JUSTIFIKASI PERSYARATAN DESAIN SISTEM INSTRUMENTASI DAN KENDALI RDE 10 MW DENGAN SIMULATOR PCTRAN HTR   Khairul Handono1, Agus Cahyono2, Kristedjo Kurnianto3 1,2,3PRFN-BATAN,Gedung 71, Kawasan Puspiptek, Serpong 15310 Email: handon@batan.go.id PENDAHULUAN UU No. 17 Tahun 2007 (RPJMN) Pemerintah memanfaatkan energi nuklir untuk memenuhi kebutuhan energi nasional terkait dengan upaya merintis pemanfaatan tenaga nuklir untuk memenuhi kebutuhan energi nasional, pemerintah memutuskan untuk RDE sebagai suatu langkah strategis untuk menuju pembangunan PLTN. RDE ini merupakan reaktor berpendingin gas temperatur tinggi (high temperature gas-cooled reactor/HTGR), menghasilkan listrik dan dapat memenuhi aplikasi lainnya (kogenerasi), seperti gasifikasi dan pencairan batu bara, pengambilan minyak diperkuat dan desalinasi air laut, serta produksi hidrogen. METODOLOGI Penetapan persyaratan disain parameter I&C RDE Pengujian running simulator PCTran HTR meliputi : HMI, kendali tekanan saat startup, sistem kendali temperatur saat operasi normal, sistem kendali reaktor tanpa trip saat kehilangan sirkulasi pendingin helium (ATWS), dan spesifikasi sensor temperatur peak cladding saat kecelakaan pipa primer. HASIL DAN PEMBAHASAN Tampilan HMI/MIMIC terlihat bahwa komponen yang ditampilkan pada HTR 10 MW tidak banyak, persyaratan Mimic RKU RDE/simulator RDE yang akan datang dapat menggunakan referensi simulator PCTran HTR , shg lebih mudah dipelajari oleh operator RDE. Krn ia lebih sederhana. Aspek simplicity dipersyaratkan dalam membangun desain HMI ruang kontrol HTGR. Keserderhanaan juga terlihat pada penggunaan warna untuk teras HTR yang lebih soft karena menggunakan warna abu-abu, merah tua, putih dan hitam. Aspek warna merupakan hal penting, karena menjadi persyaratan desain HMI HTGR, yaitu sesuai standard I ISO 9241-8:1997 mensyaratkan display harus multi warna. Selain itu penggunaan menu yang memenuhi kaidah aspek WIMP atau Window Icon Mouse Pull-down Menu. Penggunaan standard internasional untuk HMI, yaitu IEC 60964 sama dengan standard umum tentang HMI pada ruang kendali utama PLTN. IEC 60964 menyediakan IEC/TC45/SC45. TC45 khusus untuk instrumentasi,SC45 A adalah tentang ruang kendali utama termasuk persyaratan HMI untuk simulator. Gambar 1. Mimic Hasil Running PCTran HTR Gambar 3. Karakteristik temperatur pada operasi normal Pada Gambar 3. 4 menunjukkan bahwa pada kondisi operasi normal temperatur relatif konstan: temperatur bahan bakar tengah 862 °C, gas helium inlet 252 °C, gas helium outlet 700,6 °C. Temperatur cladding 781 °C, temperatur pengungkung (containment) 300 °C, dan temperatur dinding vessel sekitar 50 °C. Gambar 2. Karakteristik tekanan gas helium saat start up Pada gambar 2 fungsi sistem kendali tekanan dapat mengoperasikan tekanan secara baik sampai kondisi tekanan operasi normal, yaitu pada tekanan sekitar 3 MPa yang sesuai dengan standard IEEE219 tentang system kendali tekanan operasi. Gambar 4. Temperatur pada kondisi pompa sirkulasi helium mati Gambar 5. Temperatur pada kondisi kecelakaan pipa outlet pecah 10 % Pada Gambar 4. PCTran mensimulasikan saat postulasi pompa sirkulasi pendingin helium yang dimatikan dan kondisi trip sistem dikondisikan untuk tidak trip atau disebut Anticipated Transient Without Scram yaitu pada saat kondisi daya 100% dan steady state dengan merubah sistem kendali P untuk kendali daya menjadi S untuk batang kontrol (control rod). Pada Gambar 5 . Pada simulasi yang telah dilakukan (Gambar 6) dapat dilihat bahwa respond time untuk kendali reaktor trip pada detik ke-101 dan respond time pada kendali pompa injeksi helium pada detik ke-40. Temperatur naik secara signifikan sampai detik ke-400 kemudian mengalami penurunan perlahan, karena adanya sistem keselamatan yang bekerja dengan baik. Temperatur kelongsong puncak untuk kondisi kecelakaan pipa primer pecah sebesar 980 °C masih berada jauh di bawah temperatur yang diijinkan menurut 10 CFR 52 yaitu 1600 °C KESIMPULAN Persyaratan desain I&C RDE yang telah ditetapkan dapat dijustifikasi dengan simulator PCTran HTR yang sesuai dengan standard internasional I&C HTGR (IEEE&EIC), IAEA, dan US NRC. 2. PCTran HTR dapat digunakan untuk mempelajari karakteristik sistem I&C HTGR dan untuk memberi pembenaran dalam penentuan persyaratan disain I&C, yaitu HMI, kendali temperatur, daya, dan sensor temperatur. Hasil yang diperoleh dari justfikasi dengan menggunakan simulator PCTran HTR ini adalah baik dan sesuai dengan standard yang berlaku.