DILUSI-VENTILASI

VENTILASI INDUSTRI

I r.Lat r.L atar ar Muha Muham mmad Ari Ar ief, MSc M Sc Dosen FKM, Peminatan Keselamatan Keselamatan dan Kesehatan Kerja Univ Esa Unggul

LATAR MUH. ARIEF, DOSEN FKM PEMINATAN K3 UNIV.ESA UNGGUL

1

VENTILASI INDUSTRI

Bagian - 1

.PENDAHULUAN 1.1.

PENGANTAR

Ventilasi industri merupakan salah satu terapan teknologi higiene perusahaan yang bertujuan menciptakan lingkungan kerja yang memenuhi persyaratan kesehatan dan keselamatan kerja. Perlindungan tenaga kerja, dan perbaikan lingkungan kerja yang terdiri dari faktor : fisika, kimia, biologie dan ergonomi dari suatu subtansi ditempat kerja, sebagai salah satu upaya untuk meningkatkan kesejateraan tenaga kerja dan kemakmuran bangsa Indonesia sebagai mana diamanatkan dalam pembukaan Undang-Undang Dasar 1945 alinea empat, dan kaidah yang digariskan dalam Undang-Undang Nomor. 1 tahun 1970 tentang Keselamatan Kerja . Dengan semakin tinggi teknologi yang digunakan, akan memberikan dampak, kemungkinan terjadinya ancaman lingkungan kerja (resiko bahaya seperti ; uap logam, debu, gas-gas kimia berbahaya, pertikel logam berat dan lain sebagainya), dan bilamana konsentrasinya melebihi Nilai Ambang Batas (NAB), akan mengakibatkan sakit, gangguan kesehatan, ketidak nyamanan dalam bekerja dan mengurangi aktivitas kerja, salah satu alternatifnya adalah metode pengendalikan kondisi lingkungan kerja yaitu dengan menggunakan teknologi ventilasi yang digunakan diindustri . Ventilasi industri salah satu alternatif untuk mengendalikan kondisi lingkungan kerja atau alat kontrol engineering (kerekayasaan) dengan menggunakan aliran udara bersih, guna menghilangkan kontaminan/polutan atau mengurangi konsentrasi dari gas, debu, uap, asap, kabut minyak, dan kotoran di udara dari zona pernapasan perkerja, dan selain itu berfungsi untuk mencairkan konsentrasi kontaminan dalam udara, dan menyediakan udara yang lebih baik. Ventilasi dapat dicapai dengan cara alami atau ventilasi alami terjadi karena perbedaan tekanan dari luar suatu bagunan/gedung/tempat kerja yang disebabkan oleh angin dan karena adanya perbedaan temperatur, sehingga terdapat gas-gas panas yang naik didalam saluran ventilasi, sehingga tanpa menggunakan peralatan bantu (aqutimen axilery), seperti kipas, blower, dan sebagainya, atau juga secara mekanik (misalnya, kipas angin atau blower). Sistem ventilasi mengikuti prinsip-prinsip dasar yang sama, untuk setiap sistem yang di desain khusus untuk menyesuaikan dengan jenis pekerjaan dan tingkat pemaparan kontaminan di tempat kerja. Pengertian Ventilasi, adalah proses pertukaran udara dengan cara pengeluaran udara terkontaminasi dari suatu ruang kerja, melalui saluran buang, dan pemasukan udara segar melalui saluran masuk Alternatif lainnya untuk mengurangi kontaminan/polutan atau konsentrasi termasuknya adalah perubahan proses, perubahan cara kerja, substitusi dengan bahan kimia beracun yang kurang, atau penghapusan penggunaan bahan kimia beracun. Sistem ventilasi mengikuti prinsip-prinsip dasar yang sama, untuk setiap sistem ventilasi yang didesain dan menyesuaikan dengan jenis pekerjaan dan tingkat pencairan konsentrasi udara yang terkontaminasi di tempat kerja. Tujuan Sedangkan tujuan dari sebuah sistem ventilasi, adalah sebagai berikut : a. Menyediakan pasokan udara segar di luar secara kontinu. b. Mempertahankan suhu dan kelembaban di tingkat yang nyaman. c. Mengurangi potensi bahaya kebakaran atau ledakan. d. Mencairkan konsentrasi kontaminan dalam udara di lingkungan tempat kerja e. Mengontrol kontaminan meliputi: menghilangkan penggunaan bahan kimia berbahaya atau material, pengganti dengan bahan kimia yang kurang beracun, atau perubahan proses


2

VENTILASI INDUSTRI

1.2.

JENIS DAN TIPE VENTILASI INDUSTRI

1.2.1. Jenis-Jenis Saluran Udara Umumnya pertukaran udara dalam ruang dilakukan dengan ; (a) Pertukaran udara secara alami/secara umum (b) Pertukaran udara dengan cara pengenceran Pertukaran udara dalam ruangan yang berjalan secara alami dimaksudkan untuk menggantikan udara dalam ruangan tersebut secara alami tanpa menggunakan peralatan bantu (aqutimen axilery), seperti kipas, blower, dan lain-lain sebagainya. Untuk kerja perkantoran kebutuhan saluran udara atau yang biasa disebut "Ducting" selain untuk keperluan menyalurkan udara dingin yang digunakan pada AC Split duct / Ceiling concealed, digunakan juga untuk keperluan lainnya seperti : Exhaust Duct / Fresh Air Duct : Saluran udara ini digunakan untuk Office / Meeting room, Toilet, Karaoke room, Smoking Room, Rumah tinggal dan juga berbagai macam keperluan lainnya yang membutuhkan pertukaran udara ruangan. Kitchen duct : Digunakan pada dapur yang membutuhkan pembuangan hawa panas dari kompor, biasanya di satukan dengan Cooker Hood. Sistim Kitchen duct yang baik tidak hanya membuang udara lama keluar, akan tetapi menyuplai udara baru ke dalam ruang dapur. biasanya digunakan oleh Restaurant, Home industry / Catering, Pabrik makanan, dan lain-lain . Ventilating duct : Digunakan pada gedung parkir yang membutuhkan ventilasi udara khususnya parkir lantai basement.

