OPTIMALISASI PENDINGINAN BAHAN BAKAR NUKLIR …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File...

Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pengelolaan Limbah IX

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN ISSN 1410-6086

Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

39

OPTIMALISASI PENDINGINAN BAHAN BAKAR NUKLIR BEKAS

REAKTOR SERBAGUNA SIWABESSY

DI KOLAM PENYIMPANAN SEMENTARA

Kuat Heriyanto, Nurokhim

Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN

ABSTRAK

OPTIMALISASI PENDINGINAN BAHAN BAKAR BEKAS REAKTOR SERBAGUNA – SIWABESSY DI INSTALASI PENYIMPANAN SEMENTARA. Telah dilakukan studi optimalisasi

sistem pendinginan bahan bakar nuklir bekas di instalasi penyimpanan sementara tipe basah. Penelitian

dilakukan berdasarkan data spesikasi teknik dan data yang diperoleh dilapangan, diantaranya fraksi bakar 72

dan 56 %, loading bahan bakar 42 dan 24 perangkat per-tahun. Tujuan penelitian antara lain untuk

memperoleh nilai beban panas total, kenaikan suhu air kolam dan waktu pengoperasian sistem pendingin

pada setiap kondisi. Hasil perhitungan diperoleh kesimpulan : Fraksi bakar bahan bakar bekas

mempengaruhi besaran beban pendinginan (cooling load) yang diterima air kolam penyimpanan, pada

kondisi sistem pendingin berfungsi dan VAC tidak berfungsi, kenaikan suhu air kolam lebih kecil karena

sebagian panas terambil oleh udara ruangan melalui konveksi dan radiasi. Sedangkan pada kondisi sistem

pendingin dan VAC tidak berfungsi, seluruh panas bahan bakar bekas menaikkan suhu air kolam.

Diharapkan hasil penelitian ini dapat dijadikan sebagai rujukan pengoperasian kolam Penyimpanan

Sementara Bahan Bakar Bekas pada saat kondisi normal dan abnormal.

Kata kunci: Bahan bakar Nuklir Bekas, Perpindahan Panas

ABSTRACT

OPTIMIZATION OF SIWABESSY MULTI PURPOSE REACTOR SPENT NUCLEAR FUEL

COOLING IN INTERIM STORAGE POOL. A study on optimization of spent fuel cooling systems in the

wet type interim storage pool has been done. This study was conducted based on the technique specifications

data and the data which obtained from field, including burn-up of 72 and 56%, fuel loading of 42 and 24

element per-year.This research is intend to obtain the value of the total heat load, the increase pool water

temperature and the cooling system operating time on each condition. The calculation result is obtained

concluded as follow: burn-up of fuel affects the amount of cooling load received by water storage ponds, on

the condition of the cooling system is functioning and the VAC does not work, pool water temperature

increase is smaller because some heat is picked up by the room air through convection and radiation. While

on the condition of cooling system and VAC does not work, all the heat of the spent fuel to raise of

temperature the pool water. It is hope that the result of this research can be used as a reference of spent fuel

interim storage pool operation at the normal and abnormal conditions.

Keywords: Spent fuel, heat transfer

PENDAHULUAN

Pengoperasian Reaktor Serba Guna

G. A. Siwabessy (RSG-GAS) menimbulkan

bahan bakar bekas yang harus dikelola agar

aman bagi manusia dan lingkungan. Unsur

radioaktif dalam bahan bakar nuklir bekas

tetap dijaga utuh dalam kelongsongnya agar

tidak terlepas ke lingkungan dan panas yang

ditimbulkan dapat dijaga agar tidak melebihi

batas yang diijinkan. Bahan bakar nuklir

bekas yang keluar dari reaktor setelah

berumur 100 hari disimpan dalam kolam

atau Instalasi Penyimpanan Sementara

Bahan Bakar Nuklir Bekas (IPSB3). Dalam

menjaga kondisi bahan bakar nuklir bekas

diperlukan unjuk kerja sistem pendingin

yang optimal dan efektif. Agar sistem

pendingin bekerja efisien, perlu diperoleh

penyesuaian antara beban panas yang

dikeluarkan bahan bakar nuklir bekas

dengan kapasitas pendingin yang

dibutuhkan. Penelitian ini dilakukan untuk

memperoleh data operasi dan waktu

pengoperasian sistem pendingin dan VAC

sesuai dengan kebutuhan. Dengan demikian

diperoleh efisiensi pendinginan berdasarkan

beban panas yang diterima air kolam tanpa

mengabaikan faktor keselamatan.

Diharapkan kondisi bahan bakar nuklir

bekas setelah 25 tahun dalam kolam

penyimpanan sementara tetap terjaga, baik

radionuklida maupun panas peluruhannya.

