PRO SIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan Yogyakarta, 28 Agustus 2008
TEKNIK PERA W AT AN BUNDEL
un
DINAMIK KOROSI PADA
UNTAI
un
KOROSI MENGGUNAKAN
BAHAN GRAFOIL
Joko Prasetio W, Ismu Handoyo Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir
Gedung 80, kawasan PUSPIPTEK Serpong Tangerang 15310 Banten
ABSTRAK
TEKNIK PERAWATAN BUNDEL UJI DINAMIK KOROSI PADA UNTAI UJI KOROSI MENGGUNAKAN BAHAN GRAFOIL. Telah dilakukan perawatan pada Bundel Uji Oinamik Korasi (BUKO) terutama pada sistem f1eksibel. sistim ini memet1ukan perhatian khusus mengingat tekanan primernya mencapai
138
bar dan temperatur mencapai290'C
dengan laju aliran mencapai 500 kg/jam. Kegiatan ini dilakukan karena bundel uji dinamik korosi belum pernah menga/ami perawatan selama hampir kurang15
tahun. Perawatan yang dilakukan pada bundel uji meliputi pembongkaran, pembersihan dan penggantian paking berbahan grafoil. Grafoil merupakan graphite flexible yang memiliki kemampuan temperatur hingga300'C
dengan tensile strength 69 bar, perawatan ini dilakukan jugaagar
kemampuan SOM dapat terus ditingkatkan khususnya 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 flexible system. The system need more attention, caused the primary pressure is
138
bar and temperature290'C
with f10wrate 500 kg/hour. This activities was done because the OTC is not yet maintenance almost15
years. The maintenance at OTC consist disassembly. Scavenging, and replacement packing grafoil. Grafoil is graphite flexible having performance of finite temperature of 300·C with tensile strength 69 bars, the maintenance also aimed to increase the capability of personals, especially in maintenance technic on large scale experient facilities.Keyword: repair, grafoil, optimal.
PENDAHULUAN
Kegiatan
perawatan pengoperasian,merupakan tugas perbaikandan fungsi daridan Sub Bidang Termohidrolika Bidang Operasi Fasilitas (BOFa) yang memiliki fasilitas[1] seperti Untai Uji Termohidrolika Reaktor (UUTR), Untai Uji Korosi (UUK), Untai Uji BETA (UUB), SaranaEksperimen Kondensasi (Sekonden), Tes
Komponen Rig (TCR), dan Equipment Cooling Water System (ECWS). Salah satu fasiltas uji terkait persoalan korosi adalah UUK yang dirancang untuk mempelajari korosi dan mempelajari timbulnya kerak material di pembangkit uap tipe PWR dan PHWR pad a Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PL TN). Fasilitas UUK mempunyai 2 fasilitas uji yaitu Bagian Uji Korosi Dinamik (BUKD) dan
Frelling Corrosion dengan kondisi operasi yang sarna di sisi sekunder pada pembangkit uap [2].
Kegiatan terkait fungsionalisasi BUKD adalah dilakukannya perbaikan mengingat umur dari bagian uji tersebut sudah cukup lama, yakni dibangun dari tahun 1991 sampai sekarang. Untuk melakukan pembongkaran sistem bundel uji yang harus diperhatikan adalah bagaimana metode pembongkaran yang akan dilakukan, seperti pembongkaran dan tata cara pemasangan kembali sistem fleksibel tube. Hal ini sangat penting diperhatikan mengingat tekanan dan temperatur pada UUK khususnya di sisi primer cukup tinggi yaitu untuk tekanan 138 bar dan temperaturnya 290°C.
Pada tahun 1997 dengan Program Riset Terpilih pernah dikembangkan untuk memasang
jembatan garam dalam rangka studi korosi metode
potensio-galvanik. Namun, ketika proses
pemasangan kembali setelah jembatan garam dipasang temyata ketika dioperasikan terjadi kebocoran. Mulai yahun 2006 telah dilakukan
perawatan terhadap BUKD namun persoalan
kebocoran bel urn dapat dituntaskan.
Hingga pada tahun 2007, setelah dilakukan berbagai studi literature diperoleh data jenis packing yang sesuai untuk BUKD. Sehingga penggunaan bahan grafoil menjadi altematif yang akan digunakan untuk merangkai kembali BUKD. Proses selanjutnya akan di lakukan pengujian dengan menggunakan hidrostatis test.
Tujuan kegiatan tahun ini untuk
mempelajari dan memberi informasi tentang tata cara perbaikan dan pemasangan BUKD dengan menggunakan bahan grafoil. Selama ini para teknisi belum banyak mempunyai pengalaman terkait tata cara perbaikan dan pemasangan kembali bagian uji dengan baik, sehingga perlu kiranya apa yang telah dilakukan teknik-teknik perawatan BUKD pada UUK bahan grafoil untuk disampaikan pada tulisan ini.
