alrm kebakaran

Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2006 ISSN 0854 - 5561

318

KAJIAN SISTEM ALARM KEBAKARAN INSTALASI RADIOMETALURGI

Suliyanto, Muradi, A.S Latief

ABSTRAK KAJIAN SISTEM ALARM KEBAKARAN INSTALASI RADIOMETALURGI. Suatu kajian terhadap sistem alarm kebakaran di Instalasi Radiometalurgi telah dilakukan. Detektor yang terpasang di Instalasi Radiometalurgi terdiri dari detektor panas, detektor asap dan manual call point. Detektor asap (BRK1812 dan BRK2800C) dipasang secara paralel menggunakan 4 kabel terdiri dari 2 kabel sinyal 24 volt dan 2 kabel penyedia tegangan 12 volt. Detektor panas (Chemetron601 atau Nohmi FDP219) dan detektor asap (Nohmi FDS240 atau FDK246), dipasang secara paralel menggunakan 2 kabel sinyal 24 volt. Resistor 10 kΩ terpasang di akhir setiap rangkaian detektor, agar detektor dapat bekerja dengan Fire Control Panel. Sistem alarm kebakaran di Instalasi Radiometalurgi dapat dioperasikan dengan Fire Control Panel Nohmi 24Volt/1A dan penyedia tegangan 12 volt.

PENDAHULUAN

Instalasi Radiometalurgi (IRM) adalah fasilitas laboratorium untuk pengujian bahan-bahan teriradiasi terutama untuk bahan bakar dalam rangka pengembangan teknologi bahan bakar nulir. Instalasi Radiometalurgi dalam melaksanakan tugas dan fungsinya mempunyai potensi bahaya yang dapat menimbulkan keadaan darurat, seperti:

1. Bahaya kebakaran.

2. Bahaya radiasi dan kontaminasi.

3. Bahaya bahan beracun dan ledakan.

4. Bahaya sabotase/ancaman.

Salah satu potensi bahaya yang dapat menimbulkan keadaan darurat di IRM adalah akibat adanya kebakaran. Kebakaran dapat terjadi bilamana terdapat 3 hal yang bertemu secara bersamaan pada waktu yang sama, yaitu: bahan dapat terbakar, oksigen dan api. IRM dilengkapi dengan sistem deteksi kebakaran yang dipasang di dalam ruang laboratorium, sarana penunjang dan perkantoran. Namun dengan bertambahnya usia instalasi, kesulitan dalam perawatan mengakibatkan sistem ini tidak dapat bekerja sebagaimana mestinya. Sistem deteksi kebakaran IRM telah mengalami perbaikan. Setelah selesai dilakukan perbaikan, maka diperlukan pengetahuan sistem alarm kebakaran yang terpasang dengan tujuan untuk memudahkan perawatan maupun perbaikannya kelak. Memperhatikan hal-hal tersebut, maka lingkup kegiatan yang dilakukan adalah:

1. Memeriksa tipe dan jumlah detektor kebakaran.

2. Memeriksa distribusi zona detektor kebakaran.

3. Mengecek hasil modifikasi rangkaian detektor kebakaran.

4. Mengukur tegangan kerja detektor kebakaran.

ISSN 0854 - 5561 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2006

319

5. Mempelajari cara kerja sistem alarm kebakaran.

TEORI

Aspek penting dari sistem deteksi dan alarm kebakaran antara lain :

1. Fire Control Panel

Fire Control Panel bertanggung jawab untuk memantau "input" Alarm dari pendeteksi manual maupun otomatis. Ada dua macam Fire Control Panel, yaitu sistem konvensional dan alamat.

