cover
Contact Name
-
Contact Email
-
Phone
-
Journal Mail Official
-
Editorial Address
-
Location
Kab. sleman,
Daerah istimewa yogyakarta
INDONESIA
Teknofisika
ISSN : -     EISSN : -     DOI : -
Arjuna Subject : -
Articles 70 Documents
Optimasi Proses Evakuasi dalam Menghadapi Situasi Darurat pada Gedung Grha Sabha Pramana (Studi Kasus Acara Wisuda) Andhika, Pradita Khalis; Kasim, Fadli; Hawibowo, Singgih
Teknofisika Vol 2, No 2 (2013)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (811.202 KB)

Abstract

UGM termasuk Gedung GSP berada di kawasan DIY yang termasuk zona gempa 3. Gedung GSP adalah gedung publik yang mampu memuat lebih dari 7000 orang untuk acara wisuda. Analisis untuk mengetahui area berbahaya di dalam gedung menjadi kebutuhan. Setelah gempa bumi berlalu, pengunjung perlu segera dievakuasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi evakuasi antara lain faktor pengunjung, petugas, jalur evakuasi, dan kekuatan gedung. Analisis faktor yang berpengaruh digunakan untuk optimasi waktu total evakuasi. Tujuannya adalah menjamin keselamatan pengunjung gedung. Analisis optimasi proses evakuasi dilakukan dengan memperhitungkan waktu evakuasi optimal, analisis performa fisik gedung, dan karakteristik pengunjung gedung. Perhitungan waktu evakuasi optimal didasarkan kepada teori Togawa yang menggunakan variabel jumlah orang, lebar pintu/lorong, kapasitas aliran pada pintu/lorong, jarak terjauh yang ditempuh, dan kecepatan gerak manusia. Perhitungan kecepatan gerak didasarkan kepada teori Chien untuk ruang dan area yang luas, dan didasarkan kepada data empiris dari perekaman video digital untuk lorong dan tangga. Pengunjung dibagi menjadi 2 kelompok (orang tua dan wisudawan) untuk memudahkan perhitungan kecepatan evakuasi. Waktu evakuasi (untuk mengosongkan gedung) dalam kondisi optimal dari dalam gedung maksimal 32 menit untuk menuju luar gedung. Sedangkan untuk menuju tempat berkumpul maksimal 35 menit dari dalam gedung. Waktu evakuasi (untuk mengosongkan gedung) pada kondisi saat ini sebagai pembandingnya adalah maksimal 108 menit dan 111 menit untuk masing-masing tujuan. Hal ini menunjukkan manajemen evakuasi saat ini masih jauh dari optimal.
Desain Konseptual Safety Instrumented System pada Proses Penggilingan Batubara Astuti, Rini; Suryopratomo, Kutut; Wardana, Awang Noor Indra
Teknofisika Vol 1, No 2 (2012)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (62.757 KB)

