Pembuatan Silikon Karbida (SiC) dari Pasir Silika (SiO2) dan Karbon (C) dengan Kapasitas 30.000 Ton Tahun Chapter III XI

BAB III
NERACA MASSA
Hasil perhitungan mundur neraca massa pada proses produksi silikon karbida
dari pasir silika dan karbon dengan kapasitas 20.000 ton/tahun, dapat diuraikan
sebagai berikut :
Basis perhitungan

= 1 jam operasi

Waktu bekerja/tahun

= 330 hari

1 hari

= 24 jam

Satuan operasi

= kg/jam

3.1 Mixer (M-101)
Tabel 3.1 Neraca massa pada Tangki Mixer (M-101)
Komponen
10Na2O.30SiO2.60H2O

Masuk (kg/jam)
Alur 5

Keluar (kg/jam)

Alur 4

Alur 6

-

-

556,6371

SiO2

-

4.838,4606

5.125,1287

C

-

3.082,9129

3.082,9129

FePO4

-

85,6365

85,6365

Na2O

-

-

98,5025

H2O

-

-

171,4665

Subtotal
Total

556,6371
8.563,6471

8.007,0100

8.563,6471
8.563,6471

3.2 Pelletizing Machine (L-102)
Tabel 3.2 Neraca massa pada Pelletizing Machine (L-102)
Masuk (kg/jam)

Komponen

Alur 6

Keluar (kg/jam)

Alur 7

Alur 8

SiO2

5.125,1287

-

5.125,1287

C

3.082,9129

-

3.082,9129

FePO4

85,6365

-

85,6365

Na2O

98,5025

-

98,5025

H2O

171,4665

1.183,3687

1.354,8352

8.563,6471

1.183,3687

9.747,0158

Subtotal
Total

9.747,0158

9.747,0158

3.3 Burner (B-101)
Tabel 3.3 Neraca massa pada Burner (B-101)

Komponen

Masuk (kg/jam)
Alur 10

Keluar (kg/jam)
Alur 11

Alur 13

CH4

482,0449

-

-

C2H6

75,2953

-

-

C3H6

18,4027

-

-

C4H8

24,2571

-

-

O2

-

3.949,9115

1.592,9880

N2

-

13.008,5023

13.008,5023

CO2

-

-

1.671,2871

H2O

-

-

1.285,6364

Subtotal
Total

600,0000
17.558,4138

16.958,4138

17.558,4138
17.558,4138

3.4 Rotary Kiln Preheater (B-102)
Tabel 3.4 Neraca Massa Rotary Kiln Preheater (B-102)
Komponen

Masuk (kg/jam)
Alur 9

Keluar (kg/jam)

Alur 13

Alur 15

Alur 14

SiO2

5.125,1287

-

5.125,1287

-

C

3.082,9129

-

3.082,9129

-

FePO4

85,6365

-

85,6365

-

Na2O

98,5025

-

98,5025

-

O2

-

1.592,9880

-

1.592,9880

N2

-

13.008,5023

-

13.008,5023

CO2

-

1.671,2871

-

1.671,2871

-

2.640,4716

H2O

1.354,8352

1.285,6364

Subtotal

9.747,0158

17.558,4138

Total

8.392,1806

27.305,4296

18.913,2490

27.305,4296

3.5 Electric Furnace (B-103)
Tabel 3.5 Neraca Massa di Electric Furnace (B-103)
Komponen

Masuk (kg/jam)
Alur 15

Keluar (kg/jam)

Alur 16

Alur 17

Alur 18

SiO2

5.125,1287

-

-

186,8109

C

3.082,9129

-

-

121,5447

FePO4

85,6365

-

-

85,6365

Na2O

98,5025

-

-

98,5025

-

O2

-

2.629,8837

N2

-

8.661,1680

8661,1680

-

CO2

-

-

7234,1854

-

SiC

-

-

Subtotal
Total

8.392,1806 11.291,0517
19.683,2323

-

-

3.295,3842

15.895,3534

3.787,8788

19.683,2323

3.6 Mixing Point (M-102)
Tabel 3.6 Neraca Massa di Mixing Point (M-102)
Komponen

Masuk (kg/jam)
Alur 22

Keluar (kg/jam)

Alur 23

Alur 24

O2

1.592,9880

N2

13.008,5023

8661,1680

21.669,6703

CO2

1.671,2871

7234,1854

8.905,4725

H2O

2.640,4716

Subtotal

18.913,2490

Total

-

1.592,9880

-

2.640,4716

15895,3534

34.808,6025

34.808,6025

34.808,6025

3.7 Steam Boiler (E-201)
Tabel 3.7 Neraca Massa di Steam Boiler (E-201)
Komponen

Masuk (kg/jam)
Alur 24

Keluar (kg/jam)

Alur 26

Alur 28

Alur 27

O2

1.592,9880

-

-

1.592,9880

N2

21.669,6703

-

-

21.669,6703

CO2

8.905,4725

-

-

8.905,4725

H2O

2.640,4716 24.016,2058

24.016,2058

2.640,4716

Subtotal

34.808,6025 24.016,2058

24.016,2058

34.808,6025

Total

58.824,8083

58.824,8083

BAB IV
NERACA ENERGI
Basis perhitungan

= 1 jam

Satuan operasi

= kJ/jam

Temperatur referensi = 25oC (298 K)

4.1 Pelletizing Machine (L-102)
Tabel 4.1 Neraca Panas Pelletizing Machine (L-102)
Komponen

Masuk (kJ)

Keluar (kJ)

SiO2

156.994,2867

196.313,0313

C

135.896,1639

159.650,8941

Na2O

269,4703

1.668,7526

FePO4

550,6137

830,4358

3.566,2332

10.714,6635

297.276,7679

369.177,7774

71.901,0095

-

369.177,7774

369.177,7774

H2O
Jumlah
Q
Total

4.2 Bucket Elevator (C-110)
Tabel 4.2 Neraca Panas Bucket Elevator (C-110)
Komponen

Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

H8

H9

SiO2

196.313,0313

176.541,0481

C

159.650,8941

147.630,8532

Na2O

1.668,7526

1.107,0712

FePO4

830,4358

546,0781

H2O

10.714,6635

7.137,8942

Jumlah

369.177,7774

332.962,9448

-

36.214,8326

369.177,7774

369.177,7774

Q
Total

4.3 Burner (B-101)
Tabel 4.3 Neraca Panas pada Burner (B-101)
Masuk (kJ/jam)

Komponen

H10

Keluar (kJ/jam)

