i

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

Home Applied Fire Extinguisher – Alat Pemadam Api Ringan

Skala Rumah Tangga yang Murah dan Mudah Digunakan

Sebagai Cara Efektif Tanggap Darurat Bencana Kebakaran

BIDANG KEGIATAN:

PKM-KC

Diusulkan Oleh :

Bimantara Adi W 6511040013 Angkatan 2011

Hanoni 6511040018 Angkatan 2011

Deny Sukmantino 6511040031 Angkatan 2011

Dyah Pita Loka PP 6510040001 Angkatan 2010

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

SURABAYA

2013

ii

1. Judul Kegiatan : Home Applied Fire Extinguisher – Alat

Pemadam Api Ringan Skala Rumah Tangga

yang Murah dan Mudah Digunakan Sebagai

Cara Efektif Tanggap Darurat Bencana

Kebakaran

2. Bidang Kegiatan : ( ) PKM-P ( ) PKM-M (√ ) PKM-KC

(Pilih salah satu) ( ) PKM-K ( ) PKM-T

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Bimantara Adi Withaka

b. NIM : 6511040013

c. Jurusan : Teknik Keselamatan dan Kesehatan Kerja

d. Universitas/Institut/Politeknik : Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya

e. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Taman Puspasari G/35, Candi, Sidoarjo

f. Alamat email : bimantaraadi@gmail.com

4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 3 orang

5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Lukman Handoko, S.KM, MT

b. NIDN : 0025037705

c. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Sukolilo Park Regency Blok i-4

Surabaya/081335791473

6. Biaya Kegiatan Total : Rp. 4.400.000,00

a. Dikti : Rp. 4.400.000,00

b. Sumber lain (sebutkan ) : -

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 3 bulan

1

A. Latar Belakang Masalah

Kebakaran adalah api yang tidak diinginkan dan tidak dapat

dikendalikan. Kebakaran dapat juga digolongkan sebagai kecelakaan karena

peristiwa ini tidak diinginkan dan terjadi secara tiba-tiba. Peristiwa ini juga

sangat merugikan karena menimbulkan kerusakan dan kerugian yang sangat

besar, baik bagi material dan harta benda maupun jiwa.

Peristiwa kebakaran tidak hanya terjadi di perusahaan-perusahaan atau

pabrik-pabrik yang memiliki potensi bahaya kebakaran yang tinggi, namun

seringkali justru terjadi di daerah pemukiman warga. Akan sangat berbahaya

apabila kebakaran terjadi di wilayah pemukiman yang padat karena

penyebaran api akan berlangsung sangat cepat.

Selain itu, umumnya jika kebakaran terjadi pada rumah tangga maka

cara pemadamannya adalah menggunakan air. Padahal tidak semua jenis

kebakaran dapat secara efektif dan aman dipadamkan dengan air. Ada

beberapa jenis kebakaran yang tidak boleh dipadamkan oleh air, contohnya

adalah kebakaran karena terjadinya korsleting listrik.

Oleh karena kerugian yang diakibatkan sangat besar, maka kebakaran

harus dapat dengan segera ditanggulangi. Salah satu caranya adalah dengan

menggunakan alat pemadam api ringan atau biasa dikenal dengan APAR.

APAR dapat digunakan untuk memadamkan api yang baru terjadi dengan

cepat dan efektif. Namun APAR sangat jarang ditemui di rumah tangga, saat

ini hanya ada di industri maupun perkantoran. Hal ini dikarenakan harga

APAR yang cukup mahal dan cara penggunaannya yang rumit.

Selain itu, umumnya jika kebakaran terjadi pada rumah tangga maka

cara pemadamannya adalah menggunakan air. Padahal tidak semua jenis

kebakaran dapat secara efektif dan aman dipadamkan dengan air. Ada

beberapa jenis kebakaran yang tidak boleh dipadamkan oleh air, contohnya

adalah kebakaran karena terjadinya korsleting listrik.

Dari permasalahan di atas, diperlukan penyelesaian dengan cara

membuat APAR bagi rumah tangga yang harganya murah dan mudah

digunakan. Dengan begitu kejadian kebakaran di pemukiman, bahkan

pemukiman padat penduduk dapat ditanggulangi.

