SlideShare a Scribd company logo
1 of 14
Download to read offline
PERANCANGAN DAN SIMULASI
AUTOMATIC DELUGE SYSTEM DENGAN HEAD SPRINKLER
UNTUK MENGURANGI RISIKO KEGAGALAN
Mades Darul Khairansyah,Priyo Agus Setiawan, Moch. Luqman Ashari
Abstrak: PT. Trans Pasific Petrochemical Indotama (PT.TPPI) merupakan industri
petrokimia yang mengolah hydrocarbon dalam kapasitas produksi skala besar.
Kapasitas bahan baku berupa condensate mencapai 101.000 BPSD. Tahapan awal
untuk menghasilkan produk hydrocarbon adalah prefractionation. Prefractionation
adalah pemisahan dua komponen atau lebih di dalam campuran yang mempunyai
beda titik didih berjauhan yang terdapat pada prefractionation unit. Salah satu
produk yang merupakan fraksi terberat dari proses ini adalah Residue atau Blended
Fuel Oil (BFO). Produk ini berasal dari Distillate Column 201-C-004 bottom, di
pompa oleh Distillate Column Bottom Pump 201-P-007A/B dengan temperatur
rata-rata sebesar 335 ᴼC. Automatic deluge system digunakan untuk memproteksi
pompa tersebut dari bahaya kebakaran.
Automatic deluge system yang digunakan mengacu SNI 03-3985-2000 untuk
menentukan jenis head sprinkler yang digunakan. Selain itu, NFPA 13 digunakan
dalam menentukan perlengkapan apa saja yang diperlukan dalam merancang
deluge system.
Dari tahap perhitungan didapatkan penurunan nilai risiko kegagalan sebesar
4,2593507%, dengan penambahan 1 buah pemicu dengan jenis bulp berwarna
merah, sedangkan untuk perhitungan sprinkler didapatkan hasil bahwa jumlah
sprinkler yang dibutuhkan adalah 2 buah. Deluge valve yang digunakan adalah
sebesar 2”. Kapasitas daya pompa adalah sebesar 14,03 HP sedangkan yang
tersedia adalah 24 HP. Kebutuhan air sebesar 19 m³.
Kata kunci : automatic deluge system, daya pompa, deluge valve, head sprinkler
PENDAHULUAN
Salah satu kecelakaan terbesar dalam bidang oil and gas adalah piper alpha
disaster yang terjadi pada tanggal 6 juli 1998 di Laut Atlantik Utara. Kejadian tersebut
menewaskan 167 pekerja serta kerugian mencapai US$3,4 miliar. Penyebab dasar dari
kecelakaan tersebut adalah kebocoran gas dari pompa yang belum selesai diperbaiki.
Salain itu juga di dukung oleh beberapa penyebab yang lainya, yaitu berdasarkan
desain dari platform, posisi Control Room (CR) sangat dekat dengan lokasi kebakaran
dimana CR tersebut seharusnya berfungsi sebagai pusat komando apabila terjadi
emergency, dan design fire wall proof yang ada ternyata juga tidak mampu bertahan.
Kemudian, deluge system sebagai sistem proteksi kebakaran tidak berfungsi karena
ketika terjadi kebakaran kondisi deluge system berada pada keadaan manual akibat ada
pekerjaan penyelaman. Kontrol dari deluge system diubah dari posisi automatic system
menjadi manual system untuk menghindari penyelam terhisap oleh system yang
memanfaatkan air laut (Patė dan Cornell, 1993).
Dari contoh kecelakaan kerja di atas, kejadian deluge system gagal beroperasi
dapat menyebabkan kemungkinan terjadinya kebakaran pada suatu area. Untuk
mengurangi tingkat kegagalan tersebut maka penulis membuat penelitian tentang
pembuatan alat pelindung distillate column bottom pump 201-P-007A/B di PT. TPPI.
Salah satu cara untuk mengurangi nilai kegagalan tersebut adalah menggunakan head
sprinkler sebagai detector. Hal ini sesuai dengan nilai estimasi kegagalan head
sprinkler sebesar <1×10–6
(0,0001 %), sedangkan nilai estimasi kegagalan fire detector
2,97×10–3
(0,297 %) (Šakėnaitė, 2009).
METODE
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan merancang
pendeteksian kebocoran gas oleh sensor gas, menampilkan peringatan saat kondisi gas
bocor, merancang pengendalian jendela terbuka, menyalanya exhaust fan dan
pengaktifan buzzer saat kondisi gas berbahaya.
TINJAUAN PUSTAKA
Liquefied Petroleum Gas (LPG) atau gas petroleum cair merupakan gas hasil
produksi dari kilang minyak (Kilang BBM) dan Kilang gas sebagai hasil
penyulingan minyak mentah, berbentuk gas. Berwujud gas dalam keadaan normal,
tapi dapat dikompresi menjadi cairan dengan menambah tekanan atau menurunkan
suhu. Inilah yang kita kenal dengan bahan bakar gas cair. Komponen utamanya adalah
gas propana (C3H8) dan butane (C4H10) kurang lebih 99 % dan selebihnya adalah zat
pembau. LPG lebih berat dari udara dengan berat jenis sekitar 2.01 (dibandingkan
dengan udara). tekanan uap LPG cair dalam tabung sekitar 5.0-6.2 Kg/cm2.
Perbandingan komposisi, propana (C3H8) : butana (C4H10) = 30 : 70.
Range mudah terbakar (Rentang Explosive) adalah kisaran konsentrasi gas atau uap
yang akan membakar (atau meledak) jika adanya sumber api. Di bawah kisaran
ledakan atau terbakarnya campuran terlalu ringan untuk membakar di atas batas atas
ledakan atau mudah terbakarnya campuran yang terlalu banyak untuk membakar
sendiri. Batas-batas biasanya disebut Lower Explosive or Flammable Limit"
(LEL/LFL) and the "Upper Explosive or Flammable Limit" (UEL/UFL). Batas
konsentrasi yang lebih rendah dan atas ledakan untuk beberapa gas yang umum
ditunjukkan dalam tabel di bawah. Beberapa gas biasanya digunakan sebagai bahan
bakar dalam proses pembakaran. berikut ini adalah tabel gas dengan nilai (LEL/LFL)
dan (UEL/UFL).
Tabel 1 (LEL/LFL) dan (UEL/UFL)
Fuel Gas Lower Explosive Upper Explosive
or Flammable Limit or Flammable Limit
(UEL/UFL) (%) (LEL/LFL) (%)
Acetaldehyde 4 60
Acetone 2.6 12.8
Acetylene 2.5 81
Ammonia 15 28
Arsine 5.1 78
Benzene 1.35 6.65
n-Butane 1.86 8.41
iso-Butane 1.80 8.44
iso-Butene 1.8 9.0
Butylene 1.98 9.65
Carbon Disulfide 1.3 50
Carbon Monoxide 12 75
Cyclohexane 1.3 8
Cyclopropane 2.4 10.4
Diethyl Ether 1.9 36
Ethane 3 12.4
Ethylene 2.75 28.6
Ethyl Alcohol 3.3 19
Ethyl Chloride 3.8 15.4
Fuel Oil No.1 0.7 5
Hydrogen 4 75
Isobutane 1.8 9.6
Isopropyl Alcohol 2 12
Gasoline 1.4 7.6
Kerosine 0.7 5
Methane 5 15
Methyl Alcohol 6.7 36
Methyl Chloride 10.7 17.4
Methyl Ethyl Ketone 1.8 10
Naphthalene 0.9 5.9
n-Heptane 1.0 6.0
n-Hexane 1.25 7.0
n-Pentene 1.65 7.7
Neopentane 1.38 7.22
Neohexane 1.19 7.58
n-Octane 0.95 3.20
iso-Octane 0.79 5.94
n-Pentane 1.4 7.8
iso-Pentane 1.32 9.16
Propane 2.1 10.1
Propylene 2.0 11.1
Silane 1.5 98
Styrene 1.1 6.1
Toluene 1.27 6.75
Triptane 1.08 6.69
p-Xylene 1.0 6.0
*Note : Batas-batas yang ditunjukkan adalah untuk gas dan udara pada tekanan
atmosfer 20oC.
Adalah penting bahwa area dimana gas yang mudah terbakar disimpan yang
berventilasi baik. Ketika merancang sistem ventilasi, menyadari gravitasi spesifik gas
aktual. Campuran gas dari kebocoran tidak akan homogen. dan gas ringan
berkonsentrasi di sepanjang langit-langit. Sebuah gas berat berkonsentrasi di
sepanjang lantai. Ventilasi, alami atau mekanis, harus cukup untuk membatasi