Gambar-1.1, - Saluran Udara (Ducting)

1.2.2. Penerapan Sisten Ventilasi Industri Penerapan sistem ventilasi industri berkaitan dengan ; sistem pabrik, perbedaan pemakaian bahan baku, perbedaan proses, perbedaaan senyawa kimia karena penggunaan bahan kimia. Karena banyaknya variasi pencemar antara satu pabrik dengan pabrik lain maka banyak pula, berbagai macam ventilasi yang digunakan di industri antara lain, seperti ; ventilasi sistem pengenceran, ventilasi pengeluaran setempat, ventilasi sistem tertutup, ventilasi kenyamanan dan lain- lain


3

VENTILASI INDUSTRI

sebagainya Ada beberapa jenis ventilasi di tempat kerja: 1.

Dilusin (general) ventilasi/Ventilasi Pengenceran Udara, pengenceran terhadap udara yang terkontaminasi di dalam bangunan atau ruangan, dengan meniup udara bersih (tidak tercemar), tujuannya untuk mengendalikan bahaya di tempat kerja.

2.

Lokal exhaust ventilasi/Ventilasi pengeluaran setempat, adalah proses pengisapan dan pengeluaran udara terkontominasi secara serentak dari sumber pencemaran sebelum udara berkontominasi berada pada ketinggian zona pernapasan dan menyebar keseluruh ruang kerja, umummnya ventilasi jenis ini di tempatkan sangat dekat dengan sumber emisi .

3.

Eshausted Enclosure /Ventilasi sistem tertutup, dimana kontaminan yang beracun yang dipancarkan dari suatu sumber dengan kecepatan yang tinggi harus dikendalikan dengan isolasi sempurna, atau menutup proses (kususnya pada pekerjaan blasting). Pekerjaan balasting adalah suatu proses yang tertutup, misalnya disebabkan oleh emisi debu silica bebas yang sangat besar.

4.

Confort ventilation/Ventilasi kenyamanan. Pertukaran udara didalam industri merupakan bagian dari ‘Air Conditiong/AC, sering digunakan bersama –sama degan alat pemanas atau alat pendingin dan alat pengatur kelembaban udara.

1.3.

DILUSI (GENERAL) VENTILASI/VENTILASI PENGENCERAN UDARA

Dilusi ventilasi biasanya dicapai dengan cara mengencerkan udara yang terkontaminasi atau mengandung gas yang mudah terbakar dengan meniupkan udara ketempat kerja dan mengeluarkan kembali lewat saluran buang. Ventilasi pengenceran udara dapat lebih efektif jika exhaust fan terletak dekat dengan pekerja yang terpapar dan udara yang di makeup terletak di belakang pekerja sehingga udara yang tercemar akan jauh dari zona pernapasan pekerja. Lihat gambar 1.2 s/d 1.5, untuk contoh macam-macam tipe dilusi ventilasi/ventilasi pengenceran udara, yang direkomendasikan oleh ACGIH (American Conference Of Goveremental Industrial Hygienist). Gambar,1.6 tidak direkomendasikan oleh ACGIH (American Conference Of Goveremental Industrial Hygienist).disebabkan karena penempatan kipas/eshaust fan kurang efektif dan masuk ke zona pernapasan pekerja

Gambar, 1.2

Gambar, 1.3


4

VENTILASI INDUSTRI

Gambar, 1.4

Gambar, 1.5

Gambar, 1.2. s/d 1.5 - Contoh – contoh yang direkomendasikan (Model penempatan posisi kipas yang baik)

Gambar, 1.6 - Contoh yang tidak rekomendasikan (ACGIH) (posisi kipas yang kurangbaik)

Sebagai contoh beberapah gambar ventilasi pengenceran udara/general ventilasi dimana pada gambar,1.7 fan diletakan jauh dengan sumber sehingga udara tercemar lewat tinggi zona pernapasan pekerja, aleternatifnya adalah menggunakan fan mempunya daya (hourse power) yang lebih besar. Gambar 1.8 ilustrasi yang direkomendasikan dimana fan diletakan dekat dengan pekerja, sehingga udara yang tercemar keluar melalui saluran buang lewat roler door, dan jauh dari zona pernapasan pekerja. Gambar 1.9 dan gambar, 1.10, contoh direkomendasikan

Gambar, 1.7

Gambar, 1.8


5

VENTILASI INDUSTRI

Gambar, 1.9

Gambar, 1.10

Gambar, 1.7 s/d 1.10 - Illustrasi ventilasi pengenceran udara/general ventilasi

Dilusi ventilasi/Ventilasi pengenceran udara, sebagai sebuah metode untuk melindungi pekerja, dengan keterbatasannya sebagai berikut : • Tidak sepenuhnya menghapus kontaminan. • Tidak bisa digunakan untuk bahan kimia sangat beracun. • Tidak efektif untuk debu atau uap logam, dengan jumlah yang besar. • Memerlukan jumlah besar makeup udara yang akan dipanaskan atau didinginkan. • Tidak efektif untuk menangani uap atau emisi tidak teratur.

1.4.

