Jurnal Dekontaminasi Peralatan Stainless Steel

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Jurnal Dekontaminasi Peralatan Stainless Steel

Text of Jurnal Dekontaminasi Peralatan Stainless Steel

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah VIII Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086 Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

    *) Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN 151

    DEKONTAMINASI PERALATAN STAINLESS STEEL TERKONTAMINASI CESIUM-137 DENGAN SILIKON ASETAT

    Sutoto*)

    ABSTRAK DEKONTAMINASI PERALATAN STAINLESS STEEL TERKONTAMINASI

    CESIUM-137 DENGAN SILIKON ASETAT. Peralatan dan instrumen nuklir banyak terbuat dari bahan baja tahan karat (stainless steel) yang tahan korosif dan berkekuatan mekanik tinggi. Maintenance peralatan adalah kegiatan yang dilakukan untuk meningkatkan keselamatan proses. Pada kegiatan tersebut dimungkinkan adanya penggantian suku cadang atau perbaikan yang langsung melibatkan pekerja, sehingga sebelumnya harus dilakukan dekontaminasi awal. Fungsi dekontaminasi untuk menurunkan tingkat radiasinya, sehingga tidak membahayakan lingkungan. Berkaitan dengan hal tersebut, maka dilakukan percobaan dekontaminasi peralatan stainless steel yang terkontaminasi Cs-137. Percobaan dilakukan dengan pembuatan sampel simulasi keping stainless steel tebal 4 mm dan berbentuk lingkaran dengan diameter 5 cm yang kemudian dikontaminasi dengan larutan Cs-137 beraktivitas 2,85 Bq/ml. Variasi pengkontaminasi sampel dibuat dengan cara meneteskan sejumlah volume tertentu larutan Cs-137 ke permukaan dan dikeringkan dibawah lampu pengering. Tingkat radioaktivitas masing-masing sampel ditentukan secara spektrometri gamma dan kemudian didekontaminasi. Dekontaminasi baja tahan karat dilakukan dengan cara mengoleskan silikon asetat ke permukaan sampel dan ditunggu selama 3 jam untuk pengeringan. Selanjutnya silicon coated yang terbentuk dikelupas dan dianalisis tingkat radioaktivitasnya. Hasil yang didapatkan adalah nilai faktor dekontaminasi untuk kontaminan Cs-137 yang menempel di stainless steel adalah relatif rendah yaitu berkisar antara 1,61 sampai 4,13. Pasta silikon asetat dapat dipakai untuk mendekontaminasi peralatan stainless steel yang terkontaminasi Cs-137.

    Kata kunci : Dekontaminasi, silikon asetat, elastomer sintetik

    ABSTRACT

    DECONTAMINATION OF STAINLESS STEEL EQUIPMENT CONTAMINATED CESIUM 137 BY ACETATE SILICONE. A lot of nuclear equipments and instruments are made from stainless steel which is corrosive resistant and highly mechanical stressing. All equipment maintenance is a programmed activity to increase process safety. There are possible to replacing spareparts or services which included labour in maintenance activity, so early decontamination must be held before maintenance. First decontamination has aim to decrease radiation level so not dangered to the environment. According to that, an experiment to decontaminating of the stainless steel equipment, which are contaminated by Cs-137, was held. Experiment is doing by made a simulation sample, stainless steel piece with thickness 4 mm and diameter 5 cm. The sample then contaminated with Cs-137 liquid with activity 2,85 Bq/ml. Variety of sample contaminating is made by dropping a various volume of Cs-137 liquid to samples surface and dried under drying lamp. Radioactivity level of each sample determines by gamma spectrometry and then decontaminated. Decontaminating is done by coatting of acetate silicone to the samples surface along 3 hours until its dry. The result gave inform to decontamination factor for stainless steel contaminated Cs-137 still small relative, around 1,61 4,13. The silicone acetate can purpose used to decontamination of stainless steel equipments contaminated Cs-137. Key word: Decontamination, Silicone acetate, sintetic elastomer

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah VIII Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086 Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

    152

    PENDAHULUAN Peralatan yang telah bersinggungan

    langsung dengan zat atau sumber radioaktif akan bersifat aktif karena terkontaminasi. Pengelolaan peralatan tersebut harus mengikuti prosedur keselamatan radiasi, sehingga tidak membahayakan pekerja dan lingkungan sekitarnya[1]. Untuk mengoptimalkan faktor keselamatan radiasi dan jalannya proses, maka peralatan dan instrumen prosesnya dibuat dari bahan baja tahan karat (stainless steel). Disamping tahan korosif bahan tersebut juga mempunyai kekuatan mekanik yang tinggi, sehingga mengurangi potensi kegagalan proses. Umur pemakaian dan periodik waktu maintenancenya panjang. Sebagai contoh adalah tangki-tangki penampung limbah cair, tangki resin bekas dan sistem pemipaan instalasi pengolahan limbah cair PTLR terbuat dari bahan stainless steel 304.

