Pendahuluan

IN A SUSTAINABLE CIVILIZATION…

• Manufacturing processes are either designed so as not to produce waste products,

– OR – • Waste products are recycled or

biodegradable.

PENDAHULUAN

TK-4112 Keselamatan Pabrik Kimia

Referensi

• Daniel A. Crowl/Joseph F. Louvar. “Chemical Process Safety: Fundamentals with Applications”, 2nd ed., Prentice Hall 2002

Referensi

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

2. Perry’s Handbook of Chemical Engineers, Section 26, Process Safety

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

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

Penilaian

Kegiatan Sehari-hari

Kegiatan di Industri

Activity FAR per 108 Individual risk of death per person

per year x 108

Travel

Air 0.02

Train 3-5 0.03

Bus 4 2

Car 50-60 2

Occupation

Chemical industry 4 0.5

Manufacturing 8 --

Shipping 8 9

Coal mining 10 2

Agriculture 10 --

Staying at Home 1-4 --

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

• Pengertian baru : Safety

pencegahan kecelakaan dengan menggunakan alat alat

keselamatan (helm dan sepatu pelindung), serta beberapa

peraturan keselamatan. Penekanan utama pada

‘keselamatan pekerja’.

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.

• Accident: Rentetan peristiwa (event) yang mengakibatkan kecelakaan, kematian atau kerusakan barang.

• Incident: Kehilangan barang atau energi, tidak semua peristiwa (event) mengakibatkan incident, dan tidak semua incedent mengakibatkan accident

• Consequence: ukuran dari akibat yang mungkin terjadi yang disebabkan oleh incedent.

Likelihood: ukuran dari kemungkinan terjadi atau frekuensi dari kejadian

• Risk Analysis: Analisa kuantitatif dari resiko yang mungkin terjadi berdasarkan evaluasi teknik dan matematis terhadap perkiraan konsekwensi kejadian dan frekwensi.

• Risk assessment: Proses pengambilan keputusan yang didasarkan pada risk analysis.

• Scenario: deskripsi peristiwa yang menghasilkan

accident atau incident.

Tiga Tipe Process Hazards

• Material hazards

• Energi hazards

• Chemical interaction hazards

Material Hazards

Contoh : Flammable/combustible materials

SDSs

Energy Hazards

Chemical Interaction Hazards

Risk = exposure x probability

PROGRAM KESELAMATAN (SAFETY PROGRAM)

System Attitude

Fundamental Experience

Time You

• Good safety program: 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 anda untuk peningkatan kesejahteraan manusia;

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

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

ENGINEERING ETHICS

Peraturan Dasar: 1. Insinyur harus mengutamakan prioritas yang 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 kliennya sebagai

agen yang setia atau terpercaya dan harus menghindari konflik kepentingan. 5. Insinyur harus membangun reputasi keprofesian dalam kebaikan dari

pelayanannya. 6. Insinyur harus berlaku dalam rangka menegakkan dan meningkatkan

kehormatan, integritas, dan martabat dari profesi insinyur. 7. Insinyur harus melanjutkan pengembangan keprofesiannya sepanjang karir

mereka dan harus menyediakan kesempatan bagi pengembangan insinyur yang berada di bawah bimbingannya.

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

Perbandingan Antar Statistik

1. OSHA

– Berdasarkan 100 tahun pekerja (200.000 jam)

– Menyediakan info segala injury dan illness

– Utk info kematian harus ada tambahan informasi, tdk bisa diektrak langsung dari OSHA

2. FAR

– Berdasarkan 1000 pekerja selama 50 thn (108 jam)

– Digunakan oleh British Chemical Industry

– Menarik karena data FAR tersedia di open literature

3. Fatality rate

– Tidak tergantung jumlah jam kerja

– Sangat berguna untuk populasi umum yang ekspose jam kerjanya tidak terdefinisi.

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.

KECELAKAAN PROSES

Kebakaran

Ledakan

Penyebaran

Bahan Beracun

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

Kecelakaan Proses

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.

Strategi Keselamatan Proses

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)

Kebalikan dari Keselamatan Poses : Kecelakaan Proses

FOUR SIGNIFICANT DISASTER

1. Flixborough, England

2. Bhopal, India

3. Seveso, Italy

4. Pasadena, Texas



• 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 sikloheksanol 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 20°C. 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

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

Pendahuluan

Documents

year x 108 travel air

108 individual risk

chemical process safety