konsentrasi gas yang mudah terbakar atau uap ke tingkat maksimum 25% dari "Batas
Bawah Explosive atau mudah terbakar" mereka (LEL / LFL).
* Minimum ventilasi yang diperlukan: 1 cfm / sq.ft.
* Rekomendasi ventilasi: 2 perubahan udara cfm / sq.ft atau 12 per jam - setengah
pasokan udara dan kelelahan dekat langit-langit dan setengah udara yang disediakan
dan kelelahan dekat lantai. (engineeringtoolbox.com)
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
Pada bab ini akan dibahas perancangan sistem baik pada perancangan miniatur
rumah, perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat keras
meliputi : Power Supply, Sistem minimum & downloader, Rangkaian buzzer, sensor
gas, Rangkaian Driver Tegangan AC. Untuk perancangan perangkat lunak meliputi
jalannya program AVR berbasis bahasa C yang disuntikkan ke mikrokontroler Atmega
16 untuk mengaktifkan sensor gas, buzzer, kipas, LCD, handphone, dan motor servo.
1. Perancangan Miniatur Rumah : Rumah ini terdiri dari tiga ruangan yaitu yaitu
ruang tamu, ruang keluarga dan ruang dapur. Ruang tempat rangkaian elektronik
terletak pada ruang dapur dengan atap yang dapat dibuka, untuk memudahkan
pengecekan rangkaian elektronik atau memperbaiki pada saat terjadi kerusakan
pada rangkaian elektronik serta untuk memasukkan gas ke dalam ruangan
tersebut. Ruang tamu dan ruang keluarga jadi satu dengan atap tertutup terbuat
dari bahan papan tripek dan semua jendelanya tertutup, sedangkan pada ruang
dapur atap terbuka dan salah satu jendelanya dapat dibuka dan dapat ditutup
menggunakan motor servo dengan kendali dari mikrokontroler. Atap dan sisi
bagian belakang ruang dapur berbahan akrelit bening agar cara kerja sistem
dapat dilihat. Pada Gambar merupakan denah dari miniatur rumah. Dan Gambar
2 merupakan Penutup Kerangka Miniatur Rumah.
Gambar 1 Denah Miniatur Rumah
CEK SENSOR
GAS
START
INISIALISASI
TAMPILKAN
KEBOCORAN
GAS
Gambar 2 Penutup Kerangka Miniatur Rumah
2. Perancangan Perangkat Elektonika
Diagram blok di bawah ini merupakan gambaran secara garis besar dari jalannya
sistem yang dibuat dalam tugas akhir ini.
Gambar 3 Diagram Blok Sistem
Sensor gas mengubah besaran fisik berupa gas menjadi besaran elektrik berupa
tegangan, yang menjadi masukan untuk sistem mikrokontroler Atmega16.
Sedangkan keluaran dari mikrokontroler, yang tidak lain sebagai penanganan
dini yaitu buzzer, kipas, LCD, handphone, motor servo. Sistem kerja dari sistem
minimum adalah memberitahukan kebocoran gas. Yaitu, apabila sistem
minimum mendapat masukan dari sensor gas yang menandakan bahwa terdapat
bau gas yang bocor maka sistem akan menghidupkan buzzer sebagai indikator
bahaya, membuka jendela oleh motor servo dan mengaktifkan kipas sebagai
simulasi agar gas yang terakumulasi dapat keluar dari ruangan tersebut dan
mengirim informasi ke handpone keadaan gas saat itu untuk disampaikan ke
handphone pemakai atau pemilik.
3. Pada perancangan perangkat lunak akan dibuat program dengan bahasa
pemrograman C, pada software CodeVisionAVR C Compiler. Pada program ini,
akan diatur buka tutup jendela, berputarnya kipas dan berbunyinya buzzer
melalui pembacaan kondisi gas. Pembacaan kondisi gas tersebut, kemudian
ditampilkan pada LCD dan dikirim melalui SMS ke handphone pemilik rumah.
Algoritma perangkat lunak tersebut jika disajikan dalam diagram alir seperti
pada Gambar 4
Adapun alur dan cara kerja pada diagram alir yaitu pertama melakukan
inisialisasi serial lalu lihat kondisi sensor gas, yang akan ditampilkan adalah apakah
gas bocor. Apabila ya maka LCD akan menampilkan bocor, setelah itu motor servo
membuka, kemudian mengirim sms gas bocor serta diikuti oleh bunyi buzzer sebagai
indikator bahaya dan menyalanya kipas sebagai simulasi agar gas yang terakumulasi
dapat keluar dari ruangan. Apabila tidak maka LCD akan menampilkan aman diikuti
menutupnya motor servo kemudian mengirim sms aman stelah itu buzzer dan kipas off
Setelah hal ini dilakukan maka flow kerja dari sistem mikrokontroler kembali
mengulang kembali dari awal program.
Gambar 4 Diagram Alir Perangkat Lunak
HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk mendapatkan hasil yang sesuai dengan perancangan, maka dilakukan
beberapa pengujian terhadap sistem yang telah dibuat. Pengujian tersebut meliputi
1. Pengujian Hardware, meliputi: pengujian sensitifitas sensor, pengujianrangkaian
power supply, pengujian rangkaian sensor gas TGS 2612.
2. Pengujian keseluruhan alat
Pengujian Hardware
1. Pengujian sensitifitas sensor dilakukan dengan menyemprotkan gas dari tabung
gas portable ke arah sensor dengan jarak tertentu. Setelah itu kita mencatat waktu
berapa detik sensor tersebut dapat merespon gas yang ter arah kepadanya,
kemudian kita dapat membuat grafik perbandingan jarak penyemprotan dan waktu
yang dibutuhkan.
Tabel 2 Pengujian Sensifitas Sensor
Jarak Sensor Dengan
Sumber Kebocoran
Gas (cm)
Data 1
(s)
Data 2
(s)
Data 3
(s)
Rata-rata
(s)
19,5 2,8 3,7 3,2 3,23
24,5 4,5 4,3 4,9 4,56
29 5,8 5,6 6,2 5,86
32 7,2 7,9 8,2 7,76
Gambar 5 Grafik Pengujian Sensifitas Sensor
Dari data diatas dapat di simpulkan bahwa apabila peletakan sensor dekat dengan
sumber kebocoran gas maka waktu yang dibutuhkan sensor untuk merespon
kebocoran tersebut sangat cepat. Begitu juga sebaliknya apabila peletakan sensor
jauh dari sumber kebocoran gas maka sensor akan lambat dalam merespon
kebocoran gas tersebut
2. Rangkaian Power Supply
Tabel 3 Uji Power Supply
No.
Keluaran
(Volt)
Kondisi
1 5,06 Tanpa beban
2 5,04
Dengan beban, sistem minimum mikrokontroler AT
Mega 16
3 5,04 Dengan beban, sensor gas dengan gas
4 5,04 Dengan beban, keseluruhan
Dari hasil percobaan, power supply yang dibuat telah berjalan dengan baik dan
dapat mencatu seluruh daya yang dibutuhkan sistem.
3. Rangkaian Sensor Gas TGS 2612
Sensor gas TGS 2612 merupakan masukan bagi ADC mikrokontroler AT Mega16.
Akan tetapi sebelum itu perlu dilakukan pengujian untuk mengetahui apakah
sensor tersebut dapat bekerja dengan baik atau tidak
Tabel 4 Data Pengujian Sensor Gas
Dengan RL = 1 KΩ dan Vc = 5 V
Kondisi
Output (mV)
Korek Gas
Tabung Gas
Portable
Tidak Ada Gas 200 200
Ada Gas 900 4600
Pada tabel terdapat perbedaan output sensor dengan diberinya gas korek dengan
gas tabung portable, hal ini dikarenakan perbedaan kepekatan gas pada tabung
portable lebih pekat daripada kepekatan korek gas. Dari data table 4 kita dapat
mencari nilai Rs/Ro nya dengan cara interpolasi dari grafik iso-butane seperti di
bawah ini, yaitu seperti tabel di bawah ini.
Tabel 5 Interpolasi Rs/Ro Dengan ppm
Untuk mencari x kita bisa menggunakan cara
interpolasi seperti berikut :
x


