Prosiding Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2017 ISSN 0852-2979

EV ALUASI SISTEM PURIFIKASI AIR KOLAM DAN KANAL DIFASILIT AS HUBUNG - INST ALASI PENYIMP ANAN

SEMENT ARA BAHAN BAKAR BEKAS

(KH-IPSB3)

Arifin, Titik SundariPusat Teknologi Limbah Radioaktif-Badan Tenaga Nuklir Nasional (BAT AN)

Kawasan PUSPIPTEK Serpong Gedung No.50.

arifin@batan.go.id

ABSTRAK

EVALVASI SISTEM PVRIFlKASI AIR KOLAM DAN KANAL DI FASILITASKANAL

HVBVNG INSTALSI PENYIMPANAN SEMENTARA BAHAN BAKAR BEKAS (KH-IPSB3)Fasilitaskanal hubung instalasi penyimpanan sementara bahan bakar bekas (KH-IPSB3) digunakan untuk menyimpansementara bahan bakar nuklir bekas di dalam suatu kolam yang berisi air pendingin. Dalam mempertahankankualitas air pendingin sesuai dengan batas kondisi operasi normal, dilakukan pengoperasian sistem purifikasi airpendingin. Sistem purifikasi air pendingin di fasilitas KH-IPSB3 berfungsi untuk membersihkan kotoran danion-ion kontaminasi seperti Cesium didalam airpendingin.serta untuk menurunkan konduktivitas air pendingin.Pengoperasian sistem purifikasi air pendingin dapat dilakukan secara otomatis melalui human machine interface.Prinsip kerja sistem ini yaitu zat terlarut dalam air pendingindi filter dengan pre-filter danCartridgefilter.lon-ionditangkap dengan cara pertukaran ion dalam kolom cesium filter dan mixed bedfilterbahan baku resinsehinggaakanmenurunkan konduktivitas dan aktivitas air pendingin.Selama kegiatan operasi purifikasi pada tahun 2017Hasil dari kegiatan didapatkan data:, konduktivitas air kolam yang masuk sistem purifikasi palingtinggi 1,34JlS/cm dan keluar sistem purifikasi L22JlS/cm, sedangkan untuk kondllktivitaskanal yang masuk2,26JlS/cm dan yang keluar I,24JlS/cm.Hasil tersebllt mengindikasikan bahwa resin masih bisa berfungsil bekerjadengan baik.lIntlik memllrnikan air kolam dan air kolam masih memenuhi persyaratan(:S 8 JlS/cm).

Kata Kunci : Sistem Purifikasi air pendingin, Operasi kanal hubung penyimpanan bahan bakar bekas.

ABTRACT

EVALUATJONFURIFICATJON SYSTEM COOLING WATER CHANNEL CIRCUITED THE

SPENT FUEL INSTALLA TION STORAGE (KH-IPSB3)Transfer channel-Interim storage for spent fuel (TC­ISSF) is used to temporarily store spent nuclear filel in a pool of cooling water. In maintaining the quality ofcooling water in accordance with the limits of normal operating conditions. carried out the operation of thecooling water purification system. Purification system in TC-ISSFfacility serves to clean the dirt and ions such ascesium contamination in water pond to lower the conductivity. Operation of pond water purification system canbe completed automatically via the human machine interface. The working principle of this system is a substancedissolved in the cooling water in the filter with pre-filter and filter Cartraidge. Ions captured by means of cesiumion exchange column filter and mixed bed resin raw material thereby decreasing the conductivity and wateractivities purification operations in 20 I 7. The results of the activities of showed that. water conductivity enter thepurification system isI,34f.JS / em and outputfrom purification system is I,21}1S / em, water conductivity from thechannelinto the purification system isl,26}1S / em and the output isI,14}1S / em. The result indicated that the resinis still usefitl / work properly to purificate the pond water and the pond water meet the requirement (:S 8 }1Slcm).

Keywords: Cooling water purification system, Operation offitel storage channel

PENDAHULUAN

Pembangunan Fasilitas instalasi Penyimpanan sementara bahan Bakar Bekas (IPSB3)

merupakan bagian dari strategi jangka panjang dalam perkembangan pemanfaatan reaktor serbaguna

RSG-GA untuk 25 tahun. Untuk mendukung Operasi reaktor tersebut tersedia kolam penyimpanan

bahan bakar bekas berisi kira-kira 1500 m3 air bebas mineral dan di dalam air kolam dilengkapidengan beberapa buah rak penyimpan bahan bakar bekas serta peralatan penanganan bahan bakar.Fungsi air dalam penyimpanan bahan bakar bekas adalah:

>- Sebagai tranfer panas.

>- Sebagai Perisai Paparan Radiasi

>- Menjaga integritas/Keutuhan Cladding bahan bakar>- Memfasilitasi inspeksi visual bahan bakar bekas.

