Hazop : Sejarah, Cara Membuat dan Contoh

Hazop (Hazard Operability) jamak dilakukan untuk menganalisa bahaya terutama pada industri proses. Tulisan ini akan membahas seputar Hazop terutama hal-hal dasarnya seperti pengertian, sejarah, tujuan, metode dan lain-lain.

Pengertian Hazop

Berbagai ahli memberikan pengertian atau definisi Hazop, di antaranya:

American Institute of Chemical Engineers (AIChe) memberikan pengertian Hazop sebagai:

“A Hazop study (often referred to as “a Hazop”) is a structured, text-oriented technique that identifies potential hazards and operability problems in a defined system” [ Studi Hazop (sering disebut sebagai sebuah “Hazop”) merupakan teknik yang terstruktur, berorientasi terhadap teks yang mengidentifikasi bahaya potensial dan masalah terkait dengan kemampuan operasi dalam sebuah sistem tertentu].

Center for Chemical Process Safety (CCPS) di dalam websitenya memberikan pengertian Hazop sebagai:

“A systematic qualitative technique to identify process hazards and potential operating problems using a series of guide words to study process deviations.” [ Teknik kualitatif sistematik yang digunakan untuk mengidentifikasi bahaya proses dan masalah operasi potensial dengan menggunakan sejumlah kata bantu untuk membantu mempelajari penyimpangan proses]

Stein Haugen, seorang peneliti dari NTNU (Norwegian University of Science and Technology), memberikan definisi Hazop sebagai:

“A Hazard and Operability (HAZOP) study is a structured and systematic examination of a planned or existing process or operation in order to identify and evaluate problems that may represent risks to personnel or equipment,or prevent efficient operation.” [ Studi Hazard and Operability (Hazop) bermakna sebuah pengujian terstruktur dan sistematis dari sebuah perencanaan atau proses yang sudah ada dengan tujuan untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi masalah-masalah yang mungkin menghadirkan risiko untuk personil atau peralatan atau mencegah operasi yang efisien”].

F.A Gunawan (2016) memberikan catatan “metode ini (Hazop) berupaya mengidentifikasi bahaya dan risiko dengan cara memperkirakan segala kemungkinan penyimpangan terhadap parameter proses operasi”

Sejarah Hazop

Trevor A Kletz, seorang pakar teknik kimia,telah menguraikan sejarah dipakainya Hazop dalam publikasinya di tahun 1997.

Kletz memulai ceritanya di tahun 1963 di Imperial Chemical Industries atau ICI (Kletz pernah bekerja di perusahaan tersebut). Saat itu, Divisi Kimia Organik Berat (Heavy Organic Chemical) / HOC)  dari ICI sedang mendesain sebuah pabrik untuk memproduksi fenol dan aseton dari kumena (C9H12). Tujuan Departemen Engineering pada saat itu adalah mencapai biaya kapital yang minimum (bukan biaya lifetime minimum atau keuntungan maksimal) dan ternyata bagian-bagian desain telah dipangkas untuk semua fitur yang dianggap tidak penting.

Pada saat itu juga, metode studi yang sangat populer disebut sebagai “critical examination” yang merupakan teknik formal untuk menguji sebuah aktivitas dan menghasilkan alternatif dengan bertanya:

• Apa yang dicapai? (What is achieved?)
• Hal lain apa yang bisa dicapai? (What else could be achieved?)
• Apa yang seharusnya dicapai? (What should be achieved?)
• Bagaimana cara mencapainya? (How is it achieved?)
• Kapan bisa dicapainya? (when is it achieved?)
• Di mana bisa dicapai? (Where is it achieved?)
• Siapa mencapai itu? (Who achieves it?)

Manager produksi memutuskan untuk melihat apakah metode critical examination dapat diaplikasikan untuk desain dari pabrik fenol guna mendeteksi kekurangan dalam desain dan mencari cara terbaik mengeluarkan uang ekstra yang mungkin tersedia.

