Evaluasi Kinetja Garpu ... (Slamet W, dkk}

EVALUASI KlNERJA GARPU PENYERAP BARUBAT ANG KENDALl RSG-GAS

Slamet Wiranto, Purwadi, Arif Hidayat, Agus Sanjaya

ABSTRAKEVALUASI KlNERJA GARPU PENYERAP BARU BATANG KENDALl RSG-GAS. Pengoperasianreaktor RSG-GAS hingga saat ini telah melakukan penggantian 8 garpu penyerap batang kendali, dengangarpu penyerap baru buatan PT.Batan Teknologi. Setelah digunakan hampir 5 tahun perlu dilakukan evaluasiterhadap garpu penyerap baru tersebut untuk mengetahui kondisi fisik serta kinerjanya, apakah masih dalamkondisi baik dan berfungsi sesuai persyaratan operasinya. Evaluasi dilakukan dengan cara mempelajari danmenganalisis data penggunaan garpu penyerap selama berada di dalam teras reaktor, yang meliputi hasilpemeriksaan visual, pengukuran waktu jatuh batang kendali, dan pengukuran harga reaktivitas! marginkeselamatan batang kendali yang telah dilakukan setiap siklus operasi. Dari beberapa kegiatan tersebut dapatdisimpulkan bahwa hingga siklus operasi 79, bentuk fisiklmekanik kondisi semua garpu penyerap masihdalam kondisi baik, kemampuan menyerap neutron garpu penyerap berfungsi dengan baik dan layakdigunakan untuk operasi dengan energi ± 660 MWD/siklus, yaitu ditandai dengan diperolehnya harga p-lebihyang mencukupi kebutuhan operasi dengan margin keselamatan cukup besar.Kata kunci : Reaktor, garpu penyerap, batang kendalL

ABSTRACTPERFORMANCE EVALUATION OF THE NEW FORK-ABSORBERS OF RSG-GAS CONTROL ROD.

During the operation of RSG-GAS reactor, it has been replaced 8 fork-absorber by the new absorber fromPT.Batan Teknologi. After almost 5 years under utilization it is important to be evaluated to determine thephysical condition and its performance, which is still in good condition and functioning according to therequirements of its operations. The evaluation has been carried out by studying and analyzing the data of thefork-absorber utilization in the the reactor core. Thefork absorber data consist of visual inspection, controlrod drop time measurement and control rod reactivity and safety margin measurement for each operationcycle. Through the observation up to date with the operating cycle of 79, could be concluded that the fork­absorber condition is still good, and has ability,to support the operation until ± 660 MWDlcycle, which ischaracterized by obtaining the value of ~excess is sufficientfor operation, with a large safety margin.Key word: Reactor, fork-absorber, control rod

PENDAHULUAN

Saat ini pengoperasian reaktor Serba Guna GA.Siwabessy (RSG-GAS) telah menggunakan garpupenyerap batang kendali baru (8 buah). Mekanismepenggantian garpu penyerap dilakukan secarabertahap, satu per-satu pada setiap pergantiankonfigurasi teras reaktor mulai dari siklus operasi 62sampai dengan siklus operasi 79. Garpu penyerapbaru yang digunakan adalah garpu penyerap buatanPT. Batan Teknologi (PT. BATEK), denganspesifikasi yang sarna dengan garpu penyerap lamabuatan INTERA TOM GmbH. Garpu penyerap barusebelum digunakan telah dilakukan beberapa ujimulai dari uji dingin, uji neutronik denganmenempatkannya di tepi teras reaktor (posisi H-lO)pada saat reaktor beroperasi daya tinggi, dan ujioperasi pada posisi kerjanya hingga operasi reaktormencapai daya 30 MW.

Karena batang kendali khususnya garpupenyerap merupakan salah satu komponen pentingdalam pengoperasian reaktor, terutama untuk

keselamatan maka setelah digunakan hampir 5 tahunperlu dilakukan evaluasi terhadap 8 garpu penyeraptersebut untuk mengetahui kondisi fisik sertakinerjanya, apakah masih dalam kondisi baik danberfungsi sesuai spesifikasinya. Garpu penyerapbatang kendali RSG-GAS dikatakan masih dalamkondisi baik apabila secara visual tidak ditemukancacat, pembengkokan, penggembungan yangditandai dengan waktu jatuh tidak melebihi batasyang telah ditentukan. Selain itu jika garpu penyeraptersebut digunakan, reaktor mampu dioperasikansesuai target yang telah ditentukan dengan aman danselamat dengan margin keselamatan yang cukup.

