PENENTUAN CLASSROOMS LABORATORIUM DI
INSTA-LASI RADIOMETALURGI
Budi Prayitno
Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir
ABSTRAK
PENENTUAN CLASSROOMS LABORATORIUM DI INSTALASI RADIOMETALURGI. Penentuan Classrooms Laboratorium di Instalasi Radiometalurgi telah dilakukan. Penentuan Classrooms dilakukan dengan cara mengukur jumlah partikulat yang berdiameter 0,5 µm menggunakan alat ukur distribusi partikulat tipe GT – 521 Met One buatan USA. Ruangan yang diukur distribusi partikulatnya ialah ruang 139 dan ruang 142 serta ruang 171. Kegunaan ruangan di atas untuk analisis bahan dengan bantuan alat SEM/TEM dan XRF. Untuk standar penentuan clean room dipakai standar NIST (National Institute Standard and Technology) class 100 dengan pengertian jumlah partikulat di dalam ruangan lebih kecil atau sama dengan 100 partikulat/cubic foot untuk diameter 0,5 µm, atau jumlah partikulat lebih kecil atau sama dengan 3530 partikulat/m3 untuk diameter 0,5µm. Dari hasil pengukuran juga dipelajari pengaruh kelembaban ruangan terhadap jumlah partikulat yang terdistribusi. Pengambilan data tiap ruangan minimal 30 kali dan ralat pengukuran diambil dari deviasi rata-rata. Dari data yang didapat diolah dan dirata-rata untuk masing-masing ruangan dan hasilnya sebagai berikut : R142 =(11.130.000±320.000) partikulat/m3 berdiameter 0,5 µm dengan kelembaban udara sebesar (62,24 ± 5,52) % dan temperatur (25,81 ± 0,40) °C.Untuk R139 = (11.158.000 ± 282.000) partikulat/m3 berdiameter 0,5µm dengan kelembaban udara sebesar (63,65 ± 5,91) % dan temperatur (25,81 ± 0,40) °C. R171 = (42.041.000 ± 1.914.000) partikulat/m3 berdiameter 0,5µm dengan kelembaban udara (61,95 ± 2,40) % dan temperatur (25,67 ± 0,58) °C. Seluruh ruangan tersebut di atas termasuk dalam klasifikasi Classrooms M7 atau 100.000.
Kata kunci : Distribusi Partikulat, Klasifikasi
ABSTRACT
DETERMINATION OF CLASSROOMS LABORATORY AT RADIOMETALURGI INSTALATION. Determination of Classrooms Laboratory at Radiometalurgi Instalation have been done. Determination Classrooms conducted by measuring amount particulate which have diameter 0,5 µm by using the measuring instrument of distribution of particulate type GT - 521 Met One made in USA. Measured by distribution particulate in room R.139 and R.142 and also R.171. The roomis used to analyse the substance constructively appliance SEM / TEM And XRF. For the standard of determination of clean room weared by the standard NIST ( National Institute of Standard of and Technology ) class 100 with the congeniality sum up the particulate in smaller room or equal to 100 particulate/cubic foot for the diameter of 0,5 µm, or sum up the smaller partikulat or equal to 3530 particulate/m3 for the diameter of 0,5µm. From measurement result is also learned by the influence of room dampness to amount particulate which distribution. Data intake of every minimum room 30 times and rectify the measurement taken away from deviasi mean. From data got to be processed and mean to each room and its result as follows : R142 = (11.130.000 ± 320.000) particulate/m3 have diameter 0,5µm with the air dampness (62,24±5,52) % and temperature (25,81 ± 0,40) °C. R139 = (11.158.000 ± 282.000) particulate/m3 have diameter 0,5µm with the air dampness (63,65 ± 5,91) % and temperature (25,81 ± 0,40) °C. R171= (42.041.000 ± 1.914.000) particulate/m3 have diameter 0,5µm with the air dampness (61,95 ± 2,40) % and temperature (25,6 ± 0,58) °C. All above mentioned room is included in Classification of Classrooms M7 or 100.000
Keyword : Distribution Particulate, Classification
PENDAHULUAN
ebagian Laboratorium Instalasi Radiometalurgi (IRM) telah terakridisasi dan dipersiapkan untuk menangani uji bahan dalam pengujian bahan tersebut digunakan peralatan laboratorium yang cukup peka terhadap kondisi kebersihan
labora-torium. Peralatan Laboratorium seperti: Scanning
Electron Microscope (SEM), Transmission Electron Microscope(TEM), Ultra Violet- Visible(UV-Vis), X-Ray Fluorence(XRF) dan sejenisnya sangat peka
terhadap temperatur ruangan, kelembaban dan distribusi partikulat yang berada di dalam ruang laboratorium tersebut. Jika persyaratan laboratorium
ini tidak dipenuhi boleh jadi akan mempengaruhi hasil analisis dari peralatan tersebut.
