TINGKAT INTEGRITAS KESELAMATAN UNIT KALSINASI PABRIK YELLOW CAKE BERDASARKAN STANDAR EN 62061

SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012 ISSN 1978-0176

TINGKAT INTEGRITAS KESELAMATAN UNIT KALSINASI PABRIK YELLOW CAKE BERDASARKAN STANDAR EN 62061 Djoko Hari Nugroho Pusat Rekayasa Perangkat Nuklir Kawasan Puspiptek Gd no 71, Tangerang Selatan Email untuk korespondensi: [email protected]

ABSTRAK TINGKAT INTEGRITAS KESELAMATAN PADA UNIT KALSINASI-PABRIK PRODUKSI YELLOW CAKE BERDASARKAN STANDAR EN 62061. Pada makalah ini dibahas tentang perancangan fungsi keselamatan pada system instrumentasi pabrik Yellow Cake berdasarkan standar EN 62061. Standar EN 62061 mendefinisikan bagaimana menentukan tingkat Integritas Keselamatan (SIL). Integritas yang dihitung berdasarkan (a) besarnya konsekuensi dari peristiwa berbahaya, (b) nilai frekuensi dan durasi orang tersebut terkena bahaya, (c) nilai probabilitas terjadinya peristiwa berbahaya, (d) nilai kemungkinan mencegah atau membatasi lingkup membahayakan. Dengan menggunakan asumsi bahwa operator menerima paparan di zone bahaya dengan frekuensi 1 tahun sekali, kemungkinan terjadinya bahaya dan kemungkinan untuk menghilangkan bahaya, serta tingkat keparahan bahaya paling parah adalah cedera karena kejatuhan bagain dari tanur kalsinasi, maka dapat disimpulkan bahwa unit kalsinasi memiliki nilai SIL 2. Dengan demikian perancangan perangkat lunak dan perangkat keras sistem kontrol yang meliputi komponenkomponen sensor, logic processor dan aktuatornya harus memenuhi persyaratan SILCL 2 atau lebih tinggi. Kata Kunci : fungsi keselamatan, pabrik yellow cake, Tingkat Integrasi Keselamatan, EN 62061

ABSTRACT SAFETY INTEGRITY LEVEL OF CALCINATION UNIT-YELLOW CAKE PLANT BASED-ON EN 62061 STANDARD. The design of the plant safety functions of Yellow Cake Plant instrumentation system based on EN ISO 13849-1 standard was constructed in this paper. The EN 62061 defines how to determine Safety Integrity Level (SIL). The Safety Integrity Level measures performance of the safety function which is calculated based on (a) the magnitude of the consequences of hazardous events, (b) the frequency and duration of the person exposed to danger, (c) the probability of occurrence of adverse events, (d) the possibility of preventing or limiting the scope of harm. Using the assumption that the operator receives exposure in danger zone with a frequency of 1 year, the possibility of danger and possibility to eliminate the hazard, as well as the severity of the most serious hazard is injury from the fall of any part of the calcinations furnace, it can be concluded that the calcination units have a value of SIL 2. Thus the design of software and hardware control system components include sensors, logic processor and actuators should meet SILCL 2 requirement or higher. Keywords: safety function, yellow cake plant, Safety Integrity Level, EN 62061

PENDAHULUAN Biaya bahan bakar uranium adalah bagian kecil dari biaya pembangkitan energi nuklir. Dengan demikian dimungkinkan uranium di eksploitasi pada biaya bijih yang lebih tinggi, khususnya bagi Negara-negara yang memiliki kebijakan independensi dan ketahanan energi untuk listrik dari energi nuklir. Kekurangan suplai Djoko Hari Nugroho

uranium akan menyulitkan Negara-negara yang sudah memiliki PLTN namun tidak mempunyai cadangan uranium sekunder (pengkayaan kembali tailing uranium, proses ulang bahan bakar, dismantling hulu ledak nuklir, cadangan uranium sipil dan militer dan stok yang berlebih), dan sumber tambang primer. Teknologi yang sudah berkembang menunjukkan bahwa Uranium dapat dipisahkan dari 37