Evaluasi dilakukan dengan cara mempelajaridan menganalisis data penggunan garpu penyerapyang meliputi pengukuran waktu jatuh batangkendali, pengukuran reaktivitas/margin keselamatanbatang kendali dan pemeriksaan visual garpupenyerap yang dilakukan pada setiap penggantianelemen kontrol, mulai dari siklus operasi RSG-GASno. 62 hingga siklus operasi no. 79. Dari kegiatantersebut di atas diharapkan didapat masukan dan

230

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Reaktor NuklirPRSG Tahun 2012

data dukung untuk perbaikan fabrikasi danpemakaian garpu penyerap baru tersebut secaraoptimal, dengan tidak mengabaikan persyaratankeselamatan.

TEORI

Salah satu faktor utama penentu tercapainyaoperasi reaktor sesuai target dengan selamat adalahbatang kendali. Reaktor RSG-GAS mempunyai 8batang kendali yang terpasang simetris di terasreaktor diantara 40 elemen bakar. Batang kendalireaktor terdiri dari unit penggerak, pipatransmisi/penyangga, e1emen kendali dan garpupenyerap. Ke-empat komponen tersebut dirangkaipada posisinya sehingga garpu penyerap bisadigerakkan naik turun di teras reaktor pada lubangyang ada pada e1emen kontrol melalui pipa transmisidan rangkaian elektronis dari ruang kendali utama.Dengan mengatur naik-turun posisi garpu penyerap,reaktor bisa dioperasikan, dipadamkan dan diaturbesar dayanya sesuai yang kita kehendaki.Disamping sebagai pengendali, batang kendaliberfungsi pula sebagai batang pengaman yaitudengan menempatkan garpu penyerap pada posisimasuk secara penuh ke dalam teras reaktor untukmenyerap neutron yang bisa dilakukan secaraperlahan maupun secara cepat (SCRAM) baik secaramanual maupun otomatis.

Bahan penyerap batang kendali reaktor terbuatdari bahan yang mempunyai tampang lintangserapan neutron yang sangat besar dan tahanterhadap kerusakan-kerusakan yang disebabkan olehbenturan mekanik, panas maupun radiasi. Garpupenyerap batang kendali RSG-GAS terdiri dari 2lempeng berbentuk garpu dengan ukuran lebar 6,5mm, tebal 5,08 mm, dan tinggi aktif 625 mm.Masing-masing lempeng dibungkus dengankelongsong yang terbuat dari bahan SS 321. Bahanpenyerap terbuat dari Ag In Cd (18%, 15% dan 5%),dengan tebal 3,38 mm. Kecepatan gerakan naik­turun batang kendali adalah 0,564 mm/detik.

Untuk menjaga keandalan kinerja sistembatang kendali, RSG-GAS secara periodikmelakukan perawatan terhadap komponen­komponennya terutama pada komponen yang secaralangsung berhubungan dengan keselamatan, mulaidari perawatan harian, mingguan, 3 bulanan, 6bulanan hingga tahunan.

Meskipun bahan, sistem, maupun perlakuanpengerjaan & perawatan telah dilakukan denganpersyaratan yang ketat, di dalam Batasan KondisiOperasi (BKO) Laporan Analisa Keselamatan RSG­GAS) masih diberlakukan ketentuan sebagaiberikut:

1. Waktu jatuh masing-masing batang kendali dariketinggian 80%, tidak boleh melebihi 470

231

ISBN 978-979-17109-7-8

milidetik dan rata-rata untuk keseluruhan batangkendali tidak boleh melebihi 400 milidetik.

2. Harga margin keselamatan batang kendali(reaktivitas stuck-rod) yaitu harga reaktivitaspadam reaktor dikurangi harga reaktivitasbatang kendali terbesar harus lebih besar dari0,5%.

3. Setelah umur garpu penyerap mencapai 30.000MWD, atau garpu penyerap mengalamikerusakan, maka garpu penyerap tersebut harusdiganti.Persyaratan no, 3 dalam BKO ini telah

dilakukan di reaktor RSG-GAS yaitu denganmengganti semua batang penyerap yang dimilikireaktor dengan batang penyerap yang baru. Sedangpersyaratan no. 1 dan 2 dipenuhi dengan melakukanpengukuran pada setiap siklus operasi, setelahselesai pembentukan teras kerja barn.

