59
PENGERTIAN BAHAN PELEDAK KLASIFIKASI KARAKTERISTIK TIPE DAN JENIS HANDAK INDUSTRI

bab 2.ppt

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: bab 2.ppt

PENGERTIAN BAHAN PELEDAK KLASIFIKASI KARAKTERISTIK TIPE DAN JENIS HANDAK INDUSTRI

Page 2: bab 2.ppt

DEFINISI BAHAN PELEDAK(industri / komersial)

Bahan peledak adalah suatu bahan kimia senyawa tunggal atau campuran berbentuk padat, cair, gas atau campurannya yang apabila dikenai suatu aksi panas, benturan, gesekan atau ledakan awal akan mengalami suatu reaksi kimia eksotermis sangat cepat yang hasil reaksinya sebagian atau seluruhnya berbentuk gas dan disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang secara kimia lebih stabil.

Hasil ledakan: (Langefors, 1978)– P = 100.000 atm 101.500 kg/cm2 10.000 Mpa– T = 4000° C– Daya (energi) = 25.000 MW = 25 x 106 kW = 5.950.000 kcal /s (1 kW = 0,238 kcal /s)

Bandingkan, Steel barrel: Kekuatan sampai dengan 5.000 atm 500 MPa Titik leleh = 1.500° C Titik didih = 3.000° C

Energi Gelatin explosive dalam 1 m kolom lub.ledak: • Power = 1.200 kcal/kg/m ; kecep. detonasi = 4.000 m/s

• Didalam lubang ledak = kcal/s 10 x48 s

m4000 x

m

kcal1200 5

Page 3: bab 2.ppt

PEMBAKARAN (COMBUSTION)

Reaksi permukaan yang eksotermis dan dijaga keberlangsungannya oleh panas yang dihasilkan dari reaksi itu sendiri dan produknya berupa pelepasan gas-gas.

Contoh:CH3(CH2)10CH3 + 18½ O2 12 CO2 + 13 H2O

Kriteria:– Melibatkan reaksi kimia

– Okdigen tersedia berlebih di udara bebas

– Motor bakar (bensin atau solar): tidak perlu tangki oksigen

– Metoda pemadaman kebakaran: isolasi benda terbakar dari oksigen

diesel oil

Page 4: bab 2.ppt

LEDAKAN (EXPLOSION)

Ekspansi seketika yang cepat dari gas menjadi bervolume lebih besar dari sebelumnya diiringi suara keras dan efek mekanis yang merusak.

Contoh:Tangki bertekanan meledakBalon karet meletus

Kriteria: Tidak melibatkan reaksi kimia Transfer energi ke gerakan massa (efek mekanis) Disertai panas dan bunyi

Page 5: bab 2.ppt

DEFLAGRASI (DEFLAGRATION)

Adalah proses kimia eksotermis di mana transmisi dari reaksi dekomposisi didasarkan pada konduktivitas termal (heat/thermal conductivity)

Merupakan fenomena reaksi permukaan di mana reaksinya meningkat menjadi peledakan dengan kecepatan rendah, yaitu antara 300-1000 m/s, atau lebih rendah dari kecep suara (subsonic)

Deflagrasi terjadi pada reaksi peledakan LOW EXPLOSIVE (black powder):- Potassium nitrat + charcoal + sulfur 20NaNO3 + 30C + 10S 6Na2CO3 + Na2SO4+ 3Na2S +14CO2 +10CO + 10N2

- Sodium nitrat + charcoal + sulfur 20KNO3 + 30C + 10S 6K2CO3 + K2SO4+ 3K2S +14CO2 +10CO + 10N2

Page 6: bab 2.ppt

DETONASI (DETONATION)Adalah proses kimia-fisika yang mempunyai kecepatan reaksi sangat tinggi, sehingga

menghasilkan gas dan temperature sangat besar yang semuanya membangun ekspansi gaya yang sangat besar pula. Kecepatan reaksi yang sangat cepat dan diawali dengan panas tersebut menghasilkan gelombang tekanan kejut (shock compression wave) dan membebaskan energi dengan mempertahankan shock wave serta berakhir dengan ekspansi hasil reaksinya.