5,2
5,1
10000
8200
=
Dari perhitungan diatas didapat nilai x = Rs/Ro adalah 4,33 k nilai ini adalah
pada saat clean R atau udara bersih. Setelah itu nilai kita mencari nilai Rs dengan
menghitung perbandingan tegangan keluaran power supply dengan tegangan
keluaran sensor gas pada waktu tidak ada gas menggunakan rumus 3.1, yang akan
ditampilkan seperti berikut :
L
RL
RLC
S R
V
VV
R 

  1
2,0
2,05


=
Dari perhitungan diatas didapat nilai Rs adalah 24 k sehingga apabila Rs/Ro =
4,33 k maka di dapat nilai Ro adalah 5,54 k . Setelah itu kita mencari nilai Rs
pada waktu diuji menggunakan korek gas. Perhitungan sama seperti cara (4.3) di
atas dan didapatkan nilai Rs adalah 4,5 k . Sehingga nilai Rs/Ro didapat 0,81 k
 . Nilai 0,81 k pada gambar 2.5 menunjukkan angka 3000 ppm. Sehingga
dapat kita simpulkan pada waktu gas dikeluarkan dari korek gas ke ruangan kadar
gas yang terdapat pada ruangan tersebut adalah 3000 ppm. Dengan cara yang
sama kita gunakan untuk menghitung kadar gas dalam ruangan pada saat diuji
Rs/Ro ppm
1 10000
2,5 1800
x 0
mV
ppm
dengan menggunakan tabung gas portable. sehingga kita dapat menemukan nilai
konsentrasi gas (part per million) dalam ruangan untuk kemudian dibandingkan
dengan nilai konsentrasi gas pada iso-butane seperti pada gambar 2.5
Tabel 6 Perbandingan Data Pengujian Sensor Gas
Kondisi Output (mV) ppm
Tidak ada gas 200 0
Korek gas 900 3000
Tabung gas portable 4600 15333,33
Gambar 6 Grafik Data Pengujian Sensor Gas Dengan ppm
Setelah kita mengetahui nilai kadar gas dalam ruang seperti tertera pada table kita
bisa menentukan nilai %LEL (Lower Explosive or Flammable Limit) iso-butane
yang terdapat pada ruangan.
%LEL =
1000000
idalamppmKonsentras
Dari rumus 4.1 kita dapatkan nilai %LEL pada saat ruangan disemprot tabung gas
portable adalah 1,5%. Kemudian kita bisa membandingkan %LEL ruangan dengan
tabel 1 untuk kadar iso-butane adalah 1,8%. Dapat kita simpulkan dari pengujian
data diatas. Berdasarkan nilai %LEL dalam ruangan, konsentrasi gas dalam
ruangan saat gas bocor masih terindikasi dalam batas aman karena masih dibawah
nilai ambang batas %LEL yang diharuskan. Sehingga bahaya ledakan gas LPG
yang selama ini ditakutkan bisa dihindari dengan simulasi seperti alat ini.
Pengujian Keseluruhan Alat
Pada tahap ini pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang
dibuat telah berjalan atau tidak. Langkah yang dilakukan pada pengujian ini adalah :
1. Memastikan bahwa semua komponen, kabel dan alat telah terpasang
dengan benar.
2. Menghubungkan handphone dengan sistem minimum melalui media kabel
data.
3. Menyalakan power supply dan memastikan semua rangkaian pada alat telah
mendapat supply tegangan sesuai kebutuhan.
4. Memberikan masukan gas pada ruangan sensor, dalam hal ini adalah ruang
dapur.
5. Melihat respon yang ditampilkan oleh sistem berupa informasi. Jika ada
gas yang terakumulasi di ruang dapur banyak maka pada LCD akan
bertuliskan “awas gas bocor” buzzer akan berbunyi.
6. Motor servo sebagai pengendali jendela ruang dapur otomatis; dapat
membuka sendiri bila gas yang terakumulasi berbahaya, dan dapat menutup
kembali bila bau gas telah berkurang atau habis.
7. Mengaktifkan kipas secara otomatis sehingga gas yang terakumulasi
berbahaya di dalam ruang dapat disedot keluar, dan akan berhenti apabila
gas sudah berkurang atau habis.
8. Pada handphone penerima sebagai simulasi ke pihak pemilik rumah telah
terkirim pesan SMS dengan isi ”awas gas bocor”
Pada percobaan ini hanya memberikan masukan gas pada ruang dapur, hal ini
dikarenakan biasanya kompor gas di letakkan di ruang dapur.
Pada saat gas yang terakumulasi banyak / berbahaya, sistem minimum akan
memberikan perintah ke handphone berupa pesan yang disampaikan untuk pemilik
rumah, membukanya jendela rumah secara otomatis, berputarnya kipas dan
berderingnya buzzer sebagai alarm pertanda. Pemilik rumah juga dapat memonitoring
keadaan ruang dapurnya (ada kebocoran gas atau tidak) dengan LCD.
Pada pengujian keseluruhan alat, semua perangkat mekanik, perangkat
elektronik, dan perangkat lunak dirangkai menjadi satu. Ketika pengujian sistem
secara keseluruhan dilakukan, sensor gas harus sudah terpasang dengan baik pada
rangkaiannya. Bentuk fisik dari perangkat mekanik, yang merupakan rangkaian
pendeteksi bau gas adalah sebagai berikut.
Gambar 5 Bentuk Fisik Perangkat Gambar 6 Tampak Atas
Mekanik Tampak Samping Kanan
Gambar 7 Tampak Belakang Gambar 8 Tampak Depan
Pada perangkat elektronik terdapat 3 rangkaian utama dan dirangkai dalam 1
PCB, yaitu rangkaian power supply +5 Volt, rangkaian minimum mikrokontroler, dan
rangkaian buzzer. Untuk rangkaian sensor dipisah tujuannya agar menjaga kestabilan
rangkaian yang lainnya bila pada sensor diberi gas. Dan rangkaian driver tegangan AC
dipisah agar dekat dengan kipas. Handphone di jauhkan agar tidak terjadi interferensi
magnetik. Berikut bentuk fisik dari rangkaian-rangkaian tersebut.
Gambar 9 Bentuk Fisik Rangkaian Secara Gambar 10 Tampilan Aman pada LCD
Keseluruhan
Apabila keadaan ruangan aman dari kebocoran gas elpiji maka tidak ada reaksi
apapun terhadap sensor gas. Maka LCD akan menampilkan tampilan ”Aman”
sehingga dengan demikian buzzer tidak akan berbunyi, motor servo sebagai
pengendali jendela otomatis tidak membuka, dan kipas juga tidak akan menyala
sehingga tidak ada sms ke pihak terkait
Gambar 11 Jendela Pada Saat Tertutup Gambar 12 Kipas Pada Saat Tidak menyala
Pengujian program secara keseluruhan dilakukan dengan memutar nozzle
sedikit demi sedikit sampai maksimum, kemudian dilihat melalui LCD. Di dalam LCD
akan tertampil kondisi gas oleh putaran nozzle serta kadar gas dalam persen yang
terdapat pada ruang dapur.
Apabila ada kebocoran gas elpiji dalam ruangan maka sensor akan merespon
kebocoran gas tersebut. LCD akan menampilkan tulisan ”awas gas bocor” dan diikuti
dengan suara buzzer. Motor servo sebagai pengendali jendela ruang dapur otomatis
dapat membuka sendiri dan diikuti dengan aktifnya kipas secara otomatis sehingga gas
yang terakumulasi berbahaya di dalam ruang dapat disedot keluar.
Pada handphone penerima sebagai simulasi ke pihak pemilik rumah telah
terkirim pesan SMS dengan isi ”awas gas bocor”. Setelah itu jendela yang tadi terbuka
akan menutup kembali dan kipas yang tadi menyala akan berhenti apabila gas dalam
ruangan sudah berkurang atau habis.
Gambar 13 Tampilan Awas Gas Bocor
Pada LCD
Gambar 14 Kipas Pada Saat Menyala
Gambar 15 Jendela Pada Saat Membuka Gambar 16 Tampilan HP
Pada program telah diatur cara kerja dari sistem ini pada saat kondisi gas aman
(tidak ada gas berbahaya dalam ruangan) dan gas bocor. Saat program dijalankan dan
pemberian gas oleh nozzle maksimum maka ruangan akan terpenuhi oleh gas dan
hilangnya gas tersebur akan lama, oleh karena itu diberi kipas agar gas tersebut hilang
dengan cepat
KESIMPULAN DAN SARAN
Dari penelitian ini, dapat ditarik kesimpulan dan saran yang nantinya dapat
berguna untuk pengembangan alat ini secara lebih baik lagi.
Kesimpulan
1. Sistem ini hanya sebagai simulasi bagaimana cara menanggulangi
kebocoran gas agar kebocoran gas yang berbahaya dapat terdeteksi lebih
cepat dengan miniatur alat ini
2. Kata – kata “awas” pada LCD dan “awas gas bocor” pada tampilan sms
digunakan agar si penerima sms langsung merespon keadaan tersebut
sehingga dapat meminimalisir hal- hal yang tidak diinginkan
3. Setelah melalui beberapa percobaan dapat disimpulkan bahwa
perancangan pengendalian jendela terbuka, menyalanya exhaust fan dan
pengaktifan buzzer dan pengiriman sms saat kondisi gas berbahaya berjalan
dengan baik.
Saran
1. System ini hanya mengirim informasi ke satu nomer saja, untuk
penelitian selanjutnya bisa dibuat sistem yang dapat mengirim ke dua
nomor atau lebih.
2. Alangkah baiknya jika system ini tidak hanya mengirim kadar gas
melainkan juga dapat memberi informasi letak sumber kebocoran, serta
dapat menjadi alat monitoring keadaan gas melalui handphone.
3. Sebaiknya alat ini dapat di kembangkan lagi dengan menggunakan lebih
dari satu sensor sehingga dapat mendeteksi berbagai macam gas.
DAFTAR RUJUKAN
Andrianto, Heri. (2008). Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16
Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Erlangga: Bandung
Furkonudin. (2011). Sistem Peringatan Dini Kebocoran Gas LPG. Skripsi tidak
diterbitkan. Yogyakarta. Proram Studi Fisika Sains Dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga, Yogyakarta
http://www.esdm.go.id/berita/migas/40-migas/3403-tips-menggunakan-lpg-yang-aman-
dan-benar.html (diakses 29 September 2011)
http://economy.okezone.com (diakses 29 september 2011)
Puspo, Eko. (2007). Teknik Dasar Eleltronika, Bentang: Malang
Sanjaya, Aryo. 2005. Mengirim SMS Dari PC, Surabaya: Bengkel Progam D3 T.
Elektro ITS, Surabaya
User guides. (2008). Figaro TGS 2612 - for the detection of Methane and LP Gas
Sheet: Innovative Electronics
www.liguifiedpetroleumgas.blogspot.com (diakses 28 september 2011)
www.politik.kompasiana.com (diakses 29 September 2011)
www.gsmarena.com/siemens_c55-336 ( diakses 29 agustus 2011)
www.dunia-listrik.blogspot.com/2008/12/motor-listrik (diakses 28 agustus 2011)
www.scribd.com/.../Saat-Ini-Banyak-Orang-Yang-Memakai-Kompor (diakses 28
agustus 2011)