Sebuah tim yang beranggotakan 3 orang ditunjuk: 2 anggota senior dari tim start-up dan seorang ahli dalam bidang critical examination. Tahun 1964, mereka bertemu selama 3 hari penuh per minggu selama 4 bulan, guna menguji diagram pabrik fenol dan menghabiskan kertas yang teramat banyak dengan berbagai pertanyaan dan jawaban.

Mereka menemukan bahwa banyak bahaya potensial dan problem operasi yang tidak bisa dilihat, sehingga mereka memodifikasi tekniknya. Mereka datang dengan sebuah ide baru yang mirip dengan Hazard Operability sekarang, meskipun seiring waktu metode Hazard Operability akan dikembangkan kemudian.

Beberapa bulan sebelum studi terkait fenol di divisi Heavy Organic Chemical dilakukan, Divisi Mond ICI (belakangan lebih terkenal sebagai Divisi Kimia dan Polimer ICI) di Wilayah Runcorn menggunakan teknik yang mirip tapi lebih singkat pada sebuah pabrik semi teknis. Saat itu, tim terdiri dari 4 orang yang bekerja selama 21 jam (1/4 waktu dari studi yang dilakukan pada studi HOC di ICI sebelumnya) dan memungkinkan mereka mengklaim sebagai yang pertama melakukannya di lapangan.

Departemen Central Work Study ICI di London memainkan peranan penting untuk mengintegrasikan form Hazop dari Mond dan HOC dan menyebarkan pengetahuannya ke internal perusahaan. Sebuah laporan pada tahun 1964 menyebutkan bahwa telah jelas perbedaan antara Hazop dan critical examination:

Suppose one significant word in the description of a process is ‘Stirred’, and take the guide-word Eliminate, i.e. No Stirring. In a normal (critical) examination of the process one would be looking at the necessity to stir, and recording possible advantages and disadvantages of not doing so. In Hazard Investigation [that is, what we now call Hazop], on the other hand, one is seeking possible causes of such a situation (e.g., motor not switched on; motor burnt out; paddle blades broken; etc), and what hazards to personnel, plant, or product might happen as a result of it (e.g., intense local heating with off-spec, product and loss of batch; possible risk of explosion; if product coagulates plant may have to be stripped down; etc).’

Terjemahan bebas:

Bayangkan sebuah significant word (ini adalah bagian dari metode Hazop, kita akan mendisikusikannya pada bagian di bawah) pada deskripsi sebuah proses adalah diaduk (stirred) dan gunakanlah guide-word (ini juga bagian dari metode Hazop) yaitu eliminasi sehingga munculah aktivitas “tidak ada perputaran” (no stirring). Pada metode critical examination, uji proses akan melihat kebutuhan untuk mengaduk dan mengumpulkan data kemungkinan keuntungan dan kerugian dari melakukan demikian. Sedangkan dalam investigasi bahaya (itulah yang saat ini disebut Hazop), pada sisi lain, mencari kemungkinan penyebab dari situasi demikan (seperti motor tidak dinyalakan, motor terbakar, baling-baling rusak; dan lain-lain) dan apa bahaya kepada personel, pabrik atau produk yang mungkiin dihasilkan dari aktivitas itu (seperti pemanasan lokal dengan spesifikasi di bawah ketentuan, kehilangan batch dari produk, kemungkinan risiko ledakan, jika produk mengalami koagulasi maka pabrik bisa saja berhenti produksi, dan lain-lain)

Divisi Mond kemudian mengintegrasikan Hazard Operability ke dalam 6 tahap dari program studi hazard yang sekarang diadopsi di seluruh ICI. Hazop berada di tahap ketiga setelah tahap awal dari desain ke post-commisioning.

Publikasi pertama dalam Hazard Operability pada literatur terbuka adalah paper dari Herbert Lawley yang dipresentasikan di Simposium AICHE Loss Prevention tahun 1973. Hal ini menimbulkan ketertarikan pada awal dan tahapan Hazop sehingga digunakan oleh banyak desain dan operasi dari perusahaan.