Contoh:TNT meledak : C7H5N3O6 1,75 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 5,25 CANFO meledak : 3 NH4NO3 + CH2 CO2 + 7 H2O + 3 N2

NG meledak : C3H5N3O9 3 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 0,25 O2

NG + AN meledak : 2 C3H5N3O9 + NH4NO3 6 CO2 + 7 H2O + 4 N4 + O2

Kriteria:- Melibatkan reaksi kimia- Oksigen utk reaksi terdapat dalam bahan itu sendiri (tanpa oksigen dari udara)- Handak dapat digunakan dalam lubang ledak- Reaksi ledakan tidak dapat dipadamkan- Reaksi sangat cepat (> Kecepatan suara supersonic); contoh VoDANFO = 4500 m/s- Shock compression: mempunyai daya dorong sangat tinggi, merobek retakan yang sudah ada sebelumnya- Shock wave: bahaya symphatetic detonation, menentukan safety distance- Ada ledakan (gerakan massa, bunyi dan panas)

Page 7: bab 2.ppt

SEGITIGA PEMBAKARAN

Page 8: bab 2.ppt

SEGITIGA DETONASISEGITIGA DETONASI

Page 9: bab 2.ppt

KLASIFIKASI BAHAN PELEDAK

BAHAN PELEDAK

BAHAN PELEDAK KUAT(HIGH EXPLOSIVES)

BAHAN PELEDAK LEMAH(LOW EXPLOSIVES)

PRIMER

CONTOH:Pb Azide

Pb StypnateHg Fulminate

SEKONDER

CONTOH:NGTNTPETN

DinamitEmulsiANFO

TERSIER

CONTOH:ANAP

DNT

PIROTEKNIK

CONTOH:Thermite

Delay compositionIgnition charge

PROPELAN

LIQUID PADAT

MONO

CONTOH:NitramineHydrazine

KOMPOSIT

CONTOH:LOxFuel

SINGLEBASE

CONTOH:Nitro cellulose

DOUBLE BASE

CONTOH:NC / NG

TRIPLE BASE

CONTOH:NC / NG / NQ

COMPOSITE

CONTOH:NC / NG / AP /

Al / RDX

Page 10: bab 2.ppt

KLASIFIKASI BAHAN PELEDAK INDUSTRIKLASIFIKASI BAHAN PELEDAK INDUSTRI

BAHAN PELEDAK INDUSTRI (Mike Smith, 1988)

BAHAN PELEDAK KUAT

AGEN PELEDAKAN

BAHAN PELEDAK KHUSUS

Dinamit

Gelatine

TNT ANFO

Slurries

EmulsiHybrid ANFOSlurry mixtures

Seismik

Trimming

PermissibleShaped chargesBinary

LOX

Compressed air/ gas

Expansion agents

Mechanical methods

Water jets

Liquid

Jet piercing

PENGGANTI BAHAN PELEDAK

Page 11: bab 2.ppt

KARAKTERISTIK BAHAN PELEDAK

• Karakter fisik• Karakter kinerja detonasi

Page 12: bab 2.ppt

DensitasDensitas

SensitivitasSensitivitas

Ketahanan Thd. Ketahanan Thd. AirAir

Kestabilan Kestabilan KimiawiKimiawi

Karakteristik GasKarakteristik Gas

((densitydensity))((sensitivitysensitivity))((water resistancewater resistance))((chemical stabilitychemical stability))((Fumes Fumes characteristicscharacteristics))

Page 13: bab 2.ppt

• Berat bahan peledak per unit volume diekspresikan dalam satuan gr/cc

• Densitas bhn.peledak yang tinggi akan lebih mudah menghasilkan dead pressed (detonasi rendah akibat kehilangan sensitivitas karena terhambatnya tekanan) dibanding densitas yang rendah

• Loading density adalah berat per meter bhn.peledak didalam kolom lub.tembak (kg/m)

• Batuan masif - pakai densitas bhn. peledak tinggi

• Batuan berstruktur/lunak - pakai densitas bhn.peledak rendah

• Densitas ANFO 0,85 gr/cc

Page 14: bab 2.ppt

• Ukuran tingkat kemudahan inisiasi bhn.peledak atau ukuran minimal booster yang diperlukan

Ada beberapa macam kepekaan yaitu :•Sensitivity to shock adalah kepekaan bahan peledak terhadap benturan.•Sensitivity to friction adalah kepekaan suatu bahan peledak terhadap gesekan.•Sesitivity to heat adalah kepekaan bahan peledak terhadap panas.•Sesitivity to cap adalah kepekaan bahan peledak terhadap gelombang ledakan dari bahan peledak lain yang letaknya berjauhan dari bahan peledak tersebut.