H12

H13

CH4

7.669,0199

-

-

C2H6

665,6076

-

-

C3H8

154,4995

-

-

C4H10

204,7761

-

-

O2

-

18.181,0788

1.368.687,9449

N2

-

77.862,7303

22.986.992,0204

CO2

-

-

1.551.678,4385

H2O

-

-

3.721.043,2095

Jumlah

8.693,9032

Sub Total

96.043,8091

104.737,7123

29.628.401,6133
29.628.401,6133

∆Hr

29.523.663,9010

-

Total

29.628.401,6133

29.628.401,6133

4.4 Rotary Kiln Pre-Heater (B-102)
Tabel 4.4 Neraca Panas Rotary Kiln Pre-Heater (B-102)
Komponen

Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

H9

H13

H15

H14

SiO2

176.541,0481

-

4.007.033,8625

-

C

147.630,8532

-

2.510.690,8311

-

FePO4

546,0781

-

56.396,8703

-

Na2O

1.107,0712

-

88.032,5002

-

H2O

7.137,8942

3.721.043,2095

-

7.401.502,9396

N2

-

22.986.992,0204

-

13.713.556,8035

CO2

-

1.551.678,4385

-

1.231.122,8678

666.2154,0641

23.299.210,4939

Jumlah

332.962,9448 29.628.401,6133

Sub Total

29.961.364,5581

29.961.364,5581

Total

29.961.364,5581

29.961.364,5581

4.5 Electric Furnace (B-103)
Tabel 4.5 Neraca Panas Electric Furnace (B-103)
Masuk (kJ/jam)

Komponen

Keluar (kJ/jam)

H15

H16

H17

H18

SiO2

4.007.033,8625

-

-

383.393,0281

C

2.510.690,8311

-

-

356.468,8006

FePO4

56.396,8703

-

-

214.863,0053

Na2O

88.032,5002

-

-

328.883,9479

SiC

-

-

-

6.298.498,8766

O2

-

12.105,1121

-

-

N2

-

57.577,1166

37.057.546,7412

-

CO2

-

11.774.571,9283

-

48.832.118,6695

7.582.107,6585

Jumlah

6.662.154,0641

69.682,2287

Sub Total

6.731.836,2929

56.414.226,3280

∆Hr

4.692.961,5647

-

Q

44.989.428,4704

-

56.414.226,3280

56.414.226,3280

Total

4.6 Cooling Yard (A-101)
Tabel 4.6 Neraca Panas pada Cooling Yard (A-101)
Komponen

Qin (kJ/jam)

Qout (kJ/jam)

Umpan

7.582.107,6585

-

Produk

-

96.114,6300

Udara

-

7.485.993,0285

Total

7.582.107,6585

7.582.107,6585

4.7 Mixing Point (M-102)
Tabel 4.7 Neraca Panas Mixing Point (M-102)
Komponen

Masuk (kJ/jam)
H22

Keluar (kJ/jam)
H23

H24

O2

953.027,8831

1.667.505,3763

H2O

7.427.193,9471

8.128.105,6669

N2

13.713.556,8035

37.057.546,7412

52.175.099,9145

CO2

1.231.122,8678

11.774.571,9283

10.186.309,2133

23.324.901,5015

48.832.118,6695

72.157.020,1709

72.157.020,1709

72.157.020,1709

Jumlah
Sub Total
∆Hr

-

Q

-

Total

72157020.1709

72.157.020,1709

4.8 Gas Turbine (JJ-201)
Tabel 4.8 Neraca Panas Gas Turbine (JJ-201)
Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

H24

H25

O2

1.667.505,3763

911.312,2941

H2O

8.128.105,6669

7.203.565,6160

N2

52.175.099,9145

21.514.581,4122

CO2

10.186.309,2133

5.381.293,3871

Jumlah

72.157.020,1709

35.010.752,7095

Komponen

W

17.317.828,1748

∆Hr

-

-

Q

-

19.828.439,2866

Total

72.157.020,1709

72.157.020,1709

4.9 Steam Boiler (E-201)
Tabel 4.9 Neraca Panas Steam Boiler (E-201)
Masuk (kJ/jam)

Komponen

Keluar (kJ/jam)

H25

H26

H28

H27

O2

1.667.505,3763

-

-

111.138,3809

CO2

10.186.309,2133

-

-

589.563,7085

N2

52.175.099,9145

-

-

2.019.369,1017

H2O
Jumlah

8.128.105,6669 2.983.999,0374 28.258.095,2870

7.016.585,2688

35.010.752,7095 2.983.999,0374 28.258.095,2870

9.736.656,4599

Sub Total

37.994.751,7469

37.994.751,7469

∆Hr

-

-

Q

-

-

37.994.751,7469

37.994.751,7469

Total

4.10 Steam Turbine (JJ-202)
Tabel 4.10 Neraca Panas Steam Turbine (JJ-202)
Masuk (kJ/jam)

Keluar (kJ/jam)

H28

H29

28258095.2870

22774138.5000

Jumlah

28258095.2870

22774138.5000

Sub Total

28258095.2870

22774138.5000

W

-

11146112.8575

∆Hr

-

-

Q

5662156.0705

-

Total

33920251.3575

33920251.3575

Komponen
H2O

LAMPIRAN C
SPESIFIKASI PERALATAN
5.1 Gudang Penyimpanan FePO4 (TT-101)
Fungsi

:

Menyimpan

bahan-bahan

FePO4

sebelum

diproses selama 30 hari.
Jenis

:

Gedung berbentuk balok dengan atap berbentuk
limas.

Bahan Kontruksi

:

Bangunan Beton

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300C

Kapasitas

:

21,4983 m3

Ukuran

:

Panjang

= 4m

Lebar

= 4m

Tinggi

= 5m

5.2 Gudang Penyimpanan Pasir Silika (SiO2) (TT-102)
Fungsi

:

Menyimpan

bahan-bahan

SiO2

sebelum

diproses selama 30 hari.
Jenis

:

Gedung berbentuk balok dengan atap berbentuk
limas.

Bahan Kontruksi

:

Bangunan Beton

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300C

Kapasitas

:

1.841,8309 m3

Ukuran

:

Panjang

= 28 m

Lebar

= 33 m

Tinggi

= 5m

5.3 Gudang Penyimpanan Coke (TT-103)
Fungsi

:

Menyimpan

bahan-bahan

coke

sebelum

diproses selama 30 hari.
Jenis

:

Gedung berbentuk balok dengan atap berbentuk
limas.

Bahan Kontruksi

:

Bangunan Beton

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300C

Kapasitas

:

4.035,8133 m3

Ukuran

:

Panjang

= 40 m

Lebar

= 51 m

Tinggi

= 5m

5.4 Tangki Penyimpanan Larutan 10Na2O.30SiO2.60H2O (TT-104)
Fungsi

: Menyimpan bahan 10Na2O.30SiO2.60H2O
sebelum diproses selama 30 hari

Bahan konstruksi

: Carbon Steel SA – 285 Grade C

Bentuk

: Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup
ellipsoidal

Jenis sambungan

: Double welded butt joints

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Tekanan
Temperatur

Kebutuhan perancangan

: 30 hari

Diameter dalam tangki

: 6,5873 m

Tinggi silinder

: 10,4299 m

: 1 atm
: 30 oC

Tebal dinding tangki

: 5/8 in

5.5 Belt Conveyor (C-101)
Fungsi

:

Mengangkut FePO4 dari gudang penyimpanan
ke belt conveyor feeder

Jenis

:

Horizontal belt conveyor

Jumlah

:

1 unit

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300C

Kapasitas materi

:

102,7638 kg/jam

Panjang

:

100 ft

Daya conveyor

:

1 hp

:

Mengangkut pasir silika (SiO2) dari gudang

5.6 Belt Conveyor (C-102)
Fungsi

penyimpanan ke screen
Jenis

:

Horizontal belt conveyor

Jumlah

:

1 unit

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300

Kapasitas materi

:

5.806,1527 kg/jam

Panjang

:

50 ft

Daya conveyor

:

2 hp

:

Mengangkut pasir silika (SiO2) dari screen ke

5.7 Belt Conveyor (C-103)
Fungsi

grinder
Jenis

:

Horizontal belt conveyor

Jumlah

:

1 unit

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300

Kapasitas materi

:

5.806,1527 kg/jam

Panjang

:

30 ft

Daya conveyor

:

1½ hp.

