Explosion and Toxic Dispersion

Silabus Pelatihan: Explosion and Toxic Dispersion Modelling (Dasar – Mahir)

Tujuan Pelatihan:

Memahami prinsip dasar fenomena ledakan dan dispersi zat beracun di lingkungan industri.
Menguasai penggunaan software exploCFD untuk pemodelan ledakan dan efeknya (blast overpressure, fragmen).
Menguasai penggunaan software inFlux untuk pemodelan dispersi zat beracun di udara.
Mampu menyiapkan model geometri lingkungan industri (plant layout) untuk simulasi ledakan dan dispersi.
Mampu menentukan parameter input yang relevan untuk simulasi ledakan dan dispersi (sumber ledakan, kondisi meteorologi, properti zat beracun).
Mampu menjalankan simulasi ledakan dan dispersi menggunakan exploCFD dan inFlux.
Mampu menganalisis dan memvisualisasikan hasil simulasi ledakan dan dispersi (peta tekanan lebih, peta konsentrasi racun, zona bahaya).
Mampu menggunakan hasil pemodelan untuk analisis risiko ledakan dan dispersi, perencanaan mitigasi, dan desain keselamatan.
Memahami validasi model dan batasan pemodelan ledakan dan dispersi.

Target Peserta:

Insinyur Keselamatan Proses (Process Safety Engineer)
Insinyur Keselamatan Kebakaran (Fire Protection Engineer)
Insinyur Lingkungan
Konsultan Keselamatan Proses dan Lingkungan
Manajer Risiko dan Keselamatan Industri
Petugas Pemadam Kebakaran dan Hazmat Team
Regulator Keselamatan Industri dan Lingkungan
Siapa pun yang terlibat dalam analisis risiko, perencanaan mitigasi, dan desain keselamatan terkait ledakan dan dispersi zat beracun di industri.

Struktur Pelatihan:

Pelatihan ini akan dibagi menjadi tiga tingkatan, yang membangun pemahaman teoritis dan keterampilan praktis secara bertahap:

Tingkat Dasar (Fundamental): Pengenalan konsep dasar ledakan, dispersi zat beracun, Industrial Explosion Handbook, dan pengenalan software exploCFD dan inFlux.
Tingkat Menengah (Intermediate): Pendalaman pemodelan ledakan dengan exploCFD, pemodelan dispersi toksik dengan inFlux, parameter input, dan analisis hasil dasar.
Tingkat Mahir (Advanced): Pemodelan skenario kompleks, fitur lanjutan software, validasi model, analisis sensitivitas, integrasi hasil pemodelan dengan analisis risiko kuantitatif, dan studi kasus industri nyata.

Rincian Silabus Per Tingkat:

