Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Reaktor Nuklir

PRSG Tahun 2012

INVESTIGASI PENYEBABGANGGUAN OPERASISISTEM PENDING IN SEKUNDER REAKTOR GA SIW ABESSY

Bambang Murjati, Harsono, Royadi, Amril

ISBN 978-979-17109-7-8

ABSTRAKINVESTIGASI PENYEBAB GANGGUAN OPERASI SISTEM PENDINGIN SEKUNDERREAKTOR GA SIW ABESSY. Dalam keadaan reaktor padam, sistem pendingin sekunder reaktor GASiwabessy (RSG-GAS) tetap beroperasi yaitu dengan mengoperasikan pompa flooding. Tujuan operasipompa flooding adalah untuk mencegah timbulnya korosi akibat proses reduksi. Gangguan operasi sistempendingin sekunder yang saat ini sering terjadi adalah terjadinya penurunan tekanan secara cepat danmendadak ketika proses penaikan tekanan pada sistem sekunder dilaksanakan. Makalah ini mendiskusikanhasil investigasi terjadinya gangguan tersebut. Lingkup investigasi meliputi pengecekan komponen dankondisi katup-katup pada pendingin sekunder dan menentukan tindakan koreksi dan perawatan terhadapsistem/ komponen yang diduga sebagai penyebab gangguan. Dari hasil investigasi ditemukan bahwa posisimenutup pada katup isolasi tekanan, bentuk butterfly, tidak menutup dengan rapat. Penyebabnya adalahsenyawa phosphat melapisi permukaan katup bagian dalam secara tidak merata. Dapat disimpulkan bahwapemberian senyawa phosphate ke dalam aliran sistem pendingin sekunder perlu dipantau dan dikendalikankarena senyawa tersebut berpotensi menempel dan menghambat fungsi dan bekerjanya komponen pendinginsekunder.

Kata kunci: pendingin sekunder; katup isolasi; korosi;

ABSTRACTINVESTIGATION OF DISTURBANCES CAUSE AT THE GA SIWABESSY SECONDARY COOLING

SYSTEM. When the reactor is in shut down condition, secondary cooling system of the reactor iscontinuously operated by operating flooding pump. Objective to operate this pump is to avoid corrosion duereduction process. Disturbance of the secondary cooling system currently occur is inadvertently pressuredrop when pressure in the secondary cooling is rose. This paper is a result of disturbances investigationoccurred to this system. Investigation is performed through testing of various valves present at the secondarycooling system followed by determining corrective action and maintenance done to the system! componentssuspected as disturbance cause. From investigation result, it is found that closed position at the pressureisolation valve, butterfly model, is not correctly closed Cause of this un-proper position is phosphatechemical compound layer unevenly patch at the inside part of the valve. It is then can be concluded thatphosphate compound injection to the secondary cooling system should be monitor and controlled due tophosphate compound potentially may cause disturbance to the secondary cooling system components

Keyward: secondary cooling; isolation valve; corrosion.

131

Investigasi Penyebab Gangguan. ..(Bambang M, dkk)

Di sepanjang jalur pemipaan sistem pendinginsekunder seperti yang dituangkan dalam ( lampiran 1pada Gambar 1) terpasang beberapa jenis katup,diantaranya adalah katup kupu-kupu (Butterflyvalve), katup konis (Conical valve), katup balik(check valve), katup diafragma (difragma valve) dankatup penutup (plug valve) akan tetapi sebagianbesar katup bermerk Tuflin, untuk katup elektrikpenggeraknya menggunakan actuator A UMA,sedangkan fungsi katup Tuflin antara lain untukmengatur arah aliran air pendingin sekunder,mengatur laju alir air pendingin sekunder,mengisolasi air pendingin sekunder bila kontaminasiradiasinya >1,5Ci/m3 dan mengisolasi tekanan airpendingin sekunder pada saat pompa sekunder akandioperasikan. Salah satu katup yang sangatberpengaruh terhadap pengoperasian pompapendingin sekunder adalah katup isolasi tekananPAOl/02 AA22, katup ini berfungsi untuk menahantekanan air pendingin sekunder hingga ?:1,0 barpada saat pompa pendingin sekunder akandioperasikan. Bila pada saat proses penaikan tekananair pendingin sekunder yang sudah sesuai protap,akhirnya terjadi penurunan tekanan /pressure dropmaka sudah dipastikan bahwa katup isolasi terakhirmengalami kebocoranlkurang rapat,

