ketentuan-ketentuan keselamatan rancangan · pdf fileatau karena pelepasan material radioaktif...
TRANSCRIPT
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN.................................................................................... 1
1.1. Tujuan Keselamatan.............................................................................. 3
1.2. Fungsi Keselamatan Dasar.................................................................... 3
1.3. Konsep Pertahanan Berlapis................................................................. 6
BAB II SISTEM KESELAMATAN REAKTOR DAYA PWR DAN BWR............. 1
2.1. Pendahuluan.......................................................................................... 1
2.2. Sistem Instrumentasi dan Kendali......................................................... 1
2.3. Sistem Pendinginan Teras Darurat (ECCS)........................................ 15
BAB III KLASIFIKASI KESELAMATAN STRUKTUR, SISTEM DAN
KOMPONEN............................................................................................... 19
3.1. Pendahuluan........................................................................................ 19
3.2. Prinsip Klasifikasi Keselamatan........................................................... 22
BAB IV KESELAMATAN REAKTOR RISET.................................................. 27
4.1. Pendahuluan........................................................................................ 27
4.2. Instrumentasi dan Kendali................................................................... 29
4.3. Sistem keselamatan Reaktor Riset...................................................... 29
4.4. Keselamatan Radiologis...................................................................... 31
BAB V PENUTUP........................................................................................... 33
DAFTAR PUSTAKA....................................................................................... 35
Reactor Safety System and Safety Classification
BAB IPENDAHULUAN
Pemanfaatan tenaga nuklir untuk maksud-maksud damai seperti untuk
sumber tenaga listrik membutuhkan jaminan keselamatan dalam tahap
perancangan, konstruksi, pengoperasian, serta dekomisioning. Perancangan
instalasi nuklir seperti pembangkit daya listrik harus berdasarkan pada tujuan,
konsep dan prinsip untuk menjamin keselamatan pada individu, masyarakat
dan lingkungan. Dasar-dasar keselamatan yang meliputi tujuan, konsep dan
prinsip tersebut harus sudah melekat sejak tahap perancangan maupun pada
tahap kontruksi, pengoperasian dan dekomisioning. Pencapaian dasar-dasar
kelamatan ditentukan oleh pelaksanaan ketentuan-ketentuan tentang
keselamatan perancangan, kontruksi, pengoperasian maupun dekomisioning
tersebut.
Keselamatan perancangan pembangkit daya nuklir mengikuti falsafah
dan pendekatan keselamatan secara umum. Hal ini sangat penting
diperhatikan tentang keselamatan dalam perancangan meliputi :
1) Tujuan keselamatan : umum, proteksi radiasi dan teknis;
2) Tujuan tersebut dapat dicapai dengan melaksanakan fungsi
keselamatan dasar seperti kendali reaktivitas, pemindahan panas
dari teras reaktor dan pengungkungan material radioaktif;
3) Penerapan untuk mencapai tujuan dan fungsi keselamatan dapat
dilakukan dengan konsep pertahanan berlapis ;
a) Memakai strategi yang efektif dalam mengkompensasi kegagalan
peralatan dan kesalahan manusia;
b) Mengimplementasikan beberapa tingkat proteksi termasuk
penghalang ganda untuk mencegah pelepasan material
radioaktif ke lingkungan;
- pencegahan kegagalan dan operasi abnormal melalui
rancangan yang konservatif dan berkualitas tinggi dalam
konstruksi dan pengoperasian;
Pusdiklat – BATAN 2004 1
Reactor Safety and Safety Classification
- kendali operasi abnormal dan deteksi kegagalan melalui
pengendalian, pembatasan dan sistem proteksi serta ciri-
ciri pemantaun lain;
- proteksi dan kendali kecelakaan dibawah tingkat
keparahan yang dipostulasikan dalam DBA (design basis
accident) melalui ciri keselamatan terekayasa dan
prosedur kecelakaan;
- kendali kondisi kecelakaan parah termasuk pencegahan
perkembangan kecelakaan dan mitigasi konsekuensi
kecelakaan parah tersebut melalui ukuran-ukuran dan
manajemen kecelakaan;
- mitigasi konsekuensi radiologi akibat pelepasan material
radioaktif yang bermakna atau off site mitigation melalui
tanggap kedaruratan nuklir.
c) Kemampuan dan kegunaannya tergantung pada implementasi di
dalam rancangan.
Pendekatan umum dalam perancangan untuk mencapai tujuan dan
fungsi keselamatan dilakukan melalui pendekatan deterministik yang
dilengkapi dengan evaluasi probabilistik. Pendekatan deterministik
diutamakan untuk ;
1) Menggunakan asumsi, methoda dan perhitungan yang konservatif;
2) Menghadapi sejumlah kejadian-kejadian yang dipostulasikan sesuai
kriteria perancangan dan sesuai sasaran secara radiologis;
3) Mampu berurusan dengan rangkaian kejadian BDBA (beyond
design basis accidents).
Sedangkan evaluasi probabilistik dimaksudkan sebagai bagian untuk
menentukan rancangan yang baik dengan keandalan yang tinggi. Dengan
demikian pendekatan keselamatan terintegrasi tersebut dimaksudkan untuk
mendapatkan keselamatan instalasi yang berkeandalan tinggi.
Pusdiklat – BATAN 20042
Reactor Safety System and Safety Classification
1.1. Tujuan Keselamatan
Dasar-dasar keselamatan meliputi tujuan dari keselamatan yang
secara umum adalah untuk memproteksi individu, masyarakat dan lingkungan
dari bahaya yang disebabkan oleh pendirian instalasi pembangkit daya nuklir
dan menjaga pertahanan yang efektif dalam instalasi untuk melawan bahaya
radiologis.
Tujuan proteksi radiasi adalah untuk menjamin bahwa semua paparan
radiasi kondisi pengoperasian dalam instalasi pembangkit listrik tenaga nuklir
atau karena pelepasan material radioaktif yang telah direncanakan dari
instalasi tersebut tetap dijaga dibawah batas yang telah diijinkan dan
serendah mungkin yang dapat dicapai serta dijamin termitigasi dari
konsekuensi kecelakaan yang terjadi.
Tujuan keselamatan teknis adalah untuk menerima ukuran-ukuran
praktis yang dapat dipikirkan untuk mencegah kecelakaan dalam instalasi
nuklir dan untuk memitigasi konsekuensi dari kecelakaan tersebut. Selain itu
pula untuk bisa menjamin dengan tingkat kepercayaan yang tinggi bahwa
untuk semua kecelakaan yang mungkin telah dipikirkan dalam perancangan
instalasi dengan tingkat probabilitas yang sangat rendah. Demikian pula
konsekuensi radiologis adalah minor dan dibawah batas yang diijinkan serta
dijamin bahwa kecelakaan dengan konsekuensi radiologis yang serius
sangatlah rendah.
1.2. Fungsi Keselamatan Dasar
Pencapaian tujuan keselamatan umum, proteksi radiasi dan
keselamatan teknis memerlukan fungsi-fungsi keselamatan yang mendasar.