More Related Content

What's hot

2001 24
2001 242001 24
2001 24tritih
 
Materi pelatihan hydrant 2
Materi pelatihan hydrant 2Materi pelatihan hydrant 2
Materi pelatihan hydrant 2Eko Kiswanto
 
Pembangkit listrik tenaga uap
Pembangkit listrik tenaga uapPembangkit listrik tenaga uap
Pembangkit listrik tenaga uapMuhammad Irham
 
Perencanaan pendingin sni 03-6572-2001
Perencanaan pendingin sni 03-6572-2001Perencanaan pendingin sni 03-6572-2001
Perencanaan pendingin sni 03-6572-2001FahrizalChamimZajuli
 
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang Optimal
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang OptimalProses Pengisian (charging) Refrigerant yang Optimal
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang OptimalAndri Mi'rad
 
PERANCANGAN ALAT UJI PEMBAKARAN CRUDE PALM OIL DAN MINYAK GORENG
PERANCANGAN ALAT UJI PEMBAKARAN CRUDE PALM OIL DAN MINYAK GORENGPERANCANGAN ALAT UJI PEMBAKARAN CRUDE PALM OIL DAN MINYAK GORENG
PERANCANGAN ALAT UJI PEMBAKARAN CRUDE PALM OIL DAN MINYAK GORENGM. Rio Rizky Saputra
 
Pengawasan K3 pesawat uap dan bejana tekan
Pengawasan K3 pesawat uap dan bejana tekanPengawasan K3 pesawat uap dan bejana tekan
Pengawasan K3 pesawat uap dan bejana tekanAl Marson
 
Teknik Pendingin dan Pengkondisian Udara, Teknik Mesin FTI-ITS
Teknik Pendingin dan Pengkondisian Udara, Teknik Mesin FTI-ITSTeknik Pendingin dan Pengkondisian Udara, Teknik Mesin FTI-ITS
Teknik Pendingin dan Pengkondisian Udara, Teknik Mesin FTI-ITSmuheadway
 
Instalasi fire hydrant
Instalasi fire hydrantInstalasi fire hydrant
Instalasi fire hydrantAmirul AmMu
 
Boiler untuk pltu
Boiler untuk pltuBoiler untuk pltu
Boiler untuk pltumarmin B
 
Bab 2 turbin uap
Bab 2 turbin uapBab 2 turbin uap
Bab 2 turbin uapRina rina
 
Pemahaman tentang sistem refrigerasi
Pemahaman tentang sistem refrigerasiPemahaman tentang sistem refrigerasi
Pemahaman tentang sistem refrigerasifanoja
 
Bab 1. fakta tentang metan yang penting bagi keamanan pertambangan
Bab 1. fakta tentang metan yang penting bagi keamanan pertambanganBab 1. fakta tentang metan yang penting bagi keamanan pertambangan
Bab 1. fakta tentang metan yang penting bagi keamanan pertambanganHartowijaya®
 

What's hot (20)

5.hydran
5.hydran5.hydran
5.hydran
 
Turbin gas
Turbin gasTurbin gas
Turbin gas
 
2001 24
2001 242001 24
2001 24
 
Materi pelatihan hydrant 2
Materi pelatihan hydrant 2Materi pelatihan hydrant 2
Materi pelatihan hydrant 2
 
Pembangkit listrik tenaga uap
Pembangkit listrik tenaga uapPembangkit listrik tenaga uap
Pembangkit listrik tenaga uap
 
Perencanaan pendingin sni 03-6572-2001
Perencanaan pendingin sni 03-6572-2001Perencanaan pendingin sni 03-6572-2001
Perencanaan pendingin sni 03-6572-2001
 
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang Optimal
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang OptimalProses Pengisian (charging) Refrigerant yang Optimal
Proses Pengisian (charging) Refrigerant yang Optimal
 
Laporan flash point
Laporan flash pointLaporan flash point
Laporan flash point
 
PERANCANGAN ALAT UJI PEMBAKARAN CRUDE PALM OIL DAN MINYAK GORENG
PERANCANGAN ALAT UJI PEMBAKARAN CRUDE PALM OIL DAN MINYAK GORENGPERANCANGAN ALAT UJI PEMBAKARAN CRUDE PALM OIL DAN MINYAK GORENG
PERANCANGAN ALAT UJI PEMBAKARAN CRUDE PALM OIL DAN MINYAK GORENG
 
Pengawasan K3 pesawat uap dan bejana tekan
Pengawasan K3 pesawat uap dan bejana tekanPengawasan K3 pesawat uap dan bejana tekan
Pengawasan K3 pesawat uap dan bejana tekan
 
Teknik Pendingin dan Pengkondisian Udara, Teknik Mesin FTI-ITS
Teknik Pendingin dan Pengkondisian Udara, Teknik Mesin FTI-ITSTeknik Pendingin dan Pengkondisian Udara, Teknik Mesin FTI-ITS
Teknik Pendingin dan Pengkondisian Udara, Teknik Mesin FTI-ITS
 
Pembakaran coal
Pembakaran coalPembakaran coal
Pembakaran coal
 
Instalasi fire hydrant
Instalasi fire hydrantInstalasi fire hydrant
Instalasi fire hydrant
 
Prinsip kerja turbin gas
Prinsip kerja turbin gasPrinsip kerja turbin gas
Prinsip kerja turbin gas
 
Boiler untuk pltu
Boiler untuk pltuBoiler untuk pltu
Boiler untuk pltu
 
Boiler/Ketel
Boiler/KetelBoiler/Ketel
Boiler/Ketel
 
Cooling system
Cooling systemCooling system
Cooling system
 
Bab 2 turbin uap
Bab 2 turbin uapBab 2 turbin uap
Bab 2 turbin uap
 
Pemahaman tentang sistem refrigerasi
Pemahaman tentang sistem refrigerasiPemahaman tentang sistem refrigerasi
Pemahaman tentang sistem refrigerasi
 
Bab 1. fakta tentang metan yang penting bagi keamanan pertambangan
Bab 1. fakta tentang metan yang penting bagi keamanan pertambanganBab 1. fakta tentang metan yang penting bagi keamanan pertambangan
Bab 1. fakta tentang metan yang penting bagi keamanan pertambangan
 

Similar to PERANCANGAN DELUGE

Laporan sepringkler (1)
Laporan sepringkler (1)Laporan sepringkler (1)
Laporan sepringkler (1)Dyan Hatining
 
