RISK ASSESSMENT ( PERKIRAAN RESIKO )

Oleh:

Hamdani

Juang Prihantoro Setiawan

Fauzi Hendrawan

Teknik Kimia

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

TAHUN AJARAN 2011/2012

RISK ASSESSMENT

(Perkiraan Resiko)

Pada kesempatan kali ini kami akan membahas :

1.Penjelasan mengenai perhitungan peluang,termasuk hitungan mengenai “equipment

failure”

2.Menampilkan bagaimana peluang kegagalan sebuah komponen perangkat keras

mempengaruhi kegagalan pada proses kerja.

3.Menjelaskan dua metode peluang(bagan event dan bagan kesalahan).

4.Menjelaskan bagaiman konsep dari LOPA(layer of protection analysis).

5.Menjelaskan bagaimana hubungan antara QRA(quantitative risk analysis) dengan LOPA.

Perkiraan resiko kecelakaan ini meliputi penemuan kecelakaan kerja dan perkiraan akibat

yang ditimbulkan.penemuan kecelakaan kerja ini menjelaskan bagaimana suatu kejadian tersebut

terjadi.Hal ini kadang-kadang menyertakan sebuah perkiraan peluang hal tersebut

terjadi.perkiraan akibat dari kecelakaan kerja menjelaskan bagaimana kerusakan yang akan

terjadi.hal ini meliputi kehilangan nyawa,kerusakan pada lingkunganatau alat-alat vital serta

lama berhentinya kerja pabrik.

12-1 Review Of Probability Theory(Penjelasan Tentang Teori Peluang)

Kerusakan alat atau kesalahan pada proses sebagai akibat dari “complex interaction” dari

“individual component. Peluang secara keseluruhan dari sebuah masalah pada suatu proses

tergantung pada kualitas dari interaksi tersebut.pada bagian ini kita akan mempelajari berbagai

bentuk interaksi serta menjelaskan bagaimana cara pengoperasian dari hitungan peluang sebuah

kecelakaan kerja.

R (t )=e−μt

R = Peluang keberhasilan

µ = Hitungan kesalahan rata-rata

t = Interval waktu

P (t )=1−R (t )=1−e−μt

P = Peluang kegagalan

f ( t )=dP (t )dt

=μ e−μt

Tingkat kecelakaan kerja dari suatu alat mencapai titik tertinggi ketika komponen tersebut

baru (infant mortality) atau ketika komponen tersebut tua dan tingkat kegagalan antara dua

period tersebut berada dalam tingkat yang wajar.

1. Interaction Between Process Units (Hubungan Antar Unit yang Bekerja)

Kecelakaan yang terjadi pada suatu “chemical plant” sering kali merupakan akibat dari

banyaknya interaksi yang terjadi antara komponen-komponen yang bekerja.

P=∏i=1

n

Pi

n = Jumlah keseluruhan komponen.

Pi = Peluang kegagalan untuk tiap-tiap komponen.

Jumlah keseluruhan dari peluang keberhasilan untuk unit parallel dirumuskan dengan:

R=1−∏i=1

n

(1−Ri)

Ri = Peluang keberhasilan dari masing-masing komponen.

Komponen dari proses tersebut juga berinteraksi secara berkelanjutan.hal ini berarti bahwa

sebuah kesalahan yang disebabkan oleh sebuah komponen akan berakibat pada proses itu sendiri.

Perhitungan tingkat keberhasilan pada komponen dengan kerja berkelanjutan.

R=∏i=1

n

Ri

Sedangkan perhitungan peluang kegagalan secara keseluruhan.

