Lawrence, 1993):
1. Pembagian suatu area dalam unit-unit suatu peralatan proses 2. Penentuan untk faktor material
3. Tinjauan bahaya untuk material yang khusus
4. Tingkatan bahaya yang dinilai secara umum setiap unit proses 5. Tinjauan bahaya untuk proses produksi
6. Sebarapa besar bahaya yang akan ditimbulkan
7. Sebarapa besar dapak atau area jika terjadi insiden yang akan timbul 8. Bahaya keracunan
9. Indikasi kalkulasi keseluruhan
Banyak faktor yang berkontribusi dalam terjadinya bahaya. Semua indikasi yang mempengaruhi harus diperhitungkan untuk melakukan suatu pencegahan. Pencegahan dilakukan secara benar mulai dari yang sangat berbahaya dan kurang berbahaya.
2.3.3 Prototype Inherent Safety Index (PIIS)
Perhitungan indek dari inherent Safety yang pertama adalah Prototype
Inherent Safety Index (PIIS). Perhitungan ini digunakan untuk menganalisa pilihan
13
rangkaian langkah-langkah reaksi yang dilakukan. PIIS merupakan total dari perhitungan anatara chemical safety dan process safety. Parameter chemical safety adalah inventory, Flammability, explosiveness dan toxicity. Sedangkan process
safety adalah temperatur, tekanan dan hasil produk. Cara menilai atau dasar
pemberikan scoring suatu keamanan melihat seberapa besar pengaruhnya pada keselamatan. (Lawrence, 1993).
(a) Temperatur
Temperatur atau suhu merupakan indikator kandungan energi panas dari suatu sistem. Semakin tinggi suhu, semakin tinggi kandungan energi. Energi ini dapat berbahaya dan juga dapat meningkatkan besarnya suatu bahaya. Penilaian untuk temperatur sesuai dengan Tabel 2.3.
Tabel 2.3 Penilaian Temperatur
Temperatur Score T < -25 10 -25 ≤ T < -10 3 -10 ≤ T < 10 1 10 ≤ T < 30 0 30 ≤ T < 100 1 100 ≤ T < 200 2 200 ≤ T < 300 3 300 ≤ T < 400 4 400 ≤ T < 500 5 500 ≤ T < 600 6 600 ≤ T < 700 7 700 ≤ T < 800 8 800 ≤ T < 900 9 900 ≤ T < 10
14 (b) Pressure
Tekanan merupakan indikator yang hadir energi dalam suatu sistem. Seperti suhu, tekanan tinggi lebih berbahaya dan meningkatkan besarnya efek yang dihasilkan. Penilaian untuk tekanan sesuai dengan Tabel 2.4.
Tabel 2.4 Penilaian Pressure Pressure (psi) Score
0 - 90 1 91 - 140 2 141 - 250 3 251 - 420 4 421 - 700 5 701 - 1400 6 1401 - 3400 7 3401 - 4800 8 4801 - 6000 9 6001 - 8000 10
+1 point per 250 psi
(c) Hasil Produksi (Yeild)
Hasil dari reaksi menunjukkan banyaknya persediaan tambahan atau aliran diperlukan untuk memenuhi tingkat produk yang dihasilkan. Sebuah konversi yang rendah dan karenanya hasil yang rendah akan sering berarti bahwa aliran recycle diperlukan yang meningkatkan persediaan. Penilaian untuk yeild atau hasil sesuai dengan Tabel 2.5.
15 Tabel 2.5 Penilaian Yeild
Yeild (%) Score 100 0 90 - 99 1 80 - 89 2 70 - 79 3 60 - 69 4 50 - 59 5 40 - 49 6 30 - 39 7 20 - 29 8 10 - 19 9 0 - 9 10 (d) Inventori
Bahan kimia yang berada di sekitar pabrik kimia, dalam potongan-potongan ukuran yang berbeda dari setiap peralatan dalam pabrik. Untuk setiap reaksi dihitung dan diberikan estimasi persediaan terbatas pada persediaan reaktor dan alat setiap process produksi. Penilaian untuk inventori sesuai dengan Tabel 2.6.