Page 15: bab 2.ppt

Kemampuan bhn.peledak untuk melawan air disekitarnya tanpa kehilangan sensitifitas atau efisiensi

Ketahanan thd air bhn.peledak bervariasi. ANFO tidak tahan terhadap air (larut); sedangkan emulsi dan watergels tahan air

Fume berwarna coklat-orange dari gas NO menandakan hasil peledakan yang tidak efisien akibat bhn. peledak basah

Ketahanan thd air dapat dilakukan dengan melapisi lub. ledak atau menggunakan cartridge

Page 16: bab 2.ppt

• Kemampuan untuk tidak berubah secara kimia dan tetap mem-pertahankan sensitifitas selama dalam penyimpanan di gudang dengan kondisi tertentu

• Bhn.peledak yang tdk stabil (mis. NG based) mempunyai kemampuan stabil lebih pendek dan cepat rusak

• Faktor-faktor yang mempercepat ketdk stabilan kimiawi a.l: panas, dingin, kelembaban, kualitas bahan baku, kontaminasi, pengepakan, fasilitas gudang

• Tanda-tanda kerusakan a.l: kristalisasi, penambahan viskositas, dan penambahan densitas

• Gudang bh.peledak bawah tanah akan mengurangi efek perubahan temperatur

Page 17: bab 2.ppt

• Detonasi bhn.peledak menghasilkan gas-gas non-toxic (CO2, H2O, N2) dan toxic (NO, NO2, CO)

• Gas-gas ini perlu diperhatikan pada peledakan bawah tanah atau terbuka bila gerakan angin yang rendah

• Faktor-faktor yang menimbulkan gas toxic a.l: letak primer yang tidak tepat, kurang tertutup, air, komposisi bhn.peledak tidak baik, timing (sistem tunda) tidak tepat, dan adanya reaksi dengan batuan (sulfida atau karbonat)

Page 18: bab 2.ppt

Kekuatan Detonasi

Kecepatan Detonasi

Tekanan Detonasi

Tekanan Thd. Lubang Ledak

Daya Ledakan

Energi Efektif

(strength)(VOD)(detonation pressure)(borehole pressure)(explosive power) (effective energy)

Page 19: bab 2.ppt

KEKUATAN DETONASI(detonation strenght)

Absolute Weight Strength (AWS)– Energi panas maks handak teoritis didasarkan pada campuran kimawinya– Energi per unit berat handak dalam joules/gram– AWSANFO adalah 373 kj/gr dengan campuran 94% AN dan 6% FO

Relative Weight Strength (RWS)– Adalah kekuatan handak (dalam berat) dibanding dengan ANFO

– RWSHANDAK =

Absolute Bulk Strength (ABS)– Energi per unit volume, dinyatakan dalam joules/cc– ABSHANDAK = AWSHANDAK x densitas– ABS bulk ANFO = 373 kj/gr x 0,85 gr/cc = 317 kj/cc

Relative Bulk Strength (RBS)– Adalah kekuatan handak curah (bulk) dibanding ANFO

– RBSHANDAK =

ANFO

HANDAK

AWS

AWS

ANFO

HANDAK

ABS

ABS

Page 20: bab 2.ppt

KECEPATAN DETONASI(velocity of detonation / VOD)

Laju rambatan gelombang detonasi sepanjang handak, satuannya m/s atau fps

Nilainya bervariasi tergantung diameter, densitas, ukuran partikel handak. Untuk handak komposit (non-ideal) tergantung pula pada derajat keterselubungan (confinement degree)

Kecepatan ANFO antara 2500 – 4500 m/s tergantung pada diameter lubang ledak

Kecep detonasi merupakan komponen utama dari energi kejut (shock energy) yang menimbulkan pecahnya batuan

Kecep detonasi handak harus melebihi kecepatan suara massa batuan (impedance matching)

Dapat diukur untuk menentukan handak yang efisien

Page 21: bab 2.ppt

EFEK KANDUNGAN AIR TERHADAP VODANFO

Page 22: bab 2.ppt

TEKANAN DETONASI(detonation pressure)

• Tekanan yg terjadi disepanjang zona reaksi peledakan hingga terbentuk reaksi kimia seimbang sampai ujung handak yang disebut dgn bidang Chapman-Jouguet (C-J plane). Umumnya memp satuan MPa.

• Dari penelitian oleh Cook menggunakan foto sinar-x, diformulasi tekanan detonasi sbb:

• ANFO dgn densitas 0,85 gr/cc dan VOD 3700 m/s memiliki PD = 2900 MPa

pe U x VD x ρPD

VD x 0,25Up 4

VD x ρPD

2e

Dimana: PD = tekanan detonasi, kPae = densitas handak, gr/ccVD = kecep detonasi, m/s

Page 23: bab 2.ppt

TEKANAN THD LUBANG LEDAK(borehole pressure)

• Tekanan terhadap dinding lubang ledak akibat ekspansi detonasi gas

• Biasanya sekitar 50% dari tekanan detonasi

• Volume dan laju kecep gas yang dihasilkan peledakan mengontrol tumpukan dan lemparan fragmen batuan

Page 24: bab 2.ppt

SEKUEN PROSES YANG TERJADI PADA BIDANG HORISONTAL DARI MASSA BATUAN DI SEKITAR LUBANG LEDAK KETIKA KOLOM LUBANG LEDAK TERINISIASI

a)

b)

c)

Page 25: bab 2.ppt

POWER (TENAGA) PELEDAKAN

• Laju tenaga peledakan yang terbentuk• Tergantung pada AWS dan VOD• Bila dua jenis handak mempunyai VOD yang

sama, maka handak yang mempunyai AWS lebih tinggi akan lebih bertenaga besar (powerfull), shg lebih banyak energi yang dilepaskan selama periode yang sama.

