Fire Safety

TEORI API DAN FENOMENA KEBAKARAN

I.                    Proses terjadinya kebakaran

Api adalah suatu proses kimia yaitu proses oksidasi cepat yang menghasilkan panas dan cahaya.

Kebakaran adalah api yang tidak terkendali dan tidak dikehendaki karena dapat menimbulkan kerugian baik harta benda maupun korban jiwa.

Api dapat terbentuk jika terdapat keseimbangan tiga unsur yang terdiri dari bahan bakar, oksigen dan panas atau lazimnya dikenal dengan sebutan SEGITIGA API, sehingga bilamana salah satu unsur tersebut dihilangkan maka api akan padam.

 

                                    Oksigen                                   Panas

 

                                                      Bahan Bakar

Berdasarkan teori segitiga api, suatu api kebakaran bisa terjadi, diperlukan sejumlah oksigen.  Suplai oksigen dari kebanyakan kebakaran dari udara disekitarnya.  Namun teori segiiga api hanya berlaku untuk bahan bakar berupa gas, sedang bahan bakar berupa cair dan padat diperlukan sumber energi atau panas untuk merubah fase dari cair atau padat menjadi gas.

 

                                                              

                                                                                                                                                                                                       Panas        Hasil Reaksi     +     Panas + Nyala

 

Sesuai dengan teori segitiga api, api merupakan reaksi kimia, sehingga api akan timbul secara terus menerus jika terjadi berkelanjutan atau biasa disebut Teori Bidang Empat atau Tetrahedron, seperti gambar berikut :

                                                            Temperatur

                        Bahan Bakar

                                                                                    Bahan Pengoksidasi

 

            Rantai reaksi yang tak terputus

Pada saat proses pembakaran dari gabungan ketiga unsur tadi terjadi juga gas-gas lainnya seperti H2S1, NH3, HCN (sesuai dengan benda yang terbakar).  Hasil reaksi yang penting adalah atom bebas O dan H yang dikenal sebagai atom-atom radikal.  Keduanya membentuk Hydoksida Radikal (OH) dua molekul OH bisa pecah menjadi H2 dan O.

            Atom radikal O ini akan memberikan umpan terhadap rantai reaksi kimia dan membentuk api menjadi lebih besar lagi.

Proses pembakaran terdiri dari 2 cara :

1.      Dengan penyalaan (termasuk peledakan)

2.      Permukaan membara yang menimbulkan bara (tidak menyala), seperti rokok, arang, dll

·         Hydrogen        : 4% - 75%

·         Bensin             : 1% - 7%

·         LPG                  : 2% - 8%

·         Minyak Tanah : 1% - 8%

II.                  Istilah-istilah

A.     Titik Nyala (Flash Point)

Suhu terendah dimana suatu zat (bahan bakar), cukup mengeluarkan uap dan menyala (terbakar sekejap) bila diberi sumber panas yang cukup.  Titik Nyala antara suatu zat dengan zat lainnya berbeda-beda, seperti contoh :

·         Bensin                               : -38 °F

·         Minyak Tanah                   : 110 – 130 °F

·         Minyak solar (diesel)        : 125 – 150 °F

B.      Titik Bakar (Fire Point)

Suhu terendah dimana suatu zat (bahan bakar) cukup untuk mengeluarkan uap dan terbakar (menyala terus menerus) bila diberi sumber panas, dimana suhu tersebut di atas suhu nyala.

C.      Suhu Penyalaan Sendiri (Auto Ignition Temperature)

Suhu dimana suatu zat dapat menyala dengan sendirinya tanpa adanya sumber panas dari luar.  Pengertian ini adalah dimana zat tersebut mendapat suhu yang tertinggi sehingga ia akan menyala dengan sendirinya, contoh :

·      Bensin                                      : 235 °C            Asitilin             : 229 °C

·      Minyak Tanah (Kerosine)        : 228,9 °C         Propane           : 467,8 °C

·      Parafin                                     : 316 °C            Butane             : 405 °C

D.     Daerah Bisa Terbakar (Flammable Range/Combustion Range)

Daerah bisa terbakar adalah batas konsentrasi campuran antara uap bahan bakar (gas consentration) dengan udara yang dapat terbakar/menyala bila dikenal atau diberi sumber api.

