Bahan material yang umumnya digunakan pada pembuatan komposit diantaranya adalah: resin, katalis dan bahan penguat (fiberglass, kevlar, dan scorefoam). Poliester, vinilester, dan epoksi merupakan resin yang paling sering digunakan degnan katalisnya adalah Metil Etil keton peroksida (MEKP) dan benzoil peroksida. Fiberglass, karbon fiber, kevlar, dan scorefoam adalah bahan komposit yang sering digunakan untuk memeprkuat struktur. Berdasarkan penggunaan zat-zat di atas, secara keseluruhan semua zat tersebut menghasilkan beragam jenis bahaya.
Bahaya yang sering ditimbulkan dari material-material yang disebutkan di atas adalah overexposure pada penguapan, Pencemaran partikel-partikel fiber, radang penyakit, iritasi. Selain itu penggunaan bahan-bahan ini juga dapat menyebabkan cedera pada mata dikarenakan adanya partikel yang berterbangan dari proses pengolahan bahan komposit. Hal ini menyebabkan diperlukanannya penggunaan kacamata (seminimal-minimalnya) ketika menangani bahan komposit tersebut.
Kebanyakan bahaya dapat dikontrol menggunakan personal protective equipment (PPE) untuk bahan kimia dan material yang digunakan. Dengan persiapan dan penanganan yang baik, bahaya yang ditimbulakn material komposit dapat dikurangi atau bahkan dihilangkan. Di bawah ini beberapa petunjuk penggunaan dan waktu penggunaan PPE.
Material komposit terutama dalam bentuk material mentah menghadirkan bahaya kepada penggunanya dan harus di tangani dengan hati-hati. Diperlukan manajemen penanganan dan kontrol untuk aspek-aspek pembuatan komposit diantaranya:
- Penanganan material
- Pelatihan untuk meningkatkn kewaspadaan terhadap bahaya dan penangan material berbahaya
- Isolasi pada operasi
- Penggunaan PPE yang terdiri dari topi keselamatan (helm), sepatu kerja coveralls, sarung tangan kerja, kacamata pengaman, helm pengelasan, tabir pengelasan, pelindung muka, penutup telinga (earplug), peralatan perlindungan pernapasan , breathing apparatus, alat bantu napas, abbrasive blasting
- Kesterilan individu
- Penyimpanan dan pendistribusian
- Instruksi untuk keadaan darurat
- Petunjuk pemakaian
Beberapa jenis identifikasi bahaya material komposit diberikan pada tabel 3.41 buku Advanced composite material and processes. Tabel ini tidak memberikan penjelasan secara detail sehingga pengguna harus membaca Material Safety Data Sheets (MSDS). Resin cair dan katalis merupakan material komposit yang paling berbahaya bagi manusia karena memiliki banyak kemungkinan untuk merusak tubuh manusia.
Hubungan toleransi bahaya dengan Maintenance
- Salah satu tujuan utama toleransi bahaya adalah terlaksananya prosedur maintenance yang aman dan praktis
- Menemukan langkah-langkah untuk meningkatkan toleransi bahaya
- Substansi struktural dari toleransi bahaya, inspeksi, dan perbaikan harus terintegrasi dengan baik
Analisa Bahaya dan Resiko meliputi:
- Identifikasi bahan beracun, reaktif dan eksplosif yang disimpan, diproses atau diproduksi
- Identifikasi kegagalan potensial yang dapat menyebabkan kondisi pengoperasian abnormal dan menimbulkan kecelakaan
- Analisa konsekuensi dari kecelakaan yang terjadi terhadap pekerja dan masyarakat sekitar
- Tindakan pencegahan terhadap terjadinya kecelakaan
Jenis analisa bahaya terdiri atas:
- Preeliminary Hazard Analysis (PHA)
- Hazard and Operability Study (HAZOP)
- Event Tree Analysis
- Fault Tree Analysis
- Accident consequences analysis
- Failure modes and effect analysis
- Check list analysis
Ketahanan bahaya, daya tahan, dan toleransi bahaya
Struktur komposit harus mampu menunjukkan fungsinya untuk menunjukkan bahan tersebut aman dan berguna selama jangka waktu tertentu. Bahan tersebut akan mengalami sejumlah kegiatan seperti masalah pembebanan, lingkungan, dan ancaman bahaya. Hal-hal tersebut dapat menyebabkan degradasi pada bentuk dan menyebabkan struktur komposit tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Pada banyak kasus program pemeriksaan dan inspeksi untuk memeriksa kerusakan merupakan hal yang penting untuk memastikan struktur masih dapat berfungsi sebagaimana mestinya.
