FIRE EXTINGUISHER AGENT
KEMENTERIAN PERHUBUNGAN BADAN PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SEKOLAH TINGGI PENERBANGAN INDONESIA
CURUG – TANGERANG 2010
BAHAN – BAHAN PEMADAMAN KEBAKARAN (FIRE EXTINGUISHER AGENT)
Secara umum bahan pemadam kebakaran di golongkan atas 6 (enam) jenis antara lain :
• Bahan pemadan Air.
• Bahan pemadam Busa.
• Bahan pemadam Carbon dioxide (CO2).
• Bahan pemadam Halon (Halgenated – Hydrocarbon).
• Bahan pemadam serbuk Kimia kering (Drychemical powder).
• Bahan pemadam untuk metal (Combustable metal Extinguishing Agent).
• AIR SEBAGAI BAHAN PEMADAM
Air sudah lama dikenal dan digunakan sebagai bahan pemadam utama karena memiliki sifat-sifat alamiah yang menguntungkan untuk pemadaman.
Sifat-sifat alamiah dari air adalah :
• Air mempunyai daya penghisap/menyerap panas yang besar.
• Air akan mengalir dai tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah karena beratnya.
• Air tidak dapat ditekan atau di press oleh tekanan.
• Air senantiasa rata pada permukaannya.
• Air dapat merubah bentuk menurut tempatnya..
• Sifat mengisap panas dari Air.
Apabila air yang dingin menyentuh benda yang terbakar, maka temperatur panas/benda yang terbakar itu akan turun, uap yang terjadi akan menutupi atau melemaskan dan membantu mematikan nyala api atau mencegah zat asam (O2) berhubungan dengan api.
Efek pendinginan ini akibat dari banyaknya panas yang dihisap oleh air.
Pada penyelidikan di labolatorium “ Ukuran Standard “ dari panas disebut “ British Thermai Unit “ disingkat dengan BTU yang artinya “ Banyaknya panas yang dibutuhkan untuk menaikkan derajat dari suatu Pound (lb) air satu derajat Fahreinheit “.
Harus diingat.
970 BTU dibutuhkan untuk merubah satu pound (1b) air yang, mendidih menjadi uap.
Satu pound air pada 60 F (hal ini tergantung daerah setempat) mencapai titik didih 212 F, memerlukan 212 – 60 = 152 BTU.
membantu pembakaran di daerah api.
Air yang mendidih itu menjadi uap memerlukan panas = 152 + 970 BTU
= 1122 BTU.
Faktor lain dari air yang berpengaruh pada pemadaman adalah : Jika air dirubah dari cairan menjadi uap pada tekanan biasa maka volume akan menjadi bertambah kira-kira 1700 kali.
Volume uap ini akan mendesak /memindahkan volume udara yang berada disekitar permukaan api sehingga mengurangi volume oksigen yang dapat
Membantu pembakaran di daerah api.
• Kemampuan Air untuk memadamkan.
Ratusan tahun yang silam digunakan metode pemadaman pamparan padat (solid sream) langsung ke sumber apinya, namun setelah melihat faktor penguapan/penyerapan, panas pada sifat-sifat fisik air maka akhirnya digunakanlah metode pemadaman bentuk pancaran fog atau spray.
• Kemampuan untuk mendinginkan (cooling)
Apabila benda yang terbakar didinginkan dengan air sampai dibawah ignation termperaturnya, maka uap bahan bakar dari benda tersebut tidak cukup membantu terbentuknya nyala kembali sehingga api akan mudah padam.
Prinsip dasar inilah yang dipakai dalam cara mendinginkan.
Banyaknya air yang diperlukan untuk pemadaman adalah tergantung dari jumlah panas yang akan diserap atau dihisap oleh air.
Prinsip pelaksanaan pendinginan yang efektif dari pancaran spray adalah sebagai berikut :
• Banyaknya panas yang diserap/dipindahkan sebanding dengan permukaan cairan yang terbakar, diperlukan jumlah pancaran air yang sebanding dengan permukaannya.
• Banyaknya panas yang diserap/dipindahkan tergantung pada perbedaan temperatur antara air dan udara sekitar benda yang terbakar.
• Banyaknya panas yang diserap/dipindahkan juga tergantung volume uap di udara.