B. Perumusan Masalah

1. Bagaimana cara menanggulangi kejadian kebakaran yang terjadi di

pemukiman warga?

2. Bagaimana cara membuat APAR yang murah dan mudah digunakan?

C. Tujuan

Tujuan program ini adalah untuk :

1. Menanggulagi kebakaran yang terjadi di lingkungan pemukiman warga

2. Membuat produk APAR yang murah dan mudah digunakan

2

D. Luaran yang Diharapkan

Adapun luaran yang diharapkan dari penelitian teknologi ini, yaitu sebagai

berikut.

1. Artikel ilmiah tentang pembuatan produk APAR sederhana dalam

skala rumah tangga

2. Prototype APAR sederhana dalam skala rumah tangga yang

diharapkan dapat diaplikasikan pada masyarakat.

E. Kegunaan

Menghasilkan suatu produk APAR sederhana yang murah dan mudah

digunakan serta dapat diaplikasikan dalam skala rumah tangga sehingga dapat

digunakan untuk memadamkan kebakaran secara efektif dan cepat. Dengan

begitu dapat menanggulangi kebakaran yang akan terjadi di pemukiman

warga.

F. Tinjauan Puskata

Bahaya kebakaran adalah bahaya yang ditimbulkan oleh adanya nyala api

yang tidak terkendali. Pencegahan bahaya kebakaran adalah segala usaha

yang dilakukan agar tidak terjadi penyalaan api yang tidak terkendali.

Sedangkan penanggulangan bahaya kebakaran mengandung arti bahwa

peristiwa kebakaran sudah terjadi sehingga menimbulkan bahaya terhadap

keselamatan jiwa, harta benda, maupun lingkungan.

Pada saat kejadian kebakaran tindakan awal adalah sangat

menentukan karena pada saat itu api masih kecil dan mudah dikendalikan.

Karena itu, tindakan awal haruslah cepat dan tepat, dan untuk ini diperlukan

pengetahuan tentang cara-cara pencegahan dan penanggulangan kebakaran

yang baik.

Prinsip Terjadinya Api

Api terjadi dari 3 unsur, yaitu:

Bahan bakar

Panas

Dan oksigen

Bahan-bahan mudah terbakar contohnya:

Bahan padat: kayu, kertas, plastic, karet, dsb.

Bahan cair: bensin, spirtus, solar, oli, dsb.

Bahan gas: Acetilyn ( C2H2), propan ( C3H8 ), butan ( C4H10 )

Prosentase oksigen diudara bebas adalah 21 % dan suatu tempat

dinyatakan masih memiliki keaktifan pembakaran bila kadar oksigennya

lebih dari 15 %. Sedang pembakaran tidak akan terjadi bila kadar

oksigennya kurang dari 12 %.

3

Nyala api terjadi karena adanya reaksi dari 3 unsur, yaitu bahan

bakar, panas, dan oksigen yang berjalan dengan cepat dan seimbang.

Dengan mencegah salah satu dari ketiga unsur tersebut, maka api akan

dapat dipadamkan.

Prinsip Pemadaman Api

Berdasarkan teori segitiga api, maka dapat diketahui prinsip-prinsip

pemadaman kebakaran adalah dengan cara menghilangkan bahan bakar,

memisahkan uap bahan bakar dengan udara, mendinginkan dan memutus

rantai reaksi pembakaran.

Sedapat mungkin di dalam memadamkan kebakaran, salah satu

unsur dari segi api (bahan bakar - panas - udara), dihilangkan.

Teknik Pemadaman

Dari prinsip pemadaman api tersebut, dapat diketahui teknik-teknik

pemadaman api, yaitu dengan cara.

Starvation : menghilangkan atau mengurangi bahan bakar

sampai di bawah batas bisa terbakar = low flammable limit.

Smothering : menyelimuti atau menghilangkan atau

memisahkan udara dengan bahan bakar) sedangkan Dilution adalah

mengurangi atau memisahkan kadar zat asam.

Cooling : mengurangi panas sampai bahan bakar mencapai

suhu di bawah titik nyala atau mendinginkan).