Pada Fire Control Panel sistem konvensional terdapat 1 atau lebih rangkaian detektor (network) di dalam bangunan atau ruang yang dipantau, dimana masing-masing network ditempatkan satu atau lebih alat deteksi. Keuntungan dari sistem konvensional adalah bahwa sistem ini relatif sederhana untuk bangunan ukuran kecil, serta perawatannya tidak memerlukan pelatihan khusus. Kerugiannya adalah bahwa untuk bangunan besar, sistem konvensional mahal untuk dipasang karena banyak kabel yang dibutuhkan untuk memonitor dengan akurat. Jika suatu kesalahan terjadi (trouble) hanya menyatakan bahwa network telah gagal beroperasi, tetapi tidak secara rinci menyatakan di mana masalah sedang terjadi.

Sedangkan pada Fire Control Panel sistem alamat (addressable), alat pemicu Alarm seperti detektor atau Manual Call Point diberi suatu identifikasi khusus atau "alamat". Alamat ini selalu diprogram berhubungan dengan memori pada Fire Control Panel dengan informasi antara lain: jenis alat, penempatannya, dan Alarm diharapkan aktif. Berkenaan dengan perawatan, sistem ini mempunyai keuntungan yaitu dapat memonitor status dari tiap detektor. Ketika detektor menjadi kotor, maka mikroprosesor mengenali suatu pengurangan kemampuan, dan memberi suatu peringatan untuk dilakukan perawatan. Kerugian utama dari Sistem Alamat adalah bahwa masing-masing sistem mempunyai karakteristik operasi unik tersendiri. Oleh karena itu, teknisi perawatan harus terlatih untuk masing-masing sistem.

2. Jenis Detektor

Detektor yang paling umum digunakan adalah:

2.1. Detektor panas (heat detector)

Detektor panas merupakan jenis alat pendeteksian api otomatis yang paling lama, paling murah dan mempunyai tingkat tanda bahaya “palsu” yang paling rendah dari semua pendeteksi otomatis, tetapi juga yang paling lambat di dalam merespon adanya kebakaran. Detektor panas dirancang untuk merasakan suatu perubahan suhu yang ditentukan oleh suatu material ketika timbul panas. Detektor panas tidak akan memulai suatu alarm sampai suhu udara melebihi suhu operasi yang dirancang.

2.2 Detektor Asap (smoke detector)

Suatu detektor asap akan mendeteksi kebakaran jauh lebih cepat dibanding detektor panas. Detektor asap dikenali dari prinsip operasinya, yakni: sensor ionisasi dan fotoelektrik.


320

Detektor asap sensor ionisasi berisi sejumlah kecil bahan radioaktif americium yang dilekatkan pada suatu lembaran matriks emas di dalam suatu kamar ionisasi. americium pada detektor asap akan mengionisasikan udara di dalam kamar (chamber) pengindera, memberikan daya konduksi dan suatu aliran arus melalui udara antara dua muatan elektroda. Hal ini memberi kamar pengindera suatu efek aliran listrik. Apabila partikel asap masuk daerah ionisasi, maka asap tesebut akan mengurangi aliran listrik udara dengan menempelkan diri pada ion, yang menyebabkan pengurangan gerak ion. Ketika arus listrik kurang dari tingkat yang ditetapkan, maka detektor akan merespon.

Di dalam detektor asap sensor fotoelektrik, suatu sumber cahaya dan sensor cahaya diatur sedemikian sehingga sinar dari sumber cahaya tidak menumbuk sensor cahaya. Ketika partikel asap masuk alur cahaya, sebagian dari cahaya menyebar dan mengarah ke sensor, menyebabkan detektor untuk mengaktifkan suatu bunyi Alarm.

2.3 Detektor nyala (flame detector)

Suatu detektor nyala merespon energi tampak mata (4000 - 7700 Angstrom) atau energi di luar cakupan penglihatan manusia. Detektor ini sensitif terhadap bara api hangat, batubara, atau nyala api nyata yang menyebar energi dari intensitas dan kualitas spektral cukup untuk memulai respon detektor itu. Detektor nyala merupakan alat jenis line-of-sight yang spesifik dari cahaya (inframerah, tampak, dan ultra violet) yang dipancarkan oleh nyala api selama pembakaran. Ketika detektor mengenali cahaya ini dari suatu api, kemudian detektor tersebut akan mengirimkan suatu sinyal untuk mengaktifkan alarm.