TEORI DASAR

1. Perpindahan Panas Secara Konduksi

Proses konduksi adalah proses di

mana panas mengalir dari daerah suhu yang

lebih tinggi ke yang lebih rendah di dalam




40

satu medium padat atau antara medium-

medium yang bersinggungan secara

langsung. Kapasitas laju perpindahana panas

secara konduksi dinyatakan dalam rumus

sebagai berikut [1,2]:

� = −��

�� ........................................ (1)

Dengan:

Q = laju perpindahan panas (watt), ∂T/∂x

= gradien suhu karena perpindahan panas

(0C/m) dan k = konduktivitas atau

kehantaran thermal benda (W/m.0C).

2. Perpindahan Panas Secara Konveksi

Proses konveksi terjadi pada

penyimpangan energi antara permukaan

benda padat dengan cair maupun gas.

Kapasitas laju perpindahan panas secara

konveksi dinyatakan dalam hukum Newton

sebagai berikut [1,2]:

Q= hA(Tw-T∞) ....................................... (2)

Dengan:

h= koefisien perpindahan panas konveksi

(W/m2.0C), A = luas permukaan (m

2),

Tw-= suhu plat (0C) dan T∞ = suhu fluida

(0C).

3. Perpindahan Panas Secara Radiasi

Proses radiasi adalah proses

perpindahan panas melalui udara atau ruang

hampa dengan cara sinaran atau pancaran

dari suatu benda yang menghasilkan panas.

Kapasitas laju perpindahan panas secara

radiasi dalam ruang kurung dinyatakan

dalam rumus sebgai berikut [1,2]:

Q= єσA (T14-T2

4) .................................. (3)

Dengan:

Є = emisitas air, σ = tetapan Stefan

Boltzaman (W/m2.k

4), A= luas permukaan

(m2), T1= suhu awal (K), T2= suhu akhir (K)

4. Laju massa alir

Kapasitas perpindahana panas

ditentukan juga dengan laju massa alir yang

terjadi dalam media/ruangan, dihitung

dengan menggunakan rumus [1,2]:

m

�� .∆� ............................................... (4)

Dengan:

Qp= Panas yang diambil sistem pendingin

(kW), Cp = Panas jenis (kJ/kg.K) dan

∆T = Selisih suhu masuk dengan suhu

keluar (0C).

5. Karakteristik Penyimpanan dan Bahan

Bakar Nuklir Bekas RSG-GAS

Bahan bakar nuklir bekas yang

disimpan di rak penyimpanan IPSB3 adalah

bahan bakar nuklir bekas RSG-GAS yang

tidak cacat dan telah mengalami

pendinginan awal minimum 100 hari.

Kondisi Instalasi Penyimpanan Sementara

Bahan Bakar Nuklir Bekas [3]:

- Instalasi penyimpanan didisain mampu

menerima panas total sebesar 40 kW.

- Bahan bakar nuklir bekas dipindahkan

ke rak kolam IPSB3 tidak secara

berkelompok tetapi persatu perangkat

(42 dan 24 perangkat pertahun).

- Sistem pemurnian air disediakan untuk

mempertahankan kualitas air sesuai

dengan syarat keselamatan yang telah

ditetapkan.

- Suhu air kolam dijaga pada harga

sekitar 35 0C dengan cara

mensirkulasikan air kolam melalui unit

penukar panas (primer dan sekunder).

- Suhu abnormal tidak boleh melebihi 67 0C agar kelongsong tidak rusak.

- Sistem ventilasi dipasang untuk

memperkuat kungkungan

kemungkinan lepasnya material

radioaktif berupa gas ke lingkungan.

Sistem pendingin dan pemurnian air

kolam berfungsi untuk :

- Memindahkan panas yang

dibangkitkan dari perangkat bahan

bakar bekas.

- Mempertahankan sifat-sifat kimia,

kejernihan dan kandungan zat

radioaktif yang terlarut dalam air pada

batas yang diijinkan.

Pada Tabel 1 diperlihatkan data

panas yang ditimbulkan bahan bakar

bekas Reaktor Serba Guna G.A.

Siwabessy seseuai dengan fraksi

bakarnya.




41

Tabel 1. Panas yang ditimbulkan bahan bakar bekas RSG-GAS (Origen 2)

NO.

Fraksi bakar 72 %

NO.

