PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

TEKNIK PERA WAT AN BUNDEL un DINAMIK KOROSI PADAUNTAI un KOROSI MENGGUNAKAN BAHAN GRAFOIL

Joko Prasetio W, Ismu HandoyoPusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir

Gedung 80, kawasan PUSPIPTEK Serpong Tangerang 15310 Banten

ABSTRAK

TEKNIK PERAWATAN BUNDEL UJI DINAMIK KOROSI PADA UNTAI UJI KOROSIMENGGUNAKAN BAHAN GRAFOIL. Telah dilakukan perawatan pada Bundel UjiOinamik Korasi (BUKO) terutama pada sistem f1eksibel. sistim ini memet1ukanperhatian khusus mengingat tekanan primernya mencapai 138 bar dan temperaturmencapai 290'C dengan laju aliran mencapai 500 kg/jam. Kegiatan ini dilakukankarena bundel uji dinamik korosi belum pernah menga/ami perawatan selama hampirkurang 15 tahun. Perawatan yang dilakukan pada bundel uji meliputi pembongkaran,pembersihan dan penggantian paking berbahan grafoil. Grafoil merupakan graphiteflexible yang memiliki kemampuan temperatur hingga 300'C dengan tensile strength69 bar, perawatan ini dilakukan juga agar kemampuan SOM dapat terus ditingkatkankhususnya da/am teknik perawatan fasilitas eksperimen skala besar.Kata kunci : Perbaikan, grafoil, optimal

ABSTRACT

The repair of the dynamic test corrosion (OTC) has been done, especially on flexiblesystem. The system need more attention, caused the primary pressure is 138 bar andtemperature 290'C with f10wrate 500 kg/hour. This activities was done because theOTC is not yet maintenance almost 15 years. The maintenance at OTC consistdisassembly. Scavenging, and replacement packing grafoil. Grafoil is graphite flexiblehaving performance of finite temperature of 300·C with tensile strength 69 bars, themaintenance also aimed to increase the capability of personals, especially inmaintenance technic on large scale experient facilities.Keyword: repair, grafoil, optimal.

PENDAHULUAN

Kegiatan pengoperasian, perbaikan danperawatan merupakan tugas dan fungsi dariSub Bidang Termohidrolika Bidang OperasiFasilitas (BOFa) yang memiliki fasilitas[1] sepertiUntai Uji Termohidrolika Reaktor (UUTR), UntaiUji Korosi (UUK), Untai Uji BETA (UUB), SaranaEksperimen Kondensasi (Sekonden), TesKomponen Rig (TCR), dan Equipment CoolingWater System (ECWS). Salah satu fasiltas uji terkaitpersoalan korosi adalah UUK yang dirancang untukmempelajari korosi dan mempelajari timbulnyakerak material di pembangkit uap tipe PWR danPHWR pad a Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir(PL TN). Fasilitas UUK mempunyai 2 fasilitas ujiyaitu Bagian Uji Korosi Dinamik (BUKD) dan

Frelling Corrosion dengan kondisi operasi yangsarna di sisi sekunder pada pembangkit uap [2].

Kegiatan terkait fungsionalisasi BUKDadalah dilakukannya perbaikan mengingat umurdari bagian uji tersebut sudah cukup lama, yaknidibangun dari tahun 1991 sampai sekarang. Untukmelakukan pembongkaran sistem bundel uji yangharus diperhatikan adalah bagaimana metodepembongkaran yang akan dilakukan, sepertipembongkaran dan tata cara pemasangan kembalisistem fleksibel tube. Hal ini sangat pentingdiperhatikan mengingat tekanan dan temperaturpada UUK khususnya di sisi primer cukup tinggiyaitu untuk tekanan 138 bar dan temperaturnya290°C.

