BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL
PUSAT TEKNOLOGI AKSELERATOR DAN PROSES BAHAN
Jl. Babarsari Kotak Pos 6101 Ykbb, Yogyakarta 55281, Tel (62)(0274) 488435
Ringkasan Laporan Pelaksanaan Kegiatan Tahap Pertama Program PKPP-2012
(periode 9 April – 8 Juli)
Judul Program Kegiatan : Simulator Hybrid Berbasis Reaktor Kartini Untuk Mendukung Nuclear Training Center (NTC)
Nomor Program Kegiatan : 001/KP0201/APB 2/II/2012 Pelaksana : Ir. Tegas Sutondo
URAIAN KEGIATAN
Selama periode Mei – Juli 2012 (termin II) telah dilakukan kegiatan antara lain:
1. Pendetailan uraian pada menu tampilan draft rancangan system penampil 2. Mempelajari spesifikasi disain dari reaktor HTR 10 MW
3. Mempelajari diskripsi program VSOP
4. Mempelajari prosedur rerhitungan reaktor menggunakan program VSOP 5. Melakukan uji running program VSOP
Berikut ini diuraikan secara ringkas hasil kegiatan angka 1 terkait dengan pendetailan draft rancangan system penampil,yaitu
berupa tambahan uraian beberapa kotak menu pilihan (diberikan pada bagian bawah)
Rancangan Sistem Penampil Simulator Hybrid Berbasis Reaktor kartini
Simulator ini dimaksudkan sebagai bagian dari sarana pembelajaran dalam rangka pembinaan SDM di bidang nuklir, untuk mengenal berbagai fenomena fisika terkait pengoperasian PLTN, khususnya jenis HTR.
Adapun maksud dari rancangan simulator hybrid ini adalah memungkinkan untuk memanfaatkan data parameter operasi dari reaktor Kartini sebagai dasar dalam mensimulasikan dinamika pada reaktor HTR yang dipilih. Untuk maksud tersebut, simulator dapat mengakses data operasi secara langsung (mode online) maupun menggunakan beberapa parameter operasi yang telah disimpan dalam file database (mode offline). Gambar 1 dibawah ini adalah draft rancangan dari bagian tampilan simulator tersebut.
Kartini Op. Parameter HTR Core Parameter HTR Plant Parameter Online
Offline
Rod Positions (%)
Reg Com Saf
Kartini Power (k Watt)
HTR Power (M Watt)
Software Simulator
Database Kartini HTR
HTR Plant Parameter
RPV Pressure Core Temperature Helium Temperature
INLET OUTLET
Helium Flow rate INLET OUTLET,...etc
Operation Mode Edit Database
Kartini HTR Graphical Display
Startup Steady State
Transient Plant Operational
Condition
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
0 20 40 60 80 100
Reaktivitas Diferensial ($ / persen Ketinggian)
Reaktivitas Integral ($)
Posisi Ketinggian Batang Kendali (%) Reaktivitas Integral Reaktivitas Diferensial
Displayed Parameter Control Rods Button
100.00 10.00
Detektor FC & CIC CR DM
Gambar 1. Draft disain skema tampilan simulator hybrid berbasis reaktor Kartini
Dari skema tampilan diatas, pada bagian atas ada 8 kotak indicator, dengan 5 diantaranya berisi beberapa opsi. Pada kotak paling kiri berisi opsi Operation Mode yang berisi 2 pilihan mode operasi yaitu mode Online atau realtime dan mode Offline. Dalam hal digunakan mode online, maka simaulasi dilakukan dengan membaca data operasi seperti posisi batang kendali dan daya reaktor dsb yang tersedia pada sistem akusisi data.
Data tersebut selanjutnya akan diproses oleh software simulator untuk kemudian ditampilkan pada kotak display untuk posisi batang knendali dan daya rekctor Kartini maupun daya HTR hasil simulasi.
Dalam hal digunakan mode Offline, maka simulator akan membaca posisi batang kendali yang diatur oleh user dengan menekan tombol Control rod button, kemudian akan reaktivitas batang kendali sebagai fungsi posisi dan daya reaktor akan ditentukan berdasarkan hasil eveluasi informasi mengenai karakteristik setiap batang kendali yang tersimpan di dalam file database.
Pada kotak Plant Operational Condition, tersedia 3 pilihan yaitu untuk kondisi startup, steady state, dan transient. Dalam hal untuk kondisi transient, ada beberapa pilihan lebih lanjut, seperti kasus kehilangan pendingin, dsb.
Pada kotak berikutnya (Graphical Display) tersedia 3 pilihan parameter yang dapat ditampilkan dalam bentuk grafik, yaitu parameter operasi dari reaktor Kartini, parameter teras HTR dan parameter dari Plant System HTR. Pada Gambar 1 ditampilkan contoh display grafik reaktivitas integral dan diferensial dari salah satu batang kendali. Gambar 2 adalah contoh untuk display Plant System dan Gambar 3 adalah contoh parameter temperatur inlet dan outlet reaktor pada kondisi tranient kehilangan beban (loss of power), dsb.
