Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - SA TAN, 30 November 2011

RANCANGAN SISTEM PEMIPAAN UJI UNTAI SISTEM KENDAllREAKTOR RISET KAPASITAS 1 kW

Tukiman 1 ,puji Santos02 , Suwardiyon03

1·%·'PusatRekayasa Perangkat Nuklir, Kawasan PUSPIPTEK Serpong, Gedung 71, Tangerang Selatan, 15310

ABSTRAK

RANCANGAN SISTEM PEMIPAAN UJI UNTAI SISTEM KENDAll REAKTOR RISET, Telahdilakukan rancangan sistem pemipaan uji untai sistem kendali reaktor riset. Dari rancangan inidihasilkan dokumen desain Piping & instrumentasi diagram. Dasar perhitungan padarancangan sistem pemipaan ini ada/ah laju alir air pendingin primer 431 literljam di da/am a/atpenukar panas dengan suhu air pendingin keluar 42°C dan suhu air masuk40°C. Pendinginsekunder diambil dari cooling tower dengan laju alir 172 literljam. dengan suhu air pendinginkeluar 3~C dan suhu air masuk 32°C'pipa yang digunakan adalah jenis baja tahan karataustenit dengan komposisi nominal 18%Cr-8%Ni. Dalam standar ASME B31.1 disebut denganpip a A 376fTP 304, atau SS 304.Diameter pipa 1 inch, schedule 40S. Tebal dinding pipa 3,4mm. Untuk pengaturan aliran digunakan beberapa jenis valve : Gate valve, Buterfly valve,selenoid valve, check valve, yang dikendalikan dengan sistem kontrol secara elektrik maupunkonvensiona/.

Kata kunci: PID, Sistem pemipaan, valve dan pengaturan aliran.

ABSTRACT

DESIGNING LOOP TEST PIPING SYSTEM OF RESEARCH REACTOR CONTROL SYSTEM, Loop test

piping system of research reactor control system has been carried out. The designing activities produce adesign document of piping and instrumentation diagram. For tha calculation of piping system design, theprimary coolant flow rate of 431 liter/hour in the heat exchanger with water outlet temperature of 42°Cand inlet temperature of 4(Y'C.Secondary coolant isobtained from a cooling tower having flow rate of/72 liters / hour, outlet temperature of 37 0 C and inlet temperature of 32°C. The type of pipe used isaustenitic stainless steel with nominal composition 18% Cr-8% N ASME 831.1 satndard recommend theuse of pipe A 376fTP pipe 304, or SS 304. The pipe diameter is I inch and schedule 40 S. The pipethickness is 3.4 mm. To regulate the flow, several valves, such as gate valve, butterfly valve, solenidvalve, check valve, are used. These valves are controlled either electrically or mechanically.

Keywords: PID, piping systems, valves andflow control.

1.PENDAHULUAN

Rancangan sistem pemipaan uji untai kendali reaktor riset mengacu dan mengadopsipada reaktor riset RSG GAS. Pada rancangan ini, daya reaktor diperkecil menjadi skalalaboratorium dengan daya 1 kW.Sistem pemipaan uji untai kendali reaktor riset akan dibuatmenyerupai kondisi sistem operasi dari sistem penc!ingin utama reaktor riset RSG-GAS 30 MW,dengan tujuan mendapatkan dokumen desain Piping Instrumentasi Diagram.

Ruang lingkup dari sistem pemipaan meliputi proses,peralatan mekanik, instrumentasi,kekuatan material, perpindahan panas, analisa tegangan pipa, dan fleksibilitas pipa [ ]. Prosesperancangan diawali dengan menentukan neraca massa dan panas dengan mengambil asumsikapasitas 1 kW, perhitungan peralatan proses utama yaitu, tangki simulasi teras reaktor, alatpenukar panas, sistem pemompaan primer dan sekunder, sistem pemipaan serta perhitungan

-337-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - SA TAN, 30 November 2011

sistem cooling tower. Membuat Proses flow Diagram, menghitung spesifikasi peralatan yangdigunakan, dirangkai menjadi suatu sistem instalasi proses, yang dilengkapi dengan sistempemipaan dan sistem kendalLPerhitungan spesifikasi peralatan telah dilakukan oleh devisiproses[3].Pada tulisan ini dibatasi pad a masalah sistem pemipaan, dengan output rancanganadalah Piping Instrumentasi Diagram.