Pada tahun 1997 dengan Program RisetTerpilih pernah dikembangkan untuk memasang

Joko Prasetio W, dkk. ISSN 1410 - 8178 169

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKA T NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan

Yogvakarta, 28 Agustus 2008

jembatan garam dalam rangka studi korosi metodepotensio-galvanik. Namun, ketika prosespemasangan kembali setelah jembatan garamdipasang temyata ketika dioperasikan terjadikebocoran. Mulai yahun 2006 telah dilakukanperawatan terhadap BUKD namun persoalankebocoran bel urn dapat dituntaskan.

Hingga pada tahun 2007, setelah dilakukanberbagai studi literature diperoleh data jenispacking yang sesuai untuk BUKD. Sehinggapenggunaan bahan grafoil menjadi altematif yangakan digunakan untuk merangkai kembali BUKD.Proses selanjutnya akan di lakukan pengujiandengan menggunakan hidrostatis test.

Tujuan kegiatan tahun ini untukmempelajari dan memberi informasi tentang tata

cara perbaikan dan pemasangan BUKD denganmenggunakan bahan grafoil. Selama ini para teknisibelum banyak mempunyai pengalaman terkait tatacara perbaikan dan pemasangan kembali bagian ujidengan baik, sehingga perlu kiranya apa yang telahdilakukan teknik-teknik perawatan BUKD padaUUK bahan grafoil untuk disampaikan pada tulisanini.

DESKRIPSI UUK

Untai Uji Korosi (UUK) adalah fasilitas ujiyang dirancang untuk mempel~iari korosi dipembangkit uap PL TN tipe PWR dan PHWR.Fasilitas UUK mempunyai 2 fasilitas uji yaitu

Bagian Uji Korosi Dinamik (BUKD) dan untukFrelling Corrosion dengan kondisi operasi yangsarna di sisi sekunder pada pembangkit uap. UntaiUji Korosi dapat mensimulasikan kondisi fisika dankimia air pendingin di PWR dan PHWR (GambarI).

Tabel I. Kondisi disain UUK

Sisi Primer Sisi Sekunder

Tekanan

IS MPa 6,9 MPaLaju alir

SOO kg/jam 0, III kg/iamMasukan

pompaPIOOI : SOoC

Suhu

Masukan pemanas28SoCEHIOOI : 290°C

Keluaranpemanas

EH 1001 : 340°CKualitas

30%

uap Tekanan0,2 bar

tangki ekspansiD1001

Sedangkan bagian uji korosi dinamikmerupakan pembangkit uap dimana panas pad a sisiprimer digunakan untuk menghasilkan uap pada sisisekunder (Iihat gambar 2). Sedangkan kondisidisain UUK tertera pada tabel I. tube bagian bawahdilas langsung ke tube sheet. Untuk mengakomodirpemuaian panas, maka tube bagian atas hams bebasbergerak. Dengan demikian seal yang digunakandisamping harus menghindari kebocoran hams jugabersifat tleksibel, memungkinkan pemuaian padadari tube. Pada lokasi kritis inilah terjadi kebocoran.

Outlet

Penutup Tube

Outlet

Tube

Inlet

Flanges Tube sheet

Inlet

Gambar 2. Susunan BUKD

Gambar I. Untai Uji Korosi (Primary Loop)

GRAF OIL

Grafoil merupakan bahan yang digunakansebagai packing dalam teknik perawatan BUKD.Grafoil merupakan graphite yang tleksibel, dengansifat fisik dari grafoil. Tabel 2 menunjukkan bentukfisik grafoil

170 ISSN 1410 - 8178 Joko Prasetio W, dkk.

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

I

H$-l---\.

Gambar 3. Susunan Grafoil dengan tube

shock, tang, obeng, chain blok, kunci L, paluplastik.