Cut Chain Reaction : memutuskan rantai reaksi pembakaran baik

secara kimiawi maupun mekanis

Alat Pemadam Api Ringan (APAR)

APAR ( Portable Fire Extinguishers ) merupakan alat pemadam api

yang mudah dilayani oleh satu orang dan digunakan untuk memadamkan

api pada awal terjadinya kebakaran. APAR adalah alat pemadam api yang

mudah dilayani oleh satu orang dan digunakan untuk memadamkan api

pada awal terjadinya kebakaran .yang tergolong APAR bila berat

keseluruhan dari alat tersebut tidak boleh melebihi 16 kg.

Klasifikasi Kebakaran di Indonesia

Menurut Peraturan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi No 04 /

men/1980,tanggal 14 april tentang syarat-syarat pemasangan dan

pemeliharaan Alat Pemadam Api Ringan ( APAR ).Klasifikasi kebakaran

yang ada di Indonesia ini menganut dari standard National Fire Protection

Association Amarika Serikat ( NFPA)

Kelas A : Bahan bakar padat ( bukan logam )

Kelas B : Bahan cair atau gas mudah terbakar

Kelas C : Instalasi listrik bertegangan.

Kelas D : Kebakaran logam.

4

Jenis Media Pemadaman Api

Mengenal berbagai jenis media pemadam api dimaksudkan agar

dapat menentukan jenis media yang tepat,sehingga dapat dicapai

pemadaman yang efektif,efisien dan aman .Media pemadam api yang

umum dipakai untuk alat pemadam api ringan adalah :

1. Air

Air digunakan sebagai media pemadam kebakaran karena secara

fisik mengambil panas dan sangat tepat untuk memadamkan bahan padat

(kelas A) karena dapat menembus sampai bagian dalam .Macam APAR air

dapat dibedakan menjadi 3 yaitu air dengan pompa tangan ,air bertekanan

dan asam soda/soda acid.

2. Busa

Ada dua macam busa yaitu busa kimia dan busa mekanik.Busa kimia

dibuat dari gelembung yang berisi antara lain zat arang dan carbon

dioksida,sedangkan busa mekanik dibuat dari campuran zat arang dengan

udara.

Busa memadamkan api melalui kombinasi tiga aksi pemadaman

yaitu

Menutupi yaitu membuat selimut busa di atas bahan yang terbakar

sehingga kontak dengan oksigen (udara) terputus.

Melemahakan yaitu mencegah penguapan cairan yang mudah

terbakar

Mendinginkan yaitu menyerap kalori cairan yang mudah terbakar

sehingga suhunya turun.

Busa kimia dihasilkan oleh reaksi larutan dua macam kimia yaitu

larutan A berisi ALSO4 ( Alumunium sulfat ) dan larutan B yang berisi

NaHCO3 (Sodium bikarbonat) serta tambahan bahan kimia lainnya untuk

keseimbangan .reaksi kedua campuran tersebut jaka direaksikan akan

menghasilkan carbon dioksida.

Ada dua sistem busa kimia yaitu sistem larutan dan sistem

serbuk.Kehilangan tekanan dapat digantikan kembali pada bagian yang

masih tertinggal.

3. Serbuk kimia kering

Daya pemadaman serbuk kimia kering bergantung kepada jumlah

serbuk yang dapat menutupi permukaan yang terbakar.Makin halus butir-

butir serbuk kimia kering makin luas permukaan yang ditutupi.

4. Carbon dioksida ( CO2)

Media pemadam api CO2 didalam tabung harus dalam keadaan fase

cair bertekanan tinggi.Bahan pemadam api gas asam arang (CO2) efektif

untuk kebakaran kelas B (minyak ,dsb) dan kelas C (listrik).Gas CO2

berfungsi untuk mengurangi kadar oksigen dan efektif digunakan untuk

5

pemadaman didalam ruangan . Tabung serbuk kimia kering berisi dua

macam bahan yaitu :

Sodium bikarbonat atau natrium bikarbonat

Gas CO2 atau Nitrogen ( sebagai pendorong)

Khusus untuk pemadaman kebakaran kelas D ( logam ) ,seperti

magnesium , titanium ,zirconium ,dll digunakan metal dry powder yaitu

campuran dari sodium ,pontasium dan barium chlorida.

