12
Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2014 Pontianak, 19 Juni 2014 261 ISSN: 2355-7524 PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR-1400 BELAJAR DARI PENGALAMAN DOOSAN HEAVY INDUSTRIES Yohanes Dwi Anggoro, Sriyana Pusat Kajian Sistem Energi Nuklir (PKSEN) Badan Tenaga Nuklir Nasional Jl. Kuningan Barat, Mampang Prapatan, Jakarta Selatan 12710 Telp./Fax.: 021-5204243, Email: [email protected] ABSTRAK PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR-1400, BELAJAR DARI PENGALAMAN DOOSAN HEAVY INDUSTRIES. Doosan Heavy Industries & Construction Co, Ltd merupakan salah satu produsen komponen PLTN yang saat ini sedang meraih puncak kejayaannya, terbukti dari kemampuannya untuk melakukan ekspor komponen PLTN APR-1400 ke United Arab Emirates (UAE), oleh karena itu sangat penting untuk dilakukan kunjungan belajar (visit study) di Doosan Heavy Industries & Construction Co, Ltd. Tujuan makalah ini adalah menjelaskan proses manufaktur komponen PLTN sebagai pembelajaran bagi Indonesia yang sampai saat ini masih aktif mempersiapkan pembangunan PLTN pertamanya. Makalah ini hanya membahas proses manufaktur komponen bejana reaktor di sisi Sistem Pendingin Reaktor (Reactor Coolant System/RCS) sebagai komponen inti dari PLTN dan jenis PLTN yang digunakan dalam studi ini adalah APR-1400. Metode kajian yang digunakan adalah dengan melakukan kajian komprehensif dan pengamatan langsung di Doosan Heavy Industries & Construction Co, Ltd. Hasil kajian menunjukkan bahwa terdapat beberapa proses manufaktur bejana reaktor APR-1400, diantaranya adalah: pengecoran dan penempaan, pelapisan di dalam permukaan internal bejana reaktor, pengelasan, Post Weld Heat Treatment (PWHT), penutup atas bejana reaktor, instalasi nozzle CEDM, pengukuran, uji hidrostatik, pengujian setelah uji hidrostatik, pengangkutan, pengemasan dan pengiriman. Kata kunci: manufaktur, reaktor, doosan heavy industries. ABSTRACT COMPONENT MANUFACTURING PROCESS OF APR-1400 REACTOR VESSEL, STUDY FROM EXPERIENCE OF DOOSAN HEAVY INDUSTRIES. Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. is one of the manufacturers of the components of nuclear power plants that are currently reaching top of glory, as evidenced by its ability to export nuclear components APR-1400 to the United Arab Emirates (UAE), therefore it is important to conduct study visits at Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd.. The purpose of this paper is to explain the component manufacturing process of nuclear power plant as a learning for Indonesia that is still actively preparing for its first nuclear power plant. This paper only discusses the manufacturing process of the components of the reactor vessel at Reactor Coolant System/ RCS as a core component of the NPP and the type of plant used in this study is the APR-1400. Methodology used is to conduct a comprehensive review and direct observation at Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. The result showed that there are some manufacturing processes APR-1400 reactor vessel, such as: casting and forging, cladding on reactor vessel inside surface, welding, Post Weld Heat Treatment(PWHT), reactor vessel closure head, CEDM nozzle installation, measurement, hydrostatic test, examination after hydrostatic test, handling, packing and shipping. Keywords: manufacturing, reactors, Doosan heavy industries.

PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

  • Upload
    others

  • View
    7

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2014

Pontianak, 19 Juni 2014

261

ISSN: 2355-7524

PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR-1400

BELAJAR DARI PENGALAMAN DOOSAN HEAVY INDUSTRIES

Yohanes Dwi Anggoro, Sriyana

Pusat Kajian Sistem Energi Nuklir (PKSEN)

Badan Tenaga Nuklir Nasional

Jl. Kuningan Barat, Mampang Prapatan, Jakarta Selatan 12710

Telp./Fax.: 021-5204243, Email: [email protected]

ABSTRAK PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR-1400, BELAJAR DARI

PENGALAMAN DOOSAN HEAVY INDUSTRIES. Doosan Heavy Industries & Construction Co,

Ltd merupakan salah satu produsen komponen PLTN yang saat ini sedang meraih puncak

kejayaannya, terbukti dari kemampuannya untuk melakukan ekspor komponen PLTN APR-1400 ke