Fraksi bakar 56 %

Waktu

(tahun)

Q

(kW)

Waktu

(tahun)

Q

(kW)

Waktu

(tahun)

Q

(kW)

Waktu

(tahun)

Q

(kW)

1. 100 hari 377,2 13 5,2 1 100 hari 2,95 13 3,21

2. 1 82,6 14 5 2 1 55,2 14 3,12

3. 2 34,7 15 4,8 3 2 21,2 15 3,04

4. 3 18 16 4,7 4 3 11,4 16 2,97

5. 4 12,7 17 4,6 5 4 7,23 17 2,89

6. 5 9,8 18 4,5 6 5 5,38 18 2,82

7. 6 8,3 19 4,4 7 6 4,52 19 2,75

8. 7 7,3 20 4,3 8 7 4,07 20 2,69

9. 8 6,5 21 4,2 9 8 3,81 21 2,62

10. 9 6,1 22 4,1 10 9 3,64 22 2,56

11. 10 5,7 23 4 11 10 3,50 23 2,50

12. 11 5,4 24 3,9 12 11 3,39 24 3,21

13. 12 5,3 25 3,8 13 12 3,30 25 3,12

METODOLOGI

Penelitian dilakukan dengan dua

skenario kondisi, yaitu pertama dengan

kondisi VAC tidak berfungsi dan kondisi

kedua VAC serta sistem pendingin tidak

berfungsi. Selain itu bahan bakar bekas

dimasukkan ke dalam kolam penyimpanan

secara bertahap (42 dan 24 perangkat per-

tahun) selama 25 tahun dengan fraksi bakar

72 dan 56 %. Suhu normal air kolam

dipertahankan sebesar 35 0C, sedangkan

suhu abnormal yang diijinkan sebesar 67 0C.

1. Perhitungan dengan asumsi sistem

pendingin berfungsi dan VAC tidak

berfungsi.

Pada kondisi sistem pendingin

berfungsi dan VAC tidak berfungsi, dengan

fungsi waktu suhu air kolam akan melebihi

35 0C sedangkan panas permukaan air

ditransfer ke udara melalui radiasi dan

konveksi.

Perpindahan panas radiasi dari permukaan

air ke udara dalam ruangan [4,5]:

Q= єσA (T14-T2

4) .................................. (5)

Dengan diketahui nilai є=4,174, σ =5,6x10-8

(W/m2.k

4), A=70 m

2, T1=308 K, dan T2 298

K, diperoleh perpindahan panas radiasi (Qr)

sebesar 4,254 kW.

Perpindahan panas konveksi dari

permukaan air ke udara dalam ruangan [3,5]:

Qk= hA(Tw-T∞ ).................................. (6)

Dengan diketahui nilai h = 0,61 W/m2.0C,

A = 70 m2, Tw-= 35

0C dan T∞ = 25

0C

diperoleh perpindahan panas konveksi (Qk)

sebesar 0,427 kW.

Panas air kolam yang terambil udara:

Qt = Qr+ Qk ........................................ (7)

= 4,6812 kW

Panas yang terakumulasi dalam air kolam:

Qa = Qbbb - Qt ........................................ (8)

Karena bahan bakar nuklir bekas

dimasukkan ke dalam kolam secara

bertahap, maka nilai Qbbb berbeda setiap

tahunnya.

2. Perhitungan dengan asumsi sistem

pendingin dan VAC tidak berfungsi.

Pada kondisi sistem pendingin dan VAC

tidak berfungsi diasumsikan suhu air dan

udara ruangan setimbang, seluruh panas

bahan bakar nuklir bekas akan menaikkan

suhu air kolam.

Kenaikan suhu dapat diperoleh dengan

persamaan:

Qp= m Cp ∆T ...................................... (9)

∆T= Q / m Cp .................................. (10)

Karena bahan bakar nuklir bekas

dimasukkan ke dalam kolam secara

bertahap, maka nilai ∆T berbeda setiap

tahunnya.




42

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Hasil perhitungan dengan asumsi

Sistem Pendingin Tidak berfungsi dan

VAC berfungsi.

Gambar 1 Memperlihatkan beban

pendinginan (cooling load) yang diterima

air kolam pada IPSB3. Dengan loading 42

perangkat per-tahun dengan fraksi bakar 72

% pada tahun pertama sebesar 11,16 kW

sedangkan pada fraksi bakar 56 % sebesar

7,70 kW, begitu seterusnya dengan kondisi

yang lain.

Dari Tabel 2,3,4 dan 5 diperoleh

hasil perhitungan lengkap diantaranya panas

total bahan bakar bekas yang diterima air

kolam, kenaikan suhu air kolam,

penambahan air dan waktu yang diperlukan

sistem pendingin agar suhu air kolam tidak

melebihi 67 0C. Pada tahun pertama dengan

fraksi bakar 56 % (24 perangkat)

merupakan skenario ”terbaik”, diperoleh

data antara lain: kenaikan suhu = 0,19 0C

per-hari, pada hari ke 170 sistem pendingin

harus dioperasikan selama 5,5 jam (make up

air 3,7 kg/jam) agar suhu kembali ke posisi

35 0C. Sedangkan kondisi ”terburuk” adalah

saat waktu penyimpanan 25 tahun dengan

kondisi fraksi bakar 72 % (1092 perangkat),

diperoleh data antara lain: kenaikan suhu =

1,72 oC per-hari, pada hari ke 18 sistem

pendingin harus dioperasikan selama 13 jam

(make up air 33,6 kg/jam) agar suhu kembali

ke posisi 35 0C.

