Prosidillg Seminar Tallllll 200./
ISSN OS5~-527R
J/asil Pel1clirioll P2TRR
DESAIN
DAN PEMBUA T AN SISTEM PENGAMBILAN TANGKI TUNDA Djaruddin Hasibuan Pusat Pengembangan Teknologi Reaktor
UDARA
Riset-Batan
ABSTRAK DESAIN DAN PEMBUATAN SISTEM PENGAMBILAN UDARA TANGKI TUNDA. Oengan adanya gangguan teknis pada pengoperasian reaktor daya tinggi, sebagai akibat akumulasi udara secara terus menerus pada tangki tunda dapat mengakibatkan reaktor scram. Untuk mengatasi gangguan terse but telah dilakukan desain dan pembuatan sistem pengambilan udara tangki tunda di ruang operasi reaktor RSG-GAS. Oengan instaJasi yang direncanakan, akumulasi udara di bagian atas tangki tunda dapat disalurkan ke stack. Instalasi yang direncanakan memerlukan 30 m pipa SS 316 diameter nominal Y2inci, schedule lOS, satu unit pompa vakum dengan kemampuan vakum > -2 mBar. Oari uraian yang dikemukakan di atas dapat disimpulkan bahwa desain sistem pengambilan udara tangki tunda ini layak untuk direalisasikan. Kala kU/lci: Tekw/(/ll,
ABSTRACT DESIGN AND
Udara
MANUFACTURING
OF
AIR
EXHAUST
SYSTEM
OF
DELAY
CHAMBER. By the technical disturb once on the high power reactor operation, as a result of continuously of air accumulation in the upper part of the delay chamber could makes the reactor scram. To outcome the problem disturb mention above, the design and manufacturing of air exhaust of delay chamber has been done. By the design installation, the continuously of air accumulation in the upper part of the delay chamber can be remove to stack. The design and manufacturing of the system needs 30 mlong ofSS 316 pipe by Y2in nominal pipe diameters of 10 S schedule number, a unit of vacuum pump with -2 mar vacuum capacity. By the description mention above, it can be concluded that the design is feasible to be realized. Key words: Pressure, Air
PENDAHULUAN Berdasarkan
hasil pengamatan
ditemukan
adanya
persoalan
Persoalan
tersebut
adalah
yang mengakibatkan mencapai
secara
terus
mengakibatkan Secara
terjadinya
teoritis
adanya
menerus
tekanan
yang diijinkan
(continue)
hal ini juga
permukaan
penurunan
pengoperasian
sehingga
permukaan dibuktikan
pada tingkat
air pada bagian pad a inlet pompa
yang dapat
RSG-GAS,
mengakibatkan
daya tinggi.
atas tangki primer
tunda
sehingga
scram.
reaktor
udara di bagian atas tangki tunda (delay chamber)
akumulasi
penurunan
selama
teknis ketika reaktor dioperasikan menurunnysa
batas keselamatan
Hal ini diakibatkan
yang dilakukan
udara
air di atas dengan
90
menekan permukaan
penelitian
permukaan tangki
tunda
air
dan
terse but.
yang telah dilakukan
yang
ISSN 085~-5278
Desai"
dan I'cmbu£lton Sislcm ...
Djamddin lIl/sliman
tertuang
dalam
laporan .• Studi of thermal
Hydraulik
Behavior
Of MPR-30 GAS
Primary Cooling Sistem Using Atrecs-II Code[l]. Scbagai fungsi waktu pengoperasian, jumlah
udara terus bertambah
sehingga menekan
permukaan
air tangki tunda terus
menurun. Hal ini sangat mengganggu kinclja reaktor, sehingga harus segera diatasi atau dicarikan jalan keluarnya. Dari laporan penelitian di atas, disarankan bahwa salah satu bent uk penyelesaianya
adalah mengeluarkan
(menyedot)
dalam tangki tunda tersebut. Untuk mengeluarkan
udara yang terperangkap
udara ini dari dalam tangki tunda
perlu dirancang suatu sistem penghisap yang menggunakan dilengkapi
dengan
mungkin tersedot. pembuangan
serangkaian pemipaan yang
pompa vacum dan tangki pemisah untuk menampung Sistem ini dihubungkan
di
air yang
dengan tangki tunda melalui ujung pipa
tangki tunda (pipa venting) yang telah terpasang
sampai di bagian atas
permukaan air kolam penyimpanan bahan bakar bekas di level 13 m. Udara dari dalam tangki tunda akan disalurkan/dibuang pipa pembuangan.
Dengan
ke stek melalui HOT CELL dengan menggunakan
terpasangnya
fasilitas
persolanan penurunan tekanan yang mengakibatkan
ini diharapkan
dapat
mengatasi
menurunnya kinerja reaktor.