United Arab Emirates (UAE), oleh karena itu sangat penting untuk dilakukan kunjungan belajar

(visit study) di Doosan Heavy Industries & Construction Co, Ltd. Tujuan makalah ini adalah

menjelaskan proses manufaktur komponen PLTN sebagai pembelajaran bagi Indonesia yang sampai

saat ini masih aktif mempersiapkan pembangunan PLTN pertamanya. Makalah ini hanya membahas

proses manufaktur komponen bejana reaktor di sisi Sistem Pendingin Reaktor (Reactor Coolant

System/RCS) sebagai komponen inti dari PLTN dan jenis PLTN yang digunakan dalam studi ini

adalah APR-1400. Metode kajian yang digunakan adalah dengan melakukan kajian komprehensif dan

pengamatan langsung di Doosan Heavy Industries & Construction Co, Ltd. Hasil kajian

menunjukkan bahwa terdapat beberapa proses manufaktur bejana reaktor APR-1400, diantaranya

adalah: pengecoran dan penempaan, pelapisan di dalam permukaan internal bejana reaktor,

pengelasan, Post Weld Heat Treatment (PWHT), penutup atas bejana reaktor, instalasi nozzle

CEDM, pengukuran, uji hidrostatik, pengujian setelah uji hidrostatik, pengangkutan, pengemasan

dan pengiriman.

Kata kunci: manufaktur, reaktor, doosan heavy industries.

ABSTRACT COMPONENT MANUFACTURING PROCESS OF APR-1400 REACTOR VESSEL, STUDY

FROM EXPERIENCE OF DOOSAN HEAVY INDUSTRIES. Doosan Heavy Industries &

Construction Co., Ltd. is one of the manufacturers of the components of nuclear power plants that are

currently reaching top of glory, as evidenced by its ability to export nuclear components APR-1400 to

the United Arab Emirates (UAE), therefore it is important to conduct study visits at Doosan Heavy

Industries & Construction Co., Ltd.. The purpose of this paper is to explain the component

manufacturing process of nuclear power plant as a learning for Indonesia that is still actively

preparing for its first nuclear power plant. This paper only discusses the manufacturing process of the

components of the reactor vessel at Reactor Coolant System/ RCS as a core component of the NPP and

the type of plant used in this study is the APR-1400. Methodology used is to conduct a comprehensive

review and direct observation at Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. The result

showed that there are some manufacturing processes APR-1400 reactor vessel, such as: casting and

forging, cladding on reactor vessel inside surface, welding, Post Weld Heat Treatment(PWHT),

reactor vessel closure head, CEDM nozzle installation, measurement, hydrostatic test, examination

after hydrostatic test, handling, packing and shipping.

Keywords: manufacturing, reactors, Doosan heavy industries.

Page 2: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Proses Manufaktur Komponen Bejana Raektor ...

Yohanes Dwi Anggoro, dkk.

262

ISSN: 2355-7524

1. PENDAHULUAN Menurut data dari IAEA, Korea Selatan saat ini mengoperasikan 23 unit Pembangkit

Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) dan 4 unit PLTN masih dalam tahap pembangunan. Dari 23

unit PLTN yang beroperasi saat ini, 19 unit PLTN merupakan jenis reaktor air bertekanan

(Pressurized Water Reactor – PWR) dan 4 unit PLTN lainnya merupakan jenis reaktor air berat

bertekanan (Pressurized Heavy Water Reactor – PHWR)[1]. Dari data tersebut terlihat bahwa

reaktor jenis PWR merupakan jenis reaktor utama yang dominan di Korea Selatan. Korea

Selatan mencapai lokalisasi teknologi pada saat mengembangkan OPR – 1000 (Optimized

Power Reactor) dan telah diterapkan di enam unit PLTN di Ulchin-3 & 4, Shin-Kori 1 & 2; dan

Shin Wolsong 1&2. Untuk meningkatkan sistem keamanan dan keekonomian dari PLTN,

Korea Selatan telah mengembangkan reaktor daya maju dengan kapasitas 1.400 MWe yang

biasa disebut dengan APR-1400 sejak tahun 1995 berdasar pada teknologi swadaya (self-

reliance) OPR1000 tersebut.