Tabel 2.6 Penilaian Inventori Inventori (Tonnase) Score
0,1 - 250 1 251 - 2500 2 251 - 7000 3 7001 - 16000 4 16001 - 26000 5 26001 - 38000 6 38001 - 50000 7 50001 - 65000 8 65001 - 80000 9 80001 - 100000 10
16
Persediaan juga dihitung karena massa suatu bahan kimia bisa menjadi faktor yang paling berbahaya, dibandingkan dengan bahan kimia yang sedang dilakukan proses produksi.
(e) Toxic
Tabel dibawah ini didasarkan pada indeks yang telah disediakan. Data atau penilaian tingkatseberapa toxic sesuai dengan TLV yang mungkin tidak menjadi ukuran ideal toksisitas dalam segala situasi. Penilaian untuk toxic sesuai dengan Tabel 2.7.
Tabel 2.7 Penilaian Toxic
TLV (ppm) Score TLV < 0,001 8 0,001 ≤ TLV < 0,01 7 0,01 ≤ TLV < 0,1 6 0,1 ≤ TLV < 1 5 1 ≤ TLV < 10 4 10 ≤ TLV < 100 3 100 ≤ TLV < 1000 2 1000 ≤ TLV < 10000 1 1,0 % ≤ TLV 0 (f) Flammability
Tabel ini didasarkan pada salah satu dari indeks Dow yang digunakan untuk menentukan faktor bahan untuk kimia. Ada kesulitan dalam memberikan tingkat mudah terbakar untuk bahan kimia. Tapi indikasi apakah bahan kimia yang berpotensi mudah terbakar dalam keadaan terbakar tergantung pada sifat fisik dapat diberikan. Penilaian untuk flammability sesuai dengan Tabel 2.8.
17
Tabel 2.8 Penilaian Flammability
Flammability Score Non-combustible 0 FP > 60ºC 1 37,7ºC < FP < 60ºC 2 FP < 37,7ºC BP > 37,7ºC 3 FP < 37,7ºC BP < 37,7ºC 4 FP = Flash Point BP = Boiling Point (g) Explosiveness
Kecenderungan bahan kimia mudah meledak ditunjukkan oleh kemampuan untuk membentuk campuran mudah meledak dengan udara. Semakin mudah membentuk campuran eksplosif, maka akan sangat berbahaya dan mudah menyebabkan ledakan.Penilaian untuk explosiveness sesuai dengan Tabel 2.9.
Tabel 2.9 Penilaian Explosiveness
S = (UEL – LEL) % Score
0 ≤ S < 10 1 10 ≤ S < 20 2 20 ≤ S < 30 3 30 ≤ S < 40 4 40 ≤ S < 50 5 50 ≤ S < 60 6 60 ≤ S < 70 7 70 ≤ S < 80 8 80 ≤ S < 90 9 90 ≤ S < 100 10
LEL dan UEL lebih rendah dan batas nilai mudah meledak masing-masing. Kombinasi batas rendah dan batas atas yang tinggi merupakan kasus
18
terburuk. Oleh karena perbedaan antara kedua dapat dikatakan merupakan indikasi dari bahaya ledakan, perbedaan yang besar berarti resiko yang besar. Tabel 2.5 sampai 2.9 merupakan penilaian keamanan dengan metode PIIS sesuai yang ada buku “Quantifying inherent safetyof chemical process routes”. (Lawrence, 1993). 2.3.4 Inherent Safety Index (ISI)
ISI terbagi menjadi dua parameter utama. Indeks keselamatan kimia dan indek keselamatan proses. Perhitungan indek ini mengunakan 12 parameter. Faktor yang mempengaruhi dari dua parameter utama didapat dilihat pada Tabel 2.10 (Heikkilä, 1999)
Tabel 2.10 Total Indek Keselamatan Inheren
Chemical Inherent Safety Index Process Inherent Safety Index
Heat of main reaction IRM Inventori II
Heat of side reaction IRS Temperatur IT
Chemical Interaction IINT Tekanan IP
Flammability IFL Peralatan (perlengkapan) IEQ
Explosiveness IEX Proses struktur IST
Toxicity ITOX
Corrosiveness ICOR
Penilaian dalam metode ini sesuai dengan Tabel scoring yang berada pada buku “Inherent safety in process plant design”. Seperti yang tertera pada Tabel 2.11 sampai Tabel 2.19 dibawah ini,
(a) Reaction Heat
Kemungkinan reaksi terletak pada panas dibebaskan dan suhu yang dapat dicapai, perubahan energi selama reaksi ditentukan untuk menilai keselamatan reaksi dalam metode ISI. Entalpi dilepaskan atau diserap dalam proses kondisi volume konstan dan proses isobarik. Sementara penentuan IRM subindex keselamatan pelepasan panas dari reaksi utama dihitung untuk massa reaksi total (yaitu kedua reaktan dan pengencer disertakan) untuk mengambil kapasitas panas dari sistem yang menyerap bagian dari energi yang dilepaskan.
