Bab 1 Pengantar Rev

BAB I

PENGANTAR

CHEMICAL PROCESS SAFETY

FUNDAMENTAL WITH APPLICATIONS

Referensi

Daniel A. Crowl/Joseph F. Louvar, Chemical Process Safety: Fundamentals with Applications, 2nd

ed., Prentice Hall 2002

Lees, Frank. P, Lost Prevention in the Process Industries , 2nd ed, Butterworth Heinemann, 1996

Perrys Handbook of Chemical Engineers, Section 26, Process Safety

NFPA 69, Standard on Explosion Prevention Systems, 1997 ed. NFPA : National Fire Protection Association

Anil Kumar, Chemical Process Synthesis and Engineering Design, Mc Graw Hill, 1981

KESELAMATAN PROSES KIMIA

Industri Kimia memasuki sebuah era yang kompleks

dimana berlangsung pada bahan-bahan kimia yang

reaktif dan beracun, temperatur dan tekanan tinggi.

Proses yang kompleks membutuhkan penanganan

keamanan yang baik.

Pertumbuhan dan penerapan teknologi keselamatan

(safety technology) merupakan batasan dari

pertumbuhan industri kimia.

Keselamatan Proses Kimia

Pengertian lama : Safety = pencegahan kecelakaan

dengan menggunakan alat alat keselamatan (helm dan

sepatu pelindung), serta beberapa peraturan

keselamatan. Penekanan utama pada keselamatan

pekerja.

Pengertian baru : Safety = Pencegahan kegagalan yang

meliputi indentifikasi bahaya, evaluasi teknis dan desain

dari sebuah gambaran teknik untuk mencegah kegagalan

tersebut.

TERMINOLOGI SAFETY ATAU LOSS

PREVENTION, HAZARDS, RISK

Safety atau loss prevention = pencegahan kecelakaan melalui penggunaan teknologi yang tepat untuk mengidentifikasi sumber bahaya dari pabrik kimia dan menghilangkannya sebelum kecelakaan terjadi.

Hazards = suatu kondisi fisik atau kimiawi yang memiliki potensi untuk menyebabkan kerusakan terhadap manusia, peralatan, dan lingkungan.

Risk = Suatu ukuran dari kecelakaan manusia (human injury), kerusakan lingkungan, kerugian ekonomi, baik dalam bentuk kemungkinan insiden maupun besarnya dari kegagalan maupun kecelakaan.

PROGRAM KESELAMATAN

(SAFETY PROGRAM)

1. System

2. Attitude

3. Fundamental

4. Experience

5. Time

6. You

Program Keselamatan yang baik : Mengidentifikasi dan menghilangkan keberadaan sumber bahaya.

Out standing safety program: Memiliki sistem manajemen yang mencegah keberadaan bahaya.

ENGINEERING ETHICS

Prinsip dasar:

Insinyur harus menegakkan dan memajukan integritas, kehormatan dan martabat dari profesi keinsinyuran dengan :

1. Menggunakan pengetahuan dan keahlian mereka untuk peningkatan kesejahteraan manusia;

2. Menjadi Jujur dan tidak berpihak serta melayani dengan kesetiaan terhadap publik, pekerja dan klien mereka.

3. Berusaha keras meningkatkan kompetensi dan prestise dari profesi keinsinyuran.

ENGINEERING ETHICS

Peraturan Dasar:

1. Insinyur harus mengutamakan tertinggi pada keselamatan, kesehatan, dan kesejahteraan dari publik dalam performasi kewajiban keprofesian mereka.

2. Insinyur harus menjaga pelayanan hanya dalam area kompetensi mereka.

3. Insinyur harus mengeluarkan pernyataan publik hanya berdasarkan objektivitas dan kebenaran semata.

4. Insinyur harus berlaku secara profesional untuk pekerja dan klien mereka sebagai agen yang setia atau terpercaya dan harus menghindari konflik kepentingan.

5. Insinyur harus membangun reputasi keprofesian dalam kebaikan dari pelayanan mereka.

6. Insinyur harus berlaku dalam rangka menegakkan dan meningkatkan kehormatan, integritas, dan martabat dari profesi insinyur.