Sebelum reaktor dioperasikan, sistem pendingin konsekwensinya pengoperasian pompa pendinginsekunder harus dioperasikan dulu._Ketidak. _.s.ekunder dimundurkan hingga tekanan air pendinginberhasilan mengoperasikan sistem pendingin sekunder mencapai ?:1bar.

PENDAHULUAN

Pendingin sekunder reaktor RSG-GASmerupakan sistem pending in sirkulasi terbuka,fungsinya untuk memindahkan panas pada sistempendingin primer melalui alat penukar panas (heatexchanger) dan akhirnya dibuang ke atmosfirmelalui menara pendingin (cooling tower). Sistemini direncanakan mampu membuang panas 33000KW dan terdiri dari 2 bagian pemipaan yangmasing-masing kapasitasnya 50 %. Tiap bagianpemipaan terse but terdiri dari pompa, alat penukarpanas dan menara pendingin. Sistem pendinginsekunder didisain mampu mendinginkan air primer,sehingga suhu aliran inlet ke kolam reaktor tidakmelebihi 40°C. Komponen pada sistem pending insekunder terdiri dari :

1) Tiga buah pompa pendingin sekunder yangterbuat dari baja tuang berbentuk keong dandilengkapi dengan sambungan-sambungan untukventing dan drainase.

2) Filter mekanik yang berguna untuk melindungipompa dari kotoran-kotoran yang mungkinterbawa dari kolam menara pendingin.

3) Dua jalllr menara pendingin yang masing-masingjalur terdiri dari 3 modul yang beroperasi paraleldan satu modul tambahan yang dihubungkan kesalah satu jalur. Modul-modul menara pendingintersebut terbuat dari bahan sintetis, termasukbingkai, packing dan lapisan luar semua tahankarat. Air hangat disebarkan ke dalam bagianatas menara melalui sprinkle, kemudiandijatuhkan kebagian dasar kolam; sementara ituudara dialirkan oleh fan kearah atas dengandemikian akan terjadi penguapan. Panas latenpenguapan ini diambil dari air sehingga menjadidingin, disini terjadi proses pembuangan panaske atmosfir dan penguapan air. Kehilangan airkarena penguapan dan percikan digantikandengan cara menambahkan air dari PAMPUSPIPTEK melalui kolam raw water yangsistem kerjanya berdasarkan kondisi kontrollevel(CL).

4) Katup-katup dan sistem pemipaan pada sistempendingin sekunder yang berada di dalamgedung reaktor terbuat dari stainless steel danyang berada di luar gedung reaktor terbuat daribahan carbon steel, sedangkan pompa dan pipayang berada didalam kolam raw water dankolam cooling tower terbllat dari stainless steeldan carbon steel.

sekunder akan berakibat reaktor tertunda

beroperasi. Salah satu kondisi awal yang harusdilalui dalam mengoperasikan sistem pendinginsekunder adalah menaikkan tekanan sistem.