2. DASAR TEORI

Telah dilakukan perancangan sistem pemipaan uji untai kendali reaktor riset,karena pipa merupakan salah satu bagian terpenting yang digunakan untuk mengalirkanfluida. Pemipaan yang dimaksud adalah suatu sistem pemipaan pada suatu instalasi ataukonstruksi yang digunakan sebagai alat transportasi dari aliran baik berupa gas atau cairan.Sistem pemipaan yang terpasang harus memenuhi persyaratan code dan standar yangditetapkan, sehingga beban yang terjadi pada saat plant beroperasi ataupun dalam kondisitidak dioperasikan , beban tidak melebihi batasan dari code dan standar yang telah ditetapkan.Karakteristik dari fluida juga dipertimbangkan untuk memilih material pipa yang akandigunakan.Berikut ini adalah beberapa hal yang ada hubungannya dengan sistem pemipaan, secaraumum adalah seagai berikut

1. Aliran proses2. Pembuatan model3. Material pipa4. Standar gambar dan standar penyangga5. Gambar plant layout dan tata letak equipment6. Isolasi dan pengecatan7. Material take off latau material yang dibutuhkan8. Perencanaan sistem instrumentasi9. Gambar PIO

Oalam pemakaian pipa banyak sekali digunakan sambungan-sambungan, baik sambunganantara pipa dengan pipa ataupun dengan peralatan-peralatan, seperti dengan katup,instrumen, nozle, tee, elbow dan lain-lain.

2.1 PIPA

Pipe (pipa) adalah komponen yang bebentuk silender berlubang yang digunakan untukmembawa fluida atau mengalirkan tekanan fluida.Jenis pipa berdasarkan metode pembuatan,terbagi menjadi 3 (tiga) cara, terdiri dari :

a). Seam pipe (pipa dengan klem/sambungan)Electric resistance-welded pipe: Pipa memiliki sambungan longitudinal yang manaperpaduannya dibuat oleh panas yang diperoleh dari tahanan pipa terhadap aliran arus listrikdalam rangkaian dimana pipa merupakan bagiannya, dan dengan aplikasi tekanan.Furnace butt-welded pipe : Pipa ini memiliki sambungan longitudinal yang di las denganpenekanan secara mekanik dengan cara melintaskan kumparan yang telah dibentuk dandipanaskan melalui perangkat rol-rel pengelasan.Electric fussion welded pipe: Pipa memiliki sambungan yang mana perpaduannya dibuat dalambentuk tube oleh busur listrik pengelasan baik secara manual maupun otomatis. Pengelasanbisa dengan atau tanpa logam pengisi (filler metal) .•Double submerged-arc welded pipe: Pipa memiliki sambungan longitudinal yang dibuat palingsedikitnya 2 pas dan satu diantaranya dari sisi dalam pipa. Perpaduan sambungan dibuat olehpemanasan busur listrik antara base metal dengan elektrode. Sistem pengelasan yangdigunakan adalah submerged arc welding (SAW).

-338-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat Nuk/irPRPN - BA TAN, 30 November 2011

Spiral welded pipe : Pipa memiliki sambungan berbentuk helical yang perpaduannya melaluiproses pengelasan electric resistance, electric fussion, maupun double-submerged arc welding.

b). Seamless pipe (pipa tanpa klem I sambungan)Pipa diproduksi dengan proses piercing dari billet yang diikuti dengan pengerolan (rolling) ataudrawing atau keduanya[21 ..

2.2 PANJANG PIPA

8erdasarkan standard pasar yang umum, panjang pipa dibagi dalam kategori sbb :1. Single random length: panjang +1-6 meter (20 feet).2. Double random length: pajang +/- 12 meter (40 feet).