STTN-BATAN & PTAPB-BATAN

SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012 ISSN 1978-0176 asam fosfat. Pemisahan ini memiliki 2 keuntungan yaitu (a) terbebasnya produk asam fosfat dari Uranium, dan (b) diperolehnya Uranium sebagai hasil samping dari produksi asam fosfat. Dalam perancangan dan pembangunan instalasi diperlukan sumber daya manusia perekayasaan (engineering) di bidang-bidang proses, mekanik, sipil, elektrik, dan instrumentasi. Dalam pekerjaan tersebut; selain jaminan kualitas hasil, tingkat keselamatan komponen-komponen dalam instalasi juga harus mendapat perhatian. Perhatian besar pada permasalahan keselamatan sangat masuk akal, karena pada kenyataannya biaya yang dibelanjakan untuk mengkompensasi karyawan yang mengalami kecelakaan kerja di industri sangatlah besar. Biaya ini meliputi finansial dan non-finansial. Dampak besar terhadap keuangan dapat termasuk peningkatan premi asuransi, kehilangan produksi, kehilangan pelanggan dan bahkan hilangnya reputasi. Oleh karena itu perlu dilakukan beberapa upaya untuk pengurangan risiko dan dapat benar-benar meningkatkan produktivitas. Produsen yang berkehendak untuk memasok mesin untuk tujuan produksi atau memodifikasi mesin untuk digunakan sendiri, atau mengimpor mesin ke pasar Wilayah Ekonomi suatu negara harus memenuhi persyaratan standar. Mesin produksi menerapkan sistem keselamatan fungsional sesuai dengan standar.Di wilayah tertentu, misalnya Eropa,mesin dapat mengikuti salah satu dari dua standar alternatif Eropa yang dikembangkan oleh Organisasi Standarisasi Internasional (ISO) Komisi Elektroteknik Internasional (IEC). Yaitu EN ISO 13849-1 yang menggantikan standar lama EN 954-1. Standar keselamatan dasar mesin disusun antara lain untuk untuk meminimalkan risiko (EN ISO 121001:2003) dan risikopenilaian dalam pengurangan risiko (EN ISO 14121-1:2007). Standar untuk sistem pengaman elektronik secara resmi ditetapkan sebagai EN ISO 13849 -1:2008 (Keselamatan Mesin - Keselamatan terkait bagian dari sistem kontrol -Prinsip Umum untuk desain). Pada kenyataannya perangkat keselamatan suatu alat yang berbasiskan sistem elektronik berdasarkan standar produk tertentu. Industri menuntut penggunaan sistem elektronika dan programmable electronic untuk menjamin keselamatan. Dengan demikian standar harus disusun untuk memberikan bimbingan terhadap desainer, pengguna potensial dan programmer. Untuk tujuan ini telah disusun IEC 61508 yang merupakan sistem keselamatan fungsional listrik /elektronik / programmable electronic terkait dengan keselamatan sistem. Standar ini diadopsi

STTN-BATAN & PTAPB BATAN

dalam Uni Eropa sebagai EN 61508 pada tahun 2002. Keselamatan Fungsional (Functional Safety) merupakan solusi keselamatan untuk semua masalah mesin yang terkait dengan kontrol. Keselamatan fungsional tidak akan merevolusi industri mesin, namun akan memberikan desainer sedikit lebih fleksibel dalam memilih peralatan dan memungkinkan desain untuk menggabungkan beberapa elemen terprogram. Implikasinya adalah bahwa fungsi keselamatan dibangun ke dalam system fungsional. Hal ini mungkin benar jika diterapkan pada sistem proses, tapi untuk mesin pada umumnya lebih sederhana. Sebagai petunjuk dapat diikuti salah satu dari dua alternatif standar Eropa yang dikembangkan oleh International Organisasi untuk Standarisasi (ISO) Komisi Elektroteknik Internasional (IEC) antara lain EN ISO 13849-1 dan EN 62061 masing-masing. EN 62061 hanya berlaku untuk kontrol listrik sistem. Keduanya menggantikan standar lama EN 954-1, yang akan menjadi usang pada tanggal 31 Desember 2011. Kedua standar tersebut merupakan turunan dari keselamatan dasar mesin standar untuk meminimalisasi risiko- (EN ISO 12100-1:2003) dan -penilaian risiko dalam kerangka pengurangan risiko (EN ISO 14121-1:2007). Standar untuk sistem pengaman elektronik secara resmi ditetapkan sebagai berikut: EN ISO 13849 - 1:2008 (Keselamatan Mesin - Keselamatan terkait bagian dari sistem kontrol - Prinsip Umum untuk desain). Untuk mesin, jika terjadi situasi yang tidak aman atau darurat, maka tindakan biasa yang dilakukan adalah hanya mematikan listrik. Sistem proses sering lebih kompleks. Misalnya mixer, mungkin merupakan satu tahap pilihan yang aman dari proses. Tetapi bila proses berlangsung untuk menghasilkan produk, maka jika mixer dihentikan akan menyebabkan fluktuasi gangguan, sehingga dalam tahap ini tindakan untuk menghentikan mixer mungkin sekarang menjadi pilihan yang tidak aman. Dalam suatu mesin, kondisi yang berpotensi tidak aman dapat terdeteksi oleh terbukanya switch interlock. Dalam sistem proses, kondisi yang potensial tidak aman mungkin lebih sulit untuk ditentukan. Isyarat tersebut muncul pada tingkat dimana suhu atau tekanan tidak dapat diterima. Pada situasi tersebut harus digunakan logika keputusan. Posisi keselamatan mesin dalam banyak kasus ditempatkan di pinggiran fungsional sistem dan bertindak seperti lapisan pelindung. Dalam kenyataannya, keselamatan fungsional mesin tetap banyak berubah namun penggunaan elektronik dan relay pengaman yang dapat diprogram

