PRESENTASI TUGAS AKHIR

(1)

PERANCANGAN

FIRE INTEGRATED SYSTEM

MENGGUNAKAN

CARBON DIOXIDE TOTAL FLOODING

DI RUANGAN TRAFO TEGANGAN MENENGAH

STUDI KASUS PT.SAMATOR GAS BAMBE - GRESIK

PRESENTASI TUGAS AKHIR

Penyusun Tugas Akhir:

Prima Imanta Ginting

NRP : 6506.040.019

DOSEN PEMBIMBING

Priyo Agus Setyawan, ST

Annas Singgih Setiyoko, ST,MT

(2)

P E N D A H U L U A N

Latar belakang



Kepmenaker No.186/MEN/1999, pasal 2 ayat 1

“

Pengurus atau pengusaha wajib mencegah, mengurangi dan memadamkan

kebakaran dan latihan penanggulangan kebakaran

pasal 2 ayat 2 poin b

“ penyediaan sarana deteksi, alarm, pemadam kebakaran dan sarana evakuasi

“.



Trafo dan

switchgear

aset penting perusahaan



Tidak ada back up power



Tidak ada sarana proteksi kebakaran

(3)

Perumusan Masalah, Tujuan & Batasan Masalah

P E N D A H U L U A N

Perumusan Masalah



_{Bagaimana mengevaluasi resiko pada Trafo Tegangan Menengah dan}

Switchgear ?



_{Bagaimana merancang}

_{fire Integrated System}

_menggunakan

_{Carbon Dioxide Total Flooding}

sebagai upaya pencegahan kebakaran di Ruangan Trafo Tegangan Menengah ?.

Tujuan Penelitian



_{Menganalisa resiko dari Trafo Tegangan Menengah dan Swithcgear}



Merancang

Fire Integrated System

dengan menggunakan

Carbon dioxide Total Flooding

Batasan masalah



_{Perancangan ini dilakukan di Ruangan Trafo Tegangan Menengah}



_{Aliran gas karbondioksida diasumsikan isothermal Flow}



Peneliti tidak membahas jenis pengelasan yang digunakan untuk sambungan – sambungan system

perpipaan distribusi karbondioksida (CO

₂

).



_{Perancangan tanpa memperhitungkan estimasi biaya dan merek peralatan}

(4)

Segitiga Api

Fire Tetrahedron

Fire Fighting Technique

:



_Starvation



_Smothering



Dilution



Break Chain Reaction



Cooling

Klasifikasi kebakaran

Peraturan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi NO.Per.04/Men/1980

Tentang syarat – syarat pemasangan dan pemeliharaan Alat Pemadam Api Ringan

1. Kelas A : Kebakaran bahan Padat

2. Kelas B : Kebakaran bahan cair atau gas mudah terbakar

3. Kelas C : Kebakaran instalasi listrik

4. Kelas D : Kebakaran bahan Logam

(5)



Total Flooding System :

sistem pemadam kebakaran (flooding) dengan media karbondioksida disimpan dalam

tabung dan diintegrasikan dengan peralatan

Fire integrated system

dan

total flooding



_{Klasifikasi kebakaran >>>> Kebakaran kelas C (instalasi listrik)}



Media pemadam

karbondioksida

- non conductive

- tidak berbau

- tidak merusak peralatan

- mereduksi konsentrasi O

₂

(21 % sampai ± 14 %

(6)

T I N J A U A N P U S T A K A

Fire Integrated System

: Sistem yang terdiri dari sistem deteksi, sistem alarm dan sistem pemadam

secara otomatis diintegrasikan menjadi satu menjadi 1 sistem secara utuh.

(

Carbon dioxide Total Flooding

)

Peralatan

fire integrated system



Detector

1. Detektor asap (

smoke detector

)

- ionisasi

-

photoelectric

2. Detektor panas (

heat detector

)

3. Detektor nyala (

flame detector

)



Fire alarm control panel



Alarm



_{Titik panggil manual}



_Peralatan

_{total flooding}

(7)

METODOLOGI PENELITIAN

Studi lapangan

Studi literatur

HIRARC (Hazard Identification, Risk Assement and Risk Control)