Abstract

Batubara yang digunakan untuk proses pembakaran di ruang bakar di PT. Indonesia Power UBP Suralaya berukuran 200 mesh dengan suhu pada outlet mill dijaga 66oC (suhu aman 54-66oC) agar pembakaran optimal. Bahaya dapat terjadi pada mill jika suhu pada outlet mill tinggi dan adanya self combustion dapat berakibat terjadinya ledakan. Terbatasnya jumlah mill di setiap unit dan seringnya terjadi gangguan pada mill menjadi latar belakang dilakukan penelitian untuk membuat desain konseptual Safety Instrumented System (SIS). Desain konseptual SIS untuk mill menggunakan sensor termokopel; logic solver DCS sebagai safety PLC; guillotine damper dan PA Fan sebagai final element. Berdasarkan standar ISA, penentuan Safety Integrity Level(SIL) sasaran untuk setiap Safety Instrumented Function (SIF) dengan metode Risk Graph menghasilkan SIL 1 untuk SIF 1, SIF 2 dan SIF 3. Penghitungan SIL rancangan dengan metode Simplified Equation (SE) dan Fault Tree Analysis (FTA) menghasilkan SIL 2 untuk SIF 1 dan SIF 2; SIL 1 untuk SIF 3 dengan konfigurasi 1oo1 untuk semua komponen SIS dan test interval 4 bulan untuk termokopel dan guillotine damper; 10 bulan untuk DCS. Verifikasi desain konseptual SIS dengan Safety Requirements Specification (SRS) didapatkan semua SIL rancangan sudah memenuhi SIL sasaran. Modifikasi desain konseptual SIS bertujuan untuk memberikan alternative test interval dan mengevaluasi kemungkinan SIL pada semua kemungkinan variasi test interval semua komponen SIS. Test interval yang divariasi adalah 4, 6, 9 dan 12 bulan untuk termokopel, guillotine damper dan PA Fan; 10 dan 12 bulan untuk DCS. Semua variasi test interval komponen pada SIF 1 didapatkan SIL 2, pada SIF 2 didapatkan SIL 1 dan SIL 2, dan pada SIF 3 didapatkan SIL 1.
Studi Kemampuan Adsorpsi Abu Sekam Padi untuk Mengolah Limbah Stronsium Nurwendi, Ahmad Fairuz
Teknofisika Vol 1, No 1 (2012)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (21.004 KB)

Abstract

Adsorpsi merupakan salah satu proses pengolahan limbah radioaktif cair. Proses adsorpsi dilakukan dengan melewatkan suatu fluida pada suatu padatan, sehingga zat-zat yang tidak diinginkan akan ditangkap oleh padatan tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui kemampuan adsorpsi abu sekam padi untuk mengolah limbah stronsium. Proses adsorpsi dilakukan menggunakan sistem kolom. Variabel yang divariasikan dalam penelitian ini adalah laju aliran dan konsentrasi limbah simulasi. Variasi laju aliran limbah simulasi 10, 15, dan 20 ml/menit dan variasi konsentrasi awal limbah simulasi 50 ppm, 100 ppm dan 150 ppm. Konsentrasi limbah stronsium dalam larutan setelah proses adsorpsi dianalisis menggunakan alat Spektroskopi Serapan Atom (SSA). Abu sekam padi sebelum dan sesudah proses adsorpsi dilakukan analisis XRD (X-Ray Diffraction) untuk mengetahui perubahan intensitas senyawa abu sekam padi. Hasil penelitian menunjukkan daya adsorpsi abu sekam padi meningkat seiring peningkatan laju alir dan konsentrasi awal limbah stronsium. Nilai optimum daya adsorpsi abu sekam padi tercapai saat konsentrasi awal 150 ppm dan laju alir 20 ml/menit dengan nilai efisiensi, faktor dekontaminasi, dan daya adsorpsi berurutan adalah 42,11716587 %, 1,727627914, dan 3,15878744 mg/g. Isoterm adsorpsi yang cocok untuk menggambarkan proses adsorpsi adalah isoterm Freundlich dan Langmuir. Hasil analisis XRD menunjukkan adanya penurunan intensitas senyawa SiO4.
Kajian Ilmiah Penyetelan Ulang Parameter Sistem Proteksi Turbin Unit 2 di Star Energy Geothermal Ltd. Agha, Muhammad; Sihana, Sihana; Effendy, Nazrul
Teknofisika Vol 2, No 3 (2013)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1263.796 KB)