Page 26: bab 2.ppt

• Energi total yang dilepaskan handak sampai gas-gas terbuang ke udara bebas

• Batas tekanan yang terbuang tersebut sekitar 100 MPa

ENERGI EFEKTIF

Page 27: bab 2.ppt

AGEN PELEDAKAN (BLASTING AGENTS)

BAHAN PELEDAK BERBASIS “NG”

PERMISSIBLE EXPLOSIVEBLACK POWDER

dikelompokkan sbb:

Page 28: bab 2.ppt

KLASIFIKASI AGEN PELEDAKANAMMONIUM NITRAT (NH4NO3)

BAHAN BAKAR KARBON(biasanya solar atau Fuel

Oil/FO)

AIR, NITRAT INORGANIK, ZAT PEREKAT, ZAT PENGENDAP

ALUMINIUM

AGEN PELEDAKAN KERINGBERALUMINIUM

(aluminized dry blasting agent)

AGEN PELEDAKAN KERINGATAU ANFO

(dry blasting agent - ANFO)

CAMPURAN LAIN UNTUKMENINGKATKAN

DENSITAS

AGEN PELEDAKAN KERINGDENSITAS TINGGI

(densifieddry blasting agent)

ASAM PENGOKSIDA(oxidizing acid)

AGEN PELEDAKANLUMPUR MENGANDUNG

ASAM(acid slurry blasting agent)

PARAFIN, ZAT GULA,KARBON, DLL

(sensitizer bukan bahanpeledak)

AGEN PELEDAKANLUMPUR

(slurry blasting agent)

ALUMINIUM

AGEN PELEDAKAN LUMPURMENGANDUNG ALUMINIUM

(aluminized slurry blastingagent)

BAHAN PELEDAKANLUMPUR

(slurry explosive)

TNT, TEPUNG NITROSTARCHTAK BERASAP

(sensitizer bahan peledak)

BAHAN PELEDAKLUMPUR BERALUMINIUM(aluminized slurry explosive)

ALUMINIUM

"AGEN PELEDAKAN KERING"(dry blasting agent)

"AGEN PELEDAKAN LUMPUR"(slurry blasting agent)

"BAHAN PELEDAK LUMPUR"(slurry explosives)

Page 29: bab 2.ppt

AMMONIUM NITRAT (NH4NO3)• Densitas : - butiran berpori 0,74 – 0,78 gr/cc

(untuk agen peledakan) - butiran tak berpori 0,93 gr/cc (untuk pupuk urea)

• Porositas: - mikroporositas 15% - makro plus mikroporositas 54% - butiran tak berpori mempunyai porositas 0 – 2%

• Ukuran partikel : yang baik untuk agen peledakan antara 1 – 2 mm

• Tingkat kelarutan terhadap air bervariasi tergantung temperatur, yaitu:

- 5 C tingkat kelarutan 57,5% (berat)- 10 C tingkat kelarutan 60% (berat)- 20 C tingkat kelarutan 65,4% (berat)- 30 C tingkat kelarutan 70% (berat)- 40 C tingkat kelarutan 74% (berat)

Page 30: bab 2.ppt

BULK ANFO (1)• Campuran AN (ammonium nitrat) dan FO

(solar) sebesar 94,3% AN dan 5,7% FO akan menghasilkan zero oxygen balanced dengan energi panas sekitar 3800 joules/gr handak

• Campuran yang tidak sempurna akan menghasilkan energi ledak rendah dan gas beracun (noxious gasses)

• Overfueled dengan 92% AN dan 8% FO akan menurunkan energi 6% dan menghasilkan gas CO yang berbahaya

• Under fueled dengan 96% AN dan 4% FO menurunkan energi 18% dan menghasilkan gas NO2

• Ukuran partikel AN antara 1 – 2 mm

0

50

10

20

30

40

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

EN

ER

GI P

ER

KG

(R

WS

), %

FUEL OIL, % (berat)

deficient FO -excess Oxygen

excess FO -deficient Oxygen

Oxygen Balance3800 joules of heat / gr expl.