TEORI Parameter yang dibutuhkan
dalam desain dan pembuatan
udara tangki tunda (delay chamber) sekeliling
ini adalah perbedaan
sistem pengambilan
tekanan
udara atmosfir
dengan tekanan udara yang terperangkap di dalam delay chamber yang dapat
ditentukan dcngan persamaan (I). L1P
=
Palm -
(1)
P udara ........•.•••....•..••••...•..•...•.••.•..••..•.•.•.........
Besarnya daya pompa vakum yang digunakan disesuaikan
dengan perbedaan
tekanan yang terjadi antara udara sekitar dengan tekanan udara yang terperangkap dalam delay chamber.
Secara umum kemampuan
besar dari kevakuman udara yang terperangkap Data-data
lain yang masih
P
dibutuhkan
vakum
di
pompa vakum harus lebih
= -2 mBar. adalah
data
lokasi
dimana
sistem
penyedot udara tangki tunda ini ditempatkan. Untuk menyalurkan dengan diameter
udara dari dalam delay chamber digunakan pipa
pipa nominal
1f2
inchi. Ketebalan
pipa yang digunakan
SS 304 ditentukan
dengan persamaan (2) t = A1 ( P .D + C)
(2)
2S
91
Prosidil1g Sl'mil1ar T(lh/ll/ 200-1
/lasi/
dengan
ISSN OS5·1-527X
P27RN
PCl1t'/irial1
= tcbal dinding pipa
f
p = tekanan yang bekelja D
= diameter
51
= Tegangan
dalam pipa.
= 0,840
luar pipa
maksimum
inci.
yang diijinkan
(psi), sebagai
variasi
= 18750 psi.
Untuk pipa 55 316, pada range suhu _20° F sid 100 of. 5
M = toleransi pembuatan, C
M
=
1,125
= toleransi untuk pengkaratan,
Pada prinsipnya
suatu
lebih kecil dari tegangan sistem pengambilan
0,05 in untuk diameter
desain
maksimum
suhu.
dinyatakan
aman
yang diijinkan,
pipa :S I"
apabila
tegangan
maka dengan
yang timbul
persamaan
1 dan 2,
ini dilakukan
dengan
udara delay tangki tunda telah dapat didesain.
METODEPERANCANGAN Metode
perancangan
tahapan-tahapan
sebagai
1. Penentuan
sistem
penyedot
udara tangki tunda
berikut:
tata letak instalasi
2. Perancangan
pipa penyalur
3. Pembuatan
gambar
4. Penentuan
kebutuhan
dan pompa vakum.
konstruksi bahan.
TATA KERJA Pencntuan Tata Letak Instalasi. Berdasarkan bahwa
hasil
survey
yang
telah dilakukan
lokasi yang cocok untuk pemasangan
ditunjukkan
pada Gambar
dilapangan,
sistem pengambilan
maka
ditentukan
udara tangki tunda ini
I. 1. Kolam reaktor 2. Kolam
penyimpanan
bahan bakar bekas. 3. HOT CELL
o o
:::: Saluran (duct) Lokasi
R Gambar 1. Tata Letak Instalasi
92
usulan
IJesaill dOll FemhualoJl
ISSN 0854-5278
.)'fSICJJ1..
l~jarllddiJ1 l/asllwol1
Perancangan
Pipa Saluran
Pipa saluran udara sistem penyedot udara delay chamber ini berfllngsi untuk menyalurkan
udara yang disedot oleh pompa vakllm. Bentuk dari pipa saluran ini
disesllaikan
dengan
kondisi
lapangan
dan dirancang
sedemikian
rupa agar dalam
pelaksanaan pemakuman dapat dilakllkan dengan mlldah dan am an pada kondisi reaktor operasi. Pipa sa luran mengikuti . bentuk Penyambungan
ini dibllat dari beberapa
saluran
kabel
yang
tersedia
batang pipa SS 304, yang dipasang di lantai
pipa ini dilakukan dengan menggunakan
ruang
sambungan
operasi
R0721.
ulir, karena tidak
dimungkinkan untuk melakllkan pengelasan di dalam gedung reaktor. Besarnya beban yang bekerja pad a pipa saluran akibat pemakuman
dihitung dengan
menggunakan rumus (1), diperoleh ,0.P = - 0,002 Bar = - 0,03 psi. Beban ini merllpakan
beban tekan atau kompressi
dinding pipa. Untuk menghindari
yang bekerja dari luar
pengarah dari beban tak terdllga, maka harga PlOtdi
atas digandakan dengan sllatll faktor (k) yang disebut faktor keselamatan, nllklir grade k =
konstruksi
1,6[4]
sehingga
harga ,0.Ptotmenjadi
dimana untllk
0,048 psi. Dengan
harga ,0.PlOt= - 0,048 psi (desakan dari luar pipa) pada persamaan
memasukkan
(2),
maka tebal pipa yang diperlllkan diperoleh t = 0,050 inci. Jika tebal pipa berdasarkan perhitungan
ini diplotkan pada Tabe! pipa standar, maka dipilih menggllnakan
pipa V;
inchi dengan nomor schedule lOS, dengan tebal t = 0,083 inchi. Jika tebal pipa hasil perhitungan
dibandingkan
diperoleh bahwa t =
Perancangan
dengan teba! pipa yang tersedia
0,050.i11(0,083
maka akan
cm).