TATA KERJA

Tata kerja dalam pengkajian sistem alarm kebakaran di IRM dilakukan berdasarkan tahapan sebagai berikut :

1. Studi literatur.

2. Persiapan peralatan dan bahan.

3. Persiapan penelitian: mempelajari sistem alarm kebakaran IRM (detektor, fire control panel, annunciator, dan lain-lain).

4. Pengambilan data, melalui :

a. Pemeriksaan detektor kebakaran di IRM, dilakukan dengan cara antara lain: pengecekan tipe detektor, dan pengecekan distribusi zona detektor.

b. Pengkajian sistem alarm kebakaran di IRM, dilakukan dengan cara antara lain: pengecekan hasil modifikasi rangkaian detektor kebakaran, pengukuran tegangan kerja detektor kebakaran setiap zona, dan pemeriksaan cara kerja sistem alarm kebakaran.

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Zona detektor kebakaran

Tipe Detektor yang digunakan pada sistem alarm kebakaran di IRM adalah detektor asap dan detektor panas. Koneksi pin detektor dengan Fire Control Panel untuk detektor asap dan panas dapat dilihat pada Gambar 1.


321

Gambar 1. Koneksi pin detektor dengan panel control

Distribusi zona detektor kebakaran pada sistem alarm kebakaran di IRM yang meliputi Fire Control Panel (FCP), panel distribusi (FMDF) dan Junction box (kotak hubung) dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Distribusi zona detektor pada sistem alarm kebakaran di IRM

Fire Control Panel

Panel distribusi Junction box

Zona detektor

- 1 - 12

JBFA 2.L 13 - 23, dan 80

JBFA 1.L 24 - 65

JBFA 0.L 66 - 79

JBFA 2.O 81-91

JBFA 1.O 92-100

FCP 1 dan

FCP 2 FMDF

JBFA MES 101-102

2. Pengkajian sistem alarm kebakaran

Tata letak serta jumlah detektor baru, Fire Control Panel, Combination Panel, serta Annunciator Panel hasil perbaikan sistem alarm kebakaran di IRM dapat dilihat pada Tabel 2.


322

Tabel 2. Hasil perbaikan sistem alarm kebakaran di IRM

Manual call point (break glass)

Fire Control Panel Nohmi FAP128N 24

Volt/1A

Combination panel

(indoor type) Annunciator panel

R-005 : 1 unit R-151 : 1 unit R-303 : 1 unit MES : 2 unit

R-313 : 2 unit

R-151 : 1 unit R-165 : 1 unit R-304 : 1 unit

R-151 : 1 unit R-165 : 1 unit R-304 : 1 unit

Sedangkan modifikasi detektor kebakaran berdasarkan zona, letak dan tipe detektor hasil perbaikan dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Hasil modifikasi detektor kebakaran

ZONA KOTAK

HUBUNG RUANG

TIPE DETEKTOR

KETERANGAN

2

FMDF R-306 FDS240 (3 UNIT) -

3 FMDF R-304 R-311 R-015

BRK1812 31 UNIT) BRK1812 (1 UNIT) BRK1812 (1 UNIT)

+ COMBI PANEL -

+ BREAK GLASS

19 JBFA 2.L R-209 FDS240 (1 UNIT) -

45 JBFA 1.L R-132 FDS240 (1 UNIT) -

46 JBFA 1.L R-133 FDS240 (1 UNIT) -

47 JBFA 1.L R-134 FDS240 (1 UNIT) -

48 R-135 FDS240 (2 UNIT) -

49 JBFA 1.L R-136 FDS240 (1 UNIT)

BRK1812 (2 UNIT)

-

61 JBFA 1.L

R-122 R-125 R-126 R-128

FDS240 (1 UNIT) BRK1812 (2 UNIT) FDP219 (1 UNIT) FDP219 (1 UNIT)