69

Arifin, Titik Sundari : Evaluasi Sistem Purifikasi ...

Untuk mencapai tujuan diatas maka kualitas air harus dioptimalkan baik untuk bahan bakar bekassendiri maupun sistem penyimpanan. Bila kualitas air dijaga, maka performance bahan bakar bekastidak akan mengalami masalah [I]. Sistem purifikasi air pendingin kolam dan kanal yang berada didalam fasilitas gedung KH-IPSB3 merupakan sistem purifikasi terpadu, yang berfungsi untukmembersihkan kotoran dalamair pendingin, untuk memindahkan panas air pendingin yangdiakibatkan dari pelepasan panaspeluruhan bahan bakar bekas yang tersimpan di dalam kolam. Dalamproses sistem purifikasi ini, pengotor air yang telah teraktivasi maupun yang tidak teraktivasi terlebihdahulu akan disaring dan ditangkap dengan cara pertukaran ion sehingga akanmenurunkankonduktivitas dan aktivitas air pendinginbahanbakar [2]. Komponen unit purifikasi meliputi :

2 Pompa untuk sirkulasi air.Pre-treatment (Cartridgefiltel)Cesium FilterMixed-Bed Filter

Resin trap(Disposable Cartridge)Pre-treatment dimaksudkan untuk melakukan penyaringan awal air kolam atau kana I hubung

sebelum melewati Cesium filter dan Mixed-bed filter. Filter yang digunakan berupa disposablecartridge, yang berfungsi untuk menangkap atau menyaring kotoran yang berbentuk partikel-partikelpadatan tidak terlarut di dalam air kolam atau kana!. Padatan terlarutnya akan lolos dari disposablecartridge dan disaJ ing dengan menggunakan filter Cesium ataupun filter mixed-bed. Fungsi utamadari filter Cesium adalah menangkap ion-ion radioaktif cesium dan ion-ion positif dari minerallainnya, sedangkan mixed-bed filter digunakan untuk menyaring ion radioaktif dari yang masih belumtertangkap oleh filterCesium maupun filter Cartridge. Resin trap merupakan filter terakhir dari sistempurifikasi yang berfungsi untuk menangkap kotoran yang tidak larut atau resin yang lolos dari filterresin sehingga air pendingin yang dihasilkan menjadi benar-benar bersih [3].

Dalam pelaksanaan kegiatan pengoperasian unit purifikasi di KH-IPSB3 diperlukan adanyapengawasan dan penyeliaan agar pekerjaan dapat berjalan sesuai dengan langkah pengoperasian padaInstruksi Kerja Pengoperasian Unit Purifikasi di KH-IPSB3, sehingga kesa]ahan dapat dihindari danpekerjaan dapat diselesaikan dengan baik dan benar memenuhi standart keselamatan kerja alat danpersonil [4].

TUJUAN DAN BATASAN/LlNGKUP:

Adapun tujuan dari system purifikasi ini adalah Untuk menjaga kualitas air kolam dan kanal hubungpenyimpanan bahan bakar bekas tetap pada kondisi yang aman untuk menyimpan bahan bakar bekasdi daJam kolam antara Jain parameter-parameter Konduktifity, suhu, dan level air kolam.

! !n

Je,,,,"l".u'r __h.;,I~,:_-;»-_._ ..~.;.._..·_ .•••._ .••_ •• H"·

I :~,/- --,

f V·l~ m' 'I

\,~/;A~l,.;j: l~t~'N i!li~KA~

Gambar 1. Sist!;m prosO's purifikasi kolam bahan bakar be;kas

Pada gambar I merupakan gambaran aliran sirkulasi air kolam dank anal yang merupakan proses dari systempurifikasi di mana ada 5 mode yang secara rinei di jelaskan pada langkah kerja pengoperasian sebagai berikut :

70

Presiding Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2017

METODE

1. Menyiapkan bahan dan alat

I. Multi tester

2. pH meter

3. Conductivity meter

TATA KERJA:

2. Pengoperasian

ISSN '0852-2979

Pengoperasian unit purifikasi inidilakukan dalam 5 modul, yaitu : Sistem purifikasidioperasikan secaJ°a kontinu dengan melakukan pergantian jalur sirkulasi kolam dengan jalursirkulasi kana I [5].

I. Sirkulasi dari kolam kembali ke kolam melalui Mixed-bed filter

A. Untuk menghidupkan pompa purifikasi :a) Pastikan pompa P3 - P4 dalam keadaan mati dan katub Cl - C7 tertutup dengan

menekan saklar katub pada posisi CLOSED (kebawah) hingga lampukuning menyala.b) Buka katub C I, C2, dan C5 dengan menekan saklar katub pada posisi OPEN (ke atas),

lampu hijau akan menyalaoc) Hidupkan pompa P3 dengan menekan tombol ON,lampu hijau akan menyala.d) Periksa penunjukkanflow meter dan conductivity meter.

