Perbaikan Desain Kerja Untuk Mereduksi Heat Stress Pada Pekerja Stasiun Ketel Uap (Boiler Station) di PTPN II Pagar Merbau

PERBAIKAN DESAIN KERJA UNTUK MEREDUKSI

HEAT

STRESS

PADA PEKERJA STASIUN KETEL UAP (

BOILER

STATION

_{) di PTPN II PAGAR MERBAU}

TUGAS SARJANA

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh ULFA AUDINA NIM : 130403002

D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I

F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan baik.

Tugas Sarjana ini merupakan langkah awal bagi penulis untuk mengenal dan memahami lingkungan kerja serta menerapkan ilmu yang telah dipelajari dan diperoleh selama perkuliahan dan ditujukan untuk memenuhi syarat dalam mendapatkan gelar sarjana teknik di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Judul untuk tugas sarjana ini adalah “Perbaikan Desain Kerja Untuk Mereduksi Heat Stress Pada Pekerja Stasiun Ketel Uap (Boiler Station) di PTPN II Pagar Merbau”.

Penulis menyadari bahwa Tugas Sarjana ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran yang membangun dari para pembaca. Semoga tugas sarjana ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri dan juga pembaca lainnya.

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk dapat mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Industri USU serta telah memberikan nikmat kesehatan dan ilmu kepada penulis selama masa kuliah dan dalam penyelesaian laporan Tugas Sarjana ini.

Dalam penulisan Tugas Sarjana ini penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Orangtua penulis tercinta, Ayahanda Suharto dan Ibu Nurlely serta adik penulis Vira Audini yang selalu membantu dan mendukung penulis selama penyelesaian Tugas Sarjana ini.

2. Ibu Dr. Meilita Tryana Sembiring, S.T, M.T., selaku Ketua Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan.

3. Ibu Ir. Anizar, M.Kes selaku Dosen Pembimbing atas waktu, bimbingan, arahan, dan masukan yang diberikan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.

5. Seluruh dosen Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran selama perkuliahan yang menjadi bekal penulis dalam meyelesaikan penulisan Tugas Sarjana ini.

6. Seluruh staff dan karyawan Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara Bang Mijo, Bang Nurmansyah, Kak Dina, Kak Rahma, Kak Mia, dan Ibu Ani yang banyak membantu dalam penyelesaian administrasi untuk melaksanakan Tugas Sarjana ini.

7. Bapak Manurung dan bapak Taufik dan staff pegawai PTPN II Pagar Merbau yang telah memberikan bantuan kepada penulis selama penelitian.

8. Rekan-rekan seperjuangan Tugas Akhir di PTPN II Pagar Merbau, Aji dan Ananda yang telah banyak memberi motivasi dan saran kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.

9. Rekan-rekan asisten Laboratorium Studio Audio Visual dan Menggambar Teknik. Arnita Rahmi, Aji Prasetio, Ananda Rizki, Agastya, Wawan Andrian dan adik-adik Jessica, Nita, Novi, Sundari, Jefrincer, Aldy, Armayani dan Shifa yang telah memberikan saran, dukungan, motivasi dan masukan kepada penulis..

10.Oka Triyona yang membantu penulis dalam memotivasi dan pengerjaan laporan.

12. Sahabat-sahabat sepermainan sejak dulu, Yoel Septian Adi, Avivah Humaira, Dina Harinanda, Ghina Parlina, Ahmad Jamaluddin, Zulvi Ananda, dan Nanda ika, Anggia Dwiary, Siti Rahma Ginting yang selama ini selalu mendukung dan menghibur selama perkuliahan sampai penyelesaian Tugas Sarjana ini.

13.Teman-teman, abang/ kakak dan adik-adik di Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara khususnya angkatan 2013 (Reptigs) yang telah memberikan dukungan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini.

ABSTRAK

Operator bagian tarik abu stasiun boiler bekerja memasukkan bahan bakar kedalam tungku pembakaran secara manual. Proses pembakaran menghasilkan uap digunakan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan energi listrik, proses perebusan buah di dalam sterilizer, dan pemanasan crude oil. Sebanyak lima operator bekerja di stasiun boiler mengalami berbagai keluhan seperti lebih cepat lelah dan haus. Untuk itu perlu dilakukan perancangan alat bantu penyangga stick dimana batas tingkat paparan panas ini perlu dibandingkan dengan SNI 16-7063-2004tentang Nilai Ambang Batas iklim kerja (panas), kebisingan, getaran tangan-lengan dan radiasi sinar ultra ungu di tempat kerja. Berdasarkan hasil pengukuran selama 3 hari di 5 titik area kerja dengan menggunakan instrumen 4 in 1 , questempt dan anemometer ditemukan bahwa temperatur udara rata-rata di stasiun boiler adalah 37,55 oC, pengukuran selama tiga hari. Temperatur tertinggi berada pada nilai 39,4 oC dan temperatur terendah yaitu 36,0 oC. Kecepatan udara rata-rata dalam ruangan yaitu 0,31 m/s dengan kelembaban udara rata-rata sebesar 74,1%. Diketahui bahwa pengaruh panas dari tungku pembakaran boiler memiliki peran yang besar dalam meningkatkan paparan panas. Hal ini tentu akan

mengakibatkan terjadinya heat loss pada operator dimana tingkat rata-rata nilai ambang batas panas masih jauh dibawah rekomendasi.