Hal ini dilakukan dengan perancangan instalasi pembangkit listrik tenaga
nuklir yang menggunakan fungsi kendali reaktivitas yang berkaitan dengan
pengoperasian reaktor nuklir dimana pengendalian reaksi pembelahan inti
yang berantai harus bisa dilakukan. Pengendalian reaktivitas dilakukan
dengan sistem kendali reaktor dan sistem proteksi reaktor. Sistem kendali
Pusdiklat – BATAN 2004 3
Reactor Safety and Safety Classification
reaktor dan sistem proteksi reaktor merupakan bagian terkait erat dengan
keselamatan instalasi dari sistem instrumenatsi dan kendali yang ada di
reaktor nuklir. Pemadaman reaktor (shut down) oleh karena suatu sebab
dapat dilakukan secara outomatis maupun manual dalam rangka
pengoperasian maupun tindakan keselamatan.
Panas hasil reaksi berantai tersebut harus bisa dipindahkan dan
dikonversikan ke dalam bentuk gerak mekanik dan selanjutnya bentuk listrik.
Proses pemindahan panas ke bentuk mekanik (berupa gerak putar sudu-sudu
turbin) dilakukan melalui sistem pendingin sekunder yang berbentuk uap.
Panas dari bahan bakar atau teras reaktor dipindahkan ke pendingin
sekunder melalui pendingin primer. Sebagai media pembawa panas
pendingin primer dapat berupa gas, air maupun metal cair tergantung jenis
reaktor daya yang dipergunakan.
Sebagian besar di dunia ini reaktor daya pembangkit listrik tenaga
nuklir mempergunakan air sebagai pendingin. Reaktor berpendingin air dapat
terdiri atas jenis reaktor berpendingin air ringan (H2O) dan berpendingin air
berat (D2O). Untuk jenis reaktor air ringan atau LWR (ligth water reaktor)
dapat meliputi tipe reaktor air bertekanan atau PWR (pressurized water
reaktor) dan reaktor air didih atau BWR (boiling water reaktor). Uap tekanan
tinggi yang dihasilkan BWR langsung bisa dipergunakan sebagai pemutar
sudu-sudu turbin. Sedangkan reaktor penelitian seperti jenis MTR dan TRIGA
juga mempergunakan air ringan sebagai pendingin reaktor. Disamping
sebagai pendingin reaktor, air tersebut juga difungsikan sebagai moderator
yaitu media penurun tenaga neutron menuju neutron termal yaitu tenaga
neutron yang diperlukan untuk reaksi berantai dengan uranium sebagai
bahan bakar fisil. Contoh gambar skematik reaktor daya jenis PWR dan BWR
dapat dilihat pada Gambar 1.
Pusdiklat – BATAN 20044
Reactor Safety System and Safety Classification
Air lautBatangkendali
Pressurizer
Pembangkit uap
Pemisah uap
Turbin tekananrendah
Pembangkitlistrik
Turbin tekanantinggi
KondensorPompa
sirkulasi
Pompapendingin
primer
Pompakondensat
Pompa airumpan
Pemanas airumpan
Pemanas airumpan
Bejana tekanreaktor
Teras reaktor
Ke Pembangkit uapyang lain
Pipa by passturbin
Gambar 1.a. Gambaran umum tentang reaktor daya jenis PWRBejana reaktor
Air laut
Pemisah uap
Turbin tekananrendah
Pembangkitl istrik
Turbin tekanantinggi
Kondensor Pompasirkulasi
Pompakondensat
Pompa airumpan
Pemanas airumpan
Pemanas airumpan
Pompasirkulasi
Pompa Jet
Pipa uap utama
Pipa air umpan
Pengering uap
Pemisah uap dan air
Batang kendali
Difuser
Teras reaktor
Pipa by passturbin
Gambar 1.b. Gambaran umum tentang reaktor daya jenis BWR
Hasil proses reaksi berantai selain panas juga material-material
radioaktif yang harus terkungkung agar tidak terlepas ke lingkungan. Proses
pengungkungan bertingkat berawal dari matrik bahan bakar dan kelongsong
bahan bakar, sistem pembatas tekanan atau sistem pendingin primer dan
bejana serta gedung pengungkung reaktor. Penahan fisik berlapis sebagai
penghalang ganda tersebut merupakan usaha untuk mempertahankan
material radioaktif tidak terlepas kelingkungan. Penghalang pertama adalah
Pusdiklat – BATAN 2004 5
Reactor Safety and Safety Classification
kelongsong bahan bakar walaupun dalam rancangan bahan bakar dapat
dikatakan matrik bahan bakar dapat menjadi penghalang laju keluarnya
material radioaktif secara difusif. Namun secara pengungkungan tetap
kelongsonglah yang berperan utama penghalang pelepasan material
radioaktif tersebut.
1
2
3
Matrik dan kelongsongbahan bakar
Sistem pendingin primer/pembatas tekanan
Pengungkung
Gambar 2. Penahan fisik berlapis sebagai penghalang ganda dalam
instalasi pembangkit listrik tenaga nuklir.
Fungsi-fungsi keselamatan dasar terwujud dengan melaksanakan
penjagaan dan menghindari kegagalan fungsi penahan fisik tersebut.
Penjagaan dan menghindari kegagalan fungsi keselamatan dasar dilakukan
dengan menerapkan konsep pertahanan berlapis dalam disain reaktor nuklir.
1.3. Konsep Pertahanan Berlapis
Konsep pertahanan berlapis dimaksudkan untuk mencapai tujuan dan
fungsi keselamatan dari instalasi pembangkit listrik tenaga nuklir. Konsep
pertahanan berlapis sebagai falsafah keselamatan dilakukan dengan
menggunakan strategi yang efektif dalam mengkompensasi kegagalan
peralatan dan kesalahan manusia. Strategi tersebut meliputi beberapa
tingkatan tujuan, maksud dan implementasi dalam rancangan serta
kesuksesan yang diperoleh sesuai tujuannya ;
Pusdiklat – BATAN 20046
Reactor Safety System and Safety Classification
Tabel 1. Konsep pertahanan berlapis dan implementasi
LEVEL TUJUAN MAKSUD DAN IMPLEMENTASI
SUKSES
1 Mencegah kegagalan dan operasi tidak normal
Disain konservatif dan berkualitas tinggi dalam konstruksi dan operasi
Operasi berjalan normal
2 Kendali operasi tidak normal dan deteksi kegagalan
Pengendalian, pembatasan, dan sistem proteksi serta ciri-ciri pemantauan lain
Kegagalan terdeteksi, konsekuensi dapat diterima untuk kejadian operasional terantisipasi
3 Pengendalian kecelakaan dalam batas disain
Ciri-ciri keselamatan terekayasa, dan prosedur kecelakaan
Konsekuensi kecelakaan dapat diterima sesuai dasar disain
4 Pengendalian kondisi kecelakaan parah instalasi termasuk pencegahan dari perluasan kejadian dan mitigasi konsekuensi
Ukuran-ukuran pilihan dan manajemen kecelakaan
Kerusakan teras terbatasi dan integritas pengungkungan terjaga
5 Mitigasi konsekuensi radiologis pelepasan material radioaktif yang signifikan
Tanggap kedaruratan di luar kawasan instalasi nuklir
Pelepasan radioaktif kecelakaan terbatasi
Sedangkan dalam aktivitas pengoperasian reaktor strategi pertahanan
berlapis dapat di implementasikan dalam bentuk :
Tabel 2. Strategi dalam implementasi konsep pertahanan belapis dalam
pengoperasian
Level Strategi Implementasi dalam pengoperasian
1. Pencegahan Organisasi instalasi, pemilihan staf dan pelatihan
Prosedur operasi normal
Spesifikasi teknis
2. Pemantauan Program pengujian berkala
Program pemeliharaan preventif
Deteksi insiden dan analisis
3. Mitigasi Prosedur insiden dan kecelakaan
4. Manajemen kecelakaan
Prosedur kecelakaan diluar batas rancangan
Rencana kedaruratan internal (terkait dengan rencana kedaruratan eksternal)
5. Tanggap kedaruratan
Rencana kedaruratan eksternal
Pusdiklat – BATAN 2004 7
Reactor Safety and Safety Classification
Halaman ini sengaja dikosongkan
Pusdiklat – BATAN 20048
Reactor Safety System and Safety Classification
BAB IISISTEM KESELAMATAN REAKTOR DAYA PWR DAN BWR
2.1. Pendahuluan
Sistem keselamatan adalah sistem yang dirancang, dibuat serta
dioperasikan untuk memberikan jaminan keselamatan terhadap
pengoperasian reaktor nuklir dan dalam menghadapi kondisi operasional
terantisipasi maupun kondisi kejadian yang telah dipostulasikan (PIE) dalam
rancangan serta dapat memitigasi konsekuensi radiologis yang ditimbulkan
jika terjadi kecelakaan. Sistem keselamatan dapat dibedakan sesuai dengan
fungsi keselamatan dasar PLTN yaitu shut down reaktor, pendinginan dan
pengungkungan.
