Tahap kebakaran adalah urutan terbentuknya api dari tahap awal penyalaan api hingga api bisa padam. Dengan memahami tahap kebakaran, kita akan bisa menentukan langkah apa yang paling tetap dilakukan untuk memadamkan kebakaran atau setidaknya mengurangi kerugian.
Segitiga Api
Sebelum membahas lebih jauh tentang kebakaran, mari kita me-refresh terlebih dahulu ilmu dasar tentang api. Terbentuknya api pasti tidak bisa dilepaskan dari adanya ketiga unsur, yaitu:
- Oksigen : adanya oksigen yang tersebar secara alami di udara terbuka
- Bahan mudah terbakar : yaitu bahan-bahan yang memiliki flash point (titik nyala) yang rendah
- Panas : suhu yang cukup dari barang atau lingkungan sekitar untuk memicu bahan mudah terbakar untuk menyala
Adanya ketiga unsur ini juga dilengkapi dengan reaksi berantai (chain reaction) untuk dapat memulai penyalaan.
Fire Behavior Indicator
Fire behavior indicator (FBI) merupakan indicator-indikator yang tampak pada kondisi saat kebakaran. Terdapat 5 indikator kritikal yang bisa menjadi sarana untuk kita agar lebih memahami tahap kebakaran. 5 Indikator tersebut disingkat sebagai B-SAHF yang terdiri dari building factor, smoke, air track, heat and flame (B-SAHF). Berikut penjelasan fire behavior indicator lebih lanjut:
- Building (Bangunan) : merupakan kondisi bangunan pada saat kebakaran
- Smoke (Asap) : meliputi lokasi asap, jumlah asap, warna asap, daya apung dan lain-lain
- Air track (jalur udara) : meliputi jalur ventilasi, jalur keluar masuknya udara.
- Heat (panas) : tentunya kita tidak bisa mengukur panas ketika kebakaran karena berbahaya untuk kita tetapi kita bisa mengamati dampak panas pada benda sekitar.
- Flame (lidah api): indicator ini meliputi lokasi, volume, warna, dan lain-lain
Tahap Kebakaran
National Fire Protection Agency ( NFPA – Reporter’s Guide: All about fire) telah menjelaskan 4 tahap kebakaran.. Tahapan kebakaran ini terdiri dari:
- tahap ignition (penyalaan)
- tahap fire growth (api tumbuh)
- tahap fully developed
- tahap decay (pembusukan/kehilangan)
Berikut adalah penjelasan masing-masing tahap:
a. Tahap Ignition (penyalaan)/ Incipient stage (tahap awal)
Tahap ini adalah tahap di mana api dimulai. Tahap ini juga disebut sebagai tahap incipient (tahap awal). Jika pada tahap ini api tidak diketahui maka api akan terus tumbuh dan berlanjut ke tahap selanjutnya.
Untuk dapat ignite (menyala), api membutuhkan minimum ignition energy (energi minimal untuk menyala) yang merupakan sejumlah energi yang dibutuhkan untuk menyala dalam atmosfir yang mudah meledak. Energi minimum yang diambil harus energi terkecil yang dapat terkonversi. Sebagai contoh, pelepasan listrik dari kapasitor bisa menyalakan campuran zat yang mudah terbakar.
Penyebab penyalaan api bisa berbagai macam seperti permukaan panas, tekanan adiabatic, ultra sound, radiation ionisasi, api terbuka, reaksi kimia, radiasi elektromagnetik, pelepasan listrik statis, percikan api yang disebabkan oleh Gerakan mekanis dari gesekan dan tabrakan. Bisa juga dari percikan listrik dan arc.
Fire behavior indicator yang bisa diamati adalah :
- Building : dampak kebakaran pada bangunan belum terasa
- Smoke : Asap akan terbatas dan belum terbentuknya lapisan gas panas di bagian atas kompartemen. Jika asap terlihat dari sisi luar maka biasanya volumenya sedikit, warnanya cerah serta memiliki daya apung terbatas (limited buoyancy)
- Air track : sedikit buangan asap mungkin bisa terlihat dan pergerakan udara masuk ke ruangan terbakar dapat diamati dari bukaan dekat dengan lokasi kebakaran
- Heat : Suhu yang ada akan kecil, kondensasi udara mungkin akan terlihat dari jendala atau dengan kompartemen kebakaran. Jika dilakukan insulasi yang baik, maka tanda panas tidak akan bisa terasa dari luar gedung bahkan jika menggunakan thermal imaging camera.
