PRO SIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan Yogyakarta, 28 Agustus 2008
TEKNIK PERA W AT AN BUNDEL un DINAMIK KOROSI PADA UNTAI un KOROSI MENGGUNAKAN BAHAN GRAFOIL Joko Prasetio W, Ismu Handoyo Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir Gedung 80, kawasan PUSPIPTEK Serpong Tangerang 15310 Banten
ABSTRAK TEKNIK PERAWATAN BUNDEL UJI DINAMIK KOROSI PADA UNTAI UJI KOROSI MENGGUNAKAN BAHAN GRAFOIL. Telah dilakukan perawatan pada Bundel Uji Oinamik Korasi (BUKO) terutama pada sistem f1eksibel. sistim ini memet1ukan perhatian khusus mengingat tekanan primernya mencapai 138 bar dan temperatur mencapai 290'C dengan laju aliran mencapai 500 kg/jam. Kegiatan ini dilakukan karena bundel uji dinamik korosi belum pernah menga/ami perawatan selama hampir kurang 15 tahun. Perawatan yang dilakukan pada bundel uji meliputi pembongkaran, pembersihan dan penggantian paking berbahan grafoil. Grafoil merupakan graphite flexible yang memiliki kemampuan temperatur hingga 300'C dengan tensile strength 69 bar, perawatan ini dilakukan juga agar kemampuan SOM dapat terus ditingkatkan khususnya da/am teknik perawatan fasilitas eksperimen skala besar. Kata kunci : Perbaikan, grafoil, optimal
ABSTRACT The repair of the dynamic test corrosion (OTC) has been done, especially on flexible system. The system need more attention, caused the primary pressure is 138 bar and temperature 290'C with f10wrate 500 kg/hour. This activities was done because the OTC is not yet maintenance almost 15 years. The maintenance at OTC consist disassembly. Scavenging, and replacement packing grafoil. Grafoil is graphite flexible having performance of finite temperature of 300·C with tensile strength 69 bars, the maintenance also aimed to increase the capability of personals, especially in maintenance technic on large scale experient facilities. Keyword: repair, grafoil, optimal.
PENDAHULUAN
Kegiatan perawatan
Frelling Corrosion dengan
pengoperasian, dan merupakan tugas perbaikan dan fungsi dari Sub Bidang Termohidrolika Bidang Operasi Fasilitas (BOFa) yang memiliki fasilitas[1] seperti Untai Uji Termohidrolika Reaktor (UUTR), Untai Uji Korosi (UUK), Untai Uji BETA (UUB), Sarana Tes Eksperimen Kondensasi (Sekonden), Komponen Rig (TCR), dan Equipment Cooling Water System (ECWS). Salah satu fasiltas uji terkait persoalan korosi adalah UUK yang dirancang untuk mempelajari korosi dan mempelajari timbulnya kerak material di pembangkit uap tipe PWR dan PHWR pad a Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PL TN). Fasilitas UUK mempunyai 2 fasilitas uji yaitu Bagian Uji Korosi Dinamik (BUKD) dan
Joko Prasetio W, dkk.