• Semakin kecil percikan air yang jatuh, semakin cepat menguap dan menyerap panas.
Diameter percikan air yang terbaik untuk tujuan pemadaman adalah antara 0,3 – 1 mm.
• Kemampuan untuk melemaskan / menutupi (Smothering).
Jika volume uap air yang dihasilkan jumlahnya mencukupi (lihat sifat- sifat fisik air dengan kelipatan 1700 kali) maka udara yang ada dipermukaan api akan didesak dan digantikan oleh uap air atau uap air akan menekan (mendesak panas yang ada dipermukaan api, dihalau keluar sehingga zat asam (O2) berkurang sehingga api akan mati lemas.
Kebakaran pada benda-benda biasa pemadamannya dengan cara pendinginan dengan air, bukan cara melemaskan (Smothering) dengan uap air yang dihasilkan.
Air dapat pula dipakai untuk melemaskan/menutupi cairan yang terbakar apabila cairan tersebut flashpoint nya di atas 100 F dan berat jenisnya 1,1 atau lebih besar, dan jika cairan itu tidak dapat larut dengan air.
• Kemampuan pemadaman dengan genangan air (Flooding System).
Api dari cairan yang dapat terbakar dilarutkan dengan air dengan cara genangan air.
• Methyl alkohol yang terbakar, dipadamkan dengan memancarkan air sebanyaknya yang akan larut dengan alkohol, sehingga api akan padam.
• Tidak praktis pada bahan yang terbakar didalam tanki, karena bahayanya cairan akan meluap ke luar dari tanki.
• Air sebagai penghantar aliran listrik.
Air dengan sifat alamiahnya adalah penghantar aliran listrik yang baik.
Karenanya tidak dibenarkan memadamkan kebakaran yang didalamnya masih mengandung aliran listrik karena akan membahayakan petugas.
Kadar bahayanya bervariasi dan tergantung dari beberapa keadaan antara lain :
• Besarnya tegangan (volatge) dan aliran listrik yang mengalir.
• Pancaran air yang dihasilkan oleh jenis zozzle, tekanan nozzle dan keadaan angin.
• Keberhasilan / kemurnian air sebagai penghantar yang relatif.
• Jauhkan pancaran air dari sumber listrik.
• Penghantar aliran listrik ke tanah melalui tubuh fireman dipengaruhi oleh lokasinya (keadaan basah atau kering).
• Penghantar aliran listrik ke tanah melalui slang pemadam.
• BUSA (FOAM) SEBAGAI BAHAN PEMADAM.
Busa (foam) sebagai bahan pemadam dibedakan atas 2 (dua) jenis :
1. Chemical Foam : adalah busa yang dihasilkan dari reaksi kimia antara larutan aluminium sulfat (A) dengan Sodium bicarbonate (B). Busa yang dihasilkan dari Chemical Foam ini didalamnya mengandung gelembung gas CO2, yang sekaligus berperan sebagai tenaga pendorong pada alat pemadam api portable.
2. Mechanical Foam: adalah busa yang dihasilkan secara mekanik mechanical foam juga disebut “air foam” karena busa yang terjadi /diolah secara mekanik antara foam liquid,
air dan udara.
• Jenis dan sifat-sifat Foam (busa).
Mechanical foam(air busa) diklasifikasikan kedalam empat katagori, dan didasarkan atas CONCENTRATION PRESENTAGES EXPANTION RATES, DAN CHEMICAL COMPOSITION.
• Synthetic Hight Expension Foam.
Synthetic Foam adalah bahan pemadam yang berisi campuran synthetic hydrocarbon surfactants, untuk mengontrol / memadamkan api kelas A dan B.
Bahan pemadam ini terutama cocok untuk dipergunakan memadamkan api didalam ruangan dengan metode “FLOODING SYSTEM”
Penggunaan diluar ruangan kurang bagus karena pengembangannya yang tinggi dan kepekatannya yang tipis.
Ukuran pengembangan busa systhetic ini adalah :
• Low Expansion 12.1 sampai dengan 20.1 (dengan Concentration percntages 3 s/d 6).
• Hight Expansion 100 :1 s/d 1.000 : 1(dengan Concentration percntages 2 plus).
Hasil/pengaruh Hight Expansion Foam terhadap api :
• Mencegah kelangsungan kebakaran.