P=1−∏i=1

n

(1−Pi)

2. Revealed and Unrevealed Failures (Kegagalan yang Terlihat dan yang Tersembunyi)

Kadang kala kita beranggapan bahwa semua kecelakaan atau kerusakan alat yang ditandai

denga alarm maupun penghentian sistem dapat segera diketaui operator sehingga dapat

diperbaiki dalam waktu singkat,tetapi alarm darurat serta penghentian system hanya digunakan

pada saat sesuatu berbahaya terjadi. Hal ini memungkinkan untuk alat-alat yang dapat rusak

tanpa sepengetahuan operator. Hal ini disebut dengan kerusakan tersembunyi (unrevealed

failure). Tanpa pengujian alat secara benar dan berkelanjutan alarm serta system untuk keadaan

darurat dapat mengalami kerusakan tanpa diketahui. Kerusakan yang dapat langsung diketahui

disebut dengan (revealed failures).

Untuk kecelakaan yang terlihat (revealed failures) jeda waktu pada saat komponen yang rusak

tidak beroperasi dihitung dengan :

τr ≅ 1n∑i=1

n

τ ri

n = Jumlah kerusakan atau penonaktifan terjadi.

τ ri = Waktu untuk perbaikan.

Waktu sebelum kecelakaan atau lama pengoperasian dihitung dengan:

τ 0≅1n∑i=1

n

τ0 i

τ 0i = waktu operasi sampai terjadi kecelakaan.

MTBF=1μ=τ r+τ0

MTBF merupakan penjumlahan dari waktu pengoperasian dan waktu perbaikan.

3. Probability Of Coincidence (Peluang Suatu Kebetulan)

Semua komponen dari suatu proses akan menunjukan “unavailability” sebagai akibat dari

sebuah kerusakan.alarm dan system darurat akan menunjukan bahwa system tidak dapat

digunakan ketika suatu kegagalan proses yang bebrbahaya terjadi. Akibat yang fatal hanya

terjadi jika suatu proses tidak berjalan semestinya dan system penanggulangan darurat tidak

berfungsi dengan baik,hal inilah yang menyebabkan “coincidence of event”.

λ=pdT i

Pd = Jumlah proses berbahaya yang terjadi

T i = Interval waktu antar kejadian

λ = Frekuensi kejadian

U=12μ τ i

U = Ketidaktersediaannya system darurat

λd= λU

λd = Frekuensi rata-rata dari kebetulan berbahaya.

MTBC= 1λd

= 2λμτ i

MTBC(the mean time between two coincidences)

#redundancy

#common mode failure

12-2 Event Trees (Bagan Kejadian)

Bagan kejadian ini dimulai dari awal pekerjaan hingga sampai pada hasil akhir.metode ini

memberikan informasi bagaimana suatu kecelakaan dapat terjadi dan bagaimana kemungkinan

banyak kecelakaan tersebut terjadi.

Apabila terjadi kecelakaan pada suatu pabrik maka berbagai sitem pengamanan akan

dikerahkan untuk mencegah meluasnya dampak kecelakaan tersebut.sistem pengamanan ini bisa

berhasil akan tetapi juga bisa gagal. Pendekatan masalah melalui bagan kejadian ini meluputi

efek yang ditimbulkan oleh pekerjaan awal yang di ikuti oleh kerusakan pada system

keamanan.langkah–langkah pada analisis dengan event trees :

1. Mengidentifikasi pemicu dari kejadian yang dimaksud.

2. Mengidentifikasi rancangan fungsi keselamatan untuk menanggulangi kecelakaan.

3. Membangun event tree.

4. Menjelaskan rentetat kejadian kecelakaan.

Apabila data yang diperlukan tersedia,prosedur ini berguna untuk memasukan penilaian

berupa angka untuk berbagai kejadian.hal ini berguna secara efektif untuk menentukan

kemungkinan dari event-event berikutnya,sehingga kita dapat memutuskan peningkatan di

bagian apa saja yang diperlukan.

Event trees ini ditulis dari kiri ke kanan. Event pembuka ditulis pertama di tengah halaman

pada bagian kiri. Garis digambar dari event pembuka menuju pada system pengaman pertama.

