## CHEESA: Chemical Engineering Research Articles
Available online at: http://e-journal.unipma.ac.id/index.php/cheesa Copyright © 2018
Pengukuran Indeks Keamanan Proses Produksi MMA ( Methyl Methacrylate ) dengan
ISV ( Index Safety Value )
Dyan Hatining Ayu Sudarni 1*) , Juwari 2)
1) Teknik Kimia, Teknik, Universitas PGRI Madiun
2) Teknik Kimia, Teknik Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember *email: dhy.anayu@gmail.com
Received: 12/06/2018; Revised: 24/06/2018; Accepted: 24/06/2018

## Abstrak
Industri  kimia  memiliki  berbagai  tahapan  proses  dalam  setiap  produksi.  Setiap  tahapan  prosesnya memiliki tingkat kegagalan atau risiko dilihat dari bahan kimia, kondisi proses dan peralatan. Metode penilaian  kegagalan  penelitian  sebelumnya  mengintegrasikan  tiga  aspek  yang  dibagi  menjadi  dua parameter  utama.  Penelitian  ini  berkaitan  dengan  penilaian  keamanan  dengan  tiga  integrasi  yang disebut  nilai  keamanan  indeks  (ISV).  Cara  penilaian  dengan  ISV  dimulai  dengan  menentukan parameter, penilaian tiap parameter dan selanjutnya diintegrasikan. Penelitian ini mengambil produksi methyl methacrylate (MMA) dengan acetone cyanohydrin (ACH) sebagai kasus yang akan dipelajari. Parameter  utama  berupa  bahan  kimia  dan  kondisi  operasi.  Produksi  MMA  memiliki  empat  langkah proses produksi.  Dimulai dengan   produksi HCN, ACH, HMPA / HMPSE dan yang terakhir MMA. Dari empat langkah tersebut HCN memiliki tingkat risiko yang tinggi, dengan nilai indeks 0,299 dan karakteristik’Moderate’.  Sedangkan  risiko  yang  rendah  adalah  MMA  dengan  nilai  indeks  0,201  dan karakteristik ‘Light’
Kata kunci : Methyl Methacrylate , Tingkat risiko, Penilaian keamanan, Index Safety Value , Standarisasi

## Abstract
The chemical industry has various stages of production processes. The level of the risk of fail can be discerned from chemicals, the process condition and equipment. The method of risk assessment failure to research has not previously been integrating the three aspects which is divided into two main of the parameters.  This  research  deals  with  an  assessment  of  the  safety  of  with  three    aspect  integration called  index  safety  value  (ISV).  The  assessment  technique  ISV  was  with  a  determining  parameters, assessment  of  each  ISV  parameter,  and  assessment  with  integration.  The  research  use  production methyl  methacrylate  (MMA)  with  acetone  cyanohydrin  (ACH)  as  the  case  to  be  studied.  Main parameters are safety chemicals and safety conditions in an operation.  Production of MMA has four steps production process. The first step is HCN product, ACH product, HMPA/HMPSE and the last is the  production  of  MMA.  From  the  four  steps  the  HCN  product  has  higher  risk  level,  with  an  index value of 0,299 and moderate characteristics. The low less risk level is step of production of MMA with index value 0,201 and light characteristics
Keywords: Methyl Methacrylate, Risk Level, Safety Assessment, Index Safety Value, Standardization