LOKAL EXHAUST VENTILASI/VENTILASI PENGELUARAN SETEMPAT

Lokal exhaust ventilasi/ventilasi pengeluaran setempat, umumnya merupakan cara yang jauh lebih efektif untuk mengontrol kontaminan yang sangat beracun sebelum mencapai zona pernapasan pekerja, dan berfungsi untuk menangkap semua kontaminan pada sekitar sumber. Secara ideal, Lokal Exhaust Sistem terdiri dari 4 komponen, yaitu ; (i) hood, (ii) duct work, (iii) air cleaning device, dan (iv) fan Tujuan dari sistem ini adalah mengeluarkan udara kontaminan bahan kimia dari sumber tanpa memberikan kesempatan kontaminan mengalami difusi dengan udara di tempat kerja. Biasanya udara kontaminan yang dihisap dari tempat kerja diendapkan dalam suatu kelektor. Bilamana emisi udara kontaminan lebih tinggi, maka perlu dipasang lokal exhaust ventisi/ventilasi pengeluaran setempat dan di kombinasikan dengan dilusi ventilasi/Ventilasi pengenceran udara secara bersamaan. Sedangkan sistem supplay digunakan untuk tujuan, menciptakan lingkungan tempat kerja yang nyaman di industri dengan sistem HVAC ; pemanasan, pendinginan, ventilasi, filtrasi, dehumidifikasi, humidifikasi, distribusi. Untuk contoh macam- macam tipe lokal exhaust ventilasi, lihat gambar, 1.11 dan gambar, 1.12.

Gambar, 1.11 - Ada dua cara ventilasi pengeluaran setempat Sebelah kiri kontaminan ditarik mlalui meja kerja sebelum mencapai zona pernapasan si pekerja. Sebelah kanan asap dari pengelasan ditarik kedalam sistim pembuangan udara


6

VENTILASI INDUSTRI

Gambar, 1.12 - Salah satu model ventilasi pengeluaran setempat di pasang dipabrik kontaminan ditarik mlalui meja kerja sebelum mencapai zona pernapasan si pekerja. Sebelah kanan asap dari pengelasan ditarik kedalam sistim pembuangan udara

Jenis sistem ini biasanya merupakan metode pengendalian dianjurkan jika: a. Kontaminan udara menimbulkan risiko kesehatan yang serius. b. Jumlah besar debu atau asap yang dihasilkan. c. Peningkatan biaya pemanasan dari ventilasi dalam cuaca dingin sering dilakukan. d. Emisi sumber sedikit jumlahnya. e. Emisi sumber yang dekat dengan zona pernapasan pekerja .

1.5.

SISTEM VENTILASI AREA TERBATAS (CONFINED SPACE)

Setiap tahun, banyak pekerja yang terluka dan meninggal dunia pada saat bekerja di dalam sebuah ruangan terbatas /confined space. Diperkirakan bahwa 60% dari korban yang mengalami kematian karena tidak tertolong. Sebuah confined space bisa jadi lebih berbahaya dari pada tempat-tempat kerja biasa. Untuk mengendalikan resiko-resiko yang berhubungan dengan pekerjaan di dalam confined space secara efektif, sebuah program pengendalian dan penilaian bahaya dalam confined space harus diterapkan di tempat kerja. Ruang terbatas (confined space) adalah ruang yang cukup besar yang memungkinkan orang untuk masuk ke dalamnya untuk melakukan pekerjaan, dan memiliki keterbatasan untuk keluar dan masuk serta tidak dirancang untuk tempat kerja yang terus menerus, seperti ; tangki, silo, dan bejana lainnya. Menurut OSHA (Occupational Safety & Health Administration reference), confined space didefinisikan sebagai ruang tertutup yang cukup luas, di mana pekerja dapat masuk ke dalamnya dan melakukan pekerjaan tertentu. Confined space memiliki beberapa karakteristik, yaitu: a. Memiliki jalan masuk dan keluar yang terbatas b. Tidak dirancang dan ditujukan sebagai tempat bekerja normal c. Memiliki ventilasi yang terbatas. Confined Spaces adalah penerapan ventilasi di area terbatas pada pekerjaan tertentu yang fugsinya untuk menimalisasi polutan akibat pekerjaan yang dilksanakan didalam suatu ruangan atau area terbatas . Misalnya pekerjaan pengelasan (Welding in Confined Spaces), dimana proses ini akan menghasilkan fume atau uap logam, bila tidak ada sistim ventilasi maka fume atau uap logam akan terakumulasi di udara ruang terbatas dan pekerja akan menghirupnya. Oleh karena itu sangat penting memahami penempatan ventilasi didalam ruang terbatas, dan model penempatannnya sangat beragam tergantung pada sifat pekerjaan dan bentuk kontruksi bangunan/ruang tempat kerja seperti pada gambar, 1.13.


7

VENTILASI INDUSTRI

. Gambar , 1.13 - Las di Ruang Terbatas (Confined space)

Las di Ruang Terbatas (confined space), seperti pada gambar 1.13 ruang yang tidak dimaksudkan sebagai tempat kerja biasa, dan telah membatasi cara masuk/ keluar, memiliki ventilasi yang memadai. 1.5.1.

Elemen kunci dari pengelasan yang aman di ruang terbatas (confined space) meliputi

1.