Abstract

Semakin bertambahnya jumlah penduduk berarti semakin bertambah pula kebutuhan akan energi listrik. Salah satu solusi untuk memecahkannya yaitu dengan membangun PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi) sebagai penyedia energi listrik ramah lingkungan.Penelitian ini dilakukan untuk mengkaji kinerja dan tingkat kehandalan dari sistem proteksi vibrasi dari turbin unit 2 PLTP Wayang Windu, metode Fault Tree Analysis digunakan untuk mengetahui tingkat kehandalan suatu sistem yang disebut SIL (Safety Integrity Level). PFD (Probability of Failure on Demand) dari masing-masing sub-sistem sensor, sub-sistem logic solver dan sub-sistem aktuator juga dihitung guna menentukan SIL dari sistem tersebut.Menurut aturan IEC 61508, hubungan antara besarnya nilai PFD dengan SIL berbanding terbalik dan terdapat pengklasifikasian untuk mengetahui tingkat kehandalan pada suatu Plant/Kilang. Pada 2 turbin yang ada di PLTP Wayang Windu terdapat perangkat pengaman yaitu TSI (Turbine Supervisory Instrument) Bently Nevada 3500 yang berfungsi untuk merekam getaran pada shaft bearing. Pada Turbin unit 2, penyetelanSet Alert (High) dan Set Danger (High-High) pada TSI sebaiknya di-setting sama dengan TSI pada Turbin unit-1 yaitu pada batas 100 um (High) dan 146 um (High-High). Parameter lain adalah Set Time Delay yang sebaiknya diubah dari 100 milidetik menjadi 3 detik untuk menghindari sinyal palsu yang selama ini sering mematikan turbin sebagai langkah otomasi untuk upayapengamanan dari terjadinya kerusakan yang lebih meluas, padahal kondisi faktualnya getaran yang terjadi sangat singkat dan tidak membahayakan kinerja turbin yang sedang running, justru langkah berupa shut down yang terjadi berulang-ulang ini dapat mengganggu proses produksi dan mengakibatkan kerusakan pada turbin tersebut. Oleh karena itu, penyetelan yang dilakukan akan meningkatkan kehandalan dari sistem proteksi vibrasi pada turbin unit 2.
Analisis Scaling Silika pada Pipa Injeksi Brine di Lapangan Panas Bumi Dieng dengan Studi Kasus di PT. Geo Dipa Energi Wahyudityo, Rendra; Harto, Andang Widi; Suryopratomo, Kutut
Teknofisika Vol 2, No 1 (2013)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (238.455 KB)

Abstract

Scaling silika yang terjadi di jalur pipa injeksi brine merupakan sebuah masalah penting yang terjadi di lapangan panas bumi Dieng. Scaling silika menyebabkan proses injeksi brine menjadi terganggu, dimana proses tersebut bertujuan untuk menjaga volume reservoir panas bumi dan menjaga kuantitas uap produksi dalam jangka panjang. Oleh karena itu kajian tentang masalah scaling silika di jalur injeksi brine pada suatu lapangan panas bumi dirasa sangat diperlukan. Pemodelan yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui parameter apa yang paling berpengaruh terhadap proses pembentukan scaling silika di jalur injeksi brine, terkait dengan laju penebalan scaling dan posisi dimana scaling mulai terbentuk khususnya di jalur pipa injeksi brine yang menghubungkan sumur produksi 7 (PAD 7) ke sumur injeksi 33 (PAD 33) di lapangan panas bumi Dieng. Hasil pemodelan menunjukkan bahwa pH brine merupakan parameter yang paling berpengaruh terhadap laju penebalan scaling per tahun sedangkan kadar silika amorphous terlarut dalam brine merupakan parameter yang paling berpengaruh terhadap posisi dimana scaling silika mulai terbentuk di sepanjang jalur pipa injeksi. Berdasarkan hasil pemodelan, scaling silika berpotensi untuk tidak terjadi di jalur pipa injeksi brine (PAD 7 - PAD 33) di lapangan panas bumi Dieng apabila kadar silika amorphous terlarut dalam brine berada dibawah nilai 170 ppm dan atau pH brine bernilai di bawah 4.
Potensi Energi Limbah Usaha Mikro Kecil dan Menengah di Kecamatan Ngemplak dan Nogosari Boyolali Jawa Tengah Budiarto, Rachmawan; Aliyah, Fitrotun
Teknofisika Vol 1, No 1 (2012)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (19.463 KB)