2.3 FITTING

Fitting merupakan komponen perpipaan yang berfungsi sebagai penyambung pipa denganpipa, merubah arah pipa, membuat cabang pipa, memperkecil ukuran perpipaan, terdiri dari:elbow, Tee, Reducer, Cup, Flange dan lain-lain. 8erikut ini beberapa contoh fitting danpenggunaanya, misalnya Elbow, Elbow adalah jenis fitting yang digunakan untuk merubah arahperpipaan secara menyudut 45 atau 90 derajat. Ditinjau dari radius bengkokan elbow tersediadalam tipe sbb :

1. Long radius :radius = 1.5 x Diameter2. Short radius: radius = 1 x Diameter

Metode sambungan bisa berupa : buttweld, socket weld, dan threaded

2.4 VALVE

Valve digunakan secara luas dalam sistem perpipaan untuk memotong, mengalihkan,atau mengatur aliran fluida. Pengoperasian valve bisa secara manual maupun secara otomatismelalui sinyal dari alat kontrol.Valve dibuat berdasarkan standard rating tekanan dan temperatur sesuai dengan ANSI I ASME816.1 untuk material besi tuang, 816.34 untuk material baja, 816.24 untuk material perunggu,berikut beberapa macam valve dalam sistem pemipaan diantaranya adalah : Gate, Globe, Ball,Butterfly, Plug, dan Diaphragm Valve.Menurut fungsinya valve dibagi menjadi :Stop (Isolation) Valves: Jenis valve yang sesuai dengan persyaratan ini antara lain: Gate,Globe, Ball, Butterfly, Plug, dan Diaphragm Valve.Regulating Valves: Jenis valve yang sesuai dengan persyaratan ini antara lain: Globe, Needle,Butterfly, Ball, Plug, dan Diaphragm Valve dengan design khusus.Back - Flow Prevention valve dan Pressure-Relief Devices valve.

2.5 PERHITUNGAN DIAMETER PIPA

Perhitungan diameter optimal pipa dapat digunakan ru!'.1USseperti di bawah ini[1]:

(1)

Dimana :

Di = Diameter dalam pipa, satuan inch

-339-

Proseding Perlemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - SA TAN, 30 November 2011

Qf = Debit fluida, satuan cuftldtk

P = Massa jenis, satuan Ib/cuft

3.TATA KERJA

Sebelum masuk pada sistem pemipaan harus dibuat standar gambar dan simbol-simbolyang akan digunakan dalam membuat Piping Instrumentasi Diagram, yang meliputi simbolsimbol untuk katup, sambungan antar pipa (piping and connection symbols), simbolinstrumentasi,dan simbol peralatan.seperti terlihat pada gambar 1 berikut ini.

STANDARD DRAWING SYMBOL

V,!L>,E 5'OOJOLS

l<STiMoIEJiTAT~ S'1V30151hSTR\JjEJ;W1JII S'I\I!K!15EOUf'IIENT S'f\IOOlS

-w- .GATE VAlVE, IW<D (]) • TEWPEWUIE INI)OO"()R@• FLOII ElEIID/T a.~TRlfIJGlol. PIJUP

0"fRI. T£I) -w- .GlOBE V,!LI( @ .TEWPEWtItE ~m@ .IDf'EltATU'tE El.DlOO

. ~ -''OO1CJI. PI.IIIP-w- . PUJC OR COCK ••••••..'w£ -tV .CHEe!( Viol\(

@• TEYPEII-'T1JRE ~ @• IIVfL CA:J(;E

-;..r -8JTT8FLY VI/.>£

®• TEW'ERAT1JRE CO~1ROllER @• AN/LYlER 1RAN$11f1IJ<~'HORISCIiTIol PUIIP

~ • CQt.11<Ol •.1/.;[

@ . LE<£L r.t:ICJ.1OR~• LE<£l /URIj

§.HEAT EXCIWGDI

~ • SB..Et.()t~ VII.VE

W -COOUNC TChlER

S • Lf,fl. TRA'ISoIIT8 e- PRESSURE RECORDER,......... "

-£. .IIOTOR O"£RATEIJ VALVE

I • ELfW!1C H6ITfJ!CONTROU.ER '7e • L&t:L RECORIE! e .~ I~O(J,TCR

--£.. .P1S1Oh OOERATED '#1.>£

CONTROlLER

EJ . lHAHSlJUC(R

"1ANC SYWF.OlS

$.AM;(f 'i/ol'[jSAF'£TY •

e .LE\£l CCf/WOlLER --.PIPING

<ij) • Fl..CW INCICATOR

l.OCAI1ON ON THE W4N CONTl!'JL

RElJ EF "'LV[

PANa.?-1• STIoRINERPP'tNG A'm CO"\E...IK:~ 5YUf.0lS e .DlS1~ El.EWEMS

-- .?tPl~C@ . FLCW 1T>.ANSJ.II1E~ -H-.~I.ct:

-- • Pi"'.A;ESS C:;"EC1[)N

B .SIWIED DlS'LAY SIt'.PED

@• FlC'ti RECC!1ro< COIITROl " DCSD---- • ElEC1oc.o1. S1\Nol

e .COIIP\JIDI LOGIC• RD-tER EXte/TRC

@• FlC,.· C()t.1ROLlER FUNCTJ::fj

-!tit-If- _PNEl. ••••11:: SI:;W.L ~• PR()GR.I.IIIU.Blf LOGIC LjC()t.'T'IOl

• RD..crR COKRMC

~• c.TA LN< ®

• f'l!ESSI.:~ INCC\T:)'1IIOI.'IITD IN 1HE FIElD

""***-.~1\.~FOI' ~• ~S"RE lEWPEP .•••1\JRE

o .ClS1hCT El.EWE~ lS

r--• TEEA llED S':"SID< D .SIWIED DISPLAY SIt'.PED4-+-4-• H~A-A.I:: SICNAL Uf,S• PRESsuRE RECORDER

C()t.11<Ol " DCSo .COIOII'tJTEJi LOGIC C}-• CUP---.,.. • ~,,~E1lC OR

eJ . ~JRE CC'iT1<CU£F:

rJlC1CN

SCNIC Slcw.l~ • PROG~ LOGIC

CQt. "ROI./PlC

Gambar 1. Simbol gambar katup, piping, instrumentasi dan peralatan.

Salah satu sistem yang berpengaruh dalam proses rancangan uji untai kendaliadalah sistem pemipaan reaktor ,yaitu penentuan dan penetapan spesifikasi pipadimaksudkan agar diketahui karakteristik dari pipa yang digunakan pada sistem pending inprimer maupun sekunder dari uji untai kendali reaktor riset. Persyaratan material, kekuatanbahan pipa harus mengacu pada perubahan temperatur pada saat reaktor beroperasi,lingkungan radiasi, ketahanan korosi, ketersediaan bahan di pasaran dan fabrikasi, sehinggamemudahkan dalam inspeksi, perawatan dan perbaikan.

Proses kerja uji untai reaktor riset merupakan miniatur untuk mempelajari prosespendinginan primer dan sekunder sebuah reaktor , sehingga sistem 'pemipaan yang digunakanharus sesuai dengan karakteristik reaktor yang sebenarnya.Sebelum menentukan materialpipa, diasumsikan dahulu, bahwa kapasitas uji untai kendali reaktor riset dengan daya 1 kW,dari kapasitas ini didapat bahwa kapasitas uji untai sebesar 431 liter/jam. Dengan perbedaansuhu antara suhu masuk dan keluar ke penukar panas sistem pendingin primer sebesar 2° C,

-340-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 30 November 2011

suhu tangki simulasi reaktor adalah 42°C, sesuai dengan kondisi reaktor yan% diacu.Mediapendingin reaktor adalah air dengan suhu 37°C setelah keluar dari penukar panas I.Berikut ini adalah gambar dari Proses Flow Diagram dari uji untai kendali reaktor riset.Dari gambar diagram alir proses di atas maka dapat diuraikan sistem kerjanya.Peralatanproses utama dari uji untai reaktor riset adalah : Tangki simulasi reaktor, Pompa pendinginprimer, penukar panas, pompa pendingin sekunder, cooling tower dan bak penampung air.

4.HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari persyaratan disain diatas, maka dipilih material pipa yang digunakan adalah jenisbaja tahan karat austenit, dalam standar ASME B31.1 pipa yang terbuat dari bahan ini, disebutpipa A 376fTP 304. Oengan komposisi nominal 18%Cr-8%Ni. bahan ini mempunyai sifat tahankarat yang lebih baik, mempunyai ketahanan korosi, mampu bentuk dan mampu las denganbaik.Oleh karena itu bahan ini banyak dipakai pada berbagai industri kimia, bahan konstruksi,perabot dapur, turbin, mesin jet, mobil komponen berputar dan reaktor nuklir 41.Berikut ini adalahkomposisi SS 304 atau ASME B31.1 A 376fTP 304.

Tabel1. komposisi baja tahan karat ASTM A 376fTP 304[5]

%Ni8

%Mn %P %Cr18

Tabel.2 Batastegangantarik yangdiijinkan (ksi) padatemperatur (OF)[51

Temperatur (VF) Batas yanq diiiinkan (ksi)100

18,8200

17,8300

16.6400

16,2500

15,9600

15,9700

15,9750

15,6800

15,2850

14,9900

14.71000

13,81050

12,21100

9,81200

6,1

Referensi: ASME B31.1Powerpiping -1998, halaman 145.

