UAS K3 PERTAMBANGAN

Dows Fire and Explosion Index

untuk Menilai Potensi Bahaya dan Resiko

Terjadinya Kebakaran dan Ledakan

Di Tangki Timbun LPG Hilirisasi Pertambangan Migas

Annisa Nurul Fahmi - 101324253005

Magister Kesehatan & Keselamatan Kerja

Fakultas Kesehatan Masyarakat

Universitas Airlangga

2014

Dows Fire and Explosion Index untuk Menilai Potensi Bahaya dan

Resiko Terjadinya Kebakaran dan Ledakan Di Tangki Timbun LPG

ABSTRAK

Pada sebuah kegiatan penyimpanan dan penimbunan LPG disebuah tangki memiliki potensi bahaya

kebakaran dan ledakan, hal ini dikarenakan pada proses tersebut gas bertekanan tinggi disimpan dalam

jumlah sangat besar. Berdasarkan MSDS dari LPG diketahui bahwa gas tersebut sangat mudah terbakar,

bentuk campuran yang mudah meledak dengan udara dan dapat mengakibatkan flash fire. Berdasarkan

kondisi tersebut maka perlu dilakukan penilaian potensi bahaya dan resiko terjadinya kebakaran dan

peledakan dengan metode Dows Fire and Explosion Index. Fire & Explosion Index (F&EI) adalah suatu

instrumen untuk melakukan evaluasi secara bertahap risiko bahaya kebakaran, ledakan, dan potensial

reaktifitas dari peralatan beserta isinya hingga dapat digunakan untuk menganalisis potensi kerugian

terhadap sewage treating facilities, sistem distribusi, jalur pipa, tempat penyulingan, transformers,

boilers, dan elemen tertentu dari power plants.

Keyword: Fire and Explosion Hazard Analysis, Dow's Fire & Explosion Index.

PENDAHULUAN

Industri migas merupakan industri

yang luas keterkaitannya dengan industri

lainnya, hal ini berhubungan dengan aktivitas

industri migas. Terdapat 2 jenis kegiatan usaha

di industri migas yakni usaha inti (core

business) dan usaha penunjang (non core

business). Usaha ini terdiri dari kegiatan hulu

dan hilir, sementara usaha penunjang terdiri dari

jasa penunjang/services dan industri penunjang.

Yang termasuk dalam kegiatan hulu migas,

dimulai dari kegiatan open area, eksplorasi

hingga eksploitasi. Sedangkan yang termasuk

kegiatan hilir migas terdiri atas kegiatan usaha

pengolahan (refinery), pengangkutan,

penyimpanan dan niaga.

Kegiatan penyimpanan adalah kegiatan

penerimaan, pengumpulan minyak bumi/gas

bumi, bahan bakar minyak, bahan bakar gas dan

atau hasil olahan pada lokasi diatas/dibawah

tanah untuk tujuan komersial, misalnya depot

atau tangki timbun terapung (floating storage).

Di beberapa perusahaan yang membutuhkan

bahan bakar untuk proses produksinya, maupun

di depot milik pertamina banyak ditemui adanya

tangki timbun Liquid Petroleum Gas (LPG).

LPG merupakan salah satu bahan kimia

berbahaya yang mudah menyala (flammable)

dan mudah terbakar (combustible). Sebuah

kecelakaan kecil dapat menghasilkan kerugian

miliaran dolar dan proses produksi akan terhenti

selama beberapa hari (Chang & Lin, 2006).

Dalam sebuah jurnal A study of storage

tank accident yang ditulis oleh Chang dan Lin

(2006) yang meninjau 242 kecelakaan pada

tangki penyimpanan yang terjadi pada industri

selama 40 tahun diketahui bahwa tangki

penyimpanan LPG merupakan salah satu tangki

yang memiliki risiko untuk menimbulkan

terjadinya kecelakaan, yaitu sebanyak 15 kasus

kecelakaan pada tangki penyimpanan LPG dari

tahun 1960 sampai 2003. Berdasarkan jurnal

tersebut juga diketahui bahwa kebakaran

merupakan tipe kecelakaan dengan frekuensi

paling sering terjadi, yaitu sebanyak 145 kasus

dan diikuti dengan tipe kecelakaan berupa

ledakan sebanyak 61 kasus. Sehingga dapat

disimpulkan bahwa tipe kecelakaan fire dan

explosion merupakan kejadian yang paling

sering terjadi yaitu mencapai 85% dari seluruh

kecelakaan yang terjadi pada tangki

penyimpanan.

Berdasarkan hal yang telah dipaparkan

di atas, diperlukan suatu penilaian terhadap

potensi kebakaran dan ledakan. Ada beberapa

cara untuk melakukan penilaian terhadap

potensi bahaya kebakaran dan ledakan salah

satunya metode dengan Dows Fire and

Explosion Index yaitu suatu instrumen untuk

melakukan evaluasi secara bertahap risiko

bahaya kebakaran, ledakan, dan potensial

reaktifitas dari peralatan beserta isinya secara

obyektif dan realistis.