:

Mengangkut pasir silika (SiO2) dari grinder ke

5.8 Belt Conveyor (C-104)
Fungsi

belt conveyor feeder
Jenis

:

Horizontal belt conveyor

Jumlah

:

1 unit

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300

Kapasitas materi

:

5.806,1527 kg/jam

Panjang

:

50 ft

Daya conveyor

:

2 hp

:

Mengangkut coke dari gudang penyimpanan ke

5-9 Belt Conveyor (C-105)
Fungsi

grinder
Jenis

:

Horizontal belt conveyor

Jumlah

:

1 unit

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300C

Kapasitas materi

:

3.699,4955 kg/jam

Panjang

:

50 ft

Daya conveyor

:

1½ hp

:

Mengangkut coke dari grinder ke belt conveyor

5. 10 Belt Conveyor (C-106)
Fungsi

feeder
Jenis

:

Horizontal belt conveyor

Jumlah

:

1 unit

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300C

Kapasitas materi

:

3.699,4955 kg/jam

Panjang

:

50 ft

Daya conveyor

:

1½ hp

:

Sebagai alat untuk memisahkan pasir silika

5.11 Screen (S-101)
Fungsi

(SiO2)

dari

partikel-partikel

lain

yang

berukuran lebih besar
Jenis

:

Vibrating Screen

Bahan konstruksi

:

Stainless steel

Jumlah

:

1 unit

Kapasitas screen

:

1,8272 m3/jam

Screen Size

:

30” x 60 “

Sieve Clear Opening

:

0,0195 in = 0,495 mm

Nominal Wire Diameter = 0,3 mm:

0,0118 in

Daya motor

:

2 Hp

Kecepatan

:

1800 rpm

5.12

Grinder (SR-101)

Fungsi

:

Sebagai alat untuk lebih menghaluskan pasir
silika (SiO2)

Jenis

:

Ring-Roll Grinder

Bahan konstruksi

:

Carbon steel

Jumlah

:

1 unit

Kapasitas

:

4.838,4606 kg/jam

Daya motor

: 10 Hp

Diameter Ring

: 24 in

Diameter Roll

: 14 in

Kecepatan Roll

: 125 rpm

5.13

Grinder (SR-102)

Fungsi

: Sebagai alat untuk lebih menghaluskan coke

Jenis

: Ring-Roll Grinder

Bahan konstruksi

: Carbon steel

Jumlah

: 1 unit

Kapasitas

: 3.699,4955 kg/jam

Ukuran grinder

:

Daya motor = 75 Hp
Diameter

5.14

Ring

= 44 in

Diameter Roll

= 18 in

Kecepatan Roll

= 70 rpm

Pompa (P-101)

Fungsi

: Memompa larutan natrium silikat 10Na2O.30SiO2.60H2O dari
tangki ke Mixer

Jenis Pompa

: Centrifugal Pump

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

:

Tekanan

= 1 atm

Temperatur

= 30 oC

Spesifikasi

:

Ukuran nominal pipa

=

3

/8 in

- Schedule pipa

= 40

- Inside Diameter

= 0,493 in

- Outside Diameter

= 0,675 in

- Luas penampang pipa (A)

= 0,00133 ft2

Kerja Poros

= 5.796,0270 J/kg

Daya pompa, P

= 1½ hp.

5.15

Belt Conveyor Feeder (C-107)

5.15.1 Belt Conveyor Feeder SiO2

= 0,0411 ft (0,0125 m)

Fungsi

: Mengangkut semua bahan baku dari belt
conveyor pasir silika (SiO2) bahan ke bucket
elevator

Jenis

: Horizontal Belt Conveyor with hopper

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur (T) : 30 0C, Tekanan (P) : 1 atm

Kapasitas materi

:

5.806,1527 kg/jam

Panjang

:

20 ft

Daya conveyor

:

1½ hp.

Ukuran Hopper

:

panjang hopper

= 1m

tinggi hopper

= 2m

lebar hopper = 1,3 m

5.15.2 Belt Conveyor Feeder Coke
Fungsi

: Mengangkut semua bahan baku dari belt
conveyor coke bahan ke bucket elevator

Jenis

: Horizontal Belt Conveyor with hopper

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur (T) : 30 0C
Tekanan (P)

: 1 atm

Kapasitas materi

:

3.699,4955 kg/jam

Panjang

:

20 ft

Daya conveyor

:

1 hp

Ukuran Hopper

: panjang hopper = 1,5 m
tinggi hopper
lebar hopper

= 2m
= 1,3 m

5.15.3 Belt Conveyor Feeder FePO4
Fungsi

: Mengangkut semua bahan baku dari belt
conveyor FePO4 bahan ke bucket elevator

Jenis

: Horizontal Belt Conveyor with hopper

Jumlah

: 1 unit

: Temperatur (T) : 30 0C

Kondisi operasi

Tekanan (P)

: 1 atm

Faktor kelonggaran

:

20 %

Kapasitas materi

:

102,7638 kg/jam

Panjang

:

20 ft

Daya

: 1 hp

Ukuran Hopper

:

panjang hopper = 0,25 m
tinggi hopper = 0,5 m
lebar hopper

5.16

= 0,5 m

Bucket Elevator (C-108)

5.16.1 Bucket Elevator SiO2
Fungsi

: Mengangkut pasir silika SiO2 dari belt conveyor
feeder ke storage bins

Jenis

: Continuous-bucket Elevator

Bahan

: Malleable-iron

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur (T) : 30 0C
Tekanan (P)

: 1 atm

Laju alir masuk

: 4.838,4606 kg/jam

Faktor kelonggaran

: 12 %

Kapasitas materi

:

Spesifikasi

:

•

•

•

5.419,0759 kg/jam

Tinggi elevator

= 25 ft

Ukuran bucket

= (6 x 4 x 4 ¼ ) in

Jarak antar bucke t

= 12 in

Daya

: 1½ hp.

5.16.2 Bucket Elevator Coke
Fungsi

: Mengangkut Coke dari belt conveyor feeder ke
storage bins

Jenis

: Continuous-bucket Elevator

Bahan

: Malleable-iron

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur (T) : 30 0C
Tekanan (P)

Kapasitas materi

: 1 atm

: 3.452,8625 kg/jam

Spesifikasi :
•

•

•

Tinggi elevator

= 25 ft

Ukuran bucket

= (6 x 4 x 4 ¼ ) in

Jarak antar bucke t

= 12 in

Daya

: 1 hp

5.16.3 Bucket Elevator FePO4
Fungsi

: Mengangkut pasir silika FePO4 dari belt
conveyor feeder ke storage bins

Jenis

: Continuous-bucket Elevator

Bahan

: Malleable-iron

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur (T) : 30 0C
Tekanan (P)

Kapasitas materi

:

Spesifikasi

:

•

•

•

95,9128 kg/jam

Tinggi elevator

= 25 ft

Ukuran bucket

= (6 x 4 x 4 ¼ ) in

Jarak antar bucket

= 12 in

Daya

5.17

:

: 1 atm

1/2 hp.