1. Tingkat Dasar (Fundamental) – Waktu: 2 Hari (16 Jam)

Topik:
- Modul 1: Pengantar Ledakan dan Dispersi Zat Beracun di Industri
  - Definisi dan Jenis-jenis Ledakan Industri (BLEVE, VCE, Debu, Kondensasi Fasa)
  - Mekanisme Terjadinya Ledakan dan Faktor-faktor yang Mempengaruhi Tingkat Keparahan Ledakan
  - Bahaya Ledakan: Blast Overpressure, Fragmen, Efek Termal, Dampak Sekunder
  - Definisi dan Jenis-jenis Zat Beracun Industri (Gas Beracun, Cairan Volatil, Debu Toksik)
  - Mekanisme Dispersi Zat Beracun di Atmosfer dan Faktor-faktor yang Mempengaruhi Dispersi (Kondisi Meteorologi, Topografi, Properti Zat)
  - Bahaya Dispersi Zat Beracun: Paparan Toksik, Dampak Kesehatan, Dampak Lingkungan
  - Peran Pemodelan Ledakan dan Dispersi dalam Analisis Risiko dan Mitigasi Bahaya
- Modul 2: Pengantar Industrial Explosion Handbook dan Software Pemodelan
  - Pengenalan Industrial Explosion Handbook: Ruang Lingkup, Struktur, dan Bab-bab Utama
  - Konsep Dasar Pemodelan Ledakan dan Dispersi: Pemodelan Fenomenologis vs. Pemodelan CFD
  - Pengenalan Software exploCFD untuk Pemodelan Ledakan: Fitur Utama, Antarmuka Pengguna, Workflow Dasar
  - Pengenalan Software inFlux untuk Pemodelan Dispersi Zat Beracun: Fitur Utama, Antarmuka Pengguna, Workflow Dasar
  - Persyaratan Sistem dan Instalasi Software exploCFD dan inFlux
  - Lisensi dan Dukungan Teknis Software
- Modul 3: Pembuatan Geometri Sederhana di exploCFD dan inFlux
  - Membuat Geometri Dasar di exploCFD: Domain, Obstruction, Sumber Ledakan (Sederhana)
  - Membuat Geometri Dasar di inFlux: Domain, Obstruction, Sumber Emisi (Sederhana)
  - Menggunakan Alat Gambar Dasar Software (Poligon, Kubus, Silinder, dll.)
  - Memahami Sistem Koordinat dan Unit dalam Software
  - Mengimpor Geometri dari File CAD Sederhana (Pengenalan)
  - Memeriksa Geometri dan Memastikan Kualitas Model Geometri Dasar
Metode Pengajaran:
- Lektur Interaktif dengan Slide Presentasi yang Menekankan Konsep Dasar dan Ilustrasi Fenomena Ledakan dan Dispersi
- Diskusi Kelompok: Studi Kasus Singkat tentang Kecelakaan Ledakan dan Dispersi Toksik di Industri (Contoh Nyata)
- Demonstrasi Antarmuka Pengguna dan Fitur Dasar Software exploCFD dan inFlux oleh Instruktur
- Latihan Hands-on Individu: Membuat Model Geometri Sederhana di exploCFD dan inFlux
- Sesi Tanya Jawab dan Klarifikasi tentang Konsep Dasar dan Penggunaan Software
Waktu Pelatihan: 16 Jam (2 Hari)
Sumber Referensi:
- Industrial Explosion Handbook oleh Field, P. (Bab Pengantar tentang Jenis Ledakan dan Dispersi Toksik).
- Dokumentasi User Manual untuk software exploCFD dan inFlux (Bab Pengantar dan Tutorial Dasar).
- Materi Presentasi Pelatihan Tingkat Dasar
- Contoh Model Geometri Sederhana untuk Latihan di exploCFD dan inFlux
Contoh Hands-on:
- Sesi 1: Membuat Model Ruangan Industri Sederhana di exploCFD
  - Peserta membuat model ruangan industri berbentuk kubus sederhana di exploCFD menggunakan Obstruction Tool.
  - Menambahkan Domain untuk batas simulasi.
  - Menambahkan sumber ledakan sederhana (misalnya Point Source) di dalam ruangan.
- Sesi 2: Membuat Model Area Terbuka dengan Sumber Emisi Toksik di inFlux
  - Peserta membuat model area terbuka berbentuk persegi sederhana di inFlux menggunakan Domain Tool.
  - Menambahkan Obstruction sebagai bangunan atau peralatan.
  - Menambahkan sumber emisi toksik sederhana (misalnya Point Source) di area terbuka.

