COFE SEBAGAl PEMANTAU FRAKSl BAKAR DARl ELEMEN BAKAR REAKTOR G.A SlWABESSY. Zuhair Kun Sutiarso O. Pusat Reaktor Serba Guna ABSTRAK

Transkripsi

1 COFE SEBAGAl PEMANTAU FRAKSl BAKAR DARl ELEMEN BAKAR REAKTOR G.A SlWABESSY Zuhair Kun Sutiarso O. Pusat Reaktor Serba Guna ABSTRAK COFE SEBAGAl PEMANTAU FRAKSl BAKAR DARl ELEMEN BAKAR REAKTOR G.A. SlWABESSY. Program yang digunakan untuk mengukur dan memantau fraksi bakar dari elemen bakar reaktor GAS disebut CaFE. CaFE dilengkapi dengan 12 menu option yang dapat dipilih untuk mendapatkan informasi hasil pengukuran dan perhitungan keadaan elemen bakar reaktor atas tiga kriteria: Fresh, BOC dan Actual. Dilakukan percobaan dengan siklus waktu 360 Jam. hasil yang diperoleh adalah fraksi bakar total 6,7 MWD. ABSTRACT CaFE AS A MONITOR SYSTEM FOR BURN UP OF THE G.A. SIWABESSY REACTOR'S FUEL ELEMENTS. CaFE is a computer program used to calculate and monitor the burn up of fuel elements in the G.A Siwabessy reactor. CaFE is equipped with 12 menu option that can be chosen to obtain the information from the measurement and the calculation of the reactor's elements condition according to three criterias : Fresh, BOC and Aktual. The experiments has been done with 360 cycle hours. According to CaFE calculation, the reactor core has undergone a burn up of 6.7 MWD. 563

2 PENDAHULUAN Reaktor riset G.A Siwabessy di dalam operasinya menggunakan sistem instrumentasi untuk mengukur dan memantau seluruh proses di dalam reaktor. Komputer yang ada di RSG GAS mempergunakan suatu program yang disebut MADAM. Sebagai program utama, MADAM mengukur dan pemantau parameterparameter dan mengirimkan datanya secara ke ruang kendali utama dan komputer proses di ruang komputer. COFE merupakan suatu program khusus yang didesain untuk memantau fraksi bakar dari elemen bakar RSG GAS selama beroperasi. COFE mengambil parameter input dari MADAM, melakukan perhitungan dan memberi informasi yang berhubungan dengan fraksi bakar elemen bakar setiap 24 jam. Selama beroperasinya COFE tidak mempengaruhi kelangsungan operasi reaktor. II. TATA KERJA DAN PERCOBAAN Sistem program COFE terdiri atas 3 program ~ COFE (Controlling of Fuel Element) Sebagai program pemandu operator, COFE berkomunikasi dengan pemakai agar pemakai dapat menentukan nilai batas dan melihat pengukuran-pengukuran dan nilai-nilai yang dihitung. - COFGRW Program ini mengumpulkan data pengukuran yang dilakukan setiap 3 menit. Pogram ini tidak dapat dioperasikan langsung oleh operator sebagaimana program COFE ~ COFAUT Program ini berhubungan dengan data-data oleh COFGRW untuk pengolahan selanjutnya. tidak dapat dioperasikan oleh operator. yang dikumpulkan Program ini juga

3 565 COFE dijalankan setelah inisialisasi pada BOC dan memberikan beberapan option untuk mempertunjukkan (display) pada terminal, mengeluarkan ke pencetak dan juga untuk mengubah beberapa nilai/ parameter. Sesudah itu beberapa rutin dijalankan, yaitu : a. membaca data lama dari tape~ memasukkan pemeriksaan kesalahan dan menggandakan ke disk. b. mempertunjukkan data pada terminal agar dapat dilakukan pengoreksian kesalahan. c. pemanggilan program COFGRW melalui auto-call (pemanggilan otomatis) dan memodifikasi versi da~i COFAUT. untuk perhitungan keseimbangan. d. pengoperasikan COFGRW dan COFAUT. Beberapa tahapan. yang diperlukan untuk menjalankan program COFGRW, yaitu - masukkan dari data-data pengukuran - memeriksa apakah perekaman data-data pengukuran perlu dilaksanakan atau tidak - memeriksa untuk kondisi siap - membandingkan pengukuran-pengukuran keluaran daya dan memeriksa deviasinya - memperbarui file-file - memindahkan dua parameter ke sistem MADAM - Sementara itu program COFAUT dijalankan sekali setiap hari pada pukul dengan beberapa perhitungan antara lain keseimbangan energi - tingkatan dari fraksi bakar dan daya yang dilepaskan - posisi batang kendali pengukuran fluks neutron dan pemuatan yang berlebihan Percobaan dimulai 1 Desember 1987 dengan mengoperasikan program COFE. Sesudah memasukkan tape IAFUEL. COFE membaca konfigurasi teras, diskripsi-diskripsi elemen, nilai-nilai

4 566 batas dan data-data lain. Rekaman data kemudian ditulis ke dalam disk agar supaya dapat diedarkan ke program COFGRW dan COFAUT. Selanjutnya memulai BOC dengan memilih option "START AT BOC dalam menu utama. Pada saat ini program COFGRW dan COFAUT mulai beroperasi. Ketika operasi mencapai siklus 360 jam dilakukan pencatatan data-data yang diperlukan untuk perhitungan fraksi bakar dari elemen bakar reaktor yang meliputi berat U-235,energi, persen fraksi bakar dan perhitungan lainnya untuk kriteria FRESH, BOC dan Actual.

