BAB IV HASIL DAN ANALISA
4.1
Tata Cara Pengambilan Data Pengambilan data volatile gas dari sensor sangat menentukan kehandalan
diagnose yang akan didapatkan. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pengambilan data volatile gas, yaitu: Sensor yang digunakan dalam pengambilan data. Posisi tempat sensor diletakan. Kandungan volatile matter ditentukan berdasarkan pengukuran berat yang hilang bila batubara dipanaskan pada kondisi spesifik tanpa udara luar serta dikoreksi dari jumlah kadar air. Letak sensor terdapat pada sisi masuk (inlet) batubara menuju tempat penyimpanan (bunker) dan sisi keluaran (outlet) bunker. Sehingga terjadi dua kali pengambilan data yang dilakukan yaitu pada saat batubara masuk dan pada saat batubara keluar bunker.
34
35
Gambar 4.1 Inlet-Outlet Bunker Pengambilan data dilakukan pada sebuah tempat dimana tempat tersebut berpotensi tejadinya self combustion. Data tersebut diperoleh dari sebuah sensor yang kemudian sensor akan menirimkan data menuju modul dan selanjutnya akan di interfacing dan diolah datanya oleh aplikasi sehingga akan menunjukan keluaran berupa perintah penanggulangan yaitu spray water. Data inputan dari sensor akan diolah modul dan keluaran modul akan di interfacing. Data interfacing tersebut adalah Hidrocarboon (%), metan (%), dan karbon monoksida (%). Aplikasi Interfacing (delpi) akan mengolah data dan hasil keluarannya berupa Volatile Matter.
36
( )
( )
( )
Dengan bantuan data laboratoium yang berupa ash content, fixed cabon, dan ukuran batubara (mesh). Nilai Harga volatile ratio dapat ditentukan dengan mengolah data pada aplikasi.
( ) ( ) 4.2
Pengolahan Data Aplikasi Pada pengambilan data telah dijelaskan bahwa hasil input dari sensor akan
diolah oleh modul dan selanjutnya dikirimkan untuk di interfacig dan diolah oleh aplikasi. Pada Skripsi ini akan membahas cara aplikasi mengolah data. Data hasil sensing akan menampilkan harga Hidrokarbon (%), metan (%), dan ukuran batubara (mesh). Harga tersebut merupakan acuan pada perhitungan volatile matter (%). Volatile matter merupakan nilai rata-rata dari harga hasil sensing tersebut. Harga volatile matter akan menghasilkan volatile ratio. Harga volatile ratio >12% kemungkinan ledakan selalu ada. Aplikasi deteksi ini mebatasi output spray water, yaitu apabila nilai volatile ratio kurang atau sama dengan 12 % tidak ada perintah spray. Apabila nilai volatile ratio kurang dari 50% dan lebih dari 13% perintah spray selama 2 detik. Dan apabila harga volatile ratio lebih dari 50% perintah spray selama 5 detik.
37
Komponen abu juga sangat berpengaruh pada terjadinya bahaya ledakan. Kandungan abu lebih dari atau sama dengan 70% maka tidak ada perintah spray. Apabila kandungan abu kurang dari 70% dan lebih dari 30% perintah spray selama 2 detik. Dan apabila kandungan abu kurang atau sama dengan 30% perintah spray selama 4 detik. Partikel ukuran batubara juga merupakan salah satu penyebab terjadinya ledakan. Apabila nilai partikel lebih atau sama dengan 150 mesh, perintah spray pada aplikasi selama 3 detik. Apabila partikel ukuran kurang dari atau sama dengan 100 mesh tidak ada perintah spray. Dan apabila partikel kurang dari 150 mesh dan lebih dari 100 mesh maka perintah spray selama 1 detik. 4.3
Langkah Pengujian Aplikasi 1. Buka aplikasi, maka akan muncul tampilan layar gambar 4.2 2. Run program, kemudian masukan nilai data kondisi dari hasil laboraturium, 3. Masukan nilai gas sensing I, 4. Klik analyze untuk mengetahui waktu spray tingkat pertama, 5. Masukan nilai data gas sensing II, 6. Klik analyze gas yang kedua untuk hasil akumulasi waktu kedua, 7. Tombol clear untuk menghapus data, 8. Tombol close untuk keluar.