DAFTAR ISI

BAB HALAMAN

LEMBAR JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

SERTIFIKAT EVALUASI TUGAS SARJANA ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

UCAPAN TERIMA KASIH ... v

ABSTRAK ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR GAMBAR ... xix

DAFTAR LAMPIRAN ... xxii

I PENDAHULUAN ... I-1

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ... II-1

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

III LANDASAN TEORI ... III-1

3.1. Kenyamanan Termal ... III-1 3.2. Suhu Radiasi ... III-2 3.3. Suhu Udara (T) ... III-2 3.4. Kecepatan Udara (v) ... III-4 3.5. Kelembaban Udara (RH)... III-5 3.6. Keseimbangan Termal ... III-5 3.7. Keseimbangan Panas dalam Tubuh Manusia ... III-10 3.8. Metabolisme Tubuh Manusia (Metabolic Rate) ... III-10 3.9. Perpindahan Panas dari Tubuh ke Kulit ... III-12 3.10. Individual Clothing ... III-12 3.11. Heat Stress Index (HSI) ... III-14 3.12. Indeks Suhu Bola Basah (ISBB) ... III-15 3.13. Penilaian Beban Kerja Fisik ... III-17 3.13.1.Penilaiaan Beban Kerja Secara Langsung ... III-17 3.13.2.Penilaiaan Beban Kerja Secara Tidak

Langsung ... III-18 3.14. Indeks Predicted Mean Vote (PMV) dan

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

IV METODOLOGI PENELITIAN ... IV-1

4.1. Tempat dan Waktu Penelitian... IV-1 4.2. Jenis Penelitian ... IV-1 4.3. Objek Penelitian ... IV-1 4.4. Kerangka Konseptual ... IV-3 4.5. Defenisi Variabel Operasional ... IV-3 4.6. Pelaksanaan Penelitian ... IV-4 4.7. Pengumpulan Data ... IV-6 4.7.1. Sumber Pengumpulan Data ... IV-6 4.7.2. Metode Pengumpulan Data ... IV-7 4.8. Instrumen Penelitian ... IV-7 4.9. Metode Pengolahan Data ... IV-12 4.10. Analisis Pemecahan Masalah ... IV-13 4.11. Kesimpulan dan Saran ... IV-14

V PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA .... V-1

5.1. Pengumpulan dan Pengolahan Data Respon

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

5.1.2. Tingkat Data Denyut Nadi Operator ... V-1 5.1.3. Data Kuesioner Kenyaman Termal ... V-2 5.1.4. Perhitungan Beban Kerja Operator ... V-3 5.1.5. Pengolahan Fisiologi ... V-3 5.1.5.1. Metode Penilaian Secara Langsung V-3 5.1.5.2. Metode Penilaian secara Tidak

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

5.5.1. Perhitungan Nilai WBGT Existing ... V-30 5.5.2. Perhitungan Nilai Ambang Batas WBGT .... V-31 5.5.3. Perhitungan Proporsi Work-Idle ... V-32 5.6. Perhitungan Duration Limited Exposure ... V-39

VI ANALISA PEMECAHAN MASALAH ... VI-1

6.1. Analisis Hasil ... VI-1 6.1.1. Analisis Persepsi Paparan Panas Operator ... VI-2 6.1.2. Analisis Heat Stress Index (HSI) ... VI-4 6.1.3. Analisis Indeks Suhu Bola Basah

(Wet Bulb Globe Temperature) ... VI-5 6.1.4. Analisis Keluhan Kelelahan Fisik Pada

Kondisi Termal... VI-5 6.2. Pembahasan ... VI-7 6.2.1. Kondisi Termal di Tempat Kerja ... VI-7 6.2.2. Pembahasan Rancangan Perbaikan Sistem

DAFTAR ISI (LANJUTAN)

