INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan
Proses produksi magnesium hidroksida dari air laut menggunakan reaktor yang beroperasi pada suhu 30°C dengan menggunakan bahan bakar minyak. Bahaya yang kemungkinan timbul adalah kebakaran atau peledakan yang berasal dari reaktor. Selain itu unit penghasil uap (boiler) juga dapat menciptakan hal yang serupa apabila pengendalian tidak berjalan optimal.
Dari uraian di atas maka perlu dilakukan upaya pencegahan dan penanganan terhadap kebakaran dan ledakan sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui adanya bahaya kebakaran maka sistem alarm dipasang pada tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses.
2. Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat main hole dan hand hole yang cukup untuk pemeriksaan.
3. Sistem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran
steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak menggangu gerakan
karyawan.
4. Mobil pemadam kebakaran yang ditempatkan di fire station setiap saat dalam keadaan siaga.
5. Penyediaan racun api yang selalu siap dengan pompa hydran untuk jarak tertentu.
Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No. Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu :
1. Detektor Kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas:
a. Smoke detector adalah detector yang bekerja berdasarkan terjadinya
akumulasi asap dalam jumlah tertentu.
b. Gas detector adalah detector yang bekerja berdasarkan kenaikan
konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang mudah terbakar.
c. Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran. Alarm ini berupa:
Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat berupa bunyi khusus (audible alarm).
Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh pandangan mata secara jelas (visible alarm).
2. Panel Indikator Kebakaran
Panel indikator kebakaran adalah suatu komponen dari sistem deteksi dan alarm kebakaran yang berfungsi mengendalikan sistem dan terletak di ruang operator. 6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri
Upaya peningkatan keselamatan kerja bagi karyawan pada pabrik ini adalah dengan menyediakan fasilitas sesuai bidang kerjanya. Fasilitas yang diberikan adalah melengkapi karyawan dengan peralatan perlindungan diri sebagai berikut :
1. Helm
2. Pakaian dan perlengkapan pelindung. 3. Sepatu pengaman.
4. Pelindung mata. 5. Masker udara. 6. Sarung tangan.
6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik
Upaya peningkatan keselamatan kerja terhadap listrik adalah sebagai berikut : 1. Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering
atau pemutus arus listrik otomatis lainnya.
2. Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan perbaikan.
3. Penempatan dan pemasangan motor-motor listrik tidak boleh mengganggu lalu lintas pekerja.
4. Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan tinggi. 5. Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan.
6. Setiap peralatan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan alat penangkal petir yang dibumikan.
7. Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang bekerja pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus.
6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan
Upaya peningkatan kesehatan karyawan dalam lapangan kerja adalah :
1. Setiap karyawan diwajibkan untuk memakai pakaian kerja selama berada di dalam lokasi pabrik.
2. Dalam menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya, karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut.
3. Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaannya dapat menimbulkan ledakan, kebakaran, korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat.
4. Poliklinik yang memadai disediakan di lokasi pabrik.
6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis
Upaya pencegahan kecelakaan terhadap bahaya mekanis adalah :
1. Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah kemungkinan terguling atau terjatuh.
2. Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat kegiatan karyawan.
3. Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan pada atap lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila diluar gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat.
4. Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja dengan tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau pembongkaran. 5. Pada alat-alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung untuk
menghindari terjadinya kecelakaan kerja.
Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilai- nilai disiplin bagi para karyawan yaitu:
1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan. 2. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi.
3. Perlu keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan peralatan yang ada.
4. Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan pada atasan.
5. Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.
6. Setiap kontrol secara priodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas
maintenance.
