1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Memasuki era globalisasi, ilmu pengetahuan dan teknologi mengalami perkembangan yang sangat pesat. Perkembangan ini dapat memiliki dampak yang positif dan negatif bagi manusia. Penggunaan secara tepat dari perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dapat menunjang dan meningkatkan kesejahteraan hidup manusia. Misalnya melalui pemanfaatan energi yang dihasilkan oleh inti atom. Akan tetapi bila penggunaannya tidak tepat seperti untuk pembuatan bom nuklir maka dengan sendirinya dapat mengancam perkembangan peradaban manusia.
Indonesia adalah salah satu negara yang ikut mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi nuklir. Ilmu pengetahuan dan teknologi ini diwujudkan dengan pembangunan reaktor nuklir. Pembangunan reaktor ini termasuk penggunaan ilmu pengetahuan dan teknologi secara tepat. Hal ini disebabkan karena untuk mengolah teknologi nuklir dibutuhkan sebuah reaktor nuklir, dimana dalam reaktor nuklir merupakan tempat terjadinya reaksi nuklir sehingga reaksi berantai dari atom dapat dikendalikan. Reaksi nuklir yang tidak terkendali dapat menyebabkan ledakan. Saat ini Indonesia memiliki 3 buah reaktor nuklir. Salah satu reaktor nuklir Indonesia berada di Bandung yang dikenal dengan nama Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknik Nuklir-Badan Tenaga Atom Nasional.
Reaktor nuklir yang berada di Bandung merupakan reaktor yang digunakan untuk Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknik Nuklir. Teknologi nuklir ini dapat digunakan untuk berbagai bidang. Dalam bidang hidrologi untuk mengukur debit air, mendeteksi kebocoran pipa penyalur, pengukuran kandungan air tanah, dan sebagainya. Dalam bidang industri untuk pemeriksaaan bahan tanpa merusak, menentukan tebal logam, dan sebagainya. Dalam bidang kedokteran digunakan
2
untuk mengkaji fungsi gondok, membinasakan kanker, tumor, menentukan kondisi sistem aliran darah manusia, dan sebagainya.
Reaktor nuklir yang berada di BATAN adalah reaktor nuklir dengan tipe Triga mark 2000 buatan USA. Salah satu hasil yang didapatkan dari reaksi inti dalam reaktor nuklir adalah energi yang berupa panas. Energi panas yang dihasilkan dari reaktor Triga Mark 2000 sekitar 2000 KW. Karena energi yang dihasilkan ini sangat kecil maka energi ini tidak dimanfaatkan kedalam bentuk energi lain (energi ini dibuang). Pembuangan energi ini dilakukan melalui fasilitas pendukung yaitu fasilitas penukar panas.
Fasilitas penukar panas merupakan suatu fasilitas pendukung yang digunakan untuk menukar panas air antara pipa primer (yang merupakan air panas dari tabung reaktor) dan pipa sekunder (yang merupakan air dingin dari menara pendingin) melalui suatu alat yaitu penukar kalor. Penukaran panas air ini dapat dibagi menjadi dua subsistem yaitu sistem penukar panas primer dan sistem penukar panas sekunder.
Sistem penukar panas primer adalah sistem yang mengalirkan air panas primer dari tabung reaktor ke penukar kalor dan dari penukar kalor mengalirkan air dingin primer ke tabung reaktor dengan bantuan pompa. Sedangkan sistem penukar panas sekunder adalah sistem yang mengalirkan air dingin sekunder dari menara pendingin ke penukar kalor dan dari penukar kalor mengalirkan air panas sekunder ke menara pendingin dengan bantuan pompa.
Sistem penukar sekunder bekerja dengan mengambil panas air panas primer didalam penukar kalor. Apabila proses pendinginan ini tidak belangsung dengan baik maka dapat terjadi kenaikan temperatur di dalam tabung reaktor.
Kenaikan temperatur yang terjadi di dalam reaktor dapat mengakibatkan kerusakan pada inti reaktor dan kerusakan selongsong dari bahan bakar (uranium- 235). Selongsong bahan bakar yang rusak dapat menyebabkan terlepasnya produk fisi (kebocoran nuklir). Kebocoran nuklir dapat sangat berbahaya bagi pekerja, manusia, dan lingkungan. Dampak kebocoran nuklir sangat berbahaya bagi kehidupan manusia dalam jangka panjang yaitu mengubah susunan kromosom dari DNA dan menyebabkan terjadinya penyakit-penyakit yang berbahaya seperti kanker, dan sebagainya.