DESKRIPSI UUK
Untai Uji Korosi (UUK) adalah fasilitas uji yang dirancang untuk mempel~iari korosi di
pembangkit uap PL TN tipe PWR dan PHWR.
Fasilitas UUK mempunyai 2 fasilitas uji yaitu Bagian Uji Korosi Dinamik (BUKD) dan untuk Frelling Corrosion dengan kondisi operasi yang sarna di sisi sekunder pada pembangkit uap. Untai Uji Korosi dapat mensimulasikan kondisi fisika dan kimia air pendingin di PWR dan PHWR (Gambar
I).
Tabel I. Kondisi disain UUK Sisi Primer Sisi Sekunder Tekanan
IS MPa 6,9 MPa
Laju alir
SOO kg/jam 0, III kg/iam Masukan pompa PIOOI : SOoC Suhu Masukan pemanas 28SoC EHIOOI : 290°C Keluaran pemanas EH 1001 : 340°C Kualitas 30% uap Tekanan 0,2 bar tangki ekspansiD1001
Sedangkan bagian uji korosi dinamik merupakan pembangkit uap dimana panas pad a sisi primer digunakan untuk menghasilkan uap pada sisi sekunder (Iihat gambar 2). Sedangkan kondisi disain UUK tertera pada tabel I. tube bagian bawah dilas langsung ke tube sheet. Untuk mengakomodir pemuaian panas, maka tube bagian atas hams bebas bergerak. Dengan demikian seal yang digunakan disamping harus menghindari kebocoran hams juga bersifat tleksibel, memungkinkan pemuaian pada dari 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 digunakan sebagai packing dalam teknik perawatan BUKD. Grafoil merupakan graphite yang tleksibel, dengan sifat fisik dari grafoil. Tabel 2 menunjukkan bentuk fisik grafoil
PRO SIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan Yogyakarta, 28 Agustus 2008
I
H$-l---\.
Gambar 3. Susunan Grafoil dengan tube
shock, tang, obeng, chain blok, kunci L, palu plastik.
Tabel 2. Bentuk fisik Grafoil
Material Kerapatan 1,1 grm/cc Uji Tarik 69 bar Elastis 1.650 bar Temperatur 300°C TAT A KERJA
I. Mempelajari disain test sectiondan UUK 2. Menginventarisasi komponen yang ada 3. Membongkar, mengevaluasi seal pada tube 4. Mengganti, memasang kembali BUKD 5. Menguji
Pada pemasangan BUKD, bahan yang
diperlukan adalah packing grafit, grafoil, mur baut SS, acetone, kain majun. Sedangkan peralatan yang diperlllkan adalah kllnci pas, kllnci ring, kllnci
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bahwa disain bundel uji korosi dinamik
mempunyai tube sebanyak 12 buah dengan
diameter berukuran y>", untllk sisi masuk tube dilas dengan tube sheet sedangkan untuk sisi keluaran tube dibuat fleksibel dengan menggunakan seal grafoil. Pekerjaan selanjutnya mengumpllikan dan
menyusun komponen-komponen dari BUKD
(Gambar I) uji dinamik korosi seperti flanges, tube sheet, penutllp tube, selanjlltnya mengambil grqfoil satu persatu yang masih melekat pada flanges. Pemahaman akan posisi dan susllnannya menjadi sangat penting, karena kebocoran sering terjadi pad a posisi ini. Untllk mengatasinya adalah menahanl menutllpi pemuaian akibat panas dengan
packing berbahan grafoil dan kemudian dikunci dengan penutup IlIbe. Gambar 3 menunjukkan posisi grafoil dengan IlIbe, serta tam pang lintang dari penutup lube.
Selanjutnya memperbaiki sisi keluaran lUbe
untuk dievaluasi bagian yang sangat penting untuk dikerjakan karena sisi ini harus berhati-hati jangan sampai melukai rumah lube.
Selanjutnya menyiapkan lube sheel yang akan dibersihkan, setelah itu satu persatu lube digosok dengan bahan kimia yaitu Aceton ini untuk membersihkan lube dari kotoran yang melekat pada lube. Setelah menyelesaikan pekerjaan pembersihan seluruh komponen dilanjutkan dengan tahapan-tahapan untuk seluruh komponen, sebagai berikut: Tahap pertama
Memasang packing grafit sebelum
memasukkan IlIbe sheel ke cangkang BUKD secara
perlahan-Iahan hal ini di lakukan untuk
mengepaskan posisi antara lube dengan flange dengan menggunakan obeng (gambar 4). Kemudian memasukkan grafoil satu persatu kedalam flanges del1gan cara grafoil ditekan perlahan-Iahan ke dalam flanges lalu ditekan dengan alat bantu ring penekan grafoil dp.ngan palu plastik dan perlahan-lahan sampai grafoil menepati posisi yang pas. Selanjutr.ya memasukkan grafoil kedua dan seterusnya sehingga kedua belas lube sudah terpasang grafoil (gambar 5).
