Sebagian dari kita mungkin pernah mendengar sistem sprinkler otomatis, tapi apakah kita tahu sistem sprinkler otomatis itu seperti apa? Bagaimana sistem tersebut bekerja melawan api? Dimana seharusnya sistem tersebut dipasang?. Ketika kita mengetahui konsep sistem sprinkler otomatis dan bagaimana sistem ini bekerja maka akan besar kemungkinan anda dapat mencegah kerugian yang besar akibat insiden kebakaran.
Saat ini memang sudah banyak teknologi untuk memadamkan api, tetapi sistem sprinkler otomatis masih sebagai sistem yang efisiensi dalam melawan api. Sistem ini juga garis depan dalam bertahan melawan api. Meskipun begitu, masih banyak yang gagal paham betapa pentingnya sistem sprinkler otomatis. Alasan untuk tidak memasang sistem sprinkler otomatis bervariasi dan berikut ini yang menjadi alasan yang sering digunakan:
- Kebakaran tidak mungkin terjadi di sini
- Dekat dengan lokasi tim Pemadam Kebakaran
- Biaya untuk pemasangan sistem yang tinggi
- Asuransi akan mengganti kerugian jika terjadi kebakaran
Pada umumnya api berawal dari ukuran api yang kecil dan dapat tidak terlihat dalam jangka waktu tertentu. Ketika api sudah cukup besar untuk dapat dilihat, maka waktu untuk mencapai besar dapat diukur dalam hitungan detik, sehingga sistem sprinkler otomatis dibutuhkan untuk mengendalikan dan memadamkan api sebelum membesar dan tidak bisa di kendalikan. Pada saat sistem sprinkler bekerja, air keluar dari kepala sprinkler (sprinkler head) dan alarm aktif. Sprinkler sistem akan memusatkan air pada area yang terjadi kebakaran tanpa terpengaruh oleh panas, asap, gas beracun yang biasanya akan berpengaruh pada tim pemadam kebakaran saat memadamkan api secara manual.
Jika sistem sprinkler didukung oleh suplai air yang cukup kuat, maka biasanya hanya sprinkler yang berada di atas lokasi kebakaran dan lokasi didekatnya saja yang aktif. Dengan beroperasinya sprinkler di saat awal perkembangan api, maka sistem sprinkler akan menggunakan air lebih sedikit dan lebih efektif dibandingkan dengan air yang dikeluarkan oleh Hose saat tim pemadam kebakaran memadamkan api. Bangunan yang tidak memiliki sistem sprinkler otomatis, ketika terjadi kebakaran maka kebakaran kemungkinan besar tidak dapat dikendalikan. Ketika tim pemadam kebakaran datang, maka panas, asap dan api sudah sangat besar dan bisa diluar jangkauan dari kemampuan tim pemadam kebakaran itu sendiri. Statistik menunjukkan bahwa bangunan yang tidak memiliki sistem sprinkler otomatis akan mengalami kerusakan yang lebih parah dan membutuhkan biaya yang besar untuk kembali beroperasi kembali.
JADI…. APA ITU SISTEM SPRINKLER OTOMATIS?
Sprinkler otomatis terpasang secara berselang selang di instalasi jaringan pipa sprinkler yang luas dan sistem jaringan pipa ini yang akan menyalurkan air ke semua kepala sprinkler. Kepala sprinkler akan mengeluarkan air sesaat setelah elemen sensitif panasnya terpanasi hingga mencapai suhu operasionalnya untuk aktif.
Sprinkler dapat dipasang dalam 3 posisi yaitu menghadap ke atas (upright), menghadap ke bawah (pendent) atau di sisi samping dinding (sidewall). Untuk tipe kepala sprinkler sidewall, tergantung pada tipenya dapat dipasang secara vertikal maupun horisontal.
Kepala sprinkler mempunyai 3 komponen utama yaitu orifice, deflektor dan elemen sensitif panas.
Orifice
Orifice adalah lubang di kepala sprinkler tempat untuk air keluar. Ukuran lubang bervariasi tergantung pada tipe kepala sprinkler tersebut. Orifice menentukan koefisien debit (discharge coefficient) dari sprinkler. Suatu sprinkler dapat memiliki koefisien debit 2.8 (40), 5.6 (80), 8.0 (115), 11.2 (160), 14.0 (200), 16.8 (235), 22.4 (315) dan 25.2 (360) gal./min./psi1/2 (L/min./bar1/2).
Debit air (Q) dari kepala sprinkler didapatkan dari hasil perkalian koefisien debit (K) dengan akar pangkat dua dari tekanan air (P) di kepala sprinkler.
Q=K ×√P
Deflektor
Dengan instalasi standard, maka air yang akan keluar dari kepala sprinkler akan membentur deflektor untuk membentuk pola pancaran sprinkler yang seragam berbentuk payung. Desain dari deflektor ini yang akan menentukan bentuk dan karakteristik pola pancaran air dari kepala sprinkler.
Elemen Sensitif Panas
Yang menjadi trigger untuk pengoperasian sprinkler adalah elemen sensitif panas yang ada di kepala sprinkler. Elemen sensitif panas ini mempunyai dua tipe yaitu, elemen fusible (atau elemen solder) dan bohlam kaca (glass bulb).
Ketika elemen fusible ini mencapai suhu desain operasional, maka elemen ini akan meleleh dan membuka jalur air bertekanan untuk keluar melalui orifice yang kemudian air ini akan menabrak deflektornya dan berpencar ke bawah dalam bentuk pola pancaran seperti payung dan mengarah ke lokasi kebakaran tepat di bawahnya.
Tipe elemen bohlam kaca (glass bulb) terdiri dari bohlam kaca yang berisi cairan. Cairan ini mulai mengembang sehingga tekanan di dalam bohlam kaca meningkat akibat dari pengaruh panas dari luar, tekanan ini akan terus naik hingga bohlam kaca ini pecah yang kemudian membukan jalur air terbuka.
DIMANA SISTEM SPRINKLER OTOMATIS DIBUTUHKAN?
Sistem ini dibutuhkan di manapun ketika terdapat material kontruksi yang dapat terbakar ataupun area yang menyimpan material yang dapat terbakar. Dibutuhkan di manapun ketika bahan bakar dapat tersulut dan menyebabkan api menyebar luas atau di manapun yang dapat mengakibatkan kerusakan oleh kebakaran ataupun produk dari kebakaran tersebut.
LALU BAGAIMANA SISTEM SPRINKLER OTOMATIS INI MELAWAN KEBAKARAN?
Respon Alarm
Alarm akan berbunyi ketika air keluar dari salah satu atau lebih kepala sprinkler. Secara lokal, alarm gong yang berada di katup sprinkler akan berbunyi yang menandakan bahwa ada aliran air dan memberitahukan kepada semua orang yang berada di area sekitar tersebut bahwa sistem sprinkler aktif.
Tergantung dari sistem yang diimplementasikan, alarm juga akan berbunyi di ruang kendali (control room) yang ada di lokasi yang sama maupun di ruang kendali yang berada di kantor pusat di luar area. Setelah alarm berbunyi maka setiap orang yang berada di area sekitar maupun di ruang kendali menghubungi tim respon kebakaran untuk datang ke lokasi.
Respon Sprinkler
Sistem sprinkler otomatis akan merespon kebakaran dalam dua mode yaitu mengendalikan (control-mode) dan memadamkan api (suppression-mode). Control-mode sprinkler mengendalikan kebakaran.
Air yang keluar dari control-mode sprinkler akan membasahi permukaan yang terbakar untuk membatasi tingkat kerusakan, tapi yang lebih penting adalah air membasahi permukaan yang belum terbakar di luar area yang terbakar, hal ini akan mengurangi intensitas api dan mencegah penyebaran api menjadi lebih luas. Kepala sprinkler yang aktif juga mendinginkan area didekat atap ataupun plafon yang akan mencegah kerusakan struktur dan juga mencegah aktifnya kepala sprinkler yang letaknya jauh dari lokasi kebakaran awal.
Untuk suppression mode sprinkler, konsep kerjanya adalah merespon api dengan cepat dan mengaplikasikan air dengan debit dan droplet air yang besar langsung ke arah plume kebakaran sehingga efektif menghentikan api sebelum menjadi besar. Sebagai hasil dari respon yang cepat dan terbatasnya perkembangan api adalah jumlah kepala sprinkler yang aktif menjadi sedikit sehingga penggunaan air bisa dikurangi, ini termasuk juga berkurangnya intensitas api dan asap. Suppression mode sprinkler biasa digunakan untuk proteksi gudang yang terdapat tumpukan rak tinggi untuk penyimpanan material.
TIPE TIPE SISTEM SPRINKLER OTOMATIS
Dalam suatu gedung atau area, biasanya akan terdiri dari satu atau lebih tipe sistem sprinkler berikut ini
Wet Pipe
Sistem ini paling umum digunakan. Semua pipa sistem sprinkler ini berisi air yang bertekanan dalam keadaan normalnya. Ketika satu atau lebih kepala sprinkler aktif atau beroperasi, maka air akan keluar dari kepala sprinkler yang terbuka dan terus mengalirkan air sampai control valve ditutup setelah api berhasil dipadamkan.
Dry Pipe
Sistem ini biasanya digunakan di area yang mempunyai potensi air membeku di pipa. Di sistem ini, pipa akan berisi udara atau nitrogen bertekanan dengan tekanan yang cukup untuk menahan air di posisi sebelum alarm valve. Alarm valve akan ditempatkan di area atau ruangan yang mempunyai sistem penghangat. Ketika kepala sprinkler aktif dan mulai melepaskan udara di dalam pipa, maka tekanan udara di dalam pipa akan turun yang kemudian akan membuka alarm valve dan selanjutnya air akan mengalir ke pipa dan menuju ke kepala sprinkler yang aktif. Delay waktu antara waktu pecahnya kepala sprinkler dengan waktu air yang keluar dari kepala sprinkler membuat sistem ini kurang efisien dibandung sistem Wet Pipe.
Preaction
Sistem ini hampir sama dengan Dry Pipe dimana pipa tidak akan berisi air. Air tidak akan masuk ke pipa sampai sistem deteksi yang berada di area yang sama dengan sistem sprinkler otomatis mendeteksi asap maupun panas yang kemudian mengaktifkan alarm valve. Berbeda dengan Dry pipe dimana air akan masuk ke pipa ketika satu atau beberapa kepala sprinkler aktif atau beroperasi, di preaction air akan mulai masuk ke pipa meski belum ada kepala sprinkler yang aktif dan kondisi ini sama dengan kondisi sistem Wet Pipe. Air akan keluar dari sistem ketika salah kepala sprinkler aktif. Sehingga fungsi sistem deteksi ini memberikan alarm dini bahwa telah terjadi kebakaran sebelum sistem sprinkler beroperasi.
Deluge
Sistem deluge ini digunakan untuk memproteksi area yang mengharuskan pengaplikasian air ke seluruh area yang luas secara bersamaan. Sistem menggunakan sistem deteksi yang sesuai dengan tipe bahaya yang akan diproteksi. Ketika sistem deteksi mendeteksi adanya api, asap atau panas, maka sistem akan mengaktifkan deluge valve yang kemudian akan mengalirkan air ke dalam pipa menuju kepala sprinkler yang sudah terbuka orifice nya. Kepala sprinkler yang digunakan di sistem Deluge menggunakan kepala sprinkler tipe terbuka maksudnya tidak ada elemen sensitive panas yang menutup orifice.
PEMILIHAN RATING SUHU SPRINKLER
Memahami rating suhu sprinkler sangat penting ketika akan memilih sistem sprinkler untuk aplikasi tertentu. Sprinkler menyediakan beragam pilihan suhu aktifasi yang bervariasi dan pemilihan yang tepat akan mencegah sprinkler aktif secara prematur. Pemilihan rating suhu sprinkler juga harus memperhitungkan suhu lingkungan sekitar lokasi pemasangan kepala sprinkler
MEMASTIKAN SUPLAI AIR YANG CUKUP
Sistem sprinkler otomatis butuh air untuk beroperasi. Sistem ini membutuhkan air dengan dengan debit dan tekanan yang cukup untuk beroperasi selama durasi waktu yang telah ditentukan sebelumnya. Sumber air yang akan masuk ke sistem sprinkler ini dapat berasal dari bermacam sumber yaitu : sistem sumber air umum, tangki hisap dan pompa air, tangki gravitasi atau kombinasi dari sumber sumber tersebut. Tambahan koneksi (Fire Dept Connection) dari truk pemadam biasanya juga disediakan, koneksi ini digunakan untuk menaikkan tekanan air di sistem ataupun menambah debit air ke sistem.
Tetapi jika kita gagal dalam melakukan inspeksi dan memonitor status semua valve, maka fungsi sistem sprinkler ini akan mati atau melemah. Desain standar sistem sprinkler otomatis adalah dipasangnya control valve sebelum alarm valve untuk memungkinkan dilakukan aktivitas perbaikan di sistem, tetapi jika tim perawatan lupa membuka kembali control valve yang ditutup pada saat perbaikan maka akan menimbulkan bencana. Sistem sprinkler yang terpasang akan menjadi tidak berguna ketika control valve dalam keadaan tertutup.
Program inspeksi mingguan dan program impairment dapat mencegah tertutupnya control valve yang tidak diketahui sehingga sistem dapat dipastikan selalu dalam keadaan siap berfungsi ketika terjadi kebakaran.
ANATOMI SISTEM SPRINKLER
Jika kita lihat sistem sprinkler otomatis secara langsung, mungkin akan terlihat kompleks dan rumit, tetapi sebenarnya sistem ini cukup sederhana. Sistem dimulai dari sumber air yang bisa berasal dari berbagai sumber. Air ini akan memasuki ke sistem pipa utama menuju ke masing area yang terdapat sistem sprinkler otomatis.
Sebelum masuk ke alarm valve atau ada yang bilang sebagai alarm valve, terdapat control valve atau gate valve dipasang sebelumnya yang berfungsi mengisolasi sumber air jika diperlukan perbaikan pada sistem sprinkler. Fungsi alarm valve ini adalah untuk mengalirkan air ke alarm gong (lokal alarm) agar aktif dan memberithukan orang sekitar bahwa sistem sprinkler aktif dan ada kemungkinan terjadi kebakaran (karena terkadang alarm berbunyi ketika terjadi kebocoran atau terjadi patahnya pipa sprinkler). Selain aktifnya alarm gong, sistem juga mengirim sinyal ke ruang pengedali lokal ataupun ruang pengendali pusat.
Setelah dari alarm valve, air akan terus masuk ke pipa utama sistem sprinkler dimana pipa utama ini akan mempunyai pipa pipa cabang untuk distribusi air ke area yang diproteksi. Di setiap pipa cabang ini akan dipasang kepala sprinkler dengan jarak tertentu antar kepala sprinkler. Sistem sprinkler juga dilengkapi dengan valve tambahan atau disebut sebagai inspector test connection yang dipasang di bagian ujung sistem atau posisi terjauh yang akan digunakan untuk memastikan sistem sprinkler dalam kondisi berfungsi atau tidak.
Definisi definisi penting sistem sprinkler
Control-mode: Memberikan pengendalian terhadap api dengan cara memastikan suhu langit langit dingin dan membasahi di dan sekitar bahan bakar untuk mencegah penyebaran api secara horizontal
Cooling Tower: Didesain untuk membasahi fills areas di cooling tower tipe crossflow
Corrosion resistant: Terdapat lapisan cat peindung karat atau di buat dari material anti karat, biasanya dipilih untuk kondisi lingkungan tertentu saja
Dry: Dipasang di area yang memiliki potensi dingin yang bisa mengakibatkan air beku di dalam pipa
Extended-coverage, extra hazard (ECEH): Control-mode sprinkler dengan area cakupan 4.2 x 4.2 m yang diperuntukkan sebagai proteksi area yang mempunyai potensi kebakaran dengan pelepasan panas yang tinggi (High Heat Release)
Extended-coverage, ordinary hazard (ECOH): Control-mode sprinkler dengan area cakupan 6 x 6 m yang diperuntukkan sebagai proteksi area yang mempunyai potensi kebakaran dengan pelepasan panas yang moderate (Moderate Heat Release)
Extended-coverage, light hazard (ECLH): Control-mode sprinkler dengan area cakupan 6 x 6 m yang diperuntukkan sebagai proteksi area yang mempunyai potensi kebakaran dengan pelepasan panas yang rendah (Low Heat Release)
Flushed, recessed, concealed: Sprinkler yang dipasang di plafon yang menggantung (suspended ceiling) untuk mengakomidir estetika keindahan. Flushed – bagian yang terekpos hanya bagian elemen sensitive panasnya saja. Recessed – bagian orifice berada di atas plafon. Concealed – kelapa sprinkler diberi penutup yang sejajar dengan plafon, penutup akan terlepas ketika sprinkler aktif.
Quick-Response: Elemen panas pada tipe sprinkler ini lebih sensitif terhadap panas dibandingkan dengan elemen panas tipe standar sprinkler
Pendent: Sprinkler dipasang di bagian bawah pipa dimana deflektor berada di bawah orifice. Kelemahan pendent adalah pipa tidak dapat di kuras seluruhnya pada kondisi darurat suhu dingin dan juga sedimen dapat terkumpul di dalam bagian kepala sprinkler
Rack storage: Kepala sprinkler yang didesain untuk proteksi rak penyimpanan. Sprinkler tipe ini mempunyai integral water shield yang berfungsi untuk melindungi elemen sensitive panas dari air yang keluar dari kepala sprinkler yang berada di atasnya. Sprinkler ini biasanya akan dipasang secara bertingkat di beberapa tiap level dari rak penyimpanan
Resindetial: Sprinkler yang didesain untuk aplikasi life safety dan bukan untuk proteksi bangunan. Sprinkler tipe ini berfungsi untuk menahan penyebaran api selama mungkin untuk dapat memberikan waktu penghuni rumah untuk melakukan evakuasi
Sidewall: Dipasang di dinding didekat pertemuan antara dinding dengan plafon. Disarankan untuk tipe bahaya yang rendah
Suppression mode: Memberikan kemampuan untuk memadamkan api dengan beroperasi pada tahap awal dari perkembangan api dan mengaplikasikan dalam jumlah volume air yang signifikan ke semua area yang terbakar
Upright: Dipasang di bagian atas dari pipa dan deflektor berada di atas orifice
Window: Dipasang di luar bangunan untuk melindungi jendela dari paparan api dari luar. Di aktivasi secara manual atau dengan thermosensitive valve
Semoga perkenalan dengan sistem otomatis sprinkler ini dapat memberikan gambaran umum mengenai sistem ini. Dengan mengetahui sistem sprinkler, maka kita sudah mendapatkan gambaran mengenai sistem itu sendiri dan tipe apa yang cocok untuk diaplikasikan di tempat anda.
Referensi:
- Schroll, R. Craig. 2002. Industrial Fire Protection Handbook second edition. CRC Press
- Cote P.E., Arthur. 2003. Fire Protection Handbook Nineteenth Edition Volume I & II. NFPA
- Hague, P.E., CFPS. David R. 2008. Water Based Fire Protection System Handbook. NFPA
- FM Global.2015. The Automatic Sprinkler - P6924.
No Comment to " Mengenal sistem sprinkler otomatis - The automatic sprinkler "