Lokal exhaust ventilasi untuk mengendalikan debu beracun / asap/gas dan uap dan jika tidak dikendalikan akan memberikan dampak kesehatan (suhu udara lembab berakibat operator menjadi cepat lelah, sesak napas) . Sewaktu proses pengelasan berlangsung terdapat gas - gas yang berbahaya, gas mudah meledak, bahaya kebakaran, bahaya panas/heat stress, bahaya sinar yang perlu dimonitor/diperhatikan , yaitu berupa : a. Gas karbon monoksida ( CO ) . Gas ini mempunyai afinitas yang tinggi terhadap haemoglobin (Hb) yang akan menurunkan daya penyerapannya terhadap oksigen . b. Karbon dioksida (CO2) . Gas ini sendiri sebenarnya tidak berbahaya terhadap tubuh tetapi bila konsentrasi CO2 terlalu tinggi dapat membahayakan operator terutama tempat pengelasan pada ruang terbatas. c. Gas Nitrogen monoksida (NO) Gas NO yang masuk ke dalam pernafasan tidak merangsang, tetapi akan bereaksi dengan haemoglobin (Hb) seperti halnya gas CO. Tetapi ikatan antara NO dan Hb jauh lebih kuat dari pada CO dan Hb maka gas NO tidak mudah lepas dari haemoglobin (Hb), bahkan mengikat oksigen yang dibawa oleh haemoglobin. Hal ini menyebabkan kekurangan oksigen yang dapat membahayakan sistem syaraf. d. Gas nitrogen dioksida ( NO2) Gas ini akan memberikan rangsangan yang kuat terhadap mata dan lapisan pernafasan, bereaksi dengan haemoglobine ( Hb ) yang dapat menyebabkan sakit mata dan batuk –batuk pada operator . Keracunan gas ini apabila dipakai untuk jangka waktu yang lama akan berakibat operator menderita pen yakit TBC atau paru – paru . e. Gas-gas beracun yang terbentuk karena penguraian dari bahan pembersih dan pelindung terhadap karat . f. Bahaya ledakan. Bahaya ledakan yang sering terjadi pada proses pengelasan produk yang berbentuk tangki atau bejana bekas tempat penyimpanan bahan – bahan yang mudah menyala atau terbakar. Pada proses pengelasan/pemotongan ini diperlukan beberapa hal persiapan pendahuluan untuk menghindari bahaya ledakan, seperti : Pembersihan bejana atau tangki. Sebelum proses pengelasan berlangsung maka bejana atau tangki perlu dibersihakan dengan : (a) Air untuk bahan yang mudah larut (b) Uap untuk bahan yang ,mudah menguap, (c) Soda kostik untuk membersihkan minyak, gemuk atau pelumas. Pengisian bejana atau tangki . Setelah proses pembersihan selesai isilah tangki atau bejana dengan air

2.


8

VENTILASI INDUSTRI

g.

h.

i.

1.5.2.

sedikit di bawah bagian yang akan dilas/dipotong. Kondisi tangki sewaktu proses pengelasan . Selama proses pengelasan berlangsung kondisi tangki atau bejana harus dalam keadaan terbuka agar gas yang menguap karena pada proses pemanasan gas dapat keluar. Penggunaan gas lain. Apabila dalam proses pengisian tangki atau bejana dengan air mengalami kesulitan maka sebagai gantinya dapat digunakan gas CO 2 atau gas N2 dengan konsentrasi minimum 50 % dalam udara . Bahaya kebakaran. Proses pengelasan selalu berhubungan dengan api sehingga bahaya kebakaran sangat mungkin terjadi mengingat proses ini sangat berhubungan erat dengan api dan gas yang mudah terbakar Bahaya percikan api/panas. Bahaya dari percikan api atau panas akan berakibat bahaya kebakaran seperti yang diuraikan diatas , tetapi bahaya lainnya adalah pada operator las sendiri yang terkena luka bakar atau sakit mata . Untuk itu operator selalu dianjurkan menggunakan alat –alat pelindung seperti: sarung tangan, apron, sepatu tahan api, kaca mata las, topeng las Bahaya sinar . Selama proses pengelasan akan menimbulkan cahaya, sinar ultra violet dan sinar infra merah yang berbahaya

Prosedur aman bekerja di ruang terbatas 1. 2.

3.

4.

5. 6. 7. 8.

Lakukan identifikasi bahaya sebelum melakukan pekerjaan di ruang tertutup. Untuk pengendalian bahaya, lakukan ijin kerja sebelum memasuki. Karena dengan ijin kerja petugas safety akan membantu Anda dalam memverifikasi bahaya di ruang tertutup yang kemungkinan akan kontak dengan Anda Sebelum memasuki ruang tertutup Anda didampingi petugas safety wajib melakukan pengukuran kadar gas berbahaya, seperti Phospin atau PH 3 (gas racun dari fumigasi), Karbon monoksida atau CO (Gas racun dari pembakaran tidak sempurna), Methana atau CH4 (gas yang mudah sekali terbakar atau meledak) dan kandungan O2 di dalam ruang tertutup. Setelah diverifikasi kondisi lingkungan dalam kondisi aman, lakukan penguncian sumber energi dengan metode lock out tag out (LOTO). Sistem LOTO (Lock Out Tag Out), merupakan suatu sistem pengamanan dalam bekerja dengan mematikan sumber energi, menguncinya (LOCK) dan memberikan tanda (TAG). LOCK adalah sistem penguncian sumber energi setelah sumber energi di matikan agar tidak bisa di operasikan sedangkan TAG adalah alat komunikasi untuk menyampaikan bahwa sedang dilakukan suatu pekerjaan dan jangan dioperasikan. Oleh karena itu sebelum memulai pekerjaan pastikan semua dalam kondisi aman dengan melaksanakan prosedur LOTO sebagai berikut: a. Informasikan ke bagian/orang terkait bahwa kita akan melakukan suatu pekerjaan. b. Hentikan mesin, matikan sumber energi (listrik, steam, air panas, udara bertekanan, dan lain-lain), kemudian kunci (LOCK) dan pasang tanda (TAG) pada titik-titik sumber energi. c. Pastikan tidak ada energi sisa yang tersimpan (buang tegangan pada kapasitor, lepaskan tekanan sisa, buang cairan sisa, dinginkan sistem, tahan bagian yang naik-turun, dan lain-lain) d. Pastikan semua titik sumber energi telah aman dan tidak ada kebocoran, informasikan kebagian terkait bahwa pekerjaan akan di mulai. Penuhi dan pakai alat pelindung diri sesuai bahaya dan risiko yang diterima seperti: masker, helm, sepatu, dan sarung tangan. Untuk memperlancar ventilasi udara di ruang tertutup maka sediakan vetilasi dengan blower, jika diperlukan. Operator atau Supervisor atau section head harus mengetahui dan mempersiapkan P3K atau tanggap darurat jika ada kondisi yang darurat. Berikan pencahayaan yang cukup di dalam ruang tertutup. Karena ada beberapa