TINJAUAN PUSTAKA

Api dan Kebakaran

Api atau fire menurut (NFPA, 2008)

adalah sebuah proses oksidasi cepat, yang

merupakan reaksi kimia yang menghasilkan

evolusi cahaya dan panas dalam berbagai

intensitas. Terdapat teori dasar api yang banyak

digunakan yaitu Teori Segitiga Api. Segitiga api

(the fire triangle) menjelaskan bahwa untuk

dapat berlangsungnya proses nyala api

diperlukan adanya tiga unsur pokok yaitu

adanya unsur bahan yang dapat dibakar (fuel),

oksigen (O) yang cukup dari udara dan panas

atau energi yang cukup.

Menurut National Fire Protection

Association (NFPA), kebakaran didefinisikan

sebagai suatu peristiwa oksidasi yang

melibatkan tiga unsur yang harus ada, yaitu :

bahan bakar yang mudah terbakar, oksigen yang

ada dalam udara, dan sumber energi atau panas

yang berakibat menimbulkan kerugian harta

benda, cidera bahkan kematian. Terdapat

beberapa situasi yang dapat menyebabkan gas,

cairan ataupun bahan berbahaya yang

dihasilkan, disimpan ataupun diproses dapat

menyebabkan kebakaran. Kebakaran

hidrokarbon merupakan salah satu yang penting

untuk diperhatikan dalam suatu fasilitas proses.

Menurut Center for Chemical Process Safety

(2003) ada beberapa tipe kebakaran hidrokarbon

yang dipengaruhi oleh pelepasan material,

kondisi lingkungan sekitar, dan waktu ignisi,

yaitu: Jet Fire, Pool Fire, Flash Fire, Running

Liquid Fire serta Fire Ball.

Liquefied Petroleum Gas (LPG)

Liquefied Petroleum Gas (LPG) terdiri

dari campuran utama propan dan butan dengan

sedikit persentase hidrokarbon tidak jenuh

(propilen dan butilen) dan beberapa fraksi C2

yang lebih ringan dan C5 yang lebih berat.

Senyawa yang terdapat dalam LPG adalah

propan (C3H8), propilen (C3H6), normal dan

iso-butan (C4H10) dan Butilen (C4H8). LPG

merupakan campuran dari hidrokarbon tersebut

yang berbentuk gas pada tekanan atmosfir,

namun dapat diembunkan menjadi bentuk cair

pada suhu normal, dengan tekanan yang cukup

besar. Menurut spesifikasinya, LPG dibagi

menjadi tiga jenis yaitu LPG Propana (C3H8),

LPG Butana (C4H10), dan LPG campuran

keduanya.

Dows Fire and Explosion Index

Fire & Explosion Index (F&EI) adalah

suatu instrumen untuk melakukan evaluasi

secara bertahap risiko bahaya kebakaran,

ledakan, dan potensial reaktifitas dari peralatan

beserta isinya secara obyektif dan realistis.

Secara singkat tujuan dari F&EI adalah untuk

mengkuantifikasi potensi kerusakan yang akan

dialami jika terjadi kebakaran dan ledakan,

mengidentifikasi peralatan yang dapat

berkontribusi menimbulkan atau meningkatkan

keparahan dari suatu insiden, dan

mengkomunikasikan potensi risiko bahaya

kebakaran dan ledakan kepada manajemen.

F&EI merupakan suatu cara pendekatan yang

konsisten untuk mengenal dan mengevaluasi

potensi bahaya. Index tersebut diturunkan dan

diperoleh dari studi banyak kecelakaan. Selain

itu, dalam pelaksanaanya tidak memerlukan

banyak tenaga (Nedved, 1991). F&EI juga dapat

digunakan untuk menganalisis potensi kerugian

terhadap sewage treating facilities, sistem

distribusi, jalur pipa, tempat penyulingan,

transformers, boilers, dan elemen tertentu dari

power plants. Penggunaan F&EI pada pilot

plant sangat direkomendasikan karena F&EI

dapat digunakan dalam evaluasi risiko dari

proses yang terbatas dengan jumlah material

berbahaya yang sedikit (American Institute of

Chemical Engineers, 1994). Berikut merupakan

skema langkah perhitungan F&EI berdasarkan

pedoman Dows Fire and Explosion Index:

Gambar Skema Perhitungan F&EI

Sumber: (American Institute of Chemical

Engineers, 1994)

PEMBAHASAN

Pada hampir setiap kegiatan

penimbunan dan penyimpanan tangki timbun

LPG memiliki potensi bahaya kebakaran dan

ledakan, hal ini dikarenakan pada proses

tersebut gas bertekanan tinggi disimpan dalam

jumlah sangat besar. Berdasarkan MSDS dari

LPG diketahui bahwa gas tersebut sangat

mudah terbakar, bentuk campuran yang mudah

meledak dengan udara dan dapat mengakibatkan

flash fire. Dari kondisi tersebut maka perlu

dilakukan penilaian potensi bhaya dan resiko

terjadinya kebakara dan peledakan dengan

metode Dows Fire and Explosion Index.

