Cara memilih fume hood yang paling aman adalah mulai dari dua dokumen: daftar bahan kimia yang akan dipakai di dalamnya dan denah ruangan tempat ia berdiri. Katalog dan harga baru dibuka setelah dua hal itu jelas.

Dari situ, ada delapan hal yang perlu Anda cek sebelum menandatangani PO:

  1. Material badan dan top meja terhadap bahan kimia Anda.
  2. Ducted atau ductless.
  3. Target face velocity dan tinggi sash kerja.
  4. Kapasitas blower dan kebutuhan listriknya.
  5. Jalur dan material ducting sampai cerobong.
  6. Posisi fume hood di ruangan.
  7. Air flow monitor dengan alarm.
  8. Uji apa yang dilakukan saat serah terima.

Urutan ini bukan kebetulan. Kesalahan di nomor 1, 5, dan 6 paling mahal diperbaiki setelah unit terpasang, jadi putuskan ketiganya paling awal.

Daftar bahan kimia menentukan materialnya

Fume hood laboratorium yang badannya cepat keropos biasanya dipilih dari brosur, bukan dari daftar bahan kimia. Jadi minta tim lab menulis bahan yang paling sering dipakai, berapa banyak, dan apakah ada yang dipanaskan.

Untuk model base stand cabinet, pilihan umumnya polypropylene (PP) atau baja galvanis berlapis powder coating. PP tahan terhadap sebagian besar asam dan basa, sedangkan baja lebih cocok untuk lab yang didominasi pelarut organik. Model bench top yang lebih ringan biasanya memakai multiplex berlapis HPL atau stainless steel 304.

Top meja kerja juga perlu dipilih terpisah. Pilihannya phenolic resin board setebal 13 mm yang tahan bahan kimia, atau granit hitam Nero, dan sebaiknya ikut dicocokkan dengan daftar bahan tadi.

Ada dua pengecualian yang perlu Anda sebut sejak awal ke pemasok. Asam perklorat yang dipanaskan butuh fume hood khusus dengan fan, ducting, dan sistem wash down tersendiri menurut standar desain University of Washington. University of Edinburgh juga meminta wash down atau scrubber dipertimbangkan bila lab memakai asam fluorida atau menghasilkan uap korosif.

Di Haian, ukuran dan material lemari asam dibuat per pesanan di workshop Bogor. Karena itu daftar bahan kimia tadi langsung kami pakai untuk memilih bahan badan, baffle, dan top meja.

Ducted atau ductless? Untuk lab kimia, hampir selalu ducted

Fume hood ducted membuang udara dari dalam kabinet ke luar gedung lewat ducting dan blower. Fume hood ductless menyaring udara itu dengan filter karbon aktif, lalu mengembalikannya ke ruangan yang sama.

Model ductless sering ditawarkan karena tidak perlu ducting dan lebih cepat dipasang. Masalahnya ada di filter. Kajian Division of Occupational Health and Safety NIH mencatat filter karbon hanya cocok untuk sejumlah bahan tertentu, bisa jenuh tanpa disadari, dan bisa melepaskan kembali uap yang sudah tertangkap.

Kajian yang sama mengutip NFPA 45: udara dari lemari asam tidak boleh disirkulasikan ulang, dan hood ductless hanya cocok untuk uap atau debu pengganggu yang tidak beracun dan tidak mudah terbakar. Standar desain University of Washington bahkan melarang hood ductless kecuali untuk satu proses tertentu yang disetujui.

Aspek Ducted Ductless (filter karbon)
Ke mana udara pergi Dibuang ke luar gedung Kembali ke ruangan setelah disaring
Variasi bahan kimia Bisa berganti-ganti Terbatas pada bahan yang cocok dengan filter
Tumpahan besar Uap ikut terbuang lewat ducting Filter cepat jenuh
Biaya rutin Listrik blower, servis ducting Penggantian dan pembuangan filter sebagai limbah B3
Pekerjaan sipil Lubang dinding atau atap, jalur ducting Hampir tidak ada
Cocok untuk Lab kimia, QC, R&D, praktikum Pekerjaan kecil dengan bahan tetap dan bahaya rendah

Kalau sumber uapnya kecil dan hanya di satu titik, seperti satu alat atau satu wadah, arm hood laboratorium bisa jadi pilihan yang lebih masuk akal daripada hood ductless. Arm hood tetap membuang udara ke luar lewat ducting, hanya corongnya yang didekatkan ke sumber.

Angka 0,5 m/s dan dari mana asalnya

Face velocity adalah kecepatan udara yang masuk lewat bukaan sash. Angka inilah yang menahan uap tetap di dalam kabinet.

Protokol Stanford meminta rata-rata minimal 100 fpm, sekitar 0,5 m/s, dengan tidak ada satu titik pun di bawah 70 fpm atau sekitar 0,36 m/s. University of Washington memakai target 100 fpm plus minus 10% pada tinggi sash 18 inci, kira-kira 46 cm.