Gambar 2. Contoh display untuk plant system
Gambar 3. Contoh display temperatur inlet dan outlet teras pada kasus transient kehilangan beban
Kemudian pada kotak berikutnya ditampilkan posisi dari ke 3 batang kendali (pengatur, kompensasi dan pengaman) dalam satuan (% dari posisi UP) serta representasi posisi secara visualnya. Pada 2 kotak berikutnya ditampilkan informasi mengenai tingkat daya reaktor Kartini dan HTR sesuai dengan posisi batang kendali. Pada kotak berikutnya adalah menu untuk menampilkan beberapa parameter operasi dari plant dalam bentuk angka/numerik, seperti tekanan didalam reaktor, temperatur teras, temperatur gas helium inlet dan outlet, laju aliran helium, dsb. Pada kotak paling kanan adalah menu untuk melakukan editing atau updating data beberapa parameter yang tersimpan di dalam database, baik untuk parameter reaktor Kartini, seperti reaktivitas batang kendali, maupun parameter HTR.
TAMBAHAN URAIAN TERKAIT BEBERAPA MENU PILIHAN (Keg. Termin 2)
Dari beberapa menu pilihan pada bagian atas, beberapa diantaranya sudah cukup jelas, dan berikut diuraikan sebagian dari menu pilihan tersebut.
1. Plant Operational Conditions.
• Sturtup : pilihan untuk menampilkan beberapa parameter operasi pada saat startup dari kondisi shutdown menuju kondisi kritis pada tingkat daya yang diinginkan.
Dalam hal ini dapat ditampilkan beberapa parameter seperti posisi batang kendali dan kenaikan reaktivitas atau daya reaktor sebagai fungsi waktu, baik dalam bentuk angka/numerik maupun grafis. Gambar 4 dan 5 adalah contoh tampilan parameter posisi batang kendali dan perubahan tingkat daya saat startup menuju tingkat daya yang diinginkan.
Gambar 4. Posisi batang kendali Pengam Kompensasi Pengatur
UP 70.5 40.8
Posisi Batang Kendali
Gambar 5. Tampilan grafis perubahan daya saat startup
• Steady State : pilihan untuk menampilkan beberapa parameter operasi pada kondisi steady state atau kritis pada tingkat daya yang diinginkan. Dalam hal ini dapat ditampilkan beberapa parameter operasi baik untuk reaktor Kartini atau HTR seperti fluks rerata teras, tingkat daya reaktor, temperatur bahan bakar / teras reaktor, temperatur dan tekanan inlet-outlet gas, dan pada beberapa titik didalam plant system laju aliran gas, dsb baik dalam bentuk angka/numerik maupun grafis.
Gambar 6 dan 7 adalah contoh tampilan teras reaktor Kartini dan HTR. Apabila pointer mause di klik pada bagian teras (bahan bakar atau pendingin) maka akan ditampilkan angka yang menunjukkan nilai dari parameter temperatur pada bagian tsb. Gambar 8 adalah contoh tampilan grafis dari profil temperatur di dalam RPV dalam bentuk 3 dimensi.
P (Watt)
T (detik)
Gambar 6. Tampilan penampang teras reaktor Kartini.
Gambar 7. Tampilan penampang teras HTR.
Gambar8. Contoh tampilan 3D profil temperatur di dalam RPV HTR Pendingin Grafit
Daerah teras
• Transient : pilihan untuk menampilkan dinamika perubahan beberapa parameter operasi pada kondisi transient, seperti perubahan parameter teras dan pada bagian diluar reaktor, menyusul terjadinya insiden kehilangan beban, decay power dan temperatur teras sebagai fungsi waktu setelah reaktor trip/shutdown, dsb. Gambar 9 adalah contoh tampilan perubahan reaktivitas dan daya reaktor saat dilakukan manuver mengikuti perubahan beban dari 100% - 40% - 100%. Gambar 10 adalah contoh tampilan perubahan temperatur maksimum teras saat setelah shutdown.
Gambar 9. Reaktivitas dan daya reaktor saat mengikuti perubahan beban 100% - 40% - 100%
Gambar 10. Contoh tampilan perubahan temperatur maksimum teras setelah shutdown
2. Graphical Display : pilihan untuk menampilkan nilai beberapa parameter operasi secara grafis, untuk reaktor Kartini, atau HTR, atau plant system pada beberapa kondisi yang diinginkan. Gambar diatas adalah contoh dari opsi tampilan tsb.
3. HTR Plant Parameter : pilihan untuk menampilkan nilai beberapa parameter operasi untuk keseluruhan plant system seperti temperatur dan tekanan didalam RPV, dan pada unit lain diluar reaktor, laju aliran gas He, dsb dalam bentuk diagram dari plant system yang diberi indikator dalam bentuk angka/numerik. Gambar 2 adalah contoh tampilan tersebut.