- Flame : Api akan terkungkung di area yang kecil (object asal) dan lidah api akan lebih rendah daripada tinggi plafon.
b. Tahap fire growth
Api akan semakin membesar di tahap fire growth (api tumbuh). Tahap ini bisa terjadi karena adanya oksigen yang cukup di dalam kompartemen sehingga benda lain yang bisa menjadi bahan bakar akan terlibat dan membuat pelepasan panas dari api akan semakin meningkat.
Api dapat berlanjut untuk tumbuh melalui lidah api yang menyebar atau benda lain yang terpantik di dalam ruangan. Ketika lidah api menyentuh plafon atau langit-langit, api akan menyebar secara horizontal. Benda yang mengalami pirolisis dan hasil bakar yang tidak sempurna akan mulai terpantik juga dan membakar ruangan mengikuti jalur horizontal yang sudah ada di langit-langit.
Secara B-SAHF, tahap fire growth ini dapat disimpulkan menjadi:
- Building : variasi dari ukuran, konstruksi, kemampuan tahanan api, profil ventilasi akan mempengaruhi perkembangan dari api
- Smoke : Lapisan asap panas yang tebal akan terbentuk di bagian atas dari ruangan. Jika ruangannya tidak sepenuhnya tertutup, maka asap akan menyebar ke segala arah. Pada tahap ini, asap bisa terlihat dari area luar.
- Air track : Jalur udara sangat dipengaruhi oleh profil ventilasi. Jika ruangan memiliki jalur keluar masuk tunggal seperti ruangan dengan 1 pintu dan tanpa jendela, maka akan terbentuk jalur udara yang bi-directional (asap keluar di atas dan udara di bawah). Ketika api bertumbuh, kecepatan asap yang keluar dan pengambilan udara akan bertambah.
- Heat : Suhu di dalam ruangan yang terbakar akan di atas ambien tapi akan lebih rendah pada ruangan lain yang jauh dari api. Tanda panas yang meningkat bisa terlihat dari luar dengan menggunakan thermal imaging camera (TIC) dan juga bisa dilihat atau didengar dari retaknya jendela.
- Flame : Lidah api akan semakin jauh jangkauannya dari asal dan menjangkau langit-langit. Ia akan mulai untuk bergerak secara horizontal menyebrang plafon atau melalui lapisan gas panas. Jika ada jendela yang bisa dilihat dari luar, maka lidah api juga bisa terlihat dari luar.
Flashover bisa terjadi pada tahap antara fire growth dan fully developed fire. Flashover adalah tahap di mana bahan bakar atau bahan lain yang mudah terbakar menjadi menguap, terkumpul dan bergerak secara cepat dalam udara dalam bentuk asap hitam yang sangat sulit untuk dikendalikan.
Asap hitam tersebut dapat terkumpul di atap dan bergerak tidak terkontrol sesuai dengan arah angin. Pada saat itu, pemanasan dilakukan secara konstan sehingga suhu di dalam ruangan dapat meningkat secara cepat. Jika suhu semakin panas, maka suhu panas tersebut dapat memicu bahan-bahan yang berada dalam asap hitam seperti partikel-partikel mudah terbakar untuk mencapai titik ignition hingga api terbentuk dan menyala.
Jika pada saat itu ada oksigen yang masuk, maka api akan memicu ledakan dengan dampak yang fatal, bahkan bisa memecahkan jendela kaca serta pintu untuk mencari oksigen. Kadang-kadang ledakan karena backdraft juga bisa terjadi. Bentuk dari flash over seperti api yang muncul dari jendela atau celah dengan bentuk jilatan api yang liar seperti gambar berikut:
c. Fully developed stage (Tahap kebakaran puncak)
Pada tahap ini, pelepasan energi mencapai puncaknya. Gas yang belum terbakar dan terkumpul di langit-langit akan sangat mudah terbakar sehingga akan menampakan jilatan api yang terlihat dari pintu atau jendela. Rata-rata temperature gas dalam sebuah ruangan dalam tahap kebakaran puncak mencapai 700oC hingga 1200oC.