Perancangan Fire Integrated System menggunakan Carbon dioxide Total Flooding

- Perhitungan kebutuhan karbondioksida - Perhitungan Jumlah tabung karbondioksida - Perhitungan flow rate karbondioksida - perhitungan discharge duration - Penentuan peralatan dan material - perhitungan penurunan tekanan - Gambar Perancangan

- Hazard communication

Analisa Data Data skunder

- Layout ruangan Trafo - MSDS karbon dioksida

Data Primer

- Data Fasiltas Trafo Tegangan menengah dan switchgear

(8)

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA

Pengumpulan Data:



LAYOUT RUANGAN TRAFO DAN SWITCHGEAR



_{DATA JUMLAH TRAFO DAN SWITCHGEAR}



_{MATERIAL SAFETY DATA SHEET KARBONDIOKSIDA}

HIRARC (Hazard Identification, Risk Assesment and Risk Control)

(9)

Sistem pengoperasian

carbon dioxide total flooding

Audible alarm

Detector B

Fire Alarm

Control Panel Visual alarm

Nitrogen pilot cylinder CO2 Cylinder valve Open CO2 release Fire

Exhaust area after extinguihment

Detector A

(10)



_{volume peralatan}

TRANSFORMATOR 6300 KVA 2.34m 0.75m 1.66m 0.33m 3.17m TRANSFORMATOR 2500 KVA 2.48m 0.66m 2.24m 0.22m 1.80m

1. Trafo 6300 kVA

2.34 m x 3.17 m

= 7.39 m2

2 x 0.33 m x 1.66 m

= 1.08 m2+

= 8.47 m2

= 8.47 m2 x 1.8 m

= 15.24 m3

Volume

= 15.24 m

3

2. Trafo 2500 kVA

= 2.48 m x 2.24 m

= 5.55 m

2

= 2 x 0.66 m x1.80 m

= 2.40 m

2

₊

=7.94 m

2

= 7.94 m

2

_{x 1.5 m}

_{= 11.92m}

3

Volume

= 11.92m

3

(11)

TRANSFORMATOR 2500 KVA 2.48m 0.66m 2.24m 0.22m 1.80m TRANSFORMATOR 2000 KVA 2.48m 0.66m 2.24m 0.22m 1.80m

3. Trafo 200 kVA

= 2.48 m x 2.24 m

= 5.55 m

2

= 2 x 0.66 m x1.80 m

= 2.40 m

2

₊

=7.94 m

2

= 7.94 m

2

_{x 1.5 m}

_{= 11.92m}

3

Volume

= 11.92m

3

4. Trafo 2500 kVA

= 2.48 m x 2.24 m

= 5.55 m

2

= 2 x 0.66 m x1.80 m

= 2.40 m

2

₊

=7.94 m

2

= 7.94 m

2

_{x 1.5 m}

_{= 11.92m}

3

Volume

= 11.92m

3

(12)

6.60 m

PANEL PLN

PANEL SWITCHGEAR

1.80 m LONA II H2 PLANT LONA III & II LONA III OUT GOING C2H22

5. Panel switchgear I

Volume

= 21.38 m

3

6. Panel swicthgear II

Volume

= 12.15 m

3

Total volume dari peralatan = 84.52 m

3

(13)

Perancangan Fire Integrated System

 Hazard Volume = Volume kosong ruangan – Total volume peralatan =765 m3_{– 84.53 m}3_{= 680.47 m}3

 Kebutuhan CO2

konsentrasi CO₂ = 50 % ( TabelFlooding Factor for Specific Hazards) flooding Factor = (1.33 kg CO2/m3)

kebutuhan CO2 =

= 511.63 Kg CO2

 Konsentrasi CO250% Material Conversion Factor (TabelMaterial Conversion Factor)

Total kebutuhan CO

2

= 818 Kg CO

2

(14)

Tabel

Flooding Factor for Specific Hazards

Material conversion factor

(15)

Perancangan Fire Integrated System



_{Penentuan jumlah Tabung karbondioksida}

= 18 Tabung Karbondoksida



_{Flow rate Karbondioksida}

- Total kebutuhan Karbondioksidan(Wf)

= 818 Kg

- Discharge duration (Tl)

= 7 menit

Flow rate karbondioksida release dari tabung sampai

multijet nozzle

sebesar 83.47 Kg/min

(16)