Storage Bins (TT-105)

5.17.1 Storage Bins SiO2
Fungsi

:

Menampung pasir silika (SiO2) dari bucket
elevator

Jenis

:

Mass-Flow Bins

Jumlah

:

1 unit

Kondisi operasi

:

Temperatur (T)

: 30 0C

Tekanan (P)

: 1 atm

Kapasitas materi

:

5.806,1527 kg/jam

Volume

:

442,0394 m3

Diameter valley

:

1,1451 m

Tinggi valley

:

3,4354 m

Ukuran Bin opening(valley) B :

1,2 m

θ sesuai

:

220.

Fungsi

:

Menampung coke dari bucket elevator

Jenis

:

Mass-Flow Bins

Jumlah

:

2 unit

Kondisi operasi

:

Temperatur (T)

: 30 0C

Tekanan (P)

: 1 atm

5.17.2 Storage Bins Coke

Volume

: 484,2976 m3

Diameter valley

: 1,1805 m

Tinggi valley

: 3,5415 m

Ukuran Bin opening(valley) B: 1,2 m
θ sesuai

: 220.

5.17.3 Storage Bins FePO4
Fungsi

:

Menampung FePO4 dari bucket elevator

Jenis

:

Mass-Flow Bins

Jumlah

:

1 unit

Kondisi operasi

:

Temperatur (T)

: 30 0C

Tekanan (P)

: 1 atm

Volume

:

7,2183 m3

Diameter valley

:

0,2905 m

Tinggi valley

:

0,8716 m

Ukuran Bin opening(valley) B :

0,3 m

θ yang sesuai
5.18

:

220.

:

Mengangkut SiO2 dari storage bins

Screw Conyeyor (C-109)

5.18.1 Screw Conyeyor SiO2
Fungsi

menuju

weigh scale
Jenis

:

horizontal screw conveyor

Bahan konstruksi

:

carbon steel

Panjang

:

10 m

Kondisi operasi

:

Temperatur

: 30°C

Tekanan

: 1 atm

Daya

:

1½ hp.

:

Mengangkut coke dari storage bins

5.17.2 Screw Conyeyor Coke
Fungsi

menuju

weigh scale
Jenis

:

horizontal screw conveyor

Bahan konstruksi

:

carbon steel

Panjang

:

10 m

Kondisi operasi

:

Temperatur

: 30°C

Tekanan

: 1 atm

Daya conveyor

: 1½ hp.

5.18.3 Screw Conyeyor FePO4
Fungsi

:

Mengangkut FePO4 dari storage bins menuju
weigh scale

Jenis

:

horizontal screw conveyor

Bahan konstruksi

:

carbon steel

Panjang

:

10 m

Kondisi operasi

:

Temperatur

: 30°C

Tekanan

: 1 atm

Daya

:

1/2 hp.

5.19 Mixer (M-101)
Fungsi

: Mencampurkan semua bahan baku agar menjadi homogen

Jenis

: Pan Muller

Jumlah

: 1 unit

Bahan Konstruksi : Carbon steel, SA – 285, Grade C
Kondisi operasi :
Temperatur

= 30°C

Tekanan

= 1 atm

Dimensi Pencampur :
Volume Tangki, Vt = 15,0009 m³
Diameter, Dt = 2,5396 m
Tinggi tangki = 3,5597 m
Tebal shell tangki = 5/16 in
Daya standard

= 280 hp (Perrys)

5.20 Pelletizing Machine (L-1023)
Fungsi

: Mengubah dan membentuk slurry bahan baku menjadi pellet

Jenis

: Rotary drum Granulator

Jumlah

: 1 unit

Bahan konstruksi

: Carbon steel, SA – 285, Grade C

Volume

: 12,3982 m3

Diamater tangki

: 1,9914 m

Panjang tangki, L

: 3,9741 m

Daya

: 14,3907 hp.

Tebal shell

: 5/16 in

5.21 Bucket Elevator (C-110)
Fungsi

: Mengangkut semua bahan baku dari pelletizing
machine ke rotary kiln preheater

Jenis

: Continuous-bucket Elevator

Bahan

: Malleable-iron

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur (T) : 30 0C
Tekanan (P)

Kapasitas materi

:

: 1 atm

10916,6577 kg/jam

Spesifikasi :
•

•

•

Tinggi elevator

= 25 ft

Ukuran bucket

= (6 x 4 x 4 ¼ ) in

Jarak antar bucket

= 12 in

Daya

:

2 hp.

5. 22 Kompresor Udara (JC-101)
Fungsi

: Menaikkan tekanan udara sebelum diumpankan ke burner

Tipe

: reciprocating compressor

Jumlah

: 4 unit dengan 1 tahap

Laju alir udara masuk : 4.239,6035 kg/jam
P1

: tekanan masuk = 1 atm = 101,325 kPa

P2

: tekanan keluar = 2 atm = 202,650 kPa

Daya

: 132 hp

5.23 Rotary kiln Preheater (B-102)
Fungsi

: Memanaskan campuran bahan baku sampai suhu 6000C
sebelum diumpankan ke Electric furnace (B-103).

Jenis

: Direct Fired Rotary Kiln

Material konstruksi

: Carbon Steel SA-285 grade C

Jumlah

: 1 unit

Diameter

: 3,7575 m

Panjang

: 8,390

Kecepatan putaran

: 5 rpm

Sudut inklinasi

: 50.

Daya motor penngerak: 42,3274 hp
Tebal shell

: 3/8 in

5. 24 Kompresor Udara (JC-102)
Fungsi

: Menaikkan tekanan udara pembakar CO pada Electric
furnace (B-103)

Tipe

: reciprocating compressor

Jumlah

: 2 unit

Laju alir udara masuk : 5.645,5256 kg/jam
P1 tekanan masuk

: 1 atm = 101,325 kPa

P2, tekanan keluar

:1,2 atm = 121,59 kPa

Daya motor

: 43 hp

5.25 Electric Furnace (B-103)
Fungsi

: Tempat terjadinya reaksi pembentukan terbentuknya produk
SiC.

Jenis

: Electric Arc Furnace

Material konstruksi

: Refractory brick dengan dinding dalam magnesite (86.8%
MgO, 6.3% Fe2O3, 3%, CaO, 2.6% SiO2), dinding tengah
kaolin insulating firebrick, dinding luar carbon steel plate SAGrade B, dengan elektroda grafit.