3
Untuk mencegah terjadinya kebocoran nuklir yang tidak diinginkan, sistem penukar panas sekunder harus berada dalam kondisi yang baik sehingga selalu siap untuk digunakan. Kondisi sistem yang baik dapat tercapai apabila aktifitas pemeliharaan dilakukan pada sistem tersebut.
Pada tugas akhir ini, metoda pemeliharaan yang digunakan adalah Reliability Centered Maintenance (RCM) karena memiliki beberapa keuntungan sebagai berikut:
1. Keselamatan yang lebih tinggi.
2. Peningkatan keterpaduan lingkungan.
3. Meningkatkan ketersediaan dan reliabilitas peralatan.
4. Kualitas produk dan pelayanan konsumen yang lebih baik.
5. Biaya operasi dan perawatan yang lebih rendah.
6. Pemahaman yang lebih baik terhadap bagaimana peralatan bekerja dari sisi operator dan kru perawatan.
7. Meningkatkan kerjasama tim dan pencapaian moral yang lebih tinggi.
1.2 Identifikasi dan Perumusan Masalah
Energi panas yang dihasilkan dari reaktor nuklir harus dibuang agar tidak terjadi kenaikan temperatur dalam reaktor. Pembuangan energi ini melalui suatu fasilitas pendukung yaitu fasilitas penukar panas.
Sistem penukar panas sekunder mengambil panas dari sistem penukar panas primer. Penurunan fungsi dari sistem penukar panas sekunder akan menyebabkan kenaikan temperatur dari tabung reaktor nuklir. Bila terjadi kenaikan temperatur maka air di dalam tabung reaktor dapat mengalami pendidihan, yang dapat merusak inti nuklir dan selongsong bahan bakar.
Selongsong bahan bakar berfungsi sebagai tempat menyimpan bahan bakar serta menahan produk fisi yang dihasilkan. Kerusakan selongsong bahan bakar dapat meyebabkan terlepasnya produk fisi. Produk fisi yang lepas (kebocoran nuklir) sangat berbahaya bagi manusia. Oleh karena itu, sistem penukar panas sekunder harus dalam fungsi yang baik. Fungsi yang baik ini dicapai dengan perawatan dari sistem penukar panas tersebut.
Pada saat ini aktifitas yang dilakukan di BATAN adalah pemeriksaan pada mesin-mesin penukar panas sekunder dan bila pada saat pemeriksaan terjadi
4
kerusakan peralatan maka dilakukan perbaikan peralatan. Pengontrolan yang dilakukan dengan mengandalkan ketajaman panca indera. Jadwal aktifitas perawatan dilakukan secara random atau dengan kata lain tidak terdapat jangka waktu tertentu untuk aktifitas perawatan dan mesin-mesin penukar panas sekunder. Jenis perawatan yang dilakukan adalah indirect preventive maintenance (PM).
Preventive maintenance (PM) merupakan salah satu kebijakan perawatan yang diterapkan secara luas dan terbukti dapat menurunkan waktu rusak peralatan.
Tindakan-tindakan yang dilakukan dalam program PM ini merupakan tindakan reaktif terhadap kerusakan yang terjadi. Akibat dari tindakan tersebut selalu dilakukan secara rutin sampai sering terjadi suatu tindakan tidak diketahui lagi asal mula kenapa tindakan tersebut dilakukan. Akibat dari hal ini banyak tindakan dalam PM merupakan suatu penborosan. Bahkan dalam kenyataannya beberapa program PM kebanyakan melakukan perbaikan kerusakan dibandingkan dengan pencegahan kerusakan.
Salah satu metoda perawatan yang ditawarkan untuk sistem penukar panas sekunder reaktor Triga Mark 2000 adalah metoda Reliability Centered Maintenance (RCM). Metoda perawatan dengan RCM memiliki karakteristik :
1. Tujuan utama dari RCM bukan hanya menjaga peralatan agar bekerja, tapi juga menjaga fungsi peralatan. RCM lebih berorientasi kepada menjaga peralatan agar jangan sampai rusak.
2. Mengidentifikasi mode kerusakan spesifik dalam bagian-bagian peralatan yang potensial menghasilkan kerusakan sistem.
3. Membuat prioritas pemeliharaan dari mode kerusakan yang terjadi.
Prioritas ini berdasarkan mode kerusakan yang memberikan konstribusi terbesar dalam sistem akan mendapat prioritas tertinggi. Sistematika prioritas berdasarkan Logic Tree Analysis.