38

Djoko Hari Nugroho

SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012 ISSN 1978-0176 dimungkinkan untuk menggantikan relay pengaman konvensional yang digunakan sebelumnya[1]. Penerapan prinsip-prinsip EN 62061 untuk mesin memungkinkan desainer untuk menggunakan berbagai macam komponen dan teknologi dalam keselamatan terkait perbaikan desain sistem dan memperkuat keandalan komponen dengan "arsitektur" dari sistem. Tidak semua komponen dan konfigurasi akan diterima tapi dengan menggunakan teknik verifikasi dan validasi desainer akan dapat menentukan kesesuaian mereka dalam aplikasi. Pada makalah ini tingkat integritas keselamatan (Safety Integrity Level = SIL) unit kalsinasi pada instalasi pengambil Uranium dari pabrik asam fosfat akan dianalisis. Menggunakan SIL ini, akan dapat didesain komponenkomponen perangkat lunak dan perangkat keras system control yang sesuai dengan persyaratan sehingga keselamatan instalasi akan dapat diterima untuk dapat dipergunakan di tengah masyarakat

TEORI Standar dalam Keselamatan Fungsional Keselamatan Fungsional merupakan solusi untuk keselamatan semua masalah mesin yang terkait dengan kontrol. Keselamatan fungsional tidak akan merevolusi industri mesin, namun akan memberikan desainer untuk lebih fleksibel dalam memilih peralatan dan memungkinkan desain untuk menggabungkan beberapa elemen terprogram. Implikasinya adalah bahwa fungsi keselamatan dibangun ke dalam fungsional sistem. Untuk sistem proses pendekatan seperti ini mungkin dapat dibenarkan namun aplikasi untuk mesin umumnya lebih sederhana. Organisasi International untuk Standarisasi (ISO) Komisi Elektroteknik Internasional (IEC) mengembangkan beberapa standar Eropa antara lain EN ISO 13849-1 dan EN 62061. EN 62061:2005 merupakan standar keselamatan Fungsional yang terkait dengan keselamatan listrik, elektronik dan sistem kontrol elektronik programmable. Lebih lanjut, EN 62061 hanya berlaku untuk sistem kontrol l strik. Kedua standar tersebut berada dalam lingkup keselamatan dasar mesin standar untuk minimalisasi risiko (EN ISO 12100-1:2003) dan penilaian risiko- dalam kaitan dengan pengurangan risiko (EN ISO 14121-1:2007). Untuk mesin, jika terjadi situasi yang tidak aman atau darurat yang biasa dilakukan dalam kategori tindakan aman hanyalah mematikan listrik. Sistem proses sering lebih kompleks. Balik dari kekuatan untuk, katakanlah mixer, mungkin pilihan yang aman pada satu tahap dari proses, tetapi sebagai proses berlangsung produk akan makin berfluktuasi dan menghentikan mixer dalam tahap Djoko Hari Nugroho

