ANALISA MEDIA PEMADAM FLUOROPROTEIN FOAM CONCENTRATE FP-70 PEMADAMAN KEBAKARAN MINYAK GASOLINE

ANALISA MEDIA PEMADAM FLUOROPROTEIN FOAM CONCENTRATE FP-70 PEMADAMAN KEBAKARAN MINYAK GASOLINE Putut Suprijadi STEM Akamigas, Jl. Gajah Mada No, 38. Cepu E-mail: putut [email protected]

ABSTRAK Uji coba penggunaan bahan cairan busa (concentrate) ini untuk menganalisa pengaruh % konsentrasi cairan bahan busa dari Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 terhadap nilai efektifitas, ekonomis pemadaman kebakaran pada minyak gasoline. Perubahan persentase konsentrat dalam foam solution, mempengaruhi kemampuan busa mekanik dalam pemadaman kebakaran minyak gasoline. Uji kemampuan busa Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 dianalisa untuk mendapatkan kemampuan busa mekanik dalam kecepatan pemadaman kebakaran pada minyak yang dilakukan pada variasi foam concentrate 1%-6% dengan campuran air 99%-94%. Uji kemampuan cairan bahan busa Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 dengan cara eksperimen menggunakan standard sampling container skala lab. Hasil analisa menunjukkan bahwa semakin besar prosentase foam concentrate Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 maka waktu pemadaman kebakaran minyak gasoline semakin cepat, karena volume busa yang terbentuk semakin banyak, sedangkan % konsentrat lebih kecil hasil waktu pemadaman relatif lebih lambat. Untuk pemadaman kebakaran minyak gasoline, pengaruh konsentrat terhadap nilai ekonomis pada pemadaman kebakaran minyak gasolin menunjukkan, bahwa konsentrat 2.2% adalah yang paling ekonomis. Sedangkan tinjauan dari nilai efektifitasnya untuk pemadaman kebakaran minyak gasoline, maka konsentrasi konsentrat pada 6% Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 adalah yang paling efektif. Kata kunci: foam concentrate, foam solution, kecepatan pemadam.

ABSTRACT The trial use of foam liquid (concentrate) is to analyze the influence of % concentration liquid foam material of Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 to the value of effective, economical gasoline fire fighting on oil. The percentage change in the foam concentrate solution, affects the ability of mechanical foam in fire fighting diesel oil. Test capabilities Fluoroprotein foam Foam Concentrate FP-70 is analyzed to obtain the speed capability of mechanical foam fire fighting on oil made on the variation of foam concentrate 1% -6% with a mixture of water 99% -94%. Test the ability of the liquid foam material Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 by means of experiments using a standard lab-scale sampling container. The analysis shows that the greater the percentage of foam concentrate Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 then time fire fighting diesel oil more quickly, due to the volume of foam that formed more and more, while% smaller concentrations result outage time is relatively slower. For fire fighting diesel oil, the effect concentrates on the economic value in extinguishing oil gasoline indicates that 2.2% of concentrate is the most economical. While a review of the value of its effectiveness for fire fighting diesel oil, then concentrate on a 6% concentration Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 is the most effective. Keywords : foam concentrate, foam solution, speed extinguisher

97

Jurnal ESDM, Volume 6, Nomor 2, Nopember 2014, hlm. 97-104

1.

PENDAHULUAN

Saat ini negara kita sangat memerlukan pembangunan di sektor industri khususnya industri kilang minyak untuk memenuhi kebutuhan konsumsi bahan bakar gasoline, keinginan tersebut tentunya akan berdampak dan berisiko terhadap munculnya bahaya kebakaran. National Fire Protection Association (NFPA) menyatakan bahwa pada kegiatan di sektor industri migas digolongkan berdasar klasifikasi kebakaran kelas B yaitu bahan bakar cair atau bahan bakar yang sejenis (flammable liquid), sehingga media pemadam yang paling tepat digunakan adalah jenis media pemadam busa mekanik. Media pemadam busa (foam) adalah suatu cairan yang berbentuk gelembunggelembung berisi udara yang mengambang di atas cairan dan mudah mengalir di atas zat padat dan zat cair. Apabila dilihat dari terbentuknya maka media pemadam busa dapat dibedakan menjadi 2 (dua) macam, yakni :  Busa kimia  Busa mekanik A. Busa Kimia Yang dimaksud dengan busa kimia adalah suatu media pemadam busa yang terjadi karena proses reaksi kimia, antara bahan baku busa, yakni :  A12 (SO4)3Alumunium Sulfat  Na H CO3 Natrium Bicarbonat Kedua bahan baku tersebut berupa powder yang dilarutkan ke dalam air dengan perbandingan 1 : 8 dan bila kedua larutan tersebut dicampur maka akan bereaksi menjadi busa dengan proses reaksi kimia sebagai berikut : A12(SO4)3 + 6NaHCO3  2AI (OH)3 + 3Na2SO4 + 6CO2 ......................................(1) Kedua larutan tersebut bereaksi menjadi busa dengan angka pengembangan ± 8 kali, sehingga media pemadam busa kimia ini memancar dengan daya dorongnya yang diciptakan sendiri, sehingga daya dorong