19
Tabel 2.11 Indikasi Reaction Heat IRM dan IRS
Heat of reaction/total reaction mass Score Thermally neutral ≤ 200 J/g 0 Mildly exothermic < 600 J/g 1 Moderately exothermic < 1200 J/g 2 Strongly exothermic < 3000 J/g 3 Extremely exothermic ≥ 3000 J/g 4
Nilai-nilai pada Tabel 2.11 ini digunakan untuk menentukan nilai dari subindices IRM dan IRS. Jika ada beberapa reaksi utama, misalnya reaksi seri, nilai IRM ditentukan atas dasar reaksi keseluruhan. Jika ada beberapa reaktor dalam proses di bawah pertimbangan, nilai ditentukan pada reaktor dengan pelepasan panas terbesar.
(b) Chemical Interaction
Pada Tabel 2.12 batas nilai untuk subindex Interaksi kimia adalah dari 0 sampai 4. Kebakaran dan ledakan dianggap paling konsekuensi berbahaya dari interaksi dengan skor 4. Nilai Rata untuk pembentukan gas beracun atau mudah terbakar tergantung pada jumlah dan harmfulness gas (skor 2-3). Demikian juga banyak panas yang terbentuk semakin tinggi nilai nilai adalah (skor 1-3). Polimerisasi cepat dihargai atas dasar tingkat polimerisasi (skor 2- 3). Bahan kimia beracun larut dan pembentukan berbahaya, gas mudah terbakar dianggap kurang berbahaya sehingga skor 1.
Tabel 2.12 Indikasi Interaction IINT
Chemical Interaction Score
Heat formation 1-3
Fire 4
Formation of harmless, nonflammable gas 1
20
Lanjutan Tabel 2.12 Indikasi Interaction IINT
Chemical Interaction Score
Formation of flammable gas 2-3
Explosion 4
Rapid polymerization 2-3
Soluble toxic chemicals 1
(c) Flammability
Subindeks Tabel 2.13 mudah terbakar menggambarkan mudah terbakar cairan misalnya dalam kasus kebocoran. Mudah terbakar cairan diukur dengan flash
point dan boiling point. Zat dibagi menjadi tidak mudah terbakar, mudah terbakar,
sampai sangat mudah terbakar.
Tabel 2.13 Indikasi Flammability IFL
Flammability Score
Nonflammable 0
Combustible (flash point > 55ºC) 1 Flammable (flash point ≤ 55ºC) 2 Easily Flammable (flash point < 21ºC) 3 Very Flammable (flash point < 0ºC & boiling point ≤ 35ºC)
4
(d) Explosiveness
Dalam metode ISI mudah meledak dianggap sifat kimia yang tidak langsung sama dengan bahaya saat ledakan proses. Subindex dari mudah meldak menggambarkan kecenderungan gas untuk membentuk campuran yang mudah meledak dengan udara. Subindek mudah meledak ditentukan oleh perbedaan antara atas dan batas ledakan dari suatu zat. Kisaran batas explosiveness dibagi menjadi empat langkah. Nilai-nilai subindex ditunjukkan pada Tabel 2.14.