Jumlah

: 2 unit

Diameter

: 3,1291 m

Tinggi

: 3,1291 m

T1

fire brick

T0

magnesite

steel plate

T2
T3

Tebal diding tungku reduksi

Magnesite

: 0,028 m

Kaolin insulating firebrick

: 0,008 m

Carbon steel plate SA-135 Grade B : 0,028 m
Daya, P

: 1616,1009 hp

5.25 Belt Conveyor (C-111)
Fungsi

:

Mengangkut produk dari electric furnace ke
cooling yard

Jenis

:

Horizontal belt conveyor

Jumlah

:

1 unit

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 16000C

Jumlah materi

:

3.787,8788 kg/jam

Faktor kelonggaran

:

20 %

Kapasitas materi

:

4.545,4646 kg/jam

Panjang

:

30 ft

Daya

:

1 hp

:

Mengangkut produk dari cooling yard

5.26 Belt Conveyor (C-112)
Fungsi

crusher
Jenis

:

Horizontal belt conveyor

Jumlah

:

1 unit

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300C

Jumlah materi

:

3.787,8788 kg/jam

Faktor kelonggaran

:

20 %

Kapasitas materi

:

4.545,4646 kg/jam

Panjang

:

30 ft

Daya

:

1 hp

ke

5.27

Crusher (SR-103)

Fungsi

:

Memecah/mengecilkan ukuran produk

Jenis

:

Smooth Roll crusher

Bahan konstruksi

:

Carbon steel

Jumlah

:

1 unit

Kapasitas

:

3.787,8788 kg/jam = 1,0522 kg/s

Diamete Roll

: 24 in

Diameter Lump Max

: 14 in

Kecepatan Roll

: 125 rpm

Daya

: 7 hp

5. Belt Conveyor (C-113)
Fungsi

:

Mengangkut produk dari crusher

ke bucket

elevator
Jenis

:

Horizontal belt conveyor

Jumlah

:

1 unit

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300C

Kapasitas materi

:

4.545,4646 kg/jam

Panjang

:

15 ft

Daya

:

1 hp

5.28

Bucket Elevator (C-114)

Fungsi

: Mengangkut produk dari belt conveyor ke Silo

Jenis

: Continuous-bucket Elevator

Bahan

: Malleable-iron

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur (T) : 30 0C
Tekanan (P)

Kapasitas materi

:

Spesifikasi :
•

Tinggi elevator

= 25 ft

1,1785 kg/s

: 1 atm

•

•

Ukuran bucket

= (6 x 4 x 4 ¼ ) in

Jarak antar bucket

= 12 in

Daya

5.29

: 1 hp

SiC Silo (TT-106)

Fungsi

:

Menampung produk dari bucket elevator

Jenis

:

Mass-Flow Bins

Jumlah

:

1 unit

Kondisi operasi

:

Temperatur (T)

: 30 0C

Tekanan (P)

: 1 atm

Jumlah materi

:

3.787,8788 kg/jam

Faktor kelonggaran

:

20 %

Kapasitas materi

:

4.545,4546 kg/jam

Volume

:

313,4091 m3

Diameter valley

: 1,0211 m

Tinggi valley

: 3,0633 m

Ukuran Bin opening(valley) B : 1 m
θ

: 220.

5.30 Belt Conveyor (C-115)
Fungsi

:

Mengangkut produk dari Silo

ke Gudang

Produk (TT-107)
Jenis

:

Horizontal belt conveyor

Jumlah

:

1 unit

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300C

Kapasitas materi

:

4.545,4546 kg/jam

Panjang

:

100 ft

Daya

:

2½ hp.

5.31 Gudang Penyimpanan Produk SiC (TT-107)
Fungsi

:

Menyimpan produk SiC selama 7 hari.

Jenis

:

Gedung berbentuk balok dengan atap berbentuk
limas.

Bahan Kontruksi

:

Bangunan Beton

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300C

Panjang

= 24 m

Lebar

= 28 m

Tinggi

= 5m

Ukuran

:

5.32 Kompresor Gas Buang (JC-103)
Fungsi

: Menaikkan tekanan dan mengalirkan gas buang dari rotary
kiln pre-heater menuju mixing point .

Tipe

: reciprocating compressor

Jumlah

: 5 unit

Laju alir udara masuk : 3.782,6347 kg/jam
P1, tekanan masuk

: 1 atm = 101,325 kPa

P2, tekanan keluar

: 5 atm = 506,625 kPa

daya motor

: 994 hp

5.33 Kompresor Gas Buang (JC-104)
Fungsi

: Menaikkan tekanan dan mengalirkan gas buang dari
Electric furnace menuju mixing point .

Tipe

: Reciprocating Compressor

Jumlah

: 4 unit dengan 1 tahap

Laju alir gas masuk

: 3.178,9704 kg/jam

P1,tekanan masuk

: 1 atm = 101,325 kPa

P2: tekanan keluar

: 5 atm = 506,625 kPa

Daya

: 1233,08 hp

5. 36 Gas Turbine (JJ-201)
Fungsi

:

Pembangkit listrik

Desain

:

Automatic Exctraction Turbine

Bahan konstruksi

:

Carbon Steel

Jumlah

:

1 unit

Kondisi operasi:
Laju alir, F

= 34.808.0257 kg/jam

Tekanan suction, P1= 5 atm
Suhu suction, T1 = 1031 oC
Entalpi suction, h1= 1400,728 kJ/kg
Tekanan discharge, P2= 1 atm
Suhu discharge, T2= 600 oC = 873 K
Effisiensi turbin, ηt = 80%
Effisiensi generator, ηG = 94%
Effisiensi transmisi, ηtr = 100%
Daya turbin,Pt = 17.317.828,1748 kJ/jam
Daya semu (NG)= 13.023.006,7975 kJ/jam
P (daya nyata) = 10.418.405,43 kJ/jam= 2,894 MW

5.37 Steam Boiler (E-201)
Fungsi

: Menyediakan superheated steam

Jenis

: Water tube boiler

Bahan Konstruksi

: Carbon steel

Jumlah

: 1 unit

Tube dengan spesifikasi:
-Panjang tube, L = 30 ft
-Diameter tube 16 in
-Luas permukaan pipa, a′ = 4,189 ft2/ft
-Jumlah tube, 559 buah

5. 38 Steam Turbine (JJ-202)
Fungsi

: Mengubah energi dari uap yang dibangkitkan boiler menjadi
energi mekanik berupa putaran poros turbin untuk
menggerakkan generator pembangkit listrik

Desain

: Automatic Exctraction Turbine

Bahan konstruksi

: Carbon Steel

Jumlah

:1 unit

Kondisi operasi:
Laju alir, F

= 10.950 kg/jam

Tekanan suction, P1

= 148 atm

Suhu suction, T1

= 565 oC

Tekanan discharge, P2 = 0,1 atm
Suhu discharge, T2

= 46 oC

Effisiensi turbin, ηt

= 85%

Effisiensi generator, ηG = 94 %
Effisiensi transmisi, ηtr = 100%
Pt, = 11.146.112,8575 kJ/jam
Daya Semu (NG) = 10.477.346,0861 kJ/jam
Daya Nyata= 8.905.744,1731 kJ/jam

5.39 Cooling Yard (A-101)
Fungsi

:

Mendinginkan produk selama 3 hari

Jenis

:

Gedung berbentuk balok dengan atap berbentuk
limas dengan satu sisi dinding terbuka

Bahan Kontruksi

:

Bangunan Beton

Kondisi

:

Tekanan

: 1 atm

Suhu

: 300C

Laju alir

:

3.787,8788 kg/jam

Desain bangunan
Panjang

= 20 m

Lebar

= 13 m

Tinggi

= 8 m

:

BAB VI
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1

Instrumentasi
Instrumentasi adalah alat-alat yang digunakan

untuk pengukuran dan

pengendalian dalam suatu sistem yang lebih besar dan lebih kompleks. Untuk
memenuhi persyaratan tersebut diperlukan pengawasan (monitoring) yang terus
menerus terhadap operasi pabrik kimia dan intervensi dari luar (external

intervention) untuk mencapai tujuan operasi. Hal ini dapat terlaksana melalui suatu
rangkaian peralatan (alat ukur, kerangan, pengendali, dan komputer) dan intervensi
manusia (plant managers, plants operators) yang secara bersama membentuk control
system. Dalam pengoperasian pabrik diperlukan berbagai prasyarat dan kondisi
operasi tertentu sehingga diperlukan usaha-usaha pemantauan terhadap kondisi
operasi pabrik dan pengendalian proses supaya kondisi operasinya stabil
(Poerwanto, 2008).
Agar proses selalu stabil dibutuhkan instalasi alat-alat pengendalian. Alat-alat
pengendalian dipasang dengan tujuan (Hutagalung, 2008):
1. Menjaga keamanan dan keselamatan kerja
Keamanan dalam operasi suatu pabrik kimia merupakan kebutuhan primer
untuk orang-orang yang bekerja di pabrik dan untuk kelangsungan
perusahaan. Untuk menjaga terjaminnya keamanan, berbagai kondisi operasi
pabrik seperti tekanan operasi, temperatur, konsentrasi bahan kimia, dan lain
sebagainya harus dijaga tetap pada batas-batas tertentu yang diizinkan.
2. Memenuhi spesifikasi produk yang diinginkan
Pabrik harus menghasilkan produk dengan jumlah tertentu (sesuai kapasitas
desain) dan dengan kualitas tertentu sesuai spesifikasi. Untuk itu dibutuhkan
suatu sistem pengendali untuk menjaga tingkat produksi dan kualitas produk
yang diinginkan.
3. Menjaga peralatan proses dapat berfungsi sesuai yang diinginkan dalam
desain.
Peralatan-peralatan yang digunakan dalam operasi proses produksi memiliki
kendala-kendala operasional tertentu yang harus dipenuhi. Pada pompa harus
dipertahankan NPSH, temperatur dan tekanan pada reaktor harus dijaga agar
tetap beroperasi aman dan konversi menjadi produk optimal, isi tangki tidak
boleh luber ataupun kering, serta masih banyak kendala lain yang harus
diperhatikan.
4. Menjaga agar operasi pabrik tetap ekonomis.
Operasi pabrik bertujuan menghasilkan produk dari bahan baku yang
memberi keuntungan yang maksimum, sehingga pabrik harus dijalankan pada

kondisi yang menyebabkan biaya operasi menjadi minimum dan laba yang
diperoleh menjadi maksimum.
5. Memenuhi persyaratan lingkungan
Operasi pabrik harus memenuhi berbagai peraturan lingkungan yang
memberikan syarat-syarat tertentu bagi berbagai buangan pabrik kimia.

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah
(Considine, 1985) :
1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.
2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas,
pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan
variabel lainnya.

Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari :
1. Elemen Perasa / sensing (Primary Element)
Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga
variabel yang diukur.
2. Elemen pengukur (measuring element)
Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya
perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. Perubahan
ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke
elemen pengontrol.
3. Elemen pengontrol (controlling element)
Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur
perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang
diinginkan). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun
meniadakan penyimpangan yang terjadi.
4. Elemen pengontrol akhir (final control element)
Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar
dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap
berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan
semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan
dengan mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel
yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan variabel
pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai controller. Pengendalian secara
semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan-perubahan yang terjadi
pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel-variabel ke nilai yang
diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat
(recorder).
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah
(Peter, dkk., 2004) :
1. Range yang diperlukan untuk pengukuran
2. Level instrumentasi
3. Ketelitian yang dibutuhkan
4. Bahan konstruksinya
5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses

Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah :
1. Untuk variabel temperatur:
•

•

Temperature Indicator (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
menunjukkan temperatur dari suatu alat.
Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengkontrol temperatur suatu alat. Dengan menggunakan temperature
controller, para engineer dapat melakukan pengendalian terhadap peralatan
sehingga temperatur peralatan tetap berada dalam range yang diinginkan.
Temperature controller kadang-kadang juga dapat mencatat temperatur dari

•

suatu peralatan secara berkala (Temperature Recorder).
Temperature Indicator Control Alarm (TICA) adalah instrumen yang
digunakan untuk tiga fungsi instrumen temperatur sekaligus yaitu
menunjukkan, mengkontrol temperatur dan membunyikan alarm jika terjadi
perubahan temperatur dari suatu peralatan

2. Untuk variabel tinggi permukaan cairan

•
•

Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
menunjukkan ketinggian cairan dalam suatu alat.
Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk
mengkontrol ketinggian cairan dalam suatu alat. Dengan menggunakan level
controller, para engineer juga dapat melakukan pengendalian ketinggian
cairan dalam peralatan tersebut.

3. Untuk variabel tekanan
•

•

Pressure Indicator (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
menunjukkan tekanan operasi suatu alat.
Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati tekanan operasi suatu alat. Para engineer juga dapat melakukan
perubahan tekanan dari peralatan operasi. Pressure controller dapat juga
dilengkapi pencatat tekanan dari suatu peralatan secara berkala (Pressure

•

Recorder).
Pressure Indicator Control Alarm (PICA) adalah instrumen yang digunakan
untuk tiga fungsi instrumen tekanan sekaligus yaitu menunjukkan tekanan,
membunyikan alarm jika terjadi perubahan tekanan dan mengkontrol
tekanan dari suatu peralatan

4. Untuk variabel aliran bahan
•

•

Flow

Indicator

(FI)

adalah

instrumentasi

yang digunakan

untuk

menunjukkan laju aliran bahan dalam suatu alat.
Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati laju alir bahan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan
dapat melakukan pengendalian.

Tabel 6.1 Daftar Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Silikon
Karbida
No

Nama alat

Jenis instrumen

Kegunaan

1.

Tangki cairan

LI

Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki

2.

Pompa

FC

3.

Mixer

LC

Mengontrol laju alir cairan dalam pipa
Mengontrol tinggi bahan dalam Mixer

4.

Electric Furnace

TC
PC

5.

Steam Boiler

FC

Mengontrol temperatur dalam Electric
Furnace
Mengontrol tekanan dalam Steam Boiler
Mengontrol laju alir air masuk ke dalam
Steam Boiler
Mengontrol tekanan operasi dalam

6.

7.
8.

6.2

Compressor
Rotary Kiln
Preheater
Conveyor

PC

TC
FC

kompresor
Mengontrol suhu dalam Rotary Kiln
Preheater
Mengontrol laju alir bahan pada conveyor

Keselamatan Kerja Pabrik
Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik,

oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud
tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan
pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi. Semakin tinggi tingkat
keselamatan kerja dari suatu pabrik maka makin meningkat pula aktivitas kerja para
karyawan. Hal ini disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan
suasana kerja yang menyenangkan. Untuk mencapai hal tersebut adalah menjadi
tanggung jawab dan kewajiban para perancang untuk merencanakannya. Hal-hal
yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya
keselamatan kerja adalah sebagai berikut (Alamsyah, 2007):
1. Penanganan dan pengangkutan bahan harus seminimal mungkin .
2. Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik.
3. Jarak antar mesin-mesin dan peralatan lain cukup luas.
4. Setiap ruang gerak harus aman dan tidak licin.
5. Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran.
6. Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya.
7. Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.