7. Insinyur harus melanjutkan pengembangan keprofesian mereka sepanjang karir mereka dan harus menyediakan kesempatan bagi pengembangan insinyur yang berada di bawah bimbingan mereka.

STATISTIKA KECELAKAAN

DAN KEGAGALAN

Statistik merupakan nilai untuk menentukan apakah

suatu proses berlangsung aman atau apakah prosedur

keamanan proses telah bekerja secara efektif.

Beberapa sistem statistik yang digunakan adalah

sebagai berikut :

OSHA (Occupational Safety and Health

Administration of The US)

Fatal accident rate (FAR)

Fatality rate atau Death per person per year.

Accident and loss Statistic

Number of injuries & illness x 200.000OSHA incidence rate (based on injuries & illness) =

Total hours workers by all employees during period covered

Number of lost workdays x 200.000OSHA incidence rate (based on lost workdays) =


Number of fatalities x 108FAR =


Number of fatalities per yearFatality Rate =

Total number of people in applicable population

RESIKO YANG DAPAT

DITERIMA

Resiko tidak dapat dihilangkan secara keseluruhan.

Insinyur harus melakukan usaha untuk

meminimalkan resiko yang menjadi batasan

ekonomis dari suatu proses.

Persepsi Publik :

Berdasarkan survey, opini publik mengenai bahan

kimia : merupakan bahan yang lebih berguna dari

pada berbahaya (28%), lebih berbahaya dari pada

berguna (29%), memiliki persamaan tingkat

kegunaan dan bahaya (38%).

Resiko yang dapat Diterima

KECELAKAAN PROSES

Kecelakaan Pabrik Kimia yang sering terjadi

mengikuti beberapa pola tertentu (Tabel 1-1) .

Kebakaran Ledakan Penyebaran Bahan Beracun

Penyebaran bahan beracun memiliki potensi bahaya

yang paling besar dalam kematian.

Kebanyakaan Ledakan adalah vapor cloud explosion,

dimana sebuah awan besar dari zat mudah menguap

dan terbakar menyebar sepanjang lokasi pabrik dan

diikuit dengan penyulutan dan ledakan pada awan

tersebut.

Tipe

Kecelakaan

Kemungkinan

terjadi

Potensi

kerusakan

Potensi kerugian

ekonomi

Kebakaran

Ledakan

Penyebaran

bahan

beracun

Tinggi

Sedang

Rendah

Rendah

Sedang

Tinggi

Sedang

Tinggi

Rendah

KECELAKAAN PROSES

Tabel 1.1 Tiga Tipe Kecelakaan Pabrik Kimia

Kecelakaan Proses

Beberapa penyebab kecelakaan :

mechanical failure

operator error

unknown

process upsets

Natural hazards

design

sabotage and arson

Tiga langkah urutan terjadinya kecelakaan:

Inisiasi (initiation), peristiwa bermula

Propagasi (propagation), peristiwa atau kejadian yang disebabkan kejadian awal dan memperbesar proses kerusakan.

Terminasi (termination), Kejadian yang memberhentikan mengurangi seuatu kecelakaan.

INHERENT SAFETY

Beberapa pendekatan terhadap inherently

safer process designs adalah sebagai

berikut:

1. intensification

2. substitution

3. attenuation

4. limitation of effects

5. simplification/error tolerance

Inherent Safety

Terminologi yang terbaru agar lebih mudah

dipahami:

1. minimize (intensification)

2. substitute (substitution)

3. moderate (attenuation & limitation of effects)

4. simplify (simplification/error tolerance)

FOUR SIGNIFICANT DISASTER

1. Flixborough, England

2. Bhopal, India

3. Seveso, Italy

4. Pasadena, Texas

Flixborough, England


Terjadi pada hari Sabtu bulan Juni 1974

Memproduksi 70000 ton per tahun kaprolaktam (dari

siklo heksana), bahan baku utama pembutan nilon.

Proses terdiri dari 6 reaktor disusun seri ( setiap

reactor normalnya berisi 20 ton siklo heksana)

Siklo heksana dioksidasi menjadi sikloheksanon dan

kemudian menjadi sikloheksanon menggunakan

udara yang diinjeksikan dan dengan kehadiran

katalis.