Untuk program PTBN kedepan dan men-dukung hasil yang akurat dari analisis Laboratorium Uji Bahan tersebut, perlu dipantau distribusi partikulat, temperatur dan kelembaban udara di dalam laboratorium tersebut.
Sistem pengaturan udara yang keluar dari laboratorium IRM maupun hot cell IRM dikumpul-kan pada satu saluran buang (exhaust air room) dan dilepas ke lingkungan melalui cerobong setinggi 60 meter. Pergantian udara didesain berdasarkan standar IAEA (Safety saries No.30 th 1981), untuk daerah hijau (zona II) : 5 - 10 kali/jam dan untuk daerah kuning (zona III): lebih dari 5 kali/jam serta daerah merah (zonaIV) : 10 - 30 kali/jam. Untuk menjamin kesempurnaan ventilasi yaitu aliran udara yang mengalir dari daerah yang lebih bersih menuju ke daerah dengan risiko kontaminasi lebih tinggi. IRM dibagi menjadi 4 daerah tekanan negatif sebagai berikut :
1. Zona I dengan tekanan : 0 - 50 Pa 2. Zona II dengan tekanan : 70 - 100 Pa 3. Zona III dengan tekanan : 120 - 150 Pa 4. Zona IV dengan tekanan : di atas 250 Pa
Menurut standar IAEA dari Safety Series No. 17 "Technique for Controlling Air Pollution from
the Operation of Nuclear Facilities" selisih tekanan
negatif kira-kira 2,5 mm Hg atau 24,5 Pa. Untuk memperoleh perbedaan tekanan masing-masing daerah digunakan Automatic Control Damper. Kondisi udara diatur tergantung pada fungsi dan kegunaan masing-masing ruang. Secara garis besar tingkat suhu dan kelembaban udara di dalam ruangan dikelompokkan sebagai berikut:
1. Tempat kerja permanen, laboratorium dan ruang kontrol 220 – 250 oC, 45 % - 65 % RH (Relatif
Humidity).
2. Ruang-ruang operasional/mesin-mesin listrik
200 – 350 oC, max 65 % RH.
3. Sel baja: maks 400 oC, maks 60 % RH. 4. Sel beton maks 600 oC, maks 60 % RH.
Selain dari aturan aturan tersebut di atas, ada aturan lain yang perlu diperhatikan yaitu standar bersih laboratorium. Standar bersih laboratorium yang dipakai oleh badan standar di Amerika (NBS) atau dikenal dengan NIST (National
Institute Standard and Technology. Laboratorium
yang sistem udara masuk menggunakan filter
HEPA biasanya keadaan udara didalam
labora-toriumnya bertujuan untuk mencapai kondisi Laboratorium bersih (Clean Room). Dalam standar
NBS atau dikenal dengan standar NIST ditentukan
tiga kelas laboratorium yaitu : Ordinary Laboratory,
Clean Room dan Clean Hood. Untuk standar clean room ini ditentukan sebagai Class 100 dengan
pengertian jumlah partikulat lebih kecil atau sama dengan 100 partikulat/Cubic foot dengan diameter partikulat 0,5µm. Pada dasarnya untuk laboratorium analisis yang mempergunakan alat seperti :
SEM,TEM,UV-Vis,XRF dan sejenisnya
klasifikasi-nya seharusklasifikasi-nya adalah kodisi Clean Room. Untuk kondisi tersebut harus dipenuhi beberapa persyarat-an dipersyarat-antarpersyarat-anya mengacu stpersyarat-andar pada Tabel 1.
Disamping itu ada ketentuan Internasional lain yang dapat diacu dari standar untuk
Cleans-rooms dari Institute of Environmental Science and Technology, drafted IES-RP-CC-006-84-T seperti
pada Tabel 2.
Berdasarkan ukurannya yang dimaksud partikulat yaitu zarah yang berukuran 0,01µm sampai dengan 5µm. Partikulat yang berukuran lebih kecil dari 2,5µm dengan mudah dapat terhisap dan masuk ke dalam saluran pernapasan menuju ke paru-paru. Sementara paru-paru adalah organ tubuh yang paling lambat mengusir benda asing tersebut. Kemudian benda asing tersebut dapat terdeposit di paru dan berakibat terjadinya kerusakan paru-paru. Badan Perlindungan Amerika Serikat (EPA) tahun 1997 menetapkan standar maksimum partikulat yang terdapat di udara setiap tahunnya maksimum sebesar 15µg partikulat/m3.
