TK 4204 – KESELAMATAN PABRIK PROSES

Metal Dust Flash Fires dan Ledakan Hidrogen di Hoeganaes Corporation (Gallatin, Sumner County, Tennessee, USA)

Dzaky Abdul Hanif - 13011082

Metal Dust Flash Fires dan Ledakan Hidrogen di Hoeganaes Corporation (Gallatin, Sumner County, Tennessee, USA)

- RINGKASAN KEJADIANTerjadi beberapa kali flash fire pada serbuk besi dan ledakan hidrogen, insiden pertama

mengakibatkan 2 orang tewas, insiden kedua menyebabkan 1 orang cidera dan insiden ketiga mengakibatkan 3 orang tewas dan 2 cidera

- DESKRIPSI PERUSAHAANHoeganaes corporation merupakan perusahaan multinasional yang memproduksi baja

teratomisasi dan serbuk besi. Kantor pusat Hoeganaes terletak di Cinnaminson, Burlington County, New Jersey, USA. Hoeganaes corporation merupakan anak perusahaan GKN, sebuah perusahaan multinasional asal Inggris yang bergerak di bidang pembuatan produk metal untuk industri penerbangan dan otomotif. Fasilitas Hoeganaes Corporation terletak di Gallatin dengan jumlah pekerja 200 orang dengan kapasitas produksi 300.000 ton.

- DESKRIPSI PROSESHoeganaes Corporation menerima dan melelehkan potongan baja, berbagai unsur

ditambahkan ke dalam lelehan logam untuk memenuhi spesifikasi kebutuhan konsumen. Salah satu produk yang dihasilkan Hoeganaes Corporation adalah Ancorsteel 1000TM yang merupakan 99% besi. Lelehan besi didinginkan dan digiling hingga menjadi serbuk kasar yang telah mengalami proses annealing yang cukup lama di dalam tungku untuk membuat besi lebih elastis. Tungku yang digunakan disebut tungu band karena terdapat conveyor belt atau band yang berjalan melewatinya. Atmosfer hidrogen disediakan di dalam tungku band untuk menghilangkan oksida dan mencegah oksidasi. Hidrogen di pasok ke pabrik oleh perusahaan penyedia yang telah di kontrak, hidrogen dialirkan ke tungku melalui pipa yang diletakkan pada parit di bawah lantai dan ditutup dengan pelat logam. Dalam proses saat melalui tungku, serbuk besi kasar menjadi lapisan tebal yang disebut cake. Cake kemudian dikirim menuju pemecah cake dan dihancurkan menjadi serbuk besi halus yang berukuran 45 – 150 mikron.

- KRONOLOGI INSIDEN

31 Januari 2011Serbuk logam yang diproduksi ditransfer melalui pabrik dengan beberapa mekanisme

diantaranya dengan screw conveyor dan bucket elevator. Bucket elevator mempunyai kecenderungan untuk bergerak keluar jalur ketika belt yang menarik bucket berad pada posisi yang salah. Saat terjadi off-track, regangan pada motor akan meningkat hingga torsi terlalu

besar yang mengakibatkan motor berhenti bekerja. Pada 31 Januari 2011 sekitar pukul 5 pagi, operator pabrik mengetahui bahwa bucket elevator nomor 12 mengalami off-track dan mekanik bagian maintenance dan bagian elektrik datang untung mengecek peralatan

Gambar 1. Ilustrasi Kejadian 31 Januari 2011

Menurut pengamatan mekanik, mereka tidak percaya bahwa belt mengalami off-track sehingga mereka meminta pada operator di ruang kendali untuk menghidupkan kembali motor. Ketika elevator dihidupkan kembali, getaran dari peralatan menerbangkan serbuk halus logam ke udara dan seketika muncul api dan membakar kedua mekanik tersebut. Ambulan segera datang dan membawa kedua mekanik ke rumah sakit, namun mekanik pertama meninggal 2 hari kemudian dan mekanik kedua meninggal setelah 4 bulan karena luka bakar yang parah.