Api dapat menyebar dari ruangan yang sudah dalam tahap kebakaran puncak ke ruangan lain yang belum terbakar. Gas panas dan jilatan api dari ruangan yang terbakar akan membakar benda yang bisa jadi bahan bakar di ruangan lain sehingga api semakin luas menyebar.
NFPA secara ringkas menyimpulkan tahap fully developed stage ini sebagai:
- Api akan menyebar ke hampir seluruh bahan bakar yang tersedia
- Suhu akan mencapai puncak sehingga menimbulkan kerusakan dari panas yang dihasilkan
- Oksigen akan dikonsumsi secara cepat untuk mempertahankan api.
Secara B-SAHF, tahap fully developed stage ini dapat dijelaskan sebagai :
- Building : Api dalam tahap ini dapat merusak bentuk dari bangunan
- Smoke : Asap akan bertambah gelap kelabu, coklat atau hitam. Volume, kepadatan, tingkat visibilitas dri asap akan meningkat.
- Air track : Tahap ini akan menghasilkan jalur udara yang terlihat dengan sangat jelas. Kecepatan dari asap dan pergerakan udara akan cukup tinggi dan pembuangan asap akan terjadi turbulansi
- Heat : Panas yang dihasilkan akan sangat tinggi bahkan bisa terasa meskipun kita sudah menggunakan baju tahan api
- Flame : Jilatan api akan terlihat melalap semua benda dalam ruangan. Jilatan api juga mungkin bisa tertutupi oleh asap tebal yang dihasilkan.
d. Decay
Tahap decay adalah tahap akhir. Tahap ini terjadi ketika bahan bakar, panas dan oksigen mencapai titik keseimbangan sehingga api akan stabil tetapi tetap terbakar hingga salah satu dari segitiga api telah terbakar semua, terhapus atau dihilangkan.
Dalam kurva itu, kita bisa melihat bahwa dari tahap permulaan terbakar hingga tahap flashover, puncak suhu bisa sekitar 1000 derajat Celsius. Bahkan, beberapa literatur menyebutkan bahwa flashover bisa hingga mencapai 1500-1800 derajat Celsius.
Dalam ilmu api, riset menemukan bahwa dari tahap awal terbentuknya api hingga terjadinya flashover, waktu maksimum untuk teraktivasi hanyalah 8 menit. Sehingga, waktu yang dibutuhkan untuk membuat keputusan dan berpikir untuk memadamkan api atau berlari dan menyelematkan barang dari kebakaran hanyalah 8 menit. Namun, kita perlu mencatat bahwa 8 menit hanya terjadi dalam kasus kebakaran kompartemen namun jika api sampai menyentuh titik flashover maka tidak aka nada seseorang yang bisa bertahan
Pengendalian Api Berdasarkan Tahap Kebakaran
Berdasarkan tahap kebakara, pengendalian api dapat dilakukan. Kita bisa melihat gambar berikut untuk lebih memahami dengan mudah
Pengendalian pada tahap incipient:
- Deteksi : menggunakan smoke detector. Heat detector pada tahap ini masih belum bisa digunakan karena panas belum cukup
- Active control : tidak berlaku
- Pengendalian pasif : Pengendalian material dengan memastikan barang-barang yang mudah terbakar disimpan dengan aman
Pengendalian pada tahap growth:
- Deteksi : menggunakan smoke detector dan heat detector
- Active control : dipadamkan dengan sprinkler atau damkar. Lakukan juga pengendalian asap
- Passive control : Gunakan permukan yang bisa mengurangi tersebarnya lidah api
Pengendalian pada tahap fire growth (burning) dan decay
- Deteksi : Asap dan lidah api sudah bisa terlihat dengan jelas
- Active control : bisa dipadamkan oleh damkar
- Passive control : permukaan tahan api, prinsip containment api, pencegahan agar bangunan tidak kolaps.
Kesimpulan
Tahap kebakaran terdiri dari tahap ignition, fire growth, fully developed dan decay. Dengan analisa yang tepat, kita bisa mempertimbangkan apa yang harus dilakukan untuk mencegah atau bertindak dalam setiap masing-masing tahap kebakaran.