Tujuan Hazop

Stein Haugen dan Marvin Rausand menjelaskan tujuan Hazop adalah:

• Mengidentifikasikan semua deviasi dari bagaimana sebuah sistem dirancang untuk bekerja termasuk untuk mencari kemungkinan yang bisa memicu deviasi dan juga semua bahaya (hazard) dan masalah terkait operasional yang terhubung dengan deviasi ini.
• Memutuskan apakah tindakan yang tepat dilakukan untuk mengendalikan bahaya dan/atau masalah operabilitas
• Mengidentifikasikan kasus di mana keputusan tidak bisa dibuat secara segera dan memutuskan pada informasi apa sebuah tindakan dibutuhkan
• Memastikan tindakan yang ditentukan telah ditindaklanjuti
• Membuat operator waspada terhadap bahaya (hazards) dan masalah operabilitas

Kapan dilakukan Hazop?

Studi Hazard Operability harusnya dilakukan pada tahap awal dari fase desain sebisa mungkin, untuk dapat mendapatkan pertimbangan ke desain. Namun, di sisi lain, untuk menyelesaikan sebuah Hazop, kita membutuhkan desain yang komplit. Sehingga, untuk memenuhi kedua hal tersebut, Hazop biasanya dilakukan sebagai pemeriksaan terakhir Ketika desain detail telah dilengkapi.

Hazard Operability juga bisa dilakukan pada fasilitas yang sudah ada (eksisting) untuk mengidentifikasikan tindakan yang perlu diimplementasikan untuk mengurangi risiko dan masalah operabilitas.

Standar dan Panduan Hazard Operability

Adapun standar Hazop yang bisa dijadikan acuan, antara lain:

• IEC 61882. “Hazard and operability studies (HAZOP studies) – Application guide”. International Electrotechnical Commission, Geneva.
• I Crawley, F., M. Preston, and B. Tyler: “HAZOP: Guide to best practice. Guidelines to best practice for the process and chemical industries”. European Process Safety Centre and Institution of Chemical Engineers,2000
• I Kyriakdis, I.: “HAZOP – Comprehensive Guide to HAZOP in CSIRO”,CSIRO Minerals, National Safety Council of Australia, 2003

Jenis Hazop

Metode dari hazard operability bisa dipakai dalam beberapa bidang, sehingga terdapat jenis-jenis hazop yang sesuai dengan bidang tersebut:

• Hazop Proses : Metode Hazop yang aslinya digunakan untuk menguji pabrik dan sistem proses
• Hazop Manusia : Metode ini lebih fokus terhadap human errors (kesalahan manusia) daripada kegagalan teknis
• Hazop prosedur: Tinjauan dari prosedur atau urutan operasional. Metode ini juga dikenal sebagai SAFOP (SAFe Operation Study)
• Hazop software: Identifikasi dari kemungkinan kesalahan dalam pengembangan software.

Anggota Hazop

Hazard operability tidak bisa dilakukan sendirian. Ia harus dilakukan secara bersama dari kumpulan orang lintas bidang yang memang mengerti tentang part studi yang diuji. Adapun anggota Hazop bisa terdiri dari

Leader Hazop

Leader Hazop seharusnya adalah orang yang berpengalaman dalam melakukan Hazard operability dan harus independen dalam arti ia tidak bertanggung jawab untuk proses dan/atau performa dari operasi. Hal ini penting untuk menghindari konflik kepentingan internal dari orang tersebut yang bisa mempengaruhi kualitas Hazop.