• Panasnya api akan merubah air (dari bagian busa) menjadi uap, dan mengurangi konsentrasi 02 di udara (sekitar api).
• Perubahan air (dari bagian foam) menjadi uap, akan menyerap panas.
• Protein Foam.
Diproduksi dari kandungan protein NABATI dan HEWANI, alkaline atau Acid Hydrolysis.
Protein nabati dan hewani seperti : Kacang-kacangan / Kedelai kulit, darah dan tanduk/kuku binatang.
Zat garam dan zat besi juga ditambahkan selama proses pembuatan, untuk melawan panas dann kesimbangan mekanik pada gelembung busa.
Busa ini tidak beracun, konsentrasi 3 s/d 6 persen, dapat dicampur dengan air tawar / air laut.
Pengembangannya antara 7 sampai dengan 12.
• Aqueous Film Forming Foam.
Bahan dasarnya adalah protein dengan komposisi Synthetic dan Fluorocarbon surfactants.
Bahan tambahan adalah lapisan Film, yang akan mengapung pada permukaan fuel. Istilah yang dipakai pada penyebutan bahan ini adalah AQUEOUS FILM FORMING FOAM (AFFF).
AFFF dapat dicampur dengan air tawar, air laut maupun air panyau(masin), dengan konsentrasi 3 sampai dengan 6 persen.
Pengembangan AFFF berkisar antara 5 s/d 10 kali.
Tingkat kepekatan dari AFFF rendah, dan mempunyai kecepatan untuk menjalar, tidak memberikan kesempatan untuk menjalar, tidak memberikan kesempatan kepada udara untuk memasuki api dan menghentikan penguapan bahan bakar.
Lapisan film dari AFFF akan mengapung dan menjalar, menutupi seluruh permukaan bahan bakar. (lapisan ini juga berfungsi sebagai bahan pengurang daya gabung dengan minyak).
Keistimewaan AFFF adalah dapat dipakai untuk memadamkan secara kerjasama dengan Dry Chemical Powder, tanpa menimbulkan masalah penggabungan.
AFFF tidak beracun, dan dapat dipakai untuk menutupi dan mencegah bahan bakar cair agar tidak terbakar.
• Fluoroprotein Foam.
Terdiri dari komposisi protein foam ditambah bahan protein polymers, sebagai bahan aktif yang mempunyai daya FUEL SHEDING.
Fluoroprotein Foam lebih efektif dipergunakan untuk memadamkan kebakaran PETROLEUM atau HYDROCARBON FUEL, karena
mempunyai daya “ Mengalair dalam bahan bakar “ (Fuel Sheding).
“Fuel Sheding” ini dilakukan dengan menyuntikan foam kedalam tanki bahan bakar. (nozzle / menitor dicelupkan ke dalam bahan bakar).
Konsentrasi Fluoroprotein Foam berkisar 3 s/d 6 % dengan pengembangan 7 s/d 12 dicampur dengan air tawar atau dengan air laut. Tidak beracun dan dapat bergabung dengan Dry Chemical Powder.
• Busa (Foam) untuk kepentingan pemadaman.
Busa (foam) paling cocok dipergunakan untuk memdamkan kebakaran minyak, karena busa akan mengapung dan menyelimuti permukaan bahan bakar.
Dua mekanisme kerja busa dalam memadamkan kebakaran minyak :
• Busa merintangi penguapan bahan bakar.
• Air (sebagai bagian dari busa), akan mendinginkan bahan bakar, memutus uap yang mudah terbakar.
Penggunaan foam untuk kebakaran munyak, terutama pada minyak yang mempunyai flash point rendah, dengan tingkat penguapan yang tinggi.
Sebagai bahan cair, busa tidak boleh dipergunakan untuk memadamkan api kelas C, karena dapat menghantar arus listrik.
Tidak boleh untuk memadamkan kebakaran bahan-bahan Metalic Sodium dan sejenisnya, karena bahan-bahan tersebut sangat kontra dengan air. (foam didalamnya mengandung air).
Pada pendaratan darurat (pesawat terbang mendarat dengan perut, dikarenakan roda pendarat tidak bisa keluar), busa dipergunakan untuk melapisi landasan, menghindari percikan bungan api yang timbul akibat gesekan badan pesawat dengan landasan.