Abstract

Kecamatan Ngemplak dan Nogosari di Kabupaten Boyolali Jawa Tengah memiliki kepadatan Usaha Mikro Kecil dan Menengah (UMKM) yang cukup tinggi dengan sebaran lokasi yang relatif tidak terlalu luas. Berbagai jenis limbah aktifitas bisnis UMKM di kawasan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Pemanfaatan lebih lanjut limbah tersebut berpotensi mempertinggi pendapatan sekaligus ketahanan energi UMKM. Survey dilakukan terhadap 1227 UMKM di dua kecamatan tersebut untuk mengetahui antara lain jenis dan kuantitas limbah. Analisis kemudian difokuskan pada UMKM yang menghasilkan limbah yang dapat dimanfaatkan sebagai energi terbarukan melalui teknologi sederhana dan banyak dikenal. Dari analisis diketahui bahwa penerapan teknologi biobriket dan biodigester penghasil biogas terhadap limbah 536 UMKM terpilih di dua kecamatan tersebut berpotensi memberikan energi (non-listrik) sekitar 2,59 GWh/bulan. Potensi besar tersebut membuka langkah komprehensif lanjutan pengembangan aplikasi teknologi energi terbarukan dan mekanisme transfer antar produsen dan konsumen energi di kawasan tersebut.
Rancang Bangun Sensor Pengukur Level Interface Air dan Minyak pada Mini Plant Separator Nugroho, Ade Setio; Faridah, Faridah; Suryopratomo, Kutut
Teknofisika Vol 2, No 2 (2013)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1447.501 KB)

Abstract

Pada penelitian ini dibuat rancang bangun sensor pengukur interface air dan minyak pada mini plant separator dengan menggunakan 2 metode, yaitu sensor kapasitif dan sensor resistif. Untuk sensor kapasitif, air dan minyak berperan sebagai dielektriknya, di mana perubahan nilai kapasitansinya berdasarkan perubahan ketinggian plat konduktor yang terendam air. Untuk sensor resistif, potensiometer digunakan sebagai sensing element, pelampung yang memiliki massa jenis diantara air dan minyak, dihubungkan ke potensiometer menggunakan lengan, perubahan ketinggian air akan merubah posisi pelampung yang akan memutar potensiometer. Berdasarkan hasil pengujianterhadap sensor kapasitif dan resistif, sensor kapasitif tidak bisa digunakan untuk studi kasus penelitian ini, karena memiliki pengukuran yang tidak stabil dan time response yang lama. Tanpa rangkaian amplifier, sensor resistif yang digunakan memiliki rentang tegangan keluaran sebesar 0,35 V – 0,67 V. Setelah melewati rangkaian amplifier rentang tengangan keluaran menjadi 2,56 V – 4,88 V dengan sensitivitas sebesar 0,25 volt/cm. Sensor memiliki inakurasi sebesar 1 cm yang disebabkan oleh histeresis. Histeresis tidak bisa dihindari, namun bisa dikurangi dengan memperbesar volume dari pelampung, agar nilai dari gaya angkat bertambah. Bisa juga dengan memperpanjang lengan, agar torsi yang dihasilkan lebih besar.
Pengaruh Bentuk dan Cacah Kubu Sirip pada Aliran di Dalam Pipa Ritonga, Anwar Ramadhan; Suryopratomo, Kutut; Sihana, Sihana
Teknofisika Vol 1, No 2 (2012)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (115.05 KB)