21
Tabel 2.14 Indikasi Explosiveness IEX
Explosiveness (UEL-LEL) vol% Score
Non explosive 0 0 – 20 1 20 – 45 2 45 – 70 3 70 – 100 4 (e) Toxic
Bahaya kesehatan yang disebabkan oleh bahan kimia yang diwakili oleh subindex Toxic (ITOX). ISI memberikan evaluasi paparan racun didasarkan pada Nilai Ambang Batas (NAB) karena data TLV sudah tersedia untuk sebagian besar zat dalam industri proses. Nilai TLV mengungkapkan batas paparan berbahaya zat dalam waktu ambang 8 jam. Nilai indeks lebih tinggi, ketika TLV lebih rendah yaitu zat yang lebih beracun.
Tabel 2.15 Indikasi Toxic ITOX
Toxic limit (ppm) Score
TLV > 10000 0 TLV ≤ 10000 1 TLV ≤ 1000 2 TLV ≤ 100 3 TLV ≤ 10 4 TLV ≤ 1 5 TLV ≤ 0.1 6 (f) Korosi
Yang termasuk bahan korosif misalnya asam, asam hidrida, dan alkali. Bahan ini sering menimbulkan korosi pipa, kapal dan peralatan proses lainnya, yang dapat mengakibatkan hilangnya penahanan dan api berikutnya, ledakan atau rilis beracun. Bahaya dari kebocoran tergantung pada sifat dari cairan. Beberapa korosif cairan yang mudah menguap, mudah terbakar dan beracun, beberapa bereaksi
22
dengan uap air. Asam kuat dan alkali akan menyebabkan luka bakar dan kerusakan mata untuk personil.
Korosi bisaanya diukur sebagai tingkat korosi mm. Materi yang dipilih sehingga penyisihan korosi tidak terlampaui selama waktu hidup peralatan. Namun laju korosi tidak selalu diketahui selama pradesain tersebut. Karena kebutuhan bahan yang lebih baik paling sering menunjukkan kondisi yang lebih korosif, klasifikasi berdasarkan jenis bahan konstruksi dapat dibenarkan. Dalam Inherent Indeks Keselamatan korosi ditentukan atas dasar bahan bangunan yang diperlukan Tabel 2.16.
Tabel 2.16 Indikasi Korosi ICOR
Construction Material Required Score
Carbon Steel 1
Stainless Steel 2
Better maretial needed 3
(g) Inventori
Perhitungan yang tepat dari persediaan bahan produksi sulit saat tahap desain konseptual, karena ukuran peralatan bisaanya tidak diketahui. Namun diketahui dari kapasitas desain proses. Karena itu praktis untuk mendasarkan estimasi persediaan pada arus massa dan diperkirakan juga waktu tinggal. Akibatnya persediaan yang telah dimasukkan ke ISI sebagai aliran massa dalam peralatan ISBL termasuk mendaur ulang dengan nominal satu jam Waktu tinggal untuk setiap kapal proses (misalnya reaktor, kolom distilasi dll). Untuk tangki penyimpanan yang besar ukuran harus diperkirakan. Total persediaan adalah jumlah dari persediaan semua kapal proses.
Untuk OSBL ukuran tangki bisaanya tidak diketahui dalam desain konseptual, yang berarti bahwa persediaan OSBL tidak dapat dengan mudah dihitung. OSBL persediaan tidak hanya tergantung pada jenis proses ISBL tetapi juga lokal kondisi, logistik dll seperti pada Tabel 2.17.
23 Tabel 2.17 Indikasi Inventory II
Inventory Score ISBL OSBL 0 – 1 t 0 – 10 t 0 1 – 10 t 10 – 100 t 1 10 – 50 t 100 – 500 t 2 50 – 200 t 500 – 2000 t 3 200 – 500 t 2000 – 5000 t 4 500 – 1000 t 5000 – 10000 t 5 (h) Temperatur
Suhu proses untuk ISI ditentukan saat suhu maksimum di area proses. Ini sesuai karena dalam tahap awal desain proses sudah diperkirakan suhu dan tekanan yang tersedia. Karena bahaya di kisaran suhu rendah meningkat. Ketika ada banyak tingkat suhu di area proses yang diteliti, nilai suhu sub indeks tertinggi diterapkan seperti Tabel 2.18.