Pompa Vakum
Untuk mengelllarkan digunakan
di pasaran,
pompa
vakum.
lldara yang terperangkap Persyaratan
di bagian atas delay chamber
fungsi yang harus dipenuhi
pompa
vakum
tersebut adalah harus mampu bekerja pad a tekanan yang lebih rendah dari tekanan udara yang terperangkap menggunakan Tipe RZ.
perancangan
ini dipilih
pompa vakum yang tersedia di P2TRR, yaitu pompa vakum
Merk REFCO,
16, dengan
di bagian
atas delay chamber.
kemampuan vakum
demikian rancangan
yang diajukan
4 x 10- 4
Dalam
mbar, volume
dinyatakan
timbul dan dapat berfungsi optimal.
93
16,6 m3/jam,
aman terhadap
daya
0,55 kw. Dengan
tegangan tekan
yang
ISSN ()S5~-527R
I'ro5idillg Sell/illar TaI1lll12()().f
IIa5il Pelleliritll11'2TRR
Pcmbuatan
Gamba!" Konst!"uksi
Bentuk
sistem
penyedot
udara delay chamber
ini disesuaikan
lapangan dimana fasilitas ini akan dipasang. Scperti yang ditunjukkan ---------l
Dinding
:
Reaktor R-0721
I I, I , I
kondisi
pada Gambar 2
I
, I I
ber~~~~>~/-~~ (
dcngan
I
I
,I I I
I
,I , I
I ,
Kc HOT-CEEL
Gambar 2. Gambar instalasi sistem penyedot
Penentuan
spesifikasi
udara delay chamber
bahan dan alat
Dengan berpedoman
pada gambar desain yang diajukan, maka kebutuhan bahan
dan alat untuk pembuatan sistem pengambilan udara tangki ini dapat dilihat pada Tabel 1 berikut: Tabel I. Kebutuhan bahan dan alat BANYAKNYA Sensor fotolistrik 12 V DC 51 Buah 3 Meter 2 Pak Kontaktor KEBUTUHAN 10N220 15N220 BAHAN V220 NAMA BAHAN PEMBUANGAN UDARA TANGKI TUNDA MCB Sepatu kabel 3VDC mm2 2 Pasang Saklar Lampu Relay 1power kontrol5 ON12V 20 N220 WI VV PEMBUATAN Lemari Dudukan panellistrik relay 60x40x20 em Rei dudukan relay NO.
94
ISSN 0854-5278
/)esain dun qj"r/l(ldill
Kabel instrumentasi Isolasi IC 7812 listrik Check Klem SS valve dia. 3/4" dia. 1/2" mm2 Timah meter Buah Fisher 3solder em Mata snai Buffer instrumentasi Manual y..SS "SS thread no: 14.G conn dia. 1/2" Transformator CT 15 A; 220 V-0,5-1,5 11Buah mm2 solenoid valve thread conn dia. 1/2", 220V/50Hz NYM 3x2,5 Sekrup 3valve em Dioda jembatan 15 A Tali Dudukan pengikat Pompa kabel Vakum panjang 20 em Stop kontak 3T phase A potong 3380V/16 1/2" Kawat las SS 316 d=2,6mm Batang Elbow 90 SS welded joint dia. 1/2" Sikat Fitting Pompa baja pipa Vacum, 1OOOOJF ulir luar Merk /25V Refco, Type RZ, capasitas 4 x V/50Hz Capasitor Gas Pressure Argon indikator 470JF/25V controller y.. ", 8S-304 y.. "V/12 range bar, 220 10-4 mBar Cooling fan 12 Vdia. DC Batu gerinda poles 31/2" Tangki Flens 8S water dia. trap Pipa dia. 1/2" 6", t=1 meter Tee Blind Pipa Sambungan welded SS Flens dia. joint 1/2" ulir dia. sch. dalam, 150mm 1/2" 10S 41ubang baut M16 Selang diameter 12 x4x1 18
l'eJ1lbuo/(I!l
,,)"i.Hem.