• Penyimpanan dan Penanganan.
Penyimpanan bahan pemadam busa hendaklah didalam kontainer tertutup (tidak berhubungan dengan udara luar).
Tempat penyimpanan harus kering dan dingin. Temperatur beku harus dihindarkan, demikian juga tempat yang bersuhu tinggi (diatas 100 F).
Masa kadaluwarsa bahan pemadam busa berkisar antara 5 s/d 10 tahun, tergantung dari pemenuhan syarat pada prosedur penyimpanannya.
• CARBON DIOXIDE (CO.2) Sebagai Bahan Pemadam.
Sebagai bahan pemadam Carbondioxide, sudah dipergunakan bertahun- tahun lamanya pada kebakaran minyak, kebakaran gas, kebakaran yang didalamnya mengandung aliran listrik, orang awam sering menyebut sebagai alat pemadam api salju (untuk portable fire extinguisher), karena dari hasil pancarannya ada yang berbentuk salju padat / es kering.
• Sifat-sifat fisik Carbon dioxide (CO2).
Carbon dioxide tidak berwarna, tidak berbau, tidak dapat terbakar dan mempunyai berat 1 ½ kali lebih dari udara.
CO2 tidak menghantar arus listrik, tidak merusak.
Pengaruh tekanan dan temperatur dalam tabung tertutup akan merubah wujud Carbon dioxide pada volume yang sama.
Di atas critical temperature (87, 8 F), seluruhnya berupa gas tanpa tergantung tekanan.
Antara 87,8 F dan – 69,9 F (temperature of the triple point) didalam tabung tertutup, sebagian berupa cairan, dan sebagaian berupa gas.
Di bawah – 69.9 F, akan berupa es padat atau gas, tergantung tekanan dan temperaturnya.
CO2 tidak beracun (berkadar racun rendah) namun gas CO2 dengan konsentrasi 9 % atau lebih (pada ruangan tertutup), dapat menghilanghkan kesadaran bebrapa menit.
Gas CO2 dengan konsentrasi 20 % (diatas) dapat mengakibatkan kematian apabila berada selama (20 s/d 30 menit) didaerah yang kadar CO2 nya 20 % lebih.
• Kemampuan CO2 untuk pemadaman.
Carbon dioxide efektif sebagai bahan pemadam api awal, sebab mengurangi kadar O2 di udara sebagai penyokong berlangsungnya api.
• Kemampuan untuk melemaskan.(Smothering).
Ketika disemprotkan ke dalam api, CO2 berubah menjadi gas.
Satu(1) pound CO2 cairan akan berubah dan menghasilkan kurang lebih 8 Cu ft gas pada tekanan Atmosfer.
Perubahan dari cairan menjadi gas dengan volume 8 Cu.ft/pound ini akan menitiskan / melemaskan Oxigen sebagai unsur pembantu pembakaran.
• Kemampuan untuk mendinginkan (Cooling).
Kecepatan pengembangan dari cairan menjadi gas ketika CO2 disemprotkan akan menghasilkan sebagian dari CO2, menjadi salju, yang mempunyai temperature – 110 F, untuk selanjutnya segera berubah menjadi gas.
Perubahan bentuk salju menjdi gas ini akan menyerap panas sebesar 246,4 Btu per pound.
Catatan :
• Cairan CO2 dalam tabung tertutup dengan suhu 80 F, menghasilkan 25 % salju akan menyerap panas 120 Btu / pound.
• Cairan CO2 dalam tabung tertutup dengan suhu O F, menghasilkan salju 45 %, dan akan menyerap panas sebesar 170 Btu /pound.
• Reaksi CO2 untuk material tertentu.
CO2 tidak boleh dipergunakan untuk memadamkan kebakaran metal magnesium, titanium, zirconium dan bahan yang sejenis, sebab pengaruh dingin yang berlebihan dari CO2 akan menyebabkan benda- benda metal magnesium tadi akan memercik berhamburan.
Carbon dioxide juga tidak efektif untuk kebakaran bahan-bahan kimia (Callulose nitrate), karena reaksi nitrate dengan api akan berfungsi sebagai penambah oxigen.
• HALONS SEBAGI BAHAN PEMADAM.
Halons juga disebut HALOGENATED HYDROCARBON, nama ini di rancang oleh (U.S army Corps Engineers).