Tabel 2.18 Indikasi Temperatur IT
Process Temperatur Score
< 0ºC 1 0 – 70ºC 0 70 - 150ºC 1 150 - 300ºC 2 300 - 600ºC 3 > 600ºC 4 (i) Pressure
Tekanan merupakan indikator energi potensial yang mempengaruhi tingkat kebocoran. Tekanan yang lebih tinggi juga akan tiimbul. Kebocoran pada peralatan vakum dapat menyebabkan inlet udara dan ledakan. Dalam ISI tekanan proses ditentukan atas dasar dari tekanan maksimum di area proses pada operasi normal. Batas tekanan pada Tabel 2.19 didasarkan pada Dow (Dow, 1987).
24 Tabel 2.19 Indikasi Pressure IP
Process Pressure Score
0,5 – 5 bar 0
0 – 0,5 or 5 – 25 bar 1
25 – 50 bar 2
50 – 200 bar 3
100 – 1000 bar 4
Rumusan mencari nilai ISI dengan menggunakan persamaan dibawah ini:
IISI = ICI + IPI (2.1)
ICI = (IRM + IRS + IINT + IFL+ IEX + ITOX + ICOR)MAX (2.2) IPI = II + (IT+ IP + IEQ + IST)MAX (2.3)
The Inherent Safety Index (IISI) merupakan penjumlahan dari Chemical
Inherent Safety Index (ICI) dan Process Inherent Safety Index (IPI) seperti yang ditunjukkan pada persamaan 2.1. Perhitungan ICI diperoleh dari persamaan 2.2 bersadarkan parameter faktor kimia. Begitu pula IPI didapat seperti persamaan 2.3 berdasarkan parameter proses.
2.3.5 i-Safe Index
I-Safe Indek dikembangkan oleh Palaniappan (2002) membandingkan rute
proses dengan menggunakan nilai-nilai subindeks yang diambil dari ISI dan PIIS. Selain itu, menggunakan NFPA untuk menentukan nilai reaktivitas bahan kimia. Untuk menghitung indek dari i-safe dengan menghitung tiap-tiap reaksi diantaranya
Overall Safety Index (OSI), Includes Individual Chemical Index ICI, Individual Reaction Index (IRI) dan Total Reaction Index (TRI).
ICI adalah terkait dengan sifat bahan yang terlibat dalam rute dan merupakan indikasi sifat berbahaya dari bahan kimia yang digunakan dalam reaksi. Toksisitas didasarkan pada nilai ambang batas, mudah terbakar pada titik nyala dan titik didih, dan indeks meledak-ledak pada Perbedaan antara batas ledakan untuk material. Perbedaan dengan ISI dan PIIS, ini termasuk reaktivitas sebagai ukuran stabilitas.
25 Dimana : Flammability (Nf)
Toxicity (Nt)
Explosiveness (Ne)
Reactivity rating (Nr)
Selanjutnya Overall Chemical Index (OCI) untuk reaksi utama adalah sama dengan maksimum ICI untuk semua bahan kimia terlibat dalam reaksi.
𝑂𝐶𝐼 = max(𝐼𝐶𝐼) (2.5)
IRI dihitung sebagai penjumlahan dari parameter indek suhu (Rt), tekanan (Rp), hasil (Ry) dan panas reaksi (Rh), sama dengan skor proses PIIS ditambah panas reaksi.
𝐼𝑅𝐼 = 𝑅𝑃 + 𝑅𝑡+ 𝑅𝑌+ 𝑅ℎ (2.6)
Selanjutnya Overall Reaction Index (ORI) untuk reaksi utama adalah sama dengan maksimum IRI untuk semua bahan kimia terlibat dalam reaksi.