ini mungkin sekarang menjadi pilihan yang tidak aman. Dalam mesin negara yang berpotensi tidak aman dapat terdeteksi oleh pembukaan interlock switch atau melanggar tirai cahaya. Sekali lagi dalam sistem proses kondisi tidak aman yang potensial mungkin lebih sulit untuk menentukan, itu yang mengisyaratkan dengan tingkat yang tidak dapat diterima munculnya suhu atau tekanan, situasi di mana logika keputusan mungkin harus digunakan. Keselamatan Mesin adalah, dalam banyak kasus di pinggiran sistem fungsional bertindak seperti perisai pelindung. Dalam praktek mesin keselamatan fungsional tetap banyak berubah namun penggunaan elektronik dan deprogram "relay pengaman" adalah mungkin dimana konvensional "relay pengaman" yang digunakan sebelumnya[1]. Standar EN 62061:2005 "Keselamatan Mesin - keselamatan Fungsional listrik / elektronik / elektronik yang diprogram terkait dengan keselamatan sistem "adalah ID 61508 industri terkait sektor standar untuk mesin. Standar ini memiliki enam tujuan penting antara lain[2]: a) Manajemen keselamatan fungsional (Klausul 4) : Menentukan kegiatan manajemen dan teknis yang diperlukan untuk pencapaian keamanan fungsional yang dibutuhkan dari yang terkait dengan keselamatan bagian dari sistem kontrol (SREC). b) Persyaratan untuk spesifikasi yang terkait dengan keselamatan fungsi kontrol (klausul 5) : Menetapkan prosedur untuk menentukan persyaratan yang terkait dengan keselamatan fungsi kontrol. Persyaratan ini dinyatakan dalam spesifikasi kebutuhan fungsional, dan keselamatan integritas persyaratan spesifikasi. c) Desain dan integrasi system control terkait keselamatan listrik (klausul 6) : Menentukan kriteria seleksi dan / atau metode desain dan implementasi SREC untuk memenuhi persyaratan keselamatan fungsional antara lain : i. Pemilihan arsitektur sistem, ii. Pemilihan perangkat keras yang terkait dengan keselamatan dan software, iii. Desain hardware dan software, iv. Verifikasi bahwa hardware dan software yang dirancang memenuhi keselamatan fungsional persyaratan. d) Informasi untuk penggunaan mesin (klausul 7) : Menentukan persyaratan informasi untuk penggunaan SREC, yang harus disertakan dengan mesin antara lain : i. Penyediaan manual user dan prosedur, ii. Penyediaan manual pemeliharaan dan prosedur.

39


SEMINAR NASIONAL VIII SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012 ISSN 1978-0176 e) Validasi sistem pengendalian keselamatan listrik terkait (klausul 8) : Menentukan persyaratan untuk proses validasi yang harus diterapkan pada SREC, termasuk inspeksi dan pengujian SREC yang ditugaskan untuk memastikan bahwa persyaratan dalam spesifikasi persyaratan keselamatan dapat tercapai. f) Modifikasi sistem kontrol terkait keselamatan listrik terkait keselamatan listrik (klausul 9) Menentukan persyaratan untuk prosedur modifikasi yang harus diterapkan ketika memodifikasi SREC, antara lain : i. Modifikasi untuk setiap SREC direncanakan dengan benar dan diverifikasi sebelum membuat perubahan; ii. Persyaratan keselamatan spesifikasi SREC puas setelah setiap modifikasi telah terjadi Prinsip-prinsip yang dijelaskan berikut ini didasarkan pada kerangka pedoman yang diberikan oleh EN 62061. Standar EN 62061 EN 62061 adalah standar mesin-sektor tertentu dalam kerangka IEC 61508 yang merupakan standar untuk merancang system keselamatan listrik. Hal ini mencakup rekomendasi untuk integrasi, desain dan validasi terkait dengan keselamatan sistem listrik, elektronik dan programmable electronic untuk mesin kontrol elektronik. EN 62061 juga mencakup rantai keselamatan menyeluruh, misalnya sensor-logika aktuator. Selama seluruh fungsi keselamatan memenuhi persyaratan yang ditentukan, maka individu subsistem tidak perlu disertifikasi. Tingkat Integritas Keselamatan (Safety Integrity Level = SIL) EN 62061 mendefinisikan bagaimana menentukan Tingkat Integritas Keselamatan (SIL). Integritas Keselamatan mengukur kinerja fungsi keselamatan. Hal ini membantu mengukur