Tanggung jawab dari Leader Hazop antara lain:

• Menentukan ruang lingkup dari analisis
• Menentukan anggota lain dari Hazop
• Merencanakan dan mempersiapkan studi
• Mengetuai meeting Hazop dengan memicu diskusi dalam penggunaan guide words dan parameter, menindaklanjuti progress sesuai dengan jadwal/agenda, memastikan kelengkapan dari analisa

Sekertaris Hazop

Sekertaris Hazop berperan menjadi juru catat dari diskusi yang dilakukan. Tanggung jawab sekertaris Hazop antara lain:

• Mempersiapkan table dari Hazop
• Mencatat diskusi dalam rapat Hazop
• Mempersiapkan draft dari laporan

Anggota Hazop lain

Anggota lain dari Hazop antara lain:

• Process engineer
• Project engineer
• Commisioning manager
• Instrument/electrical engineer
• Safety engineerop bisa terdiri dari:

Anggota tim dapat ditambah sesuai dengan proses actual, penambahan tersebut dapat meliputi:

• Operating team leader
• Maintenance engineer
• Perwakilan supplier
• Spesialis lain yang mendukung

Langkah Pembuatan Hazop

Dalam membuat Hazop, kita bisa memperhatikan langkah-langkah berikut:

1. Persiapkan Hazop Worksheet

Hazop worksheet merupakan lembar kerja yang berupa tabel di mana kita mencatat hasil diskusi Hazop. Tabel dalam Hazop Worksheet dapat berisi:

• Ref-no : urutan nomor dari analisa Hazop
• Guide-word : merupakan kata singkat untuk dapat membayangkan deviasi dari tujuan proses (process intent)
• Deviation : Sebuah keadaan di mana kondisi proses berbeda dari tujuan proses atau desain
• Possible causes : Alasan kenapa deviasi dapat terjadi. Beberapa causes dapat diidentifikasi dari 1 deviasi. Para ahli merekomendasikan untuk dapat mulai dari penyebab yang menghasilkan kemungkinan konsekuensi terburuk
• Consequences : Hasil dari deviasi jika terjadi. Konsekuensi dapat saja terdiri dari bahaya proses dan masalah operabilitas.
• Safeguards : Fasiltas, instrument, alat yang dapat mengurangi frekuensi dari deviasi atau memitigasi konsekuensi
• Actions required: Tindakan yang diperlukan untuk semakin mengurangi risiko
• Action allocated to : Pihak yang harusnya melakukan tindakan tersebut

2. Mempersiapkan dokumen penunjang

Dokumen penunjang dalam Hazop meliputi:

• Process flow diagrams
• Piping and instrumentation diagrams (P&IDs)
• Layout diagrams
• Material safety data sheets
• Instruksi operasional
• Heat and material balances
• Equipment data sheets Start-up and prosedur darurat untuk shut down

3. Memilah dan memilih node

Node adalah lokasi spesifik dalam proses di mana devasi dari desain atau tujuan proses akan dievaluasi. Dalam penentuan node, kita mutlak memperhatikan Piping and instrumentation diagrams (P&IDs) untuk memastikan kita benar-benar memahami bagian dari instalasi proses yang ingin kita studi.

Contoh dari node meliputi separator, heat exchangers, scrubbers, pumps, compressor, dan pipa yang menghubungkan antar peralatan. Dalam sebuah Hazop, adalah normal jika node yang ditemukan bisa lebih dari 1.

4. Menentukan design intent

Design intent adalah sebuah deskripsi tentang bagaimana sebuah proses diharapkan untuk bekerja pada sebuah node. Hal ini bisa diterangkan secara kualitatif dengan menerangkannya dalam bentuk aktivitas seperti feed, reaction, dan sedimentation. Atau, bisa diterangkan juga dalam bentuk kuantitatif dengan parameter proses seperti temperatur, flow rate, tekanan, komposisi dan lain-lain.

5. Tentukan parameter proses

Selanjutnya, kita harus menentukan parameter proses yang relevan dengan kondisi. Jenis parameter proses dapat dikelompokkan ke dalam pembagian berikut:

• Parameter fisik yang terkait dengan input medium property
• Parameter fisik yang terkait dengan input medium kondisi
• Parameter fisik yang terkait dengan dinamika sistem
• Parameter non fisik yang nyata terkait dengan tipe batch proses
• Parameter terkait dengan operasional sistem

Contoh parameter yang digunakan antara lain:

• Flow
• Pressure
• Temperature
• Mixing
• Stirring
• Transfer
• Level
• Viscosity
• Reaction
• Composition
• Addition
• Separation
• Time
• Phase
• Speed
• Particle size
• Measure
• Control
• pH
• Sequence
• Signal
• Start/stop
• Operate
• Maintain
• Services
• Communication

6. Gunakan guide word

Guide word adalah kata singkat untuk membuat imaginasi terhadap sebuah deviasi dari tujuan desaian atau tujuan proses. Kata guide word yang paling sering digunakan adalah no, more, less, as well as, part of, other than, dan reverse.