Gangguan yang pada sering terjadi akhir-akhirini adalah terjadinya penurunan tekanan secaracepat dan mendadak ketika proses penaikantekanan pada sistem sekunder dilaksanakan yangmengakibatkan sistem gagal dioperasikan. Olehsebab itu gangguan yang terjadi pada sistemsekunder harus segera ditanggulangi. Makalahini mendiskusikan hasil investigasi gangguanpada sistem pendingin sekunder yang terjadiakhir-akhir ini.. Lingkup investigasi meliputipengecekan komponen dan kondisi katup-katuppada pendingin sekunder dan menentukantindakan koreksi dan perawatan terhadap sistemlkomponen yang diduga sebagai penyebabgangguan. Penemuan penyebab gangguan akanmemperlancar langkah penanggulangan yangselanjutnya operasi reaktor dapat dijaga sesuaijadual.

DESKRIPSI SISTEM PENDING IN SEKUNDER

132

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Apfikasi Reaktor NuklirPRSG Tahun 2012

Gambar 2. Katup isolasi tekanan sistem pendingin sekunder dijalur 2.

ISBN 978·979·17109·7·8

Prosedur tetap untuk menaikan tekanan airpending in sekunder hingga mencapai batas ~ 1bar

pada saat pompa pendingin sekunder akandioperasikan, sebagai berikut:

- ~- ~~~-- --.-- -----.-. -~~---- - r- - -- -

Sistem KKSStatusPompa flooding

PAOIAPOI, PA02APOION1.

Katup bypass PAOIAA43Ditutup2.

Katup bypass PA02AA43DitutupJika; 1.

Tekanan air pendingin sekunder PAOICP04> 1bar.2.

Tekanan air pendingin sekunder PA02CP04> 1bar3.

Katup PAOIAAI2Ditutup.4 .. Katup

PA02AAI2Ditutup5.

Katup outlet PAOIAAOIDibuka.6.

Katup outlet PA02AAOIDibuka.7.

Pompa PAOIAPOIONSetelah 10 detik Katup

POOIAAI2membuka autoTabel 1. P d 'kk k dingin sekunder h' 'b Ib

Tabel 1. LanjutanJ

SistemKKSStatus

Setelah 5 detik 1.Katup PAOIAA22membuka auto

2.Pompa PA02APO 1ON

Setelah 10 detik Katup

PA02AAI2membuka autoSetelah 5 detik 1.

Katup PA02AA22membuka auto2.

Check flow PAOICF02> 1900m3/h3.

Check flow PA02CF02> 1900m3/h.4.

Check pressure PAOICPOI>0,15 bar5.

Check pressure PA02CPOI>0,15 bar

133

GANGGUAN OPERASI SISTEMPENDING IN SEKUNDER

Kegagalan sisteml komponen padasistem sekunder akan menyebabkan panas yangdibangkitkan di dalam teras reaktor tidak dapatdipindahkan ke Iingkungan. Peristiwa ini berefekdpada sistem primer. Temperatur air pendinginprimer naik dan pada lebih lanjut reaktor akanscram. Penyebab gangguan operasi sistempendingin sekunder adalah:

a. Pompa sekunder mati. Kegagalanelektrik dan instrument sebagai contohadalah control pressure (CP), controlflow (CF), control speed (CS) dancontrol temperature (CT) tidak berfungsidan beroperasi dengan benar. Filter

LANGKAHPENANGGULANGAN

Perawatan Katup Tuflin Type ButterflyKegiatan perawatan katup ini telah

dilakukan secara berkala dengan melakukanpemeriksaan serta penambahan pelumas pada porosdan roda gigi transmisi, melakukan pemeriksaanvisual kerapatall seal disetiap sambungan katup, danmelakukan uji fungsi. Kegiatan perawatan katupTuflin dilakukan sebulan sekali sesuai jadwalperawatan bulanan dan pada saat pengujian fungsi

Investigasi Penyebab Gangguan ...{Bambang M. dkk)

mekanik kotor akan menyebabkantekanan naik

b. Blower tidak beroperasi karenagangguan elektrik dan mekanik. Fuseputus disebabkan beban melebihikapasitas, bearing aus disebabkan olitelah jenuh sehingga fungsi pendinginanberkurang.