5. Halon

Gas halon bila terkena panas api pada suhu sekitar 485 derajat

celcius akan mengalami proses penguraian .Zat-zat yang dihasilakn dari

proses penguraian tersebut akan mengikat unsur oksigen dan hidrogen dari

udarasehingga menghasilkan unsur baru.

Pada saat terjadi kebakaran ,apabila digunakan halon untuk

memadamkan api maka seluruh penghuni harus meninggalkan ruangan

kecuali bagi yang sudah mengetahui betul cara pemakaian.

6. Uap

Bahan pemadaman api berbentuk uap ( steam ) biasa digunakan

untuk pemadaman kebakaran pada ruang tertutup.Uap ini dalam

pemadaman kebakaran berfungsi untuk mengurangi kadar oksigen.

7. Jenis padat

Contoh dari pemadaman jenis padat adalah selain dry powder : pasir,

selimut api ( fire blanket )

6

G. Metode Pelaksanaan

Produk APAR yang akan dibuat adalah APAR dengan media pemadaman

api gas karbon dioksida (CO2) yang dihasilkan dengan cara mereaksikan

asam cuka dengan soda kue. Bahan-bahan tersebut disimpan dalam tabung

bertekanan, stored pressure system. Gas korbon dioksida sangat efektif untuk

memadamkan api karena terjadinya arus pendek listrik. Gas ini bekerja

dengan mengisolasi oksigen di lingkungan api hingga api dapat dipadamkan.

Metode pelaksanaan program ini dijelaskan dalam diagram alir di bawah

ini.

Langkah awal dalam program ini adalah penelitian awal. Pada penelitian

ini bertujuan untuk memperoleh campuran yang paling tepat. Pada penelitian

ini memerlukan 5 paduan soda kue dan asam cuka, yaitu:

1. 200 ml asam cuka dan 20 gram soda kue

2. 200 ml asam cuka dan 30 gram soda kue

3. 200 ml asam cuka dan 50 gram soda kue

4. 300 ml asam cuka dan 20 gram soda kue

5. 400 ml asam cuka dan 20 gram soda kue

Dari kelima campuran tersebut lalu dihitung berapa lama aliran gas karbon

dioksida dapat dihasilkan dan dicatat hasilnya. Dicatat pula seberapa cepat

campuran tersebut memadamkan api. Dari percobaan ini akan diketahui efek

penambahan baik asam cuka maupun sodium karbonat ke karbon dioksida

yang dihasilkan. Hasil dari penelitian ini akan menjadi dasar dalam penentuan

campuran dalam prototype.

Selanjutnya adalah perancangan tabung. Tabung APAR harus dibuat

sedemikian sehingga memenuhi standart. Yang dimaksud memenuhi standart

disini adalah tekanan minimal dari tabung harus sesuai dengan standart

peraturan yang ada. Berdasarkan NFPA, tekanan minimum untuk suhu 210C

Penelitian Awal

Menentukan konsentrasi campuran

Perancangan Desain

Perhitungan dan pembuatan desain APAR

Pembuatan APAR

Membuat tabung apar sesuai standar

Pengisian APAR

Pengujian tekanan

Pengemasan

Pengujian Alat

Menguji apar:

- apakah dapat memadamkan api?

- berapa lama masa kadaluarsanya

Finishing Product

Pembuatan prototype apar berdasarkan dari hasil penelitian-penelitian sebelumnya

7

adalah 5860 kPa (NFPA, 2000). Sehingga tekanan minimum tabung didesain

6000 kPa. Tekanan ini dapat dicapai dengan menggunakan rumus:

PV = nRT

Dimana:

P = Tekanan (Pa)

V = Volume (liter)

n = mol (mol)

R = konstanta, 8.314 J·K−1·mol−1

T = Suhu (Kelvin)

Dengan menggunakan rumus gas ideal dan diketahui suhu sekitar (suhu

ruang 28oC) serta tekanan yang diinginkan (6000 kPa) maka volume tabung

dapat ditentukan.