Beberapa bulan sebelum terjadinya kecelakaan, reaktor 5 terjadi kebocoran.

Inspeksi menunjukkan adanya vertical crack pada struktur stainless steel nya.

Keputusan untuk memperbaiki reaktor diambil sehingga reaktor harus dipindahkan.

Keputusan lain adalah dengan meneruskan operasi produksi dengan cara menghubungkan reaktor 4 langsung ke reaktor 6.

Hilangnya reaktor dapat menurunkan perolehan tetapi masih memungkinkan produksi berlanjut karena sikloheksan yang tidak bereaksi dipisahkan dan di recycle di tahap selanjutnya.


Pipa yang digunakan untuk menghubungkan reaktor

adalah berdiameter 28 inch,tetapi hanya tersedia

pipa 20-inch di pabrik.

Terjadi kerusakan di bypass, sehingga diperkirakan

30 ton sikloheksana menguap dan membentuk awan

uap yang besar. Awan terbakar dari sumber yang tak

diketahui diperkirakan setelah 45 detik

Ledakan menghancurkan semua fasilitas yang ada

termasuk kantor administrasi. 28 orang meninggal

dan 36 orang lainnya cedera. 80 % kerusakan terjadi

pada ruang kontrol.


Kecelakaan ini dapat dicegah dengan prosedur

keamanan yang benar sebagai berikut :

Pertama, Pipa bypass diinstal tanpa memperhatikan

faktor keselamatan atau pandangan dari orang teknik

yang berpengalaman.

Kedua, plant site mengandung bahan-bahan

berbahaya dalam jumlah yang besar. Ini terdiri dari

330000 galon sikloheksana, 66000 galon naftan,

11000 galon toluen, 26400 galon benzena, dan 450

galon bensin

Bhopal, India

2. Bhopal, India

Diagram Alir Proses

2. Bhopal, India

Terjadi pada tanggal 3 Desember 1984

Lebih dari 2000 penduduk terkena

Bahan antara pada proses ini adalah Metil isosianat (MIC), bahan sangat berbahaya, reaktif, beracun, mudah menguap, mudah terbakar dan bereaksi eksotermis dengan air.

Konsentrasi maksimum MIC yang diperbolehkan selama 8 jam kerja adalah 0.02 ppm. Konsentrasi uap MIC yang lebih diatas 21 ppm bagi individu dapat menyebabkan iritasi pada hidung dan. Dalam konsentrasi besar dapat menyebabkan kematian karena sesak napas.

2. Bhopal, India

MIC mempunyai sifat fisik yang

berbahaya.Titik uapnya pada keadaan

atmosfer adalah 39.1 C dan mempunyai

tekanan uap 348 mm Hg pada 20C. Uap nya

2 kali lebih berat daripada udara, diyakini

bahwa uap akan berada dekat dengan

permukaan tanah pada saat terlepas.

2. Bhopal, India

Sejumlah besar MIC menjadi terkontaminasi dengan air dan bahan yang lain.

Reaksi kimia memanaskan MIC pada temperatur penguapannya

Uap MIC mengalir melalui PSV dan menuju scrubber dan sistem flare yang dipasang untuk mengantisipasi kebocoran MIC.

Celakanya, scrubber dan sistem flare tidak beroperasi karena beberapa alasan.

Diperkirakan 25 ton uap beracun MIC terlepas. Awan beracun menyebar ke kota terdekat, membunuh lebih dari 2000 penduduk dan diperkirakan meracuni lebih dari 20000 lebih. Tidak ada pekerja pabrik yang teracuni maupun meninggal. Tidak ada kerusakan pada peralatan pabrik.

Seveso, Italy

3. Seveso, Italy

Produknya berupa heksaklorofen, bakterisida, dengan

triklorofenol diproduksi sebagai bahan antara.

Selama kondisi operasi normal, sejumlah kecil dari TCDD

(2,3,7,8-tetrachlorodibenzoparadioxin) dihasilkan sebagai

produk samping yang takdiinginkan.

TCDD mungkin adalah racun yang paling mematikan yang

diketahui manusia.