4. Tindakan yang telah diberi prioritas diberi tindakan pencegahan yang dapat diterapkan.
Dengan karakteristik yang dimiliki RCM, terutama dari tujuan utama yang lebih berfokus pada menjaga fungsi peralatan maka metoda RCM dapat
5
diterapkan dalam sistem penukar panas sekunder reaktor Triga Mark 2000.
Masalah-masalah yang dapat dirumuskan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana penerapan metoda RCM pada sistem penukar panas sekunder Triga Mark 2000?.
2. Bagaimana pengembangan prosedur perawatan berdasarkan RCM pada sistem penukar panas sekunder Triga Mark 2000?.
1.3 Pembatasan Masalah dan Asumsi Penelitian
Mengingat keterbatasan penelitian baik dari segi eksternal maupun internal maka perlu dilakukan beberapa pembatasan dan asumsi. Pembatasan masalah yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Penelitian dilakukan pada sistem penukar panas sekunder di fasilitas tenaga nuklir BATAN, Bandung.
2. Pada penelitian ini tidak dilakukan perhitungan umur bagian-bagian mesin sistem penukar panas sekunder.
3. Pada penelitian ini tidak dilakukan perhitungan biaya hasil perhitungan pemeliharaan sistem penukar panas sekunder dengan metoda RCM di BATAN, Bandung.
1.4 Tujuan Penelitian
Penelitian yang dilakukan memiliki tujuan sebagai berikut:
1. Mengetahui penerapan metoda RCM untuk sistem penukar panas sekunder reaktor Triga Mark 2000.
2. Mengetahui pengembangan prosedur perawatan berasarkan RCM pada sistem penukar panas sekunder reaktor Triga Mark 2000.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat hasil penelitian diharapkan dapat memberikan manfaat bagi berbagai pihak yaitu:
1. Bagi BATAN, hasil penelitian ini diharapkan dapat memperkaya manajemen perawatan sistem penukar panas sekunder dengan metoda RCM.
6
2. Bagi pembaca, memberikan pemahaman mengenai aplikasi manajemen perawatan dengan metoda RCM.
3. Bagi penulis, mengembangkan dan mengaplikasikan ilmu yang telah didapat selama kuliah, khususnya perawatan mesin.
1.6 Metodologi Penelitian
Agar penelitian dapat dilakukan dengan terstruktur, maka diterapkan langkah- langkah yang tersusun dalam metodologi sebagai berikut:
1. Penentuan Topik Pendahuluan
Dalam tahap ini dirumuskan masalah yang akan dijadikan topik penelitian dalam tugas akhir ini. Topik penelitian yang diajukan adalah penerapan metoda RCM pada sistem penukar panas sekunder untuk reaktor tipe Triga Mark 2000 yang berada di BATAN Bandung
2. Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan studi literatur yang berkaitan dengan literatur- literatur yang relevan dengan topik penelitian yang diambil antara lain literatur yang berkaitan dengan dasar-dasar menajemen perawatan, manajemen perawatan dengan metoda RCM, dan sebagainya.
3. Studi Lapangan
Studi lapangan dilakukan dengan meninjau BATAN Bandung yang memiliki reaktor nuklir tipe Triga Mark 2000.
4. Identifikasi dan Perumusan Masalah
Identifikasi dan perumusan masalah yang dilakukan saat studi lapangan yaitu observasi pada sistem penukar panas sekunder. Sistem penukar panas sekunder adalah sistem yang berperan penting untuk mengambil panas air primer. Untuk menjaga fungsi sistem penukar panas sekunder tetap berada dalam kondisi yang baik, salah satu metoda perawatan yang ditawarkan adalah metoda RCM. Dengan karakteristik yang dimilki oleh RCM, terutama dari tujuan utama yang lebih berfokus pada menjaga fungsi peralatan maka metoda RCM dapat diterapkan dalam sistem penukar panas sekunder untuk reaktor tipe Triga Mark 2000.
7
5. Pembatasan Masalah dan Asumsi Penelitian
Pembatasan masalah dan asumsi penelitian dilakukan karena adanya keterbatasan penelitian, baik dari segi eksternal maupun internal.
6. Penetapan Tujuan dan Manfaat Penelitian
Penetapan tujuan penelitian menjawab perumusan masalah yang dibuat.
Manfaat penelitian merupakan sumbangan yang dapat diberikan penulis dari hasil penelitian terutama bagi pihak BATAN dan pembaca.