c. Kebocoran pada pipa sekundermenyebabkan aliran berkurang dantekanan turun, atau ada katup yang tidakdapat menutup dengan rapat karenakegagalan mekanik.

katup dilakukan pemeriksaan terhadap pergerakanporos, motor aktuator, pergerakan bilah katup dankerapatan penutupan bilah katup.Untuk melakukanpengujian katup Tuflin elektrik, cukup dioperasikandari ruang kendali utama dan diamati pergerakannyaditempat katup terpasang, jika pada saat pembukaandan penutupan posisi katup kurang benar, makaharus segera dilakukan perbaikan dan dilakukanpenggantian komponen. 4)

31. Micro swith.

2. Motor Iistrik.4 3.

Handwheel.

5

4. Kopling.

5.Katup Butterfly.

6. Terminal power.

Gambar 3. Katup elektrik type Butterfly. 4)

Perbaikan Katup Isolasi TekananPerbaikan merupakan bagian dari salah satu

kegiatan perawatan, dimana perbaikan dilakukanketika peralatan gagal atau mengalami gangguanpada waktu akan dioperasikan, hal ini juga terjadipada katup isolasi tekanan disistem pendinginsekunder PA02 AA 22. Korelasi antara bilah katupdengan limit switch: Bila dikehendaki posisi bilah

katup Tuflin dirubah secara manual maka limitswitch dan momen switch pada actuator AUMAharus menjalani pengesetan ulang.Runutan perbaikan katup elektrik type SA.I. Pengesetan uJang limit switch pada posisi

CLOSE.

a) Sistem pendingin sekunder dalam keadaanOFF.

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Reaklor Nuklir

PRSG Tahun 2012

b) Putar handwheel searah jarum jam hinggabilah katup berada pada posisi CLOSE.

c) Tekan dan putar thrust bolt searah jarumjam.

d) Putar baut spindle searah jarum jam hinggacam CLOSE menekan tuas micro switch.

e) Kembalikan thrust bolt keposisi semula,putar lawan arah jarum jam.

2; Pengesetan ulang limit switch pada posisiOPEN.a) Sistem pendingin sekunder dalam keadaan

OFF.

b) Putar handwheel lawan arah jarum jamhingga bilah katup pada posisi OPEN.

c) Tekan dan putar thrust bolt lawan arahjarum jam.

d) Putar baut spindle lawan arah jarum jamhingga cam OPEN menekan tuas microswitch.

3

ISBN 978-979-17109-7-8

e) Kembalikan thrust bolt keposisi semula,putar searah jarum jam.

3. Pengesetan ulang momen switch.Untuk mendapatkan gaya putar motor listrikpada aktuator AUMA sesuai dengan yangdibutuhkan, putar piringan momen (discmoment) sedemikian rupa sampai pada batasyang diinginkan terpenuhi.

4. Uji fungsi.Dilakukan dengan 2 cara:a). Dari lokal sistem.Dengan cara memutar handwheel pada posisiCLOSE dan OPEN, tujuannya untukmengetahui apakah cam CLOSE dan cam OPENmau menyentuh tuas micro switch atau tidak,jika gagal pengesetan ulang harus dilakukan.b). Dari Ruang Kendali Utama.Operator cukup menekan tombol CLOSE,OPEN, indikatornya akan terlihat diboard map.

Keterangan gambar :1=Thrust bolt

2 =Spindle switch3 =Spindle nock4 =MicroMtch

5 =Piringm giya ( disc moment)

Gambar 4. Pengesetan limit switch dan momen switch. I)

Mekanisme kerja micro switch pada katupelektrik AUMA type SA manual:

Bila katup terse but pada awalnya padaposisi CLOSE, operator di RKU berkeinginanmembukanya maka operator cukup menekan tombolOPEN pada board map di RKU, maka motorelektrik AUMA berputar searah jarum jam dan akanmenggerakan mekanisme micro switch sedemikianrupa. Cam OPEN dan cam CLOSE berputar searahjarum jam, putaran motor elektrik akan berhentipada saat cam OPEN telah menekan tuas limitswitch OPEN pada batas maksimum. Begitu jugaapabila operator di RKU berkeinginan menutupnyamaka cam CLOSE dan cam OPEN akan berputarlawan arah jarum jam, putaran motor elektrik akanberhenti pada saat cam CLOSE telah menekan tuaslimit switch CLOSE pada batas maksimum.