Perhitungan diameter pipa : Dengan menggunakan persamaan 1Diketahui Debit aliran air Of = 431 kg/jam atau 431 liter/jam =0,00422 cuftldetik, massa jenisair (p) =62,43 Ib/cuftMaka diameter dalam pipa (ID) :

10 = 3,9 Of.45. pO.13= 3,9.(0,00422)°.45.(62,43)°·13=0,56 inch,Dipilih diameter pipa = 1 inch dengan schedule 40S, tebal pipa = 3,4mm. Pipa ini dapatmengalirkan fluida cair sebesar 2.690 galon/menit =161,4 gal on/jam =610,899 liter/jam. Jadialiran fluida cair akan lebih aman meskipun dipasang pipa fitting, dengan faktor keamananyaitu sebesar =(610,899 liter/jam - 431 liter/jam)/431 liter/jam = 32,5%. '

Sistem pemipaan pada uji untai kendali reaktor riset dilengkapi dengan valvepengaturan dan valve pengaman yang dioperasikan secara otomatis ataupun dengan carakonvensiona/.Valve isolasi tipe buterfly flaps kode V-1001A,B dan V-1021A,B dipasang padasisi inlet pendingin primer, digerakkan dengan reduction gear motor juga dapat digerakkansecara manua/.Selenoide valve kode V-1003A.B,C dipasang pada sisi isap pompa primer

-341-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 30 November 2011

digerakkan secara elektrik.Selenoid valve kode V-1004A,B,C dipasang pada sisi tekan pompaprimer, demikian juga pada pompa pending in sekunder juga dilengkapi dengan valve dengantipe yang sama seperti pada bagian pompa pending in primer, karena tata letak pompa denganmodel typical.Selenoid valve kode V-1005A dipasang pada tangki simulasi reaktor kode T­1005A, sedangkan Gate valve kode V-1006-7dipasang pada sisi pendingin primer sebagaivalve untuk pembuangan, pada penukar panas dipasang selenoid valve yang dikontrol secaraotomatis. Berikut tabel peralatan sistem uji untai kendali Reaktor riset daya 1 kW.

Tabel 3. Peralatan Sistem Uji Untai Kendali Reaktor Riser3)

No.Nama Peralatan KodeSpesifikasi

1Tangki Simulator Teras T-101• Stainless Steel 304

Reaktore Tebal plat 3 mm

• Volume air pendinginprimer 0,862 m3• Isolator silica board 50 mm• Jaket luar plat alumunium0,2mm2Heater simulasi teras reaktor HT-101• Oaya 1 kW

• Tipe submersible3Tangki delay Chamber T-102• Stainless Steel 304

e Tebal plat 3 mm• Volume air 0,009 m3e Delay time 50 detik4Valve isolasi tipe Buterfly flapsV-101A, V-101B• Oipasang pada sisi oulet

pendingin primer.Oigerakkan denganreduction gear motor• Oapat digerakkan secaramanual5Valve isolasi tipe Buterfly flapsV-102A, V-102Be Oipasang pada sisi inlet

pendingin primereOigerakkan denganreduction gear motor• Oapat digerakkan secaramanual6Selenoit Valve V-103A, V-103B,• Oipasang pada sisi isap

V-103Cpompa primer

e Tipe selenoit valveeOigerakkan dengan caraelektrik7Pompa pendingin primer P-101A, P-101B,e Bahan baja karbon dan

P-101Cbaja tahan karat

dan dari jenis bahanpolimer8Selenoit Valve V-104A. V-104B, V-eOipasang pada sisi tekan

104Cpompa primer

.Oigerakkan dengan caraelektrikeTipe selenoid'valve9Selenoit Valve V-105A, V-105B,eOipasang pada sisi tekan

pompa primereOigerakkan dengan caraelektrike Tipe selenoid valve

-342-

Prose ding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 30 November 2011

10 Heat Echanger E-101A, E-101Be Oipasang secara verticaleTip shell & tubee Bahan baja tahan karat(SS.304)11

Selenoid valve V-105Ae Oipasang pada tangkisimulasi T-101eOigerakkan dengan caraelektrik12