Non-absorbent dense prill

Distribusi FO tdk merata, shg oxygen balance buruk

Absorbent porous prill

FO diserap merata dengan perbandingan yang proporsional

Page 31: bab 2.ppt

SIFAT-SIFAT ANFO (2)(Data diperoleh dari Dyno Nobel untuk Prilled ANFO)

• Densitas:– Poured (gr/cc) 0,80 – 0,85– Blow Loaded (gr/cc) 0,85 – 0,95

• Energi (MJ/kg): 3,7• RWS (%): 100 (373 kj/gr)• RBS:

– Poured (%) 100 (317 kj/cc)– Blow Loaded (%) 116

• Diameter lubang ledak min.:– Poured (mm) 75– Blow Loaded (mm) 25

• Ketahanan thd. air: buruk• Shelf Life:

– Maks. 6 bulan tergantung temperatur dan kelembaban gudang

– Gudang yang bersuhu dan kelembaban tinggi akan membuat ANFO rusak, ditandai dgn pengerasan atau caking yg akan mengurangi kinerja peledakan

• Waktu Tidur (Sleep Time) :– Dalam kondisi normal kering dengan lubang tertutup

stemming yang baik, ANFO dapat ditidurkan sampai 6 bulan

– Kehadiran air dalam lubang akan menurunkan secara dramatis waktu tidur

Page 32: bab 2.ppt

KEBUTUHAN FO UNTUK MEMBUAT ANFO

ANFO,kg ANFO,kg BAHAN BAKAR (FO)BAHAN BAKAR (FO)

AN,kg AN,kg kgkg literliter

1010 0,570,57 0,710,71 9,439,43

5050 2,852,85 3,563,56 47,1547,15

8080 4,564,56 5,705,70 75,4475,44

100100 5,705,70 7,137,13 94,3094,30

500500 28,5028,50 35,6335,63 471,50471,5010001000 57,0057,00 71,2571,25 943,00943,00

Page 33: bab 2.ppt

PROPERTIES NITRO NOBEL PT DAHANA ICI EXPL. (ORICA)

Density, gr/cc :

- Poured 0,80 – 0,85

- Blow loaded 0,85 – 0,95

- Bulk 0,80 – 0,84 0,80 – 1,10

Energy, MJ/kg 3,70

RWS, % 100 100 100 – 113

RBS, % : 100 – 156

- Poured 100

- Blow loaded 116

VoD, m/s 3000 – 3300 4100

Min. hole diameter, mm : 38,10 25

- Poured 75

- Blow loaded 25

Water resistance nil Poor Poor

Storage life, month 6 6 6

Trade mark ANFO prill DANFO Nitropril

ANFO DARI TIGA PRODUSEN

Page 34: bab 2.ppt

BAHAN PELEDAK SLURRY ATAU WATERGEL

Istilah slurries dan watergel adalah sama artinya, yaitu campuran oksidator, bahan bakar, dan pemeka (sensitizer) di dalam media air yang dikentalkan memakai gums, semacam perekat, sehingga campuran tersebut berbentuk jeli atau slurries yang mempunyai ketahanan terhadap air sempurna. Sebagai oksidator bisa dipakai sodium nitrat atau ammonium nitrat, bahan bakarnya adalah solar atau minyak diesel, dan pemekanya bisa berupa bahan peledak atau bukan bahan peledak yang diaduk dalam 15% media air.

Page 35: bab 2.ppt

EMULSIONS (1)

• Adalah matriks yang terbentuk dari fase larutan oksidator di dalam fase fuel yang dipertahankan sifat-sifatnya (continuous fuel phase) ditambah emulsifier (biasanya cuka) agar campuran tetap bersatu. Komposisi ini disebut tipe water in oil.

• Ukuran partikel menjadi kecil berbentuk droplets emulsi handak

• Konsentrasi matriks emulsi tidak larut air

• Dapat dibuat di pabrik atau pada truck MMU

• Densitas antara 1,1 – 1,35 gr/cc

• VOD antara 4500 – 5800 m/s dan RWS < ANFO tapi RBS > ANFO

94%

AN (AMMONIUM NITRAT)

+6%

FO

ANFO

(94% AN + 6% FO)

81%

EMULSI(76% AN + 5% FO + 18% AIR + 1% EMULSIFIER)

+18%

AIR

+1%

EMULSIFIER

Page 36: bab 2.ppt

EMULSIONS (2)