STUDI SERTIFIKASI SISTEM PENDETEKSI API DAN PANAS BERLEBIH DENGAN SISTEM PNEU...
STUDI SERTIFIKASI SISTEM PENDETEKSI API DAN PANAS BERLEBIH DENGAN SISTEM PNEU...STUDI SERTIFIKASI SISTEM PENDETEKSI API DAN PANAS BERLEBIH DENGAN SISTEM PNEU...
STUDI SERTIFIKASI SISTEM PENDETEKSI API DAN PANAS BERLEBIH DENGAN SISTEM PNEU...KalvinTanoyo
 
Sistem Pengendalian Asap - Plambing dan Pencegahan Kebakaran
Sistem Pengendalian Asap - Plambing dan Pencegahan KebakaranSistem Pengendalian Asap - Plambing dan Pencegahan Kebakaran
Sistem Pengendalian Asap - Plambing dan Pencegahan KebakaranSenia Firlania
 
Sistem Pemadam Api dan Pengindera Api
Sistem Pemadam Api dan Pengindera ApiSistem Pemadam Api dan Pengindera Api
Sistem Pemadam Api dan Pengindera ApiIwanSukirman
 
PANDUAN PRAKTIKUM TPTU SMKN 8.docx
PANDUAN PRAKTIKUM TPTU SMKN 8.docxPANDUAN PRAKTIKUM TPTU SMKN 8.docx
PANDUAN PRAKTIKUM TPTU SMKN 8.docxAnjarKoeswara1
 
JENIS-JENIS BAHAN PEMADAM.ppt
JENIS-JENIS BAHAN PEMADAM.pptJENIS-JENIS BAHAN PEMADAM.ppt
JENIS-JENIS BAHAN PEMADAM.pptWahyuSiswoyo2
 
Penanggulangan Gas Buang
Penanggulangan Gas BuangPenanggulangan Gas Buang
Penanggulangan Gas BuangYanto Sudarsono
 
Tugas k3 translating chapter 5
Tugas k3   translating chapter 5Tugas k3   translating chapter 5
Tugas k3 translating chapter 5Ahmad Ghufran
 
J4012 pneumatik dan hidraulik unit2
J4012 pneumatik dan hidraulik unit2J4012 pneumatik dan hidraulik unit2
J4012 pneumatik dan hidraulik unit2Asraf Malik
 
8. Konservasi Tata Udara.pdf
8. Konservasi Tata Udara.pdf8. Konservasi Tata Udara.pdf
8. Konservasi Tata Udara.pdfZoomLPPM
 
Pengukuran penyaman udara
Pengukuran penyaman udaraPengukuran penyaman udara
Pengukuran penyaman udaraPudin Mahari
 
pdf-basic-training-for-liquefied-gas-tanker-blgt_compress.pptx
pdf-basic-training-for-liquefied-gas-tanker-blgt_compress.pptxpdf-basic-training-for-liquefied-gas-tanker-blgt_compress.pptx
pdf-basic-training-for-liquefied-gas-tanker-blgt_compress.pptxAdityaRahmat13
 

Similar to PERANCANGAN DELUGE (20)

Laporan sepringkler (1)
Laporan sepringkler (1)Laporan sepringkler (1)
Laporan sepringkler (1)
 
Motor Bakar
Motor BakarMotor Bakar
Motor Bakar
 
STUDI SERTIFIKASI SISTEM PENDETEKSI API DAN PANAS BERLEBIH DENGAN SISTEM PNEU...
STUDI SERTIFIKASI SISTEM PENDETEKSI API DAN PANAS BERLEBIH DENGAN SISTEM PNEU...STUDI SERTIFIKASI SISTEM PENDETEKSI API DAN PANAS BERLEBIH DENGAN SISTEM PNEU...
STUDI SERTIFIKASI SISTEM PENDETEKSI API DAN PANAS BERLEBIH DENGAN SISTEM PNEU...
 
Screw compressor
Screw compressorScrew compressor
Screw compressor
 
Sistem Pengendalian Asap - Plambing dan Pencegahan Kebakaran
Sistem Pengendalian Asap - Plambing dan Pencegahan KebakaranSistem Pengendalian Asap - Plambing dan Pencegahan Kebakaran
Sistem Pengendalian Asap - Plambing dan Pencegahan Kebakaran
 
Sistem Pemadam Api dan Pengindera Api
Sistem Pemadam Api dan Pengindera ApiSistem Pemadam Api dan Pengindera Api
Sistem Pemadam Api dan Pengindera Api
 
PANDUAN PRAKTIKUM TPTU SMKN 8.docx
PANDUAN PRAKTIKUM TPTU SMKN 8.docxPANDUAN PRAKTIKUM TPTU SMKN 8.docx
PANDUAN PRAKTIKUM TPTU SMKN 8.docx
 
Refrijeran
RefrijeranRefrijeran
Refrijeran
 
HAZOP_KELOMPOK 1.pptx
HAZOP_KELOMPOK 1.pptxHAZOP_KELOMPOK 1.pptx
HAZOP_KELOMPOK 1.pptx
 
Fire Fighting System at Ship
Fire Fighting System at ShipFire Fighting System at Ship
Fire Fighting System at Ship
 
JENIS-JENIS BAHAN PEMADAM.ppt
JENIS-JENIS BAHAN PEMADAM.pptJENIS-JENIS BAHAN PEMADAM.ppt
JENIS-JENIS BAHAN PEMADAM.ppt
 
Penanggulangan Gas Buang
Penanggulangan Gas BuangPenanggulangan Gas Buang
Penanggulangan Gas Buang
 
laporan praktikum motor bakar
laporan praktikum motor bakarlaporan praktikum motor bakar
laporan praktikum motor bakar
 
Tugas k3 translating chapter 5
Tugas k3   translating chapter 5Tugas k3   translating chapter 5
Tugas k3 translating chapter 5
 
J4012 pneumatik dan hidraulik unit2
J4012 pneumatik dan hidraulik unit2J4012 pneumatik dan hidraulik unit2
J4012 pneumatik dan hidraulik unit2
 
termo
termotermo
termo
 
Tugas kimia
Tugas kimiaTugas kimia
Tugas kimia
 
8. Konservasi Tata Udara.pdf
8. Konservasi Tata Udara.pdf8. Konservasi Tata Udara.pdf
8. Konservasi Tata Udara.pdf
 
Pengukuran penyaman udara
Pengukuran penyaman udaraPengukuran penyaman udara
Pengukuran penyaman udara
 
pdf-basic-training-for-liquefied-gas-tanker-blgt_compress.pptx
pdf-basic-training-for-liquefied-gas-tanker-blgt_compress.pptxpdf-basic-training-for-liquefied-gas-tanker-blgt_compress.pptx
pdf-basic-training-for-liquefied-gas-tanker-blgt_compress.pptx
 