## PENDAHULUAN
Keamanan  merupakan  suatu  strategi yang  digunakan  untuk  mengurangi  risiko dari  kecelakaan.  Salah  satu  metode  yang terkenal  sampai  sekarang  adalah DOW
Fire . Metode ini betujuan untuk mengukur kerusakan  yang  disebabkan  oleh  potensial terjadinya  kebakaran  dan  insiden  ledakan (Dow Chemical Company, 1987).
Pengukuran  atau  penilaian  setiap metode  bertujuan untuk  mengurangi  risiko kegagalan  seuatu  proses.  Pengurangan risiko  kecelakaan  pada  tiap  proses  dapat diaplikasikan  dengan  strategi  keselamatan yang inheren ( Inherent )  untuk  mengurangi bahaya  (Heikkila,  1999). Inherent  safety adalah konsep, pendekatan keamanan yang berfokus pada menghilangkan atau
Dyan Hatining Ayu Sudarni * dan Juwari Pengukuran Indeks Keamanan Proses Produksi MMA ( Methyl Methacrylate ) dengan ISV ( Index Safety Value )
mengurangi  bahaya  yang  berhubungan dengan serangkaian kondisi. Proses identifikasi  dan  penerapan  keselamatan inheren  dalam  kontek  tertentu  disebut inherent  safety  design .  Sebuah  tahapan proses pengurangan bahaya diklasifikasikan  menjadi  empat  kategori proses  kontrol,  yaitu  inheren,  pasif,  aktif dan  prosedural.  Proses  kontrol  dengan inheren  ini  lebih  lengkap  dibandingkan dengan  kategori  proses  kontrol  pasif,  aktif dan prosedural (Kletz, 2009).
Sebuah  pabrik  yang  dibuat  lebih aman  dengan  menambahkan  peralatan kontrol dapat mengurangi kegagalan sehingga dapat dikatakan sebagai peralatan keamanan yang mendasar. Selain peralatan yang  dikontrol,  banyak  strategi  telah diperkenalkan  untuk  mengurangi  atau meminimalkan  konsekuensi  kecelakaan. Dengan  demikian  harus  dibangun  suatu keadaan  yang  aman  agar  pekerja  dapat mengurangi  tingkat  kecelakaan  serta  harus ada pemeliharaan peralatan untuk mencegah  terjadinya  kegagalan  peralatan (Kletz, 2009).
Pada  umumnya  untuk  perhitungan keamanan  suatu  proses  terbagi  satu  atau dua  parameter  saja.  Salah  satu  contoh metode  perhitungan  kegagalan  dengan NuDITS  terbagi  atas  dua  parameter (Ahmad et al , 2014). Sebenarnya pembagian  parameter  suatu  keamanan dapat di bagi menjadi berbagai macam.
Salah  satu  pembagian  parameter adalah  penilaian  keamanan  bahan  kimia, dimana  penilaian  keamanan  bahan  kimia dibagi  menjadi  :  tingkat  mudah  terbakar, meledak,  bahan  yang  mengandung  racun dan bahan kimia mudah bereaksi.
Sedangkan untuk keamanan proses produksi  terbagi  menjadi  :  temperatur, tekanan dan proses inventori (inventaris).
Penelitian  ini  membahas  tentang penilaian  keamanan  dengan  integrasi  yang menggunakan  tiga  aspek  (bahan  kimia, kondisi  proses  dan  peralatan).  Penelitian ini  mengambil  kasus  produksi methyl methacrylate (MMA)  dengan  bahan  baku acetone  cyanohydrin (ACH)  (Edwards,
1993).  Berdasarkan  perhitungan  Edwards tahun  1993  masih  banyak  kekurangan dalam menentukan setiap parameter. Maka dari  itu  dilakukan  penelitian  dengan  fokus utama pengembangkan penilaian keamanan  yang  baru  dengan  integrasi. Cara  penilaian  keamanan  ini  dengan  cara menggunakan  parameter  kemanan  bahan kimia dan keamanan kondisi prosesnya.

## METODE PENELITIAN
Menghitung tingkat keamanan dengan  ISV  yaitu  menggunakan  dua parameter utama. Parameter yang digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah keamanan  proses  dan  keamanan  kimia berdasarkan  penilaian  setiap  peralatan.. Tahapan perhitungan metode baru ini;

## a. Penentuan Parameter
Parameter  utama  yang  digunakan untuk penilaian ini adalah kondisi keamanan saat proses dan keamanan bahan kimianya.  Parameter  dihitung  berdasarkan setiap  alat  yang  dilewati  saat  proses pembuatan MMA berdasarkan PFD (Chauvel  dan  Lefebvre,  1998).  Parameter peralatan  yang  mempunyai  kontribusi terjadinya  ketidak  amanan  adalah  reaktor, alat  penukar  panas,  kolom.  Perhitungan untuk  memperoleh Index  Safety  Value (ISV)
ISV = IVC + IVP
(1)
Index Safety Value (ISV) adalah total dari  keleluruhan  nilai  ketidak  amanan, Inherent  Value  Chemical (IVC)  adalah parameter  keamanan  berdasarkan  jenis
Dyan Hatining Ayu Sudarni * dan Juwari Pengukuran Indeks Keamanan Proses Produksi MMA ( Methyl Methacrylate ) dengan ISV ( Index Safety Value )
bahan kimia  yang  nilainya dapat  diketahui dari  MSDS.  Sedangkan Inherent  Value Process (IVP)  adalah  keamanan  dilihat dari saat kondisi operasi suatu pabrik yang akan diteliti.