PeralatanFire Integrated System menggunakancarbon dioxide total flooding

 Photoelectric smoke detector

 Penentuan Jumlah detector

 Berdasarkan SNI 03-3985-2000 jarak detektor tidak boleh melebihi 12 meter  Faktor pengali = 71 %

 Jarak terjauh masing – masing detektor = 12 m x faktor pengali

= 12 m x 71 % = 8.52 m  Jarak detektor kedinding = 4.26 m

 Jumlah detektor I = 3.05 ≈ 3 detektor  Jumlah detektor II = 0.76 ≈ 1 detektor  Jumlah detektor = 3 detektor  Penempatan detektor

(17)

(18)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding  Tabung Karbondioksida

 Kapasitas = 45.5 Kg

 Tekanan Uji = 155 bar pada suhu 550_C

 Klem valve

 Menahan karbondioksida tidak release dari Tabung

 Tekanan untuk mendorong piston pada klem valve = 23 bar

(19)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding  Actuator

 Nitrogen pilot cylinder = Actuator utama untuk membuka aliran karbondioksida dengan memanfaatkan gas nitrogen dengan tekanan 65 bar membuka aliran karbondioksida dar tabung

Nitrogen pilot cylinder dapat digunakan untuk membuka 36 valve .

o Tabung nitrogen o Control head o Solenoid actuator o Safety and reset pin o Manual button

(20)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding  Actuator

 Valve actuator = Dipasang padaklem valve dan akan memanfaatkan tekanan nitrogen darinitrogen pilot cylinder untuk mendorongpiston klem valve.

o Pilot port o Safety pin

o Lever (pengungkit)

 Flexible loop

o Check valve manifold connection o Cylinder valve gas outlet connection

(21)

PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding

 Pilot loop = menghubungkan nitrogen pilot cylinder dengan valve actuator pada klem valve tabung dan dari masing – masing port pada setiap valve actuator setiap tabung

 Pipa manifold = Pipa utama sistem distribusi karbondioksida yang dihubungkan dengan tabung dengan menggunakan flexible loop

(22)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding

 Discharge nozzle = nozzle untuk karbondioksida release dari tabung ke area yang di proteksi  Penentuan jumlah nozzle

 Alarm

 Audible alarm

o Level suara jarak 1 m = 90 dB

o Tegangan = 24V DC

(23)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding  Visible alarm

tanda peringatan >>>>> light

o Bahan = fire – proof plastic steel o Tegangan = 24 V DC

o Dimensi

A = 9,2 cm C = 4.2 cm B = 7.8 cm

 Titik panggil manual

Mengaktifkan alarm secara manual.

o Bahan = steel plate o Penempatan = 1.4 m dari lantai

(24)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding  Fire alarm control panel

pengatur dan pengontrol dari seluruh peralatan integtrated system

mulai dari detektor, alarm, titik panggil manual dan untukelectric solenoid actuator..

o Bahan = steel plate o Tegangan sirkit = 24 V DC o Dimensi

A = 44.0 cm C = 20.0 cm B = 66.0 cm

 Sistem pengkabelan

 jenis kabel NYM 2x 1.5 mm  Junction box

(25)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding  Sistem perpipaan

 Flow rate karbondioksida = 83.47 Kg/min

 Jenis pipa = Galvanized steel (ASTM A 53)  Nominal pipa

= ¾ in

schedule number 40  Diameter luar pipa = 26.67 mm

 Diameter dalam = 23.8 mm  Panjang pipa manifold = 2.69 m  Panjang pipa tegak = 3.1 m  Panjang pipa cabang nozzle = 1.026 m  Panjang pipa utama = 23.72 m

 Sambungan pipa

 _{Elbow 90}0

¾ in

o Dimensi

A= 1 5/16 in B = ¾ in C= 9/16 in D = 11/2 in

Tabel flow rate and pipe size

(26)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding  Cross

¾ in

o Dimensi A= 1 1/2 in C = ¾in B = 9/16 in D = 1 5/16 in  Tee

¾ in

o Dimensi A = 1 5/16 in B = ¾ in E = 1 ½ in C = 9/16 in D = 1 ½ in  Cap

¾ in

o Dimensi A= 1 ½ in B = 9/16 in

(27)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding  Penurunan Tekanan (Pressure Drop)