Sistem proteksi dimaksudkan untuk mencegah kondisi reaktor dari
penyimpangan diluar batas keselamatan dan jika batas keselamatan
dilampaui maka dapat memitigasi konsekuensinya. Konsekuensi paling besar
adalah pelepasan material radioaktif ke sistem primer atau sekunder maupun
ke pengungkung dan akhirnya bisa ke lingkungan. Sistem proteksi reaktor
termasuk sistem shut down reaktor dan termasuk sistem yang berefek ke
pengungkung seperti sistem pendingin teras darurat, isolasi pengungkung,
pengurangan tekanan pengungkung, sumber catu daya darurat dan
penyaringan udara. Semua sistem proteksi reaktor selain shut down reaktor
disebut sebagai ciri keselamatan terekayasa sebagai sarana tindakan
keselamatan teknis dalam PLTN. Sistem proteksi merupakan bagian dari
sistem instrumentasi dan kendali dalam PLTN.
2.2. Sistem Instrumentasi dan Kendali
Sistem intrumentasi merupakan bagian yang dapat memantau secara
terus menerus variabel dan sistem operasi yang menunjukan kondisi
operasional PLTN. Sedangkan kendali di sini mengandung arti bahwa
variabel-variabel tersebut dapat dikendalikan secara efisien dan selamat
Pusdiklat – BATAN 2004 9
Reactor Safety and Safety Classification
sebagai sistem proses konversi dari tenaga nuklir ke tenaga listrik. Gambar 3
menunjukan secara umum blok diagram hubungan sistem proteksi reaktor
dan sistem instrumentasi untuk pengoperasian reaktor.
Instalasi Reaktor
Aktuator SistemOperasi Reaktor
Aktuator SistemProteksi Reaktor
InstrumentasiSistem Proteksi
InstrumentasiSistem Operasi
Reaktor
Sirkuit SistemKendali Operasi
Reaktor
Sirkuit LogikaSistem Proteksi
Reaktor
Tayangan(display)
Operator
Catu Daya Darurat
Catu Daya Darurat
Catu Daya Darurat
Gambar 3. Instrumentasi di dalam sistem operasi reaktor dan sistem proteksi
reaktor [digambar ulang dari ‘nuclear power reaktor instrumentation sistems”, handbookVol2,1974].
Kisaran kerja sistem instrumentasi dan kendali diperlukan dalam kondisi
operasi normal, dalam kejadian operasi terantisipasi, dalam kecelakaan
dasar rancangan maupun dalam kecelakaan parah suatu PLTN. Dengan
demikian status instalasi dapat dijamin perolehan informasinya.
Instrumentasi yang tersedia merupakan intrumentasi yang memantau
variabel-variabel yang dapat mempengaruhi pada proses reaksi pembelahan
inti bahan bakar di teras reaktor, integritas teras reaktor, sistem pendinginan
dan pengungkungan serta untuk mendapatkan data instalasi untuk keandalan
dan keselamatan operasinya. Dengan demikian sistem instrumentasi dan
kendali merupakan wahana yang mampu untuk : mendapatkan data
pengoperasian reaktor, memberikan sinyal untuk pengendalian proses
operasi reaktor, serta memberikan sinyal permulaan untuk tindakan proteksi
untuk keselamatan reaktor.
Pada saat operasi normal (start up, operasi dan shut down reaktor),
instrumentasi sistem operasi reaktor memberikan pantauan dalam rangka
untuk kendali reaktor melalui sirkuit sistem kendali operasi reaktor untuk
Pusdiklat – BATAN 200410
Reactor Safety System and Safety Classification
mengawali perintah pengendalian operasi pada aktuator sistem operasi
reaktor. Sedangkan instrumentasi sistem proteksi reaktor memberikan
pantauan dalam rangka tindakan keselamatan melalui sirkuit logika sistem
proteksi reaktor untuk mengawali perintah berupa proteksi reaktor. Pantauan
oleh instrumentasi sistem operasi maupun dalam rangka tindakan
keselamatan di tayangkan sebagai data pengoperasian dan kendali operasi
maupun pengawalan tindakan keselamatan melalui sistem proteksi reaktor.
Dengan demikian operator dapat melaksanakan pengoperasian secara
interaktif terhadap aktuator sistem operasi reaktor maupun untuk melakukan
tindakan keselamatan melalui sistem proteksi reaktor.
Fungsi sistem proteksi reaktor untuk dapat memberikan tindakan awal
secara otomatis pengoperasian sistem yang diperlukan termasuk sistem shut
down reaktor. Tujuan fungsi sistem proteksi tersebut di maksudkan untuk
menjamin batas yang dispesifikasikan oleh rancangan tidak dilewati dan
hasilnya merupakan kejadian pengoperasian terantisipasi. Fungsi selanjutnya
adalah untuk dapat mendeteksi adanya kecelakaan dasar rancangan dan
memulai pengoperasian sistem yang diperlukan untuk membatasi
konsekuensi kecelakaan tersebut di dalam batas-batas rancangan. Fungsi
lain adalah mampu membaca situasi tindakan tidak aman sistem kendali
reaktor ( misal periode pengangkatan batang kendali dari teras reaktor yang
terlalu cepat dalam start up reaktor).
Dalam hal kejadian kegagalan catu daya utama reaktor harus tetap
bisa di padamkan. Dengan demikian aktuator sistem proteksi dan
instrumentasi sistem proteksi serta tayangan dalam rangka menjamin
keselamatan secara utuh harus dilengkapi dengan catu daya darurat.