9

VENTILASI INDUSTRI

orang yang takut gelap (claustrophobia)

Tabel-1.1, Perbandingan Sistem Ventilasi Dilusi (general) ventilsi/Ventilasi pengenceran udara Keuntungan Kekurangan Biasanya biaya Tidak sepenuhnya peralatan dan menghilangkan udara instalasi, lebih yang berkontaminan. rendah Tidak membutuhkan perawatan yang spesifik/rutin

Tidak bisa digunakan untuk bahan kimia sangat beracun.

Efektif untuk mengontrol jumlah kecil bahan kimia toksisitas rendah. Efektif mengontrol gas atau uap yang mudah terbakar .

Tidak efektif untuk debu atau uap logam atau sejumlah besar gas atau uap. Membutuhkan sejumlah besar makeup udara panas atau dingin Tidak efektif untuk menangani , gas , atau uap, atau emisi tidak teratur

Untuk sumber kontaminan yang tersebar, atau mobile

Lokal exhaust ventilasi/ventilasi pengeluaran setempat Keuntungan Kekurangan Dapat menghilagkan Biaya lebih tinggi kontaminant pada untuk desain, instalasi sumber dan dan peralatan. memindahkannya dari tempat kerja. Digunakan untuk bahan Memerlukan kimia di udara yang pembersihan, inspeksi sangat beracun. dan pemeliharaan, secara reguler Dapat menangani segala macam kontaminan termasuk debu dan asap logam. Membutuhkan upaya yang lebih kecil untuk makeup udara Rendahnya biaya energi karena , kurangnya makeup udara panas atau dingin


10

VENTILASI INDUSTRI

BAGIAN - 2

DILUSI (GENERAL) INDUSTRIAL VENTILASI/ VENTILASI PENGENCERAN UDARA 2.1.

PENGANTAR

Perancangan sistem ventilasi dengan pengenceran didasarkan pada hipotesis bahwa konsentrasi polutan adalah sama di seluruh ruang yang bersangkutan. Jika Anda menganggap bahwa udara yang disuntikkan ke dalam ruang tersebut bebas dari polutan dan bahwa pada waktu awal konsentrasi dalam ruang adalah nol, anda perlu mengetahui dua fakta untuk menghitung laju diperlukan ventilasi: jumlah dari bahan pencemar yang dihasilkan dalam ruang dan tingkat konsentrasi lingkungan yang dicari (yang diduga akan sama di seluruh). Ventilasi oleh pengenceran memiliki tujuan pencampuran udara yang diperkenalkan di dalam ruang, sehingga konsentrasi polutan yang diberikan akan sama Untuk mencapai hal ini campuran udara yang sama disuntikkan dari langit-langit sebagai aliran pada kecepatan relatif tinggi, dan aliran ini menghasilkan sirkulasi udara yang kuat. Udara ini kemudian bercampur dengan mengalair secara perlahan-lahan bawah, menciptakan turbulensi. Sebagai akibatnya, hasil proses ini dalam ruang dan udara baru yang disuntikkan, menghasilkan arus udara internal. Memprediksi arus ini, bahkan pada umumnya, membutuhkan dosis besar (gambar , 2.1). Ketika di ruang yang diberikan ada sumber-sumber penting dari panas, pergerakan udara yang sebagian besar akan dikondisikan oleh arus konveksi yang disebabkan perbedaan densitas antara padat, udara dingin dan ringan, udara hangat. Dalam ruang semacam ini, perancang distribusi udara tidak boleh gagal untuk diingat keberadaan sumber panas, atau gerakan udara dapat berubah menjadi sangat berbeda dari satu yang diprediksi. Adanya kontaminasi kimia, di sisi lain, tidak mengubah secara terukur kepadatan udara. Sementara dalam keadaan murni polutan mungkin memiliki kepadatan yang sangat berbeda dari udara (biasanya jauh lebih besar), mengingat, konsentrasi nyata yang ada di tempat kerja, campuran udara dan polutan tidak memiliki kepadatan signifikan berbeda dari densitas udara murni. Selain itu, harus ditunjukkan bahwa salah satu kesalahan paling umum yang dibuat dalam menerapkan jenis ini adalah menyediakan ruang ventilasi hanya dengan extractors udara, tanpa pemikiran yang memadai diberikan kepada intake udara. Dalam kasus ini, efektivitas ventilator ekstraksi berkurang dan, oleh karena itu, kurs aktual ekstraksi udara jauh lebih sedikit dari yang direncanakan. Hasilnya adalah konsentrasi ambien polutan yang lebih besar dalam ruang yang diberikan daripada yang awalnya dihitung. Untuk menghindari masalah ini beberapa pemikiran harus diberikan kepada bagaimana udara akan dimasukkan ke dalam ruang. Kursus yang disarankan tindakan adalah dengan menggunakan ventilator immission serta ventilator ekstraksi. Biasanya, laju ekstraksi harus lebih besar dari tingkat immission untuk memungkinkan untuk infiltrasi melalui jendela dan bukaan lainnya. Selain itu, disarankan untuk menjaga ruang di bawah tekanan sedikit negatif untuk mencegah kontaminasi yang dihasilkan dari hanyut ke daerah-daerah yang tidak terkontaminasi.