Abstract

Telah dilakukan eksperimen tentang pengaruh dari bentuk dan cacah kubu sirip pada aliran di dalam pipa. Eksperimen ini dilatarbelakangi oleh gagasan Victor Schauberger bahwa penambahan sirip pada pipa dalam sistem aliran fluida di dalam pipa dapat mengurangi friksi pada dinding pipa. Pada eksperimen ini ada dua jenis sirip yang digunakan, yaitu sirip tegak dan sirip lengkung dengan variasi jumlah kubu dan jarak antar kubu untuk masing-masing bentuk sirip. Tujuan dari eksperimen ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh variasi bentuk dan cacah kubu sirip di dalam pipa untuk mengurangi kerugian energi (pressure drop) dengan pipa polos sebagai pembanding. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa penambahan sirip memberikan pengaruh terhadap perubahan nilai reduksi hambatan aliran, untuk variasi jumlah kubu pada sirip tegak memiliki nilai reduksi hambatan aliran sebesar 0,22 % pada jumlah kubu sebanyak 1, sebesar 0,13 % pada jumlah kubu sebanyak 2, sebesar 0,16 % pada jumlah kubu sebanyak 3, sebesar 0,069 % pada jumlah kubu sebanyak 4, dan sebesar 0,063 % pada jumlah kubu sebanyak 5, sedangkan untuk variasi jumlah kubu pada sirip lengkung memiliki nilai reduksi hambatan aliran sebesar 0,19 % pada jumlah kubu sebanyak 1, sebesar 0,19 % pada jumlah kubu sebanyak 2, sebesar 0,13 % pada jumlah kubu sebanyak 3, sebesar 0,19 % pada jumlah kubu sebanyak 4, dan sebesar 0,21 % pada jumlah kubu sebanyak 5. Berdasarkan data tersebut, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa variasi jumlah kubu sirip tegak memiliki nilai reduksi hambatan aliran yang semakin menurun seiring dengan penambahan jumlah kubunya, sedangkan untuk variasi jumlah kubu sirip lengkung memiliki nilai reduksi hambatan aliran yang semakin meningkat seiring dengan penambahan jumlah kubunya.
Optimasi Pembentukan Lapisan Boron P+ pada Permukaan Belakang Sel Surya untuk Peningkatan Efisiensi Sel Surya berbasis Wafer Silikon Monokristal Prakoso, Ari Bimo; Ferdiansjah, Ferdiansjah; Faridah, Faridah
Teknofisika Vol 1, No 1 (2012)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (26.853 KB)