BAB VII
UTILITAS
Utilitas merupakan suatu unit pabrik yang bertujuan untuk membentuk pelaksanaan proses dan operasi pabrik agar bekerja sesuai dengan yang diinginkan. Utilitas ini terdiri dai unit-unit sebagai berikut:
1. Unit pengadaan steam 2. Unit pengadaan air
3. Unit pengadaan tenaga listrik 4. Unit pengadaan bahan bakar 5. Unit pengolahan limbah
7.1 Unit Pengadaan Steam
Tabel 7.1 Kebutuhan uap pabrik
Nama Alat Jumlah uap (kg/jam) Furnace (B-130) 714,6413
Air Heater 175,3780 Evaporator 10016,8613
Jumlah 10906,8807
7.2 Unit Pengadaan Air
Kebutuhan air pada pabrik pembuatan (MgOH)2 dan CaSO4, didapat dari
produk uap evaporator yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi seluruh kebutuhan air pada pabrik tersebut. Rincian dari produk uap evaporator adalah sebagai berikut:
Tabel 7.2 Rincian Produk Uap Evaporator
Nama Alat Jumlah uap (kg/jam)
Jumlah 42727,7131
a. Kebutuhan air pendingin
Tabel 7.3 Kebutuhan air pendingin
Nama Alat Jumlah Air Pendingin (kg/jam)
Mixer 3802,5261
Reaktor 2104,7009
Kristalisator 14,2011
Condenser 56895,2178
Jumlah (Wc) 62816,6459
Air pendingin bekas digunakan kembali setelah didinginkan daam menara pendingin air. Dengan mengangap terjadi kehilangan air selama proses sirkulasi, maka air tambahan yang diperlukan adalah jumlah air yang hilang karena penguapan,
blowdown, dan drift loss (Perry,1999).
Air yang hilang karena penguapan dapat dihitung dengan persamaan:
We = 0,00085 Wc (T2 – T1) (Perry, 1999)
dimana : Wc = jumlah air pendingin yang diperlukan = 2227,1068 kg/jam
T1 = temperatur air pendingin masuk = 25°C = 77°F
T2 = temperatur air pendingin keluar = 45°C = 113°F
Maka : We = 0,00085 x 62816,6459 x (113-77)
= 1067,8830 kg/jam
Air yang hilang karena drift loss biasanya 0,1 – 0,2 % dari air pendingin yang masuk ke menara air (Perry, 1999). Diperkirakan drift loss 0,2 %, maka:
Wd = 0,002 x 62816,6459 = 62,8166 kg/jam
Air yang hilang karena blowdown bergantung pada jumlah siklus sirkulasi air pendingin, biasanya antara 3 – 5 siklus (Perry, 1999). Diperkirakan 5 siklus,
maka: 1 S W W e b − = (Pers, 12-12, Perry, 1999) = 5 – 1 1067,8830 = 266,9707 kg/jam
Jadi total kebutuhan air tambahan adalah :
Wm = 1067,8830 + 62,8166 + 266,9707
= 1397,6704 kg/jam
b. Kebutuhan uap air (steam)
Nama Alat Jumlah Air Proses (kg/jam)
Furnace 714,6413
Air Heater 175,3780
Heater 6406,8161
Evaporator 3610,0452
Total 10906,8807
Diperkirakan 80% kondensat dapat digunakan kembali, sehingga jumlah kondensat yang dapat diumpan balik adalah :
kg/jam kg/jam 5045 , 8725 8807 , 10906 8 , 0 = × =
Banyaknya air yang harus disediakan untuk tambahan steam adalah :
kg/jam kg/jam 3761 , 2181 8807 , 10906 2 , 0 = × =
c. Kebutuhan air proses
Tabel 7.5 Kebutuhan air proses pabrik
Nama Alat Jumlah Air Proses (kg/jam) Reaktor 1 (R-210) 111,2267
Hydrocyclone (F-320) 3990,0000 Hydrocyclone (F-350) 2000,000