BAB HALAMAN

6.2.4. Pembahasan Usulan Perbaikan Gloves dan

Boiler Suit ... VI-13 6.2.5. Pembahasan Perbandingan Kondisi Aktual

Dan usulan ... VI-15 6.2.6. Pembahasan Evaluasi Duration Limited

Exposure ... VI-15

VII KESIMPULAN DAN SARAN ... VII-1

7.1. Kesimpulan ... VII-1 7.2. Saran ... VII-2

DAFTAR TABEL

TABEL HALAMAN

2.1. Tahapan Penanaman Kebun Kelapa Sawit PTPN II Pagar

Merbau ... II-2 3.1. Aktivitas dan Kecepatan Metabolisme ... III-11 3.2. Nilai Insulasi Panas (_Iclo) untuk setiap Jenis Pakaian ... III-13 3.3. Arti Rentang Nilai HSI ... III-15 3.4. Nilai Ambang Batas Ketetapan ... III-16 3.5. Kategori Beban Kerja Berdasarkan Metabolisme, Respirasi,

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN

5.4. Rekapitulasi Denyut Nadi Operator ... V-3 5.5. Rekapitulasi Nilai Konsumsi Energi ... V-4 5.6. Rekapitulasi Perhitungan %CVL ... V-5 5.7. Data Temperatur Udara... V-7 5.8. Data Rata-rata Temperatur Udara Tiap Gradien Ketinggian ... V-8 5.9. Data Kelembaban Udara ... V-9 5.10. Data Rata-rata Kelembaban Udara Tiap Gradien Ketinggian .... V-11 5.11. Data Rata-rata Kecepatan Angin ... V-12 5.12. Data Rata-rata Kecepatan Angin Tiap Gradien Ketinggian

DAFTAR TABEL (LANJUTAN)

TABEL HALAMAN

5.23. Rekapitulasi Perhitungan Nilai WBGT ... V-30 5.24. Faktor Koreksi WBGT ... V-31 5.25. Nilai Ambang Batas Ketetapan ... V-33 5.26. Akurasi Work dan Idle Operator Stasiun Boiler ... V-34 5.27. Proporsi Work dan Idle Operator Boiler ... V-36 5.28. Rekapitulasi Nilai Ambang Batas WBGT ... V-38 5.29. Rekapitulasi Perbandingan WBGT dengan WBGT Ambang

Batas Operator ... V-39 5.30. Kriteria Nilai Dari Tekanan Panas Berdasarkan ISO 7933

(1989) ... V-41

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR HALAMAN

1.1. Operator Stasiun Boiler ... I-4 2.1. Struktur Organisasi ... II-5 2.2. Tandan Buah Segar (TBS) ... II-7 2.3. Block Diagram Uraian Proses Pembuatan CPO dan Inti

Sawit di PTPN II Pabrik Kelapa Sawit ... II-19 3.2. Keseimbangan Panas antara Panas yang Dihasilkan dengan

Panas yang Dikeluarkan ... III-6 3.3. Pertukaran Panas Tubuh Ke Lingkungan ... III-7 3.4. Model Perpindahan Panas Sederhana dengan Insulasi

Pakaian ... III-12

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

5.1. Grafik Temperatur Udara Terhadap Waktu dan Ketinggian. V-9 5.2. Grafik Kelembaban Udara Terhadap Waktu dan Ketinggian V-11 5.3. Grafik Kecepatan Angin Terhadap Waktu dan Ketinggian .. V-14 5.4. Grafik Temperatur Basah Terhadap Waktu dan Ketinggian. V-16 5.5. Grafik Temperatur Kering Terhadap Waktu dan Ketinggian V-19 5.6. Grafik Temperatur Globe Terhadap Waktu ... V-21 5.7. Grafik Perbandingan HSI dan Temperatur Udara ... V-26 5.8. Grafik Perbandingan HSI dan Kelembaban Udara ... V-27 5.9. Grafik Perbandingan HSI dan Kecepatan Udara ... V-27 5.10. Grafik Perbandingan HSI dan Temperatur Globe ... V-27 5.11. Persamaan Garis dari Standar Nilai Ambang Batas WBGT . V-35 5.12. Grafik Hubungan Persen Work dengan Nilai Ambang Batas

DAFTAR GAMBAR (LANJUTAN)

GAMBAR HALAMAN

5.13. Diagram Perbandingan Nilai WBGT dengan WBGT

Ambang Batas Operator ... V-38 6.1. Identifikasi Tingkat Keluhan Kondisi Termal Lingkungan

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN

1. Data Pengukuran ... L-1 2. Kuisioner Termal ... L-2 3. Surat Permohonan Tugas Sarjana ... L-3 4. Formulir Penetapan Tugas Sarjana ... L-4

5. Surat Permohonan Riset Tugas Sarjana ... L-5

6. Surat Balasan Penerimaan Riset Tugas Sarjana ... L-6

7. Surat Keputusan Tugas Sarjana Mahasiswa ... L-7