2. Tingkat Menengah (Intermediate) – Waktu: 3 Hari (24 Jam)

Topik:
- Modul 4: Pemodelan Ledakan dengan exploCFD – Efek Overpressure
  - Memilih Jenis Sumber Ledakan yang Tepat di exploCFD (Berdasarkan Skenario Industri dan Data yang Tersedia)
  - Mengatur Parameter Sumber Ledakan: Massa Bahan Bakar, Panas Pembakaran, Efisiensi Ledakan, Lokasi Sumber
  - Memodelkan Efek Blast Overpressure di Lingkungan Industri (Peta Tekanan Lebih, Pressure Contours)
  - Faktor-faktor yang Mempengaruhi Blast Overpressure: Jarak dari Sumber Ledakan, Kekuatan Ledakan, Geometri Lingkungan, Konfinemen
  - Menggunakan Probe dan Sensor di exploCFD untuk Mengukur Blast Overpressure pada Lokasi Tertentu
  - Analisis Hasil Simulasi Blast Overpressure dan Interpretasi Zona Bahaya Berdasarkan Kriteria Kerusakan
- Modul 5: Pemodelan Ledakan dengan exploCFD – Efek Fragmen
  - Memodelkan Efek Fragmen dari Ledakan di exploCFD (Generasi Fragmen, Distribusi Ukuran dan Kecepatan Fragmen)
  - Faktor-faktor yang Mempengaruhi Efek Fragmen: Jenis Ledakan, Jenis Peralatan yang Meledak, Kekuatan Ledakan
  - Analisis Distribusi Fragmen dan Jarak Jangkauan Fragmen di Lingkungan Industri
  - Menggunakan Fragment Analysis Tools di exploCFD untuk Menganalisis Bahaya Fragmen
  - Integrasi Hasil Pemodelan Blast Overpressure dan Fragmen untuk Analisis Risiko Ledakan yang Lebih Komprehensif
- Modul 6: Pemodelan Dispersi Toksik dengan inFlux – Dispersi di Udara Terbuka
  - Memilih Jenis Sumber Emisi Toksik yang Tepat di inFlux (Berdasarkan Skenario Industri dan Properti Zat Beracun)
  - Mengatur Parameter Sumber Emisi Toksik: Laju Emisi, Durasi Emisi, Tinggi Emisi, Properti Zat Beracun (Berat Molekul, Densitas, Titik Didih, Data Toksikologi)
  - Memodelkan Dispersi Zat Beracun di Udara Terbuka dengan inFlux (Peta Konsentrasi, Concentration Contours, Plume Dispersion)
  - Faktor-faktor yang Mempengaruhi Dispersi di Udara Terbuka: Kondisi Meteorologi (Kecepatan dan Arah Angin, Stabilitas Atmosfer), Topografi, Obstacles
  - Menggunakan Probe dan Sensor di inFlux untuk Mengukur Konsentrasi Toksik pada Lokasi Tertentu
  - Analisis Hasil Simulasi Dispersi Toksik dan Interpretasi Zona Bahaya Berdasarkan Batas Paparan (AEGL, ERPG, TEEL)
Metode Pengajaran:
- Laktur Interaktif dengan Penjelasan Detail Parameter Input dan Fitur Software exploCFD dan inFlux Tingkat Menengah
- Diskusi Kelompok: Studi Kasus tentang Pemodelan Ledakan dan Dispersi Toksik pada Skenario Industri Sederhana
- Demonstrasi Pengaturan Parameter Simulasi dan Analisis Hasil oleh Instruktur di exploCFD dan inFlux
- Latihan Hands-on Berkelompok: Membuat Model Skenario Ledakan dan Dispersi Sederhana dan Menganalisis Hasil
- Sesi Tanya Jawab dan Diskusi tentang Pemilihan Parameter Input yang Tepat dan Interpretasi Hasil Simulasi
Waktu Pelatihan: 24 Jam (3 Hari)
Sumber Referensi:
- Industrial Explosion Handbook oleh Field, P. (Bab tentang Efek Ledakan dan Dispersi Toksik, Metode Pemodelan Sederhana).
- Dokumentasi User Manual untuk software exploCFD dan inFlux (Bab Tingkat Menengah tentang Pemodelan Ledakan dan Dispersi, Contoh Tutorial).
- Referensi Data Properti Bahan Kimia dan Toksikologi (MSDS, Toxicology Databases).
- Materi Presentasi Pelatihan Tingkat Menengah
- Contoh Model exploCFD dan inFlux Tingkat Menengah dan Studi Kasus Sederhana
Contoh Hands-on:
- Sesi 3: Pemodelan Ledakan VCE di exploCFD dan Analisis Blast Overpressure
  - Peserta membuat model skenario Vapor Cloud Explosion (VCE) di exploCFD, misalnya kebocoran gas mudah terbakar di area terbuka.
  - Mengatur sumber ledakan sebagai Vapor Cloud dengan parameter yang ditentukan.
  - Menjalankan simulasi dan menganalisis hasil blast overpressure (peta tekanan lebih, pressure contours).
  - Menentukan zona bahaya blast overpressure berdasarkan kriteria kerusakan yang diberikan.
- Sesi 4: Pemodelan Efek Fragmen dari Ledakan Tangki Bertekanan di exploCFD
  - Peserta membuat model ledakan tangki bertekanan di exploCFD.
  - Mengatur sumber ledakan sebagai Vessel Burst dengan parameter yang ditentukan.
  - Menjalankan simulasi dan menganalisis efek fragmen (distribusi fragmen, jarak jangkauan).
  - Menentukan zona bahaya fragmen berdasarkan hasil analisis.
- Sesi 5: Pemodelan Dispersi Gas Beracun di inFlux dan Analisis Zona Bahaya Toksik
  - Peserta membuat model dispersi gas beracun (misalnya Chlorine) di inFlux dari kebocoran tangki penyimpanan.
  - Mengatur sumber emisi toksik sebagai Tank Leak dengan parameter yang ditentukan (laju emisi, properti Chlorine).
  - Mengatur kondisi meteorologi (kecepatan angin, stabilitas atmosfer).
  - Menjalankan simulasi dan menganalisis dispersi toksik (peta konsentrasi, concentration contours).
  - Menentukan zona bahaya toksik berdasarkan batas paparan AEGL/ERPG yang diberikan.