B. Untuk mematikan pompa:a) Matikan pompa P3 dengan menekan tombol OFFb) Tutup katub C I,C2 dan C5 dengan menekan saklar katub pada posisi CLOSEDhingga

lampu kuning menyalac) kembalikan saklar katub pad a posisi OFF (di tengah)

2. Sirkulasi dari kolam kembali ke kolam melalui Cesium Filter dan Mixed Filter

A. Untuk menghidupkan pompa:a) Pastikan pompa P3 - P4 dalam keadaan mati dan katub C I - C7 tertutup dengan

menekan saklar katub pada posisi CLOSED (ke bawah) hingga lampukuningmenyala

b) Buka katub C2, C3, C4 dan C5 dengan menekan saklar katub pada posisi OPEN (keatas), lampu hijau akan menyala

c) Hidupkan pompa P3 dengan menekan tombol ON, lampu hijau akan menyalad) Periksa penunjukkanjlow meter dan conductivity meter

B. Untuk mematikan pompa:a) Matikan pompa P3 dengan menekan tombol OFF

b) Tutup katub C2, C3, C4 dan C5 dengan menekan saklar katub pada posisi CLOSEDhingga lamopu kuning menyala

c) Kembalikan saklar katub pada posisi OFF (di tengah)

3. Resirkulasi dari kanal penghubung kembali ke kanal hubungA. Untuk menghidupkan pompa:

a) Pastikan pompa P3 - P4 dalam keadaan mati dan katub CI - C7 tertutup denganmenekan saklar katub pada posisi CLOSED (ke bawah) hingga lampu kuningmenyala

b) Buka katub C7 dengan menekan saklar katub pada posisi OPEN (ke atas), lampuhijau akan menyala

c) Hidupkan pompa P4 dengan menekan tombol ON, lampu hijau akan menyalad) Periksa penunjukkanjlow meter dan conductivity meter

B. Untuk mematikan pompa:a) Matikan pompa P4 dengan menekan tombol OFF

b) Tutup katub C7 dengan menekan saklar katub pada posisi CLOSED hingga lampukuning menyala

c) Kembalikan saklar katub pada posisi OFF (di tengah)

71

Arifin, Titik Sundari : Evaluasi Sistem Purifikasi ...

4. Sirkulasi dari kanal penghubung kembali ke kanal penghubung melalui Mixed bed FilterA. Untuk menghidupkan pompa purifikasi :

a) Pastikan pompa P3 - P4 dalam keadaan mati dan katub C 1 - C7 tertutup dengan

menekan saklar katub pada posisi CLOSED (ke bawah) hingga lampu kuningmenya]a

b) Buka katub CI, C2 dan C6 dengan menekan saklar katub pada posisi OPEN (keat as), lampu hijau akan menyala

c) Hidupkan pompa P4 dengan menekan tombol ON, lampu hijau akan menyalad) Periksa penunjukkanflow meter dan conductivity meter

B. Untuk mematikan pompa:

a) Matikan pompa P4 dengan menekan tombol OFFb) Tutup katub CI, C2 dan C6 dengan menekan saklar katub pada posisi CLOSED

hingga lampu kuning menyalac) Kembalikan saklar katub pada posisi OFF (di tengah)

5. Sirkulasi dari kanal penghubung kembali ke kanal penghubung melalui Cesium filter danMixed bedfilter

A. Untuk menghidupkan pompa purifikasi :

a) Pastikan pompa P3 - P4 dalam keadaan mati dan katub C I - C7 tertutup denganmenekan saklar katub pada posisi CLOSED (ke bawah) hingga lampu kuningmenyala

b) Buka katub C2, C3, C4 dan C6 dengan menekan saklar katub pada posisi OPEN (keatas), lampu hijau akan menyala

c) Hidupkan pompa P4 dengan menekan tombol ON, lampu hijau akan menyala

d) Periksa penunjukkanflow meter dan conductivity meterB. Untuk mematikan pompa:

a) Matikan pompa P4 dengan menekan tombol OFFb) Tutup katub C2, C3, C4 dan C6 dengan menekan saklar katub pada posisi CLOSED

hingga Jampu kuning menyala

c) Kembalikan saklar katub pada posisi OFF (di tengah)

Tabell. Data Operasi Sistem Purifikasi Berdasarkan Hasil Rata-Rata.