media pemadam busa ini sering disebut dengan Self Generating. Busa kimia ini umumnya hanya digunakan untuk Alat Pemadam Api Ringan (APAR) atau Hand Fire Extinguishers dalam Gambar 1, sedangkan untuk instalasi pemadaman yang tetap, dan skala yang lebih besar menggunakan busa mekanik.

Gambar 1. APAR Jenis Busa Kimia B. Busa Mekanik Yang dimaksud dengan media pemadam busa mekanik adalah suatu kumpulan dari gelembung-gelembung yang berisi udara yang terbentuk dari larutan konsentrat busa dan air, mempunyai berat jenis lebih kecil dibandingkan cairan yang mudah terbakar. Secara prinsip gumpalan busa digunakan untuk menyelimuti cairan minyak yang terbakar serta membatasi udara di sekitarnya disamping mendinginkan cairan minyak yang terbakar, sehingga api padam. Selain itu dapat juga berfungsi sebagai pencegah terbakarnya kembali campuran uap bahan bakar yang terbakar dengan cara membentuk suatu penahan antara unsur-unsur pembentuk api. Gambar 2 merupakan salah satu cara yang menunjukkan meka-nisme pembentukan busa mekanik, dimana air, foam concentrate dan udara teragitasi dalam sistem alat pembuat busa sehingga terciptalah busa mekanik, empat elemen yaitu air, foam concentrate, udara dan sistem alat mekanik disebut sebagai Foam Tetra-hedron seperti Gambar 3. Jenis alat pembuat busa mekanik yang lain seperti inductor, foam branch pipe ini bisa membentuk busa karena adanya proses adukan (agitasi) antara foam solution dan udara di dalam suatu alat pembentuk busa

Suprijadi, Analisa Media Pemadam Fluoroprotein...

(Tabung Busa Mekanik). Untuk kebakaran kelas B (ordinary combustible & flammable liquid), maka jenis busa mekanik ini yang paling tepat dan cara kerja pemadamannya secara Smothering & Cooling.

pengisi ventury untuk memasukkan udara gelembung busa.

(a) (b) Gambar 4. Tabung Busa Mekanik Skala APAR (a) Tipe Gas Catridge (b) Tipe Store Pressure

Gambar 2. Foam Concentrate Tercampur dengan Air untuk Membentuk Foam Solution, harus melalui Agitasi untuk membentuk Busa

C. Fluoroprotein Foam Concentrate FP70 Fluoroprotein Concentrate ini dibuat dengan menambahkan sejumlah senyawa Fluoro pada Protein Foam Fire Extinguishing Agent biasa agar dapat memberikan sealing effect, sehingga kesetabilan menahan panas lebih. Keuntungan lain dari Fluoroprotein Foam Concentrate bila digunakan untuk pemadaman kebakaran antara lain sebagai berikut :  Dapat memadamkan kebakaran lebih cepat.  Penggunaannya dapat dikombinasikan dengan Fire Extinguisher Powder secara sempurna.  Mempunyai kestabilan terhadap panas lebih baik.  Mempunyai sealing effect lebih baik.  Direkomendasikan untuk Subsurface Foam Injection.  Daya alirnya lebih baik dan stabil.  Dapat juga digunakan dengan fresh water maupun sea water. Keistimewaan dari foam concentrate ini adalah bebas korosi, disamping itu juga mempunyai kestabilan dan ketahanan terhadap panas yang lebih baik, menebar di permukaan cairan yang terbakar dengan baik dan mempunyai daya pemadaman yang lebih cepat, di pasaran foam concentrate ini tersedia dalam satu type, yakni 3% type.