Check valve V-105Be Oipasang pada tangkisimulasi T-101

13

Gate valve V-106eOipasang pada tangkisimulasi T-101e Valve drainage14

Gate valve V-107e Oipasang pada sisi inletpendingin primere Valve drainage15

Pompa pendingin sekunder P-201A, P-201 B,e Bahan baja karbon danP-201C

baja tahan karatdan dari jenis bahanpolimer16

Cooling tower CT-201A, CT-201Be Bahan Polimer,baja karbondan Qalvanis17

Bak penampunQ air pendinQin B-201e Bahan baia tahan karat18

Selenoid Valve V-201A, V-201B,eOipasang setelah bakpenampung airPendigin B-2001eOigerakkan dengan caraelektrike Tipe solenoid valve19

Selenoid Valve V-202A, V-202B,e Oipasang pada sisi isapV-202C

pompa sekundereOigerakkan dengan caraelektrike Tipe selenoid valve20

Selenoid Valve V-203A, V-203B,e Oipasang pada sisi tekanV-203C

pompa sekundereOigerakkan dengan caraelektrike Tipe selenoid valve21

Selenoid Valve V-204A, V-204B,e Oipasang pada sisi tekanpompa sekundereOigerakkan dengan carae/ektrikeTipe selenoid valve22

Valve isolasi tipe Buterfly flaps V-205A1BeOipasang pada sisi inletOan outlet pending insekunder E-101AeOigerakkan dengan,reduction gear motor• Oapat digerakkan secaramanual23

Valve iso/asi tipe Buterf/y flaps V-206A1B• Oipasang pada sisi inletdan outletpendingin Sekunder E-

-343-

Proseding Pertemuan /lmiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 30 November 2011

101AeOigerakkan denganreduction gear motore Oapat digerakkan secaramanual24

Blowdown Valve V-207 AeOipasang setelah HE/E-101A sebelum

masukmenara pendingine Selenoid valvee Operasi secara otomatis

25

Blowdown Valve V-207Se Oipasang setelah HE/E-101S sebelummasuk menara pendingineSelenoid valvee Operasi secara otomatis

26

Pompa make-up water P-202eOipasang pada sisi atasbak penampung

AirPendingin S-2001eSekerja secara otomatisberdasarkan levelair pendingin

27

Dossing pump P-203e Oipasang pada sisi atas(untuk pompa asam sulfat)

bak penampungair Pendingin S-2001eSeke~a secara otomatisberdasarkankontro pHe Kapasitas 0 sid 10 liter/jam28

Dossing pump P-204AeOipasang pad a sisi isap(untuk pompa NALCO 23226)

0pom paeSekerja secara otomatise Kapasitas 0 sid 10 liter/jam29

Dossing pump P-204SeOipasang pad a sisi isap(untuk pompa NALCO 23226)

pompaeSekerja secara otomatise Kapasitas 0 sid 10 liter/jam30

Dossing pump P-205Ae Oipasang pada sisi isap(untuk pompa larutan sodium

pompahipoklorit)

eSekerja secara otomatise Kapasitas 0 sid 20IiIter/iam31

Dossing pump P-205Se Oipasang pada sisi isap(untuk pompa larutan sodium

pompahipoklorit)

eSekerja secara otomatise Kapasitas 0 sid 20 liter/jam

Instrumentasi sistem primer dilengkapi dengan level indikator air kolam reaktor, sensorultrasonic dipasang dalam kolam reaktor.Level indikator air kolam reaktor jenis sensor kapasitif,dan temperatur indikator dengan termometer resistansi dipasang di bagian atas dan bawahkolam reaktor dengan batas ukur 0 -70°C. Indikator tekanan dipasang pada sisi isap dan tekanpompa primer maupun sekunder.

-344-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - SA TAN, 30 November 2011

Berikut adalah tabel instrumentasi sistem primer dan sekunder.

