KIMIA API

CHEMISTRY OF FIRE
Api terjadi karena adanya reaksi kimia yang cepat antara bahan bakar dengan oksigen. Apabila reaksi tersebut terkendali, tidak merugikan maka sering dikatakan sebagai api yang bermanfaat untuk suatu kehidupan. Tetapi sebaliknya apabila tidak terkendali dan merugikan (sifatnya merusak, maka dikatakan sebagai kebakaran. Reaksi pembakaran yang sederhana dapat ditulis :
C2H7 + O2 → CO2 + H2O (complete Comb.)
C2H7 + O2 → CO + H2O + H2 (In complete Comb.)

FIRE THREEANGLE
Fire threeangle (Segitiga Api), teori ini dikemukan sekitar tahun 1955, yaitu menggambarkan bahwa api terdiri dari tiga elemen, yakni :
– Fuel (bahan bakar), yakni bersifat mereduksi.
– Oksigen (bahan yang bersifat mengoksidasi)
– Temperature / heat (igniotion source)
Untuk bisa terbakar, maka ketiga elemen tadi harus dalam perbandingan yang optimal.
2
BAHAN BAKAR (FUEL)
1. Dilihat secara fisik bahan bakar digolongkan menjadi tiga :
 Jenis padat (solid material/ordinary combustion)
 Jenis cair (Flammable/combustible liquid)
 Jenis gas (material gasses)
2. Persyaratan untuk bisa terbakar
 Bahan bakar padat, harus berubah menjadi uap/gas, perubahan dari padat berbentuk gas dinamakan “PIROLISA / PHYROLITIC DISTILATION”
 Bahan bakar cair : kemudahan untuk terbakar bahan bakar cair ditentukan oleh tiga factor :
– flash point (titik nyala)
– Auto ignition temperature
– flammable range (daerah bisa terbakar)
 Bahan bakar gas :
Bahan bakar gas dalam tidak perlu adanya input energy (no input energy required), sudah bisa terbakar apabila dinyalakan.

FIRE THREEANGLE
– Temperature terendah dimana suatu zat cukup mengeluarkan uap dan terbakar sekejap bila dinyalakan (piloted ignition)
– Semakin rendah flash point suatu zat berarti zat tersebut mudah menguap dan mudah menyala
– Apabila suatu zat belum mencapai flash point tetapi bila dikabutkan bisa juga terbakar.

TABEL TITIK NYALA
2

Titik Bakar (Fire Point)
Adalah temperature terendah dari cairan di dalam wadah terbuka yang mana mengeluarkan uap cukup cepat untuk mendukung terjadinya pembakaran yang terus menerus. Fire point beberapa derajat diatas flash point.
AUTO IGNITATION TEMPERATURE
Auto Ignitation Temperature (AIT) sering juga disebut temperature bisa menyala sendirinya, yaitu temperature terendah dimana suatu zat bisa menyala dengan sendirinya, tanpa adanya sumber penyalaan dari laur.
Semakin rendah AIT suatu zat berarti zat tersebut mudah terbakar.

FLAMMABLE RANGE (Daerah bisa terbakar)
 Campuran antara uap bahan bakar dengan oksigen yang bisa terbakar, yang dibatasi oleh batas bisa terbakar bawah (Lower flammable limit) dan batas bisa terbakar atas (Upper flammable limit).
 Semakin lebar / luas flammable range suatu zat, berarti zat tersebut lebih mudah terbakar.
 Flammable range sangat dipengaruhi oleh P & T :
– Semakin ditekan campuran uap dan udara maka range akan melebar.
– Semakin tinggi temperature bahan bakar, maka rangenya juga semakin melebar.
Flammable range suatu zat berbeda. Dapat dilihat pada table berikut.
Table Flammable range dari berbagai uap hidrokarbon
UDARA dan OXYGEN
Udara (atmosphere) disekitar kita, secara praktis mengandung 21% Oxygen dan 79% Nitrogen. Walaupun kira-kira juga mengandung 1% Argon dan !% gas-gas lain. Dengan kata lain, didalam udara mengandung kira kira 1/5 bagian O2 dan 4/5 bagian N2. Oksigen yang diperlukan untuk combustion kira kira 16%.
POLY TETRAHEDRON of FIRE (Bidang Empat Api)
Teori ini dikemukan pada tahun 1972, dimana api terjadi karena :
– Bahan bakar (Fuel)
– Oksigen (Oxygen)
– Temperatur (Temperature/Heat)
– Rantai reaksi pembakaran (Chemical chain reaction)
EXPLOSION (PELEDAKAN)
Digolongkan menjadi tiga : Peledakan pembakaran. BLEVE, Detonasi.
Ketiga peledakan ini mempunyai karakteristik yang berbeda-beda.

