KE DAFTAR ISI ISSN 0854 - 5561
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
UJI FUNGSI DAN MODIFIKASI MAGNETIC FORCE WELDING
Tri Yulianto, Djoko Kisworo ABSTRAK UJI FUNGSI
DAN
MOOIFIKASI
MAGNETIC
FORCE
WELDING.
Telah dilakukan
kegiatan uji fungsi dan modifkasi mesin las magnetic force welding (ME-27.2). Uji fungsi dimaksudkan
untuk memfungsikan
mesin Las MFG mengingat mesin las tersebut belum
pernah berfungsi dan modifkasi dilaksanakan untuk mengembangkan alat kearah persiapan pembuatan pin elemen bakar HWR untuk program uji iradiasi. Uji fungsi dilakukan dengan memperbaiki dan mengganti komponen yang rusak sesuai dengan langkah-Iangkah yang ada pada mesin las sedangkan modifikasi dilakukan dengan menyesuaikan
dimensi kelongsong elemen bakar HWR. Oari pelaksanaan uji fungsi dan
modifikasi ini diperoleh mesin las ME-27.2 dapat berfungsi baik sesuai dengan petunjuk operasi mesin dan dengan modifikasi beberapa komponen yang berhubungan dengan dimensi kelongsong, mesin las ini bisa untuk merakit batang elemen bakar HWR.
P=:NDAHULUAN elemen
perlu
Sejalan dengan program bakar reaktor daya
uji iradiasi diperlukan
persiapan dalam pembuatan elemen bakarnya. Elemen bakar reaktor daya dengan bahan utama
berupa
pendukungnya menggunakan
uranium dioksida zircaloy sejumlah
dan bahan
difabrikasi dengan peralatan fabrikasi.
Peralatan fabrikasi elemen bakar yang ada di IEBE-P2TBOU di disain untuk membuat elemen bakar tipe HWR (Cirene). Oari kegiatan pengkajian pera!atan yang pernah dilakukan telah diketahui bahwa peralatan fabrikasi yang ada dapat dikembangkan untuk membuat.
dilakukan
perbaikan-perbaikan
modifikasi pad a sub sistemnya. Oalam makalah ini langkah-Iangkah
dan
dikemukakan
yang dilakukan dalam rangka
memfungsikan alat dan metoda modifikasi kompone:1 alat untuk merakit pin elemen bakar HWR.
Proses perakitan pin elemen bakar dengan magnetic force welding Proses perakiatn merupakan elemen
bakar
pembuatan
pin
elemen
bakar
salah satu urutan dalam fabrikasi nuklir,
pelet
U02
yang
dimulai
dengan
dari
persyaratan
elemen bakar tipe lain (HWR/LWR). Pengembangan dilakukan dengan modifikasi
tertentu. Pelet U02 tersebut, yang merupakan
terhadap
Untuk
selanjutnya
selain
zircaloy, yang salah satu ujungnya telah ditutup dengan tutup kelongsong. S,etelah pengisian kelongsong ini selesai mak'a ujung terbuka
beberapa
pengembangan Cirene,
dapat
peralatan
kearah dilakukan
fabrikasi.
tipe
HWR
dengan
beberapa peralatan perakitan peralatan perakitan pin elemen mesin las magnetic force welding. Oalam
kegiatan
ini telah
bahan
modifikasi diantaranya bakar yaitu dilakukan
bakar
nuklir
dimasukkan
untuk
reaktor
kedalam
daya,
kelongsong
kelongsong ditutup dengan tutup kelongsong yang kedua, hingga diperoleh batang elemen bakar (fuel pins). Penutupan ujung kelongsong
modifikasi terhadap komponen peralatan mesin las magnetic force welding. Oari hasil modifikasi ini diharapkan dapat merakit I
ini dilakukan dengan cara pengelasan. Mesin las dengan metoda magnetic
mengelas pin elemen bakar tipe HWR selain Cirene.
pengelasan tutup kelongsong tersebut. Proses penekanan (force) tutup kelongsong dengan
Mengingat mesin las ini belum pernah
kelongsongnya pada saat proses pengelasan digunakan gaya elektromagnetik dari sebuah
berfungsi -' maka untuk memfungsikannya
juga
-' 219
force
resistance
welding
digunakan
untuk
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
kumparan
penekan,
sedang
ISSN 0854 - 5561
penggantian.