Tujuan dari pengembangan suatu rencana inspeksi adalah memeriksa kerusakan sebelum nantinya mengurangi kemampuan struktur pada level uji yang masih dapat diterima.Untuk melakukan hal ini, diperlukan suatu teknik pemeriksaan untuk setiap lokasi pada bahan dipilih berdasarkan ancaman bahaya yang mungkin timbul, seberapa cepat kerusakan terjadi, kemungkinan deteksi, dan ukuran kerusakan yang akan mengancam keamanan struktural. Untuk menghindari pengeluaran uang lebih besar dikarenakan biaya perbaikan, metode inspeksi juga harus memeriksa sebarapa besar degradasi struktural sehingga didapatkan data akurat mengenai kekuatan bahan yang tersisa.
Suatu konsep untuk menggabungkan rencana inspeksi dengan pengetahuan mengenai ancaman bahan laju pertumbuhan kerusakan dan kekuatan yang masih tersisa dapat dijaga pada level yang masih dapat ditoleransi (damage tolerance). Damage tolerance adalah kemampuan struktur untuk menyokong beban desain dikarenakan kerusakan disebabkan kelelahan, korosi, pengaruh lingkungan sampai bahaya tersebut dapat dideteksi melalui inspeksi, kegagalan fungsi, maupun perbaikan.
Daya tahan dari suatu material akan dikombinasikan dengan toleransi bahaya (damage tolerance) untuk mendapatkan material yang ekonomis namun fungsional. Daya tahan adalah kemampuan struktur untuk mempertahankan sifatsifat propertinya (kekuatan, kelenturan, dan ketahanan terhadap pengaruh lingkungan) selama penggunaan sehingga gejala kerusakan barang masih dapat dikontrol dan diperbaiki.
Beberapa hal yang dapat dilakukan untuk mengevaluasi toleransi bahaya adalah sebagai berikut:
- Pilih elemen struktur material untuk dievaluasi
- Kembangkan spektrum tegangan pada setiap lokasi yang ingin dideteksi
- Tentukan lokasi lingkungan pada setiap lokasi yang ingin dideteksi
- Tentukan laju pertumbuhan kerusakan pada setiap lokasi yang ingin dideteksi
- Tentukan kekerasan keretakan pada setiap lokasi yang ingin dideteksi
- Tentukan ukuran bahaya kritis dengan pemberian beban pada setiap lokasi yang ingin dideteksi
- Kembangkan kurva laju kerusakan untuk spektrum pembebanan pada setiap lokasi yang ingin dideteksi
- Buat ukuran bahaya asli pada setiap lokasi yang ingin dideteksi
- Tentukan prediksi ambang bahaya pada setiap lokasi yang ingin dideteksi
- Validasi kekuatan sisa dari material dan analisis laju pertumbuhan kerusakan
- Bertemu dengan operator, vendor untuk membuktikan hasl evaluasi
Hal-hal yang harus diperhatikan untuk mengidentifikasi bahaya dan ancaman kerusakan:
- Pengaruh ketahanan bahaya
- Pemeriksaan apakah ada kesalahan pada saat pembuatan
- Potensi pertumbuhan (termasuk hubungan sinergis antara material yang digunakan dengan lingkungan
- Perbaikan kerusakan
- Proteksi pencahayaan dan ultraviolet
- Ukuran produksi dibandingkan dengan lokasi bahaya
- Kriteria desain
- Deteksi bahaya dan metode karakterisasi
- Kontrol kualitas produksi
- Perbaikan kualitas kontrol
- Kewaspadaan selama operasi
Pertimbangan desain pembuatan komposit
Di bawah ini adalah daftar struktur komposit umum untuk meningkatkan kualitas dari suatu material komposit:
- Hilangkan atau kurangkan kemungkinan terjadinya korosi galvanic atau ekspansi termal dengan memilih material yang cocok
- Perbedaan ekspansi termal diperbolehkan saat mencampurkan komposit ke logam. Koefisien ekspansi termalnya sangat kecil.