2.2.1. Shut down
Shut down reaktor merupakan bagian dari sistem proteksi yang
dimaksudkan untuk pengurangan reaktivitas. Shut down dilakukan dengan
menyisipkan batang kendali di dalam teras reaktor yang berisi bahan bakar.
Pusdiklat – BATAN 2004 11
Reactor Safety and Safety Classification
Ada tipe reaktor yang dilengkapi dengan larutan racun (penyerap) neutron
seperti larutan Boron. Penyisipan secara cepat disebut juga pancung (scram)
reaktor atau trip reaktor digunakan untuk tindakan keselamatan atau proteksi
reaktor. Kemampuan shut down reaktor dilaksanakan dengan
mengimplementasikan proses kendali reaktivitas melalui sistem instrumentasi
dan kendali.
Tindakan keselamatan terkait dengan shut down reaktor berupa
proteksi reaktor melalui pancung atau trip reaktor yang dapat disebabkan oleh
beberapa kejadian tidak normal dan dapat mengakibatkan kondisi darurat
serta memberikan sinyal shut down pada sistem proteksi reaktor. Kondisi
darurat tersebut dapat meliputi kondisi tidak normal yang melewati batas
operasi atau spesifikasi rancangan. Kondisi tidak normal dapat meliputi :
- ketidak normalan atas perubahan reaktivitas atau distribusi daya dalam
teras reaktor (penarikan batang kendali keluar dari teras reaktor saat start
up atau operasi untuk PWR dan BWR, khusus PWR dapat pula terjadi
batang kendali jatuh dan salah posisi dan ketidak-normalan pelarutan
Boron pada air pendingin reaktor);
- ketidak normalan dalam perubahan pembangkitan panas atau kondisi
pendinginan teras (PWR : kehilangan sebagian aliran pendingin reaktor,
kesalahan dimulainya shut down untai sistem pendingin reaktor,
kehilangan catu daya listrik utama, kehilangan aliran air umpan pendingin
utama, kenaikan tidak normal beban uap, ketidak normalan penurunan
tekanan sistem pendingin sekunder, catu air ke pembangkit uap
berlebihan; BWR : kehilangan sebagian aliran pendingin reaktor,
kesalahan dimulainya shut down untai sistem pendingin reaktor,
kehilangan catu daya listrik utama, kehilangan aliran pemanas air umpan,
kesalahan fungsi sistem kendali aliran pendingin reaktor) ;
- ketidak normalan atas perubahan tekanan atau pengumpulan pendingin
reaktor (PWR : kehilangan beban, ketidak-normalan penurunan tekanan
sistem pendingin reaktor, kesalahan start up sistem pendinginan teras
darurat selama operasi daya; BWR :kehilangan beban, penutupan katup
Pusdiklat – BATAN 200412
Reactor Safety System and Safety Classification
isolasi uap utama dengan kesalahan, kegagalan sistem kendali air umpan,
kegagalan sistem kendali tekanan reaktor, kehilangan total aliran air
umpan ).
Ketidak normalan atas perubahan dalam pengoperasian tersebut
disebut sebagai transien. Ketidak normalan atas perubahan yang dapat
diantisipasi dan kembali kekondisi aman disebut kondisi transien operasi
terantisipasi. Kondisi tidak normal yang dapat diantisipasi ditunjukan dalam
tindakan pancung reaktor untuk shut down reaktor. Tindakan keselamatan
berupa shut down reaktor atau trip reaktor akibat ketidak normalan tersebut di
atas dapat dilihat dalam Gambar 4.
Kreteria keselamatan reaktor dipenuhi agar tidak terjadi kerusakan
teras dan mampu kembali ke kondisi operasi normal. Hal ini dikreteriakan
secara khusus dengan tidak tercapainya DNBR minimum (departure from
nucleate boiling) atau DNBR harus tetap di atas batas yang diijinkan,
kelongsong bahan bakar tidak mengalami kerusakan, entalpi bahan bakar di
bawah batas nilai yang diijinkan, tekanan dalam sistem pembatas tekanan
pendingin reaktor tidak melewati nilai batas yang diijinkan.
2.2.2. Pendinginan
Tipe reaktor daya dengan media air sebagai pendingin reaktor seperti
PWR dan BWR, merupakan tipe reaktor yang memanfaatkan uap air sebagai
penggerak turbin pembangkit listrik. Sistem instrumentasi tipe reaktor tersebut
dipengaruhi oleh proses perubahan tenaga nuklir yang dikonversikan ke
tenaga listrik melalui media air. Dengan demikian sifat pendingin air secara
termalhidroulika maupun neutronik penting sebagai bagian dari proses yang
harus bisa dioperasikan dan dikendalikan oleh sistem instrumentasi dan
kendali reaktor. Pengoperasian dan pengendalian daya maupun pendinginan
dalam operasi reaktor selalu harus dipantau oleh sistem instrumentasi dan
kendali.
Pusdiklat – BATAN 2004 13
Reactor Safety and Safety Classification
BWR ↓ PWR
Tekanan reaktor naik →Level air reaktor turun →Jumlah neutron naik →Piranti pemantau neutron tidak
bekerja
→ Sinyal shut down reaktor
bekerja
← Jumlah neutron naik← Laju perubahan dalam jumlah neutron
naik← Pendingin primer mendidih← Daya termal lebih besar dari kapasitas
pendinginan oleh pendingin primerTekanan bejana pengungkung
reaktor naik
→ ↓ ← Tekanan reaktor naik
Katup isolasi uap utama
menutup→
Katup penghenti uap utama
turbin menutup
→
Katup kendali turbin menutup
secara cepat
→
Semua batang kendali
tersisipkan ke teras reaktor
← Tekanan reaktor turun
← Aliran pendingin primer berkurang← Katup penghenti uap utama turbin
menutup
Radioaktivitas dalam jalur uap
utama naik
→ ↓ ← Level air di pembangkit uap turun
Level air naik pada elemen
sistem tekanan mekanisme
batang kendali
→
Penambahan percepatan seismik →
Batang kendali menyerap
neutron & daya reaktor
turun secara tajam
← Level air pressurizer turun← Penambahan percepatan seismik
Shut down manual oleh operator → ↓ ← Sistem pendingin teras darurat bekerjaReaksi berantai berhenti ← Shut down manual oleh operator
Gambar 4. Skema kondisi transien operasi terantisipasi dengan tindakan
keselamatan shut down reaktor.
2.2.2.1. Sistem Instrumentasi dan kendali di PWR
Di PWR instrumentasi dalam operasi normal untuk mengetahui
perubahan : daya reaktor, temperatur pendingin primer dan atau daya
pembangkitan listrik. Pada sistem primer untuk mengetahui perubahan
tekanan dan level air pressurizer dan atau temperatur pendingin primer (sisi
masuk/dingin dan keluar/panas ), laju alir pendingin primer (sisi keluar
pembangkit uap dan sisi dingin maupun sisi panas bejana tekan).
Instrumentasi pada sistem sekunder memantau proses untuk mengetahui
perubahan di pembangkit uap : level air, laju alir uap dan tekanan dalam pipa
uap utama. Pada bagian turbin instrumentasi untuk memantau tekanan
keluaran dari turbin tekanan tinggi.
