Perancangan dan Pembuatan Simulasi Fire Integrated System untuk kebakaran minyak (Kelas B) berbasis Mikrokontroller
Mahendra Duta Apriono K3-VIII A 6506 040 010
BAB I
Latar Belakang Hasil Kuesioner dengan responden 97 mahasiswa K3 : 1. belum merasa cukup mengetahui cara kerja integrated system
tersebut secara teori saja 70,1 % 2. Selanjutnya 63,9 % mahasiswa menyatakan mengalami kesulitan
dengan metode pembelajaran SPPK di kampus dengan alasan terbanyak adalah kurangnya alat peraga atau simulasi. 3. 98,9 % responden memilih untuk diadakan sebuah simulasi Fire
Integrated System.
Batasan Masalah 1.
Penelitian ini tidak membahas mengenai sistem perpipaan secara mendalam seperti pengelasan, cara penyambungan pipa dan jenis aliran dalam pipa.
2.
Perencanaan khususnya mengacu pada SNI 03-3985-2000 dan NFPA 11A
3.
Perhitungan jarak antara detektor hanya dilakukan berdasarkan pertimbangan ketinggian langit-langit saja.
4.
Peralatan simulasi integrated system tidak sedetail instalasi yang sebenarnya.
5.
Instalasi Integrated system terdapat pada maket ruangan.
6.
Perencanaan simulasi difokuskan pada klasifikasi kebakaran kelas B (kebakaran minyak).
7.
Dimensi yang digunakan adalah ruangan yang diasumsikan ruangan Flammable Storage dengan dimensi 15 m x 15 m x 6 m.
BAB II
Tinjauan Pustaka Integrated System adalah suatu sistem yang terdiri dari sistem deteksi, sistem alarm, dan sistem pemadam secara otomatis. Sistem tersebut digabung atau diintegrasikan menjadi 1 sistem secara utuh.
Sistem Deteksi dan Alarm Kebakaran 1. 2. 3. 4.
Detektor Titik Panggil Manual (TPM) Kontrol Panel Alarm
Peralatan Integrated System
1. 2. 3. 4. 5.
Proportioner Bladder Tank Foam Generator Deluge Valve Hydraulic Concentrate Control Valve
Flow Chart Pengerjaan Tugas Akhir
BAB III
FLOW CHART ALAT
BAB IV
Pengolahan dan Analisa Data 1.
Kriteria Desain maket : • P.Ruang = 15 m • L.Ruang = 15 m • T.Ruang = 6m • Faktor pengali menurut SNI 03-3985-2000 = 64% • Jarak max antar detektor PER/MEN/02/1983 = 7m Perhitungan : S = 64% x 7 = 4,48 ½ S = 4,48 : 2 = 2,24
Jumlah Detektor :
P = 15 m: 4,48 = 3,34 ≈ 4 buah L = 15 m : 4,48 = 3,34 ≈ 4 buah
Jadi, jumlah detektor = 4 x 4 = 16 buah Perhitungan Kapasitas Foam Generator
NFPA 11A V = 15 m x 15 m x (6 + 0,6) = 1035 m3 = 476 m3/min Perhitungan kebutuhan foam concentrate
= Total foam solution x waktu operasi x persentase foam = 693 L/min x 25 min (menurut NFPA 11A) x 0,0275 = 476,4375 l Perhitungan Kebutuhan air :
Jumlah air = 16848,56 l
Desain Maket
Desain Ruang Flammable Storage
Desain Instalasi Integrated system
Perhitungan Perpipaan Diketahui : Time released = 25 menit Jumlah air yang dibutuhkan = 18533,41 l Diameter pipa yang dipakai = 3” = 0,0762 m Jadi,performancenya adalah Q= = = 741,3364 l/min = 0,741336 m3/min = 0,0123556 m3/s
Luas Penampang
A= V= = 0,0046 m2 = 2,7457 m/s Head Loss Pipa Utama Diket : V = 2,7457 m/s Viskositas kinematik air 300 C = 8,009 x 10-7 m2/s D = 0,0762 m L = 28,62 m g = 9,8 m2/s ε galvanized iron = 1,5 x 10-4 m Re = 2,6 x105 Kekasaran Relatif = 1,96 x 10-3
Head Loss major
Hf = 4,2 m Head Loss Minor Hl = 16,31 m Head Loss Pipa Cabang Diketahui : D pipa inlet foam generator = 1,25”=3,175 cm=0,03175 m L = 4,76 m Re = 306511,1 Kekasaran relatif = 1,96 x 10-3 ≈ 2 x 10-3 hf = 13,06 m
Head Loss Pipa Suction