Nilai waktu jatuh batang kendali akanmenunjukkan angka yang lebih besar jika .batangpenyerap telah mengalami pembengkokanlpenggembungan, selain itu·bisa juga disebabkan sr.atfabrikasi pengelasan sambungan-sambungan kuranghalus,dan atau saat penyambungan dengan kontrolelemen terpasang tidak presisi.

TAT A KERJA

Pengukuran waktu jatuh batang kendaliPengukuran waktu jatuh batang kendali

dilakukan setiap akhir pembentukan/ perubahanteras dan atau setelah se1esai perbaikan batangkendali. Pengukuran dilakukan denganmenggunakan alat ukur elektronis yang dipasangpada terminal posisi batang kendali di ruangpengukuran (Marshaling kiosk). Setelah batangkendali dinaikkan ke posisi atas, batang kendalitersebut dipancung secara manual. Waktu pada saatbatang kendali di pancung sampai dengan saatbatang kendali mencapai posisi terbawah (Absorberdown 100%) adalah waktujatuh batang kendali yangterbaca pada counter elektronis.

Data waktu jatuh batang kendali yang tercatatpada setiap siklus operasi adalah data waktu jatuhbatang kendali berdasarkan posisi kabel modulbatang kendali di teras reaktor yaitu JDAOI posisiE9, JDA02 posisi G6, JDA03 posisi F8, JDA04posisi B7, JDA05 posisi C5, JDA06 posisi C8,JDA07 posisi D4, dan JDA08 posisi B7. Padakenyataannya pada posisi-posisi teras tersebut sesuaikebutuhan manajemen teras ada kemungkinan diisioleh batang kendali/garpu penyerap yang berbeda­beda untuk masing-masing siklus operasi. Dariuraian tersebut dapat dibuat tabel data garpupenyerap untuk masing-masing siklus terdiri dari :- Posisi garpu penyerap di teras reaktor- Dengan elemen kontrol yang mana garpu

penyerapterpasang

- Hasil pengukuran waktu jatuh batang kendali.Data yang diperlukan untuk pengisian tabel riwayatgarpu penyerap diperoleh dari buku induk operasi,buku induk bahan bakar dan file pengukuran waktujatuh batang kendali untuk seluruh siklus operasi.

Pengukuran reaktivitas batang kendaliDari buku induk kalibrasi batang kendali[2]

dapat diambil data harga reaktivitas masing-masingbatang kendali yang digunakan untuk menentukanberapa besar harga reaktivitas total, reaktivitas lebih,reaktivitas padam dan reaktivitas stuck-rod reaktoruntuk masing-masing siklus operasi. Reaktivitasstuck-rod diperoleh dari hasil penguranganreaktivitas padam dengan reaktivitas satu batangkendali dengan harga reaktivitas terbesar. Hargareaktivitas stuck-rod merupakan indikator apakahseluruh batang kendali mempunyai marginkeselamatan yang cukup untuk memadamkanreaktor meskipun ada satu batang kendali denganreaktivitas terbesar gagal masuk ke terasreaktor/macet.

Dengan asumsi jumlah dan posisi Uranium didalam teras reaktor relatif sarna, maka denganmempelajari dan membandingkan harga-hargareaktivitas batang kendali pada siklus operasisebelum dan sesudah penggantian garpu penyeraphingga sekarang, dapat diperkirakan apakah garpu­garpu penyerap pada saat ini berfungsi baik atauterdapat perbedaan terhadap garpu penyerap lama.Data ini diharapkan dapat digunakan sebagai bahanmasukan untuk perbaikan pembuatan garpupenyerap berikutnya, dan untuk mengoptimakanpenggunaannya di teras reaktor.

Evaluasi Kinerja Garpu...(Slamet W, dkk)

Pemeriksaan visual

Pemeriksaan secara visual pada garpu penyerapdilakukan pada saat penggantian elemen kendali.Batang kendali dipisahkan sedemikian sehinggatersisa bagian pipa penyangga bawah yang masihtersambung dengan elemen kendali dan garpupenyerap. Karena garpu penyerap yang diperiksamasih mempunyai aktivitas radiasi yang tinggi,maka pemeriksaan dilakukan dalam kondisi garpupenyerap berada di dalam air. Dengan menggunakanalat khusus, elemen kontrol dipisahkan dari pipapenyangga bawah+garpu penyerap denganmembuka baut penguncinya. Setelah baut pengunciterbuka pipa penyangga+garpu penyerap bisadiangkat keluar dari elemen kendali, dan dilakukanpemeriksaan secara visual apakah masih dalamkondisi baik atau ada tanda-tanda terjadinyakerusakan mekanik pada garpu penyerap tersebut.Pemeriksaan dituangkan dalam lembar berita acarapemeriksaan yang ditandatangani oleh semuapelaksana termasuk satu personil dari Sub bidangkeselamatan Operasi reaktor RSG-GAS.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran waktu jatuh batang kendaliHasil-hasil pengukuran waktu jatuh masing­

masing batang kendali / garpu penyerap baru darisiklus operasi ke 62 sampai dengan siklus operasi ke79 dapat dilihat pada Tabel 1 sampai dengan Tabel 8dan Gambar 1 sampai dengan Gambar 8, Data-datadalam tabel ini adalah hasil pengukuran waktu jatuhbatang kendali dari 80% ketinggian aktiv, atau dariketinggian posisi batang kendali 600 mm.Pengukuran dilakukan setiap siklus operasi setelahteras kerja baru terbentuk, selama garpu penyerapberada di dalam teras reaktor untuk berbagaiposisinya di teras reaktor dan tersambung denganelemen kendali yang mengikutinya.2)

Tabel I. Data Garpu Penyerap No.9

SiklusElemenPosisi

WaktuSiklus

ElemenPosisiWaktu

No. OperasiKendaliTerasjatuhNo.

OperasiKendaliTerasjatuh

(mdt)(mdt)

162Rl-402F-53711071RI-465F-8379

263Rl-402F-83811172RI-465C-5386

364Rl-402C-53741273RI-465D-4395

465Rl-402D-43771374Rl-465E-9390

566RI-402E-93751475RI-465G-6390

667RI-402G-63821576RI-465B-7389

768RI-402B-73701677RI-513C-8379

869RI-465C-83721778RI-513F-5381

970Rl-465F-53751879RI-513F-8378

232

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Reaktor Nuklir

PRSG Tahun 2012

500450

ti 400S. 350 --- -

~ ~~~ m m m __

i! 200---------------­•• 150~ 100

50o

500

~ 450

~ 400~ 350

-§ 300co 250..., 200.3 !50

iij 1)0

3:: ~I

ISBN 978-979-17109-7-8

-.-.-

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~Siklus Operasi

!_GPNO,9 -sKolGambar 1. Waktu Jatuh GP No.9 Siklus

Operasi 62 sId 79

Tabel 2. Data Garpu Penyerap No. 10

Siklus Operasi

J_GPNo,1) -eKa L

Gambar 2. Waktu Jatuh GP No.10 Siklus

Operasi 63 sid 79

SiklusElemenPosisi

WaktuSiklus

ElemenPosisiWaktu

No. OperasiKendaliTerasjatuhNo.

OperasiKendaliTerasjatuh

(mdt)(mdt)

163RI-416C-83961072RI-467F-5387

264RI-416F-53891173RI-467F-8391

365RI-416F-83861274RI-467C-5388

466RI-416C-53871375RI-467D-4393

567RI-416D-43931476RI-467E-9391

668RI-416E-93921577RI-467G-6392

769RI-416G-63941678RI-467B-7392

870RI-416B-73961779RI-515C-8401

971RI-467C-8391

Tabel 3. Data Garpu Penyerap No. 11

SiklusElemenPosisi

Waktu

No. OperasiKendaliTerasjatuh

(mdt)1

65RI-426C-83822

66RI-426F-53953

67RI-426F-83864

68RI-426C-53815

69RI-426D-43836

70RI-426E-93907

71RI-426G-63598

72RI-426B-73629

73RI-489C-837510

74RI-489F-536311

75RI-489F-834212

76RI-489C-536813

77RI-489D-438014

78RI-489E-938115

79RI-489G-6357

1------·-------·-------------I 500----- _

'C 400 ~- ­.s-§ 3OO~. - - -- - - - - - - . - . - - om - - --

co...,2oo~-----··--·· --.. -:J

~ 100 -~ . - - - . -~

o -+-~~.-----~~~~~~--~~-~65 66 1fT 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

Siklus Operasi

[~GPNo.11 -BKO]

Gambar 3. Waktu Jatuh GP No.ll

Siklus Operasi 65 sid 79

.• __•. _~ __IL!!'-_ .• __•. _.• __ .!!__•.• _'!!__!!.••~•.

67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79Siklus Operas!

500 r--------------- ----- ---- .. ---------- -.--------.••.....•.....•. -.......• _ •..•..••.•.••.•..........•..•.•.....•.....•..• -- -----

Tabel 4. Data Garpu Penyerap No. 12

SiklusElemenPosisi

Waktu

No. OperasiKendaliTerasjatuh

(mdt)167RI-447C-8365

268RI-447F-5362

369RI-447F-8369

470-RI-447 C-5363

571RI-447D-4368

672RI-447E-9366

773RI -44 7G-6366

874RI -44 7B-7366

9

75RI-491C-836910

76RI-491F-536511

77RI-491F-836912

78RI-491C-537113

79RI-491D-4368

Tabel 5. Data Garpu Penyerap No. 13

SiklusElemenPosisi

Waktu

No. OperasiKendaliTerasjatuh

(mdt)1

69RI-425E-9392

2

70RI-425G-6387

3

71RI-425B-73874

72RI-468C-8394

5

73RI-468F-53906

74RI-468F-83927

75RI-468C-5389

8

76RI-468D-4376

977RI-468E-9391

10

78RI-468G-637511

79RI-468B-7375

Tabel6. Data Garpu Penyerap No. 14

SiklusElemenPosisi

Waktu

No.jatuh

OperasiKendaliTeras

(mdt)1

71RI-446E-9392

2

72RI-446G-6387

3

73RI -446B-7386

4

74RI-446C-8381

5

75RI-490F-5381

6

76RI-490F-8382

7

77RI-490C-5375

8

78RI-490D-4372

9

79RI-490E-9386

234

Evaluasi Kinerja Garpu ... (Slamet W, dkk)

~45O

U400

950.c3oo

~250""'200

:e150...,100

~ 50

o ••I~~~~-~~~~~~~

I-GPNO.12-BKQGambar 3. Waktu Jatuh GP No.l1

Siklus Operasi 65 sid 79

·-'''--''--·--''--''·-~-=--·~ii--.-

69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79

Siklus Operasi

-GPNo.13 I-BKOGambar 3. Waktu Jatuh GP No.1)

Siklus Op~rasi 65 sId 79

I:~l~~~.~~~~.'·~~Ii- ~ ~. ~ ~ ~ ~

.c 300 - - -- ------- --

~ 200 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

~ 110 --- •• -. -. ----.---.----

~ 0 ~--~--~----~~--~~--~-I n 72 73 N m 78 77 78 79

Siklus Operas i

C-GPf'.k>.14 -BK~-----------Gambar 6. Waktu Jatuh GP No.14 Siklus

Operasi 71 sid 79

Prosiding Seminar Nasional Teknologi dan Aplikasi Reaktor Nuklir

PRSG Tahun 2012

Tabel7. Data Garpu Penyerap No. 15

SiklusElemenPosisi

Waktu

No.jatuh

OperasiKendaliTeras

(mdt)I73Rl-448E-9360

274Rl-448G-6358

375Rl-448B-7357

476Rl-492C-8359

577Rl-492F-5360

6. 78 Rl-492F-8359

779Rl-492C-5357

Tabel 8. Data Garpu Penyerap No. 16

Siklus

ElemenPosisiWaktu

No. I OperasiKendaliTerasjatuh

(mdt)I75Rl-466E-9374

276Rl-466G-6371

377Rl-466B-7374

478Rl-514C-8388

579Rl-514F-5385

Waktu jatuh batang kendali memberikanindikasi batang kendali khususnya garpu penyerapapakah masih dalam kondisi baik atau sudahmengalami pembengkokanl penggembungan. Bilagarpu penyerap sudah bengkoklmenggembung tentuwaktu jatuhnya akan lebih besar dibanding dengangarpu penyerap dalam kondisi baik.

Dalam Batasan Kondisi Operasi LaporaranAnalisa Keselamatan (BKO-LAK RSG-GAS) Bab17[1]ditentukan bahwa waktu jatuh batang kendali80% tinggi aktif bahan penyerap tidak bolehmelebihi 470 milidetik dan rata-rata untukkeseluruhan batang kendali tidak boleh melebihi 400milidetik.

Dari data Tabel I sampai dengan Tabel 8 diatasmenunjukkan bahwa mulai dari siklus operasi 62sampai dengan siklus operasi ke 79 tidak adasatupun batang kendali yang mempunyai waktujatuh melebihi batasan yang tercantum dalam BKO­LAK RSG-GAS yaitu 470 mdt. Hal inimenunjukkan bahwa ditinjau dari segi bentukfisiklmekanik garpu penyerap tidak mengalamipembengkokan I penggembungan karena tidak adaperlambatan waktu jatuh akibat perubahan dimensi,dengan kata lain garpu penyerap masih dalamkeadaan baik tanpa ada pelengkungan maupunpenggembungan.

Perlu dikemukakan disini meskipun semuagarpu penyerap baru mempunyai waktu jatuh masih

ISBN 978-979-17109-7-8

:::- 500 ------------------------"CE 400 ------------------------;; .::J 300 ------------------------iU..., 200 ------------------------

~ 1JO ------------------------

~ o.J--~-,___:~n ~ ~ ~ IT ~ ~

Siklus QJerasi

1_G't-b·15-B<°1Gambar 7. Waktu Jatuh GP No.1 5 Siklus

Operasi 73 sid 79

~ so rm m _m - - m m~ "'" - -.---.----.---.---.-2 ~ -----------------------~ 200 ----------------------­

~ m -----------------------

~ 0 75 ' 76 ' 77 ' 78 ' 79 '

Siklus Operasi

[--GPt-b.16-BKO I

Gambar 8. Waktu Jatuh GP No.16 Siklus

Operasi 75 sid 79

di bawah persyaratan BKO, tetapi jika dibandingdengan garpu penyerap lama buatan InteratomGmbH3), Garpu penyerap baru mempunyai waktujatuh relatif lebih besar terutama garpu penyerapbaru yang dibuat lebih awal yaitu garpu penyerapNo.9 sid No.14. Garpu penyerap No.lO perlumendapat catatan tersendiri karena sejak pemakaianpertama sudah mempunyai waktu jatuh yang relatifbesar bahkan pada pengukuran terakhir pada siklusoperasi 79 sudah melewati 400 mdt, yangmerupakan rekor tertinggi selama pemakaian garpupenyerap di RSG-GAS. Waktu jatuh yang lebihbesar pada garpu penyerap baru ini sangatdimungkinkan kerena faktor pengerjaan pada saatfabrikasi kurang halus terutama pada sambungan­sambungan lasannya. Garpu penyerap No.15 dan 16mempunyai waktu jatuh lebih kecil relatif sarnadengan garpu penyerap lama, hal ini memberikanindikator bahwa kualitas fabrikasi garpu penyerapbuatan PT BATEK saat ini sudah lebih baik.

Pengukuran reaktivitas batang kendaliHasil pengukuran reaktivitas batang kendali

lama siklus operasi 57 sid 61 dan pengukuranreaktivitas batang kendali setelah semua garpupenyerap diganti dengan yang baru yang meliputireaktivitas total, reaktifitas lebih, reaktivitas padam,dan reaktivitas stuck-rod masing-masing disajikandalam Tabel 9 dan Tabel 10.2)

235

Evaluasi Kinetja Garpu...(Slamet W. dkk)

Tabel9. Hasil pengukuran reaktivitas batang kendali siklus operasi 57 sid 61

No. Siklusp totalp padamp lebihp stuck rodOperasi

(%)(%)(%)(%)1

57 12,6785,0157,6633,1502

5812,8485,0687,7803,1443

5912,6095,1607,4493,2994

6012,8325,1647,6683,4495

6113,0305,2527,7793,339

Tabel 10. Hasil pengukuran reaktivitas batang kendali siklus operasi 75 sid 79

No. Siklusp totalp padamp lebihp stuck rodOoerasi

(%)(%)(%)(%)1

75 14,6486,8167,8324,7202

7613,5206,0637,4574,0613

7713,3803,7377,3484,1524

7813,5905,9907,6003,9975

7913,4436,0287,4154,123

baru, disajikan dalam bentuk gambar grafik sebagaiberikut :