 Diketahuinominal size = ¾ in

 Diameter = 26.67 mm : 0.02667 m

 Debit CO2yang digunakan = 294.14 Kg/min = 2,47 x 10-3 m3/s

 Tekanan awal (P1) = 750 psia (5171 kPa)  Massa jenis karbondioksida () = 1977 Kg/m3

 Gas constant_{(karbondioksida)} = 35.1 ft/0_{R = 19.3 m/K}

 Panjang pipa = 26.82 m

 Luas permukaan pipa

 spesifik massa () = .g

= 1977 Kg/m3_{x 10 m/s}2

= 19770 Nm3

= 19.77 kN/m3

 Kecepatan aliran Fluida

(28)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding  Kekasaran relatif (_{galvanized iron}=0.15 mm)

 Kecepatan rata - rata berat karbondioksdia

 Penurunan tekanan dihitung dari pipa manifold sampai nozzle terjauh.

(29)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding

 Maka P₂sesungguhnya adalah



_{Jadi penurunan tekanan karbondioksida sampai nozzle terjauh}

P

1

– P

2

= 5171 kPa – 5160.42kPa

= 10.58 kPa

= 0.1058 bar.

(30)

Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding

 Hazard communication

 Memberikan informasi tentang potensi bahaya dari karbondioksida dengan penggunaan total flooding system berdasarkan MSDS karbondioksida.

1. Labeling (Keputusan Menteri Tenaga Kerja R.I. No. Kep 187/MEN/1999)

o Nama Produk o Identifikasi bahaya o Tanda bahaya dan artinya

o Uraian resiko dan penanggulangannya o Tindakan pencegahan

o Instruksi dala hal terkena dan terpapar o Instruksi tumpahan dan kebocoran o Referensi

o Nama, alamat dan nomor telepon pembuat atau distributor.

2. Warning sign (NFPA 12Stancard on carbon dioxide extinguishing system)

o “carbon dioxide gas can injury or death, when alarm operates vacate immediately”

(31)

KESIMPULAN

 KESIMPULAN

 Dari hasil evaluasi potensi bahaya kebakaran dari trafo dan switchgear berdasarkan fungsi komponen peralatan dengan metode HIRARC maka potensi bahaya kebakaran adalah moderate

 Untuk hazard volume sebesar dibutuhkan karbondioksida sebanyak 818 Kg yang disimpan dalam 18 tabung dengan kapasitas tabung 45.5 Kg yang di integrasikan dengan photoelectric smoke detector, alarm,

titik panggil manual, fire alarm control panel serta didistribusikan dengan menggunakan pipa galvanized steel sampai multijet nozzle sehingga potensi bahaya kebakaran dapat diatasi.

 Untuk mengantisipasi potensi bahaya dari karbondioksida bagi pekerja maka dibuat labeling dan warning sign sebagai tanda peringatan akan potensi bahaya karbondioksida dan langkah apa yang harus dilakukan ketika carbon dioxide total flooding aktif.

(32)

Wiring diagram

FIRE ALARM CONTROL PANEL DC DC DC DC DC 24 V DC 24 V DC 24 V DC 24 V DC 24 V DC 24 V DC 24 V DC 24 V DC DC 24 V DC 24 V Dibuat

TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA Nama : Prima Imanta Ginting_{NRP : 6506 040 019}

WIRING DIAGRAM

Pembimbing

1. Priyo Agus Setyawan, ST 2. Anas Singgih Setiyoko,ST,MT Perancangan Fire Integrated system

menggunakan carbon dioxide total flooding

2010 Keterangan

Resistor Junction box Photoelectric smoke detector

Manual push button Audible alarm

Visual alarm Electric solenoid actuator

Fire alarm control panel Grounding

(33)

Hazard communication

labeling

(34)

Gambar penempatan peralatan

• Keterangan gambar • 1. Multijet nozzle • 2. Photoelectric smoke detector • 3. Visible alarm • 4. Audible alam • 5. warning sign • 6. Labeling

• 7. Titik panggil manual • 8. Fire alarm control panel • 9. Nitrogen pilot cylinder • 10.Tabung karbondioksida • 11.Cylinder rack • 12. Pipa manifold • 13.Flexible loop • 14. Pipa distribusi karbondioksida • 15.Pilot loop • 16. Klem valve

(35)

(36)