- - - - -

66 JBFA 0.L R-009 FDS240 (1 UNIT) -

R-017

CHEMETRON601 (6 UNIT) + FDK246 (2 UNIT)

- 78 JBFA 0.L

R-024 FDK246 (1 UNIT) -

85 JBFA 2.O R-237 R-245 R-248

CHEMETRON601 (1 UNIT) CHEMETRON601 (1 UNIT)

FDP219 (1 UNIT)

- - -

86 JBFA 2.O R-222 FDS240 (5 UNIT) -

87 JBFA 2.O R-220 R-224

FDS240 (2 UNIT) CHEMETRON601 (1 UNIT)

- -

93 JBFA1.O

R-151 R-171 R-172 R-172

FDS240 (8 UNIT) FDS240 (1 UNIT) FDS240 (1 UNIT) FDP219 (1 UNIT)

+ COMBI. PANEL

- + BREAK GLASS

-


323

94 JBFA1.O

R-146 R-148 R-150 R-153

FDP219 (1 UNIT) FDP219 (1 UNIT) FDP219 (1 UNIT) FDP219 (1 UNIT)

-

96 JBFA1.O

R-155 R-158 R-161 R-165 R-180

CHEMETRON601 (3 UNIT) CHEMETRON601 (1 UNIT) CHEMETRON601 (1 UNIT)

FDP219 (4 UNIT) CHEMETRON601 (1 UNIT)

- - -

+ COMBI. PANEL

- R-162 CHEMETRON601 (2 UNIT) -

+ FDP219 (1 UNIT) R-163 CHEMETRON601 (1 UNIT) - R-169 CHEMETRON601 (1 UNIT) -

97 JBFA1.O

R-175 CHEMETRON601 (1 UNIT) -

Detektor lama (BRK1812 dan BRK2800C) untuk mengoperasikannya perlu kabel power supply dan kabel sinyal dari Fire Control Panel. Sedangkan detektor baru yaitu detektor asap Nohmi FDS240 (ionization), Detektor asap Nohmi FDK246 (optical) dan detektor panas Nohmi FDP219 (ROR) untuk mengoperasikannya hanya perlu kabel sinyal dari Fire Control Panel. Detektor panas yang lama (chemetron601) untuk mengoperasikannya hanya perlu kabel sinyal dari Fire Control Panel. Di akhir dari setiap rangkaian detektor perlu dipasang Resistor 10 KΩ. Jika tidak dipasang Resistor 10 KΩ, maka Fire Control Panel akan memberikan sinyal “Trouble”. Hal ini berguna untuk dapat mengetahui putus tidaknya kabel sinyal pada suatu zona detektor.

Detektor yang terpasang pada setiap ruangan, dikoneksikan sesuai dengan zona yang ditentukan. Pada sebagian besar ruangan ditambahkan lampu LED indikator yang ditempatkan di luar ruangan, yang akan menyala jika detektor di dalam ruangan mendeteksi adanya kebakaran.

Contoh koneksi dari detektor-detektor tersebut dan lampu LED indikator ruangan yang terpasang dalam suatu zona dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Contoh koneksi detektor dan lampu LED indikator ruangan

Dari Gambar 2 diatas dapat dijelaskan sebagai berikut: kabel Power Supply 12 Volt dikoneksikan ke pin 1 dan 4, sedangkan kabel sinyal dari Fire Control Panel 24 volt/1A dihubungkan ke pin 6 dan 7 pada detektor lama (BRK1812 dan BRK2800C). Kemudian dari pin 5 dan 10 detektor lama (BRK1812 dan BRK2800C) dihubungkan ke lampu LED indikator ruangan. Pin C dan L pada detektor panas (Chemetron601 dan NohmiFDP219) dan detektor baru (Nohmi FDS240 dan FDK246)


324

dihubungkan dengan kabel sinyal dari Fire Control Panel 24 volt/1A. Kemudian dari pin C dan L dihubungkan ke lampu LED indikator ruangan, dan di akhir rangkaian detektor dipasang Resistor 10 KΩ.

