PERANCANGAN KOLAM PENYIMPANAN BAHAN BAKAR BEKAS ECONOMIC SIMPLIFIED BOILING WATER REACTOR (ESBWR) DENGAN SISTEM PENDINGINAN PASIF

DANIEL SAHAT M. PARDEDE, Dr. Ir. Andang Widiharto, M.T.

2014 | Skripsi | TEKNIK NUKLIR

Kolam penyimpanan bahan bakar bekas ESBWR yang ada saat ini masih memerlukan daya listrik untuk menggerakkan pompa. Pompa mensirkulasikan air di dalam kolam melalui heat exchanger untuk mendinginkan bahan bakar bekas sehingga suhu air di dalam kolam tetap stabil dan bahan bakar bekas sub kritis. Kebutuhan akan pompa membuat kolam penyimpanan bahan bakar bekas rentan kecelakaan apabila daya listrik terputus. Salah satu cara untuk mengatasi permasalahan ini adalah dengan merancang kolam penyimpanan bahan bakar bekas sistem pendingin pasif. Dengan sistem pasif kolam akan mampu mensirkulasikan aliran air pendingin secara kontinyu tanpa membutuhkan bantuan pompa. Spesifikasi pemodelan kolam disesuaikan dengan kolam ESBWR. Pada penelitian ini inti perancangan adalah pada alat penukar kalor sehingga dapat mendinginkan kolam secara pasif tanpa bantuan pompa. Alat penukar kalor memiliki desain pipa sejajar dengan aliran fluida panas dan fluida dingin secara kontra flow. Spesifikasi material pemodelan alat penukar kalor adalah terbuat dari stainless steel dengan diameter pipa 2 inchi Schedule number 40 dan jumlah kisi sebanyak 27.500 kisi, serta dengan laju transfer massa udara 0,05 kg/s. Dari hasil simulasi pemodelan, perancangan kolam penyimpanan bahan bakar bekas sistem pendinginan pasif layak untuk dibangun. Geometri alat penukar kalor yang didapat dari hasil simulasi pemodelan adalah alat penukar kalor dengan beda ketinggian (Hch) 5,2 meter, tinggi cerobong (Lur) 10,73 meter, dan luas permukaan seluas 25,16 meter persegi.

ESBWR spent fuel storage pool still needs electric power to drive the pumps for cooling system. Pump works to circulate water in the pool through the heat exchanger to cool the spent fuel so that the temperature of the water in the pool remains stable and spent fuel always in sub-critical conditions. The need of pump make the spent fuel storage prone to accident when electrical power is lost. One way to overcome this problem is to design the spent fuel storage pool with passive cooling system. With the passive cooling system, spent fuel pool would be able to circulate the pool water coolant continuously without requiring of the pump. Specification to design is based on ESBWR spent fuel pool model. The main purpose of this research is to design a heat exchanger that can passively cool the pool without the aid of a pump. The model design of heat exchanger has a parallel pipeline for the flow of hot fluid and cold fluid with counter flow circulation. The model of heat exchanger material specification is made from stainless steel with a 2 inch diameter Schedule number 40 and 27,500 lattice grid, with the air mass transfer rate of 0.05 kg / s . From the results of model simulation, the design of the spent fuel storage pool with passive cooling system is feasible to build. Heat exchanger geometry obtained from the simulation modeling is a heat exchanger with a height difference / overlap ( Hch ) 5.2 meters, chimney ( Lur ) 10.73 meters , and covering a surface area of 25.16 square meters.

Kata Kunci : Economic Simplified Boiling Water Reactor (ESBWR), Alat Penukar Kalor, Sistem Pendingin Pasif, Spent Fuel Pool (SFP).