7. Penyusunan metodologi penelitian
Penyusunan metodologi penelitian dilakukan agar penelitian dapat dilakukan dengan lebih terstruktur dan sistematis.
8. Pengumpulan data sistem penukar panas sekunder untuk reaktor tipe Triga Mark 2000
Pengumpulan data dilakukan dengan cara langsung yaitu dengan melakukan pengamatan pada bagian-bagian sistem penukar panas sekunder dan secara tidak langsung yaitu wawancara dengan supervisor yang menangani sistem penukar panas sekunder (latar belakang pendidikan STM).
9. Penerapan metoda RCM pada sistem penukar panas sekunder untuk reaktor tipe Triga Mark 2000
Metoda RCM diterapkan pada sistem penukar panas sekunder. Metoda RCM mencakup tujuh langkah yaitu pemilihan sistem dan pengumpulan informasi, pendefinisian batas sistem, deskripsi sistem dan blok diagram fungsi, pendeskripsian fungsi sistem dan kegagalan fungsi, penyusunan Failure Mode and Effect Analysis (FMEA), penyusunan Logic Tree Analysis (LTA) dan pemilihan tindakan.
10. Analisis hasil Penerapan metoda RCM pada sistem penukar panas sekunder untuk reaktor tipe Triga Mark 2000
Tahap analisis meliputi pembahasan mengenai hasil penerapan metoda RCM pada sistem penukar panas sekunder untuk reaktor tipe Triga Mark 2000.
8
11. Pengembangan prosedur perawatan berdasarkan RCM pada sistem penukar panas sekunder untuk reaktor tipe Triga Mark 2000
Pengembangan prosedur perawatan berdasarkan RCM pada sistem penukar panas sekunder untuk reaktor tipe Triga Mark 2000 lebih memfokuskan pada fungsi peralatan dari sistem penukar panas sekunder.
12. Kesimpulan dan saran
Pada tahap ini dilakukan penarikan kesimpulan berdasarkan penelitian yang telah dilakukan. Saran diberikan untuk kemungkinan penelitian dan pengembangan lebih lanjut.
Dari uraian diatas dibuatkan skema metodologi penelitian seperti terlihat pada Gambar 1.1.
9
Gambar 1.1Skema Metodologi Penelitian
Penentuan Topik Penelitian
Studi Literatur
Studi Lapangan
Identifikasi dan Perumusan Masalah
Pembatasan Masalah dan Asumsi Penelitian
Penetapan Tujuan dan Manfaat Penelitian
Penyusunan Metodologi Penelitian
Pengumpulan Data Sistem Penukar Sekunder untuk Reaktor Tipe Triga Mark 2000
Penerapan Metode RCM Pada Sistem Penukar Panas Sekunder untuk Reaktor Nuklir Tipe Triga Mark 2000
Analisis Hasil Penerapan Metode RCM Pada Sistem Penukar Panas Sekunder untuk Reaktor Tipe Triga Mark 2000
Pengembangan Prosedur Perawatan Berdasarkan RCM Pada Sistem Penukar Panas Sekunder untuk Reaktor Tipe Triga Mark 2000
Kesimpulan dan Saran
10 1.7 Sistematika Penulisan
BAB 1 Pendahuluan
Berisikan tentang latar belakang masalah, identifikasi dan perumusan masalah, pembatasan dan asumsi penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB 2 Landasan Teori
Berisikan teori-teori yang menjadi dasar dalam melakukan penelitian dan pengolahan data. Landasan teori meliputi pengertian perawatan, tujuan perawatan, kebijakan perawatan, jenis-jenis perawatan, jenis-jenis perawatan, dan metoda RCM.
BAB 3 Pengumpulan dan Pengolahan Data
Berisikan mengenai sejarah singkat Pusat Penelitian dan Pengembangan Tenaga Nuklir (P3TkN), serta pengolahan data yang berisi penerapan RCM untuk sistem penukar panas sekunder untuk reaktor tipe Triga Mark 2000.
BAB 4 Analisis
Pada bab ini memuat analisis perawatan dengan metoda RCM pada sistem penukar panas sekunder untuk reaktor tipe Triga Mark 2000, analisis pengembangan prosedur perawatan pada sistem penukar panas sekunder, serta analisis saran tindakan perawatan pada sistem penukar panas sekunder.
BAB 5 Kesimpulan dan Saran
Pada bab terakhir ini memuat kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian serta saran-saran untuk kemungkinan penelitian dan pengembangan lebih lanjut.