Total 6101,2267
d. Kebutuhan air bersih (nonproses)
Tabel 7.6 Kebutuhan air nonproses pabrik
Nama Alat Jumlah Air Non Proses (kg/jam)
Rumah kantor 750
Sarana Ibadah 750
Poliklinik 750
Hidran dan lain-lain 750
Total 3750
Total kebutuhan air untuk tambahan air pendingin, tambahan air umpan boiler, air proses dan air bersih (nonproses) adalah sebagai berikut :
= 1397,6704 + 2181,3761 + 6101,2267 + 3750 = 13430,2732 kg/jam
Dari perhitungan di atas terlihat bahwa masih terdapat sisa air dari produk uap evaporator yang dapat dimanfaatkan sebagai cadangan air pada pabrik pembuatan Mg(OH)2 dan CaSO4. Jumlah dari sisa air tersebut adalah :
= 42727,7131 kg/jam - 13430,2732 kg/jam = 29297,4399 kg/jam
7.4 Unit Pengadaan Tenaga Listrik
a. Kebutuhan listrik untuk peralatan proses
Tabel 7.7 Kebutuhan listrik untuk peralatan proses Nama Kode Alat Daya (hp)
Belt Conveyor C-121 0,25 C-131 0,25 C-141 0,25 C-151 0,25 C-341 0,25 C-371 0,25 C-381 0,25 Crusher SR-120 6,5
Rotary Cooler TE-150 6
TE-380 0,5
Mixer M-140 1,5
Pompa 0,25
J-212 3 J-321 0,5 J-331 0,5 Screw Conveyor 0,5 C-311 1 C-322 0,5 C-351 0,5 C-361 0,5 Reaktor R-210 90 Rotary Filter P-310 6
Rotary Dryer DE-370 2,5
Hydroclone F-320 0,125 F-330 0,125 F-350 0,125 Blower G-142 3,5 G-342 3,5 G-382 0,5 Total 132,875 Total = 132,875 hp = 99,0849 kW
b.Kebutuhan listrik untuk peralatan utilitas
Tabel 7.8 Kebutuhan listrik untuk peralatan proses Nama Kode Daya (hp)
WCT (WCT) 8 Aerator (B-03) 10 Pompa (JU-01) 0,5 (JU-02) 1,5 (JU-03) 0,25 (JU-04) 0,125 (JU-05) 0,75 (JU-06) 0,125
(JU-01) 0,25
Total 21,5
Total = 21,5 hp = 16,0326 kW
c. Kebutuhan listrik untuk penerangan pabrik, perumahan, dan lain-lain Luas area pabrik = 10.580 m2
Penerangan rata-rata = 15 W/ m2 Kebutuhan listrik = 158,7 kW
Total kebutuhan listrik = 99,0849 kW + 16,0326 kW + 158,7 kW = 273,8175 kW
Faktor keamanan = 20% Efisiensi pemakaian = 95%
Total kebutuhan listrik untuk proses produksi, utilitas, penerangan pabrik, perumahan, dan lain-lain adalah :
Total kebutuhan listrik 273,8175 345,8747kW 95 100 2 , 1 × = × =
Sumber tenaga listrik yang dipakai untuk memenuhi kebutuhan energy listrik secara keseluruhan di pabrik, diperoleh dari PLN dan generator set (genset).
1. PLN
Sumber tenaga listrik dari PLN mempunyai kapasitas maksimum 1.100 KW. Tetapi dalam pelaksanaanya jumlah listrik yang dipergunakan hanya berkisar antara 400-500 kW. Penggunaannya hanya untuk kebutuhan kantor, tempat ibadah, kantin, laboratorium, bengkel, lampu jalan, dan lampu pabrik.
2. Generator Set (Genset)
Mengingat seringnya dilakukan pemadaman bergilir oleh PLN maka kebutuhan sumber listrik untuk pengoperasian listrik selain dari PLN, juga diperoleh dari generator. Energi listrik yang dihasilkan dari generator sebagian besar digunakan untuk proses produksi dan utilitas yaitu sekitar 500 kW.