pengelasannya
Electronic switch dengan sensor
(weld) melalui proses panas yang ditimbulkan sebagai akibat resistansi listrik antara tutup
pirani diganti dengan vacuum gauge vacuum contactor (Gambar 1). Alat
dengan
vakum
kelongsong
yang
dialiri
arus
listrik
cukup tinggi. Arus listrik baik untuk penekanan
penyalaan
dan
besarnya
arus
dalam
dilakukan
untuk
ruang pengelasan
memfungsikan operasional
mengetahui
yang
200 militorr
Vacuum gauge pengganti
152 mmHg kontaktor S mulai bekerja (aktif). Meskipun secara fisik dan cara kerja kedua sistem ini berbeda, namun sasaran yang akan dicapai adalah sama, yaitu switch bekerja jika kevacuman ruang pengelasan telah mencapai
visual pada level beberapa kontak relay
200 militorr. Langkah
tidak bebas bergerak dan saklar mekanik arus
ke 9 ini bekerja
untuk
mengosongkan ruang pengelasan hingga 200 militorr untuk kemudian mengisinya dengan
tinggi berkaitan dengan travo pengelasan patah. Hal-hal yang diketemukan tersebut
gas argon.
langsung diperbaiki .
Electronic switch
Untuk mengetahui kondisi instalasi mesin dilakukan pengecekan sistem elektromekaniknya terhadap dokumen
s
I
mesin .Tidak adanya
penyimpangan antara komponen terpasang dengan skematik yang ada, ini berarti mesin
Ruang pengelasan
telah dirakit sesuai dengan ketentuan dari pabrik pembuatnya pad a saat instalasi mesin.
Lama (rusak) Vacuum gauge
Uji fungsi secara individu (per bagian)
Vacuum contactor
dilakukan dalam 20 langkah, setiap langkah jika diketahui tidak berfungsi kemudian diperbaiki atau diganti komponennya.
~
suku
I=s
Penggantian
dilakukan dengan jenis dan spesifikasi yang sama. Ada langkah yang tidak berfungsi sulit mencari
meng-
bekerjanya vacuum contactor diset sehingga ketika vacuum gauge menunjuk pada angka
dan uji fungsi secara individu maupun sistem. Secara pas if (tanpa pemberian energi listrik maupun tekanan kompresor) dilakukan
namun
untuk
militorr. Jadi 200 militorr = 152 mmHg. Dalam
pemeriksaan kesesuaian antara komponen terpasang dengan skematik mesin yang ada,
skematik yang ada pada
hingga
gunakan skala 0 samapai dengan 760 mmHg, dimana 1 torr = 760 mmHg dan 1 torr = 1000
bagian-bagian
yang tidak berfungsi secara sing kat meliputi kegiatan pemeriksaan secara visual,
pemeriksaan secara komponen. Ditemukan
mekanis
kemudian switchc S yang digerakkan oleh rangkaian elektronik menjadi aktif jika tekanan ini tercapai.
Langkah-Iangkah
secara
vacuum contactor yang diatur kerjanya sesuai dengan alat ukur vakum terse but. Pirani digu'1Okan untuk mendeteksi tekanan udara di-
oleh
rangkaian power electronic mengikuti permintaan dari operator mesin tersebut. Langkah-Iangkah mesin las
gauge)
digunakan sebagai pengganti yaitu dengan skala 0 sampai dengan 760 mmHg dan
maupun pengelasan dialirkan melalui saklar arus tinggi tabung ignitron, yang dikendalikan waktu
(vacuum
dan ukur
cadangnya
Ruang pengelasan
yaitu
langkah mekanik ke 9 tidak dapat berlangsung karena elektronic switch yang dikendalikan
8aru (pengganti) Gambar 1 . Penggantian vacuum kontaktor
oleh
Pelaksanaan Uji Fungsi
!<evakuman
ruang
pengelasan
rusak.
Perbaikan tidak mung kin dila!<sanakan mengingat alat tersebut sebagai alat ukur, tapi perlu
220
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
ISSN 0854 - 5561
secara
Uji fungsi mesin las MFW (ME-27.2) manual maupun otomatis sesuai
dengan
petunjuk
operasi
mesin,
dengan
beban simulasi maupun dengan be-
dilaksanakan terhadap sampel-sampeL las dengan berbagai parameter pengelasan seperti terlihat pada tabel 1.
dilakukan
Selama uji fungsi, mesin las MFW (ME-27.2) beroperasi dengan lancar dan mesin
ban yang sesungguhnya. Beban simulasi menggunakan lampu 10 watt sebanyak 2 buah yang mengindikasikan magnet. Beban Tabel1.