Pusdiklat – BATAN 200414
Reactor Safety System and Safety Classification
Intrumentasi di teras reaktor di bagi menjadi dua; intrumentasi di luar
teras dan instrumentasi di dalam teras. Instrumentasi diluar teras untuk
memantau fluk neutron atau daya reaktor dipasang di sekitar bagian luar
bejana tekan. Komponen utama adalah detektor-detektor; detektor kisaran
sumber neutron untuk pemantauan kondisi start up reaktor, detektor kisaran
daya menengah untuk pemantauan reaktor selama start up sampai operasi
normal, detektor kisaran daya untuk pemantauan reaktor selama operasi
normal. Sedangkan instrumentasi di dalam teras reaktor dapat meliputi
instrumentasi untuk : memantau distribusi fluk neutron atau daya reaktor dan
memantau temperatur pendingin primer dibgian atas teras reaktor.
Sistem kendali reaktor daya PWR dapat meliputi pengendalian reaktor
melalui kendali : daya reaktor menggunakan batang kendali dan larutan
Boron, tekanan sistem primer, level air pembangkit uap dan tekanan turbin
pada sistem sekunder.
Batang kendali diperlukan untuk pengendalian daya reaktor atau
panas yang secara tidak langsung kendali temperatur pendingin primer
dengan mengatur posisi batang kendali dan membandingkan temperatur
pendingin primer rerata dan sesungguhnya. Batang kendali juga diperlukan
untuk merubah reaktivitas dalam jangka pendek disebabkan kondisi operasi
termasuk daya dan temperatur. Larutan Boron diperlukan untuk pengendalian
daya dengan perubahan reaktivitas saat start up dan shut down melalui
injeksi larutan Boron ke dalam sistem primer.
Pengendalian level air pada pembangkit uap dalam kisaran yang
diijinkan dengan pengaturan katup kendali air umpan utama pembangkit uap.
Sedangkan untuk untuk menjaga tekanan sistem sekunder pada kisaran
konstan dengan menggunakan katup kendali uap turbin dan katup potong
cepat (by pass) turbin.
Selain untuk kondisi operasi normal maka untuk kondisi tidak normal
dan atau kecelakaan sistem instrumentasi dan kendali diperlukan agar dapat
mencegah perkembangan kejadian yang tidak normal tersebut dan
Pusdiklat – BATAN 2004 15
Reactor Safety and Safety Classification
meminimalkan pengaruh-pengaruhnya. Instrumentasi dan kendali juga
diperlukan untuk mengukur atau memantau material radioaktif dan radiasi
diluar instalasi PLTN. Dalam instrumentasi dan kendali tersebut dibagi dua
kelompok yaitu : instrumentasi dan kendali untuk sistem proteksi reaktor dan
instrumentasi untuk sistem fasilitas keselamatan terekayasa. Dengan adanya
sistem instrumentasi dan kendali terkait dengan kedua sistem keselamatan
tersebut maka diharapkan jika terjadi salah satu dari mereka gagal yang lain
akan berfungsi.
Jika terjadi ketidak normalan pengoperasian yang akan dapat
menyumbangkan kerusakan pada batang bahan bakar, maka sistem proteksi
reaktor akan bekerja dan semua batang kendali tersisipkan kedalam teras
reaktor secara cepat atau pancung reaktor sehingga reaktor shut down.
Sistem fasilitas keselamatan terekayasa dirancang untuk dapat
memitigasi pengaruh dari suatu kecelakaan yang meliputi sistem pendinginan
teras darurat (emergency core cooling sistem, ECCS) dan fasilitas
pengungkungan reaktor. Kedua sistem instrumentasi dan kendali pada ECCS
dan fasilitas pengungkungan reaktor terpisah dari sistem instrumentasi dan
kendali yang lain. Hal ini untuk memperkecil pengaruh kegagalan dari yang
satu ke yang lainnya.
Sistem instrumentasi dan kendali lain adalah yang terkait dengan
masalah pemantauan tingkat radiasi. Sistem instrumentasi dan kendali ini
mengukur atau memantau radiasi pada berbagai titik di dalam tapak atau
lokasi instalasi dan mengirimkan sinyal hasil pantauan atau pengukuran ke
sistem pengendali. Jika ada pelepasan material radioaktif keluar diukur dan
dipantau sehingga tidak melewati batas yang diperbolehkan atau sebaik-
baiknya.
2.2.2.2. Instrumentasi dan kendali di BWR
Pusdiklat – BATAN 200416
Reactor Safety System and Safety Classification
Fungsi sistem proteksi dan kendali serta pemantauan pada sistem
instrumentasi dan kendali di BWR dipersiapkan untuk dapat memberikan
pelayanan reaktor saat start up, operasi dan shut down yang aman. Sistem
instrumentasi dipasang pada titik-titik penting di isntalasi PLTN. Sistem
instrumentasi dirancang untuk dapat mengukur atau memantau temperatur,
tekanan, laju alir, level air dan lain-lain sedemikian hingga masih dalam batas-
batas operasi normalnya. Perubahan kondisi setiap saat dari daya reaktor
dipantau melalui pemantauan fluk neutron di dalam teras reaktor yakni oleh
pemantau fluk neutron kisaran sumber untuk selama start up, pemantau fluk
neutron kisaran tingkat daya menengah untuk pemantauan selama start up
hingga normal operasi, dan pemantau fluk neutron untuk pemantauan kisaran
daya untuk pemantauan sewaktu operasi normal. Pada bejana tekan reaktor
yang perlu dipantau adalah : tekanan, level air, temperatur dan kemungkinan
adanya kebocoran pada bagian atas bejana atau di bagian flange.
Pemantauan laju alir uap dan air umpan dilakukan untuk mengetahui
perubahan yang terjadi pada bagian air umpan ke bejana tekan dan jalur uap
utama dari bejana tekan.
Sistem kendali reaktivitas dengan menggunakan batang kendali di
BWR di atur menggunakan sistem hidrolik. Pemantauan atas beda tekanan
antara tekanan air untuk menggerakan batang kendali dan tekanan dalam
reaktor sangat penting untuk keselamatan dan keandalan pengoperasian
fungsi sistem batang kendali di BWR. Demikian pula pemantauan
temperature, posisi batang kendali, tekanan luaran pompa air penggerak
batang kendali, tekanan nitrogen pada akumulator pancung reaktor (bejana
yang menyediakan tekanan tinggi nitrogen untuk memberikan gerakan
penyisipan batang kendali saat pancung atau scram reaktor), level air pada
volume bejana dari sistem penyedia tekanan air penambahan (wadah air
pelepasan dari bejana tekanan reaktor sewaktu batang kendali disisipkan
secara cepat untuk pancung reaktor).
Instrumentasi diperlukan pula dalam beda tekanan masuk dan keluar
serta jumlah rotasi pompa sirkulasi utama, laju alir dan temperatur pendingin.