135

HASIL DAN PEMBAHASAN.

Ditemukan bahwa katup Butterfly pada pOS1SICLOSE kondisinya menjadi kurang rapat hal inidisebabakan bahan fosfat untuk menghambat lajukorosi pada pipa sekunder, dengan menggunakanbahan kimia cair, diantaranya H2S04, NaOCI,larutan berbahan dasar fosfat dan masing-masinglarutan tersebut berfungsi sebagai pengendali pH,penghambat pertumbuhan lumut dan pelapis antikorosi.

Untuk menormalkan, katup elektrik tersebut padaposisi CLOSE harus dirapatkan, putar handwheelsearah jarum jam, selanjutnya limit switch danmomen switch harus menjalani pengesetan ulang.Di dalam pelaksanaan pengoperasian pompasekunder jika terjadi penutupan katup isolasi kurangrapat maka perlu diIaporkan dalam bentuk PPIK danditujukan ke Bidang Sistem Reaktor untuk tindakan

perbaikan, dimana perbaikan dilaksanakan pada saatreaktor dalam keadaan shut down.

KESIMPULAN

Penutupan katup Butterfly yang kondisinya kurangrapat disebabkan bahan fosfat tidak merata melekatpada katup Butterfly sehingga perlu dilakukanpengesetan ulang katup melalui actuator AUMA.Pemberian senyawa phosphate ke dalam aliransistem pendingin sekunder perlu dipantau dandikendalikan karena senyawa terse but berpotensimenempel dan menghambat fungsi dan bekerjanyakomponen pendingin sekunder.

136

Analisis Penyebab dan ...(Bambang M, dkk)

DAFT AR PUST AKA

1. ANON1M, "Operation Manual(OM), Secondarycooling system, Normal operation", Part lV,Chapter 3.2, State 09.12.87.

2. ANONIM, "Manual Repair andMaintanance(MRM) ".PRSG, BATAN

3. GENI RINA SUNARYO, "Perawatan sistim'kimia air reaktor RSG-GAS", Serpong, 2009.

4. SANTOSA PUJIARTA, dkk, "EvaluasiPerawatan Sistem Proses Pendingin Reaktor diRSG-GAS", Prosiding Seminar NasionalPranata Nuklir, PRSG-BA TAN, 2008

5. ANONIM, "Katalog Buterfly valve",http://www.eecgroup.com. vo/home/products.asp-?iCat=53 0&iChannel=5 8&nChannlli

OUT DOOR AUXILIARY BUILDING (UKA)

DN 500

REACTOR BUILDING (UJA)

.....•

PA 01 - LINEPA 02 - LINE

(9.w

~

§

8onz z

8008

<D

<D;;Z Z0 0:J:;;

:J:

;;M

<'" M

Q.<>if.

DN800

DN800

PA 01MOB

DN 500

PA03

M09 DN 500PA02

M10 §zt0

"I < ~<>

<><>

_ ( __ n ••

W<><>__m:8 "-.• ____ <0 ------\Q.. ii:Z zZ0 00 C. - ....... ~ ~i

tPRE FILTER

(Mechanic Filter)

PA01 M22

PA 02 M 22

DN 500

DN500

EXPANSION

JOINTS (Typ.)

,'fti1J 1

BtN.1,

DN 500

DN500

Gambar I. Diagram alir sistem pendingin sekunder reaktor GA Siwabessy