Hasil pengukuran tegangan kerja pada detektor kebakaran setiap zona dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Tegangan kerja detektor kebakaran setiap zona

Tegangan kerja (volt) Junction box

Zona detektor

Kabel putih-biru Kabel merah-

hitam

Keterangan

FMDF 1-7, 9-10 24,4 ± 0, 3 11,8 ± 0,3 Zona 8, 11 dan 12 tidak dipakai lagi

JBFA 2.L 13 – 23, 80

24,4 ± 0, 2 11,9 ± 0,3 -

JBFA 1.L 24, 28, 38-39, 41-

49, 53-62, 24,3 ± 0, 3 11,8 ± 0,4

Zona 25-27, 29-37, 40, 50-52 dan 63-65 tidak dipakai lagi

JBFA 0.L 66-70, 72-79 24,3 ± 0, 2 11,9 ± 0,2 Zona 71 tidak dipakai lagi

JBFA 2.O 81-91 24,1 ± 0, 3 11,9 ± 0,3 Zona 92 tidak dipakai lagi

JBFA 1.O 92-100 24,3 ± 0, 2 11,8 ± 0,3 -

JBFA MES 101-102 24,2 ± 0, 3 11,9 ± 0,3 -

Cara kerja sistem deteksi kebakaran:

Detektor/Sensor mendeteksi indikasi adanya kebakaran seperti asap dan suhu yang tinggi dan mengirimkan sinyal ada kebakaran/api ke Fire Control Panel (FCP) untuk diolah. Selain melalui detektor, FCP juga menerima sinyal dari Manual Call Point (break glass) yang berupa penekanan tombol darurat oleh manusia yang melihat adanya kebakaran. Sinyal tersebut diolah oleh FCP dan kemudian dilakukan aksi berupa pemberian peringatan.

Sistem alarm kebakaran di IRM terdiri dari 2 FCP. Tiap Panel terdiri dari 2 Controller. FCP 1 terdiri dari Controller 1 dan Controller 2, sedangkan FCP 2 terdiri dari Controller 3 dan Controller 4. Masing-Masing Controller menerima input dari detektor atau Manual Call Point Zona yang berbeda. Controller 1 menerima input dari Zona 1 s/d 30, Controller 2 dari Zona 31 s/d 60, Controller 3 dari Zona 61-90 dan Controller 4 dari Zona 91 s/d 120. Output Controller 1 terhubung dengan ketiga Annunciator yang merepresentasikan aktivasi Zona 1-30, output Controller 2 untuk Zona 31-60, output Controller 3 untuk Zona 61-90, output Controller 4 untuk Zona 90-120. Annunciator terdapat lampu-lampu LED indikator yang masing-masing merepresentasikan tiap zona dan Buzzer yang akan selalu berbunyi dimana zona terjadi kebakaran.

Jika detektor mendeteksi adanya kebakaran, maka detektor akan mengirimkan sinyal ke Controller sesuai dengan dimana detektor tersebut terhubung. Selain itu Bell/Horn juga berbunyi sesuai dengan Controller aktif yang terhubung. Misalkan terjadi kebakaran di Zona 20, detektor akan


325

mengirimkan sinyal ke Controller 1 dan output Controller 1 akan menyalakan lampu LED indikator yang merepresentasikan Zona 20 di ketiga Annunciator dan Bell / Horn akan berbunyi.

Controller adalah bagian terpenting sistem yang merupakan pusat segala pengolahan sinyal dan aksi/atau perilaku dari sistem alarm.