berfungsi baik sesuai dengan petunjuk operasi mesin.
dan arus sesungguhnya
arus las
18S
Daftar sam pel pelaksanaan uji fungsi mesin las dengan berbagai parameter pengelasan
Mag Force Neg % 5 35 12 Flux 15 % Weld Current 1Delay% Flux Reset 60 45 9 60 25 15 9 12 Hold Z1 75 95 85 C E G 10 H B 85 75 Z4 Z6 Z3 Z2 Z7 10 5 20 20 95 25 15 35 D Mag Squezze % Weld F Curent Force Neg Current 45 Z5 Current Mag Force Force 60 25 75 85 10 20 95 15
60 60 160
95 75 20 10 9 60 15 A 60
Jenis sampel
E
Modifikasi komponen alat untuk merakit pin elemen bakar HWR
Electrode
collet
ialah
komponen
untuk
las yang ada telah terpasang komponen yang
memegang kelongsong sekaligus juga sebagai kutubyang kontak langsung dengan kelongsong
digunakan untuk merakit pin elemen bakar Cirene yang mempunyai diameter kelongsong
tempat mengikat collet dan electrode
Modifikasi
ini dilakukan
karena me sin
Collet
20 mm sedangkan elemen bakar HWR yang diinginkan mempunyai diameter 13.25 mm.
adjuster
Electrode
ialah
komponen
untuk
ialah komponen yang berfungsi
Perbedaan ini yang menjadikan dasar pemikiran untuk modifikasi. Identifikasi secara
sebagai kutub yang kontak langsung dengan tutup kelongsong. Klem pemegang kelongsong ialah
visual terhadap komponen (ME-27.2) yang berkaitan
komponen yang memegang selama proses pengelasan.
mesin las MFW dengan dimensi
kelongsong, diperoleh komponen perlu dimodifikasi sebagai berikut : Collet ialah komponen tutup kelongsong
alat
kelongsong
yang Modifikasi komponen-komponen
untuk me me gang
but dilakukan dimesi yang
221
terse-
dengan cara meyesuaikan berkaitan dengan dimensi
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
kelongsong
elemen
perhitungan
modifikasi
bentuk
gambar
2.
bakar
HWR.
dituangkan
Dengan
dasar
ISSN 0854 - 5561
Hasil
tersebut
dalam
telah
dibuat
komponen
dimodifikasi dan telah dipasang dan diuji coba pad a mesin las.
gambar
---- --.----
~ I
_ r--,
rj 8 .73 ,
I
f-"-l
I I ---1-..... _L~ j : I
-r
i
I
I
J
I i _. .__ .__ . _ .--_I.',. 1-----.--- .,--r.---
L{) I ::----1 ::----1
I
~J
LI
!
I i I
I i !
yang
-r~-----1----'I
18
L{)
N L{) 6<11
Gambar 2. Komponen mesin las MFW yang dimodifikasi
222
I.
1
I,
j
.
Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005
ISSN 0854 - 5561
PUSTAKA
KESIMPULAN 27.2
1.
Pelaksanaan uji fungsi mesin las MEtelah dilaksanakan dan berhasil.
Fabrikasi
Meskipun mesin las tersebut sudah lama tidak berfungsi, namun masih bisa dapat dioperasikan
secara
komponen-komponen
optimal yang
masih banyak terdapat dipasaran. Kualitas hasii pengelc::s8n ditentukan
oleh
pelaksanaan
Elemen Bakar Jenis HWR dan
LWR, Prosiding Presntasi ·lIimiah Daur Bahan Bakar Nuklir , Jakarta, 18-19 Maret
mengingat
digunakan
Tri Yulianto, Kajian Kemungkinan Modifikasi Peralatan Fabrikasi Untuk
1996, ISSN 1410 -1998
relatif 2. sc::ngat
A. Suntoro, Tri Yulianto, Djoko Kisworo. Teknik Pelacakan dan Perbaikan Mesin Las Tutup Kelongsong Bahan Bakar Nuklir P2TBDU-BATAN, belum dipublikasikan.
pemilihan
parameter yang tepat. Oleh karena itu kegiatan 3.
ini perlu dilanjutkan dengan kualifikasi proses pengelasan untuk menghasilkan las tutup
Manual Magnetic Force Welding.
kelongsong yang memenuhi persyaratan. Modifikasi beberapa komponen mesin las untuk merakit batang elemen bakar HWR ·selain Cirene telah dilakukan dan bisa dipasang pad a mesin.
KE DAFTAR ISI 223