Kelompok tentara amerika ini juga memilih singkatan/istilah yang dipakai agar tidak membingungkan penyebutan jenis-jenis halon, yang kalau disebutkan atas dasar komposisi kimianya agak panjang singkatan/istilah tersebut seperti :
• BTM untuk Bromotri flueromethane.
• DDM untuk Dibromo difluoromethane.
• BCF untuk Bromochrodliromethane, dan lain sebagainya.(1211)
• Jenis dan Komposisi Halons.
Halons dibuat dari HYDROCARBON compounds sperti :
• Methane Gas (CH-4)
• Ethane Gas (CH3-CH3).
Kompisisi Halons terdiri dari 4 atau 5 angka, masing-masing adalah :
• Angka pertama adalah CARBON Atoms.
• Angka kedua adalah ELOURINE Atoms.
• Angka ketiga adalah CHLORINE Atoms.
• Angka ke empat adalah BROMINE Atoms
• Angka ke lima adalah IODIN Atoms.
Contoh nomor Halons.
NAMA KIMIA FORMULA NOMOR HALONS
Methyl Bromide Methyl Iodine
Bromocloromethane Dibromodifluoromethane Bromochlorodifluoromethane Bromotrifluoromethane Carbon tetrachloride
Dibromotetrafluoromethane
CH3 Br CH3 L Br CH2CL Br2 CF2 BrCF2 BrCF3
CCL4BrF2CCBrF2
100011001 10111202 12111302 10402402
• Sejarah perkembangan Halons.
Halons mulai dikembangkan sekitar tahun 1920 dengan jenis Carbon tetrachloride (Halon 1040), dioperasikan dengan pompa tangan.
Di Inggris tahun 1938, Halon 1001 (methyl bromide) dipergunakan untuk pencegahan kebakaran mesin pesawat terbang. Dari beberapa percobaan diperoleh data bahwa pada umumnya tingkat racunnya tinggi, kemampuan pemadamannya belum sempurna sehingga pada tahun 1947, di Amerika diadakan riset/evaluasi (kelompok tentara Amerika/U>S Army), tentang Halons yang sudah di pakai dan kemungkinan pemakaian jenis halons yang lain, seperti Halons 1301, Halons 1211, Halons 1202, dan Halons 2402.
Akhirnya setyelah melalui proses penelitian yang panjang, maka mulai tahun 1954 Halons 1301 dengan kadar racun rendah sudah digunakan oleh U.S Army, U.S Navy, bahkan dari CAA (Civil Aeronautics Administration) untuk pemadaman kebakaran mesin pesawat , dan sejak tahun 1960, baik pihak cicil/militer sudah mengunakan secara baku.
• Sifat-sifat fisik Halons.
1. Halon 1301
adalah gas pada 70 F dengan vapor pressure 199 psig, pada 0 F dengan vapor pressure 56 psig, dan pada - 40 F dengan vapor pressure 17,2 psig.
Kadar racunnya rendah, dan akan mendidih pada - 57 F. untuk mencapai pancaran sejauh 15 feet, diperlukan tekanan 600 s/d 700 psig. Banyak diperlukan untuk TOTAL FLUODING FIYED INSTALATION IN BIULDING.
2. Halon 1211
Gas pada 70 F dengan vapor pressure 22 psig. Kadar racunnya
lebih rendah dari Carbon dioxide, dengan titik didih - 4 C (25 F).
Untuk mencapai pancaran sejauh 15 feet diperlukan tekanan 100 s/d 195 psig. Banyak dipergunakan unutk alat pemadam api
portable.
Beberapa sifat fisik Halons antara lain :
- Tidak merusak, tidak meninggalkan bekas terhadap benda yang terbakar.
- Tidak menghantar arus listrik, tahan lama dalam penyimpanan.
- Dapat menembus rintangan (bagian yang sulit dicapai) oleh bahan lain.
- Efektif untuk api kelas A, B, dan C.
Disamping sifat-sifat yang menguntungkan maka ada beberapa kerugian dari pemakaian Halons antara lain : - Menghasilkan racun yang tinggi bila kena panas.
- Harganya relaif lebih mahal.
- Mudah terpengaruh / terdorong angin.
- Panas yang dihasilkan akan menyebabkan karat.