Gambar 1. Grafik hubungan panas total bahan bakar bekas di IPSB3 dalam

fungsi waktu dengan 42 perangkat per tahun.

Gambar 2. Grafik hubungan panas total bahan bakar bekas di IPSB3 dalam fungsi waktu dengan

1092 perangkat

11,16

22,07

7,70

14,43

4,37

10,61

2,39

6,29

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25

Qto

tal(k

Wa

tt)

Waktu (Tahun)

72%

(42/thn)

56 %

(42/thn)

72 %

(24/thn)

56 %

(24/thn)

15.84

26.76

9.05

15.29

7.08

10.9812.38

19.20

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25

Qto

tal

(kW

att

)

Waktu (tahun)

72 %

(42/thn)

72 %

(24/thn)

56 %

(24/thn)

56 %

(42/thn)




43

2. Hasil perhitungan dengan asumsi VAC

dan Sistem Pendingin Tidak berfungsi.

Gambar 2 Memperlihatkan beban

pendinginan (cooling load) tertinggi

diperlihatkan pada fraksi bakar 72 % (1092

perangkat) saat 25 tahun penyimpanan

sebesar 26,76 kW , sedangkan yang

terendah diperlihatkan pada fraksi bakar 56

% sebesar 7,07 kW.

Dari Tabel 6,7,8 dan 9 pada hari

pertama dengan fraksi bakar 56 % (24

perangkat) merupakan skenario ”terbaik”,

diperoleh data antara lain: kenaikan suhu =

0,55 0C per-hari, pada hari ke 57 sistem

pendingin harus dioperasikan selama 7 jam

(make up air 4,7 kg/jam) agar suhu kembali

ke posisi 35 0C. Sedangkan kondisi

”terburuk” adalah saat waktu penyimpanan

25 tahun dengan kondisi fraksi bakar 72 %

(1092 perangkat), diperoleh data antara lain:

kenaikan suhu = 2,10C per-hari, pada hari

ke 15 sistem pendingin harus dioperasikan

selama 16,5 jam (make up air 37,6 kg/jam)

agar suhu kembali ke posisi 35 0C.

Kenaikan suhu pada kondisi sistem

pendingin dan VAC tidak difungsikan

dengan beban pendinginan yang sama lebih

tinggi daripada kondisi lainnya. Hal tersebut

disebabkan karena seluruh panas bahan

bakar bekas menaikkan suhu air kolam,

sedangkan pada kondisi VAC difungsikan

ada panas yang ditransfer ke udara melalui

konveksi dan radiasi. Kondisi ini juga

mempengaruhi kapasitas penambahan air

(make-up) dan waktu pengoperasian sistem

pendingin.

KESIMPULAN

Besaran fraksi bakar bahan bakar

nuklir bekas mempengaruhi kapasitas beban

pendinginan (cooling load) yang diterima

air kolam penyimpanan.

Pada kondisi sistem pendingin

berfungsi dan VAC tidak berfungsi,

kenaikan suhu air kolam lebih kecil, karena

sebagian panas terambil oleh udara ruangan

melalui konveksi dan radiasi.

Pada kondisi sistem pendingin dan VAC

tidak berfungsi, seluruh panas bahan bakar

bekas menaikkan suhu air kolam karena

suhunya setimbang.

DAFTAR PUSTAKA

1. J. P. HOLMAN, ”Heat Transfer”, Six

Edition, Mc. Graw Hill Book Co.-

Singapore, 1986

2. DONAL Q. KERN, ”Process Heat

Transfer”, Mc. GrawHill Book Co-

Singapore, 1965

3. TECHNICAL REPORT SERIS NO.

240, ”Guidebook on Spent Fuel

Starage”, IAEA, Viena, 1984

4. PERRY, R.H., ”Chemical Enginees’s

Handbook”, 6th

edition, Mc. GrawHill

International Editions, 1984

5. BATAN-IAEA Engineering Contract,

”Transfer Chanel and ISSF for

BATAN, Prelimery Package”,

November 1992.




44

LAMPIRAN

Tabel 2. Hasil perhitungan dengan fraksi bakar Bahan bakar 72 % , 42 perangkat/tahun.

Tahun

Ke:

QBBB

(kW)

Qtotal

(kW)

Qt

(kW)

Qa

(kW)

∆t

(C/hari

)

Waktu

Maks.