(
)
10906,8806 kg/jam 2747,5 kJ/kg-566,498 kJ/kg = 22985160,2715 kJ/jam VF Q= ×∆m H = 22985160, 2715 kJ/jam 497, 5901 kg/jam 0, 9 46192, 96 kJ/kg == × 43, 2966 kg/jam +497,5901 kg/jam = 540,8868 kg/jam =Direncanakan bahan bakar yang digunakan untuk pembangkit listrik (genset) dan boiler adalah minyak solar dengan nilai bakar = 46.192,96 kJ/kg.
a. Keperluan bahan bakar generator Efifiensi generator = 90%
Kebutuhan solar kg/jam
kJ/kg kJ/kW.jam 2966 , 43 96 , 46192 9 , 0 3600 500 = × × =
b. Keperluan bahan bakar boiler Data Operasi :
- Laju alir steam (mu) (4,9 atm ; 151,80C) = 10906,8806 kg/jam
- Laju alir kondensat (mc) (4,9 atm ; 151,80C) = 81416,9074 kg/jam
- Laju alir tambahan steam (ma) (1 atm ; 900C) = 20354,2269 kg/jam
- Entalpi steam, HV(4,9 atm ; 151,80C) = 2747,5000 kJ/kg
- Entalpi kondensat, HL(4,9 atm ; 151,80C) = 640,1000 kJ/kg
- Cp air pada suhu 900C = 4,1868 kJ/kg
Panas yang dibutuhkan untuk membangkitkan steam adalah :
Efisiensi boiler = 90 % Kebutuhan solar :
Total kebutuhan solar :
7.5 Unit Pengolahan Limbah
Limbah dari suatu pabrik harus diolah sebelum dibuang ke badan air atau atmosfir, karena limbah tersebut mengandung bermacam-macam zat yang dapat membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka setiap pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah.
Sumber-sumber limbah cair pabrik pembuatan magnesium hidroksida (Mg(OH)2 dan CaSO4 ini meliputi:
1. Limbah gas hasil produksi pabrik dan utilitas.
Limbah ini mengandung gas asap dan CO2 yang keluar dari ruang bakar dan
alat proses ke udara bebas atau atmosfer 2. Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik.
Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik.
3. Limbah domestik
Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamar mandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat dan limbah cair.
4. Limbah laboratorium
Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan-bahan kimia yang digunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang dipergunakan dan mutu produk yang dihasilkan, serta yang dipergunakan untuk penelitian dan pengembangan proses.
Diperkirakan jumlah air buangan pabrik:
1. Pencucian peralatan pabrik = 100,0000 liter/jam 2. Limbah domestic dan kantor
Dari Tabel 3-2 hal 157 Metcalf & Eddy, 2003, diperkirakan air buangan tiap orang untuk :
- Domestik = 19 liter/hari - Kantor = 30 liter/hari
Jadi, total limbah domestik dan kantor untuk 200 orang/hari = 200 (30+19)liter/hari x 1 hari/24 jam = 408,3333 liter/jam 3. Laboratorium = 15 liter/jam
Total air buangan = 408,3333 + 100 + 15 = 523,3333 liter/jam
7.6 Spesifikasi Peralatan Utilitas 7.6.1 Tangki Utilitas-01 (TU-01)
Fungsi : Menampung fluida panas dari produk atas evaporator Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan ellipsoidal head
Bahan konstruksi :Carbon steel SA-283 grade C Jumlah Jumlah : 1 unit Kapasitas : 53,1152 m3 Diameter : 4,6647 m Tinggi : 3,4985 m Tebal dinding : 0,3827 cm
7.6.2 Tangki Utilitas-02 (TU-02)
Fungsi : Menampung air untuk keperluan domestik Bentuk : Tangki persegi