Gambar 4. Memasukkan lube keflange
Gambar 5. Memasukkan grafoil keflange
Tahap kedua
Menekan grq(oil yang sudah dimasukkan ke flanges dengan penutup lube dengan cara mengencangkan penutup lube memakai kunci L dengan cara silang, hal ini untuk meratakan masuknya grafiJil keflange (Gambar 6).
Gambar 6. Memasang penutup lube
Tahap ketiga
Memasang packing grafit ke flange inlet
kemudian 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 keflange oullel selanjutnya masukkan ke delapan mur-baut ke flanges dan mengencangkan dengan cara menyilang
(Gambar 8).
Gambar 8. Memasang packing grafit sisi keluar
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan Yogyakarta, 28 Agustus 2008
Tahap Pengujian
Persiapan pengujian tekanan dengan menutup posisi blowdown dengan plug, memasang selang ke sisi inlet sekunder, sedangkan untuk sisi outlet dipasang alat pembaca tekanan untuk mengetahui tekanan yang ada pada cangkang sisi primer (Gambar 9). Membuat tekanannya menggunakan pompa hidrostatik kapasitas 50 bar.
Gambar 9. Pengujian Tekanan Hidrostatis Pekerjaan pembongkaran dilakukan tahap demi tahap, selanjutnya dilakukan pembersihan pada semua material seperti tubes, alur packing pada flanges dan semua lubang tempat untuk dudukan tubes dengan menggunakan cairan kimia yaitu Aceton. Berdasarkan uji tekanan yang dimulai dari 10 sampai 50 bar selama 24 jam, diperoleh hasil tidak tetjadinya kebocoran pada sisi grafoil, (Lihat tabel hasil uji tekan pada Tabel 3). Hal tersebut sangat penting untuk dicatat karena yang menyebabkan kebocoran dari sisi primer ke sisi sekunder hanya terjadi melalui sisi ini.
Sedangkan untuk melakukan
pembongkaran di sistem bagian uji harus diperhatikan, bagaimana cara untuk membongkar, bagaimana sistim floating tube dan bagaimana cara pemasangan kembali di sistemfloating tube. Hal ini sangat penting mengingat tekanan dan temperatur pada Untai Uji Korosi khususnya di sisi Primer sangat tinggi yaitu untuk tekanan sisi Primer 13,8 Mpa dan temperaturnya 290°C. Seluruh kegiatan ini untuk perakitan dan pengujian tekanan BUKD dilakukan di Bidang Operasi Fasilitas dan khususnya di laboratorium termohidrolika, dengan berfungsinya kembali BUKD maka teknologi tube tleksibel sudah dapat dikuasai dan difahami, dimana selama ini teknologi tersebut belum didapat. Tahap selanjutnya adalah pemasangan semua material pada bagian uji. Uji fungsi dilakukan dengan pengujian kebocoran secara uji hidrostatik selama kurang lebih 24 jam, dimana pengujian dilakukan dengan menaikkan tekanan tahap demi tahap
tekanan dari 10 bar sampai menunjukkan tekanan 50 bar.
Tabel 3. Hasil Uji Tekan (hidrostatik) No JamDurasi (meniOTekanan (bar) 1. 8.30 0 10 2. 9.45 75 20 3. 11.10 85 30 4. 15.40 270 40 5. 8.40 1450 50
Hasil pengujian selama 24 jam pada tekanan 50 bar menunjukkan tidak terjadi kebocoran pada BUKD.
Pada bundel uji korosi dinamik terdapat 12 buah tube dengan variasi pengujian aliran primer maksimum 8 tube dan sedangkan untuk 4 buah tube dalam keadaan tertutup ini sesuai dengan disain awal.
KESIMPULAN
Teknik perawatan BUKD dengan
melakukan pemasangan bahan grafoil sebagai packing telah dilakukan. Dimana teknik perawatan telah disusun sebagai acuan kerja dalam perawatan BUKD.
Pengujian telah dilakukan dengan pengujian hidrostatis hingga 50 bar (5 Mpa) selama 24 jam. Hasil pengujian menunjukkan tidak tetjadinya kebocoran pada BUKD setelah packing diganti dengan bahan grafoil.
DAFTAR PUSTAKA
1. ANONIMOUS, Surat Keputusan Kepala BATAN No. 392/KAlXl/2005, mengenai Tugas dan Fungsi BOFa dan PTRKN-BA TAN, 2005. 2. ANONIMOUS, Operation and Maintenance
Manual 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 sampai dengan 150 bar?
Joko Prasetio
~ Memang desain awal pada tipe PWR 180 bar sedangkan tekanan pada operasi 150 bar.