Pusdiklat – BATAN 2004 17
Reactor Safety and Safety Classification
Demikian juga instrumentasi diperlukan untuk memantau daya pembangkit
listrik. Sedangkan dalam rangkan pengendalian di BWR secara umum yang
diperlukan adalah : sistem pengendalian tekanan pada tekanan teras reaktor
agar konstan melalui sistem kendali bypass turbin yakni pengendalian katup
kendali uap turbin dan katup bypass turbin; sistem kendali level air yang
mengendalikan air umpan masuk ke dalam kolam reaktor; sistem kendali
daya reaktor melalui sistem kendali posisi batang kendali dan sistem kendali
sirkulasi kembali aliran pendingin. Daya reaktor dikendalikan oleh sistem
sirkulasi ulang aliran dengan pompa sirkulasi. Sirkulasi kembali aliran ke
dalam reaktor dikendalikan dengan mengatur perputaran pompa dan laju alir
atau dengan kata lain merubah rapat jenis air sebagai moderator neutron dari
perubahan temperature air yang terjadi. Dengan demikian perubahan dan
penjagaan distribusi daya direaktor tetap dapat dilakukan secara terkendali.
Selain itu daya reaktor juga dikendalikan melalui pengaturan penyisipan
batang kendali di dalam teras reaktor. Proses pengendalian daya ini
dilakukan dalam rangka perubahan drastic daya reaktor seperti kondisi start
up, shut down maupun pancung raktor.
Sistem instrumentasi dan kendali lain dapat meliputi sistem
instrumentasi untuk pemantauan radiasi dan sistem kendali berupa sistem
instrumentasi dan kendali proteksi keselamatan. Sistem pemantauan radiasi
mengukur atau memantau radiasi pada titik-titik ukur di dalam tapak atau
lokasi instalasi dan mengirimkan sinyal ke sistem pengendalian. Material
radioaktif jika ada yang keluar dari instalasi diukur atau dipantau sesuai batas
yang diperbolehkan atau sebaik-baiknya. Sistem intrumentasi dan kendali
proteksi keselamatan di rancang untuk dapat mencegah kejadian tidak normal
yang dapat merusak keselamatan reaktor. Jika terjadi kejadian tidak normal
maka sistem instrumentasi dan kendali proteksi keselamatan dapat
memproteksi reaktor secara aman dan menghilangkan kejadian tidak normal
tersebut.
Pusdiklat – BATAN 200418
Reactor Safety System and Safety Classification
Selain untuk mencegah kejadian tidak normal sistem instrumentasi dan
kendali reaktor juga dirancang untuk dapat mencegah perkembangan lebih
lanjut dari kejadian tidak normal atau kecelakaan dan jika terjadi maka dapat
meminimalkan pengaruhnya atau memitigasi konsekuensinya. Sistem
pencegahan dan mitigasi kecelakaan ini dapat dikelompokan menjadi dua
yaitu sistem shut down reaktor untuk kondisi darurat dan sistem fasilitas
keselamatan terekayasa. Kedua sistem ini terpisah dari sistem instrumentasi
dan kendali yang lain untuk dapat memberikan watak ketidakgayutan sistem
(independence) sebanyak mungkin sehingga diharapkan tidak dipengaruhi
oleh kegagalan dari yang lain. Jika terjadi ketidak normalan pengoperasian
dan kondisi dalam keadaan darurat maka dapat menjadikan bahan bakar
mengalami kerusakan. Dalam hal ini diperlukan shut down reaktor dengan
menyisipkan semua batang kendali ke dalam teras reaktor secara cepat.
Seandainya kecelakaan terjadi maka sistem fasilitas keselamatan terekayasa
dirancang untuk dapat memitigasi pengaruh dari kecelakaan tersebut. Sistem
mitigasi kecelakaan tersebut meliputi sistem pendinginan teras darurat atau
ECCS dan fasilitas pengungkungan reaktor.
Kecelakaan sangatlah jarang terjadi relatif dibanding dengan transien
atau kejadian tidak normal selama operasi normal. Kecelakaan pada PLTN
dapat berdampak luas pada instalasi maupun lingkungan masyarakat
disekitarnya. Dengan kejadian yang dipostulasikan atau mengasumsikan
kecelakaan yang mungkin terjadi maka diharapkan dalam rancangan PLTN
dapat menyediakan sistem keselamatan terekayasa yang menjamin
keselamatan yang tinggi. Kecelakaan postulasi yang dilibatkan dalam
perancangan PLTN dianalisis untuk menentukan derajat keselamatan yang
terpasang di rancangan suatu PLTN. Beberapa kecelakaan yang
dipostulasikankan dapat meliputi kecelakaan terkait dengan kejadian awal
seperti tercantum dalam Tabel 3.
Kriteria yang perlu dikonfirmasikan dalam rancangan PLTN sesuai
dengan kejadian kecelakaan yang dipostulasikan dapat meliputi :
Pusdiklat – BATAN 2004 19
Reactor Safety and Safety Classification
1. Tidak ada keraguan terhadap teras meleleh maupun tidak ada
keraguan terhadap kerusakan teras yang serius;
2. Tidak ada kerusakan berlanjut atau kedua yang dapat
menyebabkan kondisi tidak normal tambahan dalam proses
kejadian kecelakaan;
3. Penghalang fisik dapat memblokir pelepasan material radioaktif
sebaik rancangannya.
Sesuai dengan maksud untuk keselamatan maka untuk mencapai ketiga
kriteria tersebut adalah dengan menjaga agar dalam proses kejadian
kecelakaan :
- teras tidak inginkan untuk rusak secara serius dan dapat didinginkan
secara penuh;
- entalpi bahan bakar tidak melewati batas spesifikasi;
- tekanan dalam pembatas tekanan pendingin reaktor tidak melewati yang
diperbolehkan;
- tekanan dalam bejana pengungkung reaktor lebih rendah dari tekanan
maksimum yang dipergunakan;
- tidak ada paparan radiasi yang serius ke masyarakat.
Tabel 3. Kumpulan kecelakaan yang dapat terjadi dan diasumsikan dalam
rancangan PLTN (PWR dan BWR)
No. Tipe kecelakaan Kejadian awalPWR BWR
1. Kehilangan
pendinginan atau
perubahan
pendinginan teras
yang sangat
serius
- LOCA
- LOFA (loss of flow
accident)
- pompa pendingin
reaktor trip
- pipa air umpan
utama pecah
- pipa uap utama
pecah
- LOCA
- LOFA (loss of flow
accident)
- pompa pendingin
reaktor trip
Pusdiklat – BATAN 200420
Reactor Safety System and Safety Classification
2. Perubahan cepat
daya reaktor atau
pemasukan
reaktivitas positif
secara tidak
normal
- pengeluaran batang
kendali dari teras
- pengeluaran batang
kendali dari teras
3. Pelepasan
material radioaktif
ke lingkungan
secara tidak
normal
- kegagalan fasilitas
pembuangan gas
radioaktif
- tabung pembangkit
uap pecah
- perangkat bahan
bakar jatuh
- LOCA
- pengeluaran batang
kendali dari teras
- kegagalan fasilitas
pembuangan gas
radioaktif
- perangkat bahan
bakar jatuh
- LOCA
- pengeluaran batang
kendali dari teras
4. Ketidaknormalan
perubahan
tekanan
pengungkung
reaktor atau
atmosfir reaktor
- LOCA
- Pembangkitan gas
dapat bakar
- LOCA
- Pembangkitan gas
dapat bakar
- Pembangkitan
beban dinamik
2.2.3. Pengungkungan
Reaktor tipe PWR mempunyai pengungkung sebagai fungsi dasar
keselamatan. Fasilitas pengungkungan tersebut dirancang untuk mengurangi
jumlah kebocoran ke lingkungan sampai pada level terendah. Hal ini
disiapkan jika uap yang dilepaskan ke bejana pengungkung akibat dari
kejadian pecahnya pipa sistem primer atau LOCA, mengandung material
Pusdiklat – BATAN 2004 21
Reactor Safety and Safety Classification
radioaktif. Komponen utama dari fasilitas pengungkungan adalah : bejana
pengungkung untuk menahan atau mengurung material radioaktif, sistem
penyemprotan untuk mendinginkan uap dan memindahkan material
radioaktifnya untuk turun ke bawah, sistem pembersih udara dari material
radioaktif sebelum dikeluarkan lewat cerobong udara ke luar.