## b. Perhitungan dengan Metode Index Safety Value
Parameter dibagi menjadi dua parameter utama yang terdiri dari IVC dan IVP.  Setiap  parameter  mempunyai  sub parameter-parameter dengan rumusan sebagai sebagai berikut,
IVC = V FL + V EXP + V TOX + V REAC (2) IVP = V T + V P + V HR + V I (3)

## c. Penilaian dengan Integrasi
Penilaian  Integrasi  adalah  penilaian secara  total  dengan  persamaan  (1)  yang menggabungkan  dengan  semua  aspek parameter.

## d. Analisa  Tingkat  Keamanan  Tiap Langkah dengan Standarisasi
Analisa  tingkat  keamanan  untuk mengetahui  bahaya  pada    suatu  proses produksi menggunakan karakteristik penilaian  pada  Tabel  1.  Setiap  proses produksi  suatu  pabrik  terdapat  beberapa langkah  produksi.  Langkah-langkah  dalam proses produksi tersebut diantaranya persiapan, reaksi, pemisahan dan pemurnian.  Tabel  1  untuk  mempermudah menentukan  tingkat  potensi  terjadinya suatu  kegagalan  (Sudarni  dan  Juwari, 2016).
Tabel 1. Karakteristik Penilaian Tingkat Bahaya Tingkat Bahaya Indek Severe 0,751 – 1 Heavy 0,501 - 0,75 Moderate 0,251 - 0,5 Light 0   - 0,25 Nilai dari tabel tersebut jika mendekati  satu  (x  mendekati  1)  maka
parameter sangat berkaitan yang menyebabkan insiden. Sedangkan jika nilai korelasi  mendekati  nol  (x  mendekati  0) maka  parameter  tersebut  tidak  terlalu berkaitan.  Untuk  itu  dapat  diperkirakan area  atau  langkah  mana  yang  akan diprioritaskan  terlebih  dahulu  agar  dapat mengurangi  ketidak  amanan.  Jadi  setiap proses  produksi  dalam  satu  pabrik  dapat dikatakan  mempunyai  rentangan  indek (Sudarni dan Juwari, 2016).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian  ini  terfokus  pada  langkah pembuatan methyl  methacrylate (MMA) dengan menggunakan acetone cyanohydrin (ACH).  Proses  produksi  MMA  dengan ACH terbagi menjadi empat langkah yaitu:
a. Reaksi  dengan  senyawa  Ammonia, Metana dan oksigen
b. HCN dan Aceton c. ACH dan Sulfuric Acid d. HMPA/HMPASE dan Metanol Penilaian  dengan  ISV  ini  terbagi menjadi  dua  parameter  utama. Inherent Value  Chemical (IVC)  dan Inherent  Value Process (IVP).  Penilaian  ini  dilakukan perhitungan sesuai dengan persamaan 2 dan 3  pada  Tabel  2.  Tabel  2  dan  3  merupakan penjumlahan sesuai dengan tabel penentuan parameter  setiap  langkah  proses  produksi. Tabel  2  menjelaskan Inherent  Value Chemical sedangkan  Tabel  3  menjelaskan Inherent Value Process .
Tabel  2. Perhitungan Inherent  Value  Chemical dengan Metode ISV Produk V FL V EXP V TOX V REAC HCN 116,6 153,8 145 4 ACH -145,3 64,2 780 6 HMPA/HMPSE -44,9 145,9 620 4 MMA 32,2 51,3 400 4
Dyan Hatining Ayu Sudarni * dan Juwari Pengukuran Indeks Keamanan Proses Produksi MMA ( Methyl Methacrylate ) dengan ISV ( Index Safety Value )
Tabel 3 Perhitungan Inherent Value Process dengan
Metode ISV Produk V T V P V HR V I HCN 1200 3,4 -3757  64 ACH 38 1 -458 91 HMPA/HMPSE 150 7 Small  98 MMA 130 7 Small  198 Selanjutnya dilakukan integrasi
dengan  tied.  Cara  menggunakan  tied  data statistik  ini  merupakan  pemberian  skor berdasarkan  urutan  mulai  dari  yang terendah  diberikan  skor  terkecil  dan seterusnya.  Hasil  nilai  terlihat  seperti pada Tabel 4 dan 5.
Tabel  4. Integrasi Inherent  Value  Chemical
dengan Tied Data Statistik Produk V FL V EXP V TOX V REAC HCN 4 4 1 2 ACH 1 2 4 4 HMPA/ HMPSE 2 3 3 2 MMA 3 1 2 2
Tabel  5. Integrasi Inherent  Value  Process dengan Tied Data Statistik Produk V T V P V HR V I HCN 4 3 4 1 ACH 1 4 3 2 HMPA/ HMPSE 3 1,5 1.5 3 MMA 2 1,5 1.5 4
Tabel  6  merupakan  perhitungan  total dengan  metode  ISV.  Sedangkan  table  7 merupakan  penilaian  karakteristik  tingkat bahaya  yang  akan  terjadi  sesuai  dengan tabel 1.
Tabel 6. Perhitungan Total Metode ISV
Produk IVC IVP ISV HCN 11 12 23 ACH 11 10 21 HMPA/HMPSE 10 7,5 17,5 MMA 8 7,5 15,5
Tabel 7. Hasil Karakteristik Penilaian Tingkat Bahaya Produk Indek Karakteristik HCN 0.2987 Moderate ACH 0.2727 Moderate HMPA/ HMPSE 0.2273 Light MMA 0.2013 Light
Hasil  perhitungan  keamanan  tingkat bahaya  yang  paling  besar  adalah  saat proses  pembuatan  MMA  dengan  ACH  di langkah saat produksi HCN. Hal ini karena reaksi terjadi dengan temperatur tinggi dan mengalami  reaksi  eksotermis  yang  tinggi. Berdasarkan karakteristik penilaian tingkat bahaya  yang  paling  cepat  mengakibatkan potensi  adanya  kegagalan  atau  bahaya terdapat  pada  langkah  pertama  dengan karakteristiknya  ‘Moderate’  dan  memiliki nilai indek 0,299. Paling kurang berbahaya adalah langkah keempat dengan karakteristik  ‘Light’  yang  memiliki  nilai indek  0,201.  Metode  ISV  ini  hanya  dapat dipakai untuk satu proses produksi saja.

