PRESENTASI TUGAS AKHIR

PRESENTASI TUGAS AKHIR

PERANCANGAN FIRE INTEGRATED SYSTEM MENGGUNAKAN CARBON DIOXIDE TOTAL FLOODING DI RUANGAN TRAFO TEGANGAN MENENGAH STUDI KASUS PT.SAMATOR GAS BAMBE - GRESIK

Penyusun Tugas Akhir: Prima Imanta Ginting NRP : 6506.040.019 DOSEN PEMBIMBING Priyo Agus Setyawan, ST Annas Singgih Setiyoko, ST,MT

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

PEN DAH U LUAN 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



carbon dioxide Total Flooding Efisien dan Efektif

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

2

PEN DAH U LUAN Perumusan Masalah, Tujuan & Batasan Masalah 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 (CO2).  Perancangan tanpa memperhitungkan estimasi biaya dan merek peralatan secara detail.

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

3

TI N JAUAN PU S TAKA 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 19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

4

TI N JAUAN PU S TAKA



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



Media pemadam karbondioksida - non conductive - tidak berbau - tidak merusak peralatan - mereduksi konsentrasi O2 (21 % sampai ± 14 %

19 mei 2010

>>>>

Kebakaran kelas C (instalasi listrik)

Sidang Tugas Akhir

5

TI N JAUAN PU S TAKA

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

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

6

METODOLOGI PENELITIAN Studi lapangan

Studi literatur

Data skunder - Layout ruangan Trafo - MSDS karbon dioksida

Data Primer - Data Fasiltas Trafo Tegangan menengah dan switchgear

Perumusan masalah

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

Kesimpulan dan Saran

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

7

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) pada Transformator dan Switchgear “ MODERATE”

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

8

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA Sistem pengoperasian carbon dioxide total flooding Audible alarm Detector A

Fire Alarm Control Panel

Fire

Visual alarm

Detector B

CO2 Cylinder

CO2 release

valve Open

Nitrogen pilot cylinder

Exhaust area after extinguihment

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

9

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA 2.34m



volume peralatan

0.33m

0.75m

1. Trafo 6300 kVA 2.34 m x 3.17 m 2 x 0.33 m x 1.66 m = 8.47 m2 x 1.8 m

= 7.39 m2 = 1.08 m2+ = 8.47 m2 = 15.24 m3

Volume

= 15.24 m3

2. Trafo 2500 kVA = 2.48 m x 2.24 m = 2 x 0.66 m x1.80 m

= 7.94 m2 x 1.5 m Volume

= 5.55 = 2.40 m2+ =7.94 m2 = 11.92m3 = 11.92m3

3.17m

1.66m

TRANSFORMATOR 6300 KVA

2.48m

m2

0.66m

0.22m

1.80m

2.24m


19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

10

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA 2.48m

3. Trafo 200 kVA = 2.48 m x 2.24 m = 2 x 0.66 m x1.80 m = 7.94 m2 x 1.5 m Volume

0.66m

= 5.55 = 2.40 m2+ =7.94 m2 = 11.92m3 = 11.92m3

0.22m

m2

1.80m

2.24m


4. Trafo 2500 kVA = 2.48 m x 2.24 m = 2 x 0.66 m x1.80 m = 7.94 m2 x 1.5 m Volume

2.48m

= 5.55 m2 = 2.40 m2+ =7.94 m2 = 11.92m3 = 11.92m3

0.66m

0.22m

1.80m

2.24m


19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

11

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA 5. Panel switchgear I Volume

6.60 m

= 21.38 m3 1.80 m

OUT GOING C2H22

LONA II

H2 PLANT

LONA III & II

LONA III

PANEL PLN

PANEL SWITCHGEAR

6. Panel swicthgear II Volume

= 12.15 m3

Total volume dari peralatan = 84.52 m3

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

12

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA Perancangan Fire Integrated System  

Hazard Volume Kebutuhan CO2 konsentrasi CO2 = 50 %

= Volume kosong ruangan – Total volume peralatan =765 m3 – 84.53 m3 = 680.47 m3 ( Tabel Flooding Factor for Specific Hazards)

flooding Factor

= (1.33 kg CO2/m3)

kebutuhan CO2

= = 511.63 Kg CO2



Konsentrasi CO2 50%

Total kebutuhan CO2

19 mei 2010

Material Conversion Factor (TabelMaterial Conversion Factor)

= 818 Kg CO2

Sidang Tugas Akhir

13

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA Tabel Flooding Factor for Specific Hazards

Material conversion factor

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

14

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA Perancangan Fire Integrated System





Penentuan jumlah Tabung karbondioksida

Flow rate Karbondioksida - Total kebutuhan Karbondioksidan(Wf) - Discharge duration (Tl)

= 18 Tabung Karbondoksida = 818 Kg = 7 menit

Flow rate karbondioksida release dari tabung sampai multijet nozzle sebesar 83.47 Kg/min

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

15

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon 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

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

16


19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

17

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding 

Tabung Karbondioksida  Kapasitas = 45.5 Kg  Tekanan Uji = 155 bar pada suhu 550C



Klem valve  Menahan karbondioksida tidak release dari Tabung 

Tekanan untuk mendorong piston pada klem valve = 23 bar

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

18


Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding 

Actuator  Nitrogen pilot cylinder

o o o o o

19 mei 2010

= 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 .