Angka yang terlalu tinggi juga tidak dibiarkan. Stanford meminta setiap hood dengan rata-rata di atas 150 fpm (sekitar 0,76 m/s) dicatat dan dilaporkan ke pemiliknya untuk disetel ulang.

Ada juga desain low flow dengan susunan baffle khusus. Menurut University of Edinburgh, desain ini bisa menahan uap pada sekitar 0,3 m/s, dibanding fume hood biasa di sekitar 0,55 m/s, sehingga udara pengganti dan ukuran fan bisa lebih kecil.

Tinggi sash kerja harus ditandai

Semua angka di atas hanya berlaku pada satu tinggi sash tertentu. Stanford menyebut tinggi kerja yang umum adalah 15 sampai 18 inci, atau sekitar 38 sampai 46 cm, dan posisinya ditandai panah di rangka.

Jadi saat membandingkan penawaran, tanyakan face velocity diukur pada tinggi sash berapa. Dua angka 0,5 m/s bisa berarti dua kebutuhan blower yang berbeda jauh kalau tinggi sash-nya berbeda.

Sash dengan sistem balanced sliding dan kaca tempered 6 mm akan diam di ketinggian mana pun tanpa melorot. Untuk lab yang ingin sash bergerak sendiri, ada opsi motorized.

Hitung bukaan sash dulu, baru pilih blower

Volume udara yang harus disedot blower kira-kira sama dengan face velocity dikali luas bukaan. Sebagai gambaran, bukaan selebar 1,3 m dengan sash 0,46 m punya luas sekitar 0,6 m², dan pada 0,5 m/s perlu sekitar 0,3 m³/detik atau 1.080 m³/jam.

Angka itu belum termasuk hambatan dari ducting, belokan, dan wet scrubber kalau ada. Semakin panjang dan berliku jalurnya, semakin besar tekanan yang harus dilawan blower, dan kapasitas di katalog tidak akan tercapai penuh.

Pada fume hood Haian, ada tiga seri blower sentrifugal tahan kimia:

  • Seri 200: 1.100 CMH, 450 Pa, 180 W, 220 V satu fase.
  • Seri 250: 2.100 CMH, 750 Pa, 370 W, 220 V satu fase.
  • Seri 300: 4.500 CMH, 500 Pa, 1.500 W, 380 V tiga fase.

Cek panel listrik gedung sebelum memilih seri 300. Kalau lantai lab belum punya jalur tiga fase, menariknya bisa jadi pekerjaan tersendiri.

Satu hal lagi soal posisi blower. Standar University of Washington meminta fan diletakkan sebagai elemen terakhir di ujung sistem, supaya seluruh ducting di dalam gedung bertekanan negatif dan kebocoran sambungan tidak meniupkan uap ke dalam ruangan.

Ducting: pendek, miring ke arah hood, keluar di atas atap

Ducting adalah bagian yang paling sering diremehkan saat membandingkan harga. Penawaran yang murah kadang hanya menghitung beberapa meter pipa, padahal jalur nyata ke luar gedung bisa jauh lebih panjang.

Standar fume hood Haian memakai pipa PVC 6 atau 8 inci, gratis sampai 4 meter. Untuk jalur yang lebih panjang atau kebutuhan khusus, Haian juga bisa membuat ducting logam sendiri.

Material ducting mengikuti bahan kimia, sama seperti badan fume hood. University of Washington mewajibkan ducting untuk destruksi asam dari fiberglass reinforced plastic atau bahan lain yang sama tahan asamnya, dan memakai stainless steel 316L untuk ducting fume hood di gedung non-milik kampus.

Dari standar yang sama, beberapa aturan berguna untuk Anda tiru:

  • Ducting horizontal dibuat miring turun ke arah fume hood, tanpa bagian yang melengkung ke bawah tempat kondensat bisa menggenang.
  • Kecepatan udara di dalam ducting ditargetkan 1.200 sampai 1.500 fpm, sekitar 6 sampai 7,6 m/s, supaya uap yang mengembun tidak menempel di dinding pipa.
  • Cerobong berakhir minimal 10 kaki (sekitar 3 m) di atas atap, dengan kecepatan buang minimal 3.000 fpm, sekitar 15 m/s.
  • Cerobong tidak diberi topi hujan atau louver yang membelokkan aliran, dan disediakan jalan keluar untuk air hujan.

Kalau lab Anda rutin mendestruksi sampel dengan asam, uap itu tetap terlepas di atap meski sudah keluar dari ruangan. Di sinilah wet scrubber dipasang di jalur ducting sebelum cerobong, untuk menangkap gas asam yang larut di air.

Laboratorium PT Fumin Kingdo dengan island bench di tengah dan dua unit fume hood di dinding Dua unit fume hood dan island bench di laboratorium PT Fumin Kingdo, Bangka.

Di proyek laboratorium PT Fumin Kingdo di Bangka, pipa buang dan cerobong dipasang di dinding samping gedung. Teknisi kami bekerja dari scaffolding dengan full body harness, jadi akses ke dinding luar juga perlu masuk hitungan sejak survei.