Daerah bisa terbakar dibatasi oleh :

·         Batas bisa terbakar atas (Upper Flammable Limit/UFL)

·         Batas bisa terbakar bawah (Lower Flammable Limit/LfL)

 dengan volume udara untuk dapat terbakar.

III.                Teori Api

Unsur pokok terjadinya api dalam teori segitiga api (triangle of fire) menjelaskan bahwa untuk dapat berlangsungnya proses nyala api diperlukan adanya tiga unsur pokok, yaitu :

a.      Bahan yang dapat terbakar (dalam bentuk gas kalau timbul nyala atau dalam bentuk padat jika berbentuk bara).

b.      Oksigen yang cukup dari udara atau dai bahan oksidator.

c.       Panas yang cukup.

Dengan teori itu maka apabila salah satu unsur dari segitiga api tersebut tidak berada pada persyaratan yang cukup, maka api tidak akan terjadi.  Bahan yang dapat terbakar jenisnya dapat berupa bahan padat, cair maupun gas.  Sifat penyalaan dari jenis-jenis bahan tadi terdapat perbedaan, yaitu gas lebih mudah terbakar dibandingkan dengan bahan cair maupun  padat, demikian juga bahan cair lebih mudah terbakar dibandingkan dengan bahan padat, disini menggambarkan adanya tingkat suhu yang berbeda pada setiap jenis bahan, hal ini disebabkan karena karakteristi yaang berbeda.

                        Unsur atau elemen pembentuk segitiga api adalah sebagai berikut :

a.      Oksigen : di dalam udara mengandung oksigen sebesar 21%

b.      Sumber panas

Panas atau sumber api yang dimaksud yang disini adalah energi yang terbentuk dan cukup mampu untuk menimbulkan suatu proses penyalaan/pembakaran dari campuran uap atau gas bahan bakar dengan oksigen (udara) sesuai dengan karakteristik masing-masing media bahan bakarnya.

            Panas atau sumber api yang potensial untuk suatu penyalaan media (bahan bakar) dan mengakibatkan terjadinya kebakaran antara lain :

Api terbuka

Nyala api yang tidak terlindungi seperti : api rokok, api las, kompor, lilin, lampu minyak tanah, bunga api (spark), api dapur.

Panas dari prosesgerakan

Gesekan dari benda-benda yang dapat menimbulkan panas dan juga bunga api, contoh :

-          Sumbu-sumbu/roda gigi yang berputar pada mesin industri atau automotive yang kurang/tidak dilumasi.

-          Kanvas kopling/rem, ban pennggerak slip/macet

-          Menggerinda/mengasah, memukul benda kerja dengan martil baja.

-          Sepatu yang berpaku baja bergesekan dengan lantai dan lain-lain.

Listrik

-          Bunga api listrik yang timbul karena hubungan singkat.

-          Sambungan kabel yang kurang sempurna, sakelar, busi, las listrik dan sebagainya.

-          Alat pemanas seperti, heater, sstrika listrik, solder listrik an sebagainya.  Kabel instalasi alat listrik yang dibebani berlebihan (overhead).

-          Petir/kilat dan listrik statis  akibat dari adanya perbedaan potensial antara muatan positif an negatif.

                                       

Reaksi kimia

Percampuran 2 (dua) elemen yang berbeda dan bersifat reaktif, contoh kalium permagnat dengan gliserin.

Permukaan yang panas

Permukaan yang panas dari benda-benda akibat dari proses pemanasan/pembakaran ataupun tekanan seperti : ketel uap, pipa uap, tungku api, kompresor, lampu listrik, pipa knalpot/cerobong asap dan sebagainya.

c.    Bahan bakar

·         Padat : kayu, kertas, plastik, kain, batu bara, dll

·         Cair : beensin, minyak tanah, solar, solvent, dll

·         Gas : LPG, LNG, Acetyline, dll

IV.               Karakteristik Bahan bakar Padat, Cair dan Gas

V.                 Penyebaran Gas

VI.               Tahap-tahap Pembakaran

VII.             Metode Pemadaman

VIII.           Klasifikasi Kebakaran

IX.                Jenis Media Pemadam

To be continue...

Posted in: