Safety, Health & Environment

Pelajaran dari Beirut (Part 2)

Oleh : Andryan Pradipta Putra, ST

PT Pupuk Kujang

 

Sebuah Ilustrasi ledakan tambang di Swedia (credit to : Okand / Unknown)

 

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa Ammonium Nitrat tidak bisa meledak dengan sendirinya tanpa kehadiran api. Dijelaskan juga bahwa Ammonium Nitrat merupakan oksidator yang sangat kuat sehingga apabila dia terbakar dan dibiarkan dalam ruangan tertutup yang normalnya api akan mati karena kekurangan oksigen, namun dalam hal ini apabila Ammonium Nitrat terbakar dalam ruangan tertutup maka api akan tetap menyala. Hal ini dikarenakan Ammonium Nitrat sendiri yang menjadi penyedia Oksigen sehingga api tetap menyala. Coba perhatikan video berikut

https://youtu.be/27qh44Ljmsg

Sehingga ketika api sudah menyala dan bertemu Ammonium Nitrat, maka ruang tertutup bukan menjadi hambatan ledakan tidak akan terjadi. Justru, kondisi tersebut yang harus diwaspadai.

Sebelum melangkah lebih jauh dalam pembahasan Ammonium Nitrat yang bisa menjadi bahan peledak, kita perlu tahu terlebih dahulu jenis-jenis Ammonium Nitrat yang ada di pasaran terutama yang digunakan pada industri seperti pertambangan, dll. Secara umum Ammonium Nitrat padat berbentuk prill (sekitar berdiameter 1 mm) dan berwarna dasar putih. Ammonium Nitrat terbagi dalam jenis :

1. Low Density Ammonium Nitrat (LDAN)

Jenis ini merupakan Ammonium Nitrat yang memiliki massa jenis yang rendah. Jenis ini memiliki struktur fisik yang banyak rongga atau pori sehingga memudahkan untuk fuel (bahan bakar) masuk terdifusi. Jenis ini banyak digunakan untuk industri yang membutuhkan peledakan seperti mining. LDAN banyak dicampur untuk membuat ANFO (Ammonium Nitrat-Fuel Oil, dijelaskan kemudian) atau peledakan tipe emulsi. Massa jenis LDAN berkisar antara 0.65 g/m3 (lebih rendah dibanding air).

2. High Density Ammonium Nitrat (HDAN)

Jenis ini merupakan kebalikan dari no 1, dimana HDAN merupakan Ammonium Nitrat yang memiliki massa jenis lebih tinggi (0.865 kg/m3 atau lebih) atau dengan kata lain tingkat porositasnya lebih kecil. HDAN juga digunakan untuk industri peledakan khususnya untuk jenis tambang yang mana ANFO tidak memungkinkan salah satunya karena kondisi tambang yang basah dll. Selain untuk pertambangan, HDAN juga digunakan untuk pupuk

3. Chemical Pure Ammonium Nitrat (CPAN)

Untuk Ammonium Nitrat jenis ini adalah benar-benar murni ammonium nitrat saja tanpa ada tambahan zat lain. Untuk kasus no 1 dan 2, masih ditambahkan additif semacam anticaking agent untuk mencegah terjadinya proses caking (penggumpalan) selama penyimpanan. Sedangkan untuk kasus CPAN ini, tidak ditambahkan apapun sehingga resiko terjadi caking sangat besar. Kegunaan utama CPAN adalah sebagai pupuk dan juga untuk produksi gas tertawa atau N2O untuk sektor industri elektronik atau kesehatan.

Dari paparan ketiga jenis tersebut, yang memungkinkan dan sangat diharapkan oleh industri peledak adalah jenis pertama atau LDAN dimana jenis tersebut memiliki porositas yang tinggi sehingga dapat dimasuki oleh fuel sebagai bahan bakar. Istilah ANFO sendiri merupakan salah satu dari sekian campuran bahan baku peledak yang digunakan di industri pertambangan. Merujuk pada kejadian di Lebanon, besar kemungkinan Ammonium Nitrat yang tersimpan adalah jenis LDAN jika benar itu ditujukan untuk industri peledak di Mozambik.
Merujuk pada cagnina et al., mengatakan bahwa bahaya seputar dari Ammonium Nitrat ada 3 yaitu api (kebakaran), dekomposisi dan ledakan. Ledakan timbul apabila ada faktor ruang tertutup (confinement) dan atau kontaminasi. Sebagai gambaran, Ammonium Nitrat pada suhu ruangan berbentuk padat (solid) dan akan terdekomposisi secara kimiawi menjadi gas Nitrogen Okisda (NO) dan steam pada suhu 210 C (Kricak et al). Dekomposisi tersebut dapat menjadi semakin cepat dengan naiknya suhu. Suhu dekomposisi tersebut dapat menjadi lebih rendah apabila ada faktor kontaminan bahan bakar seperti fuel, Klorida, Sulfat dll. Bahkan ANFO sendiri dapat terdekomposisi menjadi gas NO pada suhu di bawah 50 C (Gunawan and Zhang). Jadi, ketika sudah terjadi reaksi dekomposisi tersebut gas akan memenuhi ruang tertutup dan terjadilah ledakan. Dapat diamati pada kejadian di Beirut kemarin bahwa setelah terjadi ledakan terdapat gas merah membumbung tinggi pertanda gas NO2 lepas yang merupakan hasil dekomposisi AN. Jadi, faktor ruang tertutup dan kontaminan sangat menentukan terjadinya ledakan di Beirut. Sebagai perbandingan berikut beberapa kejadian kecelakaan yang melibatkan Ammonium Nitrat (AN)

 

(Source : Study of Incompatibility of Ammonium Nitrate and its mechanism of Decomposition by Theoretical Approach, Cagnina et al.)

 

Ammonium Nitrat sendiri merupakan sebuah bahan kimia jenis garam hasil reaksi antara ammonia dan asam nitrat. Bahan ini merupakan oksidator yang sangat kuat dimana digolongkan oleh United Nations Economic and Social Council dalam kelas 5.1 oxidizer. Maksud oksidator yang kuat adalah bahan ini dapat menerima elektron atau menyumbang oksigen sehingga membuat sebuah pembakaran akan lebih kuat efeknya. Disini dapat dikatakan Ammonium Nitrat sendiri tidak menimbulkan ledakan, hal ini dapat dilihat pada penyimpanan di Pelabuhan Beirut tersebut selama 4 tahun, tidak terjadi hal apapun dan aman. Namun, apabila ada api dan bertemu
Ammonium Nitrat maka Ammonium Nitrat dapat membuat api tersebut menjadi sebuah ledakan yang hebat.

Hal inilah yang masih diinvestigasi oleh Pemerintah Lebanon dari mana asal muasal api yang mengakibatkan ledakan tersebut. Informasi sementara yang didapat diperoleh dari keterangan General Manager pelabuhan yang mengatakan bahwa terdapat pekerjaan pengelasan di warehouse 12 yang berisi 30–40 bag kembang api. Yang mana pekerjaan tersebut meninggalkan api, sementara warehouse tersebut berdekatan dengan penyimpanan Ammonium Nitrat.

Hampir semua kejadian yang mengakibatkan ledakan, dikarenakan AN terkontaminasi bahan lain. Jadi, titik ledak pada konsentrasi, tekanan dan suhu berapa sangat bervariasi antar bahan baku yang terlibat. Banyak penelitian yang berkaitan hal ini sudah dipublish, bahkan saya pernah menemukan disertasi khusus mahasiswa Finlandia khusus membahas properties dari AN sebanyak 256 halaman. Pada Intinya semua ini sangat menentukan bagaimana cara handling dan penyimpanan yang benar pada kasus material seperti AN. 

Ilustrasi Penyimpanan Ammonium Nitrat dalam bag (Source : pikist.com)

 
 

Lalu seperti apa penyimpanan yang baik untuk AN itu sendiri? Bahan apa saja yang harus kita hindarkan selama penyimpanan tersebut agar tidak sampai timbul ledakan?

Dikutip dari Milanka et al dari papernya yang berjudul “Ammonium Nitrate Explosion Hazards”, penyimpanan AN yang baik harus kering dan memiliki ventilasi udara yang lancar. Penyimpanan juga tidak boleh dibawah sinar matahari langsung untuk menghindari kerusakan fisik. Tentu saja merokok di dekat penyimpanan AN sangat dilarang. Instalasi elektrik dari gudang juga harus tahan terhadap gas ammonia apabila ada pelepasan gas ammonia dari AN.

Material yang tidak boleh disimpan bersama AN adalah barang yang mudah terbakar (ignitable material), reducing agents, asam, alkali, sulfur, klorat, klorid, kromat, nitrit, permanganat, bubuk logam (metallic powder), bahan mengandung tembaga, nikel, cobalt, seng dan alloy masing- masing (HIP-Azotara). Selain itu Kricak et al, menambahkan material baik berupa padatan atau liquid yang dapat mengakibatkan dekomposisi atau barang mudah terbakar seperti bensin, toluen, dsb tidak diperboleh disimpan dekat dengan gudang AN walaupun itu gudang yang bersebelahan. Kricak et al juga menyebutkan bahan yang menimbulkan panas ketika terkena air semacam calcium cyanamide, quicklime ataupun barang-barang yang yang komposisi bisa menimbulkan bahaya seperti pestida, disninfektan, dll tidak disimpan juga bersama AN.

Pendek kata, AN harus disimpan di gudang tersendiri dan tidak dicampur dengan bahan baku lain.

Di Indonesia sendiri, penyimpanan AN sangat diperhatikan. AN digolongkan dalam jenis handak komersial dalam pasal 2 PERKAP no 17 tahun 2017 yang dikeluarkan oleh kapolri oleh Muhammad Tito Karnavian. Peraturan perkap tersebut merevisi dari peraturan sebelumnya yaitu PERKAP no 2 tahun 2008. Dalam perkap tersebut diatur tatacara penyimpanan AN dalam pasal 59–61. Syarat-syarat gudang penyimpanan diperinci dalam pasal 60 yang di antara beberapa aturannya yaitu

  1. Pintu satu dari depan. Pintu dilapisi plat baja dan kunci pintu dilindungi dengan kotak pelindung dibuat dari plat baja.
  2. Harus ada pos pemantau atau pemasangan CCTV
  3. Harus ada peralatan pemadam api ringan (APAR) dan penyimpanan dalam jumlah yang lebih besar harus dilengkapi fire hydrant system
  4. Dll

Untuk instansi yang akan berbisnis menggunakan AN juga harus mendapat izin dari kapolri. Sehingga mulai dari perizinan dan tata cara penyimpanan semua diatur dan diawasi oleh Kepolisian Indonesia.

Kesimpulannya, kejadian di Lebanon memberikan pelajaran pada kita bahwa penyimpanan bahan kimia seperti Ammonium Nitrat harus diperhatikan dengan benar karena sifat kimiawinya sendiri sangat reaktif hingga dapat menimbulkan bahaya ledakan. Besar kemungkinan kejadian di Lebanon, Ammonium Nitrat tersimpan dalam kondisi yang tidak ideal dimana terdapat faktor ruang tertutup dan kontaminan/disimpan bersama material lain sehingga berujung pada ledakan. Namun, Ibarat pedang bermata dua, walaupun dapat menyebabkan bahaya ledakan yang mengerikan, dan selain digunakan sebagai bahan peledak komersil oleh sebagian industri, Ammonium Nitrat dapat berguna juga di bidang positif lain seperti pupuk, dsb.

 


Referensi :

  1. Cagnina, S., Rotereau P., dan Adamo C. (2013). Study of Incompability of Ammonium Nitrate and its mechanism of Decomposition by Theoritical Approach. Chemical Engineering Transaction Vol 31, 2013
  2. HIP-AZOTARA (2015) Safety Data Sheet - Ammonium Nitrate 34.8%N. Panc?evo: HIP- Azotara.
  3. KRIC?AK, L. et al. (2010) Basic principles of handling ammonium nitrate (In Serbian). In: Proceedings of the 9th International Scientific Conference OMC 2010, Vrnjac?ka Banja, October 2010. Belgrade: Yugoslav Opencast Mining Committee, pp.100-109.
  4. Milanka N., Lazar K., Stefan M., Nikola D., dan Nikola S. (2015). Ammonium Nitrate Explosion Hazards. Underground Mining Engineering 27 (2015)
  5. PERKAPOLRI no 17 tahun 2017 tentang “Perizinan, Pengamanan, Pengawasan dan Pengendalian Bahan Peledak Komersial”
  6. Skynews “Beirut explosion deaths rise to 178 amid scepticism over investigation” diakses pada 14 Agustus 2020
  7. United Nations Economic and Social Council. 2019. Transport of Dangerous Goods Vol 1
  8. Sumber website gambar pendukung : Piqsels.com, pikist.com, Iran’s Mehr News, dll