APR-1400 adalah reaktor air ringan generasi ketiga, teknologi dan sistem pada APR-

1400 ini diharapkan akan sepuluh kali lebih aman daripada OPR1000, dan dalam aspek

keekonomian APR-1400 diharapkan akan menjadi lebih kompetitif dibanding dengan unit

tenaga nuklir yang sudah ada atau dengan pembangkit listrik konvensional lainnya. Desain

standar APR-1400 telah disertifikasi melalui tinjauan keamanan yang ketat oleh badan

pengawas nuklir (Korea Institute of Nuclear Safety – KINS) pada bulan Mei 2002 dan dinilai

sebagai konsep desain baru yang dapat meningkatkan keselamatan dan daya saing ekonomi.

Pembangunan PLTN jenis APR-1400 saat ini berada di Shin Kori-3 & 4 dan dijadwalkan

untuk memulai operasi komersial pada bulan September 2013 dan 2014, selain itu

pembangunan APR-1400 juga akan dilakukan di United Arab Emirates (UAE) sebanyak 4 unit

sesuai dengan perjanjian antara Korea Selatan dan UAE.

Tujuan makalah ini adalah untuk menjelaskan proses manufaktur komponen PLTN

sebagai pembelajaran bagi bangsa Indonesia yang sampai saat ini masih aktif

mempersiapkan pembangunan PLTN pertamanya, dan ruang lingkup pembahasan makalah

ini hanya membahas proses manufaktur komponen Bejana Reaktor di sisi Sistem Pendingin

Reaktor (Reactor Coolant System/RCS) sebagai komponen inti dari PLTN dan jenis PLTN yang

digunakan pada studi ini adalah APR-1400 sebagai reaktor daya maju yang sudah teruji.

Metode yang digunakan dalam kajian ini adalah dengan melalui kajian komprehensif yang

mengacu pada berbagai studi terkait dengan melihat pengalaman dari Doosan Heavy

Industries – Korea Selatan dan merupakan hasil kunjungan langsung ke Doosan Heavy

Industries & Construction Co, Ltd pada bulan November 2012.

1.1. SISTEM NUKLIR REAKTOR APR-1400

Gambar 1 dibawah menunjukkan struktur umum komponen reaktor APR-1400,

beberapa komponen yang terdapat pada sistem pendingin reaktor adalah bejana reaktor

(Reactor Vessel / RV), generator uap (Steam GeneratorI / SG), bejana tekan (Pressurizer/PZR),

pompa pendingin reaktor (Reactor Coolant Pump / RCP).

Page 3: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2014

Pontianak, 19 Juni 2014

263

ISSN: 2355-7524

Gambar 1. Struktur Umum Komponen Reaktor APR-1400[2].

Bejana Reaktor / Reactor Vessel

Bejana reaktor adalah merupakan tempat energi dihasilkan oleh fisi nuklir dari bahan

bakar nuklir. Bejana reaktor tersusun atas beberapa bagian, yaitu kepala yang berbentuk

hemispherical dilas di bagian bawah bejana silinder dan kepala penutup atas dijepit ke bejana

reaktor dengan 54 kancing (studs). Pembuatan bejana reaktor dibuat secara terpisah, hal ini

untuk memudahkan perakitan batang kendali (control rod) dan batang bahan bakar nuklir.

Bejana reaktor terbuat dari bahan baja karbon dan dilapisi dengan stainless steel untuk

mencegah korosi.

Generator Uap / Steam Generator

Generator uap pada PLTN jenis PWR (Pressurized Water Reactor) terletak pada

perbatasan antara sistem pendingin reaktor dan turbin atau generator dan berfungsi untuk

menghasilkan uap jenuh dengan tekanan 75,2 kg/cm3 dan mengalirkan uap tersebut untuk

memutar turbin dan menghasilkan energi listrik. Generator uap dapat dibagi menjadi dua

bagian, yaitu evaporator dan drum uap. Bagian evaporator terdiri dari tabung penukar

panas (heat exchanger) dan uap yang mengalir melalui tabung penukar panas. Bagian drum

uap terdiri dari pemisah kelembaban, pengering dan lain-lain yang terletak di bagian atas

generator uap dan menyediakan uap kering yang memiliki tingkat kelembaban 99,75 %.