3. Tingkat Mahir (Advanced) – Waktu: 4 Hari (32 Jam)

Topik:
- Modul 7: Pemodelan Skenario Ledakan dan Dispersi Kompleks
  - Pemodelan Ledakan dan Dispersi di Lingkungan Industri yang Kompleks (Tata Letak Pabrik Realistik, Bangunan, Peralatan, Topografi)
  - Pemodelan Ledakan Bertingkat (Multi-Stage Explosions) dan Efek Domino (Domino Effects)
  - Pemodelan Ledakan dan Dispersi dengan Mempertimbangkan Interaksi Struktur Bangunan (Refleksi Ledakan, Blast Loading pada Struktur, Dampak Fragmen pada Struktur)
  - Pemodelan Skenario Kebakaran Pasca-Ledakan (Post-Explosion Fire Scenarios) (Pengenalan Konsep)
  - Pemodelan Dispersi Zat Beracun dengan Mempertimbangkan Reaksi Kimia dan Transformasi Zat di Atmosfer (Pengenalan Konsep)
- Modul 8: Fitur Lanjutan Software dan Validasi Model
  - Penggunaan Fitur Lanjutan exploCFD: Multi-Mesh, Adaptive Mesh Refinement, Parameter Studies, Optimization Tools (Pengenalan)
  - Penggunaan Fitur Lanjutan inFlux: Dense Gas Dispersion, Complex Terrain Dispersion, Chemical Reaction Modeling (Pengenalan)
  - Validasi Model Ledakan dan Dispersi: Pentingnya Validasi, Metode Validasi (Perbandingan dengan Data Eksperimen Skala Penuh, Data Kecelakaan Nyata), Batasan Validasi
  - Analisis Sensitivitas Parameter Input Model: Identifikasi Parameter yang Paling Berpengaruh terhadap Hasil Simulasi, Analisis Ketidakpastian Model
  - Dokumentasi dan Pelaporan Hasil Pemodelan Tingkat Profesional (Laporan Teknis Komprehensif, Gambar Desain, Data Simulasi)
- Modul 9: Integrasi Hasil Pemodelan dengan Analisis Risiko dan Studi Kasus Industri Nyata
  - Integrasi Hasil Pemodelan Ledakan dan Dispersi dengan Analisis Risiko Kuantitatif (Quantitative Risk Assessment – QRA)
  - Penggunaan Hasil Pemodelan untuk Penentuan Zona Bahaya dalam QRA dan Perhitungan Frekuensi dan Konsekuensi
  - Pengembangan Strategi Mitigasi dan Pengurangan Risiko Berdasarkan Hasil Pemodelan (Desain Layout Pabrik yang Lebih Aman, Sistem Proteksi Ledakan, Sistem Deteksi dan Mitigasi Dispersi Toksik)
  - Studi Kasus Industri Nyata: Aplikasi Pemodelan Ledakan dan Dispersi dalam Analisis Risiko dan Desain Keselamatan di Industri Kimia, Minyak & Gas, Petrokimia, dan Industri Proses Lainnya
  - Tren Terkini dan Pengembangan dalam Pemodelan Ledakan dan Dispersi untuk Keselamatan Industri
Metode Pengajaran:
- Seminar dan Presentasi Pakar Industri tentang Studi Kasus Kompleks dan Aplikasi Tingkat Lanjut Pemodelan Ledakan dan Dispersi
- Diskusi Panel: Tantangan Pemodelan Ledakan dan Dispersi pada Skenario Industri Kompleks dan Solusi Pemodelan Tingkat Lanjut
- Studi Kasus Mendalam: Analisis Laporan Pemodelan Ledakan dan Dispersi Nyata dari Proyek Industri, Evaluasi Metodologi Pemodelan, dan Interpretasi Hasil
- Latihan Hands-on Proyek Kelompok: Membangun Model Industri Kompleks dan Melakukan Analisis Tingkat Lanjut (Analisis Sensitivitas, Validasi Sederhana, Integrasi dengan QRA)
- Presentasi Proyek Kelompok dan Sesi Peer Review, Umpan Balik dari Instruktur dan Pakar Industri
Waktu Pelatihan: 32 Jam (4 Hari)
Sumber Referensi:
- Industrial Explosion Handbook oleh Field, P. (Seluruh Bab, Fokus pada Pemodelan Tingkat Lanjut, Validasi Model, dan Studi Kasus).
- Dokumentasi User Manual untuk software exploCFD dan inFlux (Bab Tingkat Lanjut tentang Fitur Kompleks, Validasi, dan Studi Kasus Industri).
- Buku Teks Tingkat Lanjut tentang Ledakan, Pembakaran, Dinamika Fluida Komputasi, dan Analisis Risiko Proses.
- Jurnal Ilmiah dan Publikasi Teknik tentang Pemodelan Ledakan dan Dispersi, Validasi Model CFD, dan Studi Kasus Aplikasi Industri.
- Standar dan Panduan Industri terkait Pemodelan Ledakan dan Dispersi untuk Analisis Risiko dan Desain Keselamatan (Misalnya CCPS Guidelines, UK HSE Guidance, European Union Directives).
- Materi Presentasi Pelatihan Tingkat Mahir dan Makalah Tambahan dari Pakar Industri.
- Contoh Model exploCFD dan inFlux Kompleks dan Studi Kasus Tingkat Lanjut.
Contoh Hands-on:
- Sesi 6: Proyek Kelompok: Pemodelan Ledakan dan Dispersi pada Plant Industri Petrokimia Kompleks
  - Peserta dibagi kelompok dan diberikan studi kasus plant industri petrokimia yang kompleks (denah tata letak pabrik, data peralatan proses, data inventaris bahan berbahaya, kondisi meteorologi dominan).
  - Setiap kelompok membangun model plant industri di exploCFD dan inFlux, termasuk bangunan, peralatan, tangki penyimpanan, dan infrastruktur lainnya.
  - Memodelkan skenario ledakan dan dispersi yang kompleks di plant industri (misalnya ledakan VCE di area proses, BLEVE tangki penyimpanan LPG, dispersi gas beracun dari kebocoran pipa).
  - atau
    