6.3

Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Silikon Karbida

Dalam rancangan pabrik pembuatan Silikon Karbida, usaha-usaha
pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai
berikut:
6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Ledakan
Pencegahan kebakaran dan ledakan adalah usaha mewaspadai akan
faktor-faktor yang menjadi sebab munculnya atau terjadinya kebakaran dan
mengambil langkah-langkah untuk mencegah kemungkinan tersebut menjadi
kenyataan
Pencegahan kebakaran membutuhkan suatu program pendidikan dan
pengawasan beserta pengawasan karyawan, suatu rencana pemeliharaan yang
cermat dan teratur atas bangunan dan kelengkapannya, inspeksi/pemeriksaan,
penyediaan dan penempatan yang baik dari peralatan pemadam kebakaran
termasuk memeliharanya baik segi siap-pakainya maupun dari segi mudah
dicapainya.
Kebakaran adalah suatu nyala api, baik kecil atau besar pada tempat
yang tidak kita hendaki, merugikan dan pada umumnya sukar dikendalikan.
Api terjadi karena persenyawaan dari (Safe, 2000) :
1. Sumber panas, seperti energi elektron (listrik statis atau dinamis), sinar
matahari, reaksi kimia dan perubahan kimia.
2. Benda mudah terbakar, seperti bahan-bahan kimia, bahan bakar, kayu,
plastik dan sebagainya.
3. Oksigen (tersedia di udara)

Peralatan Pencegahan Kebakaran (Safe, 2000) :
1. Memasang sistem alarm pada tempat yang strategis dan penting, seperti
power station, laboratorium, dan ruang proses.
2. Mobil pemadam kebakaran harus selalu dalam keadaan siap siaga di fire
station.
3. Fire Hydran ditempatkan di daerah storage, proses dan perkantoran.
Ada 3 jenis hydran, yaitu hydran gedung, hydran halaman dan hydran kota,
sesuai namanya hydran gedung ditempatkan dalam gedung, untuk hydran
halaman ditempatkan di halaman, sedangkan hydran kota biasanya

ditempatkan pada beberapa titik yang memungkinkan Unit Pemadam
Kebakaran suatu kota mengambil cadangan air.
4. Fire Extinguishers /APAR /Racun Api disediakan pada bangunan pabrik
untuk memadamkan api yang relatif kecil.
Peralatan ini merupakan peralatan reaksi cepat yang multi guna karena dapat
dipakai untuk jenis kebakaran. Peralatan ini mempunyai berbagai ukuran
beratnya, sehingga dapat ditempatkan sesuai dengan besar-kecilnya resiko
kebakaran yang mungkin timbul dari daerah tersebut, misalnya tempat
penimbunan bahan bakar terasa tidak rasional bila di situ kita tempatkan
racun api dengan ukuran 1,2 Kg dengan jumlah satu tabung. Bahan yang ada
dalam tabung pemadam api tersebut ada yang dari bahan kimia kering, busa
(foam) dan CO2, untuk Halon tidak diperkenankan dipakai di Indonesia.
5. Gas Detector dipasang pada daerah proses, storage, dan daerah perpipaan
dan dihubungkan dengan gas alarm di ruang kontrol untuk mendeteksi
kebocoran gas.
6. Detektor Asap (Smoke Detector)
Peralatan yang memungkinkan secara otomatis akan memberitahukan kepada
setiap orang apabila ada asap pada suatu daerah maka alat ini akan berbunyi,
khusus untuk pemakaian dalam gedung.
7. Sprinkler
Peralatan yang dipergunakan khusus dalam gedung, yang akan memancarkan
air secara otomatis apabila terjadi pemanasan pada suatu suhu tertentu pada
daerah di mana ada sprinkler tersebut

Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja
No.Per/13/Men/2003 tentang instalansi alarm kebakaran otomatis, yaitu
(Frankiest, 2003) :
1. Detektor Kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara
dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas:
a. Alarm kebakaran (Fire Alarm)
Peralatan yang dipergunakan untuk memberitahukan kepada setiap orang
akan adanya bahaya kebakaran pada suatu tempat.

b. Gas Detector adalah detector yang bekerja berdasarkan kenaikan
konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yang
mudah terbakar.
c. Smoke Detector adalah detector yang bekerja berdasrkan terjadinya
akumulasi asap dalam jumlah tertentu.
2. Panel Indikator Kebakaran
Panel Indikator Kebakaran adalah suatu komponen dari sistem deteksi dan
alarm kebakaran yang berfungsi mengendalikan kerja sistem dan terletak di
ruang operator.

6.3.2 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis
Upaya pencegahan kecelakaan terhadap bahaya mekanis adalah (Ishak,
2004):
1. Alat-alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah
kemungkinan terguling atau terjatuh.
2. Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat
kegiatan karyawan.
3. Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan
pada atap lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter bila
diluar gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat.
4. Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja
dengan tenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau
pembongkaran.
5. Pada alat-alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung
untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja.

Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilainilai disiplin bagi para karyawan yaitu :
1. Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan.
2. Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi.
3. Perlu keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan
peralatan yang ada.

4. Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan
pada atasan.
5. Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat
menimbulkan bahaya.
6. Setiap kontrol secara periodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas
maintenance.

6.3.3 Pencegahan Terhadap Bahaya Listrik
Upaya peningkatan keselamatan kerja terhadap listrik adalah (Ishak, 2004) :
1. Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian
sekering atau pemutus arus listrik otomatis lainnya.
2. Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak
pabrik untuk menjaga keselamatan dan kemudahan jika harus dilakukan
perbaikan.
3. Penempatan dan pemasangan motor-motor listrik tidak boleh mengganggu
lalu lintas pekerja.
4. Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangan
tinggi.
5. Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan.
6. Setiap peralatan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan alat
penangkal

petir yang dibumikan.

7. Kabel-kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang bekerja
pada suhu tinggi harus diisolasi secara khusus.

6.3.4 Menggunakan Alat Pelindung Diri (ADP)
Alat Pelindung Diri (APD) adalah kelengkapan yang wajib digunakan saat
bekerja sesuai kebutuhan untuk menjaga keselamatan pekerja itu sendiri dan orang
di sekelilingnya. Kewajiban itu sudah disepakati oleh pemerintah melalui
Departemen Tenaga Kerja Republik Indonesia. Adapun bentuk dari alat tersebut
adalah :
1. Safety Helmet

Berfungsi sebagai pelindung kepala dari benda yang bisa mengenai kepala secara
langsung.
2. Tali Keselamatan (safety belt)
Berfungsi sebagai alat pengaman ketika menggunakan alat transportasi ataupun
peralatan lain yang serupa (mobil,pesawat, alat berat, dan lain-lain).
3. Sepatu Karet (sepatu boot)
Berfungsi sebagai alat pengaman saat bekerja di tempat yang becek ataupun
berlumpur. Kebanyakan di lapisi dengan metal untuk melindungi kaki dari benda
tajam atau berat, benda panas, cairan kimia, dan sebagainya.
4. Sepatu pelindung (safety shoes)
Seperti sepatu biasa, tapi dari bahan kulit dilapisi metal dengan sol dari karet
tebal dan kuat. Berfungsi untuk mencegah kecelakaan fatal yang menimpa kaki
karena tertimpa benda tajam atau berat, benda panas, cairan kimia.
5. Sarung Tangan
Berfungsi sebagai alat pelindung tangan pada saat bekerja di tempat atau situasi
yang dapat mengakibatkan cedera tangan. Bahan dan bentuk sarung tangan di
sesuaikan dengan fungsi masing-masing pekerjaan.
6. Tali Pengaman (Safety Harness)
Berfungsi

sebagai

pengaman

saat

bekerja

di

ketinggian.