Berdasarkan aturan yang berlaku untuk menjamin kualitas sebuah laboratorium seperti IRM ini perlu diukur/dipantau distribusi partikulatnya sehingga dapat mendukung pelaksanaan analisis sampel di laboratorium.
Tabel 1. Konsentrasi partikulat di dalam laboratorium dalam Satuan (µg/m3 ) berdasarkan standar NIST.
Classrooms Fe Cu Pb Cd
Ordinary Laboratorium 0,2 0,02 0,4 0,002
Clean Room Laboratory 0,001 0,002 0,0002 ttd Clean Hood Laboratory 0,0009 0,007 0,0003 0,0002
Tabel 2. Konsentrasi Partikulat untuk laboratorium berdasarkan Standar Internasional
Airbone particle concentration limits for different cleanroom classes: CLASS
NAME CLASS LIMITS (MAXIMUM PARTICLE CONCENTRATION)
SI English 0.1µm 0.2µm 0.3µm 0.5µm 5.0µm (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3) M1 350 9.91 75.7 2.14 30.9 0.875 10.0 0.283 M1.5 1 1,240 35.0 265 7.50 106 3.00 35.3 1.00 M2 3,500 99.1 757 21.4 309 8.75 100 2.83 M2.5 10 12,400 350 2,650 75.0 1,060 30.0 353 10.0 M3 35,000 991 7,570 214 3,090 87.5 1,000 28.3 M3.5 100 26,500 750 10,600 300 3,530 100 M4 75,700 2,140 30,900 875 10,000 283 M4.5 1,000 35,300 1,000 247 7.00 M5 100,000 2,830 618 17.5 M5.5 10,000 353,000 10,000 2,470 70.0 M6 1,000,000 28,300 6,180 175 M6.5 100,000 3,530,000 100,000 24,700 700 M7 10,000,000 283,000
TATA LAKSANA PERCOBAAN
Pegambilan data untuk distribusi partikulat diameter 0,5µm dilakukan di ruangan 142, ruang 139 dan ruang 171 Instalasi Radiometalurgi dengan
bantuan alat counter partikulat merek : Particle
Monitor Instruments model GT – 521. Lokasi
ruangan yang dipantau distribusi partikulatnya dilihat pada Gambar 1.
Langkah-langkah pemantauan distribusi / jumlah partikulat dengan GT-521 di udara sebagai berikut : 1. Diisi (charge) bateray alat GT-521 sekitar 15
jam dan hidupkan alat tersebut dengan memasang terlebih dahulu filter HEPA yang tersedia diperangkat alat.
2. Filter HEPA tersebut berfungsi untuk mem-bersihkan udara/partikulat yang berada didalam alat GT-521, kemudian dilepas filter HEPA tersebut.
3. Diatur alat untuk diameter partikulat 0,5µm dan lama pencuplikan selama 1 menit serta besarnya satuan dalam partikulat/liter.
4. Diatur alat GT-521 untuk pengambilan berbatas bawah dan berbatas atas (mode : Difference). 5. Dilengkapi alat dengan perangkat ujung
pengambilan partikulat.
6. Dioperasikan alat di ruangan yang diukur jumlah partikulatnya masing-masing sebanyak 5 kali setinggi ± 150 Cm.
7. Diulangi langkah 1 s/d 6 untuk hari berikutnya minimal untuk 30 data rekaman.
8. Didapat data pantauan jumlah partikulat lang-sung terekam di alat GT-521.
PENGOLAHAN DATA DAN HASIL
Dari pengukuran jumlah partikulat yang terdapat di ruangan 139 dan ruang 142 serta ruang 171 didapat data pada Tabel. 3. Pengukuran dilaku-kan untuk masing-masing ruangan sebanyak 30 kali. Di saat pelaksanaan pengukuran tersebut juga di-ukur temperatur dan kelembaban ruangan tersebut dan hasilnya ditampilkan pada Tabel. 4. Ralat peng-ukuran dari percobaan adalah ralat dari reratanya.
Data pengukuran kelembaban (RH) dan temperatur di ruangan tersebut ditabelkan di Tabel.4. Ralat pengukurannya berasal dari ralat reratanya.