kondisi operasi yang sarna di sisi sekunder pada pembangkit uap [2]. Kegiatan terkait fungsionalisasi BUKD adalah dilakukannya perbaikan mengingat umur dari bagian uji tersebut sudah cukup lama, yakni dibangun dari tahun 1991 sampai sekarang. Untuk melakukan pembongkaran sistem bundel uji yang harus diperhatikan adalah bagaimana metode pembongkaran yang akan dilakukan, seperti pembongkaran dan tata cara pemasangan kembali sistem fleksibel tube. Hal ini sangat penting diperhatikan mengingat tekanan dan temperatur pada UUK khususnya di sisi primer cukup tinggi yaitu untuk tekanan 138 bar dan temperaturnya
290°C. Terpilih
ISSN 1410 - 8178
Pada tahun 1997 dengan Program Riset pernah dikembangkan untuk memasang 169
PENELITIAN
PROSIDING SEMINAR DAN PENGELOLAAN PERANGKA T NUKLIR
Pusat Teknologi
Akselerator
Yogvakarta,
dan Proses Bahan
28 Agustus 2008
Tabel I. Kondisi disain UUK jembatan garam dalam rangka studi korosi metode Masukan pemanas 30% ISpemanas MPa potensio-galvanik. Namun, ketika proses SisiIII Sekunder 0,2 bar MPa SOO kg/jam 0, kg/iam Sisi Primer 6,9 pompa 28SoC EHIOOI PIOOI :EH 290°C 1001 : 340°C : SOoC Tekanan D1001 uap pemasangan kembali Tekanan setelah jembatan Masukan garam Laju alir Keluaran tangki Kualitas ekspansi Suhu dipasang temyata ketika dioperasikan terjadi kebocoran. Mulai yahun 2006 telah dilakukan perawatan terhadap BUKD namun persoalan kebocoran bel urn dapat dituntaskan. Hingga pada tahun 2007, setelah dilakukan berbagai studi literature diperoleh data jenis packing yang sesuai untuk BUKD. Sehingga penggunaan bahan grafoil menjadi altematif yang akan digunakan untuk merangkai kembali BUKD. Proses selanjutnya akan di lakukan pengujian dengan menggunakan hidrostatis test. Tujuan kegiatan tahun ini untuk mempelajari dan memberi informasi tentang tata cara perbaikan dan pemasangan BUKD dengan menggunakan bahan grafoil. Selama ini para teknisi Sedangkan bagian uji korosi dinamik belum banyak mempunyai pengalaman terkait tata merupakan pembangkit uap dimana panas pad a sisi cara perbaikan dan pemasangan kembali bagian uji primer digunakan untuk menghasilkan uap pada sisi dengan baik, sehingga perlu kiranya apa yang telah sekunder (Iihat gambar 2). Sedangkan kondisi dilakukan teknik-teknik perawatan BUKD pada disain UUK tertera pada tabel I. tube bagian bawah UUK bahan grafoil untuk disampaikan pada tulisan dilas langsung ke tube sheet. Untuk mengakomodir ini. pemuaian panas, maka tube bagian atas hams bebas
DESKRIPSI UUK Untai Uji Korosi (UUK) adalah fasilitas uji yang dirancang untuk mempel~iari korosi di pembangkit uap PL TN tipe PWR dan PHWR. Fasilitas UUK mempunyai 2 fasilitas uji yaitu Bagian Uji Korosi Dinamik (BUKD) dan untuk Frelling Corrosion dengan kondisi operasi yang sarna di sisi sekunder pada pembangkit uap. Untai Uji Korosi dapat mensimulasikan kondisi fisika dan kimia air pendingin di PWR dan PHWR (Gambar
bergerak. Dengan demikian seal yang digunakan disamping harus menghindari kebocoran hams juga bersifat tleksibel, memungkinkan pemuaian pada dari tube. Pada lokasi kritis inilah terjadi kebocoran. Outlet
Penutup Tube
Outlet
I). Tube Inlet
Flanges
Tube sheet
Inlet
Gambar 2. Susunan BUKD
GRAF OIL
Gambar
170
I. Untai Uji Korosi (Primary Loop)
Grafoil merupakan bahan yang digunakan sebagai packing dalam teknik perawatan BUKD. Grafoil merupakan graphite yang tleksibel, dengan sifat fisik dari grafoil. Tabel 2 menunjukkan bentuk fisik grafoil
ISSN 1410 - 8178
Joko Prasetio W, dkk.
PENELITIAN
PRO SIDING SEMINAR DAN PENGELOLAAN PERANGKAT
NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan Yogyakarta, 28 Agustus 2008
I
H$-l--\.
Gambar 3. Susunan Grafoil dengan tube shock, tang, plastik.