(Hari)

Make-up

air

(Kg/jam)

Penurunan oC/jam

Waktu

(jam)

1 377,2 15,84 4,681 11,16 0,874 36 17,1 4,1 8

2 82,6 19,31 4,681 14,63 1,145 28 22,5 3,6 8

3 34,7 20,76 4,681 16,08 1,259 25 24,7 3,4 9

4 18 21,52 4,681 16,84 1,319 24 25,9 3,3 9

5 12,7 22,06 4,681 17,38 1,360 23 26,6 3,2 9

6 9,8 22,47 4,681 17,79 1,393 22 27,3 3,1 10

7 8,3 22,82 4,681 18,14 1,420 22 27,8 3,1 10

8 7,3 23,13 4,681 18,44 1,444 22, 28,3 3,0 10

9 6,5 23,4 4,681 18,72 1,465 21 28,7 3,0 10

10 6,1 23,65 4,681 18,97 1,485 21 29,1 3,0 10

11 5,7 23,89 4,681 19,21 1,504 21 29,5 2,9 11

12 5,4 24,12 4,681 19,44 1,522 21 29,8 2,9 11

13 5,3 24,34 4,681 19,66 1,539 20 30,2 2,9 11

14 5,2 24,56 4,681 19,88 1,556 20 30,5 2,8 11

15 5 24,77 4,681 20,09 1,573 20 30,8 2,8 11

16 4,8 24,97 4,681 20,29 1,589 20 31,1 2,8 11

17 4,7 25,17 4,681 20,49 1,604 19 31,4 2,8 12

18 4,6 25,36 4,681 20,68 1,619 19 31,7 2,7 12

19 4,5 25,55 4,681 20,87 1,634 19 32,0 2,7 12

20 4,4 25,74 4,681 21,06 1,648 19 32,3 2,7 12

21 4,3 25,92 4,681 21,24 1,663 19 32,6 2,6 12

22 4,2 26,09 4,681 21,41 1,676 19 32,8 2,6 12

23 4,1 26,27 4,681 21,58 1,690 18 33,1 2,6 12

24 4 26,43 4,686 21,75 1,703 18 33,4 2,6 13

25 3,9 26,60 4,681 21,92 1,716 18 33,6 2,5 13


Tahun

Ke:

QBBB

(kW)

Qtotal

(kW)

Qt

(kW)

Qa

(kW)

∆t

(C/hari

)

Waktu

Maks.

(Hari)

Make-up

air

(Kg/jam)

Penurunan oC/jam

Waktu

(jam)

1 377,2 9,053 4,681 4,372 0,342 93 6,7 5,1 6

2 82,6 11,04 4,681 6,354 0,497 64 9,7 4,8 6

3 34,7 11,87 4,681 7,187 0,563 56 11,0 4,7 6

4 18 12,3 4,681 7,619 0,596 53 11,6 4,6 6

5 12,7 12,60 4,681 7,924 0,620 51 12,1 4,6 6

6 9,8 12,84 4,681 8,159 0,639 50 12,5 4,5 6

7 8,3 13,04 4,681 8,358 0,654 48 12,8 4,5 7

8 7,3 13,21 4,681 8,533 0,668 47 13,1 4,5 7

9 6,5 13,37 4,681 8,689 0,680 47 13,3 4,5 7

10 6,1 13,52 4,681 8,836 0,692 46 13,5 4,4 7

11 5,7 13,65 4,681 8,972 0,702 45 13,7 4,4 7

12 5,4 13,78 4,681 9,102 0,713 44 13,9 4,4 7

13 5,3 13,91 4,681 9,229 0,723 44 14,1 4,4 7

14 5,2 14,04 4,681 9,354 0,732 43 14,3 4,4 7

15 5 14,16 4,681 9,474 0,742 43 14,5 4,3 7

16 4,8 14,27 4,681 9,589 0,751 42 14,7 4,3 7

17 4,7 14,38 4,681 9,702 0,760 42 14,8 4,3 7

18 4,6 14,49 4,681 9,812 0,768 41 15,0 4,3 7

19 4,5 14,60 4,681 9,920 0,777 41 15,2 4,3 7




45

Tahun

Ke:

QBB

B

(kW)

Qtota

l

(kW)

Qt

(kW)

Qa

(kW)

∆t

(C/hari

)

Waktu

Maks.

(Hari)

Make-up

air

(Kg/jam)

Penurunan

oC/jam

Waktu

(jam)

20 4,4 14,71 4,681 10,03 0,785 40 15,3 4,3 7

21 4,3 14,81 4,681 10,13 0,793 40 15,5 4,2 8

22 4,2 14,91 4,681 10,23 0,801 39 15,7 4,2 8

23 4,1 15,01 4,681 10,33 0,809 39 15,8 4,2 8

24 4 15,11 4,681 10,42 0,816 39 16,0 4,2 8

25 3,9 15,20 4,681 10,52 0,823 38 16,1 4,2 8

Catatan : Tabel 2, 3, 4, 5 kondisi Sistem Pendingin Tidak berfungsi dan VAC berfungsi


Tahun

Ke:

QBBB

(kW)

Qtotal

(kW)

Qt

(kW)

Qa

(kW)

∆t

(C/hari)

Waktu

Maks.

(Hari)

Make-up

air

(Kg/jam)

Penuru-

nan oC/jam

Waktu

(jam)

1 377,2 12,38 4,6812 7,7004 0,603 53 11,8 4,6 7

2 82,6 14,70 4,6812 10,017 0,784 40 15,3 4,3 7

3 34,7 15,58 4,6811 10,905 0,854 37 16,7 4,1 7

4 18 16,06 4,6812 11,383 0,891 35 17,4 4,1 7

5 12,7 16,37 4,6812 11,687 0,915 34 17,9 4,0 7

6 9,8 16,59 4,6812 11,913 0,933 34 18,2 4,0 7

7 8,3 16,78 4,6812 12,103 0,947 33 18,5 4,0 7

8 7,3 16,95 4,6812 12,274 0,961 33 18,8 3,9 8

9 6,5 17,12 4,6812 12,434 0,973 32 19,0 3,9 8

10 6,1 17,27 4,6812 12,587 0,985 32 19,3 3,9 8

11 5,7 17,41 4,6812 12,734 0,997 32 19,5 3,95 8

12 5,4 17,56 4,6812 12,877 1,008 31 19,7 3,8 8

13 5,3 17,70 4,6812 13,015 1,019 31 19,9 3,87 8

14 5,2 17,83 4,6812 13,149 1,029 31 20,1 3,8 8

15 5 17,96 4,6812 13,280 1,040 30 20,3 3,8 8

16 4,8 18,09 4,6812 13,408 1,050 30 20,5 3,8 8

17 4,7 18,21 4,6812 13,533 1,059 30 20,7 3,8 8,5

18 4,6 18,34 4,6812 13,654 1,069 29 20,9 3,7 8,5

19 4,5 18,45 4,6812 13,772 1,078 29 21,1 3,7 8,5

20 4,4 18,57 4,6812 13,888 1,087 29 21,3 3,7 9

21 4,3 18,68 4,6812 14,001 1,096 29 21,4 3,7 9

22 4,2 18,79 4,6812 14,111 1,105 28 21,6 3,7 9

23 4,1 18,90 4,6812 14,218 1,113 28 21,8 3,7 9

24 4 19,00 4,6812 14,323 1,121 28 21,9 3,6 9

25 3,9 19,11 4,6812 14,426 1,129 28 22,1 3,7 9




46


Tahun

Ke:

QBBB

(kW)

Qtotal

(kW)

Qt

(kW)

Qa

(kW)

∆t

(C/hari)

Waktu

Maks.

(Hari)

Make-up

air

(Kg/jam)

Penuru

-nan oC/jam

Waktu

(jam)

1 377,2 7,075 4,6812 2,3940 0,187 170 3,6 5,4 5,5

2 82,6 8,399 4,6812 3,7179 0,291 109 5,7 5,2 6

3 34,7 8,907 4,6812 4,2258 0,331 96 6,4 5,1 6

4 18 9,180 4,6812 4,4986 0,352 90 6,9 5,1 6

5 12,7 9,353 4,6812 4,6720 0,366 87 7,1 5,0 6

6 9,8 9,482 4,6812 4,8012 0,376 85 7,3 5,0 6

7 8,3 9,591 4,6812 4,9097 0,384 83 7,5 5,0 6

8 7,3 9,689 4,6812 5,0074 0,392 81 7,6 5,0 6

9 6,5 9,780 4,6812 5,0988 0,399 80 7,8 5,0 6

10 6,1 9,868 4,6812 5,1861 0,406 78 7,9 5,0 6

11 5,7 9,951 4,6812 5,2702 0,413 77 8,0 4,9 6,5

12 5,4 10,03 4,6812 5,3516 0,419 76 8,2 4,9 6,5

13 5,3 10,11 4,6812 5,4307 0,425 75 8,3 4,9 6,5

14 5,2 10,19 4,6812 5,5076 0,431 74 8,4 4,9 6,5

15 5 10,26 4,6812 5,5825 0,437 73 8,5 4,9 6,5

16 4,8 10,34 4,6812 5,6555 0,443 72 8,6 4,9 6,5

17 4,7 10,41 4,6812 5,7267 0,448 71 8,7 4,9 6,5

18 4,6 10,48 4,6812 5,7961 0,454 70 8,8 4,9 6,5

19 4,5 10,55 4,6812 5,8638 0,459 69 9,0 4,9 6,5

20 4,4 10,61 4,6812 5,9298 0,464 68 9,1 4,8 7

21 4,3 10,68 4,6812 5,9943 0,469 68 9,2 4,8 7

22 4,2 10,74 4,6812 6,0572 0,474 67 9,3 4,8 7

23 4,1 10,80 4,6812 6,1186 0,479 66 9,3 4,8 7

24 4 10,86 4,6812 6,1785 0,484 66 9,4 4,8 7

25 3,9 10,92 4,6812 6,2371 0,488 65 9,5 4,8 7

Catatan : Tabel 2, 3, 4, 5 kondisi Sistem Pendingin Tidak berfungsi dan VAC berfungsi




47


Tahun

Ke:

QBBB

(kW)

Qtotal

(kW)

∆t

(C/hari)

Waktu

Maks.

(Hari)

Make-up

air

(Kg/jam)

Penuru-

nan oC/jam

Waktu

(jam)

1 377,2 15,8424 1,2402244 29 22,3 3,4 9

2 82,6 19,3116 1,5118112 21 27,3 2,9 10

3 34,7 20,769 1,6259039 19 29,3 2,7 11

4 18 21,525 1,6850875 18 30,4 2,6 12

5 12,7 22,0584 1,7268448 18 31,1 2,5 12

6 9,8 22,47 1,7590669 18 31,7 2,5 12

7 8,3 22,8186 1,7863571 17 32,2 2,4 12

8 7,3 23,1252 1,8103594 17 32,6 2,4 13

9 6,5 23,3982 1,8317312 17 33,0 2,3 13

10 6,1 23,6544 1,8517879 17 33,4 2,3 13

11 5,7 23,8938 1,8705293 17 33,7 2,3 13

12 5,4 24,1206 1,8882844 16 34,1 2,2 14

13 5,3 24,3432 1,9057107 16 34,4 2,2 14

14 5,2 24,5616 1,9228081 16 34,7 2,2 14

15 5 24,7716 1,939248 16 35,0 2,1 14

16 4,8 24,9732 1,9550303 16 35,3 2,1 14

17 4,7 25,1706 1,9704838 16 35,5 2,1 15

18 4,6 25,3638 1,9856085 16 35,8 2,1 15

19 4,5 25,5528 2,0004044 15 36,1 2,04 15

20 4,4 25,7376 2,0148714 15 36,3 2,0 15

21 4,3 25,9182 2,0290097 15 36,6 2,0 15

22 4,2 26,0946 2,0428192 15 36,8 1,9 16

23 4,1 26,2668 2,0562999 15 37,1 1,9 16

24 4 26,4348 2,0694518 15 37,3 1,9 16

25 3,9 26,5986 2,0822749 15 37,6 1,8 16,5


Tahun

Ke:

QBBB

(kW)

Qtotal

(kW)

∆t

(C/hari)

Waktu

Maks.

(Hari)

Make-up air

(Kg/jam)

Penuru-

nan oC/jam

Waktu

(jam)

1 377,2 9,0528 0,7086997 45 12 4,4 7

2 82,6 11,0352 0,8638921 37 15 4,1 7

3 34,7 11,868 0,929088 34 16 4,0 7

4 18 12,3 0,9629071 33 17 3,9 8

5 12,7 12,6048 0,9867684 32 17 3,9 8

6 9,8 12,84 1,0051811 31 18 3,9 8

7 8,3 13,0392 1,0207755 31 18 3,8 8

8 7,3 13,2144 1,0344911 30 18 3,8 8

9 6,5 13,3704 1,0467035 30 18 3,8 8

10 6,1 13,5168 1,0581645 30 19 3,8 8

11 5,7 13,6536 1,0688739 29 19 3,7 8

12 5,4 13,7832 1,0790196 29 19 3,76 8

13 5,3 13,9104 1,0889775 29 19 3,7 8

14 5,2 14,0352 1,0987475 29 19 3,7 8

15 5 14,1552 1,1081417 28 20 3,7 8,5

16 4,8 14,2704 1,1171602 28 20 3,6 8,5

17 4,7 14,3832 1,1259907 28 20 3,6 8,5

18 4,6 14,4936 1,1346334 28 20 3,6 8,5

19 4,5 14,6016 1,1430882 27 20 3,6 8,5

20 4,4 14,7072 1,1513551 27 20 3,6 8,5




48

Tahun

Ke: QBBB

(kW)

Qtotal

(kW)

∆t

(C/hari)

Waktu

Maks.

(Hari)

Make-up air

(Kg/jam)

Penuru-

nan

oC/jam

Waktu

(jam)

21 4,3 14,8104 1,1594341 27 20 3,6 9

22 4,2 14,9112 1,1673253 27 21 3,6 9

23 4,1 15,0096 1,1750285 27 21 3,5 9

24 4 15,1056 1,1825439 27 21 3,5 9

25 3,9 15,1992 1,1898714 26 21 3,5 9

Catatan : Tabel 6, 7, 8, 9 kondisi Sistem Pendingin dan VAC Tidak berfungsi


Tahun

Ke:

QBBB

(kW)

Qtotal

(kW)

∆t

(C/hari)

Waktu

Maks.