2.2.

PERSAMAAN VENTILASI PENGENCERAN UDARA

Untuk mempertahankan kosentari udara pada ventilasi pengenceran udara, yang sifat kosentrasinya konstan yang terjadinya keseimbangan antara udara tersuplay dengan besarnya udara yang terkontaminan, maka persamaan tersebut akan terbentuk sebagai berikut : Tingkat akumulasi = tingkat generatioan - tingkat penghapusan Atau, dalam permaan,

VdC = G.dt – Q’.C.dt

........................... 2.1

dimana :


11

VENTILASI INDUSTRI

V = volume ruang G = generation rate Q’ = efektif volumetric, flow rate C = kosentrasi gas atau uap t = waktu untuk : dC = 0, maka ----- G.dt = Q’.C.dt, dari persamaan integrasi dapat ditulis,

Untuk kosentrasi (C) konstan, dan generation rate (G), dideferensialkan sebagai berikut ,

G(t2 - t1) = Q’.C (t2 - t1) Q’ =

.......................

2.2

Dalam hal apapun, penggunaan rumus di atas membutuhkan pengetahuan yang cukup tepat nilainilai dan K yang harus digunakan,

Q’ =

.......................

2.3

dimana , Q’ = efektif laju alir, cfm Q = aktual vintilation rate, cfm K = faktor keamanan (K = 1- 10)


12

VENTILASI INDUSTRI

Gambar, 2.1-Figure Suggested K factors for inlet and exhaust locations

Dari persamaan 2.4,dapat ditulis persamaan sbagai berikut ;

Q =

( )K

................

2.4

Kosenderasi K factor,di mana dan memiliki makna : 1.

2.

Sebuah nilai K antara 1 dan 10 (gambar, 4.1) harus dipilih sebagai fungsi dari kemanjuran campuran udara di ruang yang diberikan, dari toksisitas pelarut (semakin kecil, semakin besar nilai K akan), dan setiap keadaan lain yang dianggap relevan oleh ACGIH, antara lain, mengutip lamanya proses, siklus dari operasi dan lokasi yang biasa para pekerja sehubungan dengan sumber-sumber emisi polutan, jumlah sumber-sumber dan lokasi mereka di ruang diberikan, musiman perubahan jumlah ventilasi alami dan pengurangan diantisipasi dalam keberhasilan fungsional dari peralatan ventilasi sebagai kriteria menentukan lain. Jumlah polutan yang dihasilkan mungkin cukup sering diperkirakan dengan jumlah bahan tertentu yang dikonsumsi dalam proses yang menghasilkan polutan. Jadi, dalam kasus


13

VENTILASI INDUSTRI

3.

4.

5.

2.3.

pelarut, jumlah yang digunakan akan menjadi indikasi yang baik dari jumlah maksimum yang dapat ditemukan di lingkungan. Sebagaimana ditunjukkan di atas, nilai K harus ditentukan sebagai fungsi dari kemanjuran campuran udara di ruang yang diberikan. Nilai ini akan, oleh karena itu, lebih kecil berbanding lurus dengan seberapa baik estimasi adalah menemukan konsentrasi polutan yang sama pada setiap titik dalam ruang yang diberikan. Hal ini, pada gilirannya, akan tergantung pada bagaimana udara didistribusikan dalam ruang yang sedang ventilasi. Menurut kriteria ini, nilai minimum K harus digunakan bila udara disuntikkan ke ruang dalam mode didistribusikan (dengan menggunakan sidang pleno, misalnya), dan ketika injeksi dan ekstraksi udara di ujung berlawanan dari ruang yang diberikan. Toxit solvent ; Rendah : TLV > 500 ppm Sedang : TLV 100 = 500 ppm Tinggi : TLV < 100 ppm

MENGHTUNG KOSENTRASI.

Konsentrasi gas atau uap pada kondisi mapan dapat dinyatakan oleh persamaan material, Q’ = Untuk perhitungan dalam contoh di mana konsentrasi awal tidak nol (Constance 1983;ACGIH 1992), di mana udara diinjeksikan ke dalam ruang tersebut tidak sepenuhnya tanpa polutan (karena untuk mengurangi biaya pemanasan di bagian musim dingin udara didaur ulang, misalnya), atau di mana jumlah polutan yang dihasilkan bervariasi sebagai fungsi dari waktu. Jika kita mengabaikan tahap transisi dan mengasumsikan bahwa keadaan kontinue telah tercapai, persamaan menunjukkan bahwa tingkat ventilasi yang setara dengan, dimana nilai konsentrasi yang harus dipertahankan dalam ruang yang diberikan. Nilai ini akan dibentuk oleh peraturan atau, sebagai norma tambahan, dengan rekomendasi teknis seperti nilai-nilai ambang batas (NAB) , (TLV- ACGIH), yang merekomendasikan bahwa tingkat ventilasi dihitung dengan rumus

G = 403 x SG x ER MW Untuk, Q’ =

Q’ =

403 x 106 x SG x ER MW x C

2.5

dimana ; G = generation rate SG = berat jenis ER = tingkat emisi,liter/menit MW = berat melekul C = kosentari gas atau uap, ppm 403 = nilai yang ditetapkan, cairan gas STP

Masalah: Metil Clorofom berevaporasi dari tangki pada tingkat 1,5 per 60 menit. Temukan aliran udara ; Q’ efektif aliran udara dan actual ventilation rate Q yang diperlukan untuk mempertahankan tingkat pemaparan di bawah TLV/NAB?. Solusi: 6

Q’ = 403 x 10 x SG x ER MW x C


14

VENTILASI INDUSTRI

TLV = 350 ppm SG = 1,32 MW = 133,4 K - diasumsikan ( K = 5) Mengingat: - ER = 1,5/60 liter /menit 6

Q ' = (403)(10 )(1,32)(1,5/60) = 285 cfm (133,4)(350) Actual flow rate Q = Q' K * Q = (285) 5 = 1425 cfm

2.4.