Sistem pengungkungan di PLTN dimaksudkan memproteksi
lingkungan dari pelepasan yang tidak terkontrol, tidak terkecuali jika terjadi
kecelakaan seperti LOCA. Pemantauan oleh sistem instrumentasi di BWR
adalah temperature, tekanan, kosentrasi gas hydrogen dan oksigen di dalam
bejana pengungkung serta pemantau kebocoran pendingin dari pembatas
tekanan pendingin reaktor. Selama kejadian yang dipostulasikan seperti
LOCA maupun adanya pembebasan tekanan oleh katup keselamatan, maka
penggembosan tekanan akan memberikan tekanan tambahan pada sistem
pengungkungan karena beban massa dan tenaga yang dibebaskan tersebut.
Penurunan tekanan secara cepat pada fasilitas atau sistem pengungkungan
diperlukan dan dicirikan secara bermakna dengan adanya kondensasi uap di
kolam air. Kolam air akan menyerap uap yang dibebaskan dan
mengkondensaikannya. Untuk dapat memberikan penurunan di dalam sistem
pengungkungan maka BWR dilengkapi dengan apa yang disebut sebagai
kolam penekan (suppression pool). Instrumentasi yang diperlukan dalam
kaitan dengan fungsi kolam penekan adalah instrumentasi untuk pemantauan
level air dan temperature air kolam tersebut.
Pengungkungan di reaktor tipe BWR mempunyai perbedaan dengan
PWR seperti yang disebut di atas, yaitu di lengkapi kolam penekan sebagai
penurun tekanan pengungkung. Fungsi fasilitas pengungkungan reaktor
dirancang sama seperti di PWR yaitu untuk menurunkan sejumlah kebocoran
ke lingkungan ke tingkat yang cukup rendah jika uap yang mengandung
material radioaktif dilepaskan ke bejana pengungkung reaktor dalam kejadian
LOCA pada pipa dan lainnya yang terhubung dengan bejana tekan reaktor.
Komponen utama fasilitas pengungkungan dapat meliputi : bejana
pengungkung reaktor yang akan menampung material radioaktif jika terjadi
Pusdiklat – BATAN 200422
Reactor Safety System and Safety Classification
kecelakaan; sistem pendingin bejana pengungkung reaktor dengan
semprotan untuk mendinginkan uap terbebaskan sehingga dapat turun dan
memindahkan bagian material radioaktifnya; sistem pengendali gas dapat
bakar untuk mencegah pembakaran gas hydrogen dan oksigen yang
dibangkitkan di dalam bejana pengungung reaktor; kolam penekan untuk
mengekang kenaikan tekanan di dalam bejana pengungkung reaktor; dan
sistem perlakuan gas atau udara dari gedung reaktor yang akan di buang
lewat cerobong.
2.3. Sistem Pendinginan Teras Darurat (ECCS)
Kecelakaan di PLTN merupakan kejadian tidak normal saat operasi dan
tidak terantisipasi oleh sistem proteksi reaktor. Kecelakaan dasar rancangan
merupakan kecelakaan yang diperkirakan dalam rancangan dan di daftar
sebagai PIE untuk maksud penyetelan kondisi batas sesuai dengan struktur,
sistem dan komponen penting untuk keselamatan. Sebagai tanggapan atas
kejadian dari salah satu PIE maka pengawalan tindakan sistem keselamatan
secara otomatis yang diperlukan dalam rangka mencegah kecelakan berlanjut
menjadi semakin parah dan memitigasi konsekuensinya yang mungkin dapat
mengancam pada tingkat pertahanan berikutnya. Waktu tindakan sangatlah
penting berkaitan dengan kecepatan perkembangan dari kecelakaan. Jika
tindakan yang cepat tidak diperlukan maka tindakan secara manual dapat
dilakukan dengan pertimbangan kecukupan waktu dan prosedur yang
memadai (administrasi, operasi dan darurat) dan keandalan tindakan
tersebut.
Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa sistem pendinginan teras
darurat merupakan sistem fasilitas keselamatan yang terekayasa. Sistem ini
dirancang untuk menghadapi PIE seperti LOCA sehingga dapat memberikan
kemampuan mitigasi konsekuensi atas kejadian kecelakaan tersebut. Hal ini
diperlukan guna mendinginkan teras secara cukup pada kejadian kecelakaan
sehingga dapat meminimalkan kerusakan bahan bakar dan membatasi
Pusdiklat – BATAN 2004 23
Reactor Safety and Safety Classification
pelepasan produk reaksi pembelahan dari bahan bakar. Pendinginan tersebut
harus dapat menjamin :
- membatasi parameter untuk integritas bahan bakar atau kelongsong
bahan bakar seperti temperature tidak melewati nilai yang dapat diterima
untuk kecelakaan batas rancangan atau yang dikriteriakan dalam
rancangan;
- membatasi reaksi kimia yang mungkin sampai tingkat yang dapat diterima;
- perubahan dalam bahan bakar dan struktur internal tidak mengurangi
efektifitas maksud pendinginan teras darurat secara bermakna;
- cukup waktu untuk pendinginan teras.
Suatu contoh Implementasi ketentuan tersebut di atas memberikan
kreteria penting untuk keselamatan terkait dengan peristiwa LOCA dengan
memfungsikan ECCS yaitu :
- teras tidak diinginkan rusak tapi didinginkan secara penuh dan kriteria
khusus (seperti temperatur kelongsong maksimum tidak lebih dari 1200 oC, ketebalan lapisan film oksida pada kelongsong tidak lebih dari 15 %
ketebalan kelongsong bahan bakar )
- jumlah pembangkitan hidrogen saat kelongsong dan material struktur
bereaksi cukup kecil untuk memblokir hidrogen terbakar (jumlah oksidasi
kelongsong bahan bakar kurang 1 % dari seluruh kelongsong bahan bakar
yang ada)
- deformasi bahan bakar yang terjadi tidak mengganggu perpindahan panas
sisa dalam periode yang cukup lama.