Tabel 3. Jumlah partikulat yang terdistribusi di dalam ruangan laboratorium IRM diameter 0,5µm. RUANG 139 (TEM) Partikulat / liter RUANG142 (SAM) Partikulat / liter RUANG 171 (XRF) Partikulat / liter 11.490 11.642 41.976 11.247 11.151 39.886 11.378 11.120 41.246 11.455 10.712 39.385 11.492 11.439 42.734 10.971 10.886 40.397 10.707 11.371 42.764 10.905 10.959 40.823 10.939 11.332 45.888 10.950 10.784 43.850 11.440 11.362 42.951 11.470 10.965 39.716 11.462 11.392 42.112 11.462 10.871 39.325 11.482 11.421 42.811 10.921 10.911 40.380 10.825 11.365 43.324 10.911 10.625 40.720 10.923 11.340 45.624 10.960 10.521 43.756 11.371 11.824 41.821 10.861 11.251 39.524 11.346 11.240 43.265 10.724 10.824 40.421 11.425 11.411 42.525 10.926 10.834 40.352 11.424 11.426 42.824 10.921 10.983 40.925 11.452 11.245 45.971 10.908 10.713 43.941 X= ( 11.158 ± 282 ) X= ( 11.130 ± 320 ) 1.914 )
Tabel 4. Data pengukuran temperatur dan kelembaban udara di dalam ruang 139, ruang 142 serta ruang 171.
RUANG 139 RUANG 142 RUANG 171
Temperatur (T)°C Kelembaban RH % Temperatur (T)°C Kelembaban RH % Temperatur (T)°C Kelembaban RH % 26 51 25 56 24 61 26 52 25 54 25 60 26 52 26 53 25 59 26 60 26 53 26 58 26 59 26 54 26 57 26 59 26 53 26 57 26 69 26 65 26 64 26 67 26 65 26 62 26 67 26 65 26 64 26 67 26 66 26 64 26 68 26 65 26 63 26 67 26 65 26 62 26 67 26 65 26 62 26 67 25 67 25 64 25 67 26 67 25 63 26 67 26 67 26 63 26 67 26 66 26 64 25 67 26 65 26 62 25 67 25 65 26 64 25 67 26 66 25 64 26 67 26 65 26 64
Secara keseluhan hasil-hasilnya ditabelkan di Tabel 5.
Tabel 5. Tabel distribusi partikulat, temperatur udara dan kelembaban udara di ruang 139, ruang 142, ruang 171.
SATUAN RUANG 139 RUANG 142 RUANG 171
Diameter 0,5 µm. Partikulat/liter
X= ( 11.158 ± 282 ) X = ( 11.130 ± 320 ) X =(42.041 ± 1.914) Temperatur °C T= ( 25,81 ± 0,4 ) T= ( 25,81 ± 0,4 ) T= ( 25,67 ± 0,58 ) Kelembaban % RH= ( 63,65 ± 5,91 ) RH = (62,24 ± 5,52) RH= (61,95 ± 2,40)
Selanjutnya dari data Tabel.1 dibuat gambar Grafik.1 yaitu keadaan distribusi partikulat di dalam ruangan yang diukur. Dari Gambar grafik.1 nampak
jelas bahwa ruangan 171 lebih banyak jumlah partikulatnya jika dibandingkan dengan ruang 139 dan ruang 142.
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 R-139 R-142 R-171 standard Ruang Laboratorium JU m lah p a rt ik u lat/ li te r
Gambar 2. Jumlah partikulat yang berdiameter 0,5 µm di dalam ruangan dalam satuan partikulat/liter.
PEMBAHASAN
Data yang didapat selama melakukan peng-ukuran jumlah partikulat yang terdapat di ruang 139 dan ruang 142 serta ruang 171 adalah sebagai berikut : R142 = (11.130.000 ± 320.000) partikulat/ m3 berdiameter 0,5µm dengan kelembaban udara
(62,24 ± 5,52) % dan temperatur (25,81 ± 0,40) °C. R141 = (11.158.000 ± 282.000) partikulat/m3 ber-diameter 0,5 µm dengan kelembaban udara (63,65 ± 5,91) % dan temperatur (25,81 ± 0,40) °C. R171 =(42.041.000 ± 1.914.000) partikulat/m3 berdia-meter 0,5 µm dengan kelembaban udara (61,95 ± 2,40) % dan temperatur (25,67 ± 0,58) °C. Dari data-data tersebut jika dihubungkan dengan standar
NIST (National Institute Standard and Technology) class 100 dengan pengertian jumlah partikulat di
dalam ruangan lebih kecil atau sama dengan 100 partikulat/cubic foot untuk diameter 0,5 µm, atau jumlah partikulat lebih kecil atau sama dengan 3530 partikulat / m3 untuk diameter 0,5 µm, ternyata seluruh ruangan tersebut di atas termasuk dalam klasifikasi Classrooms M7 atau 100.000. Dari klasifikasi tersebut ada kemungkinan kegiatan analisis yang dilakukan di ruangan tersebut akan terganggu oleh banyaknya partikulat yang berada di ruangan tersebut. Dari Gambar 2. terlihat jelas bahwa ruangan 171 paling banyak jumlah partikulat yang berada di ruangan itu jika dibandingkan dengan ruangan 142 dan ruangan139. Keadaan ruangan 142 jika dibandingkan dengan ruangan 139
tidak begitu berbeda, hal ini disebabkan ruangan tersebut bersebelahan dan berhubungan langsung. Dengan demikian sirkulasi udaranya sama. Keberadaan partikulat yang melebihi ini dapat mengotori lensa pengamatan sampel atau mengotori sampel tersebut dan akan berakibat penampakan gambar yang tidak sempurna.