KOSENTRASI KONTAMINAN / Contaminant Concentration Build Up

Kosentrasi kontaminan lihat gambar, 4.2 dengan selang waktu tertentu dihitung secara deferensial sebagai berikut :

Gambar, 2.2

Mengatur kembali persyaratan dan diintegrasikan dari waktu t 1 ke t2 dan kosentrasi C 1 ke C2 , didapatkan persamaan dibawah ini :

............2.6 Untukmengitung selang waktu t 2 – t1, atau t, dilihat persamaan 2.7

Untuk C 1= 0, persamaan 2.7,menjadi persamaan 2.8

selang waktu t 2 – t1, atau t dan C 1 = 0


15

VENTILASI INDUSTRI

……………….2.9

C2,

6

adalah penumpukan konsentrasi dalam ppm atau parts/10 (misalnya jika ppm y, gunakan 6) y/10

Untu nilai-nilai faktor K, digunakan persamman

Δt = K * (V / Q) * ln [G / {G – (Q / K) * C 2 }]

.....................2.10.a

……………….. 2.10,b

Masalah: 3.

Konsentrasi awal adalah nol di ruang volume 4.500 m . Sebuah sumber toluena dioperasikan selama setengah jam dengan laju 1,0 cfm. Temukan laju alir sehingga konsentrasi tidak melebihi TLV =100 ppm. Gunakan rasio pencampuran dari 4. Solusi: Untuk awal konsentrasi nol, konsentrasi membangun waktu di menit diberikan oleh Δt = K * (V / Q) * ln [G / {G – (Q / K) * C 2 }] Dimana K - adalah faktor untuk pencampuran tidak lengkap, V - adalah volume di kaki ³atau ft³, Q - adalah laju alir aktual di cfm, G - adalah tingkat generasi di cfm C2 - adalah penumpukan konsentrasi dalam ppm atau parts/10 6) gunakan y/10 Juga, G diberikan oleh G = (403 * 10

6

* SG * ER) / (MW * C

2

6

(misalnya jika ppm y,

)

Untuk toluena, SG = 0,866, MW = 92,13 Mengingat:-

V = 4500 m³ = 158916 ft³ C 2 = 100 ppm, ER = 1 cfm = 59,85 liter / min K=4 Δt = 30 menit 6

G = (403 * 10 * 0.866 * 59.85) / (92.13 * 100) 6 = 2.267 * 10 cfm Oleh karena itu, 30 = 4 * (158916 / Q) * ln [ 2.267 * 10

6

6

/ { 2.267 * 10 – (Q / 4) * (100 / 10

6

) } ] 30


16

VENTILASI INDUSTRI

Menyelesaikan oleh trial and error, Q = 0,455 cfm

2.5.

RATE PURGING (lihat gambar 2.3)

Untuk kasus ini, tingkat generasi kontaminan G = 0 VdC = -Q’Cdt dC/ C = (-Q’/V)dt

Gambar,2.3

Integratsi waktu t1ke t2 , dan kosentrasi C 1 ke C2 , pers menjadi ln(C2 / C1) = -Q’/V(t2-t1).. t2 - t1 = -(V/Q’) ln(C2 / C1)...............2.11 Untuk waktu t 1=0 , maka t2 = -(V/Q’) ln(C2 / C1) = -(V/Q’) ln(C1 / C2) Q’= Q/K

t2 = K(V/Q) ln(C1 / C2).........................2.12 dimana t2 = waktu, minutes C1 dan C2,- adalah awal dan akhir kosentrasi dalam ppm

2.6.

NILAI AMBANG BATAS/MIIXTURES- DILUTION VENTILATION FOR HELATHtion for Health

Apabila terdapat lebih dari satu bahan kimia berbahaya yang bereaksi terhadap sistim atau organ yang sama, di suatu lingkungan kerja, maka kombinasi pengaruhnya perlu diperhatikan, efek gabungan mereka dikenal sebagai efek aditif harus diberikan pertimbangan utama. Nilai Ambang Batas (NAB) ampuran dari bahan kimia tersebut, dapat diketahui dengan menghitung dari jumlah perbandingan diantara kadar Nilai Ambang Batas (NAB) masing- masing dengan rumusrumus sebagai beriku t :

(C1/TLV1) + (C2/TLV2) +……… (Cn/TLVn) > 1 Atau,

(C1 /NAB1) + (C2 /NAB2) +……… (Cn /NABn) = ......

............2.13


17

VENTILASI INDUSTRI

2.7.

VENTILASI PENGENCERAN UDARA UNTUKLEDAKAN BAHAYA KEBAKARAN DAN LEDAKAN

Dari persamaan 4.5 dimodifasikan untuk mencairkan sejumlah udara dibawah batas ledakan lebih rendah LEL, ditulis dengan persamaan berikut : Q = (403 * 100 * sp.gr * ER*Sf ) , (MW * LEL * B)

.........2.14

di mana Q = laju alir actual, cfm ER = tingkat emisi dalam liter / menit, MW = adalah berat molekul, LEL = (lower explosive limit) adalah batas ledakan lebih rendah dalam%, B = adalah konstanta, B=1 untuk upto suhu 250 F, B=0,7 untuk F.> suhu 250F Sf = factor keselamatan/safety factor, adalah 10

Masalah: Hitung pengenceran ventilasi untuk ledakan bahaya kebakaran 350F untuk 60 menit, untuk 2 liter xylene di berikan : LEL = 1%; MW = 106; B = 0,7; sp.gr. = 0,88 ; Sf = 10 . Solusi: Q = (403 * 100 * sp.gr * ER* S f ) (MW * LEL * B) Q = (403)(100)( 0.88)(2/60)(10) = 159 cfm (106)(1)(0.7) 0

0

70 F – 350 F (kondisi operasi) (cfmSTP) = Q Q A = (cfmSTP)(ratio of absolute temperature) = (cfmSTP) {(460F+350F)/(460F+70F)} = 159 (810/530) = 243 cfm

2.8.