Tabel 2. Bentuk fisik Grafoil

MaterialKerapatan

1,1 grm/ccUji Tarik

69 barElastis

1.650 bar

Temperatur

300°C

TAT A KERJA

I. Mempelajari disain test section dan UUK2. Menginventarisasi komponen yang ada3. Membongkar, mengevaluasi seal pada tube4. Mengganti, memasang kembali BUKD5. Menguji

Pada pemasangan BUKD, bahan yangdiperlukan adalah packing grafit, grafoil, mur bautSS, acetone, kain majun. Sedangkan peralatan yangdiperlllkan adalah kllnci pas, kllnci ring, kllnci

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bahwa disain bundel uji korosi dinamikmempunyai tube sebanyak 12 buah dengandiameter berukuran y>", untllk sisi masuk tube dilas

dengan tube sheet sedangkan untuk sisi keluarantube dibuat fleksibel dengan menggunakan sealgrafoil. Pekerjaan selanjutnya mengumpllikan danmenyusun komponen-komponen dari BUKD(Gambar I) uji dinamik korosi seperti flanges, tubesheet, penutllp tube, selanjlltnya mengambil grqfoilsatu persatu yang masih melekat pada flanges.Pemahaman akan posisi dan susllnannya menjadisangat penting, karena kebocoran sering terjadipad a posisi ini. Untllk mengatasinya adalahmenahanl menutllpi pemuaian akibat panas dengan

Joko Prasetio W, dkk. ISSN 1410 - 8178 171

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLffi

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan

Yogyakarta, 28 Agustus 200B

packing berbahan grafoil dan kemudian dikuncidengan penutup IlIbe. Gambar 3 menunjukkanposisi grafoil dengan IlIbe, serta tam pang lintangdari penutup lube.

Selanjutnya memperbaiki sisi keluaran lUbe

untuk dievaluasi bagian yang sangat penting untukdikerjakan karena sisi ini harus berhati-hati jangansampai melukai rumah lube.

Selanjutnya menyiapkan lube sheel yangakan dibersihkan, setelah itu satu persatu lubedigosok dengan bahan kimia yaitu Aceton ini untukmembersihkan lube dari kotoran yang melekat pada

lube. Setelah menyelesaikan pekerjaan pembersihanseluruh komponen dilanjutkan dengan tahapan­tahapan untuk seluruh komponen, sebagai berikut:

Tahap pertama

Memasang packing grafit sebelummemasukkan IlIbe sheel ke cangkang BUKD secaraperlahan-Iahan hal ini di lakukan untukmengepaskan posisi antara lube dengan flangedengan menggunakan obeng (gambar 4). Kemudianmemasukkan grafoil satu persatu kedalam flangesdel1gan cara grafoil ditekan perlahan-Iahan kedalam flanges lalu ditekan dengan alat bantu ringpenekan grafoil dp.ngan palu plastik dan perlahan­lahan sampai grafoil menepati posisi yang pas.Selanjutr.ya memasukkan grafoil kedua danseterusnya sehingga kedua belas lube sudahterpasang grafoil (gambar 5).

Gambar 4. Memasukkan lube keflange

Gambar 5. Memasukkan grafoil keflange

Tahap kedua

Menekan grq(oil yang sudah dimasukkanke flanges dengan penutup lube dengan caramengencangkan penutup lube memakai kunci Ldengan cara silang, hal ini untuk meratakanmasuknya grafiJil keflange (Gambar 6).

Gambar 6. Memasang penutup lube

Tahap ketiga

Memasang packing grafit ke flange inletkemudian masukkan ke delapan mur-baut ke

flanges dan mengencangkan dengan cara menyilang(Gambar 7).

Gambar 7. Memasangpacking grafit sisi masuk

Tahap keempat

Memasang packing grafit ke flange oullelselanjutnya masukkan ke delapan mur-baut keflanges dan mengencangkan dengan cara menyilang(Gambar 8).

Gambar 8. Memasang packing grafit sisi keluar

Tahap Pengujian

172 ISSN 1410 - 8178 Joko Prasetio W, dkk.

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

Tahap PengujianPersiapan pengujian tekanan dengan

menutup posisi blowdown dengan plug, memasangselang ke sisi inlet sekunder, sedangkan untuk sisioutlet dipasang alat pembaca tekanan untukmengetahui tekanan yang ada pada cangkang sisiprimer (Gambar 9). Membuat tekanannyamenggunakan pompa hidrostatik kapasitas 50 bar.