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C Jumlah : 1 unit Kapasitas : 208,1441 m3 Panjang : 7,4667 m Lebar : 7,4667 m Tinggi : 3,7334 m Tebal dinding : 0,4334 cm
7.6.3 Tangki Utilitas-03 (TU-03)
Fungsi : menyimpan kaporit untuk kebutuhan domestik Bentuk : tangki persegi dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : plastik
Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 0,0128 m3
Panjang : 0,2948 m
Lebar : 0,2948 m
Tinggi : 0,1474 m
7.6.4 Tangki Utilitas-04 (TU-04)
Fungsi : Menampung bahan bakar solar
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C
Jumlah : 2 unit Kapasitas : 52,5086 m3 Diameter : 5,1144 m Tinggi : 2,5572 m Tebal dinding : 0,3903 cm 7.6.5 Boiler (BL-01)
Fungsi : Menyediakan steam untuk keperluan proses Jenis : Water tube boiler
Bahan konstruksi : Seamless Carbon steel SA-283 grade A Jumlah : 1 unit
Jumlah uap : 540,8868 kg/jam Panjang tube : 10 ft
Diameter tube : 1,732 in Jumlah tube : 1521 buah Panjang furnace : 3 m Diameter furnace : 3 m Tinggi furnace : 3,7484 m
7.6.6 Water Cooling Tower (WCT)
Fungsi : Mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur 55°C menjadi 25°C
Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–283 Grade C Jumlah : 1 unit
Panjang : 6,3460 m Lebar : 6,3460 m Tinggi : 3,1730 m Daya Kipas : 31,7100 hp 7.6.7 Bak Air Terbuka (B-01)
Fungsi : Menampung air untuk keperluan domestik Bentuk : Bak persegi
Bahan konstruksi : Beton dengan ketebalan 15 cm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 9,4486 m3 Panjang : 5,3272 m Lebar : 2,6636 m Tinggi : 0,6659 m 7.6.8 Bak Limbah (B-02)
Fungsi : Menampung air buangan sementara sebelum dialirkan ke tempat pengolahan limbah
Bentuk : Bak persegi
Bahan konstruksi : Beton dengan ketebalan 15 cm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 207,24 m3 Panjang : 14,9118 m Lebar : 7,4560 m Tinggi : 1,8640 m 7.6.9 Kolam Aerator (B-03)
Fungsi : Tempat terjadinya pengolahan limbah Bentuk : Bak persegi
Bahan konstruksi : Beton dengan ketebalan 15 cm Jumlah : 1 unit Kapasitas : 169,2913 m3 Panjang : 5,5734 m Lebar : 6,75 m Tinggi : 4,5 m 7.6.10 Bak Penetralan (B-04)
Fungsi : Menetralkan pH limbah Bentuk : Bak persegi
Jumlah : 1 unit Kapasitas : 82,896 m3 Panjang : 10,9871 m Lebar : 5,4936 m Tinggi : 1,3734 m
7.6.11 Tangki Sedimentasi (TU-05)
Fungsi : Mengendapkan flok biologis dari aerator dan sebagian diresirkulasi kembali ke aerator
Bentuk : Silinder vertikal dengan bagian bawah berbentuk kerucut Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C
Jumlah : 1 unit Kapasitas : 1,4125 m3 Diameter : 0,8086 m Tinggi : 2,75 m
7.6.12 Pompa (JU-01)
Fungsi : mengalirkan air dari tangki utilitas-01 (TU-01) ke boiler Jenis : pompa sentrifugal
Bahan konstruksi : commercial steel Jumlah : 1 unit
Kapasitas : 1,4125 ft3/s
Tabel 7.9 Tabel Spesifikasi Pompa Pompa Kapasitas (ft3/s) Bahan
Konstruksi
Daya (hp)
(JU-02) 0,3186 commercial steel 1,500 (JU-03) 0,0219 commercial steel 0,2500 (JU-04) 0,0053 commercial steel 0,1250 (JU-05) 0,6402 commercial steel 0,7500 (JU-06) 0,0053 commercial steel 0,1250 (JU-07) 0,0053 commercial steel 0,2500
BAB VIII