38
Gambar 4.2 Tampilan Aplikasi
Gambar 4.3 Tampilan sensing I
39
Pada langkah pengujian gambar 4.3 hydrocarbon terbaca pada sensor sebesar 60%, gas methan 50% dan gas carbon monoksida 40% maka akan didapat nilai volatile matter sebesar 50%. ( (
) )
(
)
(
)
Pada hasil pengujian batubara di laboratorium didapatkan nilai ash containt, ukuran partikel dan fixed carbon. Data hasil laboratorium berupa fixed carbon merupakan sebuah nilai yang bersama dengan volatile matter dapat dikonversi menjadi volatile ratio. Pada gambar 4.3 nilai fixed carbon sebesar 44% dan hasil perhitungan data volatile matter sebesar 50%. Maka dapat diketahui nilai volatile ratio yaitu 53.1914%.
(
)
( (
)
) (
)
Dalam gambar tetulis data batubara hasil laboratorium yaitu ash contain (5.9%), ukuran partikel (200 mess) dan fixed carbon (44%). Dan nilai hasil perhitungan main program 1 dan main program 2 didapat hasil volatile matter (50%) dan volatile ratio (53.1914%). Berdasarkan main program 3, perhitungan output berupa spray dapat diketahui. Volatile ratio kurang dari atau sama dengan 12 % tidak ada perintah spray. Volatile ratio kurang dari 50% dan lebih dari 13% perintah spray selama 2 detik. Volatile ratio lebih dari 50% perintah spray selama 5 detik. Jadi pada volatile ratio spray sebesar 5 detik. Main program 3 juga mengolah data ash containt dan nilai partikel batubara. Kandungan abu lebih dari atau sama dengan 70% maka tidak ada perintah spray. Kandungan abu kurang dari
40
70% dan lebih dari 30% perintah spray selama 2 detik. Kandungan abu kurang dari atau sama dengan 30% perintah spray selama 4 detik. Nilai ukuran partikel lebih dari atau sama dengan 150 mesh, perintah spray selama 3 detik. Partikel ukuran kurang dari atau sama dengan 100 mesh tidak ada perintah spray. Partikel kurang dari 150 mesh dan lebih dari 100 mesh perintah spray selama 1 detik. Jumlah spray pada gambar 4.3 merupakan penjumlahan dari total spray volatil ratio, ash contain dan nilai spray berdasarkan ukuran partikel batubara. Jumlah spray dari volatile ratio sebesar 5 detik, jumlah spray dari ash containt sebesar 4 detik, dan jumlah spray dari ukuran partikel batubara sebesar 3 detik. Dan hasil penjumlahannya sebesar 12 detik. Sedangkan pada gambar 4.4 sensing data yang kedua didapat nilai hydrocarbon (20%), gas methane (10%), dan carbon monoksida (10%). Sehingga didapat nilai volatile matter 13.333%. ( (
) )
(
)
(
)
Dan didapat nilai volatile ratio sebesar 23.2558% dengan proses perhitungan: (
)
( (
)
) (
)
Setelah hasil tersebut didapat, main program 3 sensing kedua dapat mengolah data yang hasilnya adalah volatile ratio selama 2 detik, pada ash
41
containt selama 4 detik, dan pada ukuran partikel batubara spray sebesar 3 detik. Sehingga pada gambar 4.4 hasil penjumlahannya adalah 9 detik.