PELEDAKAN PEMBAKARAN
Pembakaran yang cepat campuran antara uap bahan bakar dan udara dalam ruangan yang relative tertutup. Hasilnya adalah nyala dan bertambahnya tekanan.
BLEVE
BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explossion ) adalah dapat dikatakan sebagai major failure dari suatu bejana, jika liquid yang terkandung didalamnya pada tekanan atmosfir mencapai titik didih. Jika bejana tersebut terpapar panas/terbakar, maka cairan yang ada didalmnya akan mendidih. Hasilnya adalah bertambahnya tekanan (internal pressure), dan melemahnya bejana, terutama yang tidak terkena cairan. Kemudian bejana tersebut pecah dan meledak.
Hasil dari kejadian BLEVE : Fire Ball, Flying shrapnel, Rocketing part
BLEVE dapat disebabkan oleh : Thermally induced, Mechanically induced, Pover Pressure

HASIL HASIL PEMBAKARAN
Hasil pembakaran : Panas (heat), nyala (flame), asap (smoke), gas beracun (toxic gasses).
PANAS adalah hasil pembakaran yang paling sulit diatsi oleh regu pemadam kebakaran. Pada temperature 300 F dikatakan sebagai temperature tertinggi dimana orang dapat bertahan (bernapas) hanya untuk waktu yang singkat dan bila dalam udara kering (dry air). Bila dalam udara yang lembab pada temperature ini, maka dapat menyebabkan fatal/kematian untuk periode yang singkat. Akibat terpaparnya (exposed) dengan panas yang tinggi menyebabkan manusia menderita kehabisan tenaga, kehilangan cairan tubuh (dehydration), terbakar atau luka bakar pada pernapasan dan menaikkan kerja jantung.

NYALA (flame), normal timbul pada proses pembakaran yang terkendali, biasanya diperhitungkan suplai udara atau oksigen yang cukup, sehingga asap yang dihasilkan juga sedikit sekali. Sebaliknya pada peristiwa pembakaran yang tidak terkendali, sering kali kekurangan suplai oksigen (oxygen deficiency), juga berkaitan dengan potensi bahan bakar yang terbakar (Fire Load).
Dengan oksigen yang terbatas, proses pembakaran akan banyak mengeluarkan asap. Diaktakan sebagai pembakaran yang tidak sempurna, karena kekurangan jumlah salah satu sisi dari prinsip segitiga api.

ASAP, dapat mencapai temperature 1000 F – 1200 ºF. oleh efekpemanasan menyebabkan asap naik kelangit-langit atau atap bangunan dan membentuk seperti gumpalan jamur kemudian berpencar secara horizontal dan ke bawah mengisi seluruh ruangan.
Asap mempunyai sifat tidak bagus sebagai penyimpan panas, tetapi cenderung memberikan panasnya secar konduksi ke dinding, langit-langit atau lain struktur bangunan, dan bila perpindahan panas secara konduksi ini berlangsung secara kontinu maka akan memanaskan struktur bangunan dan cukup untuk mencapai Ignitation Temperature.

