Kebakaran di Mangga Besar, Jakarta (Sept 2013)

Kebakaran Pabrik PT. Kahatex

Heat of Combustion andHeat Transfer

Heat Transfer Methods

• Panas berpindah dengan tiga cara:– Konduksi

– Konveksi

– Radiasi

5

Konveksi: Perpindahan kalor (panas) yang disertai dengan berpindahnya zat perantara.

Contoh: Pada saat memasak air

Dasar: Hukum Newton

Konveksi

𝑞𝑐=h𝐴(𝑇 2−𝑇 1)

Jenis-jenis Konveksi

Konveksi Bebas/konveksi alamiah (free convection/natural convection)Perpindahan panas yang disebabkan oleh beda suhu dan beda rapat saja dan tidak ada tenaga dari luar yang mendorongnyaContoh: plat panas yang dibiarkan berada di udara tanpa ada sumber udara dari luar

Konveksi Paksaan (forced convection)Perpindahan panas aliran gas atau cairan yang disebabkan adanya tenaga dari luarContoh: plat panas yang dihembus udara dengan kipas/blower

7

Konduksi

Perpindahan panas jika panas mengalir dari tempat yang bersuhu tinggi ke tempat yang bersuhu rendah, dengan media penghantar panas tetap.

Benda yang dapat menghantarkan panas dengan baik disebut thermal conductors, dan benda yang tidak dapat menghantarkan panas dengan baik disebut thermal insulators.

Dasar: Hukum Fourier

𝑞𝑘=−𝑘𝐴𝑑𝑇𝑑𝑥

energy transferred

through slabQ

THTC

L

Q QA

Contoh: Pemanasan logam dari salah satu ujungnya

9

Tabel Nilai k pada Beberapa Jenis Bahan

Material Thermal conductivity k (W.m-1.K-1)

Diamond 2450

Cu 385

Aluminium 205

Brick 0.2

Glass 0.8

Water 0.6

Wood 0.2

Styrofoam 0.01

Air 0.024

Radiasi

Perpindahan panas yang terjadi karena adanya pancaran/sinaran/radiasi gelombang elektromagnetik, tanpa memerlukan media perantara

Dasar: Hukum Stefan-Boltzman

𝑞𝑟=𝜀𝜎 𝐴𝑇 4

𝑞𝑟=0.174 𝐴𝜀 [( 𝑇 2100 )

4

−( 𝑇 1100 )

4 ]Catatan: Suhu dalam satuan Rankine (oR)

1. OKSIGEN yang cukup untuk pembakaran

2. PANAS yang cukup untuk mencapai suhu pembakaran (ignition temp.)

3. FUEL: bahan untuk dibakar

Bersama-sama, ketiga komponen ini akan melakukan REAKSI KIMIA yang menghasilkan api.

THE FIRE TRIANGLE

Elemen-elemen pendukung terjadinya kebakaran:

FIRE TRIANGLE

GASES LIQUIDS SOLIDSGas alam, Propana, CO,

Butana, Hidrogen, Asetilen,

Gasolin, Kerosin, Turpentin, Alkohol,

Cat

Kayu, Kertas, Kain, Wax, Bahan Kulit,

Plastik, Jerami

Minimal 16%

Udara normal mengandung 21% oksigen

Beberapa jenis bahan bakar memiliki kandungan oksigen

tersendiri

Untuk mencapai suhu pembakaran (ignition temperature)

Api, Permukaan panas, Percikan api, Gesekan, Reaksi kimia, Listrik & Kompresi Gas

Sumber-sumber Panas (Heat)

Sesuatu untuk dibakar (Fuels)

Kayu

Plastik

Karet

Kain

Sesuatu untuk dibakar (Fuels)

Petrol

Minyak

Cat

Sesuatu untuk dibakar (Fuels)

Butana Natural Gas

Propana

17

Fire Tetrahedron

Chain reaction atau rantai reaksi kimia adalah peristiwa dimana ketiga elemen yang ada saling bereaksi secara

kimiawi, sehingga yang dihasilkan bukan hanya pijar, tetapi berupa nyala api kontinu.

Reaksi kimia pembakaran menghasilkan beberapa zat hasil pembakaran yaitu:CO, CO2, SO2, asap dan gas. Hasil lain: atom bebas (free atom) Oxygen dan Hydrogen yang disebut radicals, yaitu dalam bentuk hydroxil (simbol OH).Bila ada 2 gugus OH, gugus ini akan pecah menjadi H2O dan radical bebas O.

O radical ini selanjutnya akan berperan sebagai umpan lagi pada proses pembakaran sehingga disebut reaksi pembakaran berantai.

19

Principles of Fire Extinction

1. Starvation Removal of un-burnt material from fire area

20

Principles of Fire Extinction2. Smothering

Cutting off the supply of oxygen from fire area

21

Principles of Fire Extinction3. Cooling

Removal of heat from the burning material/fire area