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

Sidang Tugas Akhir

19


Actuator 

Valve actuator o o o



= Dipasang pada klem valve dan akan memanfaatkan tekanan nitrogen dari nitrogen pilot cylinder untuk mendorong piston klem valve.

Pilot port Safety pin Lever (pengungkit)

Flexible loop o Check valve manifold connection o Cylinder valve gas outlet connection

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

20

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

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

21



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 o Tegangan

19 mei 2010

= 90 dB = 24V DC

Sidang Tugas Akhir

22


Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding 

Visible alarm tanda peringatan >>>>> light o o o



Bahan Tegangan Dimensi A = 9,2 cm B = 7.8 cm

= fire – proof plastic steel = 24 V DC C = 4.2 cm

Titik panggil manual Mengaktifkan alarm secara manual. o Bahan = steel plate o Penempatan = 1.4 m dari lantai

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

23

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA 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 untuk electric 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

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

24

PENGUMPULAN & PENGOLAHAN DATA Peralatan Fire Integrated System menggunakan carbon dioxide total flooding Tabel flow rate and pipe size



Sistem perpipaan  Flow rate karbondioksida  Jenis pipa  Nominal pipa  Diameter luar pipa  Diameter dalam  Panjang pipa manifold  Panjang pipa tegak  Panjang pipa cabang nozzle  Panjang pipa utama



Sambungan pipa  Elbow 900 ¾ in o Dimensi A= 1 5/16 in B = ¾ in C= 9/16 in D = 11/2 in

19 mei 2010

= 83.47 Kg/min = Galvanized steel (ASTM A 53) = ¾ in schedule number 40 = 26.67 mm = 23.8 mm = 2.69 m = 3.1 m = 1.026 m = 23.72 m

Sidang Tugas Akhir

25






Cross ¾ in o Dimensi A= 1 1/2 in B = 9/16 in

Tee o

¾ in

Dimensi A = 1 5/16 in B = ¾ in C = 9/16 in



Cap o

19 mei 2010

C = ¾ in D = 1 5/16 in

E = 1 ½ in

D = 1 ½ in

¾ in

Dimensi A= 1 ½ in

B = 9/16 in

Sidang Tugas Akhir

26




Penurunan Tekanan       

(Pressure Drop) = ¾ in = 26.67 mm : 0.02667 m = 294.14 Kg/min = 2,47 x 10-3 m3/s = 750 psia (5171 kPa) = 1977 Kg/m3 = 35.1 ft/0R = 19.3 m/K = 26.82 m

Diketahui nominal size Diameter Debit CO2 yang digunakan Tekanan awal (P1) Massa jenis karbondioksida () Gas constant(karbondioksida) Panjang pipa



Luas permukaan pipa



spesifik massa



Kecepatan aliran Fluida 19 mei 2010

()

= .g = 1977 Kg/m3 x 10 m/s2 = 19770 Nm3 = 19.77 kN/m3

Sidang Tugas Akhir

27




Kekasaran relatif



Kecepatan rata - rata berat karbondioksdia



Penurunan tekanan dihitung dari pipa manifold sampai nozzle terjauh.

19 mei 2010

( galvanized iron =0.15 mm)

Sidang Tugas Akhir

28


Maka P2 sesungguhnya adalah



Jadi penurunan tekanan karbondioksida sampai nozzle terjauh P1 – P2 = 5171 kPa – 5160.42kPa = 10.58 kPa = 0.1058 bar.

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

29



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 12 Stancard on carbon dioxide extinguishing system) o “carbon dioxide gas can injury or death, when alarm operates vacate immediately”

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

30

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.

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

31

Wiring diagram

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 FIRE ALARM CONTROL PANEL DC 24 V DC 24 V DC

Keterangan Resistor Junction box

TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

Photoelectric smoke detector Manual push button

Pembimbing WIRING DIAGRAM

Audible alarm Visual alarm Electric solenoid actuator

Dibuat Nama : Prima Imanta Ginting NRP : 6506 040 019

1. Priyo Agus Setyawan, ST 2. Anas Singgih Setiyoko,ST,MT

Perancangan Fire Integrated system menggunakan carbon dioxide total flooding

Fire alarm control panel Grounding

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

2010

32

Hazard communication

labeling

Warning sign

33 19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

Gambar penempatan peralatan • • • • • • • • • • • • • • • • •

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

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

34

Gambar perancangan

19 mei 2010

Sidang Tugas Akhir

35

TERIMA KASIH

36

PRESENTASI TUGAS AKHIR

Recommend Documents