Gambar 3. Foam Tetrahedron Busa (Foam) dibuat dalam suatu perbandingan yang tetap antara udara dengan foam solution (larutan busa) yang percampurannya terjadi di dalam feed pipe (pipa umpan) dan diaduk secara mekanik oleh foam maker (alat pembuat busa). Di dalam Foam Maker, foam dibentuk dan langsung digunakan untuk pemadaman kebakaran setelah keluar dari Foam Nozzle. Busa ini juga digunakan dalam Alat Pemadam Api Ringan (APAR) dengan tekanan pendorong diperoleh dari CO2 baik dengan cara Tabung-Gas (Gas Cartridge) maupun tekanan tersimpan (Stored Pressure) seperti Gambar 4 dengan kepala bejana sering dilengkapi dengan katup pengatur dan pada nozzle terdapat sistem

99


D. Kualitas Media Pemadam Busa Cairan bahan busa (Foam Concentrate FP-70) yang tersedia dipasaran pada umumnya hanya larutan 3% dengan kualitas seperti Gambar 5, dan empat variabel sebagai penentu kualitas media pemadam jenis busa yaitu : 1. Ekspansi/Pengembangan (Expantion) Ekspansi adalah ukuran kemampuan larutan busa dan air untuk menghasil-kan sejumlah busa yang dikembangkan, dan hal tersebut akan sangat tergantung kepada peralatan pembuat foam seperti foam maker. 2. Waktu pelepasan kandungan air (Drainage Time) Merupakan suatu ukuran kecepatan air yang terkandung dalam produk busa lepas kembali menjadi air. Tingkat Drainage Time yang tinggi menunjukkan bahwa busa mempunyai kemampuan untuk menjaga ketahanan terhadap panas pembakaran dan merupakan sifat kestabilan dari busa yang penting. 3. Specific Gravity Adalah perbandingan berat suatu bahan (cairan busa) terhadap berat dari bahan standard (air) dalam volume yang sama. Parameter ini diukur pada temperatur standar yang telah ditentukan oleh pabrik pembuatnya. Specific Gravity merupakan ukuran tingkat pengenceran oleh air dan evaporasi dari konsentrat yang tersimpan. Perubahan parameter ini dapat terjadi diakibatkan karena konsen-trat terkontaminasi. 4. Tegangan Geser (Shear Stress) Busa dirancang untuk memberikan sifatsifatnya pada tingkat proporsi kekuatan busa untuk menahan uap minyak yang terjadi pada saat kebakaran. Bahan ini hampir sama dengan foam liquid concentrate namun ada tambahan sintetik yaitu fluorinated surfactant. Gelembung-gelembung busa yang terbentuk mengandung udara dan meninggalkan deposit yang merupakan lapisan pada permukaan minyak dan sebagai foam compatible, busa ini mempunyai ketahanan untuk tenggelam

sehingga dapat injection.

digunakan

untuk

base

Gambar 5. Kualitas Media Pemadam Busa General Properties Typical Fluoroprotein Foam Compound FP 70 Tabel 1. General Properties Sifat Spesific Grafity Viscosity (CS) at 20C at 10C PH Pour Point Expansion Shear Stress Drainage Time

3 % TYPE 1,16 14 180 7,0 - 15C 8,5 17 N/m2 8 minute

E. Sistem Pemadaman dengan menggunakan Pemadam Busa Media pemadam busa mekanik merupakan sarana yang efektif untuk memadamkan kebakaran klas B, dimana hal tersebut akan sangat tergantung dari beberapa faktor pendukung lainnya seperti kualitas dan konsentrat busa, sistem peralatan pro-porsi (Foam Proportioning System) yang handal dan tentunya faktor yang tak kalah pentingnya adalah Teknik pemadaman, dimana akan sangat bergantung kepada seorang petugas pemadam kebakaran yang profesional. Sistem pemadaman dengan menggunakan busa (Foam) seperti Gambar 6 merupakan metode pemadaman dengan mekanisme sebagai berikut : 1. Penyelimutan (Blanketing, smothering) Busa yang dihasilkan akan merambat pada permukaan cairan sehingga akan menutupi seluruh area yang terbakar. Hal ini akan mereduksi atau membatasi suplai udara (O2) yang merupakan salah satu unsur terjadinya api.


2.

3.

4.

Menahan Uap Bahan Bakar (Suppresing) Dengan adanya lapisan busa di atas permukaan yang terbakar maka akan menahan uap bahan bakar sehingga memperkecil kemungkinan untuk terjadinya Reignition. Pendinginan (Cooling) Salah satu sifat fisis dari media pemadam busa adalah kemampuan busa untuk menjadi air (Knock down drained time). Proses ini akan mengakibatkan pendinginan pada bahan yang terbakar sehingga akan mengurangi unsur panas dari proses pembakaran. Pemisahan Api dari sumber bahan bakar (Separation)

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Alat Pemadam tabung busa mekanik. Foam Sample Container. Foam Colector Board. Stop Watch. Gelas Ukur 1000 ml. Gelas Ukur 100 ml.