𝑂𝑅𝐼 = max(𝐼𝑅𝐼) (2.7)
Hazardous Chemical Index (HCI) adalah maksimum dari ICI dari semua
bahan kimia dalam proses. Demikian pula, Hazardous Reaction Index (HRI) adalah maksimum dari IRI dari semua reaksi utama dalam proses.
𝐻𝐶𝐼 = max(𝐼𝐶𝐼) (2.8)
𝐻𝑅𝐼 = max(𝐼𝑅𝐼) (2.9)
𝑂𝑆𝐼 = ∑(𝑂𝐶𝐼 + 𝑂𝑅𝐼) (2.10)
Overall Safety Index (OSI) adalah jumlah dari ORI dan penjumlahan dari
OCI untuk setiap reaksi utama dalam rute proses. OCI merupakan sifat berbahaya dari rute bahan kimia yang berbeda memiliki tingkat toksisitas, mudah terbakar, reaktivitas, atau bahan mudah meledak. Sebagai contoh dengan mempertimbangkan rute bahan kimia beracun (A) dan bahan kimia mudah terbakar (B). Rute ini akan dinilai berdasarkan pada tingkat nilai A atau B tetapi tidak baik dan akan mengakibatkan bahaya dari proses. Untuk memperhitungkan situasi ini dikenal Worst Chemical Index (WCI), yang merupakan penjumlahan dari nilai maksimum mudah terbakar, toksisitas, reaktivitas, dan meledak-ledak subindices semua bahan yang terlibat dalam langkah reaksi.
26
Sama dengan WCI cara menghitung Worst Reaction Index (WRI) dengan menjumlahkan nilai maksimum parameter indek suhu, tekanan, hasil dan panas reaksi.
𝑊𝑅𝐼 = max(𝑅𝑃) + max(𝑅𝑡) + max(𝑅𝑌) + max(𝑅ℎ) (2.12)
𝑇𝐶𝐼 = ∑ ICI (2.13)
Untuk proses yang melibatkan hanya satu reaksi utama, nilai-nilai IRI, HRI, dan WRI akan sama. Total Chemical Index (TCI) adalah ukuran dari jumlah bahan kimia berbahaya yang terlibat dalam rute. Itu adalah rute dengan hanya satu kimia sangat beracun aman dibandingkan dengan rute lain dengan beberapa beracun seperti bahan kimia. Perlu dicatat bahwa WCI dan TCI dihitung untuk semua bahan kimia dalam rute proses. OSI bersama dengan tiga indeks tambahan yang digunakan untuk menentukan peringkatan rute proses sebagai berikut. Ketiga indeks tambahan adalah subjektif, kita memiliki tertimbang TCI, WRI, dan WCI dalam urutan itu.
2.3.6 Integrasi Inherent Safety Index (I2SI)
Metode I2SI memiliki dua subindek utama kerangka konsep yaitu indek bahaya (HI) dan indek potensi keselamatan melekat (ISPI). Indek Bahaya (HI) tersebut sebagai ukuran atau potensi kerusakan dari proses setelah memperhitungkan dan bahaya setiap langkah-langkah pengendalian. Indeks Potensi keselamatan melekat (ISPI) merupakan penerapan prinsip-prinsip keselamatan yang melekat saat proses produksi (Khan, 2004).
𝐼2𝑆𝐼 =𝐼𝑆𝑃𝐼
𝐻𝐼 (2.14)
HI dan ISPI untuk setiap opsi yang dikombinasikan untuk menghasilkan nilai indeks terintegrasi. HI dan ISPI untuk setiap parameter yang dikombinasikan untuk menghasilkan nilai indeks terintegrasi seperti yang ditunjukkan pada persamaan 2.4. Dari setiap subindek masih mempunyai parameter-parameter.
1. Hazard Index (HI)
HI terdiri dari dua sub-indek: indeks kerusakan (DI) dan indeks proses dan bahaya control (PHCI). Indeks kerusakan mempunyai empat fungsi parameter penting yaitu kebakaran dan ledakan, tingkat toksisitas yang tinggi, toksisitas kronis, dan kerusakan lingkungan. DI dihitung untuk masing-masing parameter ini
27
menggunakan kurva pada gambar 2.5-2.7 dan gambar 2.8-2.10, yang secara efektif dengan skala 0-100.