PERTUKARAN PANAS/HEAT BALANCE AND EXCHANGE

Rumus dasar dari sisa- sisa pertukaran panas sebagai berikut s = (M – W) + C + R – E.

2.15

Dimana : s = change in body heat content (M-W) = total metabolism C = convection heat exchange R = radiative heat exchange E =evaporative heat loss


18

VENTILASI INDUSTRI

2.9.

VENTILASI CONTOL DAN SISTEM

Volumetric flow diestimasikan dengan persamaan sebagai berikut :

………………….. 2.13 atau ……………. 2.14

……………. 2.15


19

VENTILASI INDUSTRI


20

VENTILASI INDUSTRI

2.10.

1.

STUDI KASUS

Metil Klorida menguap dari tangki pada tingkat 0,24 cfm. Temukan aliran udara Q yang diperlukan untuk mempertahankan tingkat pemaparan di bawahTLV- 200 ppm. 6

Q '= (403 * 10 * SG * ER) / (MW * C) 2.

3.

Konsentrasi awal adalah nol di ruang volume 4.500 m . Sebuah sumber toluena dioperasikan selama setengah jam dengan laju 1,0 cfm. Temukan laju alir sehingga konsentrasi tidak melebihi 100 ppm. Gunakan rasio pencampuran Δt = K * (V / Q) * ln [G / {G – (Q / K) * C

2

}] 3

3.

Cari waktu yang diperlukan untuk pembersihan aman memasuki ruang volume 750 ft dengan konsentrasi kontaminan awal 2500 ppm. Laju ventilasi adalah 500 cfm. Gunakan faktor pencampuran dari 2. Konsentrasi yang aman bagi kontaminan adalah 150 ppm. t = K * (V / Q) * ln (C 1 / C 2 )

4.

Menghitung waktu dalam menit untuk mencapai keseimbangan konsentrasi dalam tes ruang 150 liter. Asumsikan tingkat pengiriman seragam dari 2,0 galon per menit dan pencampuran yang sempurna. T = K * (V / Q

5.

Pengiriman udara menghitung tingkat di LPM untuk mencapai keseimbangan galon kamar 200 dalam waktu 15 menit interval yang dikehendaki pencampuran. Memanfaatkan 2,5 konstan non-seragam. Q = K * (V / T

6.

Jika 6 liter metanol yang tumpah, apa tingkat pengenceran dalam cfm diperlukan untuk mengurangi tingkat pemaparan kepada NAB? Asumsikan K = 4, Sp.Gr. = 0.792, dan NAB = 220 ppm. 6

Q' = (403 * 10 * SG * ER) / (MW * C)


21

VENTILASI INDUSTRI

DAFTAR PUSTAKA 1. NIOSH, Occupational Diseases - A Guide to their Recognition, in Publication No 77181. 1977. 2,. 3. Williams PR, Knutsen JS, Atkinson C, Madl AK, Paustenbach DJ. 3. Williams PR, JS Knutsen, C Atkinson, AK Madl, Paustenbach DJ. Airborne concentrations of benzene associated with the historical use of some formulations of liquid wrench. J Occup Environ Hyg. 2007; 4 (8):547 – 561. 4. McMinn BW. 4. McMinn BW. Control of VOC emissions from ink and paint manufacturing processes. Pengendalian emisi VOC dari tinta dan proses manufaktur cat. CT Center. Environmental Protection Agency. 1992. CT Center. Environmental Protecti on Agency. 1992. 5. ACGIH, Industrial Ventilation a manual of recommended practice. 22 ed. 5,. ACGIH Industri Ventilasi manual praktek yang disarankan. 22 ed. ACGIH; 1995. ACGIH; 1995. 6. Elskamp CJ. OSHA Sampling and Analytical Methods, Method no: 12, September 1979, August 1980, Revised, Organic Methods Evaluation Branch OSHA Analytical Laboratory. 7. Kang SK, Lee MY, Kim TK, Lee JO, Ahn YS. 7,. Kang SK Lee MY, TK Kim, Lee JO, YS Ahn. Occupational exposure to benzene in South Korea. Chem Biol Interact. 2005:153 – 4. 8. Paik NW, Yoon CS, Zoh KE, Chung HM. 9, Paik. NW CS Yoon Zoh EK,, Chung HM. A study of component of thinners using in Korea. J Korean Soc Occup Environ Hyg. 1998; 8 :105 – 14. 10 . Swaen GM, Meijers JM. 11, Swaen. GM Meijers JM. Risk assessment of leukemia and occupational exposure to benzene. Br J Ind Med. 1989; 46 :826 – 30. 11. Aksoy M, Erdem S, Dincol G. Types of leukemia in chronic benzene poisoning: A study in thirty-four patients. Acta Haematol. 1976; 55 :65 – 72. 12. Agency USEP National Center for Environmental Assessment Office of Research and Development. Washington, DC: US Environmental Protection Agency; 1997. 13 13. ACGIH, Recommended Threshold Limit Values for Work Environment. ACOGI Hygienists, editor. 2005.


22

VENTILASI INDUSTRI


23

DILUSI-VENTILASI

Recommend Documents