//"s1l'/Iall
unit 10 141 bUAH box buah 20 100 3 Unit Buah 5 1 buah Pak 211Buah Roll tabung 11Dus 1!Buah __
~Bua~_
HASIL DAN PEMBAHASAN Dari hasil analisis penyalur
yang dibuat
rancangan
yang dilakukan
dari pipa SS 316 dengan 95
diperoleh
diameter
bahwa
rancangan
pipa nominal
ON
=
batang Yz
inchi,
Prosiding
Seminar
Ilasil
ISSN OX5·1-527S
P27RR
PCl1clitioll
Tah/l/12{){).f
dapat menahan
beban yang timbul
Pemilihan
pompa
memenuhi
persyaratan
vakum
4 x 10 -
Sehingga udara
4
diperoleh
dan
rancangan
ditentukan,
kevakuman antara
4 x 10 -
dibongkar
dalam
reaktorpada
vakum
dengan keadaan
dimana
kemampuan
pompa
vakum
mBar . Instalasi
kondisi reaktor
penyedot
daya tinggi
yang
di shut udara
dengan
dapat pompa
- 2 mbar. kevakuman
direncanakan
dapat
down.
delay
akan terjamin
adalah
yang
lapangan
tersedia vakum
udara yang terperangkap
> - 2
sistem
udara dari dalall1 delay chamber.
pompa
kemampuan
mBar
4
disesuaikan
pembuatan
pell1akuman
menggunakan
yang
telah
dan
pengoperasian semakin
fungsi
dibandingkan
perancangannya dipasang
dengan
mbar, sedangkan
kalall
akan
vakull1
akibat
dengan
Dengan chamber
dan pemanfaatan
yang mudah
selesainya ini,
maka
reaktor
akan
optimum.
KESIMPULAN Dari hasil pembahasan 1. Dilihat
dari
disesuaikan dipabrikasi
dengan
dengan
konstruksi kondisi
dan dipasang
2. Rancangan reaktor
bentuk
sistem
tingkat
fasilitas
lapangan,
maka dapat disimpulkan
ini yang
sehingga
di dalam reflektor
penycdot
RSG-GAS
yang dikemukakan
fasilitas
sederhana
ini dapat
dan
dengan
: tclah
ll1udah
reaktor.
udara delay chamber
yang aman
sangat
bahwa
ini akan menjamin
pada daya yang bervariasi
pcngoperasian
dari daya rendah
sampai
daya tinggi.
DAFTAR PUSTAKA I.
SETIY ANTO Behavior
dan
of MPR
Oarai Engineering 2.
Anonimous, Siwabessy,
3.
4.
BIROY ASO 30-GAS Center,
Safety
MOCHIZUKI,
Primary
Cooling
Technical
Sistem
of
Using
Thermal Atrecs-II
Hydraulic code,
PNC-
1995.
Analysis
Report,
copy no:8, Badan Tenaga
Aninimous,
Study
Drawing
Atom Nasional,
of: General
Pools, Tangki
tllnda With Internal,
HOWARD.
F. RASE,
JAMES.
Multypurpose
Research September
Arangement
Reactor
No. Ident: TRR.KK.OI.04.63.03, R. HOLMES,
John Wiley and Sons, New York 1963.
96
Piping
Design
Reactor
G.A.
1989. and Fuel Storage Rev.9. For Process
Plants,
ISSN 0854-5278
DesaiJ1 dunl'embuollll1 [)joruddin
S'i.'ifcl11 ...
Ilasibuon
DISKUSI 1. Penanya:
Sukmanto Dibyo
Pertanyaan : Berapa tekanan udara di dalam tangki tunda yang akar~ disedot Jawaban: Tekanan udara yang akan disedot adalah -2 mbar, dengan volume ±
10m3,
berada pada permukaan bagian atas tangki tunda.
2. Penanya: Pertanyaan:
Dhandang Punvadi. Apakah
sudah diperkirakan
bahwa tangki penampung dan pipa-pipanya
perisai
radiasinya
? Mohon perhatian
akan rnempunyai radioaktivitas
cukup tinggi, oleh karena itu dalam desainnya
harus mempertimbangkan
yang adanya
perisai radiasi. Jawaban:
Sampai
saat ini belum diperkirakan,
karena anggarannya
terbatas.
Namun jangan khawatir, sebelum sistem ini di operasikan perisai radiasinya sudah akan diusulkan pembuatannya.
3. Penanya: Endiah Puji Hastllti. Pertanvaan:
Secar"a riil berapa persen rancangan
ini telah dikelJakan
? Dan apa
rencana selanjutnya ? Jawaban:
Sampai saat ini rancangan
ini telah dikerjakan
berikutnya adalah pembuatan perisai radiasinya dan uji fungsi.
97
85 %, rencana tahun