Selain itu, tabung juga dibuat sedemikian sehingga mudah digunakan.

Oleh karena itu, ukuran tabung APAR akan dibuat mengikuti anthropometri

genggaman tangan manusia dewasa. Dengan begitu diharapkan tabung APAR

akan sangat ergonomi.

Selain itu tabung APAR dibentuk sprei agar mempermudah

penggunaannya. Dengan begitu, desain selanjutnya adalah pendesainan

diameter nozzle sprei pada APAR. Pendesaianan diamater nozzle diperlukan

untuk mengatur kecepatan aliran gas. Pendesainan ini disesuaikan dengan

standard NFPA, untuk tekanan 6000 kPa, termasuk tekanan tinggi, maka

ukuran diameter pipa dan nozzle minimal 1/18 in atau 3,18 mm.

Pemilihan material untuk pembuatan tabung disesuaikan dengan standar

yang ada. Berdasarkan permenaker PER. 01/MEN/1982 tentang bejana

tekan, syarat bejana tekan adalah menggunakan material baja zat arang

dengan kekuatan tarik antara 35 kg/mm2 sampai 56 kg/mm

2. Oleh karena itu

dipilih material pelat besi baja ASTM 36 yang memiliki kekuatan tarik

minimum 40 kg/mm2 dan kekuatan tarik maksimum 51 kg/mm

2.

Setelah dilakukan perancangan desain tabung, selanjutnya adalah proses

pembuatan tabung. Material, yaitu besi baja ASTM 36, di proses pada mesin

CNC untuk menghasilkan produk sesuai desain. Kemudian produk diisi

dengan larutan cuka dan selanjutnya soda kue. Lalu tabung ditutup rapat.

Setelah itu, untuk prosedur keselamatan produk dilakukan pengujian tekanan

tabung APAR. Proses terakhir adalah pengemasan dan labeling. Produk

APAR dikemas secara menarik dan atraktif. Juga diberi label, peringatan-

peringatan dan cara penggunaan alat.

Pengujian alat bertujuan untuk menentukan masa kadaluarsa dari produk.

Dalam penelitian ini dibuat 8 sampel. Selanjutnya tiap sampel dibuka dan

digunakan tiap minggunya untuk menentukan masa kadaluarsa dari APAR

tersebut. Produk yang dihasilkan diharapkan dapat bertahan atau memiliki

masa kadaluarsa sama dengan atau lebih lama dari 2 bulan.

8

Proses pengujian dilakukan dengan melakukan simulasi pembakaran

dengan membakar kayu bakar. Setelah api menyala cukup besar lalu sampel

diujicobakan untuk memadamkan api. Untuk prosedur keselamatan maka

disediakan APAR untuk memadamkan api apabila sampel tidak bekerja atau

bekerja namun tidak dapat memadamkan api.

Setelah penelitian-penelitian tersebut, lalu dibuat prototype produk APAR

sederhana sebanyak 2 buah. APAR tersebut

dibuat sesuai dengan desain dan diberi label-label tipe APAR, komposisi

APAR, instruksi penggunaan, waktu kadaluarsa, peringatan dan kelengkapan

lainnya.