No UraianI

ModulOperasi

IIIv

Vv

II Kondisi Operasi StartStopArus:

003004004Volt:

397390394

FI13

T1,2431,2921,321

FI14

T0,2000,3810,199Fl32

T40,81240,81240,311FI II

T1,5001,2131,32Fl4

T0,3200,2770,391FI3

T0,6300,9300,870FI 15

T0,0000,0000,000

Demin water tank (UC) Sn

Dari Tabel ] di atas dapat diketahui bahwa pad a kondisi operasi terlihat angka besaran Arus dan

tegangan serta besaran Flow Indikator (FI) dari pompa sirkulasi system purifikasi. modul operasi

yang dioperasikan pada operasi sistem purifikasi adalah modul 2,. Pad a Operasi modul 2 yaitu air

kolam disirkulasi melalui kolom Cesium dan kolom Mixed Bed, dan kembali ke kolam. SedangkanOperasi modul 5 yaitu air kanal disirkulasi melalui kolom Cesium dan kolom Mixed Bed, dan kembalike kana!.

72

Prosiding Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2017 ISSN 0852-2979

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengoperasian sistem purifikasi air kolam dan kanal dapat dilakukan secara automatismelalui human machine interface baik yang tersedia di Ruang Kendali Utama (RKU) maupun secaraonline dari ruang kerja di Gedung 53.

r------ --- ..---- -------

Mode 2 / AirMode 5 / Air

o.

KolamKanal

I.

Konduktivitas IOlmt (J.lS/cm) 1,341.22

2.

Konduktivitas Outlmt (J.lS/cm ) 2,261.24

3.

ilP Kolom Cesium (Bar)1,21,5

4.

LlP Kolom Mixed Bed (Bar)0,20,7

Catatan: berdasarkan hasil rata-mta

Tabel2. Data P Purifikasi Air Kolam dan K

Tubel 2 di atas menuqjukkan data parameter opcrasi sistem purifikasi.Dari Tabel 2 dapatdiketahui bahwa pada mode 2untuk pemurnian air kolam, konduktivitas input sistem purifikasi adalah1,34 ~lS/cm sedangkan outputdari sistem adalah I,22~lS/cm. Pada mode 5untuk pemurnian air kanaLkonduktivitas input sistem purifikasi adalah 2,26J.lS/cm sedangkan output dari sistem adalah1,24J.lS/cm. Dari data dapat dilihat adanya pcnurunan konduktivitas air kolam maupun air kanal yangmelewati sistem purifikasi. Hal ini menunjukkan bahwa kemampuan resin untuk menyerap pengotorunsur terlarut dalam air kanal sudah sangat baik. Dari tabel tersebut juga dapat dilihatbahwakonduktivity kolam dan Kanal ada perbedaan yang sangat tinggi yaitu O.920J.lS/cmhal inime11luuukkan adanya pcrbcdaan kualitas air kolam dan kanal.Dimungkinkan karenaadanya kegiatanTransfer Target di kanal hubung yang tidak efisicn dalam mcnycrap pcngotor unsur terlarut dalam airkanal scdangkan di kolam tidak ada kcgiatan yang menimbulkan potcnsi adanya pcngotor unsurterlarut. Pcrbedaan tckanan (L~P) kolom cesium sudah mencapai 1,5 bar. Sedangkan perbedaantekanan (ilP) kolom mixed bed adalah OA bar.Hal ini discbabkan karena pada kolom mixed bedmenggunakan resin yang relatif baru sehingga belumjenuh. Diagram alir operasi sistem purifikasi airkolam dan kanal dituniukkan oada Gambar 2.

....,:-.

Gambar 1. Konduktifity Kolam

KESIMPULAN

Gambar 2. Konduktifity Kanal

Modul sistem purifikasi air pendingin dalam kolam penyimpanan bahan bakar nuklir bekas diKH-IPSB3 yang dioperasikan pada tahlln 2017 adalah modul 2 dan 5. Penurunan konduktivitas airkolam dan kanal pada saat operasi sistem purifikasi, sangat ditentukan oleh pre-jiller dan resin yangrnasih optimal. dari perbandingan hasil operasi seIama I tahun konduktivitas kolam dan kanal yangtinggi masih dalam batas toleransi yaitu :S8 ~lS/Cm.

73

Arifin, Titik Sundari : Evaluasi Sistem Purifikasi ...

DAFTAR PUSTAKA

llJ AfJl Engineering UK, Preliminary Design TC-ISFSF, 1992.[2] Laporan Analisis Keselamatan KH-IPSB3 Rev. 5, Bab V PTLR. 2009.

[3J Diktat Pclatihan Operator dan Supervisor Kanal Hubung Instalasi Penyimpanan SementaraBahan Bakar Bekas (KH-IPSB3), Pusdiklat BATAN, 2015.

[4J Laporan Operasi "Pengoperasian Sistem Purifikasi Kanal Hubung Instalasi PenyimpananSementara Bahan Bakar Bekas", 2015.

[5] Standart Operational Procedure (SOP) Sistem Purifikasi KH-IPSB3. 2015.

74