Untuk mengurangi partikulat yang berada di dalam ruangan tersebut dapat diatasi dengan berbagai cara diantaranya tekanan udara di dalam ruangan tersebut harus lebih positif dari tekanan udara di luar ruangan. Dengan demikian partikulat yang berasal dari luar ruangan tidak akan menuju ke dalam ruangan tersebut. Kemudian udara bersih yang masuk ke dalam ruangan tersebut difilter dengan menggunakan filter HEPA yang berefisiensi sebesar 99,97 % untuk partikulat berukuran lebih besar dari 0,3 µm, sehingga udara bersih yang masuk ke dalam instalasi yang sebelumnya telah difilter dengan prefilter dan dialirkan menuju keruangan tersebut di filter kembali dengan filter
HEPA yang keberadaannya di atas ruangan tersebut.
Sedapat mungkin pekerjaan di ruangan tersebut dihindari menggunakan bahan yang dapat me-nimbulkan debu, contohnya jangan mengguna-kan kertas tissu, pakaian kerja/jas laboratorium yang kualitas bahannya rendah atau dengan kata lain mudah menimbulkan debu. Kelembaban udara di dalam ruangan sebaiknya dipertahankan sekitar 50 %. Walaupun faktor kelembaban yang tinggi tidak
begitu nampak mempengaruhi jumlah partikulat yang berada di ruangan. Namun demikian kelem-baban yang tinggi dapat mempengaruhi keberadaan uap air di udara sehingga dapat berdampak negatif terhadap peralatan elektronik yang berada di dalam ruangan tersebut. Cat yang digunakan di dalam ruangan sebaiknya cat minyak yang tidak mudah mengelupas dan tidak menimbulkan debu di udara. Dengan memperhatikan dan memenuhi syarat-syarat tersebut di atas diharapkan dapat mengurangi jumlah partikulat yang berada di ruangan tersebut.
KESIMPULAN
Dari kegiatan yang dilakukan dapat diambil kesimpulan diantaranya :
1. Tidak nampak adanya pengaruh kelembaban udara terhadap jumlah distribusi partikulat. 2. Ruangan 139 dan ruang 142 serta ruang 171
termasuk dalam klasifikasi Classrooms M7 atau 100.000.
3. Ruangan 139 dan ruang 142 serta ruang 171 kurang mendukung untuk melakukan kegiatan analisis sampel.
DAFTAR PUSTAKA
1. C. VANDE CASTEELE AND C.B. BLOCK,
Modern Methods For Trace Element Determination, Copy right 1993 by John Wily
and Sons Ltd, 1993.
2. GANW.KUZMA AND STEPHENE, Basic
Statistics For Health Science, ed. 4 , 2001.
3. MET ONE INSTRUMENTS, Particle Monitor
Model GT-521 Operation Manual, Met One
Instruments,Inc 1600 NW Washington Blvd. 4. PUSAT PENGEMBANGAN TEKNOLOGI
BAHAN BAKAR NUKLIR DAN DAUR ULANG, Laporan Analisis Keselamatan Instalasi Radiometalurgi, Revisi 5, P2TBDU,
Serpong, 2000.
5. SAFETY SERIES NO.17, Technique for
Controlling Air Pollution from the Operation of Nuclear Facilities.
6. BADAN PENGAWAS TENAGA NUKLIR,
Surat Keputusan Kepala Badan Pengawas Tenaga Nuklir No. 01 / Ka- BAPETEN / V-99 Tentang Ketentuan Keselamatan Kerja Terhadap Radiasi, 1999.