Gambar 4.4 Tampilan Sensing II
4.4
Data Sample Ledakan debu batubara disebabkan oleh ukuran partikel debu (>20 mesh
atau 0,833 mm) dan hubungan antara zat terbang dan derajat peledakan. Apabila volatile ratio >0,12 maka kemungkinan terjadinya ledakan batubara selalu ada. Bila komponen abu dalam debu batubara > 70% - 80% maka tidak perlu takut bahaya ledakan. Kondisi akan meledak terjadi bila partikel-partikel halus cukup waktu mengembang (floating time). Juga adanya gas-gas pembakar dalam udara dapat membantu terjadinya peledakan.
42
Pengambilan data volatile diambil pada area yang berpotensi adanya ledakan. Area Scrapper Conveyor merupakan tempat strategis terjadinya ledakan. hal ini dikarenakan pada area tersebut merupakan tempat berkumpulnya batubara menuju bunker dan tempat berkumpulnya udara panas. Table 4.1 Data Penyulut Ledakan ukuran partikel (mesh)
debu
air
zat terbang
karbon tetap
abu
35-48 48-65 65-100 100-150 150-200 200-270 >270
41,5 47,5 51,2 65,5 76,2 80,0 82,0
0,70 0,64 0,33 0,30 0,30 0,34 0,48
45,58 45,11 44,65 44,73 44,41 45,47 46,68
49,10 50,20 50,44 49,73 49,72 46,36 44,41
4,62 4,05 4,58 5,24 5,57 7,83 8,43
Data yang diterima sensor selanjutnya akan diproses oleh aplikasi computer dan akan memberikan cara penanganan atas kondisi tersebut. Penanganan berupa spray water yang memiliki tekanan sekitar 4.5
.
Analisa data Dari hasil percobaan data yang dilakukan pada batubara dari tambang
Adaro dan bukit asam yang memiliki data sebagai berikut:
43
Tabel 4.2 Sampling and Analysis Adaro Parameter
Unit
Result
Total Moisture Inherent Moisture Ash Content Volatile matter fixed carbon total Sulfur Gross Calorific Value
% % % % % % Kcal/Kg
10.26 5.97 41.33 42.44 0.60 6111
Dari hasil sampling tersebut dapat diketahui ash content, Carbon, dan ukuran batubara yang di distribusikan. Dengan menggunakan Persamaan dibawah ini, analyze spray water akan memiliki data: ( (
) )
(
(
)
(
(
)
(
)
)
) (
)
Jumlah spray pada volatile ratio kurang dari 50% dan lebih dari 13% perintah spray selama 2 detik. Jumlah spray pada ash containt kurang dari 30% perintah spray selama 4 detik. Jumlah spray pada ukuran partikel batubara 150 mesh, perintah spray selama 3 detik. Maka total jumlah spray adalah 9 detik. (
)
(
)
(
)
(
)
44
Tabel 4.3 Tabel gas sensing I Parameter volatile ratio Hydrocarbon Methane As Content Volatile matter fixed carbon monoxide carbon Spray ukuran partikel
satuan % % % % % % % second mesh
Result 32.258 20 20 5.9 20 42 20 9 150
Tabel 4.4 Tabel Sensing II Parameter volatile ratio hydrocarbon methane As Content Volatile matter fixed carbon monoxide carbon spray ukuran partikel
Unit % % % % % % % second mesh
Result 26.315 15 15 5.9 15 42 15 9 150
Pada tabel 4.4 dilakukan sensing kedua dengan hydrocarbon (15%), methane (15%), dan monoxide carbon (15%). Volatile matter sebesar 15% yang diperoleh dari
perhitungan: ( (
) )
(
)
(
)
Nilai volatile ratio sebesar 32.258% yang merupakan keluaran dari perhitungan:
45
(
(
)
(
)
) (
)
Jumlah spray pada ash contain selama 4 detik karena nilainya kurang dari 30%, jumlah spray pada ukuran partikel selama 3 detik karena ukuran batubara 150 mess, dan jumlah spray pada volatile ratio selama 2 detik karena nilainya kurang dari 50% dan lebih dari 13%. Maka jumlah spray adalah 9 detik. (
)
(
)
(
)
(
)