Gambar 9. Pengujian Tekanan Hidrostatis

Pekerjaan pembongkaran dilakukan tahapdemi tahap, selanjutnya dilakukan pembersihanpada semua material seperti tubes, alur packingpada flanges dan semua lubang tempat untukdudukan tubes dengan menggunakan cairan kimiayaitu Aceton. Berdasarkan uji tekanan yang dimulaidari 10 sampai 50 bar selama 24 jam, diperolehhasil tidak tetjadinya kebocoran pada sisi grafoil,(Lihat tabel hasil uji tekan pada Tabel 3). Haltersebut sangat penting untuk dicatat karena yangmenyebabkan kebocoran dari sisi primer ke sisisekunder hanya terjadi melalui sisi ini.

Sedangkan untuk melakukanpembongkaran di sistem bagian uji harusdiperhatikan, bagaimana cara untuk membongkar,bagaimana sistim floating tube dan bagaimana carapemasangan kembali di sistemfloating tube. Hal inisangat penting mengingat tekanan dan temperaturpada Untai Uji Korosi khususnya di sisi Primersangat tinggi yaitu untuk tekanan sisi Primer 13,8Mpa dan temperaturnya 290°C. Seluruh kegiatanini untuk perakitan dan pengujian tekanan BUKDdilakukan di Bidang Operasi Fasilitas dankhususnya di laboratorium termohidrolika, denganberfungsinya kembali BUKD maka teknologi tubetleksibel sudah dapat dikuasai dan difahami, dimanaselama ini teknologi tersebut belum didapat. Tahapselanjutnya adalah pemasangan semua materialpada bagian uji. Uji fungsi dilakukan denganpengujian kebocoran secara uji hidrostatik selamakurang lebih 24 jam, dimana pengujian dilakukandengan menaikkan tekanan tahap demi tahap

tekanan dari 10 bar sampai menunjukkan tekanan50 bar.

Tabel 3. Hasil Uji Tekan (hidrostatik)No JamDurasi (meniOTekanan (bar)

1.

8.30 0 102.

9.45 75 203.

11.10 85 304.

15.40 270 405.

8.40 1450 50

Hasil pengujian selama 24 jam padatekanan 50 bar menunjukkan tidak terjadikebocoran pada BUKD.

Pada bundel uji korosi dinamik terdapat 12buah tube dengan variasi pengujian aliran primermaksimum 8 tube dan sedangkan untuk 4 buah tubedalam keadaan tertutup ini sesuai dengan disainawal.

KESIMPULAN

Teknik perawatan BUKD denganmelakukan pemasangan bahan grafoil sebagaipacking telah dilakukan. Dimana teknik perawatantelah disusun sebagai acuan kerja dalam perawatanBUKD.

Pengujian telah dilakukan denganpengujian hidrostatis hingga 50 bar (5 Mpa) selama24 jam. Hasil pengujian menunjukkan tidaktetjadinya kebocoran pada BUKD setelah packingdiganti dengan bahan grafoil.

DAFTAR PUSTAKA

1. ANONIMOUS, Surat Keputusan KepalaBATAN No. 392/KAlXl/2005, mengenai Tugasdan Fungsi BOFa dan PTRKN-BA TAN, 2005.

2. ANONIMOUS, Operation and MaintenanceManual Primary Loop "ANSALDO", 1990.

3. G RAFOl L, http://www.oseals.com/grafoilspecs.htm/ juli 2008.

TANYA JAWAB

Antonio Gogo~ Mengapa desain awal tidak sampai dengan 138

bar mengingat untuk simulasi PWR sampaidengan 150 bar?

Joko Prasetio~ Memang desain awal pada tipe PWR 180 bar

sedangkan tekanan pada operasi 150 bar.

Joko Prasetio W, dkk. ISSN 1410 - 8178 173