- Lindungi struktur dari kemungkinan terkena penyinaran langsung bagi bahan-bahan yang sensitif terhadap cahaya. Kontak elektrik yang bagus antar logam dan komponen epoksi harus menyediakan wadah sebagai tempat terjadinya disipasi static dan induksi muatan listrik.
- Alat pengunci (fastener). Penggunaan campuran titanium (titanium alloy) atau material lain yang cocok dengan karbon/epoksi untuk mencegah terjadinya korosi galvanic
Faktor Desain (Design Factors)
Faktor desain menjadi pertimbangan yang sangat penting dalam desain yang menggunakan fiber glass laminates pada saat memfabrikasi struktur load-bearingnya. Faktor desain didefinisikan sebagai rasio antara kekuatan menyeluruh (ultimate strength) dengan tekanan kerja yang diijinkan (allowable working stress).
Cara menentukan data mekanis bahan komposit tidak bisa berdasarkan pengalaman, karena komposit masih tergolong baru sehingga data yang tersediapun masih terbatas. Data uji coba di LAB untuk menentukan data-data (property) komposit (seperti bending, tensile, dan kompresi) ternyata berbeda cukup jauh dibandingkan dengan data yang diperoleh dari uji dengan metode pengujian pada material lain (logam dan lain-lain). Hal ini disebabkan karena logam lebih homogen dan kekuatannya juga merata ke segala arah, sedangkan kekuatan komposit dengan fiber glass sebagai reinforcementnya merupakan fungsi dari jenis dan jumlah reinforcement yang digunakan. Jadi kesimpulannya, rumusan analisis tekanan yang digunakan pada logam tidak selalu dapat diaplikasikan pada komposit.
Kekuatan komposit berkurang seiring meningkatnya temperatur. Jumlah perubahan kekuatan dan modulus elastisitasnya bervariasi, tergantung pada sistem resin-glassnya. Berikut adalah pertimbangan-pertimbangan yang diperlukan seorang desainer dalam memilih atau menentukan faktor desain:
1. Akurasi dalam memperkirakan muatan/beban (load) pada struktur
2. Presisi dalam menentukan dan menganalisis tekanan.
3. Penurunan kekuatan karena kondisi lingkungan, seperti temperatur, angin, atau badai.
4. Nature of loading. Jenis dan proses loading memiliki efek yang lebih besar dibanding faktor lain.
Faktor desain tergantung pada banyak variabel dan hanya dapat ditentukan dan dianalisis oleh sang insyinur desain. Faktor ini harus diseleksi hanya setelah semua ketidakmungkinan dipertimbangkan begitu juga dengan asumsi dan teori yang digunakan. Penilaian dan pengalaman sang desainer menjadi sangat menentukan, sehingga seleksi akhir faktor desain (factor of safety) menjadi tanggung jawab sang desainer, kecuali faktor tersebut telah ditentukan oleh pihak yang berhak lainnya.
Safety work
Pada umumnya setiap kecelakaan kerja terjadi karena salah satu atau kedua hal berikut ini:
- Unsafe act
Unsafe act adalah tindakan atau kelakuan manusia yang dapat mengakibatkan kecelakaan. Penanggulanggannya dilakukan dengan Peraturan yang ketat, Training, Kampanye, Tanda peringatan
- Unsafe condition
Unsafe condition adalah kondisi tempat atau lingkungan kerja yang dapat mengakibatkan kecelakaan. Penanggulangannya adalah dengan Design atau perencanaan kerja yang aman., Housekeeping yang teratur
Pengelolaan keselamatan kerja adalah usaha untuk menguasai kedua hal tersebut diatas. Karena adanya faktor manusia usaha, kontrol, dan penggulangan diatas hanya dapat dilakukan sampai suatu batas minimum tertentu dan tidak mungkin mencapai keadaan bebas bahaya (Risk Free)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar