ABSTRAK - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File...

9
ISSN 1410-1998 Prosiding Presentasi IImiah Daur Bahan Bakar Nuklir PEBN-BATAN. Jakarta 18-19Maret 1996 KAJIAN KEMUNGKINAN MODIFIKASI PERALATAN FABRIKASI UNTUK FABRIKASI ELEMEN BAKAR JENIS HWR DAN LWR Tri Yulianto Pusat Elemen Bakar Nuklir ABSTRAK Kajian kemungkinan modifikasi peralatan fabrikasi untuk fabrikasi elemen bakar jenis HWR dan LWR. Berdasarkan TOR BATAN untuk petits VI, salah satu programBatandalam sektorteknologi produksielemen bakar adalah penguasaanteknologi fabrikasi elemen bakar, baik untuk reaktor riset dan reaktor days. Pengllasaan teknologi dapat dicapai melalui berbagai strategi,antara lain denganmelakukan penelitian dan pengembangan teknologiyang dikehendaki mengglmakan sarana yang dimiliki atau dengan melakukanalih teknologi langsung dari surnbernya. Sesuaidengan hat tersebut,PEBN melalui fasilitasnya telah mulai melakukan penguasaan tekt10logi fabrikasi elemenbakar reaktor days dengan mengembangkan slat yang sudah ada yaitu slat fabrikasielemen bakar jenis HWR Cirene. Pengembangan alat dimaksudkan untuk membuat elemen bakarjenis HWR (Candu) dan LWR (PWR dan BWR) dengan ears modifikasi slat. Unt\1kmencapai hal tersebut pads tahapawal dari kegiatanini telah dilakukan pengkajian terhadap peralatan fabrikasi yang meliputi peralatan peletisasi,peralatanpembuat komponen dan peralatan perakitan.Pengkajian dilakukan dengan membandingkan bentuk dan ukuran elemenbakar yang ada dengan elemenbakar yang telah digunakan pads reaktor-reaktor yang telah beroperasi seperti reaktor Candu,PWR daD BWR. Beberapa slat yangmemp\myai kemungkinan untuk dimodifikasi memb\l8t elemen bakar HWR dan LWR adalah sebagai beriktlt : Peralatan peletisasi yang bempa mesin pres untuk memb\l8t relet mentahmemungkinkan untuk dimodiflkasi punch dandieS11ya sehingga punch dan dies bisa dibongkarpasang denganmacam-macam ukuran punch dan dies sesuaidengan ukuran pelet jenis HWR dan LWR. Peralatan pembuatan komponenmempunyai ketnungkinan yang besaruntuk dimodifikasi gw1a membuat elemen bakar HWR Candu karena bentuk elemen bakar HWR Candu mempunyai bentuk dan ukuran yang h81npir sarna deng811 eletnenbakar yang ada, sedangkan untuk membuat komponen elemen bakar jenis L WR kemungkinannya kecil karet1a hanyabeberapa komponen elemen bakar saja yang mungkin bisa dibuat dengan slat yang ada. Peralatan perakitan memungkinkan dengan modifikasi beberapa slat perakitan sedangkan untuk merakit elemen bakar jenis LWR hanyasebagian saja (sarnpai pads batang elemenbakar)itupunhanls ditambaltkan alat lasjenis llG sertamodifikasi slat Y811g ads.~ ABSTRACT Assesment on the possibility to modify fabrication equipment for fabrication of HfJIRand LWRfuel elements.. Basedon TOR BATANfor PELITA VI, on of BATAN program in the fuel element production technology sectionis the acquisition of the fuel element fabrication technology for research reactor as well as power reactor. The acquisition can be achieved using different strategies, e.g. by utilizing the facility owned for research and development ofthe technology desiredor by transferring the the technology directlyfrom the source. With regards to the above, PEBN through its facility in BEBE has started the acquisition of thefuel element fabrication technology for power reactor by developing the existing equipnlentinitially designed to fabricate HfJIRCirene fuel element. The development, by way of modifying the equipnlent, is intended for theproduction ofHWR (Candu) and LfJIR (pWR and BWR) fuel elements. To achieve above objective,at the early stage of activity, an assesment on the fabrication equipment for pelletisation, component production and assembly. The assesment was nlade by comparing the shape and thesize of the existing fuel element with those used in the operoting reactors such as Candu reactors, PWR and BWR. Equipmenthaving thepotential to be nlodifiedfor theproductionofHWR and LWRfuel elements are asfollows ..For thepeletisation equipment, ti,e punch anddies can be used ofthepressingnlachine for makinggreen pellet can be modified so that different sizes of punch and dies can be used,depending upon the size of the HfJIR and LWR pellets. The equipment for component production has good potential for nlodification to produce the HWR CANDU fuel element, which has similar shape anda size with those of the existingfuel elenlent,while the possibility of producing the LWRfuel element component is small because only a limited number of the required component can be made with the existing equipment.The aasembly equipnlenthas sinlilar situation whit that of the component production, that is, to assemble the HfJIR filel element nlodification of a few assembly units very probable, while to assemble the LWRfuel element less unit can be modified (upto the fuel elenlent pin) and still an addition ofTIG type welding equiment is required with some modification on the existing (welding) equipment.~ PENDAHULUAN reaktor riset dan reaktor daya. Penguasaan teknologi dapat dicapai melalui berbagai strategi, antara lain dengan melakukan penelitian daD pengembangan teknologi yang dikehendaki menggtmakan sarana yang dimiliki atau dengan melakukan alih teknologi langsung dari Berdasarkan TOR BAT AN untuk pelita VI, salah satu program Batan dalam sektor teknologi produksi elemen bakar adalah penguasaan teknologi fabrikasi elemen bakar. baik untuk 190

Transcript of ABSTRAK - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File...

Page 1: ABSTRAK - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PEBN_Maret_96...Based on TOR BATAN for PELITA VI, on of BATAN program in the fuel element production

ISSN 1410-1998 Prosiding Presentasi IImiah Daur Bahan Bakar NuklirPEBN-BATAN. Jakarta 18-19Maret 1996

KAJIAN KEMUNGKINAN MODIFIKASI PERALATAN FABRIKASIUNTUK FABRIKASI ELEMEN BAKAR JENIS HWR DAN LWR

Tri YuliantoPusat Elemen Bakar Nuklir

ABSTRAK

Kajian kemungkinan modifikasi peralatan fabrikasi untuk fabrikasi elemen bakar jenis HWR dan LWR.Berdasarkan TOR BATAN untuk petits VI, salah satu program Batan dalam sektor teknologi produksi elemen bakaradalah penguasaan teknologi fabrikasi elemen bakar, baik untuk reaktor riset dan reaktor days. Pengllasaanteknologi dapat dicapai melalui berbagai strategi, antara lain dengan melakukan penelitian dan pengembanganteknologi yang dikehendaki mengglmakan sarana yang dimiliki atau dengan melakukan alih teknologi langsung darisurnbernya. Sesuai dengan hat tersebut, PEBN melalui fasilitasnya telah mulai melakukan penguasaan tekt10logifabrikasi elemen bakar reaktor days dengan mengembangkan slat yang sudah ada yaitu slat fabrikasi elemen bakarjenis HWR Cirene. Pengembangan alat dimaksudkan untuk membuat elemen bakar jenis HWR (Candu) dan LWR(PWR dan BWR) dengan ears modifikasi slat. Unt\1k mencapai hal tersebut pads tahap awal dari kegiatan ini telahdilakukan pengkajian terhadap peralatan fabrikasi yang meliputi peralatan peletisasi, peralatan pembuat komponendan peralatan perakitan. Pengkajian dilakukan dengan membandingkan bentuk dan ukuran elemen bakar yang adadengan elemen bakar yang telah digunakan pads reaktor-reaktor yang telah beroperasi seperti reaktor Candu, PWRdaD BWR. Beberapa slat yang memp\myai kemungkinan untuk dimodifikasi memb\l8t elemen bakar HWR dan LWRadalah sebagai beriktlt : Peralatan peletisasi yang bempa mesin pres untuk memb\l8t relet mentah memungkinkanuntuk dimodiflkasi punch dan dieS11ya sehingga punch dan dies bisa dibongkar pasang dengan macam-macam ukuranpunch dan dies sesuai dengan ukuran pelet jenis HWR dan L WR. Peralatan pembuatan komponen mempunyaiketnungkinan yang besar untuk dimodifikasi gw1a membuat elemen bakar HWR Candu karena bentuk elemen bakarHWR Candu mempunyai bentuk dan ukuran yang h81npir sarna deng811 eletnen bakar yang ada, sedangkan untukmembuat komponen elemen bakar jenis L WR kemungkinannya kecil karet1a hanya beberapa komponen elemen bakarsaja yang mungkin bisa dibuat dengan slat yang ada. Peralatan perakitan memungkinkan dengan modifikasibeberapa slat perakitan sedangkan untuk merakit elemen bakar jenis LWR hanya sebagian saja (sarnpai pads batangelemen bakar) itupun hanls ditambaltkan alat las jenis llG serta modifikasi slat Y811g ads.~

ABSTRACT

Assesment on the possibility to modify fabrication equipment for fabrication of HfJIR and LWR fuel elements..Based on TOR BATAN for PELITA VI, on of BATAN program in the fuel element production technology section isthe acquisition of the fuel element fabrication technology for research reactor as well as power reactor. Theacquisition can be achieved using different strategies, e.g. by utilizing the facility owned for research anddevelopment of the technology desired or by transferring the the technology directly from the source. With regards tothe above, PEBN through its facility in BEBE has started the acquisition of the fuel element fabrication technologyfor power reactor by developing the existing equipnlent initially designed to fabricate HfJIR Cirene fuel element. Thedevelopment, by way of modifying the equipnlent, is intended for the production of HWR (Candu) and LfJIR (pWR andBWR) fuel elements. To achieve above objective, at the early stage of activity, an assesment on the fabricationequipment for pelletisation, component production and assembly. The assesment was nlade by comparing the shapeand the size of the existing fuel element with those used in the operoting reactors such as Candu reactors, PWR andBWR. Equipment having the potential to be nlodifiedfor the production ofHWR and LWRfuel elements are asfollows..For the peletisation equipment, ti,e punch and dies can be used of the pressing nlachine for making green pellet canbe modified so that different sizes of punch and dies can be used, depending upon the size of the HfJIR and LWRpellets. The equipment for component production has good potential for nlodification to produce the HWR CANDUfuel element, which has similar shape anda size with those of the existing fuel elenlent, while the possibility ofproducing the LWRfuel element component is small because only a limited number of the required component can bemade with the existing equipment. The aasembly equipnlent has sinlilar situation whit that of the componentproduction, that is, to assemble the HfJIR filel element nlodification of a few assembly units very probable, while toassemble the LWRfuel element less unit can be modified (up to the fuel elenlent pin) and still an addition ofTIG typewelding equiment is required with some modification on the existing (welding) equipment.~

PENDAHULUAN reaktor riset dan reaktor daya. Penguasaanteknologi dapat dicapai melalui berbagai strategi,antara lain dengan melakukan penelitian daDpengembangan teknologi yang dikehendakimenggtmakan sarana yang dimiliki atau denganmelakukan alih teknologi langsung dari

Berdasarkan TOR BAT AN untuk pelita VI,salah satu program Batan dalam sektor teknologiproduksi elemen bakar adalah penguasaanteknologi fabrikasi elemen bakar. baik untuk

190

Page 2: ABSTRAK - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PEBN_Maret_96...Based on TOR BATAN for PELITA VI, on of BATAN program in the fuel element production

Prosiding Presentasj llmiah Dour Bahan Bokor NuklirPEBN-BATAN. Jakarta 18-19 Maret 1996

sumbemya. Sesuai dengan hal tersebut, PEBNmelalui fasilitasnya yang ada di BEBE akanmulai melakukan penguasaan teknologi fabrikasielemen bakar reaktor daya denganmengembangkan alat yang sudah ada yaitu alatfabrikasi elemen bakar jenis HWR Cirene.Pengembangan alat dimaksudkan unttlk membuatelemen bakar jenis HWR (Candu) dan LWR(pWR dan BWR) dengan tara modifikasi. Untukmencapai hal tersebut pada t.1hap awal darikegiatan ini akan dilakukan pengkajian terhadapperalatan fabrikasi yang meliputi peralatanpeletisasi, peralatan pembuat komponen danperalatan perakitan. Pengkajian dilaktlkan denganmembandingkan benttlk dan ukuran elemenbakar yang ada dengan clemen bakar yang telahdigunakan pada reaktor yang telah beroperasiseperti reaktor Candu, PWR dan BWR. DilinjaudaTi segi peralatan yang telah ada di InstalasiEBE, untuk membuat elemen bakar lain yangpaling mudah dilakukan adalah elemen bakarnuklir jenis HWR-Candu, karena clemen bakarnuklir jenis HWR-Candu ini mempunyai banyakpersamaan dengan elemcn bakar nuklir Cirene.Namun demikian akan,diliJIjau juga sejauh manakemungkinannya untuk membuat clemen bakarjenis LWR. Dalam makalah ini akan dilinjaukemungkinan membuat clemen bakar nuklir lainterutama untuk clemen bakar nuklir jenis HWRdan LWR dengan menggunakan sarana yang telahada di BEBE.

Gambar berkas elemen bakar nuklir untukjenis HWR daD L WR dapat dilihat pada gambar 1daD gambar 2, sedangkan untuk HWR Candu tipePickering daD LWR tipe PWR rnasing-masingdapat dillihat pada Gambar3 daD 4.

Bahan, bentuk dan ukuran suatu berkaselemen bakar nuklir untuk suatu reaktordisesuaikan dengan tipe serta kemampuan reaktoritu sendiri. Pada tabel 1 dikemukakan beberapaparameter desain (spesifikasi) untuk macam-macam jenis reaktor HWR daD L WR.

Berkas elemen bakar nuklir di BEBE

Berkas clemen bakar nuklir yang dibuat diBEBE adalah untuk reaktor berpendingin airdengan moderator air berat yang dikenal dengannama Cirene. Bentuk clemen bakar nuklir Cirenecukup sederhana, Sc'ltu berkas terdiri dati 18batang clemen bakar dengan bahan bakar UO2alam dan sebagai bahan pendukung & strukturuntuk konstruksinya adalah bahan zircaloy-2.Satu berkas rakitan clemen bakar nuklir Cireneterdiri dati 7 bagian komponen dasar sepertiterlihatpada gambar 5.

Kemungkinan Modifikasi Peralatan Fabrikasi

Beberapa macam jenis elemen bakar nuklirtelah dikemukakan pacta bab II. Ada beberapaperbedaan diantara jenis-jenis yang dikemukakantersebut, antara lain bentuk dan ukuran berkas,ukuran kelongsong dan bahan berkas/kelongsong.Disamping itu banyak perSc'\maannya diantarayang satu dcngan yang lainnya, terutama untukjenis-jenis elemen bakar HWR. Kalaudiperhatikan spesifikasinya, maka ~Iemen bakarnuklir Cirene yang dibuat di BEBE memilikibanyak persamaan dcngan jenis-jenis elemenbakar nuklir HWR Candu, khususnya untukelemen bakar Candu Gentily 1

BERKASELEMENBAKAR

Berkas elemen bakar nuklir reaktor daya

Berkas elemen bakar nuklir untuk reaktortipe HWR clan L WR terdiri dari batang-batangelemen bakar yang dirakit menjadi rakitan berkaselemen bakar nuklir. sedangkan batang elemenbakar nuklir terdiri dari bahan bakar nuklir (peletUO2) clan pembungkus.

Tabel Spesifikasi elemen bakar nuklir HWR & LWR

191

Page 3: ABSTRAK - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PEBN_Maret_96...Based on TOR BATAN for PELITA VI, on of BATAN program in the fuel element production

Prosiding Presentasi llmiah Daur Bahan Bakar NuklirPEBN-BATAN, Jakarta 18-19Maret 1996

Gambar 1. Berkas elemen bakar jenis HWR Candu

."8"8'

ZI.coloy 4 cto","", lul,.

rwn fuel ntbly own fu.1 mbly

Gambar 2. Berkas elemen bakar jenis LWR (pWR dan BWR)

192

Page 4: ABSTRAK - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PEBN_Maret_96...Based on TOR BATAN for PELITA VI, on of BATAN program in the fuel element production

Prosiding Pre.rentaJi Jlmiah Daur Bahan Bakar NuklirPEBN-BATAN. Jakarta 18-/9Maret /996

Keterarl~an t1. PJ.9. t u;jun~ (I?nd plR te2. Tutup u.lunp: (end cap)3. n:in.t;}lan (p:id)4. I'e let uo.,5. '~e] r)np:sori~f1. Penjarak (spacer).,. l.apisan ~rafi t

Gambar 3. Berkas elemcn bakr jcnis HWR Candu tipe Pickering daD komponennya

Gambar 4. Bcrkas elcn1cn bakar jcnis LWR tipe PWR daD komponcnnya

193

Page 5: ABSTRAK - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PEBN_Maret_96...Based on TOR BATAN for PELITA VI, on of BATAN program in the fuel element production

ProsidingPresentasi llmiah Dour Bahan Bakar NuklirPEBN-BATAN, Jakarta 18-19 Maret 1996

I. Pial ujung (end pial) rlrklloy.2. lulup (end Clp) rirklloy.J. 81nlilin (belring pld) rirkalor.4. Pelel UOZ

5. Kelongsong (lube) rirkalor.6. Penjarlk (spacer) rirklloy.

1. llpisan gralit.

Gambar 5. Berkas elemen bakar Cirene

Ditinjau dari segi peralatan fabrikasi yangada di BEBE. pernbuatan elernen bakar nuklirlain dengan tipe yang sarna (HWR) adalah yangpaling rnungkin dilakukan. oleh karena bentukdaD dirnensinya yang harnpir sarna.

Salah satu komponen utama elemen bakar,baik untuk reaktor tipe LWR maupun HWRadalah pelet UO2 yang berbentuk silindris. PeletUO2 tersebut dibuat dari serbuk UO2 melaluiproses peletisasi. Teknik peletisasi yang ada diBEBE adalah cold pressing yang diikuti dengansintering daD grinding.

Elemen bakar HWR seperti jenis Candumempunyai jumlah batang elemen bakar setiapberkasnya lebih banyak dari pada jumlah batangelemen bakar Cirene. Elemen bakar L WR yangmempunyai bentuk daD ukuran berkas yangsangat berbeda dengan elemen bakar Cirenemaka diperlukan ukuran daD bentuk komponen-komponen berkas elemen bakar yang berlainan.

Cold pressing dilakukan dengan alat doubleacting press yang mempunyai cetakan peletberupa piston (punch) daD lobang metris (dies)dimana punch dan dies tersebut mempunyaiukuran yang sesuai dengan desain pelet elemenbakar Cirene.

Agar peralatan fabrikasi yang ada di BEBEdapat dipakai untuk membuat clemen bakar lain,maka harus diadakan perubahan/ modifikasi padabeberapa komponen alai fabrikasi (peralatanproses peletisasi, peralatan proses pembuatankomponen dan peralatan proses perakitan ).

Hasil dari cold pressing ini adalah bempagreen pellet. Green pellet ini selanjutnya disinterdalam tungku sinter untuk mendapatkansifat-sifat pelet yang memenuhi persyaratanoperasi reaktor. Setelah proses sintering selesaipelet sinter digerinda dengan menggunakanmesin gerinda tanpa pusat (centerless grindingmachine) .

Berikut ini akan dibahas alat-alat prosesfabrikasi yang ada di BEBE daD kemungkinanmodifikasi alat-alat tersebut untuk membuatelemen bakar lain terutama untuk elemen bakarjenis HWR daD L WR.

Peralak'ln peletisasi utama adalah alai cetakpelet yaitu punch daD dies yang sifatnya dapatdibongkar pasang, sehingga memungkinkanmacam-macam ukuran punch daD dies untukPeralatan Peletisasi

194

Page 6: ABSTRAK - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PEBN_Maret_96...Based on TOR BATAN for PELITA VI, on of BATAN program in the fuel element production

Prosiding Presentasi Ilmiah Dour Bahan Bakar NuklirPEBN-BArAN, Jakarta 18-19 Maret 1996

dipasang pada alat pres yang ada. Modifikasipunch dan dies disesuaikan dengan ukuran peletyang diinginkan sesuai dengan jenis elemenbakar yang dikehendaki baik untuk jenis HWRmaupun L WR.

modifikasi spacial cutting tool yang dapat untukmembuat end cap elemen bakar HWR Candu.

Alat oembuat end Elate

Pembuatan end plate berkas clemen denganmemakai mesin copy milling, dengan bentukmaster end plate yang sesuai dengan end plateclemen bakar Cirene. Dengan mengganti masterend plate, alat milling tersebut memungkinkanuntuk membuat end plate elemen bakar jenisHWR Candu.

Selain alai pres terdapat alai gerinda tanpapusat (centerless gerinder machine) yangfungsinya untuk menyamakan ukuran dimeterpelet setelah proses sinter. Alat inipun didesainsesuai dengan diameter pelet elemen bakarCirene, sehingga untuk menggerinda peletelemen bakar jenis lain ( HWR I L WR ) perlumodifikasi komponen alai gerinda yang ada. Alat oembuat bantalan dan ~niarak

Peralatan Pembuatan Komponen Untuk pembuatan bantalan daD penjarakdigunakan mesin pres yang dilengkapi denganblanking dies untuk mencetak bantalan daDpenjarak. Dengan melakukan modifikasi blankingdiesnya, mesin pres tersebut memungkinkanuntuk membuat bantalan rnaupun penjarak padaelemen bakar jenis HWR Candu.

Elemen bakar nuklir yang difabrikasi diBEBE adalah jenis HWR Cirene dengan bahandasar untuk komponen-komponen pendukungnyaadalah Z;rcaloy-2. Adapun komponen-komponenyang diperlukan untuk rakitan clemen bakarmeliputi kelongsong yang siap dirakit, tutupkelongsong daD plat ujung. Kelongsong yang siapdirakit adalah tabung Zr dengan dimensi tertentuyang telah dilengkapi dengan penjarak, bantalandaD bagian dalamnya lelah dilapisi grafit. Olehkarena itu secara keseluruhan fabrikasikomponen ini akan meliputi pembuatan bantalandan penjarak, pembuatan tutup kelongsong (endcap), pembuatan plat ujung (end plate) daDpenyiapan kelongsong.

Alat-alat sistem brazing dan gratit coating.

Seperti halnya aIat pembuatan komponenyang lain alat-aIat sistem brazing daft grafitcoating ini memungkinkan untuk dimodifikasiuntuk elemen bakar jenis HWR Candu.

Untuk membuat elemen bakar L WR (pWRdaD BWR) alai-alai fabrikasi komponen elemenbakar yang ada masih ada peluang meskipuntidak sebesar kalau mau membuat elemen bakarjenis HWR-Candu. Karena kalau dilihat padagambar 3, gambar 4 daD label 1 bentuk daDukuran elemen jenis-jenis L WR sangat berlainandengan bentuk elemen bakar Cirene.

Kalau dibandingkan dengan elemen bakarjenis-jenis HWR-Candu, komponen clemen bakaryang ada (Cirene) mempunyai banyak kesamaanhanya bentuk daD ukuran yang sedikit berbedaseperti terlihat pada gambar 3, gambar 5 danlabel 1. Dengan demikian alai-alai fabrikasi yangada sekarang ini mempunyai peluang yang besaruntuk dimodifkasi guna membuat elemen bakarjenis-jenis HWR-Candu. Adapun alai-alai yangperIn dimodifikasi itu adalah sebagai berikut :

Kalau diperhatikan pada gambar 2 daD 4 .komponen-komponen clemen bakar LWR sepertiTop nozle. Bottom nozle. grid-grid spacernampaknya sulit untuk dibuat dengan aIat yangada, akan tetapi ada yang bisa dibuat dengan alatyang ada, seperti pembuatan end cap daDpemotongan kelongsong dapat dikerjakan denganmesin bubut yang telah tersedia.

Alat ~mbllat end caD

Pembuatan end cap batang clemen bakarmenggunakan mesin bubul yang dilengkapispacial cutting tool unllik end cap. Spacialcutting tool ini adalah khllsus untuk membuatend cap diameter tertenlu (lInttlk elemen bakarCirene) yang dapat dibongkar pasang. Sedanguntuk elemen bakar lain yang mempunyaidiameter kelongsong yang berlainan, dengansendirinya diameter tlltUP ujungpun berlainansehingga untuk membual tutup ujung perluspacial cutting tool yang sesuai sehingga perlu

Peralatan Perakitan

Untuk rnerakit elernen bakar HWR atupunL WR prosesnya sarna dengan proses yang ada,yaitu pertarna proses perakitan batang elernenbakar daD kedua proses perakitan berkas elernenbakar, hanya sistern pengelasan yang digunakanberbeda. Perakitan elernen bakar Cirene daDHWR Candu rnenggunakan sistern pengelasanyang sarna yaitu sistern las tahanan listrik, baik

195

Page 7: ABSTRAK - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PEBN_Maret_96...Based on TOR BATAN for PELITA VI, on of BATAN program in the fuel element production

Pro.fiding Pre.fenta.fi llmiah Daur Bahan Bakar NuklirPEBN-BATAN.Jakarta /8-/9Maret /996

bakar Cirene). Jadi dengan melakukan modifikasikomponen-koponen tersebut alai ini mampuuntuk mengerjakan batang elemen bakar lainjenis HWR Candu.

untuk perakitan batang elemen bakar maupununtuk perakitan berkas elemen bakar. Padaperakitan batang elemen bakar L WR pengelasanand cap dengan kelongsong menggunakan sistemlas TIG sedangkan untuk merakit berkas elemenbakarnya digunakan sistem baut. Beberapa alatproses perakitan yang ada clan sejauh mana bisadimodifikasi adalah sebagai berikut :

Pen2elasan end 2/ate

Pengelasan ini untuk merakit berkas elemenbakar dan dilakukan dengan mesin las tahananlistrik yang mempunyai pemegang berkas (jig &fixture) khusus untuk berkas elemen bakartertentu (berkas elemen bakar Cirene). Jig &fixture ini dapat dimodifikasi untuk ukuranberkas elemen bakar HWR Candu.

Pen2elasan tutUD I dan II batang elemen bakar

Pengelasan ini dilakukan dengan mesin lasresistansi gaya magnit (magnetic force resistancewelding machine). Pada alat las ini komponen-komponen seperti klem, cole!, elektroda cole!yang berfungsi untuk memegang kelongsong dantutup ujung selama proses pengelasan adalahkhusus untuk ukuran batang elemen bakartertentu (elemen bakar Cirene). Mesin las inimempunyai kemung-kinan untuk mengelasbatang elemen bakar jenis HWR Candu denganmodifikasi komponen tersebut sesuai denganukuran batang elemen bakar yang dikehend.1ki.

Hasil kemungkinan modifikasi alat fabrikasi

Dari pembahasan alat-alat fabrikasi tersebutdiatas dihasilkan beberapa alaI yang mempunyaikemungkinan untuk dimodifikasi guna membuatelemen bakar HWR dan L WR adalah sebagaiberikut :

Peralatan peletis.1si yang berupa mesin presuntuk membuat pelct mentah memungkinkanuntuk dimodifikasi punch daD dies schingga bisadibongkar pasang dengan macam-macam ukuranscsuai dengan ukuran pelet jenis HWR daD L WR.

Pemasukan deret ~Iet kedalam kelongsong

Proses pemasukan pelet kedalam kelong-song dilakukan dengan mesin pengering &pengisi pelet. Alat pengering daD pengisi pelet inimepunyai fungsi untuk mengeringkan daDmengisikan deret pelet kedalam kelongsong .Selain untuk mengeringkan daD mengisikan peletaIat ini juga sudah didesain untuk melakukanpengelasan dengan sistem las TIG. Fasilitas lasyang sudah tersedia seperti welding box, sistemvakum, sistem pengisian gas inert daD sistemmekaniknya, hanya saja mesin las jenis nGbelum tersedia.

Peralatan pembuatan komponen mempu-nyaikemungkinan yang besar untuk dimodifikasi gunamembuat elemen bakar HWR Candu karenabentuk elemen bakar HWR Candu mempunyaibentuk dan ukuran yang hampir sarna denganelemen bakar yang ada. sedangkan untukmembuat komponen elemen bakar jenis LWRkemungkinannya kecil karena hanya beberapakomponen elemen bakar saja yang mungkin bisadibuat dengan alat yang ada.

Agar mesin pengisi & pengering pelet inibisa digunakan untuk ukuran batang elemenbakar jenis HWR Candu maka tutup semen taradan coler pemegang kelongsong hamsdimodifikasi, sedangkan dengan penambahanmesin las jenis TIG memungkillkan untukmerakit batang elemen bakar jenis L WR, karenaperakitan batang elemen bakar LWRmenggunakan sistem las TIG.

Peralatan perakitanpun demikian halnyaseperti peralatan pembuat komponen, bahwauntuk merakit clemen bakar HWR me mung-kinkan sekali dengan modifikasi beberapa alatperakitan sedangkan untuk merakit clemen bakarjenis L WR hanya sebagian saja (sampai padabatang clemen bakar) itupun hams ditambahkanalat lasjenis TIG serta modifikasi alat yang ada.

Hasil selengkapnya mengenai komponen-komponen alaI fabrikasi yang perlu dimodifikasiuntltk fabrikasi clemen bakar jenis HWR I L WRditampilkan pada label 2.

Pembentltkan end caD batan2 elemen bakar

Setelah kedua end cap dilas dengankelongsong maka untuk selanjutnya dilakukanpembentukan ujung end cap ini dengan mesinbubut. Seperti halnya yang lain mesin bubutinipun mempunyai komponen-komponen sepertiklem pemegang kelongsong dan ...pacial cuttingtool untuk ukuran elemen bakar Imenlu (elemen

196

Page 8: ABSTRAK - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PEBN_Maret_96...Based on TOR BATAN for PELITA VI, on of BATAN program in the fuel element production

Prosiding Presentan Ilmiah Daur Baha/l Bakar NuklirPEBN-BATAN. Jakarta 18-19 Maret 1996

SIMPULAN TANYA JAWAB

Dengan modifikasi peralatan fabrikasidiharapkan alat fabriaksi yang ada di BEBEdapat dikembangkan untuk membuat elemenbakar jenis HWR daD L WR.

Taufik Usman.Kalau pak Tri sebagai pengambil keputusan

(decision maker), jenis reaktor daya yangmana yang akan dipilih untuk PL TN ditinjuakdari aspek ekonomi elemen bakar nuklir daftapa alasannya atau keuntungannyaDitinjau dari segi peralatan yang ada.

pembahan I moditkiasi akan lebih mudah kalaubahan bakar yang akan dibuat masih dari jenisHWR , misalnya jenis-jenis Candu. Elemen bakarCandu mirip dengan Cirene, keduanyamempergunakan pelet U02 dengan Uraniumalam serta bahan konstmksinya mempergunakanzircaloy. Ukuran daD bentuknyapun tidak jauhbeda hanya berbeda pada diameter batang daDjumlah batang elemen bakar tiap berkasnya.

Tri Yulianto.Makalah yang sara sampaikan tidak meninjau

aspek ekonomi, jadi sara tidak bisa memilihreaktor mana yang dipilh untuk PL TN ditinjaudari aspek ekonomi, yang sara tinjau hanyakemudahanlkesulitan didalam fabrikasinya.

Nurokbim.Dalam abstrak disebutkan bahwa Cirene

adalab jenis reaktor HWR. tentu saja tidakakan sulit untuk dimodifikasi ke jenis HWR(Candu). Karena spesifikasi jelas berbedadengan L WR. tentu saja sulit untuk modifikasike L WR. pertanyaan saya : desain alai tersebutuntuk tujuan apa modifikasi ke arab L WRdilakukan ? Dari segi ekonomi daD kapasitasfabrikasi, apakah tidak lebib baik dengandesian alai barn yang spesifik untuk L WR 1

Untuk membuat elcmen bakar jenis L WR.selain modifikasi beberapa komponen alat jugaperlu banyak penggantian dan penambahan alat.Hal ini disebabkan bentuk dan ukuran clemenbakar janis L WR sangat berbeda dengan elemenbakar Cirene.

DAFfARPUSTAKA

Tri Yulianto.Modifikasi kearah L WR dimaksudkan untuk

mengtlasai teknologi fabrikasi clemen bakarLWR dengan mengembangkan alat yangsudah tersedia, dan untuk dapat melakukandesain alat barn yang ekonomis dan memenuhikapasitas fabrikasi perlu penguasaanteknologi.

2.

3.4.5.

Page R.D. , Canadian Power Rec1ctor Fuel,Atomic Energy of Canada Limited, Ontario,1976KWU Fuel Assemblies for Presssurized andBoiling Water ReactorsNuclear Fuel Industries, LtdMitsubishi PWR FuelDokumen fabrikasi elemen bakar nuklirCirene

197

Page 9: ABSTRAK - digilib.batan.go.iddigilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PEBN_Maret_96...Based on TOR BATAN for PELITA VI, on of BATAN program in the fuel element production

Prosiding Presentasi Ilmiah Dour Bahan Bakar NuklirPEBN-BATAN. Jakarta 18-19 Maret 1996

Tabel 2. Komponen alat fabrikasi yang dimodifikasi

Nama Alat

I

Modifikasi untuk

i elemen bakarKomponen alat yang perlu dimodifikasi

HWRHWRHWRHWR,HWR,

Tidak ada.Tidak ada.Tidak ada.

i Tidak ada.I Punch daD Dies.

HWR,HWR,

HWR,

HWR,

HWR,

HWR,

Tidak ada.Blade penyangga pelet.Pemegang pelet .Tid.1k ada.Tidak ada .Tidak ada.

Peralatan ~Ietisasi :I. Powder mixer2. Double acting press (prepressing)3. Jaw crusher4. Granulating and sieving machine5. Double acting press (final

pressing)6. Sintering furnace7. Centerless grinding machine8. Surface grinder9. Degreasing equipment10. Ultrasonic cleaning equipment11. Under vacuum dryer

!HWRHWRHWRHWRHWRHWRHWRHWR

Peralatan Pembuatan komQQnenI. Center lathe1

2. Precission Center lathe3. Shearing machine4. Milling machine5. Graphite coating unit6. Press for pad and spacer7. Weld malic unit8. Brazing unit

Cuting tool,Cuting tool,Tidak ada,Master copy milling endplate.Pemegang daD dudukan kelongsong.Blanking dies.: Pemegang kelongsong.! Pemegang daD dudukan. kelongsong.

Peralatan Perakitan :1. Pellet drying and element filling

machineHWR/LWR Pemegang tutup kelongsong,

Pemegang kelongsong,Catatan :Untuk perakitan batang elemen

bakar LWR perlu tambahan alatlas TIG.

23

Magnetic force welding machine I HWR

Fuel element machining equipment HWR

Pemegang tutup kelongsong.Pemegang kelongsong.Elektroda.Pemegang kelongsong.Cuting tool.Tidak ada.Jig dan fixture.Elektroda.Tidak ada.

4 HWR/LWRPickling unit

5 Welding machine HWR

6 Autoclave unit HWR

198

'LWR'LWR'LWR'LWR'LWR

'LWR'LWR'LWR'LWR'LWRLWR

LWRLWR