Basic Of PWR

Basic Of PWR

Oleh : Mariano Fernandez

(TN’06)

Sejarah Singkat

1789 Uranium ditemukan oleh Martin Klaproth dan diberi nama mengacu pada planet Uranus

1939 Otto Hanh dan Fritz Strassman mendemonstrasikan fisi atom uranium yang menghasilkan energi

1942 dibangun reaktor pertama Chicago Pile tetapi pembuatan reaktor ini untuk pembuatan Bom Atom

1957 dibangun reaktor PWR pertama yaitu Shipping Port di Penssylvania dengan daya 50 Mw

Nuclear Power PlantNuclear Power Plant

Klasifikasi Reaktor NuklirKlasifikasi Reaktor Nuklir

Berdasarkan perbedaan spektrum energi Berdasarkan perbedaan spektrum energi neutron (reaktor cepat, reaktor termal)neutron (reaktor cepat, reaktor termal)

Berdasarkan jenis material yang Berdasarkan jenis material yang digunakan sebagai moderator dan digunakan sebagai moderator dan pendingin (Magnox, AGR, LWR, HWR, pendingin (Magnox, AGR, LWR, HWR, RBMK, HTGR)RBMK, HTGR)

Bardasarkan fungsi (reaktor riset, Bardasarkan fungsi (reaktor riset, converter,reaktor daya)converter,reaktor daya)

Penggunaan PLTN Berarti :

Konservasi : bagi fosil khususnya BBMKonservasi : bagi fosil khususnya BBM Intensifikasi : meningkatkan ekspor untuk Intensifikasi : meningkatkan ekspor untuk

memperoleh “memperoleh “hardcurrencyhardcurrency”, BBM untuk ”, BBM untuk transportasi dan fosil untuk “transportasi dan fosil untuk “feed stockfeed stock””

Diversifikasi : pasokan energi dalam bentuk Diversifikasi : pasokan energi dalam bentuk listriklistrik

Keberlanjutan : memperpanjang ketersediaan Keberlanjutan : memperpanjang ketersediaan fosil, kogenerasi menghasilkan “fosil, kogenerasi menghasilkan “EOREOR”, “”, “Coal Coal Liquefaction & GasificationLiquefaction & Gasification”, “H2 ”, “H2 ProductioProduction”, “n”, “DesalinationDesalination””

Mengurangi emisi gas rumah kaca (Mengurangi emisi gas rumah kaca (GHCGHC) ) secara secara significantsignificant

Tipe PLTN (PWR)Tipe PLTN (PWR)

Vendor PWRVendor PWR Awal, Westinghouse Bettis Atomic Power Lab. Untuk Awal, Westinghouse Bettis Atomic Power Lab. Untuk

kapal perangkapal perang Westinghouse Nuclear Power Div. U/ komersial, Westinghouse Nuclear Power Div. U/ komersial,

Shippingport NPP (Duquesne Light, sampai 1982)Shippingport NPP (Duquesne Light, sampai 1982) Vendor yg menyusul Westinghouse :Vendor yg menyusul Westinghouse : Asea Brown Boveri Combution Eng. (ABB-CE), Asea Brown Boveri Combution Eng. (ABB-CE),

Framatome, Kraftwerk Union, Siemens, MitsubishiFramatome, Kraftwerk Union, Siemens, Mitsubishi Babcock & Wilcox (B&W) dengan vertical once-through Babcock & Wilcox (B&W) dengan vertical once-through

SGSG Lebih 60% PLTN di dunia menggunakan PWRLebih 60% PLTN di dunia menggunakan PWR

PWR Size (Review, Oconee PWR Size (Review, Oconee (South Carolina U.S.A.).)(South Carolina U.S.A.).)Keluaran kalor (MWt)Keluaran kalor (MWt) 25682568

Suhu air masuk teras (oC)Suhu air masuk teras (oC) 290290

Suhu keluar (oC)Suhu keluar (oC) 319319

Suhu elemen bakar maks (oC)Suhu elemen bakar maks (oC) 23432343

Tekanan operasi (Pa)Tekanan operasi (Pa) 1,5 x 101,5 x 1077

Jumlah fuel AssemblyJumlah fuel Assembly 177177

Batang elemen bakar tiap Batang elemen bakar tiap assemblyassembly

208208

Assembly batang kendaliAssembly batang kendali 6969

Massa UO2 (kg)Massa UO2 (kg) 9410094100

Laju alir pendingin (kg/s)Laju alir pendingin (kg/s) 1654616546

Bagian – Bagian penting reaktor Bagian – Bagian penting reaktor

Bejana ReaktorBejana ReaktorBahan Bakar dan Batang KendaliBahan Bakar dan Batang KendaliModerator dan PendinginModerator dan PendinginPressurizerPressurizerSteam GeneratorSteam Generator