Pada titik inisistem keamanan dapat berhasil maupun gagal. Pekerjaan yang berhasil

digambarkan dengan garis ke arah atas,sedangkan operasi yang gagal digambarkan dengan garis

ke arah bawah. Sebuah garis horizontal digambar dari dua hasil diatas untuk menuju ke fungsi

pengamanan selanjutnya.

Apabila sebuah fungsi keamanan tidak digunakan maka garis horizontal diteruskan menuju

fungsi selanjutnya tanpa cabang. Contohnya,cabang bagian atas diteruskan menuju operasi kedua

dimana operator menyadari adanya temperature tinggi. Jika alarm untuk temperature tinggi ini

berjalan dengan baik maka operator akan langsung mengetahui adanya temperature tinggi ini.

Penjelasan beserta konsekuensinya diperlihatkan pada bagian kanan dari event tree. Lingkaran

kosong mengindikasikan kondisi yang aman sedangkan lingkaran dengan silang di dalamnya

mengindikasikan kondisi tidak aman.

Event trees dapat digunakan secara kuantitative jika data tersedia pada rates failure fungsi

pengamanan dan rata-rata terjadinya initiation event. Event trees ini juga berguna untuk

menyediakan scenario dari kegagalan yang mungkin terjadi. Jika data yang kuantitatif tersedia

maka frekuensi kegagalan dapat diperkirakan. Hal ini sangat berguna dalam rangka untuk

mereka ulang desain demi peningkatan keamanan. Kesulitannya terletak pada kebanyakan proses

yang sebenarnya sesuatu harus dihitung dengan sangat detail sehingga akan menghasilkan event

trees yang besar.apabila sebuah perhitungan peluang dicoba maka harus tersedia data untuk

setiap safety function pada event trees.

12-3 Fault Trees

Fault trees ini pada awalnya digunakan pada industry pesawat luar angkasa dan telah

digunakan secara luas pada industry tenaga nuklir untuk menghitung bahaya serta resiko yang

terdapat pada industry tenaga nuklir. Cara ini juga menjadi sangat popular dikalangan industri

kimia karena merujuk pada kesuksesan penggunaannya pada industri tenaga nuklir.

Sebuah fault trees untuk industri yang simple sekalipun dapat menjadi luas meliputi ribuan

process events. Uuntungnya cara ini sudah dikembangkan secara komputerisasi,dengan berbagai

program computer yang tesedia dapat menggambarkan fault trees berdasarkan interactive

section.

Fault trees merupakan caara yang tepat untuk menentukan bahaya apa saja yang berpotensi

menjadi sebuah kecelakaan. Hal ini dimulai dengan sebuah kecelakaan yang jelas(top event) dan

perkiraan kedepan maupun kebelakang berbagai scenario yang memungkinkan kecelakaan

tersebut terjadi.

Hal yang terdapat pada event trees tidak hanya terbatas pada kesalahan oleh perangkat

keras akan tetapi juga termasuk software,manusia,dan factor lingkungan.

Tahap-tahap dalam penggambaran event trees

1.gambarlah sebuah top event pada bagian atas lembar kerja.beri label bahwa itu adalah

sebuah top event untuk menghindari kebingungan ketika event trees terbagi menjadi

beberapa lembar kertas.

2.Tentukan major event yang berkontribusiterhadap top event.tulis major event tersebut

sebagai intermediate,basic,undeveloped,maupun external event padalembaran kerja.

Kelebihan dan Kekurangan Fault Trees

Kekurangan utama dari penggunaan fault trees adalah waktu yang diperlukan untuk

membuat fault trees cukup lama. Hal ini dikarenakan fault trees melibatkan lebih dari ribuan

bagian serta intermediate event yang tidak biasa. Selain itu untuk membuat fault trees yang

lengkap diperlukan banyak perkiraan scenario sehingga sering kali hanya engineer

berpengalaman yang dapat membuat fault trees yang lengkap.