PERANCANGAN DELUGE

  • 1. PERANCANGAN DAN SIMULASI AUTOMATIC DELUGE SYSTEM DENGAN HEAD SPRINKLER UNTUK MENGURANGI RISIKO KEGAGALAN Mades Darul Khairansyah,Priyo Agus Setiawan, Moch. Luqman Ashari Abstrak: PT. Trans Pasific Petrochemical Indotama (PT.TPPI) merupakan industri petrokimia yang mengolah hydrocarbon dalam kapasitas produksi skala besar. Kapasitas bahan baku berupa condensate mencapai 101.000 BPSD. Tahapan awal untuk menghasilkan produk hydrocarbon adalah prefractionation. Prefractionation adalah pemisahan dua komponen atau lebih di dalam campuran yang mempunyai beda titik didih berjauhan yang terdapat pada prefractionation unit. Salah satu produk yang merupakan fraksi terberat dari proses ini adalah Residue atau Blended Fuel Oil (BFO). Produk ini berasal dari Distillate Column 201-C-004 bottom, di pompa oleh Distillate Column Bottom Pump 201-P-007A/B dengan temperatur rata-rata sebesar 335 ᴼC. Automatic deluge system digunakan untuk memproteksi pompa tersebut dari bahaya kebakaran. Automatic deluge system yang digunakan mengacu SNI 03-3985-2000 untuk menentukan jenis head sprinkler yang digunakan. Selain itu, NFPA 13 digunakan dalam menentukan perlengkapan apa saja yang diperlukan dalam merancang deluge system. Dari tahap perhitungan didapatkan penurunan nilai risiko kegagalan sebesar 4,2593507%, dengan penambahan 1 buah pemicu dengan jenis bulp berwarna merah, sedangkan untuk perhitungan sprinkler didapatkan hasil bahwa jumlah sprinkler yang dibutuhkan adalah 2 buah. Deluge valve yang digunakan adalah sebesar 2”. Kapasitas daya pompa adalah sebesar 14,03 HP sedangkan yang tersedia adalah 24 HP. Kebutuhan air sebesar 19 m³. Kata kunci : automatic deluge system, daya pompa, deluge valve, head sprinkler PENDAHULUAN Salah satu kecelakaan terbesar dalam bidang oil and gas adalah piper alpha disaster yang terjadi pada tanggal 6 juli 1998 di Laut Atlantik Utara. Kejadian tersebut menewaskan 167 pekerja serta kerugian mencapai US$3,4 miliar. Penyebab dasar dari kecelakaan tersebut adalah kebocoran gas dari pompa yang belum selesai diperbaiki. Salain itu juga di dukung oleh beberapa penyebab yang lainya, yaitu berdasarkan desain dari platform, posisi Control Room (CR) sangat dekat dengan lokasi kebakaran dimana CR tersebut seharusnya berfungsi sebagai pusat komando apabila terjadi emergency, dan design fire wall proof yang ada ternyata juga tidak mampu bertahan. Kemudian, deluge system sebagai sistem proteksi kebakaran tidak berfungsi karena ketika terjadi kebakaran kondisi deluge system berada pada keadaan manual akibat ada pekerjaan penyelaman. Kontrol dari deluge system diubah dari posisi automatic system menjadi manual system untuk menghindari penyelam terhisap oleh system yang memanfaatkan air laut (Patė dan Cornell, 1993). Dari contoh kecelakaan kerja di atas, kejadian deluge system gagal beroperasi dapat menyebabkan kemungkinan terjadinya kebakaran pada suatu area. Untuk mengurangi tingkat kegagalan tersebut maka penulis membuat penelitian tentang
  • 2. pembuatan alat pelindung distillate column bottom pump 201-P-007A/B di PT. TPPI. Salah satu cara untuk mengurangi nilai kegagalan tersebut adalah menggunakan head sprinkler sebagai detector. Hal ini sesuai dengan nilai estimasi kegagalan head sprinkler sebesar <1×10–6 (0,0001 %), sedangkan nilai estimasi kegagalan fire detector 2,97×10–3 (0,297 %) (Šakėnaitė, 2009). METODE Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan merancang pendeteksian kebocoran gas oleh sensor gas, menampilkan peringatan saat kondisi gas bocor, merancang pengendalian jendela terbuka, menyalanya exhaust fan dan pengaktifan buzzer saat kondisi gas berbahaya. TINJAUAN PUSTAKA Liquefied Petroleum Gas (LPG) atau gas petroleum cair merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak (Kilang BBM) dan Kilang gas sebagai hasil penyulingan minyak mentah, berbentuk gas. Berwujud gas dalam keadaan normal, tapi dapat dikompresi menjadi cairan dengan menambah tekanan atau menurunkan suhu. Inilah yang kita kenal dengan bahan bakar gas cair. Komponen utamanya adalah gas propana (C3H8) dan butane (C4H10) kurang lebih 99 % dan selebihnya adalah zat pembau. LPG lebih berat dari udara dengan berat jenis sekitar 2.01 (dibandingkan dengan udara). tekanan uap LPG cair dalam tabung sekitar 5.0-6.2 Kg/cm2. Perbandingan komposisi, propana (C3H8) : butana (C4H10) = 30 : 70. Range mudah terbakar (Rentang Explosive) adalah kisaran konsentrasi gas atau uap yang akan membakar (atau meledak) jika adanya sumber api. Di bawah kisaran ledakan atau terbakarnya campuran terlalu ringan untuk membakar di atas batas atas ledakan atau mudah terbakarnya campuran yang terlalu banyak untuk membakar sendiri. Batas-batas biasanya disebut Lower Explosive or Flammable Limit" (LEL/LFL) and the "Upper Explosive or Flammable Limit" (UEL/UFL). Batas konsentrasi yang lebih rendah dan atas ledakan untuk beberapa gas yang umum ditunjukkan dalam tabel di bawah. Beberapa gas biasanya digunakan sebagai bahan bakar dalam proses pembakaran. berikut ini adalah tabel gas dengan nilai (LEL/LFL) dan (UEL/UFL). Tabel 1 (LEL/LFL) dan (UEL/UFL) Fuel Gas Lower Explosive Upper Explosive or Flammable Limit or Flammable Limit (UEL/UFL) (%) (LEL/LFL) (%) Acetaldehyde 4 60 Acetone 2.6 12.8 Acetylene 2.5 81 Ammonia 15 28 Arsine 5.1 78 Benzene 1.35 6.65 n-Butane 1.86 8.41
  • 3. iso-Butane 1.80 8.44 iso-Butene 1.8 9.0 Butylene 1.98 9.65 Carbon Disulfide 1.3 50 Carbon Monoxide 12 75 Cyclohexane 1.3 8 Cyclopropane 2.4 10.4 Diethyl Ether 1.9 36 Ethane 3 12.4 Ethylene 2.75 28.6 Ethyl Alcohol 3.3 19 Ethyl Chloride 3.8 15.4 Fuel Oil No.1 0.7 5 Hydrogen 4 75 Isobutane 1.8 9.6 Isopropyl Alcohol 2 12 Gasoline 1.4 7.6 Kerosine 0.7 5 Methane 5 15 Methyl Alcohol 6.7 36 Methyl Chloride 10.7 17.4 Methyl Ethyl Ketone 1.8 10 Naphthalene 0.9 5.9 n-Heptane 1.0 6.0 n-Hexane 1.25 7.0 n-Pentene 1.65 7.7 Neopentane 1.38 7.22 Neohexane 1.19 7.58 n-Octane 0.95 3.20 iso-Octane 0.79 5.94 n-Pentane 1.4 7.8 iso-Pentane 1.32 9.16 Propane 2.1 10.1 Propylene 2.0 11.1 Silane 1.5 98 Styrene 1.1 6.1 Toluene 1.27 6.75 Triptane 1.08 6.69 p-Xylene 1.0 6.0 *Note : Batas-batas yang ditunjukkan adalah untuk gas dan udara pada tekanan atmosfer 20oC. Adalah penting bahwa area dimana gas yang mudah terbakar disimpan yang berventilasi baik. Ketika merancang sistem ventilasi, menyadari gravitasi spesifik gas aktual. Campuran gas dari kebocoran tidak akan homogen. dan gas ringan berkonsentrasi di sepanjang langit-langit. Sebuah gas berat berkonsentrasi di sepanjang lantai. Ventilasi, alami atau mekanis, harus cukup untuk membatasi