1. Menentukan unit proses

Pertimbangan penting yang harus

diperhatikan dalam memilih unit proses

adalah unit proses diperkirakan memiliki

potensi bahaya besar dan dapat

menimbulkan kerugian besar jika terjadi

ledakan dan kebakaran. Faktor penting

yang harus diperhatikan dalam

menentukan unit proses adalah: potensi

energi potensial (Material factor), Jumlah

material berbahaya dalam unit proses,

Densitas modal (dollar per square foot),

Tekanan dan temperature proses,

Pengalaman masa lalu berhubungan

dengan kejadian kebakaran dan ledakan

(American Institute of Chemical

Engineers, 1994).

2. Menentukan Material Factor

Material factor (MF) adalah nilai yang

menggambarkan potensi energy yang

dibebaskan saat terjadi kebakaran dan

ledakan, yang dihasilkan dari pembakaran

atau reaksi kimia lainnya. . MF diperoleh

dari Nf dan Nr yang berasal dari nilai

NFPA yang masing masing

menggambarkan nilai flammability dan

reactivity (atau instability). Nilai MF untuk

sejumlah senyawa kimia dan material

dapat diperoleh dari data Material factor

and Properties dalam Pedoman Dows

Fire and Explosion Index.

3. Menentukan General Process Hazard

Factor (F1)

General Process Hazards (F1) adalah

faktor utama yang berperan dalam

menentukan besarnya kerugian dari insiden.

General Process Hazards meliputi:

Exothermic Chemical Reactions (Reaksi

Kimia Eksotemis), Endothermic Processes

(Proses Endotermis), Enclosed or Indoor

Process Units (Unit Proses Tertutup),

Access (Jalan), Drainage Spill Control

(Saluran Pembuangan dan Pengendalian

Tumpahan).

4. Menentukan Special Process Hazard

Factor (F2)

Special Process Hazard (F2) adalah faktor

yang dapat meningkatkan probabilitas

insiden dan merupakan kondisi proses yang

spesifik yang berdasarkan sejarah

berkontribusi menjadi penyebab utama

insiden kebakaran dan ledakan. Special

Process Hazards terdiri atad 12 item: Toxic

Material (Material Beracun), Sub-

atomospheric Pressure (Tekanan Bawah

Atmosfir), Operation in or Near

Flammable Range (Temperatur Operasi

pada Atau Dekat Flammable Range), Dust

Explosions (Ledakan Debu), Relief

Pressure (Tekanan Pelepasan), Low

Temperature (Temperature Rendah),

Quantity of Flammable and Unstable

Material (Jumlah Material), Corrosion and

Erosion (Korosi dan Erosi), Leakage

Joint and Packing (Kebocoran), Used of

Fire Equipment (Penggunaan Peralatan

Pembakar), Hot Oil Heat Exchange System

(Sistem Pertukaran Minyak Panas),

Rotating Equipment (Peralatan Berputar).

5. Menentukan Process Unit Hazard Factor

(F3)

Process unit hazard factor (F3) merupakan

gabungan dari semua faktor yang

kemungkinan berkontribusi terhadap

terjadinya insiden kebakaran dan ledakan.

F3 ditentukan dengan persamaan:

F3 = F1 x F2

6. Process Unit Analysis Summary

Process unit risk analysis summary

merupakan ringkasan dari semua informasi

penting untuk menganalisa risiko dan

dapat dijadikan bahan pertimbangan dalam

membuat keputusan dalam upaya

manajemen risiko kebakaran dan ledakan.

7. Menentukan Fire and Explosion Index

(F&EI)

Nilai F&EI merupakan gambaran potensi

bahaya yang ada dalam unit proses yang

dapat dikategorikan berdasarkan tingkat

bahaya seperti yang ada dalam tabel

dibawah ini. Nilai F&EI ditentukan dengan

persamaan: F&EI = F3 x MF

Tabel Klasifikasi Tingkat Bahaya

Berdasarkan F&EI

Kisaran F&EI Tingkat Bahaya

1 60 Ringan

61 96 Moderat

97 127 Intermediat

128 158 Berat

159 ke atas Parah

Sumber: (American Institute of Chemical

Engineers, 1994)

8. Menentukan Radius Pajanan (The Radius

of Exposure)