(Hari)

Make-up

air

(Kg/jam)

Penuru-

nan oC/jam

Waktu

(jam)

1 2,95E+02 12,3816 0,9 38 17,5 3,9 8

2 5,52E+01 14,69832 1,1 32 20,78 3,6 8,5

3 2,12E+01 15,58704 1,2 30 22,0 3,5 9

4 1,14E+01 16,06458 1,2 29 22,7 3,4 9

5 7,23E+00 16,36807 1,2 28 23,1 3,3 9

6 5,38E+00 16,5942 1,2 28 23,4 3,3 9,

7 4,52E+00 16,78391 1,3 28 23,7 3,3 9,5

8 4,07E+00 16,95489 1,3 27 23,9 3,3 9,5

9 3,81E+00 17,11495 1,3 27 24,1 3,2 9,5

10 3,64E+00 17,26771 1,3 27 24,4 3,2 9,5

11 3,50E+00 17,41488 1,3 27 24,6 3,2 9,5

12 3,39E+00 17,55738 1,3 26 24,8 3,2 10

13 3,30E+00 17,69577 1,3 26 25,0 3,2 10

14 3,21E+00 17,83038 1,3 26 25,2 3,1 10

15 3,12E+00 17,96146 1,4 26 25,3 3,1 10

16 3,04E+00 18,08919 1,4 26 25,5 3,1 10

17 2,97E+00 18,21372 1,4 25 25,7 3,1 10

18 2,89E+00 18,33514 1,4 25 25,9 3,1 10

19 2,82E+00 18,45358 1,4 25 26,0 3,0 10,5

20 2,75E+00 18,56916 1,4 25 26,2 3,0 10,5

21 2,69E+00 18,68197 1,4 25 26,4 3,0 10,5

22 2,62E+00 18,79206 1,4 25 26,5 3,0 10,5

23 2,56E+00 18,89953 1,4 25 26,7 3,0 10,5

24 2,50E+00 19,00445 1,4 24 26,8 3,0 10,5

25 2,44E+00 19,10689 1,5 24 27,0 3,0 10,5




49


Tahun

Ke:

QBBB

(kW)

Qtotal

(kW)

∆t

(C/har

i)

Waktu

Maks.

(Hari)

Make-up

air

(Kg/jam)

Penuru-

nan oC/jam

Waktu

(jam)

1 2,95E+02 7,0752 0,5 57 10,0 4,7 7

2 5,52E+01 8,39904 0,6 48 12 4,5 7

3 2,12E+01 8,90688 0,6 45 12,6 4,4 7

4 1,14E+01 9,17976 0,7 44 13,0 4,4 7

5 7,23E+00 9,353184 0,73 43 13,2 4,4 7

6 5,38E+00 9,4824 0,7 43 13,4 4,3 7

7 4,52E+00 9,590808 0,7 42 13,5 4,3 7,5

8 4,07E+00 9,688512 0,7 42 13,7 4,3 7,5

9 3,81E+00 9,779976 0,7 41 13,8 4,3 7,5

10 3,64E+00 9,867264 0,7 41 13,9 4,3 7,5

11 3,50E+00 9,95136 0,7 41 14,1 4,3 7,5

12 3,39E+00 10,032792 0,7 40 14,2 4,3 7,5

13 3,30E+00 10,111872 0,7 40 14,3 4,2 7,5

14 3,21E+00 10,188792 0,7 40 14,4 4,2 7,5

15 3,12E+00 10,263696 0,8 39 14,5 4,2 7,5

16 3,04E+00 10,33668 0,8 39 14,6 4,2 8

17 2,97E+00 10,40784 0,8 39 14,7 4,2 8

18 2,89E+00 10,477224 0,8 39 14,8 4,2 8

19 2,82E+00 10,544904 0,8 38 14,9 4,2 8

20 2,75E+00 10,610952 0,8 38 15,0 4,2 8

21 2,69E+00 10,675416 0,8 38 15,1 4,2 8

22 2,62E+00 10,73832 0,8 38 15,2 4,2 8

23 2,56E+00 10,799736 0,8 37 15,3 4,2 8

24 2,50E+00 10,859688 0,8 37 15,3 4,1 7,5

25 2,44E+00 10,918224 0,8 37 15,4 4,1 7,5

Catatan : Tabel 6, 7, 8, 9 kondisi Sistem Pendingin dan VAC Tidak berfungsi

TANYA JAWAB

Penanya : Ir. Dyah Sulityani Rahayu

Pertanyaan :

1. Panas peluruhan bahan bakar diperoleh persamaan atau menggunakan software apa?

2. Penelitian ini di asumsikan dengan kapasitas penuh, bagaimana jika kapasitas bahan

bakar nuklir bekas tidak penuh?

Jawab :

1. Panas peluruhan bahan bakar bekas diperoleh dengan menggunakan sowtware origen2

2. Penelitian ini memang diasumsikan kapasitas penuh, tapi untuk kondisi tidak penuhpun

dapat dicari kondisi optimalnya.




50

OPTIMALISASI PENDINGINAN BAHAN BAKAR NUKLIR …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File...

Documents

Transcript of OPTIMALISASI PENDINGINAN BAHAN BAKAR NUKLIR …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File...