Tabel 2. Bentuk fisik Grafoil Elastis Uji Tarik Temperatur
Material Kerapatan
69 1.650 bar 300°C 1,1 bar grm/cc
Mempelajari disain test section dan UUK Menginventarisasi komponen yang ada Membongkar, mengevaluasi seal pada tube Mengganti, memasang kembali BUKD Menguji Pada pemasangan BUKD, bahan yang diperlukan adalah packing grafit, grafoil, mur baut SS, acetone, kain majun. Sedangkan peralatan yang diperlllkan adalah kllnci pas, kllnci ring, kllnci Joko Prasetio W, dkk.
chain
blok,
kunci
L, palu
HASIL DAN PEMBAHASAN
TAT A KERJA I. 2. 3. 4. 5.
obeng,
Bahwa disain bundel uji korosi dinamik mempunyai tube sebanyak 12 buah dengan diameter berukuran y>", untllk sisi masuk tube dilas dengan tube sheet sedangkan untuk sisi keluaran tube dibuat fleksibel dengan menggunakan seal grafoil. Pekerjaan selanjutnya mengumpllikan dan menyusun komponen-komponen dari BUKD (Gambar I) uji dinamik korosi seperti flanges, tube sheet, penutllp tube, selanjlltnya mengambil grqfoil satu persatu yang masih melekat pada flanges. Pemahaman akan posisi dan susllnannya menjadi sangat penting, karena kebocoran sering terjadi pad a posisi ini. Untllk mengatasinya adalah menahanl menutllpi pemuaian akibat panas dengan
ISSN 1410 - 8178
171
PENELITIAN
PRO SIDING SEMINAR DAN PENGELOLAAN PERANGKAT
Pusat Teknologi
Akselerator
Yogyakarta,
NUKLffi
dan Proses Bahan
28 Agustus 200B
packing berbahan
grafoil dan kemudian dikunci dengan penutup IlIbe. Gambar 3 menunjukkan posisi grafoil dengan IlIbe, serta tam pang lintang dari penutup lube. Selanjutnya memperbaiki sisi keluaran lUbe untuk dievaluasi bagian yang sangat penting untuk dikerjakan karena sisi ini harus berhati-hati jangan sampai melukai rumah lube. Selanjutnya menyiapkan lube sheel yang akan dibersihkan, setelah itu satu persatu lube digosok dengan bahan kimia yaitu Aceton ini untuk membersihkan lube dari kotoran yang melekat pada lube. Setelah menyelesaikan pekerjaan pembersihan seluruh komponen dilanjutkan dengan tahapantahapan untuk seluruh komponen, sebagai berikut:
Tahap pertama Memasang packing grafit sebelum memasukkan IlIbe sheel ke cangkang BUKD secara perlahan-Iahan hal ini di lakukan untuk mengepaskan posisi antara lube dengan flange dengan menggunakan obeng (gambar 4). Kemudian memasukkan grafoil satu persatu kedalam flanges del1gan cara grafoil ditekan perlahan-Iahan ke dalam flanges lalu ditekan dengan alat bantu ring penekan grafoil dp.ngan palu plastik dan perlahanlahan sampai grafoil menepati posisi yang pas. grafoil kedua dan Selanjutr.ya memasukkan seterusnya sehingga kedua belas lube sudah terpasang grafoil (gambar 5).
Gambar 6. Memasang
penutup lube
Tahap ketiga Memasang packing grafit ke flange inlet kemudian masukkan ke delapan mur-baut ke flanges dan mengencangkan dengan cara menyilang (Gambar 7).
Gambar 7. Memasangpacking grafit sisi masuk
Tahap keempat Memasang packing grafit ke flange oullel selanjutnya masukkan ke delapan mur-baut ke flanges dan mengencangkan dengan cara menyilang (Gambar 8). Gambar 4. Memasukkan
Gambar 5. Memasukkan
lube keflange
grafoil keflange
Gambar 8. Memasang
packing grafit sisi keluar
Tahap kedua Menekan grq(oil yang sudah dimasukkan lube dengan cara ke flanges dengan penutup mengencangkan penutup lube memakai kunci L dengan cara silang, hal ini untuk meratakan masuknya grafiJil keflange (Gambar 6). 172
Tahap Pengujian
ISSN 1410 - 8178
Joko Prasetio W, dkk.
PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan Yogyakarta, 28 Agustus 2008 Tahap Pengujian Persiapan pengujian tekanan dengan menutup posisi blowdown dengan plug, memasang selang ke sisi inlet sekunder, sedangkan untuk sisi outlet dipasang alat tekanan untuk 4. 3. pembaca 2. 5. 1. mengetahui tekanan yang ada pada cangkang sisi primer (Gambar 9). Membuat tekanannya menggunakan pompa hidrostatik kapasitas 50 bar.
tekanan dari 10 bar sampai menunjukkan tekanan 50 bar. Tabel 3. Hasil Uji Tekan (hidrostatik) 11.10 8.30 270 85 0(meniO 10 30 40 50 Jam 8.40 9.45 1450 75 20 Durasi No 15.40 Tekanan (bar)
Hasil pengujian selama 24 jam pada tekanan 50 bar menunjukkan tidak terjadi kebocoran pada BUKD. Pada bundel uji korosi dinamik terdapat 12 buah tube dengan variasi pengujian aliran primer maksimum 8 tube dan sedangkan untuk 4 buah tube dalam keadaan tertutup ini sesuai dengan disain awal. KESIMPULAN Gambar 9. Pengujian Tekanan Hidrostatis Pekerjaan pembongkaran dilakukan tahap demi tahap, selanjutnya dilakukan pembersihan pada semua material seperti tubes, alur packing pada flanges dan semua lubang tempat untuk dudukan tubes dengan menggunakan cairan kimia yaitu Aceton. Berdasarkan uji tekanan yang dimulai dari 10 sampai 50 bar selama 24 jam, diperoleh hasil tidak tetjadinya kebocoran pada sisi grafoil, (Lihat tabel hasil uji tekan pada Tabel 3). Hal tersebut sangat penting untuk dicatat karena yang menyebabkan kebocoran dari sisi primer ke sisi sekunder hanya terjadi melalui sisi ini. Sedangkan untuk melakukan pembongkaran di sistem bagian uji harus diperhatikan, bagaimana cara untuk membongkar, bagaimana sistim floating tube dan bagaimana cara pemasangan kembali di sistemfloating tube. Hal ini sangat penting mengingat tekanan dan temperatur pada Untai Uji Korosi khususnya di sisi Primer sangat tinggi yaitu untuk tekanan sisi Primer 13,8 Mpa dan temperaturnya 290°C. Seluruh kegiatan ini untuk perakitan dan pengujian tekanan BUKD dilakukan di Bidang Operasi Fasilitas dan khususnya di laboratorium termohidrolika, dengan berfungsinya kembali BUKD maka teknologi tube tleksibel sudah dapat dikuasai dan difahami, dimana selama ini teknologi tersebut belum didapat. Tahap selanjutnya adalah pemasangan semua material pada bagian uji. Uji fungsi dilakukan dengan pengujian kebocoran secara uji hidrostatik selama kurang lebih 24 jam, dimana pengujian dilakukan dengan menaikkan tekanan tahap demi tahap
Joko Prasetio W, dkk.
Teknik perawatan BUKD dengan melakukan pemasangan bahan grafoil sebagai packing telah dilakukan. Dimana teknik perawatan telah disusun sebagai acuan kerja dalam perawatan BUKD. Pengujian telah dilakukan dengan pengujian hidrostatis hingga 50 bar (5 Mpa) selama 24 jam. Hasil pengujian menunjukkan tidak tetjadinya kebocoran pada BUKD setelah packing diganti dengan bahan grafoil. DAFTAR PUSTAKA 1. ANONIMOUS, Surat Keputusan Kepala BATAN No. 392/KAlXl/2005, mengenai Tugas dan Fungsi BOFa dan PTRKN-BA TAN, 2005. 2. ANONIMOUS, Operation and Maintenance Manual Primary Loop "ANSALDO", 1990. 3. G RAFOl L, http://www.oseals.com/ grafoilspecs.htm/ juli 2008.
TANYA JAWAB Antonio Gogo ~ Mengapa desain awal tidak sampai dengan 138 bar mengingat untuk simulasi PWR sampai dengan 150 bar? Joko Prasetio ~ Memang desain awal pada tipe PWR 180 bar sedangkan tekanan pada operasi 150 bar.
ISSN 1410 - 8178
173