    Disamping berkontruksi dengan tingkat keselamatan tinggi, operasional sistem dan peralatan instalasi pengolahan limbah didukung dengan program maintenance, yaitu program pemeliharaan sistem dan peralatan secara rutin dan berkala sehingga faktor keselamatan prosesnya optimal. Penggantian suku cadang (spare part) dilakukan sesuai jadual dan sering melibatkan pekerja untuk langsung berhubungan dengan peralatan yang telah terkontaminasi. Prinsip ALARA (as low as radiation acheavable) diterapkan semaksimal mungkin, salah satunya dengan cara mendekontaminasi awal kontaminan, sehingga paparan radiasi dan potensi terjadinya kontaminasi internal adalah kecil sesuai dengan ketentuan yang dijinkan. Pada keadaan tersebut pekerja dapat leluasa bekerja dengan waktu relatif panjang.

    Untuk mengoptimalkan proses dekontaminasi yang akan dilakukan, maka terlebih dahulu harus diketahui jenis dan besarnya kandungan kontaminan yang ada di permukaan. Selanjutnya dipilih metode yang akan dipakai dengan mempertimbangkan penggunaan paska dekontaminasinya. Untuk tujuan pemakaian ulang, maka diusahakan menggunakan metode yang tidak merusak permukaan bahan. Metode kimia menggunakan asam lemah, basa lemah dan

    kombinasi keduanya dapat dipakai untuk tujuan diatas namun waktu prosesnya berjalan relatif panjang. Sebagai contoh adalah penggunaan asam oksalat dengan penopang gel dapat dipakai baik untuk mendekontaminasi flexyglass glove box.[2] Metode lain yang sering dipakai adalah metode mekanik dan gabungan kedua metode tersebut seperti pasta silikon asetat.

    Silikon asetat adalah jenis karet sintesis (sintetic rubber) yang bersifat elastis, dapat menempel di permukaan bahan dengan struktur molekulnya terlihat pada persamaan 1. Densitasnya berkisar antara 1,1 - 1,6 g/cm3 dengan kuat tarik antara 0,6 - 1,3 ksi (1000 psi= 6,89MPa) dan berfungsi pada temperatur antara -115 - 315 0C[3]. Cara penggunaannya dengan dioleskan ke permukaan bahan kemudian ditunggu sampai mengering. dan berfungsi setelah mengering. Berkaitan dengan karakteristik produk tersebut dimana mudah dipakai dan dapat menempel hampir di semua permukaan bahan, maka dicoba penerapan penggunaannya untuk mendekontaminasi peralatan stainless steel. Mekanisme pengambilan kontaminan yang diharapkan adalah adanya transfer massa (kontaminan) dari permukaan sampel ke silikon asetat yang telah dilapiskan ke permukaan sampel. Setelah silikon asetat mengering, proses dekontaminasi dapat dilakukan dengan cara mengelupas lapisan silikon kering dari permukaan sampel. Oleh karena silikon asetat bersifat perekat dan elastis, maka dimungkinkan adanya sebagian kontaminan yang terikut menempel di hasil kelupasannya. Akibatnya, terjadi pengurangan kandungan kontaminan di permukaan sampel. Untuk mengetahui kapabilitas silikon asetat sebagai bahan pendekontaminasi, maka dipakai kontaminan Cs-137 yang merupakan senyawa hasil belah dengan umur paruh 30 tahun. [4,5] Untuk mengetahui kapasitas dekontaminasinya, maka percobaan dilakukan menggunakan 5 buah sampel terkontaminasi Cs-137 yang berbeda aktivitasnya. Dekontaminasi dilakukan dalam 3 tahap secara kontinyu dan di setiap tahapan hasil pengurangan aktivitas kontaminannya dianalisis dengan spektrometer gamma.

  • Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah VIII Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086 Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi-RISTEK

    153

    X

    | [ O Si O ]n (1) | X

    X adalah gugus asetat (CH3-COO-)

    TATA KERJA Bahan

    Sampel bahan dekontaminasi dibuat dari keping stainless steel 304 berdiameter 5 cm dengan ketebalan 4 mm. Kertas amplas waterprof No. 100 dipakai untuk mengasarkan permukaan sampel sebelum diaktifkan dengan pengkontaminasian menggunakan larutan Cs standar beraktivitas 2,85 Bq/ml. Larutan kolodion dipakai untuk mendispersikan kontaminan sehingga merata di permukaan sampel. Alkohol teknis dan akuades dipakai sebagai bahan pencuci sampel.

    Metode

    Percobaan dekontaminasi dengan silikon asetat dilakukan memakai 5 buah sampel keping stainless steel 304 berdiameter 5 cm. Sebagai bahan analisis dan evaluasi, sampel dibuat aktif dengan pengkontaminasian menggunakan larutan Cs-137. Untuk memperoleh hasil yang optimal maka dilakukan tahapan percobaan sebagai berikut:

    1. Preparasi sampel simulasi terkontaminasi Cs-137

    Untuk kesesuaian bahan dengan peralatan sungguhan maka sampel simulasi

    dibuat dari bahan stainless steel 304. Bahan tersebut merupakan bahan yang banyak dipakai sebagai bahan struktur peralatan nuklir dan instrumennya. Kemudian untuk mendapatkan kemiripan keausan bahan oleh proses korosi yang terjadi selama pemakaianya, maka permukaan sampel dikasarkan dengan pengamplasan. Pada keadaan tersebut bidang permukaan sampel tidak halus tetapi bergelombang dan luas permukaannya relatif bertambah besar. Keadaan tersebut dianggap dapat mewakili permukaan peralatan sungguhan yang telah terkorosi. Pengkontaminasian sampel dilakukan dengan cara meneteskan larutan Cs-137 beraktivitas 2,85 Bq/m