Gambar 7. Peralatan Uji Pemadaman Kebakaran Minyak Gesoline C. Set-up Peralatan

Pemakaian pemadam busa akan menghasilkan suatu penghalang atau pemisah antara sumber (bahan bakar) dengan api.

Gambar 8. Set-Up Peralatan Uji Keterangan gambar sampling container: 1. Container Ukuran  Diameter : 8”  Tinggi : 2” 2. Lebar screen : 2 3. Kemiringan Screen : 45o

Gambar 6. Teknik Pemadaman dengan Sistem Pemadam Busa Mekanik 1.

METODE

A. Percobaan Pemadaman Kebakaran Minyak Gasoline Percobaan pemadaman kebakaran minyak gasoline pada peralatan uji lab simulasi mekanik untuk mengkaji kemampuan busa dalam pengertian efektif (waktu pemadam relatif singkat, dan jumlah foam minimal) dengan menggunakan Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 sebagai bahan busa mekanik. B. Peralatan yang digunakan Peralatan yang digunakan dalam metode pengujian ini seperti Gambar 7 antara lain:

101

D. Pelaksanaan Uji Pemadaman Kebakaran Minyak Gasoline Pelaksanaan percobaan pemadaman kebakaran untuk minyak jenis gasoline seperti Gambar 9 dilakukan masing-masing sebanyak lima kali dengan menggunakan bahan campuran foam concentrate dan air pada persentase 1% sampai dengan 6%, konsentrat dengan campuran air pada persentase 99% sampai dengan 94%, prosedur percobaan dilakukan: 1. Ambil bahan bakar dan masukkan dalam container sebanyak 200 ml.


2.

Tempatkan container di Foam Collector Board. Siapkan tabung busa mekanik yang berisi bahan campuran Foam Solution. Lakukan penyalaan pada bahan bakar, tunggu sampai permukaan bahan bakar terbakar.

3. 4.

Gambar 9. Pelaksanaan Percobaan Pemadaman Kebakaran Minyak Gasoline

5.

6.

Lakukan pemadaman dengan menyemprot busa diarahkan ke Foam Colector Board, secara gravitasi busa akan turun dan menutupi permukaan cairan minyak yang terbakar Lakukan pencatatan waktu dengan stop watch pada saat api padam

E. Data Hasil Percobaan Uji pemadaman kebakaran minyak ga soline ini untuk melihat seberapa besar waktu yang digunakan untuk pemadaman minyak gasoline dari konsentrasi konsentrat antara 1% sampai dengan 6%, hasilnya dapat dilihat pada Tabel 2. Dari Tabel 2. dapat dilukiskan hubungan antara waktu pema-daman dengan konsentrasi konsentrat seperti pada Gambar 10.

Tabel 2. Data Hasil Uji Busa Mekanik Fluoroprotein Concentrate FP-70 untuk Pemadaman Kebakaran Minyak Gasoline No.

Konsentrat (X)

Percobaan y1 (detik)





Waktu Ratarata (detik)

1

0,01

10,2

10,5

9,8

9,8

9,5

9,96

2

0,02

7

7,2

6,8

7,4

7

7,08

3

0,03

5,1

5,6

5,7

5,2

5,4

5,40

4

0,04

4,8

4,6

4,2

4,4

5

4,60

5

0,05

4,1

4

3,8

3,4

3,4

3,74

6

0,06

2,8

2,2

2,8

2,6

2,8

2,64

Gambar 10. Korelasi Konsentrasi Konsentrat vs Waktu Pemadaman


dilihat pada Gambar 11 dan dapat dinyatakan sebagai berikut :  Prosentasi konsentrat diambil pada 2%.  Nilai SG sebesar 1.0995.  Nilai Ekspansi sebesar 6,95 kali.  Nilai Drain Time sebesar 3,45.  Volume busa sebesar 1444 ml.  Waktu pemadaman 7,08 detik.

E. Hubungan % Konsentrat dengan Waktu Pemadaman Nilai % konsentrat merupakan kepekatan dari cairan bahan busa, makin tinggi % konsentratnya maka semakin tinggi cairan busa tersebut mengembang dan akan semakin cepat proses pemadam api, kondisi ini dikatakan sebagai proses pemadaman yang efektif dan ekonomis (waktu pemadaman singkat dan penggunaan busa sedikit) seperti Tabel 3 dan Tabel 4. Tabel 3. Data Volume Busa Hasil Uji Busa Mekanik Fluoroprotein Concentrate FP-70 untuk Pemadaman Kebakaran Minyak Gasoline No.