kemungkinan fungsi keselamatan yang dicapai ketika diminta. Integritas keselamatan yang diperlukan untuk fungsi ditentukan selama penilaian risiko dan diwakili oleh SIL dicapai atau PL, tergantung pada standar yang digunakan. SIL diterapkan pada sistem yang menggunakan piranti elektrik, elektronik dan programmable system untuk menjamin keselamatan. SIL dan PL menggunakan teknik evaluasi yang berbeda untuk fungsi keamanan, tetapi mereka hasil sebanding dan istilah dan definisi yang sama untuk keduanya.SIL merupakan keandalan fungsi keselamatan. Empat tingkat SIL adalah: 1, 2, 3, dan 4. 'SIL 4' merupakan tingkat tertinggi dari integritas keamanan dan 'SIL 1' yang terendah. Hanya 1-3 tingkat digunakan dalam mesin. Bila rencana keselamatan sesuai dengan EN 62061 telah dibuat, maka dapat dilakukan aspek yang lebih praktis dengan cara mengikuti prosedur langkah-demi-langkah untuk menentukan fungsi keselamatan yang diringkas dalam Tabel 1, dimulai dengan penilaian risiko dan pengurangan. Untuk makalah ini hanya akan dilakukan tahap 1 dan 2 untuk menghasilkan tingkat integritas keselamatan (SIL). Fungsi keselamatan merupakan fungsi dari mesin yang gagal dapat menghasilkan peningkatan langsung dalam risiko. Sederhananya, itu adalah ukuran yang diambil untuk mengurangi kemungkinan dari suatu peristiwa yang tidak diinginkan terjadi dan mengekspos bahaya. Sebuah fungsi keamanan bukan bagian dari operasi mesin: jika fungsi seperti gagal, mesin masih dapat beroperasi secara normal, tetapi risiko cedera dari operasi meningkat. Mendefinisikan fungsi keselamatan merupakan isu utama. Ini selalu mencakup dua komponen: i. Aksi (apa yang harus dilakukan untuk mengurangi risiko). ii. Keselamatan kinerja (SIL atau PL Keselamatan Integritas dan Tingkat Kinerja).

Tabel 1. Prosedur Penentuan Fungsi Keselamatan (Safety Function)[3]


40

Djoko Hari Nugroho


Step Step 1 : Assessment and risk reduction Step 2 : Establish safety function requairemnets Step 3 : Implement functional safety Step 4 : Verify functional safety Step 5 : Validate functional safety

Task Analyze risks and evaluate how to eliminate or minimize them (3 steps strategy see iSO 12100-1) Define what functionalty and safety performance is needed to eliminate the risk or reduce it to an acceptable level Design and create the safety system functions Ensure that the safety system meets the defined requirements Return to risk assessment and ensure that the safety system ac

Step 6 : Document functional safety Step 7 : Prove compliance

Unit Kalsinasi Pabrik Yellow Cake Unit kalsinasi merupakan salah satu tahap dalam pabrik yellow cake. Secara umum, tahap untuk memproduksi yellow cake sebagai hasil samping dari pabrik asam sulfat antara lain (a) pretreatment, (b) extraction and stripping dan (c) precipitation and calcinations. Unit kalsinasi merupakan bagian dari tahap ke (c) tersebut. Kalsinasi dilakukan dengan cara memasukkan Ammonium Uranil Karbonat ke dalam tanur kalsinasi dan dipanaskan dengan proses tertentu untuk menghasilkan yellow cake. Tanur kalsinasi berupa rotary plug reactor berbentuk silinder dengan posisi cenderung sedikit horisontal yang dilengkapi elemen pemanas. Tanur ini tempat untuk melakukan konversi dari Ammonium Uranil Karbonat menjadi serbuk U3O8 yang beroperasi secara isothermal pada temperatur sekitar 1800C dan tekanan 1 atm. Process and Instrumentation Diagram (P&ID) Unit kalsinasi dapat dilihat pada Gambar 1.

Djoko Hari Nugroho

Pada desain instrumentasi dapat dilihat bahwa pemanasan U3O 8 pada unit kalsinasi dilakukan oleh proses perpindahan panas pada ujung atas tanur kalsinasi dan 2 unit heater pada tanur, sedangkan pendinginannya dilakukan melalui perpindahan panas oleh aliran air melalui ujung bawah tanur. Untuk mengendalikan keempat subsistem tersebut dipergunakan kontroler otomatik yang kinerjanya dapat dimonitor dari Ruang kendali Utama. Material yang akan diolah dimasukkan ke dalam ujung atas silinder. Material secara bertahap bergerak ke bawah menuju ujung bawah, dan mengalami pengadukan dan pencampuran. Gas panas melewati sepanjang tanur dari dalam arah berlawanan. Gas panas dihasilkan dalam tungku eksternal. Gas panas dihasilkan dari masukan udara dengan suhu 300C dan dipanaskan oleh heater dalam tungku sehingga mencapai suhu 1800C dengan tekanan 1 atm.