  • 4. konsentrasi gas yang mudah terbakar atau uap ke tingkat maksimum 25% dari "Batas Bawah Explosive atau mudah terbakar" mereka (LEL / LFL). * Minimum ventilasi yang diperlukan: 1 cfm / sq.ft. * Rekomendasi ventilasi: 2 perubahan udara cfm / sq.ft atau 12 per jam - setengah pasokan udara dan kelelahan dekat langit-langit dan setengah udara yang disediakan dan kelelahan dekat lantai. (engineeringtoolbox.com) PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT Pada bab ini akan dibahas perancangan sistem baik pada perancangan miniatur rumah, perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat keras meliputi : Power Supply, Sistem minimum & downloader, Rangkaian buzzer, sensor gas, Rangkaian Driver Tegangan AC. Untuk perancangan perangkat lunak meliputi jalannya program AVR berbasis bahasa C yang disuntikkan ke mikrokontroler Atmega 16 untuk mengaktifkan sensor gas, buzzer, kipas, LCD, handphone, dan motor servo. 1. Perancangan Miniatur Rumah : Rumah ini terdiri dari tiga ruangan yaitu yaitu ruang tamu, ruang keluarga dan ruang dapur. Ruang tempat rangkaian elektronik terletak pada ruang dapur dengan atap yang dapat dibuka, untuk memudahkan pengecekan rangkaian elektronik atau memperbaiki pada saat terjadi kerusakan pada rangkaian elektronik serta untuk memasukkan gas ke dalam ruangan tersebut. Ruang tamu dan ruang keluarga jadi satu dengan atap tertutup terbuat dari bahan papan tripek dan semua jendelanya tertutup, sedangkan pada ruang dapur atap terbuka dan salah satu jendelanya dapat dibuka dan dapat ditutup menggunakan motor servo dengan kendali dari mikrokontroler. Atap dan sisi bagian belakang ruang dapur berbahan akrelit bening agar cara kerja sistem dapat dilihat. Pada Gambar merupakan denah dari miniatur rumah. Dan Gambar 2 merupakan Penutup Kerangka Miniatur Rumah. Gambar 1 Denah Miniatur Rumah
  • 5. CEK SENSOR GAS START INISIALISASI TAMPILKAN KEBOCORAN GAS Gambar 2 Penutup Kerangka Miniatur Rumah 2. Perancangan Perangkat Elektonika Diagram blok di bawah ini merupakan gambaran secara garis besar dari jalannya sistem yang dibuat dalam tugas akhir ini. Gambar 3 Diagram Blok Sistem Sensor gas mengubah besaran fisik berupa gas menjadi besaran elektrik berupa tegangan, yang menjadi masukan untuk sistem mikrokontroler Atmega16. Sedangkan keluaran dari mikrokontroler, yang tidak lain sebagai penanganan dini yaitu buzzer, kipas, LCD, handphone, motor servo. Sistem kerja dari sistem minimum adalah memberitahukan kebocoran gas. Yaitu, apabila sistem minimum mendapat masukan dari sensor gas yang menandakan bahwa terdapat bau gas yang bocor maka sistem akan menghidupkan buzzer sebagai indikator bahaya, membuka jendela oleh motor servo dan mengaktifkan kipas sebagai simulasi agar gas yang terakumulasi dapat keluar dari ruangan tersebut dan mengirim informasi ke handpone keadaan gas saat itu untuk disampaikan ke handphone pemakai atau pemilik. 3. Pada perancangan perangkat lunak akan dibuat program dengan bahasa pemrograman C, pada software CodeVisionAVR C Compiler. Pada program ini, akan diatur buka tutup jendela, berputarnya kipas dan berbunyinya buzzer melalui pembacaan kondisi gas. Pembacaan kondisi gas tersebut, kemudian ditampilkan pada LCD dan dikirim melalui SMS ke handphone pemilik rumah. Algoritma perangkat lunak tersebut jika disajikan dalam diagram alir seperti pada Gambar 4 Adapun alur dan cara kerja pada diagram alir yaitu pertama melakukan inisialisasi serial lalu lihat kondisi sensor gas, yang akan ditampilkan adalah apakah gas bocor. Apabila ya maka LCD akan menampilkan bocor, setelah itu motor servo membuka, kemudian mengirim sms gas bocor serta diikuti oleh bunyi buzzer sebagai indikator bahaya dan menyalanya kipas sebagai simulasi agar gas yang terakumulasi dapat keluar dari ruangan. Apabila tidak maka LCD akan menampilkan aman diikuti menutupnya motor servo kemudian mengirim sms aman stelah itu buzzer dan kipas off Setelah hal ini dilakukan maka flow kerja dari sistem mikrokontroler kembali mengulang kembali dari awal program.
  • 6. Gambar 4 Diagram Alir Perangkat Lunak HASIL DAN PEMBAHASAN Untuk mendapatkan hasil yang sesuai dengan perancangan, maka dilakukan beberapa pengujian terhadap sistem yang telah dibuat. Pengujian tersebut meliputi 1. Pengujian Hardware, meliputi: pengujian sensitifitas sensor, pengujianrangkaian power supply, pengujian rangkaian sensor gas TGS 2612. 2. Pengujian keseluruhan alat Pengujian Hardware 1. Pengujian sensitifitas sensor dilakukan dengan menyemprotkan gas dari tabung gas portable ke arah sensor dengan jarak tertentu. Setelah itu kita mencatat waktu berapa detik sensor tersebut dapat merespon gas yang ter arah kepadanya, kemudian kita dapat membuat grafik perbandingan jarak penyemprotan dan waktu yang dibutuhkan.
  • 7. Tabel 2 Pengujian Sensifitas Sensor Jarak Sensor Dengan Sumber Kebocoran Gas (cm) Data 1 (s) Data 2 (s) Data 3 (s) Rata-rata (s) 19,5 2,8 3,7 3,2 3,23 24,5 4,5 4,3 4,9 4,56 29 5,8 5,6 6,2 5,86 32 7,2 7,9 8,2 7,76 Gambar 5 Grafik Pengujian Sensifitas Sensor Dari data diatas dapat di simpulkan bahwa apabila peletakan sensor dekat dengan sumber kebocoran gas maka waktu yang dibutuhkan sensor untuk merespon kebocoran tersebut sangat cepat. Begitu juga sebaliknya apabila peletakan sensor jauh dari sumber kebocoran gas maka sensor akan lambat dalam merespon kebocoran gas tersebut 2. Rangkaian Power Supply Tabel 3 Uji Power Supply No. Keluaran (Volt) Kondisi 1 5,06 Tanpa beban 2 5,04 Dengan beban, sistem minimum mikrokontroler AT Mega 16 3 5,04 Dengan beban, sensor gas dengan gas 4 5,04 Dengan beban, keseluruhan Dari hasil percobaan, power supply yang dibuat telah berjalan dengan baik dan dapat mencatu seluruh daya yang dibutuhkan sistem. 3. Rangkaian Sensor Gas TGS 2612
  • 8. Sensor gas TGS 2612 merupakan masukan bagi ADC mikrokontroler AT Mega16. Akan tetapi sebelum itu perlu dilakukan pengujian untuk mengetahui apakah sensor tersebut dapat bekerja dengan baik atau tidak Tabel 4 Data Pengujian Sensor Gas Dengan RL = 1 KΩ dan Vc = 5 V Kondisi Output (mV) Korek Gas Tabung Gas Portable Tidak Ada Gas 200 200 Ada Gas 900 4600 Pada tabel terdapat perbedaan output sensor dengan diberinya gas korek dengan gas tabung portable, hal ini dikarenakan perbedaan kepekatan gas pada tabung portable lebih pekat daripada kepekatan korek gas. Dari data table 4 kita dapat mencari nilai Rs/Ro nya dengan cara interpolasi dari grafik iso-butane seperti di bawah ini, yaitu seperti tabel di bawah ini. Tabel 5 Interpolasi Rs/Ro Dengan ppm Untuk mencari x kita bisa menggunakan cara interpolasi seperti berikut : x   5,2 5,1 10000 8200 = Dari perhitungan diatas didapat nilai x = Rs/Ro adalah 4,33 k nilai ini adalah pada saat clean R atau udara bersih. Setelah itu nilai kita mencari nilai Rs dengan menghitung perbandingan tegangan keluaran power supply dengan tegangan keluaran sensor gas pada waktu tidak ada gas menggunakan rumus 3.1, yang akan ditampilkan seperti berikut : L RL RLC S R V VV R     1 2,0 2,05   = Dari perhitungan diatas didapat nilai Rs adalah 24 k sehingga apabila Rs/Ro = 4,33 k maka di dapat nilai Ro adalah 5,54 k . Setelah itu kita mencari nilai Rs pada waktu diuji menggunakan korek gas. Perhitungan sama seperti cara (4.3) di atas dan didapatkan nilai Rs adalah 4,5 k . Sehingga nilai Rs/Ro didapat 0,81 k  . Nilai 0,81 k pada gambar 2.5 menunjukkan angka 3000 ppm. Sehingga dapat kita simpulkan pada waktu gas dikeluarkan dari korek gas ke ruangan kadar gas yang terdapat pada ruangan tersebut adalah 3000 ppm. Dengan cara yang sama kita gunakan untuk menghitung kadar gas dalam ruangan pada saat diuji Rs/Ro ppm 1 10000 2,5 1800 x 0
  • 9. mV ppm dengan menggunakan tabung gas portable. sehingga kita dapat menemukan nilai konsentrasi gas (part per million) dalam ruangan untuk kemudian dibandingkan dengan nilai konsentrasi gas pada iso-butane seperti pada gambar 2.5 Tabel 6 Perbandingan Data Pengujian Sensor Gas Kondisi Output (mV) ppm Tidak ada gas 200 0 Korek gas 900 3000 Tabung gas portable 4600 15333,33 Gambar 6 Grafik Data Pengujian Sensor Gas Dengan ppm Setelah kita mengetahui nilai kadar gas dalam ruang seperti tertera pada table kita bisa menentukan nilai %LEL (Lower Explosive or Flammable Limit) iso-butane yang terdapat pada ruangan. %LEL = 1000000 idalamppmKonsentras