Pompa Pendingin Reaktor / Reactor Coolant Pump

Pompa pendingin reaktor berfungsi untuk menghilangkan panas dari produk fisi

pada teras reaktor setelah bejana reaktor dalam kondisi mati (shutdown). Pompa pendingin

reaktor terdiri dari tiga komponen, diantaranya adalah pompa (untuk memainkan fungsi

hidrolik), segel poros (untuk mencegah kebocoran pendingin yang melalui poros), dan

motor (untuk memberikan tenaga).

Bejana Tekan / Pressurizer

Di dalam bejana tekan (pressurizer) terdapat uap dan air yang memiliki suhu dan

tekanan lebih tinggi dari sistem pendingin dan mempertahankan suhu dan tekanan tersebut

pada level yang konstan. Untuk mencegah perubahan pada sistem tekanan dan untuk

mengontrol tekanan sistem pendingin reaktor, pada bagian atas bejana tekan memiliki nosel

penyemprot

2. KONDISI YANG DIPERLUKAN SEBELUM PROSES MANUFAKTUR PLTN menggunakan bahan nuklir sebagai bahan bakar dan memerlukan tingkat

kualitas yang lebih tinggi untuk desain dan teknologi manufaktur seperti contohnya desain

dan teknologi manufaktur peralatan yang dioperasikan pada suhu tinggi dan tekanan tinggi,

Page 4: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Proses Manufaktur Komponen Bejana Raektor ...

Yohanes Dwi Anggoro, dkk.

264

ISSN: 2355-7524

maka semua jenis konstruksi dan manufaktur peralatan harus dirancang dan diproduksi

untuk memenuhi peraturan nuklir yang ketat dan standar teknologi yang dibutuhkan untuk

memastikan tingkat keselamatan dan kehandalan yang tinggi dibandingkan dengan

peralatan industri umum lainnya. Untuk memenuhi kondisi tersebut, diperlukan sistem

jaminan mutu dan sertifikat ASME (American Society of Mechanical Engineers).

Persyaratan manufaktur secara umum ditunjukan pada gambar 2, terdapat lima

persyaratan manufaktur yaitu: program jaminan mutu, sertifikat ASME, fasilitas

manufaktur/ fasilitas pengujian, SDM berkualitas dan mitra lokal. Sistem jaminan mutu

yang sistematis harus ditetapkan untuk manufaktur komponan PLTN dan rantai

pasokannya, sehingga jaminan kinerja, kualitas dan kepuasan dapat terpenuhi.

Gambar 2. Persyaratan Manufaktur secara Umum[3].

Untuk memproduksi dan memasok komponen PLTN, seluruh persyaratan

manufaktur diatas seperti: program jaminan mutu, sertifikat ASME (American Society of

Mechanical Engineers), fasilitas manufaktur/pengujian, SDM (Sumber Daya Manusia)

berkualitas dan mitra lokal harus dipenuhi. Program jaminan mutu sangat diperlukan di

seluruh rangkaian manufaktur komponen PLTN, untuk memantau dan mengontrol seluruh

proses manufaktur sesuai dengan prosedur yang berlaku. Beberapa sertifikat ASME yang

berkaitan dengan komponen nuklir, diantaranya adalah[4]:

- ASME N (Section III) : Manufaktur komponen nuklir.

- ASME NA (Section III) : Perakitan komponen nuklir dan suku cadang.

- ASME NPT (Section III) : Manufaktur bagian komponen nuklir.

- ASME NS : Manufaktur komponen pendukung nuklir.

- ASME N3 : Pengungkung untuk transportasi dan penyimpanan limbah bahan bakar.

- ASME Site NA (Section III) : Instalasi komponen nuklir dan suku cadang.

- ASME Site NPT (Section III) : Instalasi suku cadang nuklir.

Oleh karena jaminan mutu komponen PLTN selalu menjadi prioritas utama, maka

fasilitas pengujian sangat berkaitan erat dengan fasilitas manufaktur komponen PLTN,

kedua hal tersebut tidak dapat dipisahkan satu dengan yang lain. Selain itu juga, perlu

adanya dukungan SDM yang berkualitas (sesuai dengan kompetensinya) dan dukungan

dari beberapa mitra lokal (pemangku kepentingan) untuk menjamin proses keberlanjutan

seluruh rangkaian manufaktur komponen PLTN.