Sedangkan kelebihan dari fault trees ini adalah semua fault trees dimulai dai top

event,yang dapat memfokuskan masalah sehingga kemungkinan keberhasilan akan meningkat

secara signifikan. Selain itu segala prosedur fault trees tersedia dalam aplikasi computer.

Software ini bias untuk mengkonstruksi faut trees secara grafik,the minimal cut sets,dan

perhitungan peluang kegagalan.

12-4 QRA and LOPA

Resiko merupakan hasil dari probability of a release,probability of exposure, and the

consequences of exposure. Resiko sering kali digambarkan dalam bentuk grafik. Setiap

perusahaan menentukan batas dari level resiko yang dapat diterima maupun yang tidak. Resiko

yang biasanya terjadi pada pabrik-pabrik sering kali dihitung menggunakan quantitative risk

analysis(QRA) atau layer of protection analysis(LOPA). Berbagai metode lainnya juga ada

digunakan akan tetapi QRA dan LOPA merupakan metode yang paling sering digunakan.

QRA

QRA merupakan suatu metode yang mengidentifikasi dimana proses,teknikal,maupun

management system dapat dimodifikasi untuk mengurangi tingkat resiko. QRA digunakan untuk

mengevaluasi potensi terjadinya resiko ketika metode kualitatif tidak dapat memberikan

pemahaman yang cukup tentang suatu resiko. Secara umum QRA merupakan sebuah prosedur

kompleks yang memerlukan keahlian serta sarana dan waktu yang cukup.pada beberapa instansi

kompleksitas ini mungkin tidak terpenuhi sehingga metode LOPA menjadi lebih tepat.

LOPA

LOPA merupakan metode semi kuantitative untuk menganalisis serta memperkirakan

resiko.metode ini meliputi metode-metode yang memudahkan dalm penentuan konskuensi dan

perhitungan frekuensi kejadian.

Langkah-langkah utama dalam kajian LOPA meliputi :

1.Mengidentifikasi sebuah konsekuensi.

2.Mengidentifikasi sebuah scenario kecelakaan dan membuat hubungan anatara konsekuensi

dgn scenario tersebut.

3.Mengidentifikasi frequensi awal kejadian untuk suatu scenario.

4.Mengidentifikasi layer yang tersedia untuk menghitung peluang dari kecelakaan yang

berkelanjutan untuk setiap protection layer.

5.Mengkombinasikan frekuensi dari kejadian awal dengsn peluang terjadinya kegagalan

yang berkelanjutan untuk sebuah independen protekction layer.

6.Plotting konsekuensi versus frequnsi darikonsekuensi untuk menghitung resiko.

7.Mengevaluasi resiko yang dapat ditolerir.

Konsekuensi

Scenario LOPA yang sering dibuat pada proses industri kimia adalah kehilangan control

terhadap bahan-bahan yang membahayakan bagi manusia sepert kebocoran tabung dan

kebocoran pipa.

Typical LOPA

Kajian LOPA yang epektif seharusnya focus terhadap area yang berhubungan dengan kejadian-

kejadian yang besar berdasarkan data yang telah ada terkhusus pada saat menghidupkan dan

mematikan system. Secara umum telah diketahui 70% kecelakaan terjadi saat menghidupkan dan

mematikan system karena hal tersebut maka dianjurkan untuk memberikan usaha lebih dalam

menanggulangi masalah dalam area ini.

Independent protection layer/save guard harus memenuhi 2 karakteristik

1.Apakah ipl ini efektif dalam mencegah sebuah skenariosebelum berakibat fatal.

2.Apakah save guard ini bebas dari pengaruh luar

untuk menjadi independen harus mempunyai 3 karakteristik

mendeteksi kejadian awal spesifik scenario,menetukan mengambil sikap atau tidak,dan

menghalangi atau menghapus sesuatu yang membawa efek buruk