Abstract

Efisiensi sel surya dapat ditingkatkan dengan mengurangi rekombinasi pada permukaan belakang dari sel surya. Salah satu strategi yang dapat digunakan untuk mengurangi rekombinasi pada permukaan belakang adalah dengan mengurangi konsentrasi pembawa muatan minoritas di bagian permukaan belakang sel surya. Kondisi ini dapat dicapai dengan membuat lapisan boron p+ pada permukaan belakang sel surya yang memiliki konsentrasi lebih tinggi daripada basis dan memiliki tipe doping yang sama, dikenal sebagai lapisan boron -back surface field (B-BSF). Saat ini berdasarkan kecenderungan eksperimental, didapatkan bahwa peningkatan konsentrasi doping dan ketebalan lapisan B-BSF akan meningkatkan efisiensi sel surya. Akan tetapi, pada proses fabrikasi B-BSF eksperimental, ditemukan bahwa meningkatkan ketebalan lapisan BSF sangat sulit dan meningkatkan biaya. Oleh karena itu diperlukan studi untuk menganalisis sampai batas mana usaha untuk meningkatkan ketebalan lapisan BSF secara eksperimental dapat memberikan peningkatan nilai efisiensi yang memadai untuk digunakan pada industri sel surya di masa depan. Pada penelitian ini telah dilakukan analisis secara simulasi, pengaruh ketebalan dan konsentrasi lapisan boron BSF terhadap efisiensi pada sel surya berbasis wafer silikon monokristal. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak PC1D. Simulasi dilakukan pada wafer 300 mikron dengan doping dasar tipe-p 1,50x1016/cm3 dan emitter tipe-n dengan ketebalan 1,56 mikron dan konsentrasi doping 7,5x1018/cm3 yang memiliki efisiensi 16,30%.Hasil simulasi menunjukkan bahwa secara umum semakin tebal lapisan boron p+ dan semakin tinggi konsentrasi dopingnya, efisiensinya akan semakin meningkat. Pengecualian terdapat pada ketebalan lapisan diatas 220 mikron dan konsentrasi diatas 1,26x1019/cm3. Hasil ini sesuai dengan kecenderungan eksperimental dan memprediksikan bahwa kecenderungan ini akan berlanjut sampai nilai ketebalan lapisan BSF yang sangat ekstrim. Akan tetapi ditemukan bahwa laju peningkatan efisiensi terhadap peningkatan ketebalan lapisan BSF mengalami penurunan secara signifikan setelah ditingkatkan melebihi ketebalan 20 mikron. Selanjutnya optimasi dilakukan untuk memaksimalkan efisiensi sel surya terhadap variasi dari ketebalan dan konsentrasi. Ditetapkan tiga pembatas yakni konsentrasi doping, ketebalan lapisan dan peningkatan efisiensi marjinal terhadap peningkatan ketebalan lapisan. Untuk konsentrasi doping NBSF dibatasi 1017/cm3≤NBSF≤1020/cm3 dan ketebalan lapisan WBSF dibatasi sampai 20 mikron. Sebagai pertimbangan kompromi antara usaha untuk peningkatan efisiensi dan kemudahan dalam pembuatan lapisan BSF, ditetapkan bahwa nilai optimum harus memberikan peningkatan efisiensi marjinal terhadap peningkatan ketebalan lapisan lebih besar atau sama dengan 0,01%/mikron. Optimasi matematis dilakukan dengan metode brute force search. Berdasarkan hasil optimasi, direkomendasikan untuk meningkatkan ketebalan lapisan boron hingga 20 mikron dan meningkatkan konsentrasi sampai 3,40x1018/cm3. Apabila rekomendasi desain dapat dipenuhi, efisiensi sel surya dengan boron p+ dapat ditingkatkan hingga 17,58%.
Identifikasi Sistem Governor Control Valve Dalam Menjaga Kestabilan Putaran Turbin Uap PLTP Wayang Windu Unit 1 Sadono, Sri; Sihana, Sihana; Effendy, Nazrul
Teknofisika Vol 2, No 3 (2013)
Publisher : Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (412.62 KB)

Abstract

Salah satu komponen penting dalam sistem PLTP adalah sistem Governor Katup Kontrol.Pada sistem PLTP, katup kontrol digunakan untuk mengatur jumlah volume uap di dalam pipa sebelum menuju ke turbin uap. Untuk menentukan besar kecilnya bukaan katup, katup kontrol mendapatkan perintah dari suatu kontroler yang disebut governor. Turbin uap PLTP WW Unit 1 disetel agar selalu pada putaran 3000 rpm, untuk itu perlu dilakukan pengendalian katup kontrolagar aliran uap menuju turbin selalu stabil. Pada penelitian ini dibahas mengenai penyetelan ulang kontroler agar memiliki karakteristik respon sistem yang sesuai dengan tuntutan desain. Penyetelan ulang kontroler dilakukan dengan melakukan variasi autotune, yaitu metode Robust Response Time, Integral absolute Error (IAE), Integral Square Error (ISE), Integral Time Absolute Error (ITAE), danIntegral Time Square Error (ITSE). Dari berbagai metode yang diterapkan, terbukti bahwa penyetelan dengan metode ISE memiliki karakteristik yang paling baik dibandingkan dengan metode lain, yaitu menghasilkan kontroler jenis PI dengan Kp = 5 dan τi = 10 dengan karakteristik sistem overshoot = 8,29% , rise time = 0,0431 s , peak time = 0,153 s dan settling time = 1,04. Hal ini menunjukkan perubahan yang signifikan karena sistem sebelumnya memiliki %OS 41,7% dan settling time sebesar 1,63 s dan rise time sebesar 0,138 s.