29 Maret 2011Untuk proyek perbaikan tungku, engineer dan kontraktor mengganti pemantik pada

tungu band. Kedua pekerja tersebut mengalami kesulitan dalam menyambungkan kembali saluran gas alam setelah mengganti pemantik. Saat menggunakan palu untuk memaksa sambungan gas terpasang, sejumlah besar serbuk besi yang mudah terbakar menyebar di atasnya dan seketika timbul api yang membakar engineer. Ia melompat dan jatuh dari tangga, untuk melepaskan diri dari bola api. Setelah api berhasil dipadamkan, engineer mengalami luka bakar di sekujur tubuh dan wajah serta luka karena jatuh saat melompat.

Gambar 2. Ilustrasi Kejadian 29 Maret 2011

27 Mei 2011Pada tanggal 27 Mei 2011 sekitar pukul 6 pagi, operator yang berada di dekat tungku

band nomor 1 mendengar bunyi desis yang mereka identifikasi sebagai tanda kebocoran gas. kebocoran diduga berasal dari pipa yang terletak di parit di bawah lantai, di bawah tungu band, yang merupakan pipa-pipa gas hidrogen, nitrogen dan air pendingin. Operator kemudian menginformasikan kebocoran kepada departemen maintenance, kemudian 6 orang mekanik dikirim untuk memperbaiki kebocoran. Kemudian mekanik mencari sumber kebocoran. Meskipun mekanik mengetahui bahwa pipa hidrogen juga terletak pada parit yang sama, mereka menduga bahwa kebocoran berasal dari pipa nitrogen karena baru-baru ini terjadi kebocoran pipa gas nitrogen di lokasi lain di pabrik. Penutup parit ternyata cukup sulit dipindahkan tanpa bantuan alat. Dengan menggunakan crane, mereka dapat membuka beberapa penutup parit. Mereka memperkirakan kebcoran berasal dari bagian paling selatan dari tutup parit yang tidak dapat dijangakau oleh crane. Kemudian pada pukul 6.30 pagi petugas maintenance menggunakan forklift yang dilengkapi dengan rantai dan forks untuk membuka tutup parit. Sesaat setelah tutup pertama terangkat, terjadi gesekan yang menimbulkan percikan api dan diikuti dengan ledakan yang sangat besar. Ledakan hidrogen yang diikuti dengan flash fire pada serbuk besi mengakibatkan dua mekanik dan satu operator yang berdiri tepat di dekat lokasi kebocoran meninggal dunia, 2 orang meninggal setelah satu minggu dan satu orang lagi meninggal setelah hampir 7 minggu, sedangkan 2 orang pekerja yang berada di dekat forklift mengalami cidera.

Gambar 3. Ilustrasi Kejadian 27 Mei 2011

- ANALISIS INSIDENUntuk mengetahui apakah serbuk logam yang terdapat di pabrik merupakan serbuk yang

mudah terbakar atau tidak dilakukan analisis serbuk dengan metode 20-L tes dan 1-m3 tes, Dari hasil analisis terhadap serbuk logam diperoleh data sebagai berikut

Meskipun serbuk yang terdapat di pabrik mempunyai potensi ledakan yang lebih kecil dibandingkan dengan serbuk lainnya namun dengan nilai Kst yang kecil dapat memicu terjadi flash fire yang dapat mengakibatkan kematian dan cidera parah. Untuk investigasi lebih lanjut dilakukan analisis terhadap minimum ignition energy (MIE) dari serbuk dengan hasil sebagai berikut.

Analisis terhadap sumber pemantik salah satunya diduga disebabkan oleh percikan yang muncul saat memindahkan tutup parit, hal ini masuk akal mengingat MIE dari hidrogen adalah sebesar 0,02 mJ dan energi yang dihasilkan oleh percikan akibat gesekan logam dapat menghasilkan energi lebih dari 1 mJ. Untuk kasus munculnya flash fire akibat serbuk besi diduga berasal dari listrik pada motor, karena ditemukan kabel yang tidak terlindungi dan tidak tersambung dengan baik dengan sambungan pada motor, selain itu, menurut saksi terdengar bunyi listrik saat kejadian.