Diket : Q = 0,0123556 m3/s L = 1,82 m D = 4” = 0,1016 m Re = 191520,3 kekasarn Relatif = 0,0015 Hf = 0,06 m Hl = 0,21 m Head Statis = 2,65 m Head Tekanan = 33,096 m
Head Total dan Daya Pompa
Head Total = Head loss pipa utama + head loss pipa inlet foam generator + head loss pipa suction + head stati s+ head tekanan Head Total = 69,586 m Q =741,3364 l/min = 0,741336 m3/min
Efisiensi = 62 %
Daya Air
Pw = 1,83 hp Daya Poros P = 2,95 hp Daya Penggerak Mula Pm = 3,73 hp
Perancangan dan Pembuatan Simulasi SKEMA ALAT
MAKET FLAMMABLE STORAGE
CONTROL SYSTEM Rangkaian Relay
Rangkaian Detektor
Rangkaian Supply
Buzzer Trafo Sistem Minimum
SOP (STANDARD OPERATION PROSEDUR) Sambungkan stop kontak pompa akuarium ke kotak kontak yang terdapat pada control
system. Sambungkan rangkaian sistem kontrol pada listrik rumah (kotak kontak AC 220 V) Campur bahan baku foam antara Alumunium Sulfat dan Natrium Bicarbonat dengan perbandingan 1 : 6 (contoh : 1 sendok Alumunium Sulfat dan 6 sendok Natrium Bicarbonat) dalam bak air lalu larutkan dengan air secukupnya. Nyalakan control system dengan memencet tombol (1) pada saklar ON/OFF yang terdapat pada trafo. Siapkan sebuah api yang kemudian ditaruh dibawah sensor suhu. Sensor LM35 akan merespon panas yang terdeteksi kemudian akan menyalakan pompa akuarium untuk memompa foam melalui relay secara otomatis. Setelah itu akan menyemprotkan foam pada sumber api untuk dipadamkan. Setelah padam dan tidak terdeteksi panas maka pompa akan berhenti memompakan foam setelah itu matikan control system dengan memencet tombol (0) pada saklar ON/OFF yang terdapat pada trafo. Cabut stop kontak trafo dan pompa akuarium lalu bersihkan maket dari cairan foam dan keringkan.
DEMO ALAT
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 1. Jumlah detektor yang dibutuhkan untuk keseluruhan area
flammable storage dengan dimensi panjang =15m, lebar =15m, dan tinggi = 6 m sebanyak 16 detektor panas. 2. Media pemadam menggunakan foam dan alat penyemprot air menggunakan nozel 3. Jumlah foam generator yang digunakan dalam perancangan ini sebanyak 3 buah dari produk ANSUL model Jet X5A yang memiliki spesifikasi Generator inlet pressure = 50 psi, foam output = 161 m3/min, dan flow foam solution = 231 l /min. 4. Sumber persediaan air berasal dari bak air (reservoir) dengan volume air yang dibutuhkan 18533,41 liter dan volume bak air adalah 22500 liter.
Diameter perpipaan yang digunakan adalah sebagai berikut : Diameter pipa isap sebesar 6” Diameter pipa utama adalah 3” Pipa inlet foam generator sebesar 1 ½ “. 5. Daya pompa yang diperlukan untuk ruangan flammable storage ini adalah 2,69 hp 6. Bahan yang digunakan untuk simulasi adalah acrylic dan untuk detektornya menggunakan sensor suhu LM35 yang diintegrasikan dengan control system yang terdiri dari rangkaian sistem minimum, relay, penguat detektor, dan supply untuk bisa memompa foam secara otomatis dari bak penampung menggunakan pompa akuarium. 7. Simulasi dalam tugas akhir ini menggunakan mikrokontroler ATMega 16 dan pemrogramannya menggunakan bahasa C. 5.
SARAN Dalam pembuatan simulasi sebaiknya sesuai dengan skala ruangan sebenarnya. Untuk jumlah detektor dan foam generator disesuaikan dengan kondisi sebenarnya. 2. Dalam pembuatan simulasi sebaiknya juga dapat mensimulasikan pencampuran antara foam concentrate dan air. 1.
SELESAILAH SUDAH
Hari/Tanggal : 30 Juni 2010 Tempat : Lab. Ergo Acara : Sidang Tugas Akhir Mahendra Duta A