Tabel 4. Instrumentasi Sistem Primer [31

No. InstrumentasiKodeSpesifikasi1

Level Indikator air kolam reaktor LlC-105• Sensor Kapasitif• Dipasang di dalam kolam• Jangkauan pengukuran 0 sId 3 m• Mengukur level air kolam reaktordan memicu sistem pemasok airbebas mineral I demineralizedwater untuk mengisi kolamreaktor dengan membuka valveV-105A

2

Level Indikator air kolam reaktorLlC-101,• Sensor ultrasonicLlC-102

• Dipasang di dalam kolam• Jangkauan pengukuran 0 sId 3 m• Mengukur level air selamapengisian, Pengosongan danlevel air selama beroperasi• Memicu penutupan V-101A1Bdan V-1 02A1B, jika level air turunsampai di bawah batas minium3

Temperatur Indikator TIC-101• Termometer resistansi• Dipasang dibagian atas dandibagian bawah kolam reaktor• Jangkauan ukur 0 sid 70°C• Mematikan dan menghidupkanHeater HT-1014

Temperatur Indikator TI-102• Dipasang pada pipa sisi isaputama pompa primer

5

Indikator Tekanan PI-101A,• Dipasang pada sisi isap tiapPI-101B,

pompa primerPI-101C6

Arifice Standart FIR-101A,• Dipasang pada cabang sisi isapFIR-101 B,

tiap pompaFIR-101C • Jangkauan pengukuran

o sid 3 m3/jam• Mengukur aliran tiap pompasecara kontinyu dalam bentukanalog, recorder, dan alann7

Indikator kecepatan pompa SI-101A,• Untuk mengamati kecepatan(speed indicator)

SI-101B,putaran pompa selama start,SI-101C

operasi normal dan coast down8

Indikator Tekanan PI-102A,• Dipasang pada sisi tekan tiapPI-102B,

pompa primerPI-102C

-345-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 30 November 2011

9 Termperatur Indikator TI-1 01, TI-• Termokopel resistansi1012, TI-

• Dipasang pada sisi inlet dan103, TI-104

outlettiap penukar Panas• Jangkauan ukur 0 sId 60 DC• Indikator suhu pada sisi outletpenukar panas dilengkapidengan recorder dan alarm yangmengisyaratkan pengambilanpanas oleh sisl sekunder dalampenukarpanas

Tabel 5 .Instrumentasi Sistem Sekunder[3J

No. InstrumentasiKodeSpesifikasi1

Indikator aliran air pendingin FIR-201 A,• Dipasang pada pipa tekanFIR-201 B,

Setelah pompaFIR-201 C

• Diukur secara kontinyu2

Indikator tekanan air pendingin PI-201A,• Dipasang pada pipa tekanPI-201 B,

setelah pompaPI-201 C

• Diukur secara kontinyu3

Temperatur Indikator air TI-201A,• Dipasang pada pipa tekanpendingin

TI-202B,setelah pompaTI-201C

• Diukur secara kontinyu• Jangkauan ukur 0 sId 70 DC4

Indikator radioaktivitas y (gama) RIC-205,• Dipasang pada pipa aliran balikRIC-206

dari masing-masing penukarpanas E-101A• Radioaktivitas y = 5 x 10.6 Ci/m3katup isolasi menutup secaraotomatis• Dllengkapi indicator alarm danrecorder5

Level indicator LlC-202• Dipasang pada bak air pendinginsekunder B-201• Menggerakkan pompa make-upwater

Gambar PID yang merupakan out put dari produk rancangan sistem uji untai kendali reaktorriset daya 1 kW, terlampir dalam makalah ini.

5.KESIMPULAN

Rancangan Sistem pemipaan uji untai kendali Reaktor Riset dengan Daya 1 kW,dengan debit aliran uji untai sebesar 431 Iiter/jam.Dengan laju alir air pendingin primer 431liter/jam di dalam alat penukar panas dengan suhu air pendingin keluar 42°C dan suhu airmasuk40°C. Pendingin sekunder diambil dari cooling tower dengan laju alir 172 liter/jam.dengan suhu air pending in keluar 37°C dan suhu air masuk 32°C .Pipa yang digunakan adalahdari bahan SS 304 dengan diameter 1 inch. Schedule 40S ketebalan 3,4 mm dan faktorkeamanan 32,5%.Dari rancang bang un ini, dihasilkan Gambar Piping and Instrumentasi Diagram /PID.

-346-

Proseding Pertemuan IImiah Rekayasa Perangkat NuklirPRPN - BA TAN, 30 November 2011

Lampiran :

-

--

~~~~ - --::.- I -:=----

~ 1--- u..".. ••.••...•

-=-­....

Gambar PIO yang merupakan out put dari produk rancangan sistem uji untai kendali reaktorriset daya 1 kW. terlampir dalam makalah ini.

-348-