Guide word lain seperti too early, too late, instead of,  kebanyakan digunakan untuk proses dalam batch. Guide word ini harus diimplementasikan untuk semua parameter dengan tujuan untuk mengidentifikasi deviasi yang tidak diinginkan dari process intent.

Rumus dalam penggunaan guide word ini meluputi:

Guide word + Parameter à Deviation

Penerapan guide word meliputi:

a. Basic guidewords Hazop

Contoh penerapan basic guidewords untuk Hazop antara lain:

• No (not, none) : digunakan untuk menggambarkan “ketiadaan tujuan desain yang dicapai” (none of the design intent is achieved. Contoh dalam guidewords ini adalah No flow when production is expected (Tidak ada aliran Ketika produksi sesuai dengan yang diinginkan)
• More (more of, higher) : Peningkatan kuantitas dalam parameter. Contoh dalam penerapannya: Higher temperature than designed ( Temperatur lebih tinggi dalam yang direncanakan)
• Less (less of, lower): Penurunan kuantitatif dalam parameter. Contoh dalam penerapannya : Lower pressure than normal ( Tekanan lebih rendah daripada saat normal)
• As well as (more than): Guidewords ini bermakna adanya aktivitas tambahan yang terjadi. Contoh dalam penerapan: Other valves closed at the same time because logic fault or human error (Valve lain tertutup pada saat yang sama karena kesalahan (instrument) logika atau kesalahan manusia)
• Part of :  Hanya beberapa tujuan desain yang tercapai. Contoh: Only part of the system is shut down (Hanya sebagian dari sistem yang dimatikan)
• Reverse: Kejadian berlawanan dari tujuan desain terjadi. Contoh: back-flow when the system shuts down ( aliran balik Ketika sistem dimatikan)
• Other than : Guidewords ini bermakna aktivitas lain terjadi yang mengganti aktivitas semula (complete substitution). Contoh: Liquids in the gas piping ( Cairan yang ada dalam pipa gas)

b. Additional guidewords

• Early/late : Waktu berbeda dari tujuan
• Before / after : Langkah (atau bagian dari langkah) berada di luar dari urutan
• Faster / slower : Langkah dikerjakan atau tidak dikerjakan dengan waktu yang tepat
• Where else : Berlaku untuk flows, transfer, sources dan destinations

Contoh penerapan kombinasi antara guide words dan parameter

• No Flow : Wrong flow path – blockage – incorrect slip plate – incorrectly fitted return valve – burst pipe – large leak – equipment failure – incorrect pressure differential – isolation in error
• More Flow : Increase pumping capacity – increased suction pressure – reduced delivery head – greater fluid density – exchanger tube leaks – cross connection of systems – control faults
• More Temperature : Ambient Conditions – failed exchanger tubes – fire situation – cooling water failure – defective control – internal fires

7, Menentukan Deviasi

Deviasi  (deviation) adalah sebuah kejadian di mana kondisi proses menyimpang dari tujuan desainnya. Misalnya, sebuah pipa yang harusnya mengirimkan cairan ternyata ditemukan tidak adanya aliran cairan tersebut.

8. Menentukan kemungkinan penyebab

Cause (penyebab) adalah alasan kenapa deviasi terjadi. Beberapa causes mungkin dapat diidentifikasi dari sebuah deviasi. Beberapa praktek Hazard operability merekomendasikan causes yang mungkin dapat menghasilkan konsekuensi terburuk. Contoh cause dari deviasi yang sebelumnya adalah : adanya valve yang tidak terbuka, adanya penyumbatan pada pipa, kurangnya maintenance pada pipa.