5 567 III. HASIL DAN PEMBAHASAN Sesudah mencapai siklus waktu 360 jam kita memperoleh data- data sebagai berikut : Tanggal : 16/12/1987 Waktu: Siklus waktu :15 hari Nama el. Berat Berat Berat Fraksi Fraksi Fraksi Fraksi Kenda1i U-235 U-235 U-235 bakar bakar bakar bakar e1. ba- Fresh BOC ACT C%kehi C%kehi CMWD. CMWD. kar/po- 1angan kangan dari dari U-235) U-235) Fresh) Fresh) BOC ACT BOC ACT C1/C8 177,8 177,8 177,5 0,0 0,2 0,0 0,2 C2/F8 177,6 177,6 177,4 0,0 0,1 0,0 0,2 C3/C5 178,1 178,1 177,9 O,Q 0,1 0,0 0,2 C4/F5 179,8 178,9 179,5 0,0 0,1 0,0 0,2 C5/E9 179,0 179,0 178,8 0,0 0,1 0,0 0,2 C6/D4 179,0 179,0 178,8 0,0 0,1 0,0 0,2 F12/D5 250,2 250,2 249,6 0,0 0,2 0,0 0,4 F15/D8 250,5 250,5 250,0 0,0 0,2 0,0 0,4 F16/C7 250,0 250,0 249,4 0,0 0,2 0,0 0,5 F17/C6 250,1 250,1 249,4 0,0 0,3 0,0 0,5 F19/E6 251,1 251,1 250,3 0,0 0,3 0.,0 0,6 F20/F7 251,3 251,3 250,6 0,0-- 0,3 0,0 0,5 F21/E5 251,3 251,3 250,8 0,0 0,2 0,0 0,4 F22/F6 251,4 251,4 250,8 0,0 0,2 0,0 0,5 F23/E4 247,0 247,0 246,6 0,0 0,2 0,0 0,3 F24/D9 248,1 248,1 247,7 0,0 0,2 0,0 0,3 F25/D7 247,7 247,7 246,8 0,0 0,3 0,0 0,7 F26/E8 248,3 248,3 247,7 0,0 0,2 0,0 0,4 Jumlah U-235 yang terbakar ; Berat U-235 Fresh-Berat U-235 ACT ; 4068,3 gram ,6 gram Fraksi bakar total ; 8,7 gram ; 6,7 MWD

6 568 Reaktor GAS telah melepaskan energi sebesar 6,7 MWD dan menghabiskan 8,7 grqam U-235. Dengan kat a lain, reaktor GAS yang beroperasi pada energi 1 MWD akan menghabiskan U-235 kira-kira 1,3 gram. Hasil CaFE menunjukkan bahwa fraksi bakar terbesar terdapat pada elemen bakar F25/D7 dan fraksi bakar terkecil terdapat pada elemen kendali. Hal ini sesuai dengan disain IV. KESIMPULAN cafe menunaikan tugas khusus sebagai suatu program komputer proses yang memantau secara langsung fraksi bakar dari elemen bakar reaktor. Informasi lain seperti PPF, posisi batang kendali, energi yang dilepaskan dan daya reaktor dapat diperoleh setiap saat diinginkan. V. DAFTAR ACUAN INTERATOM GmbH MPR 30, manual 17 CaFE, Software, Standard dokumentation, April 1986 Farid Thalib cs, Penggunaan Komputer proses pada Reaktor Serba Guna G.A Siwabessy, Seminar Instrumentasi dan Kontrol Berbasis Komputer, ITB Bandung, Januari 1988.