Bampfield & Morrey, 1984

5000 - 6000

Liquid0,001 mm

Emulsi

3300Padat / liquid

0,20 mm

Slurry

4000Semua padat

0,20 mm

Dynamit

3500 - 4500

Semua padat

2,00 mm

ANFO

Page 37: bab 2.ppt

POLA URUTAN PRODUKSI EMULSI

TANGKIPENGADUK

FASE LARUTANOKSIDA

FASEMINYAK

EMULSIFIER

- MICRO BALLONS- ALUMINIUM

PENGISIANLANGSUNG KELUBANG LEDAK

BAHAN PELEDAKEMULSI DINGIN SIAPPOMPA DIANGKUTTANGKI JARAK JAUH

AGENGASSING

POMPA

LUBANGLEDAK

AGENGASSING

POMPA

LUBANGLEDAK

BLENDER

PEMBENTUKANCARTRIDGE

EMULSI- MICRO BALLONS- AGEN GASSING- ALUMINIUM

PENDINGINAN

PENGEPAKAN

a. EMULSI KEMASAN(CARTRIDGE)

b. EMULSI CURAH(BULK)

TRUCK MMU

EXPLOSIVEDANGER

Prod. by Aws

Page 38: bab 2.ppt

SIFAT

PRODUSEN

DAHANA DYNO NOBEL

ICI EXPLOSIVE

SASOL SMX

Merk dagang Dayagel magnum

Emulite Seri Powergel Seri Emex

Desitas, gr/cc 1,25 1,18 – 1,25 1,16 – 1,32 1,12 – 1,24

Berat/karton, kg 20 25 20 --

RWS, % 119 111 98 – 118 74 – 186

RBS, % 183 162 140 – 179 97 – 183

VOD, m/s 4600 – 5600 5000 – 5800 4600 – 5600 4600 – 5600

Diameter, mm 25 – 65 25 – 80 25 – 65 25 – 65

Ketahanan thd air Sangat baik Sangat baik Sangat baik Sangat baik

Penyimpanan, thn 1 1 1 1

JENIS HANDAK BERBASIS EMULSI(kemasan berbentuk cartridge)

Page 39: bab 2.ppt

KEMASAN HANDAK BERBASIS EMULSIBUATAN DYNO NOBEL DAN

ICI EXPLOSIVES

Page 40: bab 2.ppt

HEAVY ANFO

BUTIRANANFO

RUANGUDARA

CAMPURANEMULSI / ANFORUANG UDARA

TERISI OLEHEMULSI

% ANFO

% EMULSI

10010 20 30 40 50 60 70 80 900

100 102030405060708090 0

1,10 1,24 1,33 1,35 1,28 1,29 1,30

DENSITAS, gr/cc

0,80

KETAHANAN THD. AIR

Tidak Sedang Sangat baik

VoD TEORITIS, m/s

4700 6000

KEMAMPU-POMPAAN

Tidak dapat dipompaDapat dipompadengan mudah

Sulitdipompa

KEMAMPU-ULIRAN

Dapat diulir (auger) dengan mudahTidak dapat diulir

ke arah atas

Page 41: bab 2.ppt

BAHAN PELEDAK BERBASIS NG DAN PERMITTED EXPLOSIVE

Page 42: bab 2.ppt

BAHAN DAN KOMPOSISI BAHAN PELEDAK KIMIA

Bahan Pembentuk Bahan Peledak Kimia Bahan peledak kuat yang diperdagangkan umumnya diharapkan menghasilkan panas peledakan (heat explosive) setinggi mungkin, memberikan energi yang maksimum dan menghindari dari terbentuknya gas beracun (fumes).  

Page 43: bab 2.ppt

Bahan peledak komersial adalah campuran dari senyawa yang mengandung empat unsur dasar, yaitu : Carbon (C), Hydrogen (H), Oxygen (O) dan Netrogen (N). Untuk menghasilkan efek-efek kekuatan tertentu kadang-kadang di tambahkan unsur-unsur seperti Sodium (Na), Aluminium (Al), Calsium (Ca), Magnesium (Mg) dan sebagainya.  

Suatu bahan peledak tidak harus mengandung senyawa-senyawa explosive seperti nitroglyserin, nitrostrach, TNT dan lain sebagainya. Tetapi yang penting apakah sifat masing-masing bahan tersebut cocok untuk suatu campuran bahan-bahan yang sedemikian rupa sehingga sehingga dicapai keadaan oxygen balance (sedapat mungkin mencapai zero oxygen balance).

Page 44: bab 2.ppt

Black Powder

Bahan peledak jenis ini adalah bahan peledak tertua. Black powder terbuat dari campuran arang, belerang dan potasium nitrat dan secara ideal reaksinya sebagai berikut :8C + 3S + 10KNO3 ---------- 3K2SO4 + 2K2CO3 + 6CO2 + 5N2

sebagian besar produksi Black Powder adalah untuk sumbu api atau safety fuse. Bentuk black powder ada 2 yaitu:butiran (granular), yaitu yang digunakan untuk isian sumbu apipellet, untuk isian lubang tembakSifat dari black powder : Sangat aman terhadap goncangan tetapi sangat peka terhadap panas.Mudah rusak apabila terkena air atau lembab. Tempat penyimpanan harus kering tetapi cukup dingin (< 35O C).