Pada tanggal 10 Juli 1976, Reaktor triklorofenol tidak terkendali,

menghasilkan temperatur yang lebih tinggi daripada temperatur

operasi normal dan meningkatkan produksi TCDD.

Diperkirakan 2 kg TCDD terlepas melewati PSV dalam bentuk

awan putih di atas Seveso.Hujan deras membawa TCDD ke

tanah. Kira-kira 10 mil persegi terkontaminasi

3. Seveso, Italy

Karena minimnya komunikasi dengan pemerintah setempat,

evakuasi penduduk tidak segera dilaksanakan sampai beberapa

hari.

Kecelakaan Seveso dan Duphar dapat dihindari jika sistem

yang sesuai digunakan dalam mengatasi kebocoran pada

reaktor.

Prinsip aplikasi dasar teknik keamanan yang tepat akan dapat

mencegah dua kecelakaan ini.

Pertama, dengan mengikuti prosedur yang sesuai, tahap inisiasi

tidak akan terjadi.

Kedua, dengan menggunakan prosedur evaluasi bahaya yang

sesuai, bahaya dapat diidentifikasi dan dikoreksi sebelum

kecelakaan terjadi.

3. Seveso, Italy

Wilayah Penyebaran TCDD

Pasadena, Texas

4. Pasadena, Texas

Ledakan besar terjadi di Pasadena, Texas, pada tanggal 23

Oktober 1989, menghasilkan 23 kematian, 314 cedera, dan

kerugian lebih dari $715 juta. Ledakan ini terjadi pda pabrik

polietilen berdensitas tinggi setelah tiba tiba melepas 85000

campuran senyawa mudah terbakar yang mengandung etilen,

isobutan, heksana, dan hidrogen. Pelepasan senyawa tersebut

membentuk awan gas yang besar dengan cepat karena sistem

berada pada tekanan dan temperatur tinggi. Awan ternyalakan

oleh sumber api yang tidak diketahui setelah 2 menit dari

pelepasan senyawa

Kerusakan akibat ledakan membuat proses rekontruksi

kecelakaan tidak mungkin dilakukan. Akan tetapi, diindikasikan

tidak dijalankannya sistem yang benar.

4. Pasadena, Texas

Pelepasan terjadi pada sistem pengambilan polietilen seperti dijelaskan

pada gambar 1-12. Biasanya penempatan partikel polietilen pada

settling leg dan melewati product takeoff valve. Akan tetapi, produk

menyumbat settling leg dan dipindahkan dengan perbaikan manual.

Prosedur normal berkaitan dengan penyumbatan DEMCO valve,

membuka lubang udara dan mengunci valve dalam posisi tertutup.

Kemudian produk dikeluarkan dam memberikan akses ke plugged leg.

Tim investigasi kecelakaan mengidentifikasi bahwa prosedur yang

aman tidak dijalankan; khususnya, pada saat penggantian product

takeoff valve, DEMCO valve dalam posisi terbuka dan kunci tidak ada.

4. Pasadena, Texas

Investigasi OSHA l3 menemukan bahwa :

(1) Tidak ada analisa bahaya proses yang diterapkan pada pabrik polietilen, dan hasilnya, banyak kekurangan dalam prosedur keselamatan diabaikan.

(2) Single-block (DEMCO) valve pada settling leg tidak didesain untuk kegagalan pada posisi tertutup yang aman ketika udara tidak mengalir.

(3) Daripada memasang single-block valve, pemasangan double-block- dan bleed valving atau sebuah blind flange setelah single-block valve seharusnya digunakan;

(4) Tidak ada ketentuan yang dibuat untuk pengembangan, implementasi dan pelaksanaan dari sistem perijinan yang efektif (seperti pembukaan pipa)

(5) Tidak ada pendeteksi gas mudah terbakar dan sistem alarm yang diletakkan pada area reaktor.

Faktor lain yang memberikan konstribusi penyebaran kerusakan juga di perhatikan:

(1) perkiraan struktur high-occupancy (ruang kontrol) ke operasi yang berbahaya,

(2) jarak antar bangunan yang tidak sesuai dan

(3) peralatan proses yang tidak beraturan

Documents

Bab 1 Pengantar Rev