Controller mendapatkan tegangan dari power supply circuit yang sekaligus berfungsi untuk mengisi power supply cadangan (Battery) dan melakukan pemindahan power supply dari Main Power ke Power supply cadangan atau sebaliknya. Koneksi pin lainnya sebagai berikut (lihat Gambar 3) :

BC, BF : Local Alarm

PU,PV : Pilot Lamp

T : Telepon

A : Manual Alarm

I-, B+, I1-I : Annunciator

C, L1-L30 : ke tiap Zona 1 – 30

Hasil pengolahan sinyal indikasi adanya kebakaran oleh controller, kemudian dikirim ke Annunciator yang berfungsi sebagai alat berupa display panel yang memberikan informasi zona dimana terjadinya kebakaran. Informasi terjadinya kebakaran berupa bunyi (buzzer), serta lampu LED indikator yang menunjukan zona terjadinya kebakaran. Sinyal kebakaran tersebut juga dikoneksikan ke Horn pada Combination Panel untuk membunyikan Alarm. Pada Combination Panel terdapat juga tombol (Manual Call Point) yang dapat ditekan (push) bila seseorang melihat adanya kebakaran, selain itu terdapat juga socket telepon untuk berkomunikasi dengan telepon yang ada pada Fire Control Panel. Disamping itu juga pada Combination Panel terdapat lampu yang menyala untuk menandakan Fire Control Panel dalam keadaan beroperasi.

Gambar 3. Koneksi pin pada controller


326

Gambar 4. Skema sistem alarm kebakaran di IRM

KESIMPULAN

1. Sensor kebakaran yang terpasang di IRM terdiri dari detektor asap ionisasi/fotoelektrik, detektor panas dan Manual Call Point yang terbagi kedalam 102 zona. Sistem alarm kebakaran di IRM merupakan sistem konvensional dengan beberapa rangkaian detektor (network) terpasang di dalam ruang yang dipantau, dimana masing-masing network terdiri dari 1 atau lebih detektor. Detektor asap tipe ionisasi pada umumnya terpasang pada ruang laboratorium, sedangkan detektor panas terpasang pada ruang perkantoran.

2. Sistem alarm kebakaran IRM dapat beroperasi dengan adanya sinyal kebakaran seperti asap dan suhu yang tinggi yang dipantau oleh detektor. Sinyal tersebut dikirim ke Fire Control Panel (FCP) sesuai dengan dimana detektor tersebut terhubung, kemudian sinyal tersebut setelah diolah oleh Controller dikirimkan ke Annunciator Panel untuk menginformasikan terjadinya kebakaran berupa bunyi (buzzer) dan lampu LED indikator yang menunjukan zona dimana terjadinya kebakaran.

3. Detektor asap yang lama (BRK1812 dan BRK2800C), dikoneksikan secara paralel dengan 2 kabel sinyal 24 volt dan 2 kabel penyedia tegangan 12 Volt. Detektor asap yang baru (Nohmi FDS240 dan FDK246), dikoneksikan secara paralel dengan 2 kabel sinyal 24 volt dari Fire Control Panel. Demikian juga untuk detektor panas yang lama (chemetron601) dan detektor panas yang baru (Nohmi FDP219), dokoneksikan secara paralel dengan 2 kabel sinyal 24 volt dari Fire Control Panel. Resistor 10 kΩ terpasang di akhir setiap rangkaian detektor (end-of-line), agar detektor dapat beroperasi dan tidak memberikan sinyal “Trouble”. Dengan demikian sistem alarm kebakaran di IRM dapat dioperasikan dengan Fire Control Panel 24 volt/1A dan penyedia tegangan 12 volt.


327

DAFTAR PUSTAKA

[ 1 ] - , ”Fire Protection Handbook”, fifteenth edition, National fire protection association Quincy, Massachusetts, third printing, November 1985.

[ 2 ] - ,”Fire Protection in Nuclear Plants”, A safety guide, Safety series No. 50-SG-D2 (Rev.1), International Atomic Energy Agency, Vienna, 1992

[ 3 ] Http://www.nedc.org, “An Introduction to fire detection, alarm, and automatic fire sprinklers”, Fire Safety Network, Middlebury, Vermont.

.

alrm kebakaran

Documents

Transcript of alrm kebakaran