9. Menentukan konsekuensi

Konsekuensi (consequence) adalah hasil dari deviasi, jika deviasi itu terjadi. Consequences mungkin bisa terdiri dari bahaya proses (hazard) dan masalah operabilitas (operability problems) seperti matinya pabrik (plat shut down) atau berkurangnya kualitas dari produk. Beberapa consequences dapat terjadi dari 1 penyebab dan bisa juga 1 konsekuensi dapat dihasilkan oleh beberapa causes.

10. Mengidentifikasi safeguards

Safeguards adalah fasilitas existing yang membantu untuk mengurangi kejadian frekuensi dari deviasi atau memitigasi dari konsekuensi. Beberapa tipe dari safeguard meliputi:

• Identifikasi deviasi ( contoh detector dan alarm dan deteksi operator manusia)
• Mengkompensasikan deviasi (contohnya sebuah sistem pengendali otomatis yang mengurangi aliran cairan yang masuk ke dalam tangki dalam kasus cairan dalam tangki meluap. Alat ini biasanya bagian terintegrasi dari process control)
• Mencegah deviasi dari terjadi (contohnya selimut gas inert dalam tangki penyimpanan dari substansi yang mudah terbakar)
• Mencegah eskalasi lebih lanjut dari deviasi (misal jumlah total perjalanan dari aktivitas. Fasilitas sering diberikan interlock dengan beberapa unit proses yang bisa saja dikendalikan oleh computer
• Memulihkan proses dari deviasi yang berbahaya (misalnya pressure safety valve dan vent system yang memulihkan dari kondisi tekanan berlebih)

11. Menentukan action plan

Dalam Hazop, sering ditemukan adanya skenario terjadinya bahaya proses dan operabilitas yang belum ada control yang tepat. Untuk mengendalikan hal tersebut, kita harus menentukan tindakan pengendalian yang tepat beserta dengan target tanggal pemenuhannya.

Keuntungan dan Kelebihan Hazop

Keuntungan dari Hazard operability meliputi:

• Hazop merupakan pengujian secara sistematis
• Studi yang melibatkan multi disiplin
• Menggunakan pengalaman operasional
• Meliputi aspek keselamatan dan aspek operasional
• Dapat menemukan solusi untuk masalah yang teridentifikasi
• Mempertimbangkan prosedur operasional
• Meliputi human errors
• Studi Hazop dipimpin oleh orang yang berkompeten sehingga hasil studi bisa valid
• Hasil studi disimpan (recorded) yang bisa menjadi pertimbangan di masa depan

Kelemahan dari Hazard operability meliputi:

• Membutuhkan banyak waktu
• Fokus terlalu banyak ke solusi
• Anggota tim bisa terlibat diskusi yang melelahkan terkait dengan detail teknis
• Beberapa anggota tim bisa mendominasi dari diskusi

Contoh Hazop

Contoh Hazop hampir semua menggunakan Bahasa Inggris karena memang asal dari Hazop banyak menggunakan istilah Bahasa Inggris seperti dari istilah guide words, parameter dan juga istilah-istilah teknis.

Berikut adalah beberapa contoh dari Hazop:

• Contoh Hazop dar Dekra untuk Indane Bottling Plant Pattikalan
• Contoh Hazop dari Pemerintah New South Wales
• Contoh Hazop Berbahasa Indonesia

Referensi

Dunjo, J. (2010). Hazard and operability (HAZOP) analysis. A literature review. Journal of Hazardous Materials, 19-32.

Hatch, D., McCuloch, P., & Travers, I. (2019). Enhancing PHAs: The Power of Bowties. Journal of Hazardous Materials, 20-26.

Haugen, S., & Rausand, M. (n.d.). Risk Assesment Hazop. Trondheim, Norwegia: NTNU.

Kletz, T. A. (1997). Hazop – Past and Future. Reliability Engineering and System Safety, 263 -266.