Page 5: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2014

Pontianak, 19 Juni 2014

265

ISSN: 2355-7524

3. HASIL DAN PEMBAHASAN Doosan Heavy Industries & Construction Co, Ltd adalah anak perusahaan dari Doosan

Group, dan merupakan salah satu perusahaan industri berat terbesar di Korea Selatan dan

memiliki banyak pengalaman di bidang PLTN, pembangkit listrik termal, turbin dan

generator, desalinasi, konstruksi dan lain-lain. Doosan Heavy Industries didirikan pada tahun

1962, terletak di selatan kota Changwon dengan luas 4,5 juta m². Dalam rangka mencapai

tingkat kemandirian teknologi PLTN di Korea Selatan, Doosan Heavy Industries telah

berperan penting dan mengambil bagian untuk memasok peralatan konstruksi industri

berat dan menyediakan kebutuhan komponen Nuclear Steam Supply System (NSSS) dan

Turbin / Generator.

Gambar 3 menunjukkan serangkaian tahapan manufaktur bejana reaktor APR-1400

secara umum, tahapan manufaktur mulai dari desain sampai dengan perakitan seluruh

komponen bejana reaktor dilakukan sepenuhnya oleh Doosan Heavy Industries & Construction

Co, Ltd. Adapun parameter desain dari bejana reaktor APR-1400 diperlihatkan pada tabel 1.

Tabel 1. Parameter Desain Bejana Reaktor APR-1400[5]

Daya reaktor 1.400 MWe (4.261 MWt)

Umur guna 60 tahun

Tekanan 2.500 psia (17,24 MPa)

Tekanan saat operasi normal 2.250 psia (15,51 MPa)

Temperatur 650 ⁰F (343 ⁰C)

Berat 1.158.529 lbs (525,5 Ton)

Tinggi 582,7 in (14,8 m)

Gambar 3. Tahapan Manufaktur Bejana Reaktor APR-1400[3].

Gambar 3 memperlihatkan proses manufaktur bejana reaktor APR-1400 secara rinci,

proses tersebut dibagi menjadi 11 (sebelas) proses/kegiatan, sebagai berikut:

3.1. Pengecoran dan Penempaan / Casting & Forging

Bejana reaktor terbuat dari material tempa SA-508 Gr.3 CL 1 atau SA-508 Gr.3 CL 2,

material tersebut kemudian masuk dalam proses pengecoran dan penempaan untuk

mendapatkan bentuk sebuah bejana. Serangkaian proses manufaktur utama untuk material

tempa tersebut adalah sebagai berikut: pelarutan – pembuatan baja – pemanasan –

Page 6: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Proses Manufaktur Komponen Bejana Raektor ...

Yohanes Dwi Anggoro, dkk.

266

ISSN: 2355-7524

penempaan – pengolahan kasar – pengolahan halus – pengambilan sampel – simulasi

PWHT (Post Weld Heat Treatment) – uji fisika – uji struktur dan kimia – pengolahan akhir –

pemeriksaan dimensi – uji tidak merusak (non-destructive test) – uji sertifikasi (Certified

Material Test Report / CMTR).

PWHT merupakan salah satu proses heat treatment yang tujuan utamanya untuk

menghilangkan tegangan sisa pada hasil pengelasan. Material (terutama carbon steel) akan

mengalami perubahan struktur karena proses pemanasan dan pendinginan. Struktur yang

tidak homogen inilah yang menyebabkan tegangan sisa pada material paska pengelasan

(welding). Dampak dari tegangan sisa ini material akan menjadi lebih keras akan tetapi

ketangguhannya kecil. Ini tentu sifat yang tidak diharapkan. Oleh sebab itu, material harus

dikembalikan ke sifat semula dengan cara pemanasan dengan suhu dan tempo waktu

(holding time) tertentu. Gambar 4 memperlihatkan proses pengecoran dan hasil dari proses

penempaan bejana reaktor yang masih dalam bentuk integrated upper shell.

Gambar 4. Proses Pengecoran dan Penempaan Bejana Reaktor APR-1400[3].

3.2. Pelapisan di dalam Permukaan Internal Bejana Reaktor

Proses manufaktur di tahapan ini adalah: temperatur awal bejana reaktor minimal

121⁰C – pelapisan – pengukuran delta ferrite - PWHT (Post Weld Heat Treatment) - uji tidak

merusak (Non-Destructive Exam / NDE).

Untuk pelapisan kelongsong (cladding) di dalam permukaan internal bejana reaktor

dilakukan dua jenis uji tidak merusak (Non-Destructive Exam / NDE), yaitu:

- Liquid Penetrant Testing, untuk menguji kualitas permukaan cladding.