7 MPI~30 CUlT ~Ir1[: 10.3/ 11J CYCLE TIM[: I~.OO r~ys/ol~ r IC/I.'.; njl:l/c[jihr,ol/lier,yllium XXX. X - tedc - [IUr,NUF' <l1wii Fr,Oi'1 Ff~ESH) YYY.Y [IUr~NUP (HWII FROM Fr,ESH) ' ' ,\--_ '---':5---' ' ---G---I A If 1 I 11 2 [t :5, B '\ 1 II ~ 1 It 6, II 7, It 8, TJ <'} I [I : E._~-_._ I & I J I [I 11 : it 12,It 13 I It 1" I-P : It 1~!J 16 : [I 17 'lie,::; 1 :..._: : I I : -'- -'--- I I I C I IYRA WATD~ Ie 36 Ie ,, C 3, F 17 'F If> c o " o.~,i O..., " 0.2 : : "--: : : I I ItHYRA 'WATER' It3~ 0.0, , C 6 F 12 I F 2~ I F ls I F ~4 0.0, I-P , 1 1" 1< I If!) '" I 0.7, , ' , E HYRn : WATER, D F 23 1 F 21 1 F 19 1 F 26 'C:S '" I-P , 0.'", : , & WATER Ie 31 : I-F' C 4 I F 22 t F 20 C I 0.0 I 0.5 I 0.0 o.~ t 0.0 o,,~ I Ii < 20 I Ii 21 I I I t Z I I I I I o.:! I (3 UA1"ER I U~"ER I D 37 I D 32 I D 3~ I ~9 5~ I D8 ~4 1 BB ~:! I D 2~ I D , r : H WATER I WATER I WATI::r,., WATEr,, WATI:R, WATEr, 1 WATER I WATEn, l'2/, 'Ii 25, , , ' J WIITER WATER, WIITER, WATER, UATER 1 unter 1 unter 1 UATER 1 Ii , J I< UATER WATER I WATER, WATER I WATER 1 WATER : WIITER 1 WATER 1 Ii 28 1 D 29 : : : : I------: t : : :

8 570 TANYA JAWAB 1. Arlinah Kusnowo Program Cofe mendapat input dari detektor didalam reaktor. Bagaimana pengaruh effisiensi detektor terhadap hasil Cofe Jawaban Input data COFE berasal dari MADAM, IAFUEL dan user untuk melakukan perubahan data elemen, menukar elemen di teras, memindahkan elemen, memasukkan elemen baru. Pengaruh efisiensi detektor terhadap hasil COFE akan menjadi teliti. Ada 164 variabel COFE yang digunakan untuk perhitungan guna mendapatkan informasi status elemen bakar 2. Bambang Sumarsono a. Bagaimana proses pemasukkan data secara langsung dalam sistem program Cofe. b. Mengapa program COFGRW tidak dapat dioperasikan oleh pemakai. Jawaban a. Sistem komputer proses MADAm mempunyai saluran input sebanyak 512 saluran input analog dan saluran input digital. Input analog dihubungkan dengan output berbagai transduser untuk memperoleh nilai pengukuran parameter fluks neutron, suhu, tekanan, tingkat paparan radiasi dan besaran-besaran dinamis lainnya. Input digital diambil dari sifat-sifat alam yang merupakan indikator batas ambang dan informasi status peralatan atau sistem, seperti nilai batas paparan radiasi, nilai

9 571 bat as tinggi permukaan air kolam, keadaan pompa pendingin (on/off/fault), dan sebagainya. Berbagai parameter input diolah oleh komputer dalam keadaan terhubung ke proses (on line). Sehingga informasi aktual atau keadaan yang sedang berlangsung pada reaktor dapat diketahui di satu tempat dengan mudah, dan disajikan dalam berbagai bent uk presentasi yang lebih informatif. Sebagai unit pengolah sentral, yaitu CPU Seimens dengan kapasitas memori (RAM) 384 kiloword. Madam merupakan program modul yang berfungsi untuk memantau seluruh proses. COFE sebagai program khusus yang berfungsi melakukan perhitungan dan memberi informasi yang berhubungan dengan fraksi bakar dari elemen bakar reaktor; yang mengambil parameter input pada MADAM. Q Mask --) MADAM ---) COFE b. cofgrw merupakan program kumpulan nilai pengukuran. Tak dapat dioperasikan oleh pemakai karena merupakan program internal dalam sistem program COFE. Jika user menginginkan masukan data bisa melalui COFE. Aktip tidaknya COFGRQ dapat diketahui oleh pemakai (user). A. Syaukat a. Bagaiffiana faktor generasi panas oleh sinar gamma dapat dieliminir dalam perhitungan fraksi bakar (MWD) b. Dalam perhitungan fraksi bakar u-235 asumsi apa yang digunakan oleh program bagi pemecahan persamaan differensial isotop U-235. c. Bagaimana kriteria/pemilihan tampang lintang untuk perhitungan distribusi fluks.

10 572 Jawaban a. Konversi 1 MWD = 1,3 gram, eliminer panas oleh sinar gamma: 0,17 Mev/200 Mev 1/1,3 MWD = 0,17 x 10-2 MWD. b~ Asumsi yang diambil adalah pembentukan konfigurasi' teras sedemikian rupa sehingga fluks termal di puasat teras adalah maksimal. c. Tampang lintang untuk perhitungan distribusi fluks diperoleh oleh program IAFUEL, sub program ABSINTH untuk kemudian dikirim ke sub program MUGDI untuk diproses yang kemudian akan menghasilkan distribusi fluks. 4. Syarip Bagaimana bisa mendapatkan harga fraksi bakar untuk setiap elemen bakar? (apakah setiap elemen bakar mempunyai detektor neutron?). Jawaban Kita bisa mendapatkan harga fraksi bakar untuk setiap elemen bakar yaitu melalui proses su program MUGDI (IAFUEL). Tidak setiap elemen bakar mempunyai detektor neutron ada 164 variabel COFE selain 56 input parameter IAFUEL yang dihunakan untuk perhitungan guna mendapatkan informasi status elemen bakar.