41



Gambar 1. Process and Instrumentation Diagram (P&ID) Unit Kalsinasi[4]

METODE Proses untuk menentukan SIL yang dibutuhkan dalam standar EN 62061 adalah sebagai berikut: 1. Menentukan konsekuensi dari peristiwa berbahaya. 2. Tentukan nilai frekuensi dan durasi seseorang terkena bahaya. 3. Tentukan nilai probabilitas dari terjadinya peristiwa berbahaya tersebut 4. Tentukan nilai kemungkinan untuk mencegah atau membatasi lingkup peristiwa berbahaya tersebut

Pada Tabel 2 dapat dilihat bahwa variabel Fr menunjukkan seberapa lama operator harus masuk ke dalam zone berbahaya untuk terkena paparan bahaya misalnya dengan tujuan operasi normal, perawatan. Variable Pr menunjukkan prediksi terjadinya bahaya pada saat operator berinteraksi dengan alat yang disebebkan oleh adanya komponen yang berbahaya dan kelemahan manusia. Variabel Av terkait dengan desain peralatan. Untuk menghitung Av dipertimbangkan seberapa cepat terjadinya bahaya, bahaya alami yang kemungkinan terjadi, kemungkinan perlindungan fisik terhadap bahaya, dan kemungkinan operator menghindarinya. Sedangkan contoh perhitungan SIL dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Contoh perhitungan SIL[3]


42

Djoko Hari Nugroho


HASIL DAN PEMBAHASAN Proses untuk menentukan SIL yang dibutuhkan dalam standar EN 62061 adalah sebagai berikut: 1. Menentukan konsekuensi dari peristiwa berbahaya. Dalam penilaian risiko ditentukan bahwa mesin akan dioperasikan dalam tiga shift (8 jam per shift) 365 hari setahun di luar masa perawatan. Pada unit kalsinasi, set-reset dan restart ditempatkan pada sentral unit. Karena rotary kiln beroperasi pada temperatur sekitar 1800C, 1 atm dan berputar secara mekanik, maka resiko yang dapat diperhitungkan adalah i. terlukanya kulit operator jika menyentuh dinding luar tanur, ii. tanur berbentuk silinder besar dan berat yang berputar, sehingga memungkinkan tanur atau bagian-bagiannya terlepas dan menjatuhi operator serta lingkungan di sekitarnya iii. bila olehkarena suatu peristiwa tertentu U3O8 yang ada di dalam tanur bocor keluar, maka akan dapat menimbulkan effek kontaminasi lingkungan ataupun jika terhirup oleh perator dalam jangka waktu lama akan dapat memberikan effek gangguan kesehatan pada tubuh. 2.

3.

Menentukan nilai frekuensi dan durasi seseorang terkena bahaya. Berdasarkan pertimbangan resiko seperti yang sudah dijelaskan di atas, maka bila terjadi gangguan operasi akan mengakibatkan tingkat keparahan terhadap operator paling tidak kulit melepuh terkena panas yang dapat pulih kembali; namun efek paling parah yang dapat terjadi adalah cedera yang tidak dapat dipulihkan kembali karena kejatuhan tanur atau bagian-bagiannya. Menentukan nilai probabilitas dari terjadinya peristiwa berbahaya : Bahaya dari segi mekanik akan terjadi dalam waktu yang pendek dan langka, namun

Djoko Hari Nugroho

4.