  • 10. Dari rumus 4.1 kita dapatkan nilai %LEL pada saat ruangan disemprot tabung gas portable adalah 1,5%. Kemudian kita bisa membandingkan %LEL ruangan dengan tabel 1 untuk kadar iso-butane adalah 1,8%. Dapat kita simpulkan dari pengujian data diatas. Berdasarkan nilai %LEL dalam ruangan, konsentrasi gas dalam ruangan saat gas bocor masih terindikasi dalam batas aman karena masih dibawah nilai ambang batas %LEL yang diharuskan. Sehingga bahaya ledakan gas LPG yang selama ini ditakutkan bisa dihindari dengan simulasi seperti alat ini. Pengujian Keseluruhan Alat Pada tahap ini pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah sistem yang dibuat telah berjalan atau tidak. Langkah yang dilakukan pada pengujian ini adalah : 1. Memastikan bahwa semua komponen, kabel dan alat telah terpasang dengan benar. 2. Menghubungkan handphone dengan sistem minimum melalui media kabel data. 3. Menyalakan power supply dan memastikan semua rangkaian pada alat telah mendapat supply tegangan sesuai kebutuhan. 4. Memberikan masukan gas pada ruangan sensor, dalam hal ini adalah ruang dapur. 5. Melihat respon yang ditampilkan oleh sistem berupa informasi. Jika ada gas yang terakumulasi di ruang dapur banyak maka pada LCD akan bertuliskan “awas gas bocor” buzzer akan berbunyi. 6. Motor servo sebagai pengendali jendela ruang dapur otomatis; dapat membuka sendiri bila gas yang terakumulasi berbahaya, dan dapat menutup kembali bila bau gas telah berkurang atau habis. 7. Mengaktifkan kipas secara otomatis sehingga gas yang terakumulasi berbahaya di dalam ruang dapat disedot keluar, dan akan berhenti apabila gas sudah berkurang atau habis. 8. Pada handphone penerima sebagai simulasi ke pihak pemilik rumah telah terkirim pesan SMS dengan isi ”awas gas bocor” Pada percobaan ini hanya memberikan masukan gas pada ruang dapur, hal ini dikarenakan biasanya kompor gas di letakkan di ruang dapur. Pada saat gas yang terakumulasi banyak / berbahaya, sistem minimum akan memberikan perintah ke handphone berupa pesan yang disampaikan untuk pemilik rumah, membukanya jendela rumah secara otomatis, berputarnya kipas dan berderingnya buzzer sebagai alarm pertanda. Pemilik rumah juga dapat memonitoring keadaan ruang dapurnya (ada kebocoran gas atau tidak) dengan LCD. Pada pengujian keseluruhan alat, semua perangkat mekanik, perangkat elektronik, dan perangkat lunak dirangkai menjadi satu. Ketika pengujian sistem secara keseluruhan dilakukan, sensor gas harus sudah terpasang dengan baik pada rangkaiannya. Bentuk fisik dari perangkat mekanik, yang merupakan rangkaian pendeteksi bau gas adalah sebagai berikut.
  • 11. Gambar 5 Bentuk Fisik Perangkat Gambar 6 Tampak Atas Mekanik Tampak Samping Kanan Gambar 7 Tampak Belakang Gambar 8 Tampak Depan Pada perangkat elektronik terdapat 3 rangkaian utama dan dirangkai dalam 1 PCB, yaitu rangkaian power supply +5 Volt, rangkaian minimum mikrokontroler, dan rangkaian buzzer. Untuk rangkaian sensor dipisah tujuannya agar menjaga kestabilan rangkaian yang lainnya bila pada sensor diberi gas. Dan rangkaian driver tegangan AC dipisah agar dekat dengan kipas. Handphone di jauhkan agar tidak terjadi interferensi magnetik. Berikut bentuk fisik dari rangkaian-rangkaian tersebut. Gambar 9 Bentuk Fisik Rangkaian Secara Gambar 10 Tampilan Aman pada LCD Keseluruhan Apabila keadaan ruangan aman dari kebocoran gas elpiji maka tidak ada reaksi apapun terhadap sensor gas. Maka LCD akan menampilkan tampilan ”Aman” sehingga dengan demikian buzzer tidak akan berbunyi, motor servo sebagai pengendali jendela otomatis tidak membuka, dan kipas juga tidak akan menyala sehingga tidak ada sms ke pihak terkait
  • 12. Gambar 11 Jendela Pada Saat Tertutup Gambar 12 Kipas Pada Saat Tidak menyala Pengujian program secara keseluruhan dilakukan dengan memutar nozzle sedikit demi sedikit sampai maksimum, kemudian dilihat melalui LCD. Di dalam LCD akan tertampil kondisi gas oleh putaran nozzle serta kadar gas dalam persen yang terdapat pada ruang dapur. Apabila ada kebocoran gas elpiji dalam ruangan maka sensor akan merespon kebocoran gas tersebut. LCD akan menampilkan tulisan ”awas gas bocor” dan diikuti dengan suara buzzer. Motor servo sebagai pengendali jendela ruang dapur otomatis dapat membuka sendiri dan diikuti dengan aktifnya kipas secara otomatis sehingga gas yang terakumulasi berbahaya di dalam ruang dapat disedot keluar. Pada handphone penerima sebagai simulasi ke pihak pemilik rumah telah terkirim pesan SMS dengan isi ”awas gas bocor”. Setelah itu jendela yang tadi terbuka akan menutup kembali dan kipas yang tadi menyala akan berhenti apabila gas dalam ruangan sudah berkurang atau habis. Gambar 13 Tampilan Awas Gas Bocor Pada LCD Gambar 14 Kipas Pada Saat Menyala
  • 13. Gambar 15 Jendela Pada Saat Membuka Gambar 16 Tampilan HP Pada program telah diatur cara kerja dari sistem ini pada saat kondisi gas aman (tidak ada gas berbahaya dalam ruangan) dan gas bocor. Saat program dijalankan dan pemberian gas oleh nozzle maksimum maka ruangan akan terpenuhi oleh gas dan hilangnya gas tersebur akan lama, oleh karena itu diberi kipas agar gas tersebut hilang dengan cepat KESIMPULAN DAN SARAN Dari penelitian ini, dapat ditarik kesimpulan dan saran yang nantinya dapat berguna untuk pengembangan alat ini secara lebih baik lagi. Kesimpulan 1. Sistem ini hanya sebagai simulasi bagaimana cara menanggulangi kebocoran gas agar kebocoran gas yang berbahaya dapat terdeteksi lebih cepat dengan miniatur alat ini 2. Kata – kata “awas” pada LCD dan “awas gas bocor” pada tampilan sms digunakan agar si penerima sms langsung merespon keadaan tersebut sehingga dapat meminimalisir hal- hal yang tidak diinginkan 3. Setelah melalui beberapa percobaan dapat disimpulkan bahwa perancangan pengendalian jendela terbuka, menyalanya exhaust fan dan pengaktifan buzzer dan pengiriman sms saat kondisi gas berbahaya berjalan dengan baik. Saran 1. System ini hanya mengirim informasi ke satu nomer saja, untuk penelitian selanjutnya bisa dibuat sistem yang dapat mengirim ke dua nomor atau lebih. 2. Alangkah baiknya jika system ini tidak hanya mengirim kadar gas melainkan juga dapat memberi informasi letak sumber kebocoran, serta dapat menjadi alat monitoring keadaan gas melalui handphone. 3. Sebaiknya alat ini dapat di kembangkan lagi dengan menggunakan lebih dari satu sensor sehingga dapat mendeteksi berbagai macam gas. DAFTAR RUJUKAN Andrianto, Heri. (2008). Pemrograman Mikrokontroler AVR ATMEGA16 Menggunakan Bahasa C (CodeVision AVR). Erlangga: Bandung Furkonudin. (2011). Sistem Peringatan Dini Kebocoran Gas LPG. Skripsi tidak diterbitkan. Yogyakarta. Proram Studi Fisika Sains Dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga, Yogyakarta http://www.esdm.go.id/berita/migas/40-migas/3403-tips-menggunakan-lpg-yang-aman- dan-benar.html (diakses 29 September 2011)
  • 14. http://economy.okezone.com (diakses 29 september 2011) Puspo, Eko. (2007). Teknik Dasar Eleltronika, Bentang: Malang Sanjaya, Aryo. 2005. Mengirim SMS Dari PC, Surabaya: Bengkel Progam D3 T. Elektro ITS, Surabaya User guides. (2008). Figaro TGS 2612 - for the detection of Methane and LP Gas Sheet: Innovative Electronics www.liguifiedpetroleumgas.blogspot.com (diakses 28 september 2011) www.politik.kompasiana.com (diakses 29 September 2011) www.gsmarena.com/siemens_c55-336 ( diakses 29 agustus 2011) www.dunia-listrik.blogspot.com/2008/12/motor-listrik (diakses 28 agustus 2011) www.scribd.com/.../Saat-Ini-Banyak-Orang-Yang-Memakai-Kompor (diakses 28 agustus 2011)