    tracon.co.id
- Sesi 7: Analisis Sensitivitas dan Validasi Sederhana Model Proyek Industri
  - Setiap kelompok melakukan analisis sensitivitas terhadap parameter input model (misalnya kekuatan ledakan, laju emisi toksik, kecepatan angin, stabilitas atmosfer) pada model plant industri mereka.
  - Melakukan validasi model secara sederhana dengan membandingkan hasil simulasi dengan data empiris atau data dari literatur (jika memungkinkan dan relevan).
- Sesi 8: Presentasi Hasil Proyek Industri dan Diskusi Integrasi dengan Analisis Risiko
  - Setiap kelompok menyiapkan presentasi hasil proyek mereka, termasuk metodologi pemodelan, model exploCFD dan inFlux, hasil simulasi ledakan dan dispersi, analisis sensitivitas, upaya validasi, dan kesimpulan/rekomendasi untuk mitigasi risiko.
  - Presentasi proyek kelompok dan sesi peer review, umpan balik dari instruktur dan pakar industri.
  - Diskusi tentang integrasi hasil pemodelan ledakan dan dispersi dengan proses analisis risiko kuantitatif (QRA) dan aplikasi dalam desain keselamatan industri.

Sumber Referensi Tambahan (Umum untuk Semua Tingkat):

Buku Utama:
- Industrial Explosion Handbook oleh Field, P. (Edisi Terbaru).
- Buku teks tentang Process Safety, Chemical Process Hazard Analysis, Quantitative Risk Assessment, Computational Fluid Dynamics, Atmospheric Dispersion Modeling, dan Toxicology.