- Ultrasonic Testing, untuk menguji kerapatan cladding dengan material dasar bejana

reaktor.

Gambar 5. Kelongsong Bejana Reaktor – Intermediate Shell Cladding[3].

Page 7: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2014

Pontianak, 19 Juni 2014

267

ISSN: 2355-7524

3.3. Pengelasan / Welding

Proses pengelasan beberapa komponen bejana reaktor dimulai dari pencocokan nozzle

dengan bejana – pengelasan (temperatur awal bahan minimal 121⁰C) – pemeriksaan visual

dan dimensional - PWHT (Post Weld Heat Treatment) - uji tidak merusak (Non-Destructive

Exam / NDE). Gambar 6 memperlihatkan proses pengelasan beberapa komponen bejana

reaktor dan terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan selama proses pengelasan,

diantaranya adalah:

- Sebelum pengelasan, bahan yang digunakan harus dipanaskan minimal 121⁰C.

- Pada saat pengelasan satu titik yang akan dilas, harus terlebih dahulu memeriksa suhu

dan tidak boleh melebihi 260⁰C.

- Setelah pengelasan, harus tetap mempertahankan suhu antara 210⁰C - 300⁰C selama

paling sedikit 4 jam dan setelah itu akan dingin secara perlahan.

Gambar 6. Proses Pengelasan Komponen Bejana Reaktor APR-1400[3].

3.4. Post Weld Heat Treatment (PWHT)

PWHT dilakukan setelah dilakukan pengelasan, dengan tujuan untuk menghilangkan

tekanan di daerah sekitar titik pengelasan. Beberapa metode PWHT diantaranya adalah

dengan meletakkan seluruh bagian produk ke dalam tungku atau hanya sebagian produk

yang dimasukkan ke dalam tungku. Gambar 7 memperlihatkan sebuah tungku PWHT dan

spesifikasi tungku PWHT adalah sebagai berikut:

- Temperatur di dalam tungku tersebut sebesar 615⁰C.

- Kapasitas tungku sebesar 500 ton.

- Ukuran tungku: panjang = 16 m, tinggi = 10 m, dan lebar = 9,8 m.

- Sumber panas berasal dari gas.

Gambar 7. Tungku PWHT (Post Weld Heat Treatment)[3].

Page 8: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Proses Manufaktur Komponen Bejana Raektor ...

Yohanes Dwi Anggoro, dkk.

268

ISSN: 2355-7524

3.5. Penutup Atas Bejana Reaktor / Reactor Vessel Closure Head

Gambar 8 menunjukkan penutup atas bejana reaktor yang dirakit oleh beberapa

peralatan yang berbeda dan untuk dapat beroperasi dengan baik maka perlu adanya tingkat

akurasi perakitan yang tinggi. Terutama untuk peralatan manufaktur penutup atas bejana

reaktor yang dapat melakukan pekerjaan yang sangat sensitive, seperti mesin lubang tiga

dimensi yang diperlukan untuk menginstal nozzle CEDM (Control Element Drive Mechanism).

Gambar 8. Penutup Atas Bejana Reaktor (Reactor vessel closure head) [3].

3.6. Instalasi Nozzle CEDM (Control Element Drive Mechanism)

Gambar 9 memperlihatkan salah satu keterampilan utama manufaktur komponen

PLTN, dalam hal pemasangan nozzle CEDM yang dilakukan dengan dua teknik, yaitu shrink

fit dan J-groove welding. Shrink fit merupakan salah satu teknik yang menyesuaikan ukuran

nozzle sesuai dengan besar kecilnya lubang nozzle. Hal ini biasanya dicapai dengan

pemanasan atau pendinginan salah satu komponen sebelum perakitan dan memungkinkan

untuk kembali ke suhu lingkungan setelah perakitan, menggunakan fenomena ekspansi

termal untuk membuat sambungan. Sedangkan J-groove welding merupakan salah satu jenis

teknik pengelasan yang menyatukan dua atau lebih bahan/material (baja, plastik dan lain-

lain), hasil dari teknik pengelasan J-groove adalah terbentuknya pola huruf J. Sebuah pola J

dapat terbentuk baik dengan mesin pemotong khusus atau dengan menggiling tepi bersama

ke bentuk J.

Gambar 9. Proses Instalasi Nozzle CEDM[3].