H. Jadwal Kegiatan

No Kegiatan Minggu

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 Pengadaan

Bahan

2 Penelitian Awal

3 Perancangan

Desain

4 Pembuatan

Sampel

5 Pengujian

Sampel

6 Pembuatan

Prototype

I. Rancangan Biaya

No Deskripsi Jumlah Biaya Satuan Total

Bahan Habis Pakai

1 Kertas A4 80 gram 1 rim Rp40.000,00 Rp40.000,00

2 Soda kue 20 Botol @ 45gr Rp8.000,00 Rp80.000,00

3 Asam Cuka 10 Botol @650 ml Rp15.000,00 Rp150.000,00

4 Botol 5 botol Rp5.000,00 Rp25.000,00

5 Solar 5 liter Rp4.500,00 Rp22.500,00

6 Besi tebal 4mm 4x8 feet

1 plat Rp950.000,00 Rp950.000,00

7 Korek api 5 Buah Rp2.500,00 Rp12.500,00

8 Kayu bakar 4 Rp135.000,00 Rp540.000,00

9

Peralatan Penunjang

1 Timbangan Digital 1 Buah Rp450.000,00 Rp450.000,00

2 Beaker Glass 500 ml 1 Buah Rp30.000,00 Rp30.000,00

3 APAR 2 Buah Rp600.000,00 Rp1.200.000,00

Lain-Lain

1 Transportasi

Rp200.000,00

2 Dokumentasi

Rp200.000,00

3 Biaya Pembuatan Botol

10 Botol Rp50.000 Rp500.000,00

Rp4.400.000,00

Pemasukan

1 DIKTI

Rp4.400.000,00

J. Daftar Pustaka

Departemen Pendidikan Nasional. 2003. Modul Klasifikasi dan Media

Pemadam Kebakaran. Jakarta: Departmen Pendidikan Nasional

Departemen Pendidikan Nasional. 2003. Peralatan Pemadaman

Kebakaran.Jakarta: Departmen Pendidikan Nasional

Marie Helmenstine, Anne, Ph.D. Homemade Fire Extinguisher Science

Project (online). (http://www.about.com/ Homemade-Fire-Extinguisher-

Science-Project.htm, Diakses 22 Oktober 2012)

Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi. 1982. Peraturan Menteri Tenaga

Kerja dan Transmigrasi PER. 01/MEN/1982 tentang Bejana Tekan. Jakarta:

Kementrian Tenaga Kerja dan Transmigrasi

NFPA. 2000. Standart for Carbon Dioxide Extinguishing System. Quincy:

National Fire Protection Association

10

K. Lampiran

L.1 Biodata Ketua Beserta Anggota Kelompok

Daftar Riwayat Hidup Ketua

Nama Lengkap : Bimantara Adi Withaka

Tempat, Tanggal Lahir : Surabaya, 28 April 1993

Alamat : Taman Puspasari G/35 Sidoarjo

Agama : Islam

No Telepon : 085706508218

E-mail : bimantaraadi@gmail.com

Surabaya, 22 Oktober 2012

Bimantara Adi Withaka

Daftar Riwayat Hidup Anggota

Nama Lengkap : Hanoni

Tempat, Tanggal Lahir : Gresik, 14 Januari 1993

Alamat : Jl. Awikoen Jaya no 19A Gresik

Agama : Islam

No Telepon : 08563211250

E-mail : Hanoni18@yahoo.co.id

Surabaya, 22 Oktober 2012

Hanoni

11

Daftar Riwayat Hidup Anggota

Nama Lengkap : Deny Sukmantino

Tempat, Tanggal Lahir : Kediri 4 Nopember 1992

Alamat : Jaln tinalan 1 No.57 - Kediri

Agama : Islam

No Telepon : 08563646401

E-mail : denysukmantino@gmail.com

Surabaya, 22 Oktober 2012

Deny Sukmantino

Daftar Riwayat Hidup Anggota

Nama Lengkap : Dyah Pita Loka PP

Tempat, Tanggal Lahir : Lamongan, 26 Mei 1992

Alamat : Jl. Taman Bantas No 24, Randuagung,

Gresik

Agama : Islam

No Telepon : 085649482296

E-mail : Dyah_perdani92@yahoo.com

Surabya, 22 Oktober 2012

Dyah Pita Loka PP

12

L.2 Biodata Dosen Pendamping

Nama Lengkap dan Gelar : Lukman Handoko, S.KM, MT

Golongan Pangkat dan

NIP

: Penata Muda Tinkat I/ IIIB/

197703252003121002

Tempat, Tanggal Lahir : Nganjuk, 25 Maret 1977

Alamat : Sukolilo Park Regency Blok i-4 Surabaya

Agama : Islam

Jabatan Fungsional : Asisten Ahli

Jabatan Struktural : Dosen Teknik Keselamatan dan Kesehatan

Kerja

Fakultas/Program Studi : D4 Teknik Keselamatan dan Kesehatan

Kerja

Perguruan Tinggi : Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya

No. Telp/ HP : 081335791473

E-mail : lukman.handoko@ppns.ac.id

aluk96@yahoo.com