Bejana ReaktorBejana ReaktorTinggiTinggi 14,64 14,64

MM

DiameterDiameter

dalamdalam

4,14 M4,14 M

KetebalanKetebalan 20,5 20,5 CmCm

Suhu Suhu KetahananKetahanan

340340ooCC

Tekanan Tekanan NormalNormal

150 Bar

Tekanan Tekanan BahanBahan

175Kg/175Kg/CmCm22

Bahan Bakar dan Batang KendaliBahan Bakar dan Batang KendaliBatang kelongsongBatang kelongsong 200-300200-300

Perangkat bahan bakarPerangkat bahan bakar 150-250150-250

Massa Bahan BakarMassa Bahan Bakar 80-100 Ton80-100 Ton

Ukuran ikatan Ukuran ikatan KelongsongKelongsong

14x14/17x17 meter14x14/17x17 meter

Panjang ikatanPanjang ikatan 4 meter4 meter

Suhu lelehSuhu leleh 28492849ooCC

Suhu Perubahan FaseSuhu Perubahan Fase 862862ooCC

Suhu kerjaSuhu kerja 675675ooCC

Jumlah batang tiap Jumlah batang tiap elemen elemen

4,8,124,8,12

Moderator dan PendinginModerator dan Pendingin

Moderator Berfungsi untuk menurunkan Moderator Berfungsi untuk menurunkan energi neutron agar bisa memicu reaksi energi neutron agar bisa memicu reaksi berantai yang terkontrol Berada pada berantai yang terkontrol Berada pada sistem aliran fluida primersistem aliran fluida primer

Pendingin Berfungsi mencegah Pendingin Berfungsi mencegah pendidihan air saat operasi normalpendidihan air saat operasi normal

PressurizerPressurizer

Menjaga sistem pendigin primer dalam Menjaga sistem pendigin primer dalam kondisi sub cooled dengan mengatur kondisi sub cooled dengan mengatur tekanannyatekanannya

Menyediakan ruang sewaktu terjadinya Menyediakan ruang sewaktu terjadinya ekspansi thermal pada sistem pendingin ekspansi thermal pada sistem pendingin primerprimer

Steam GeneratorSteam Generator

Memindahkan panas dari sistem Memindahkan panas dari sistem pendingin primer ke sekunderpendingin primer ke sekunder

Mendidihkan pendingin sekunder untuk Mendidihkan pendingin sekunder untuk menghasilkan uap yang dialirkan ke menghasilkan uap yang dialirkan ke sistem turbinsistem turbin

Menjadi peresap panas setelah shutdown Menjadi peresap panas setelah shutdown dengan menggunakn sistem bypass dengan menggunakn sistem bypass kondenserkondenser

Kelebihan PWRKelebihan PWR

PWR relatif stabil produksi energi turun PWR relatif stabil produksi energi turun saat temperatur naik saat temperatur naik

Desain yang aman karena teras berisi Desain yang aman karena teras berisi sedikit material fissil dan dijaga pada sedikit material fissil dan dijaga pada kondis kritiskondis kritis

Moderator yang murah karena Moderator yang murah karena menggunakan air biasa menggunakan air biasa

Dua sistem aliran agar tidak ada Dua sistem aliran agar tidak ada pencampuran dengan zat radioaktifpencampuran dengan zat radioaktif

Kekurangan PWRKekurangan PWR

Biaya konstruksi yang mahal karena bahan Biaya konstruksi yang mahal karena bahan pemipaan dan bejana harus tahan tekanaan pemipaan dan bejana harus tahan tekanaan tinggitinggi

Penggantian bahan bakar tidak dapat dilakukan Penggantian bahan bakar tidak dapat dilakukan saat operasisaat operasi

Asam Borat pada aliran primer menyebabkan Asam Borat pada aliran primer menyebabkan konstruksi yang mahal dan menguragi umur konstruksi yang mahal dan menguragi umur reaktor karena menyebabkan perkaratan bajareaktor karena menyebabkan perkaratan baja

Bahan bakar yang memerlukan pengkayaan Bahan bakar yang memerlukan pengkayaan menambah biayamenambah biaya

Terima kasihTerima kasih

KSR2NKSR2N