3.7. Pengukuran

Peralatan pengujian yang digunakan untuk melakukan pengukuran dibagi menjadi

dua, yaitu: peralatan pengujian rutin dan peralatan pengujian khusus. Berbagai peralatan

pengujian yang digunakan diantaranya adalah:

Page 9: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2014

Pontianak, 19 Juni 2014

269

ISSN: 2355-7524

- Peralatan pengujian tiga dimensi, digunakan untuk menyelaraskan beberapa sambungan

komponen bejana reaktor, contohnya adalah: Laser Tracker, Faro Arm atau peralatan optik

dan lain-lain.

- Endoskopi industri, digunakan sebagai peralatan pengendali jarak jauh (remote control)

untuk pengujian di area yang susah diakses.

- Positive Material Identification (PMI), digunakan untuk membandingkan sertifikasi dengan

komponen yang dianalisa.

Gambar 10 memperlihatkan contoh pengukuran yang dilakukan untuk mengetahui

keselarasan antar komponen bejana reaktor dengan menggunakan peralatan berupa laser

tracker.

Gambar 10. Contoh Pengukuran Keselarasan antar Komponen Bejana Reaktor APR-1400[3]

3.8. Uji Hidrostatik

Uji hidrostatik sangat diperlukan sebagai konfirmasi akhir setelah selesainya fabrikasi

sesuai dengan kebutuhan ASME Section III sebagai berikut:

- Kebutuhan ASME Section III NB-6221.

o Tekanan uji hidrolik melebihi 1,25 dari desain dan mempertahankannya minimal 10

menit.

o Uji kebocoran, setelah dekompresi terhadap tekanan desain, persendian dan

sambungan pengelasan harus diperiksa sebelum uji hidrolik dilakukan dengan saksi

dari pengguna dan badan pengawas nuklir.

- Uji hidrostatik bejana reaktor. Supaya bejana reaktor mampu bertahan dalam uji hidrolik,

bejana reaktor harus diletakkan secara vertikal.

3.9. Pengujian Setelah Uji Hidrostatik

Pengujian akhir dari bejana reaktor diatur dalam ASME Section III NB5400, setelah

dilakukan uji hidrostatik, semua persendian pengelasan dan zona yang terpengaruh oleh

panas harus dilakukan uji permukaan (Magnetic particle Test/MT atau Liquid penetration

Test/PT) dan perlu adanya pemeriksaan volumetrik. Sedangkan uji tidak merusak (Non-

Destructive Test/NDT) dilakukan oleh orang yang memiliki kualifikasi dan sertifikasi dari

pengawas nuklir. Seluruh pemeriksaan tersebut juga harus sesuai dengan ASME Section V,

Pasal 4 dan ASME Section XI. Gambar 11 menunjukkan kemajuan setelah dilakukan uji

hidrostatik.

Page 10: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Proses Manufaktur Komponen Bejana Raektor ...

Yohanes Dwi Anggoro, dkk.

270

ISSN: 2355-7524

Gambar 11. Beberapa Pemeriksaan Akhir setelah dilakukan Uji Hidrostatik[3]

3.10. Pengangkutan (Handling)

Gambar 12 menunjukkan contoh pengangkutan bejana reaktor pada saat sebelum dan

sesudah uji hidrostatik. Beberapa peralatan yang dibutuhkan untuk pengangkutan

komponen bejana reaktor dari satu tempat ke tempat perakitan yang lain diantaranya

adalah:

- Over head crane dengan kapasitas 1000 ton (500 ton x 2)

- Truk traktor dengan kapasitas yang besar

- Beberapa alat berat lainnya (kapal, truk dan lain-lain) untuk mengirimkan bejana reaktor

dari pabrik pembuatan ke lokasi PLTN.

Gambar 12. Pengangkutan Bejana Reaktor Sebelum dan Sesudah Uji Hidrostatik[3]

3.11. Pengemasan dan Pengiriman (Packing & Shipping)

Proses pengemasan dan pengiriman bejana reaktor terlihat pada gambar 13, proses

pengemasan dan pengangkutan bejana reaktor dilakukan dengan sangat hati-hati dan

melibatkan beberapa alat berat untuk memindahkan bejana reaktor dari dalam pabrik

sampai ke pelabuhan tempat kapal siap mengirimkan bejana reaktor ke lokasi PLTN.