Diwajibkan

menggunakan alat ini di ketinggian lebih dari 1,8 meter.
7. Penutup Telinga (Ear Plug / Ear Muff)
Berfungsi sebagai pelindung telinga pada saat bekerja di tempat yang bising.
8. Kaca Mata Pengaman (Safety Glasses)
Berfungsi sebagai pelindung mata ketika bekerja (misalnya mengelas).

9. Masker (Respirator)
Berfungsi sebagai penyaring udara yang dihirup saat bekerja di tempat
dengan kualitas udara buruk (misal berdebu, beracun).
10. Pelindung wajah (Face Shield)
Berfungsi sebagai pelindung wajah dari percikan benda asing saat bekerja
(misal pekerjaan menggerinda)
11. Jas Hujan (Rain Coat)

Berfungsi melindungi dari percikan air saat bekerja (misal bekerja pada
waktu hujan atau sedang mencuci alat).

Semua jenis APD harus digunakan sebagaimana mestinya, gunakan pedoman
yang benar-benar sesuai dengan standar keselamatan kerja K3L (Kesehatan,
Keselamatan Kerja dan Lingkungan).

6.3.5 Penyediaan Poliklinik di Lokasi Pabrik
Poliklinik disediakan untuk tempat pengobatan akibat kecelakaan di lokasi
pabrik seperti terhirup gas beracun, luka terbakar, patah tulang dan lain sebagainya
(Ishak, 2004).

BAB VII
UTILITAS
Utilitas merupakan unit penunjang utama dalam memperlancar jalannya suatu
proses produksi. Dalam suatu pabrik, utilitas memegang peranan yang penting.
Karena suatu proses produksi dalam suatu pabrik tidak akan berjalan dengan baik
jika utilitas tidak ada.

Oleh sebab itu, segala sarana dan prasarananya harus

dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu
pabrik.
Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan silikon karbida
dari pasir silika dan karbon adalah sebagai berikut:
1. Kebutuhan air
2. Kebutuhan bahan kimia
3. Kebutuhan tenaga listrik
4. Kebutuhan bahan bakar
5. Unit pengolahan limbah

7.1

Kebutuhan Air
Dalam proses produksi, air memegang peranan penting, baik untuk kebutuhan

proses maupun kebutuhan domestik. Adapun kebutuhan air pada pabrik pembuatan
silikon karbida dari pasir silica dan karbon adalah sebagai berikut:
1.

Kebutuhan air untuk proses:
•

•

Kebutuhan air untuk menambah kelembaban bahan pada Pelletizing
Machine.
Kebutuhan air untuk umpan Steam Boiler.
Tabel 7.1 Kebutuhan air untuk proses
Kebutuhan

Jumlah Air (kg/jam)

Pelletizing Machine

10.950

Steam Boiler

1.183,3687

Total

12.133,3687

Faktor kemanan

= 20%

Total Kebutuhan proses

= 1,2 × 12.133,3687 kg/jam

= 14.560,0425 kg/jam

2. Air untuk berbagai kebutuhan
1) Kebutuhan air domestik
Kebutuhan air domestik untuk tiap orang/shift adalah 40–100 ltr/hari
(Metcalf dan Eddy, 1991). Diambil 80 liter/hari = 3,3333 liter/jam.

ρair pada 30oC = 995,68 kg/m3
Jumlah karyawan = 170 orang
Maka total air domestik = 3,3333 liter/jam × 170
= 566.661 ltr/jam × 0,99568 kg/liter
= 564,2187 kg/jam
2) Kebutuhan air laboratorium
Kebutuhan air untuk laboratorium adalah 1000 – 1800 ltr/hari (Metcalf
dan Eddy, 1991). Maka diambil 1500 ltr/hari = 62,23 kg/jam

3) Kebutuhan air kantin dan tempat ibadah
Kebutuhan air untuk kantin dan rumah ibadah adalah 40 – 120 liter/hari
(Metcalf dan Eddy, 1991), Maka diambil 120 liter/hari = 5 liter/jam
ρair pada 30oC= 995,68 kg/m3 ;
Pengunjung rata – rata = 150 orang.
Maka total kebutuhan airnya = 5 × 150 = 750 ltr/jam × 0,99568 kg/liter
= 746,76 kg/jam
4) Kebutuhan air poliklinik
Kebutuhan air untuk poliklinik adalah 400 – 600 ltr/hari. (Metcalf dan
Eddy, 1991), Maka diambil 600 ltr/hari = 24,892 kg/jam

Tabel 7.2 Pemakaian air untuk berbagai kebutuhan
Kebutuhan

Jumlah Air (kg/jam)

Domestik

564,2187

Laboratorium

62,23

Kantin dan Tempat Ibadah

746,76

Poliklinik

24,892

Total

1.398,1007

Sehingga total kebutuhan air yang memerlukan pengolahan awal adalah :
= 14.560,0425 + 1.398,1007
= 15.958,1431 kg/jam
Sumber air untuk pabrik pembuatan silikon karbida dari karbon dan silika ini berasal
dari Sungai Peusangan, Lhokseumawe, NAD, dengan panjang 130,796 km, luas
daerah aliran sungai 2.590,79 km2. Sungai tersebut selalu mempunyai debit air yang
besar walaupun pada musim kemarau, yakni potensi air per-tahun sebesar
16.573.744.800 m3 (Anonim, 2012b). Kualitas air Sungai Peusagan dapat dilihat
pada Tabel 7.3.
Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan
air dibangun fasilitas penampungan air (water intake) yang juga merupakan tempat
pengolahan awal dari air sungai. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan
kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya air dipompakan ke lokasi pabrik
untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya.
Pengolahan air pabrik terdiri dari beberapa tahap, yaitu:
1. Penyaringan
2. Pengendapan
3. Klarifikasi
4. Filtrasi
5. Demineralisasi
6. Deaerasi

Tabel 7.3 Kualitas Air Sungai Peusagan, daerah Lhokseumawe
Parameter

Satuan

Kadar

Suhu

°C

pH

-

7 – 8,29

DO

mg/L

2,7 – 11,8

TSS

mg/L

1 – 116

COD

mg/L

10 – 80

BOD

mg/L

3 – 43

Total Amonia (NH3-N)

mg/L

0,005 – 2,035

23,5 – 33

Posfat (PO4)

mg/L

0,005 – 0,535

Nitrat (NO3-N)

mg/L

0,005-1,086

H2S

mg/L

0 ‐ 0,009

Cu2+

mg/L

0,003 – 0,07

Cd2+

mg/L

0,001 – 0,11

2+

mg/L

0,001 – 0,97

2+

mg/L