Page 45: bab 2.ppt

Dynamite

Dinamit adalah jenis bahan peledak kuat yang menggunakan nitroglyceria (NG) sebagai bahan dasar (explosive base). Berdasarkan komposisinya, dinamit ada beberapa macam, diantaranya :1. Straight dynamite, yaitu dinamit yang menggunakan NG secara langsung dalam komposisinya, ditambah NaNO3 sebagai pembawa oksigen (degan komposisi masing-masing NG 20 – 57% dan Sodium Nitrat 59 – 23%).

Page 46: bab 2.ppt

2. Gelatine dynamite, yaitu dinamit yang menggunakan campuran NG dan NC (disebut Blasting Gelatine, BG) sebagai bahan dasar, ditambah NaNO3 atau KNO3 sebagai sumber oksigennya. Gelatine bersifat lebih tahan terhadap air. Apabila penyimpanannya baik, dapat bertahan sampai 3 tahun.

3. Ammonia Gelatine Dynamite, yaitu dinamit yang menggunakan BG sebagai bahan dasar ditambah ammonium nitrat (NH4NO3) sebagai sumber oksigen. Dilihat dari tenaga yang dihasilkan dan harganya, AN lebih baik dari pada NaNO3/KNO3, tetapi ketahanannya terhadap air lebih jelek

Page 47: bab 2.ppt

4. Dinamit dengan komposisi khusus, yaitu yang tidak menggunakan NG sebagai bahan dasar dan juga bukan AN, KNO3 atau NaNO3 sebagai sumber oksigen, misalnya Carbit yang menggunakan ammonium perchlorat (NH3ClO4).

Apabila dilihat dari wujudnya, dinamit dapat berupa : Plastis (gelatinous), jenis ini lebih tahan terhadap air, dan biasanya kekuatannya lebih baik.Semi-plastis (powdery), yaitu kandungan gelatinnya lebih sedikit.Bubuk (powdery), yaitu banyak Na4NO3 di dalamnya, dan kalau menyerap air akan menjadi keras sehingga sulit dimasuki detonator.

Dinamit umumnya dikemas dalam bentuk dodol (cartridge).

Page 48: bab 2.ppt

Permissibles explosives

 Bahan peledak jenis ini adalah jenis bahan peledak yang cocok untuk digunakan dalam tambang batubara bawah tanah. Permissibles explosives yang digunakan saat ini umumnya berkomposisi Ammonium-dynamite yang diberi zat additif misalnya sodium chlorida (NaCl) yang berfungsi sebagai “flame depressant” untuk memperoleh temperatur peledakan rendah, volume gas sedikit, dan penyalaan sesingkat mungkin. Sehingga dengan demikian akan mengurangi kemungkinan ledakan sekunder dari gas methane dan debu batubara. 

Page 49: bab 2.ppt

Permissibles explosives mempunyai kecepatan denotasi dari 5000 – 18000 ft/detik (1525 – 5500 m/detik), tergantung dari bentuknya (granular ataukah gelatin, dimana untuk granular VOD-nya lebih rendah).

Untuk memperoleh kategori “permissibles”, bahan peledak harus lulus uji atau memenuhi persyaratan yang ditetapkan oleh badan resmi pemerintah. Diambil contoh persyaratan yang dibuat Biro Pertambangan Amerika Serikat (U.S. Bureau of Mines), yaitu bahwa bahan peledak harus lulus uji “non ignition” dalam suatu “gallery test” (terowongan buatan yang diisi campuran antara gas methane, gas alam dan atau debu batubara dengan perbandingan tertentu).

Page 50: bab 2.ppt

Tabel 3.8. Beberapa produsen bahan peledak komersial

NamaAsal Negara Nama Asal Negara

Du pont AS ICI Inggris

Atlas AS Kiri Jepang

Apache AS Ensign Bickford Co. AS

Trojan AS Gulf AS

Hercules AS Austin AS

Dyno Nobel Swedia Dahana Indonesia

Page 51: bab 2.ppt

  Bahan peledak hendaknya:

- Tenaga atau kekuatannya sesuai dengan keperluannya- Kecepatan detonasinya tinggi (kecuali tidak dikehendaki efek penghancuran yang berlebihan)- Memiliki bobot isi (density) sesuai dengan penggunaannya di lapangan- Ketahanan terhadap air cukup baik- Karakteristik gas beracun yang dihasilkan (fume characteristics) cukup baik- Pada temperatur kerja, tidak memiliki kecenderungan untuk membeku atau disosiasi- Keadaan fisiknya mudah menyesuaikan dengan kemiringan lubang bor sehingga mudah untuk diisikan -Tidak mengalami perubahan kualitas selama penyimpanan di dalam gudang.