Konsentrasi Konsentrat

Volume Busa ratarata (ml)

1. 2. 3. 4. 5. 6.

0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06

1407,2 1444 1456 1464 1472,5 1475,8

Gambar 11. Hubungan Kualitas Busa Mekanik Terhadap Pemadaman Jenis Bahan Bakar Gasoline Ini menunjukkan bahwa konsentrasi konsentrat pada 2.2% ekonomis karena waktu pemadaman yang singkat yaitu se-besar 7,08 detik dan ekonimis dengan jumlah busa lebih sedikit yaitu sebesar 1444 ml dan nilai ekspansi cukup besar dengan waktu drainage time yang cukup lama.

2.

PEMBAHASAN Pengaruh jenis minyak gasoline yang mempunyai karateristik tertentu adalah minyak kelas IA yang mempunyai struktur senyawa rantai lurus maupun siklik dengan boiling range 38oC – 215oC dan tekanan uap 62 Kpa sangat berpengaruh terhadap kualitas busa, sehingga dari hasil uji coba yang sudah dilakukan sebelumnya, maka hubungan kualitas busa mekanik terhadap jenis bahan bakar gasoline yang akan dipadamkan, dapat

4. SIMPULAN Hasil analisa uji Fluoroprotein Foam Concentrate FP 70 dari konsentrasi dengan hasil yang ekonomis dan efektif, yaitu :

Tabel 4. Data Hasil Uji Percobaan Spescific Gravity, Ekspansi, Drainage Time dan Waktu Pemadaman Konsentrat

S.G

Ekspansi

Drainage

Volume busa rata – rata untuk Pemadaman

Waktu Pemadaman

Time

(ml)

(detik)

0,01

1,0099

5,5

3,54

1407,2

9,96

0,02

1,0995

6,95

3,45

1444

7,08

0,03 0,04 0,05 0,06

1,1046 1,1095 1,1125 1,167

8,45 9,65 10,32 10,84

3,32 3,2 2,54 2,32

1456 1469 1472,5 1475,8

5,4 4,6 3,75 2,64

103


1.

2.

3.

11. Vervalin, Charles H; “Fire Protection Manual for Hydrocarbon Processing Plant”, volume 1, third edition, 12. Walpole Ronald E ; Myers Raymond H, “Ilmu Peluang dan Statistika Untuk Insinyur dan Ilmuwan”, Edisi ke-4.

Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 sebagai bahan pembuat busa mekanik adalah pada proses konsentrasi konsentrat 2.2% yang ekonomis untuk digunakan pada pemadaman kebakaran minyak jenis gasoline. Fluoroprotein Foam Concentrate FP-70 sebagai bahan pembuat busa mekanik adalah pada proses konsentrasi konsentrat 6% yang efektif untuk digunakan pada pemadaman kebakaran minyak jenis gasoline, namun tinjauan dari segi ekonomis kurang tepat Tinjauan dari korelasi antara 1% dengan yang 6% lebih menguntungkan menggunakan cairan konsentrat Fluoroprotei Foam Concentrate FP-70 dengan konsentrasi yang 2.2%

5. DAFTAR PUSTAKA 1. Box, George E.P; Hunter, William G; Hunter, J. Stuart; “Statistics for Experimenters, An Introduction to Design, Data Analysis, and Model Building”. 2. Hickey, Herry E; WPI;. “Foam System Calculations”. 3. Montgomery,Douglas C; “Design and Analysis of Experiments”, second edition. 4. …………..; EGS 626; “Fire Protection Storage Tanks”. 5. …………..; ”Fire Protection Handbooks”. 6. ………..…; IFSTA; “Essential of Fire Fighting”, third Edition. 7. …………..; IFSTA; “Pinsiciple of Foam Fire Fighting”, First Edition. 8. …………..; International Fire Service Training Association; “Fire Stream Practies”. 9. …………...; NFPA 11, National Fire Protection Association 11; “Low Expantion Foam and Combined Agent System”. 10. Tuve, Richard L; “Pr”ples of Fire Protection Chemistri”.

104

ANALISA MEDIA PEMADAM FLUOROPROTEIN FOAM CONCENTRATE FP-70 PEMADAMAN KEBAKARAN MINYAK GASOLINE

Recommend Documents