## KESIMPULAN
Metode ISV lebih mudah penerapannya  dengan  membagi  parameter Inherent  Value  Chemical dan Inherent Value Process . Hasil dari perhitungan ISV dapat  disimpulkan  bahwa  tingkat  bahaya yang  paling  besar  saat  proses  pembuatan MMA  adalah  langkah  saat  produksi  HCN dengan  nilai  indek  0,299  (Moderate). Sedangkan  yang  paling  kurang  berbahaya adalah  langkah  keempat  yaitu  pada  saat produksi  MMA  dengan  nilai  indek  0,201 (Light).
Dyan Hatining Ayu Sudarni * dan Juwari Pengukuran Indeks Keamanan Proses Produksi MMA ( Methyl Methacrylate ) dengan ISV ( Index Safety Value )

## DAFTAR RUJUKAN
Ahmad,  S.  I.,  Hashim,  H.,  Hassim,  M.H.
(2014).  Numerical  Descriptive Inherent Safety Technique (NuDIST)  for  Inherent  Safety Assessment Petrochemical Process. J.  Process  Safety  and Environmental  Protection, 92, 379-389.
Chauvel,  A.,  &  Lefebvre,  G.  (1998) Petrochemical Processes: Technical and Economic Characteristics  Second  Edition . Paris: Gulf Publishing Company
Dow  Chemical  Company.  (1987). Dow’s
Fire  &  Explosion  Index  Hazard Classification  Guide,  sixth  ed. New  York:  American  Institute  of Chemical Engineers
Edwards,  D.W.,  &  Lawrence,  D.  (1993). Assessing  the  inherent  safety  of chemical process routes: is there a relation  between  plant  costs  and inherent  safety. Trans.  IChemE .,
71 (B), 252–258.
Heikkila,  A.  M.  (1999). Inherent  Safety Process  Plant  Design  –  an  Index Based Approach . Helsinki:
University of Technology. Kletz, T. (2009). Inherently Safer
Chemical Processes , second edition. New York: John Wiley &
Sons, Inc.
Sudarni, D. H. A., & Juwari, H. R. (2016). Process  Safety  Index  in  Chemical Process ,  The  2 nd International
Seminar on Science and Technology-ITS. Vol 183-184.