Page 52: bab 2.ppt

Cara penyimpanan bahan peledak terutama dipengaruhi oleh:

- Macam bahan peledak- Jumlah bahan peledak yang disimpan

 Peraturan tentang tatacara penyimpanan bahan peledak pada tiap negara atau daerah kadang berbeda-beda.

PENYIMPANAN BAHAN PELEDAK

Page 53: bab 2.ppt

Lokasi untuk penyimpanan bahan peledak harus memenuhi persyaratan tertentu yaitu:a.Lokasi gudang bahan peledak harus mudah dicapai, aman terhadap daerah lingkungan, dan memperhatikan jarak keselamatan terhadap situasi sekelilingnya.

b.Jika memungkinkan, lokasi tersebut dipilih pada daerah berbukit yang dapat memberikan perlindungan terhadap gedung-gedung, jalan raya, dan instalasi-instalasi kepentingan umum yang lainnya.

c. Tempat penyimpanan bahan peledak sesuai dengan fungsinya dapat dibagi dua yaitu:

- tempat penyimpanan induk (main storage)- tempat penyimpanan sementara di lapangan

Lokasi penyimpanan bahan bahan peledak

Page 54: bab 2.ppt

Tempat penyimpanan sementara umumnya hanya untuk menyimpan bahan peledak untuk kegiatan peledakan selama kurang lebih satu bulan. Persyaratan tempat/gudang penyimpanan bahan peledak:1.memiliki konsturksi yang cukup kuat, tahan peluru, tahan api, dengan lantai tidak lembab. Atap terbuat dari bahan yang ringan. Pintu-pintu dilengkapi dengan kunci yang baik.

2. Terdiri dari du bangunan/bagian yang terpisah:- bangunan pertama khusus untuk menyimpan bahan peledak (explosive)- bangunan kedua khusus untuk menyimpan detonator

Page 55: bab 2.ppt

3. dilengkapi dengan penangkal petir yang harus diperiksa selama enam bulan sekali

Tatacara penyimpanan bahan peledak adalah :1. Bahan peledak disimpan dan disusun menurut sistem rak dengan tumpukan yang serendah-

rendahnya 30 cm diatas lantai

2. Susunan bahan peledak tidak boleh melebihi tinggi

1.8 m dan sirkulasi udara harus diperhatikan

3. di dalam gudang bahan peledak tidak boleh disimpan barang selain bahan peledak

Page 56: bab 2.ppt

4. Dilarang sama sekali membuka peti bahan peledak pada jarak kurang dari 15 meter dari gudang bahan peledak

5. Suhu dalam gudang dijaga tidak boleh lebih dari 35o C

Di Indonesia, tata cara penyimpanan bahan peledak diatur dengan :

Ordonansi bahan peledak LN 1893 No.234Peraturan bahan peledak LN 1930 No. 39Mijn Politie Reglement LN 1930 No. 341 ps. 109-116

Page 57: bab 2.ppt

Agar bahan peledak tidak disalahgunakan oleh orang-orang yang tidak bertanggung jawab, pemerintah telah memberlakukan peraturan-peraturan yang menyangkut pengadaan (pembuatan dan pembelian), pengangkutan, penyimpanan dan penggunaan bahan peledak. Peraturan-peratuaran yang berkaitan dengan keselamatan penanganan bahan peledak khususnya di bidang pertambangan ialah Mijn Politie Reglement LN tahun 1930 No.341 pada bab VI pasal 102-122. Yaitu terdiri dari peraturan-peraturan umum, penimbunan dan pengeluaran dan penembakan.

PERATURAN-PERATURAN TENTANG BAHAN PELEDAK

Page 58: bab 2.ppt

Untuk pengamanan bahan peledak, beberapa peraturan yang berlaku:

1. Keppres No.27 tahun 1982 yaitu tentang Pengadaan Bahan Peledak2. KepMenHanKam No.Kep/01/M/I/1984 yaitu tentang pengawasan dan pengendalian bahan peledak sebagai pelaksanaan keppres No.27 tahun 19823. SkepMenHanKam No.Skep/198/M/III/1984 yaitu tentang Perincian Bahan Peledak

Page 59: bab 2.ppt

4. SkepMenHanKam No.Skep/199M/III/1984 yaitu tentang Penunjukkan pelabuhan –pelabuhan bagi pemasukan pengeluaran dan pengangkutan antar pulau untuk bahan peledak5. Juklak Kapolri No.Juklak/06b/XI/19796. Instruksi presiden RI No.9 tahun 1979 yaitu tentang pengawasan dan pengendalian senjata api

  Di bidang pertambangan umum, perizinan mengenai bahan peledak di tangani oleh Direktorat Pertambangan Umum.