16

14

12

8

6

4

2

o

•.... p total (%)

p lebih (%)

:"~p~~P stuck rod· ·

(%)

..•

75 76 77 78

Siklus Operasi

79

Gambar 9. Reaktivitas Satang Kendali RSG-GAS Siklus Operasi ke 75 sid 79

Maksud dari pengukuran ini adalah untukmelihat unjuk kerja kemampuan batang kendali

dalam penyerapan neutron pada teras kerja normal,yaitu pada siklus operasi ke 75 higga ke 79, denganmenggunakan garpu penyerap baru. Pada kondisiuntuk setiap siklus operasi, bentuk dan komposisiteras reaktor relatif sarna, garpu penyerap dikatakanbaik apabila dari hasil kalibrasi batang kendali

didapat hasil p- lebih, p-padam, dan p-stuck roddengan harga besar sehingga ia mampu digunakanuntuk operasi dengan total energi dan angka

keselamatan yang besar sesuai desain. Penurunan

unjuk kerja bahan penyerap bisa dilihat denganmembandingkan harga p-total batang kendali darisiklus per siklus yaitu siklus operasi 75 hingga siklus

operasi 79. Dari Gambar 9 telihat bahwa telah terjadipenurunan p-total batang kendali meskipun tidaksignifikan karena terbatasnya data yang dapatdiambil sehingga kondisi ini harus selalu dipantauuntuk siklus-siklus operasi berikutnya. Namundemikian dilihat dari pengukuran p-Iebih dan p­stuck rod diperoleh harga yang cukup baik ,

236

Prosiding Seminar Nasiona/ Teknofogi dan Ap/ikasi Reakfor NukfirPRSG Tahun 2012

terutama p-stuck rod diperoleh harga jauh di ataspersyaratan BKO-LAK RSG-GAS > 0.5 %.Pedoman penggunaan p-lebih untuk operasi daya 30

Tabel 11. Neraea penggunaan reaktivitas lebih

ISBN 978-979-17109-7-8

MW dan 15 MW seperti terlihat pada Tabel 11.berikutl):

Penggunaan reaktivitas lebih 30 MW. 750 MWOO)15 MW, 660 MWOn)

Suhu (%)

0,30,3

Racun Xenon dU.(%)3,52,6

Burn-up (%)32,4

Ekperimen (%)22

Beam Tube (%)0,40,3

Reaktivitas lebih minimum (%)9,27,6

Catatan: *) LAK RSG-GAS**) Hasil pereobaan, perhitungan dan ekstrapolasi.

Oari Tabel 11 dapat dilihat bahwa pada operasidaya 15 MW untuk bisa mencapai energi 660 MWOdiperlukan p-Iebih sebesar 7,6 %. Nilai ini denganasumsi kebutuhan reaktivitas untuk mengkom­pensasi eksperimen/target iradiasi sebesar 2 %. Jikareaktivitas negatip fasilitas ekperimen tidakmeneapai 2 % atau bahkan mempunyai reaktivitaspositip, maka nilai p-Iebih sekitar 7,6 % akan sangatleluasa untuk mengoperasikan reaktor hingga energi660 MWO. Setelah penggantian garpu penyerapbaru nilai p-lebih berkisar pada harga 7,60 % dan p­stuck rod jauh di atas batas margin keselamatan 0,5%, hal ini menunjukkan bahwa garpu penyerap barusangat mampu untuk digunakan mengoperasikanreaktor hingga energi 660 MWO dengan aman danselamat.

Untuk memudahkan pengaturan manajementeras jumlah Uranium dan komposisi elemen terasdari satu siklus operasi ke siklus yang laindiusahakan sarna, namun pada kenyataannya seringterjadinya gangguan operasi yang mengakibatkanterjadinya perbedaan jumlah Uranium. Hal ini akanmemberikan dampak pada nilai p-Iebih dan p-stuckrod teras reaktor, kelebihan jumlah Uranium dalamsuatu siklus akan memberikan dampak nilai p-lebihmembesar dan nilai p-stuck rod mengecil. Namun

selama nilai p-stuck rod tidak lebih keeil dari 0,5 %,reaktor tetap dapat dioperasikan dengan aman.Oengan diperolehnya nilai p-stuck rod yang besarpada siklus-siklus operasi setelah penggantian garpupenyerap, maka diperoleh jaminan bahwa garpupenyerap baru tersebut sampai saat ini layak danmampu dioperasikan sesuai persyaratan yangberlaku.

Jika dibandingkan dengan garpu penyerap lamaseperti terlihat pada Tabel 9, garpu penyerap barupada Tabel 10 mempunyai nilai p-total, p-padamdan p-stuck rod yang lebih besar, hal inimenunjukkan bahwa kemampuan garpu penyerapuntuk menyerap neutron jauh lebih baik, sekaligusmemberikan gambaran bahwa kandungan bahanpenyerap (AglnCd) pada garpu penyerap baru lebihbanyak dibanding dengan garpu penyerap lama.Berkurangnya kandungan bahan penyerap lamadisebabkan oleh terjadinya interaksi neutronterhadap bahan penyerap yang telah terjadi dalamwaktu yang lama pada fiuks neutron yang tinggi.

Pemeriksaan visual garpu penyerapOata-data pemeriksaan visual garpu penyerap

terlihat pada Tabel 12 berikut:.

saan Visual garpupenyerap .~No. GP. yangTanggalElemen kendaliWaktu jatuhHasil

diperiksapemeriksaanLamaBaru80% (mdt)Pemeriksaan

1GP-908-09-2009RI-402Rl-465372baiklnormal

2GP-904-12-2011RI-465RI-513379baiklnormal

3GP-1O29-03-2010Rl-416RI-467391baiklnormal

4GP-I011-06-2012RI-467RI-515401baiklnormal

5GP-II 27-10-2010Rl-426Rl-489375baiklnormal

6GP-1210-05-2011RI-447Rl-491369baiklnormal

7GP-1305-07-2010RI-425RI-468394baiklnormal

8GP-1401-02-2011RI-446RI-490381baiklnormal

9GP-1522-08-2011RI-448Rl-492359baiklnormal

10GP-1612-03-2012RI-466RI-514388baiklnormalTabel 12. Hasil 'k (GP) baru b

237

kendali RSG-GAS

Dari data-data pada Tabel 12 dan melihat data­data waktu jatuh batang kendali terlihat bahwa darisiklus operasi 62 hingga siklus operasi ke 79 semuabatang kendali masih dalam kondisi baik, tidakterlihat ada tanda-tanda terjadinya kerusakanmekanik yang berupa pembengkokan, peng­gembungan, goresan maupun perubahan warna.

KESIMPULAN

Dengan melihat hasil-hasil pembahasan padapengukuran waktu jatuh batang kendali, pengukuranreaktivitas batang kendali, pemeriksaan visual garpupenyerap, maka dapat di simpulkan bahwa garpupenyerap baru hingga siklus operasi ke 79 (± 5 tahundigunakan), memiliki bentuk tisiklmekanik dalamkondisi baik, ditinjau dari segi kemampuanmenyerap neutron garpu penyerap te1ah berfungsibaik layak digunakan untuk operasi dengan amanhingga energi ± 660 MWD/siklus, yaitu ditandaidengan diperolehnya harga p-lebih yang mencukupikebutuhan operasi dengan margin keselamatancukup besar

Evaluasi Kinerja Garpu...(Sfamet IV, dkk)

SARAN

Mengingat sangat pentingnya garpu penyerapbatang kendali dalam suatu pengoperasian reaktor,maka pada setiap siklus operasi berikutnyapengamatan dan pengecekan margin keselamatanterutama waktu jatuh batang kendali dan p-batangkendali harus dilakukan dengan lebih seksama.Kepada para operator & supervisor reaktor harapsegera mendiskusikan/melaporkan kepada petugasyang bewenang jika menemui penyimpangan yangterkait dengan batang kendalL

ACUAN

1. ANONIM, "Laporan Analisa Keselamatan RSG­GAS.", Revisi 10, Th. 2011.

2. ANONIM, "Buku Induk Operasi, Buku indukbahan bakar, Buku induk kaliburasi batangkendali, Lembar pengukuran waktu jatuh batangkendali RSG-GAS", Tahun 1997-2012.

3. SLAMET WlRANTO, "Evaluasi Vmur GarpuPenyerap Batang Kendali RSG-GAS SetelahBeroperasi 30,000 MWD". Buletin ReaktorRSG-GAS, Volume II No.OI, Tahun 2005.

238