Posisi di ruangan menentukan separuh kinerjanya

Fume hood yang bagus di pabrik bisa bocor di lab yang salah tata letaknya. Penyebabnya adalah aliran udara silang dari pintu, orang lewat, jendela, atau AC.

University of Edinburgh menjelaskan mekanismenya: pusaran udara di belakang orang yang berjalan bisa mengalahkan face velocity dan menarik uap keluar dari kabinet. Pintu yang dibuka tutup dan jendela terbuka punya efek serupa.

Standar desain University of Washington memberi jarak yang bisa langsung Anda pakai di denah:

  • Letakkan di bagian belakang lab atau di ceruk dinding.
  • Minimal 1,2 m dari pintu dan jalur lalu lintas utama.
  • Minimal 1,5 m antara dua fume hood yang saling berhadapan.
  • Minimal 0,9 m dari penghalang seperti alat besar atau kolom.
  • Cukup jauh dari diffuser AC supaya tidak ada hembusan silang yang kuat.

Edinburgh menambahkan satu larangan yang sering terlewat. Jangan menaruh fume hood tepat di ujung terbuka bay laboratorium berbentuk U, karena saat terjadi kebakaran di hood, orang di dalam bay bisa terjebak.

Air flow monitor: tanda bahaya yang terlihat setiap hari

Fume hood tidak memberi tanda saat hisapannya melemah. Blower yang aus, damper yang tergeser, atau sambungan ducting yang bocor tidak kelihatan dari depan sash.

Karena itu protokol Stanford mewajibkan monitor aliran udara kuantitatif yang terlihat dari depan hood, dengan alarm yang berbunyi bila rata-rata face velocity turun ke 80 fpm, sekitar 0,4 m/s. University of Washington meminta alarm suara dan visual di batas yang sama untuk hood standar.

Air flow monitor fume hood yang kami pasang adalah unit buatan Inggris dengan layar LCD. Tampilannya bisa m/s, fpm, atau teks Air Safe dan Air Fail, dengan lampu hijau dan merah yang mudah dibaca mahasiswa sekalipun.

Monitor juga perlu disetel terhadap hasil ukur di lokasi. Di Fumin Kingdo, tim kami kembali pada bulan Juni untuk mengukur kecepatan udara tiap fume hood dengan anemometer dan mencocokkannya dengan angka di monitor.

Uji yang perlu diminta saat serah terima

Fume hood baru belum terbukti aman sampai diuji di ruangan tempat ia dipasang. Hasil uji pabrik tidak memperhitungkan AC, pintu, dan ducting di gedung Anda.

Protokol Stanford adalah contoh uji di lokasi yang cukup sederhana untuk diminta ke pemasok mana pun:

  1. Inspeksi kondisi kabinet: semua panel terpasang, sash bergerak lancar, tidak ada korosi.
  2. Uji asap di sekeliling bukaan dan di garis 6 inci (sekitar 15 cm) di belakang sash, untuk melihat apakah semua asap tertarik ke dalam.
  3. Ukur face velocity dengan anemometer termal pada grid berukuran tidak lebih dari 1 kaki persegi (sekitar 30 x 30 cm), dengan 20 bacaan di tiap titik.
  4. Cek fungsi air flow monitor dengan sengaja menghambat aliran udara.
  5. Tandai tinggi sash tempat hood dinyatakan lolos, lalu tempel stiker tanggal uji.

ASHRAE 110 dan EN 14175 sebagai pengetahuan umum

ASHRAE 110 adalah metode uji Amerika yang lebih lengkap. Protokol University of North Florida membaginya menjadi tiga tahap: AM (as manufactured) di pabrik sebelum dibeli, AI (as installed) setelah instalasi dan balancing udara, serta AU (as used) setiap tahun.

Inti uji ASHRAE 110 adalah gas pelacak. Dalam protokol yang sama, gas sulfur heksafluorida dilepas 4 liter per menit di dalam hood, lalu detektor di zona napas manekin di depan sash mengukur berapa yang bocor, dengan batas rata-rata 5 menit 0,05 ppm untuk kriteria UNF.

Di Eropa, rujukannya seri EN 14175. Bagian 4 berisi metode uji di lokasi untuk commissioning, perawatan, dan kualifikasi, dan BSI menegaskan bahwa pembeli atau pengguna yang memutuskan uji mana yang dilakukan.

Serah terima fume hood di laboratorium sekolah Santa Ursula, Jakarta Serah terima fume hood dengan wet scrubber di laboratorium Sekolah Santa Ursula, Jakarta.

Setelah serah terima, angka-angka tadi perlu dijaga. Stanford meminta uji ulang minimal setahun sekali dan setiap kali hood atau ducting-nya dimodifikasi, sedangkan Edinburgh hanya mengizinkan hood yang diuji dalam 14 bulan terakhir. Jadwal ini bisa digabung dengan servis rutin alat laboratorium supaya blower, ducting, dan monitor dicek di hari yang sama.