GAS GAS BERACUN
CARBON MONOKSIDA
Carbon monoxide (CO) mempunyai sifat yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa. Daerah flammable limit : 12-75% dalam udara, lebih ringan dari udara dengan Vapor Density : 0,967.
Gas CO selalu dihasilkan dari proses pembakaran yang tidak sempurna, terutama oleh bahan-bahan organic (carbon, oksigen dan hydrogen). Ignitation temperature gas CO : 1128 F. dengan konsentrasi yang cukup rendah sudah dapat melukai manusia bila terpapar, paling tidak membuat pening kepala dan dengan terpapar cukup lama dapat berakibat fatal/kematian.
NAB Carbon monoksida (CO) : 50 ppm
CARBONDIOKSIDA
Carbondioksida sering disebut gas asam arang mempunyai sifat tidak berwarna, tidak berbau, tidak dapat terbakar dan bukan beracun. Co2 lebih berat dari udara dengan Vapor Density 1.529.
Walaupun CO2 tidak beracun tetapi tetap berbahaya bila terpapar oleh pernapasan manusia, karena sifatnya tadi mendesak oksigen dalam udara (inert).
Bahaya lain dari CO@ adalah memberikan perangsangan pada system pernapasan. Konsentrasi yang kecil dapat memberikan efek rangsangan yang menyebabkan pernapasan menjadi lebih cepat dan berat. NAB (nilai ambang batas) CO2 : 5000 ppm.
JENIS JENIS FIRE DETECTOR
• Smoke Detector : ionisasi, Photo Electric
• Heat Detector : Fixed Temperature, Rate of Rise
• Gas Detector
• Flame Detector : Infra red, UltraViolet
• Combination Fire Detector

SMOKE DETECTOR
 Peralatan ini berfungsi untuk mendeteksi adanya asap dari proses pembakaran
 Pemasangan detector asap ini dipertimbangkan untuk ruang tertutup dan mempunyai resiko tinggi seperti electric sub station, computer room, dll.

SMOKE DETECTOR IONISASI
 Detektor jenis ini memanfaatkan bahan radio aktif
 Bahan radioaktif ini memancarkan sinar alpha ke dalam ruang ionisasi sehingga menyebabkan terjadinya perpindahan ion, hal ini akan menimbulkan arus listrik.
 Partikel asap yang masuk akan menghambat perpindahan ion dan menyebabkan turunnya tegangan.

SMOKE DETECTOR Photo Electric
 Detektor jenis ini menggunakan dua alat utama yaitu Light Source dan Light Sensor
 Partikel asap yang masuk akan menyebabkan cahaya yang dipancarkan oleh light source terdispersi ke segala arah sehingga akan mengenai light sensor, pada saat light sensor ini menerima cahaya akan memberikan sinyal ke alarm.

HEAT DETECTOR
Adalah suatu system peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi adanya peningkatan panas yang ekstrim diluar kondisi normal pada suatu lokasi atau daerah melalui panas yang diterimanya.
Ditinjau dari cara kerjanya dibagi dua :
1. Jenis fixed temperature
Yaitu heat detector yang bekerja pada suhu tertentu sesuai dengan spesifikasinya.
2. Jenis rate of rise
Yaitu heat detector yang bekerja apabila menerima kenaikan suhu di dalam ruangan tersebut.

Ditinjau dari pemakaiannya dapat dibagi dua :
1. Jenis restorable
Yaitu heat detector yang dapat digunakan lagi setelah detector ini bereaksi dengan panas.
2. Jenis non restorable
Yaitu heat detector yang tidak dapat digunakan lagi setelah bereaksi dengan panas

Berdasarkan cara kerjanya dapat dibagi dua :
1. Jenis infrared (14 – 30 Hz)
Alat ini akan membedakan sinar infra merah, yang dikeluarkan oelh alat/instrument lain dengan memakain filter yang bekerja dengan menggunakan frekuensi.
2. Jenis ultraviolet (4400 – 7700 A)
Alat ini akan membedakan sinar ulta ungu yang dikeluarkan oleh alat/instrument lain dengan memakai filter yang bekerja pada panjang gelombang.

COMBINATION FIRE DETECTOR
Yaitu dua sistim kerja fire detector yang digabung dalam satu alat.

FIRE ALARM
Adalah suatu alat yang digunakan untuk memberikan isyarat pada sekitarnya bahwa telah terjadi peristiwa kebakaran.
Fire alarm dapat dibagi tiga: manual, electric manual, automatic system

Leave a comment

Filed under Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3)

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s