Page 11: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir 2014

Pontianak, 19 Juni 2014

271

ISSN: 2355-7524

Gambar 13. Pengemasan dan Pengiriman Bejana Reaktor[3]

4. KESIMPULAN Doosan Heavy Industries & Construction Co, Ltd merupakan perusahaan industri berat

terbesar di Korea Selatan dan memiliki banyak pengalaman di bidang PLTN, terutama

untuk pembuatan beberapa komponen PLTN seperti Bejana Reaktor, Pressurizer dan Turbin

Generator. Pengalaman dari Doosan Heavy Industries & Construction Co, Ltd tersebut dapat

dijadikan pembelajaran yang baik sebagai persiapan pembangunan PLTN pertama di

Indonesia.

Beberapa proses manufaktur bejana reaktor APR-1400 diantaranya adalah:

pengecoran dan penempaan, pelapisan di dalam permukaan internal bejana reaktor,

pengelasan, Post Weld Heat Treatment (PWHT), penutup atas bejana reaktor, instalasi nozzle

CEDM, pengukuran, uji hidrostatik, pengujian setelah uji hidrostatik, pengangkutan,

pengemasan dan pengiriman.

DAFTAR PUSTAKA [1]. _______; Korea, Republic of; http://www.iaea.org/pris/CountryStatistics/

CountryDetails.aspx?current =KR; diakses tanggal 15 Mei 2013

[2]. IAEA, “Status of Advanced Light Water Reactor Designs 2004”, IAEA-TECDOC-1391,

International Atomic Energy Agency, Vienna, 2004.

[3]. KIM TAE WOO, “Pre-Required Conditions for Manuacturfing”, Korea Nuclear

Association, Korea, 2012.

[4]. US NRC, “Design, Fabrication, and Materials Code Case Acceptability, ASME Section

III”, Regulatory Guide 1.84 Revision 34, U.S. Nuclear Regulatory Commission,

October 2007

[5]. KIM H G, “GEN III/GEN III+: Korean Perspective, Advanced Power Reactor 1400”,

Korea Hydro & Nuclear Power Co, Korea, 2012.

DISKUSI/TANYA JAWAB:

1. PERTANYAAN: Sidiq Permana (UNTAN)

Apa perbedaan teknik Shrink-fit dengan J-groove pada instalasi nozzle CEDM

JAWABAN: Yohanes Dwi Anggoro (PKSEN-BATAN)

Shrink-fit dan J-groove adalah merupakan teknik pemasangan nozzle CEDM (Control Element

Drive Mechanism), dimana Shrink fit merupakan salah satu teknik yang menyesuaikan ukuran

nozzle sesuai dengan besar kecilnya lubang nozzle. Hal ini biasanya dicapai dengan pemanasan

atau pendinginan salah satu komponen sebelum perakitan dan memungkinkan untuk kembali ke

suhu lingkungan setelah perakitan, menggunakan fenomena ekspansi termal untuk membuat

Page 12: PROSES MANUFAKTUR KOMPONEN BEJANA REAKTOR APR …

Proses Manufaktur Komponen Bejana Raektor ...

Yohanes Dwi Anggoro, dkk.

272

ISSN: 2355-7524

sambungan. Sedangkan J-groove welding merupakan salah satu jenis teknik pengelasan yang

menyatukan dua atau lebih bahan/material (baja, plastik dan lain-lain), hasil dari teknik

pengelasan J-groove adalah terbentuknya pola huruf J. Sebuah pola J dapat terbentuk baik

dengan mesin pemotong khusus atau dengan menggiling tepi bersama ke bentuk J.

2. PERTANYAAN: Moch Djoko Birmano (PKSEN-BATAN)

Jenis material apa yang digunakan sebagai bahan dasar bejana reaktor APR-1400?

Apa yang dimaksud dengan PWHT (Post Weld Heat Treatment)?

JAWABAN: Yohanes Dwi Anggoro (PKSEN-BATAN)

Jenis material yang digunakan sebagai bahan dasar bejana reactor APR-1400 adalah SA-508

Gr.3 CL 1 atau SA-508 Gr.3 CL 2 yang kemudian masuk dalam proses pengecoran dan

penempaan untuk mendapatkan bentuk sebuah bejana reactor.

PWHT adalah merupakan salah satu proses heat treatment yang tujuan utamanya untuk

menghilangkan tegangan sisa pada hasil pengelasan.