Dari analisis bentuk bangunan pabrik, fasilitas Hoeganaes Corporation di Gallatin dibangun pada tahun 1980an dan tidak di rancang untuk mengatasi akumulasi serbuk logam yang signifikan selain itu tidak terdapat prosedur perawatan dan peralatan untuk melakukan pembersihan yang baik karena serbuk logam terdispersi dengan baik dengan oksigen di udara membentuk campuran yang sangat mudah meledak. Hoeganaes Corporation juga tidak memitigasi bahaya dari serbuk logam. Peralatan yang kurang sesuai juga menyebabkan banyaknya serbuk logam yang tersebar keluar, alat pengumpul serbuk yang tidak dapat diandalkan juga menyebabkan terakumulasinya serbuk besi dalam jumlah besar bahkan dapat menutupi berbagai permukaan di pabrik hingga setebal 4 inci.

Parit yang terdapat di Hoeganaes Corporation mengakomodasi pipa nitrogen, hidrogen dan udara untuk tungku, selain itu parit juga berfungsi sebagai saluran pembuangan air pendingin yang telah digunakan, sehingga air yang mengalir memiliki temperatur cukup tinggi dan kontak langsung dengan pipa.

Gambar 4. Pemasangan Pipa Pada Parit

Hoeganaes Corporation juga tidak melakukan pemeriksaan secara rutin pada pipa, selain itu Hoeganaes Corporation juga tidak memiliki prosedur atau protokol memitigasi kebocoran gas dan pekerja diperbolehkan melakukan investigasi tanpa melakukan uji atmosfer untuk menentukan konsentrasi gas yang mudah meledak.

- REKOMENDASIUntuk mencegah terjadi kejadian serupa dan potensi kecelakaan lainnya, Hoeganaes

Corporation diharapkan melakukan audit independen secara berkala pada pabrik Hoeganaes Corporation di Gallatin dengan memenuhi standar dari National Fire Protection Association (NFPA), dengan bantuan ahli. Beberapa standar NFPA yang harus diimplementasikan adalah :

1. NFPA 484, mengenai standar untuk logam mudah terbakar, serbuk logam dan debu logam

2. NFPA 499, rekomendasi praktek untuk klasifikasi debu mudah terbakar dan lokasi berbahaya untuk penempatan instalasi listrik pada daerah proses kimia

3. NFPA 497, rekomendasi praktek untuk klasifikasi cairan mudah terbakar, gas atau uap dan lokasi berbahaya untuk penempatan instalasi listrik pada daerah proses kimia

4. NFPA 2, undang-undang teknologi hidrogen5. NFPA 2113, standar dan pemilihan, perawatan, penggunaan dan perbaikan flame-

resistant garments untuk perlindungan dari flash fire terhadap pekerja industri

Selain memenuhi standar NFPA, Hoeganaes Corporation juga harus mengembangkan pelatihan mengenai bahaya debu mudah terbakar dan spesifik terhadap debu logam yang terdapat di pabrik kepada seluruh pekerja dan kontraktor secara berkala. Implementasi perbaikan dan deteksi kebocoran secara berkala serta mempersiapkan mitigasi prosedur untuk seluruh pipa gas mudah terbakar dan alat proses gas.

Hoeganaes Corporation juga diharapkan menerapkan near-miss reporting dan kebijakan investigasi meliputi :

1. Memastikan seluruh pekerja melaporkan semua kejadian near-miss dan dan gangguan operasional (seperti akumulasi debu yang cukup signifikan, percikan api kecil atau kondisi operasi yang tidak aman) yang dapat menciderai pekerja

2. Memastikan laporan kejadian near-miss ditindak lanjuti dengan investigasi yang dibutuhkan dan hasilnya disebarkan secara tepat di pabrik

3. Menetapkan peran dan tanggung jawab untuk manajemen, eksekusi dan resolusi dari rekomendasi investigasi kejadian near-miss

4. Memastikan pelaporan near-miss berlangsung setiap waktu (termasuk malam, akhir minggu dan liburan)