jika ditinjau dari efek radiasi, maka jika terjadi kebocoran akan dapat memberikan efek dalam waktu panjang terus menerus jika dihirup ataupun tertelan oleh manusia melalui berbagai media. Menentukan nilai kemungkinan untuk mencegah atau membatasi lingkup peristiwa berbahaya tersebut. Bahaya dari segi mekanik dan dihirup kemungkinan dalam kondisi tertentu dapat dicegah atau dibatasi kerusakannya. Sebagai perlindungan, unit kalsinasi ditempatkan dalam ruang khusus dengan tekanan negatif. Dalam pengoperasian alat, operator berada pada tempat (Ruang Kendali) yang dibatasi dinding dengan unit kalsinasi. Dengan demikian pengoperasian proses dilakukan secara otomatik dengan tombol start dan stop ada pada Ruang Kendali Utama. Untuk memonitor radiasi dan mengawasi ada tidaknya bocoran U 3O8 dapat dipasang detektor radiasi di dekat unit kalsinasi. Secara otomatik, detektor akan memberikan sinyal untuk alarm peringatan jika paparan radiasi berada di atas ambang normal, dan melakukan tindakan darurat jika dideteksi paparan radiasi melebihi ambang batas keselamatan. Untuk lebih memberikan jaminan keamanan, dipasang tombol untuk dapat memberhentikan sistem secara darurat secara manual diletakkan pada tempat yang mudah untuk dijangkau. Dipersyaratkan juga perawatan dilakukan secara periodik setiap tahun untuk memastikan bahwa`kinerja semua komponen dalam keadaan berfungsi baik.

Tingkat SIL Unit kalsinasi dapat ditentukan dengan menggunakan asumsi bahwa frekuensi terjadinya kecelakaan adalah bila terjadi keausan sistem mekanik tanur sehingga menyebabkan pengujian dan perawatan dilakukan dalam orde 1 tahun. Probabilitas terjadinya bahaya dan kemungkinan untuk menghilangkan bahaya diasumsikan secara konservatif sehingga mungkin terjadi/dilakukan, dengan demikian masing-masing mendapat nilai 3.

43



Berdasarkan pertimbangan ketiga parameter Fr, Pr dan Av serta tingkat keparahan bahaya paling parah adalah cedera karena kejatuhan bagain dari tanur seperti tampak pada Tabel di atas, maka dapat disimpulkan bahwa unit kalsinasi memiliki nilai SIL 2. Untuk tingkat SIL 2, maka target maksimum kegagalan sekitar 10-7 – 10-6. Tingkat SIL 2 untuk unit kalsinasi memberi dampak bahwa dalam perancangan perangkat lunak dan perangkat keras kontrol; maka komponen-komponen sensor, logic processor dan aktuatornya harus memenuhi persyaratan SILCL 2 atau lebih tinggi.

KESIMPULAN Pada makalah ini dibahas tentang perancangan instrumentasi dengan langkah awal menghitung tingkat integritas keselamatan pada unit kalsinasi pabrik Yellow Cake berdasarkan standar EN 62061. Dengan menggunakan asumsi bahwa frekuensi terjadinya kecelakaan terjadi > 1 tahun. Probabilitas terjadinya bahaya dan kemungkinan untuk menghilangkan bahaya diasumsikan mendapat nilai 3. Berdasarkan pertimbangan ketiga parameter Fr, Pr dan Av serta tingkat keparahan bahaya paling parah adalah cedera karena kejatuhan bagain dari tanur kalsinasi, maka dapat disimpulkan bahwa unit kalsinasi memiliki nilai SIL 2. Dengan demikian perancangan perangkat lunak dan perangkat keras sistem kontrol terkait komponenkomponen sensor, logic processor dan aktuatornya harus memenuhi persyaratan SILCL 2 atau lebih tinggi


UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih diucapkan kepada seluruh anggota tim PI PKPP 2012 atas semua kerja sama dan kontribusinya sehingga semua dokumen perekayasaan pada bidang instrumentasi dapat diselesaikan dengan baik.

DAFTAR PUSTAKA 1. Schenider. Safe Machinery Handbook. Diunduh dari www.schneiderelectric.co.uk tanggal 25 Juli 2012 2. Carver, R. J. Functional Safety. An introduction and practical guide to the implementation of Functional Safety to machinery. 2008 diunduh tanggal 25 Juli 2012 3. ABB. Safety and Functional Safety. General Guide diunduh tanggal 26 Juli 2012 4. SUSANTO,B.G., PRAYITNO, LISSANURI, H, JAMMI,A., PANCOKO, M. Preliminary Design Pabrik Yellow Cake dari Uranium Hasil Samping Pabrik Asam Fosfat Kapasitas 60 ton U3O8/tahun.Laporan PI PKPP 2011. PRPN. Jakarta. 2011

44

Djoko Hari Nugroho

TINGKAT INTEGRITAS KESELAMATAN UNIT KALSINASI PABRIK YELLOW CAKE BERDASARKAN STANDAR EN 62061

Recommend Documents