Radius pajanan adalah radius dimana

semua peralatan pada jarak tersebut

terkena efek atau dampak jika terjadi

kebakaran dan ledakan. Nilai F&EI dapat

dikonversi ke radius pajanan dengan

persamaan:

Radius Pajanan (ft) = 0,84 x F&EI

9. Menentukan Luas Daerah Pajanan (The

Area of Exposure)

Luas daerah pajanan ditentukan dari radius

pajanan dengan menggunakan persamaan

luas lingkaran sebagai berikut:

Luas Daerah Pajanan (ft) = R (R

adalah radius pajanan)

10. Menentukan Nilai Daerah Pajanan (Value

of The Area of Exposure)

Nilai daerah terpajan adalah nilai

pergantian (replacement value) dari

seluruh peralatan dan isinya yang akan

rusak atau hilang termasuk barang-barang

inventaris jika terjadi kebakaran dan

ledakan. Nilai daerah terpajan ditentukan

dengan persamaan:

Nilai Pergantian = Biaya Asli x 0,82 x

Faktor Eskalasi

Faktor eskalasi adalah Chemical

Engineering Plant Cost Index (CEPCI)

yang nilainya berbeda setiap tahun dan

tersedia di beberapa chemical engineering

journals.

11. Menentukan Faktor Kerusakan (Damage

Factor)

Faktor kerusakan adalah faktor yang

mempengaruhi besar kecilnya kerusakan

dan kerugian yang terjadi jika terjadi

kebakaran dan ledakan. Faktor kerusakan

ditentukan berdasarkan process unit

hazard factors (F3) dan material factors

(MF).

12. Menentukan Nilai Kerugian Dasar (Base

Maximum Probable Property Damage)

Nilai kerugian dasar adalah nilai kerugian

secara teoritis berdasarkan luas daerah

terpajan. Nilai kerugian dasar ditentukan

berdasarkan nilai daerah terpajan dan

faktor kerusakan dengan persamaan:

Nilai kerugian = Nilai Daerah Pajanan x

Faktor Kerusakan

13. Menentukan Faktor Pengendali Nilai

Kerugian (Loss Control Credit Factor)

Loss control credit factor (LCCF)

merupakan faktor pengendali kerugian

(loss control) yang dapat mencegah atau

membatasi kerugian jika terjadi kebakaran

dan ledakan. LCCF terdiri atas tiga

kategori yaitu: process control (C1),

material control (C2), fire protection (C3).

Jika tidak ada pengendalian kerugian maka

nilai kredit adalah 1. LCCF ditentukan

dengan persamaan:

LCCF = C1 x C2 x C3

14. Menentukan Nilai Kerugian Sebenarnya

(Actual Maximum Probable Property

Damage)

Nilai kerugian sebenarnya adalah nilai

kerusakan material dan peralatan yang

sebenarnya jika terjadi kebakaran dan

ledakan yang dipengaruhi dengan adanya

faktor pengendali nilai kerugian. Nilai

kerugian sebenarnya dapat diperoleh

dengan persamaan: Nilai Kerugian

Sebenarnya = Base MPPD x LCCF

KESIMPULAN

Metode Dows Fire and Explosion Index dapat

digunakan sebagai salah satu metode untuk

menilai potensi bahaya dan resiko terjadinya

kebakaran dan ledakan di tangki timbun LPG.

REFERENSI

American Institute Of Chemical Engineers.

1994. Dows Fire and Explosion Index

Hazard Classification Guide, 7th edn.

New York: American Institute of

Chemical

Center For Chemical Process Safety. 2003.

Guidelines for Fire Protection in

Chemical, Petrochemical, and

Hydrocarbon Processing Facilities.

New York: Center for Chemical Process

Safety of the American Institute of

Chemical Engineers.

Chang, James I. dan Lin, Cheng-Chung., 2006.

A Study of Storage Tank Accident.

Journal of Loss Prevention in the

Process Industries.

National Fire Protection Association. 1991.

NFPA 30: Flammable and Combustibles

Liquid Code 1990 Edition. National

Fire Codes. Massachusetts.

National Fire Protection Association. 2003.

NFPA 101: Life Safety Codes. One

Batterymarch Park. Quincy.

Massachusetts.

Nedved, M. 1991. Prosedur Teknik Dow

Index. IN NEDVED, M. &

IMAMKHASANI, S. (Eds.). Dasar

dasar Keselamatan Kerja Bidang Kimia

dan Pengendalian Bahaya Besar.

Jakarta: ILO.

Tiara, Ayu D., 2012. Analisis Bahaya

Kebakaran dan Ledakan pada Tangki

Penyimpanan Liquified Petroleum Gas

(LPG) dengan Metode Dows Fire and

Explosion Index di PT. X. Skripsi. Jember:

Universitas Jember.