Gambar 2.5 Grafik Indeks Kerusakan Akibat Kebakaran dan Ledakan (Khan, 2004)
Kurva pada Gambar 2.5 digunakan untuk menghitung parameter indek kerusakan akibat kebakaran dan ledakan. Berdasarkan klasifikasi yang telah ditentukan setiap parameternya.
28
Gambar 2.6 Grafik Indeks Kerusakan Akibat Keracunan yang Akut (Khan, 2004)
Kurva pada Gambar 2.6 digunakan untuk menghitung parameter indek kerusakan akibat keracunan yang akut dimana tingkat bahaya dalam kategori sedang. Tingkat kerusakan bahaya karena keracunan dibagi menjadi dua golongan akut dan kronis seperti Gambar 2.7.
Gambar 2.7 Grafik Indeks Kerusakan Akibat Keracunan yang Kronis (Khan, 2004)
29
Kurva pada gambar 2.7 digunakan untuk menghitung parameter indek kerusakan akibat keracunan yang kronis dimana tingkat bahaya dalam kategori tinggi. Sedangkan gambar 2.8-2.10 dikembangkan untuk skenario kebakaran, ledakan keracunan dan dispersi untuk sangat parah atau sangat penting. Cara untuk mendapatkan nilai DI, akar-akar kerusakan perlu diketahui. Kerusakan kebakaran, ledakan, dan keracunan dapat dihitung dengan menggunakan pendekatan SWeHI. Pendekatan SWeHI melibatkan tiga langkah utama (Khan dan dkk, 2001):
a. Kuantifikasi faktor inti (faktor energi kasus kebakaran dan bahaya ledakan dan "G faktor" dalam kasus bahaya beracun) sesuai dengan proses unit yaitu, reaksi dan penyimpanan,
b. Faktor eksternal seperti kondisi operasi dan parameter lingkungan, c. Estimasi kerusakan menggunakan faktor inti dan Faktor ekternal.
DI juga memperhitungan kerusakan lingkungan dapat dilihat pada gambar 2.8 - 2.10. Indeks kerusakan lingkungan ditandai dengan dampak penurunan kualitas udara, air, dan tanah.Ini dapat dilihat pada gambar 2.8-2.10 untuk setiap lingkungan. Dampak kerusakan lingkungan dapat diklasifikasikan menjadi tiga yaitu A, B dan C. Klasifikasi ini dilakukan untuk menjelaskan karakteristik kimia sesuai dengan NFPA untuk kategori beracun, korosif dan bahan kimia reaktif. Tingkatan kalsifikasi NFPA dibagi menjadi :
a. A bernilai kurang dari 2 b. B bernilai 2 dan 3 c. C bernilai 4
30
Gambar 2.8 Grafik Indeks Kerusakan untuk Polusi Udara (Khan, 2004)
Gambar 2.8 grafik ini dikembangkan untuk skenario kebakaran, ledakan keracunan dan dispersi untuk sangat parah atau sangat penting. Untuk Gambar 2.8 untuk menghitung indek kerusakan penccemaran lingkungan yaitu polusi udara.
31
Sedangkan Gambar 2.9 untuk menghitung kerusakan lingkungan dengan parameter kerusakan untuk polusi air. Dampak kerusakan lingkungan dapat diklasifikasikan menjadi tiga yaitu A, B dan C.
Gambar 2.10 Grafik Indeks Kerusakan untuk Polusi Tanah (Khan, 2004)
Sedangkan Gambar 2.10 untuk menghitung kerusakan lingkungan dengan parameter kerusakan untuk polusi tanah. Dampak kerusakan lingkungan dapat diklasifikasikan menjadi tiga yaitu A, B dan C. Subindek satunya adalah PHCI dihitung dengan menambahkan saat proses berlangsung dan control yang akan dilakukan jika terjadi bahaya. Kerangka konseptual perhitungan PHCI dihitung