2.3.1. ECCS PWR
ECCS merupakan sistem yang dirancang di PWR untuk dapat
menginjeksikan larutan Boron sebagai racun atau penyerap neutron ke dalam
teras reaktor. Hal ini dilakukan untuk menghindari kerusakan batang bahan
bakar oleh karena suatu kecelakaan akibat keluarnya air pendingin dari teras
Pusdiklat – BATAN 200424
Reactor Safety System and Safety Classification
reaktor seperti pecahnya pipa atau di sebut sebagai kecelakaan kehilangan
air pendingin (loss of coolant accident, LOCA). Injeksi air pendingin
mengandung larutan Boron ini juga dapat dikatakan sebagai penambahan air
ke sistem primer (make up). ECCS di PWR meliputi sistem injeksi tekanan
tinggi, sistem injeksi dari akumulator, dan sistem injeksi tekanan rendah
(sistem pemindah panas berlebih).
Tangki air injeksi
Larutan asamboron
Akumulator
Wadahpensirkulasi ulang
pada bejanapengungkung
Pompa injeksitekanan tinggi
Pompa injeksitekanan rendah
Bejana tekanreaktor
Bejanapengungkung
reaktor
Gambar 5. Sistem pendinginan teras darurat sebagai sistem keselamatan
terekayasa pada PWR (diagambar ulang dari [5]).
2.3.2. ECCS BWR
ECCS dirancang di BWR untuk dapat menginjeksikan air secukupnya
ke dalam reaktor jika adanya suatu kejadian kecelakaan (misal : kehilangan
air pendingin akibat pecahnya pipa dan lainnya yang terhubung dengan
bejana tekan reaktor dan menyebabkan level air reaktor berkurang) yang
akan menyebabkan batang bahan bakar mengalami kerusakan. ECCS
mempunyai kemampuan otomatis menginjeksikan air ke dalam reaktor dalam
kasus level air menurun dan terdiri atas 4 sistem. ECCS dapat terdiri atas : 1)
Pusdiklat – BATAN 2004 25
Reactor Safety and Safety Classification
sistem penyemprot teras dengan tekanan tinggi, 2) sistem penyemprot teras
reaktor dengan tekanan rendah, 3) sistem injeksi pendingin tekanan rendah
dan 4) sistem penurun tekanan secara otomatis yang menyertai selama
injeksi air dengan menurunnya tekanan reaktor.
Batangkendali
Tankippenyimpankondensat
Pompapenyemprot
tekanan tinggi
Pompapenyemprot
tekanan rendah
Pompa injeksipendingin
tekanan rendah
Tanki Katupkeselamatan relief
uap utama
1
23
4
Air kolam penekan
Bejana pengungkungreaktor
Bejana tekan reaktor
Gambar 6. Sistem pendinginan teras darurat sebagai sistem keselamatan
terekayasa pada BWR (diagambar ulang dari [5]).
Pusdiklat – BATAN 200426
Reactor Safety System and Safety Classification
BAB IIIKLASIFIKASI KESELAMATAN STRUKTUR, SISTEM DAN
KOMPONEN
3.1. Pendahuluan
Pada instalasi PLTN pengelompokan struktur, sistem dan komponen
(SSK) perlu untuk diidentifikasi dan diklasifikasikan. Secara umum
pengelompokan SSK dapat dibedakan terkait atau penting untuk keselamatan
dan SSK tidak terkait dengan keselamatan. Semua SSK termasuk perangkat
lunak untuk instrumentasi dan kendali yang penting untuk keselamatan
diidentifikasi dan diklasifikasikan berdasarkan fungsi keselamatan dan
memperhatikan kepentingannya untuk keselamatan instalasi. SSK di
dirancang, dikonstruksi dan dijaga untuk mencapai kualitas dan keandalan
yang sesuai dengan klasifikasi keselamatannya. Metoda klasifikasi SSK yang
penting untuk keselamatan terutama melalui metoda deterministik yang
dilengkapi dengan metoda probabilistik dan keputusan para pakar keteknikan
dengan memperhatikan beberapa hal berikut :
1. Fungsi keselamatan yang dilakukan oleh SSK;
2. Konsekuensi kegagalan SSK dalam melakukan fungsinya;
3. Probabilitas fungsi keselamatan yang dilakukan oleh SSK selagi
diminta untuk berfungsi;
4. Waktu yang menyertai PIE atau periode yang dilalui PIE yang akan
dilakukan oleh SSK selagi diminta untuk berfungsi.
Dalam rancangan PLTN perlu diperhatikan pula bahwa terjadinya kegagalan
sistem yang diklasifikasikan lebih rendah tidak akan menyebar atau
mempengaruhi ke sistem yang diklasifikasikan lebih tinggi.
Klasifikasi keselamatan dalam hal ini mengandung arti bahwa
pengelompokan SSK di dalam instalasi nuklir didefinisikan sesuai dengan
fungsi keselamatan SSK untuk keselamatan instalasi nuklir tersebut. Fungsi
Pusdiklat – BATAN 2004 27
Reactor Safety and Safety Classification
keselamatan dari SSK merupakan perwujudan pencapaian tujuan
keselamatan yang meliputi keselamatan proteksi radiasi dan keselamatan
teknis.
Fungsi keselamatan proteksi radiasi suatu SSK adalah kemampuan
SSK tetap bisa menjamin dalam kondisi operasi normal bahwa paparan
radiasi di dalam instalasi nuklir maupun akibat pelepasan material radioaktif
dari dalam instalasi nuklir, terjaga tetap rendah serta dibawah batas yang
diperbolehkan dan mampu memitigasi penyebaran paparan radiasi akibat dari
suatu kecelakaan.
Fungsi keselamatan teknis SSK adalah kemampuan teknis SSK
dalam;
1. Mencegah kecelakaan di dalam instalasi nuklir dengan
derajat kepercayaan yang tinggi;
2. Menjamin bahwa konsekuensi radiologis jika ada minor (kecil
sekali) untuk semua kecelakaan dasar desain dan dalam
batas-batas yang diperbolehkan;
3. Menjamin bahwa tidak ada konsekuensi radiologis yang
serius untuk semua kecelakaan parah yang ditujukan pada
desain;
4. Menjamin bahwa sangat jarang terjadi suatu kecelakaan
parah yang dapat menyebabkan konsekuensi radiologis yang
secara ekstrim kecil.
Didalam perkembangan desain reaktor, pertimbangan kecelakaan
parah dapat dimasukan ke dalam desain dengan fungsi keselamatan teknis
dari SSK yang menjamin bahwa konsekuensi radiologis kecelakaan tersebut
tidak bermakna. Dengan demikian maka klasifikasi keselamatan tersebut di
atas berdasarkan fungsi keselamatan yakni SSK yang berfungsi untuk
mencegah terjadinya kondisi kecelakaan dan SSK yang berfungsi untuk
memitigasi konsekuensi kecelakaan.
Pusdiklat – BATAN 200428
Reactor Safety System and Safety Classification
Fungsi keselamatan sesuai pengelompokan untuk pemenuhan
persyaratan atau ketentuan rancangan PLTN oleh IAEA adalah :
a = mencegah transien reaktivitas yang tidak dapat diterima ;b = Menjaga reaktor dalam kondisi shut down yang aman setelah
tindakan semua shut down;c = shut down reaktor untuk mencegah kejadian operasional
terantisipasi menjadi kecelakaan dan shut down reaktor untuk
mitigasi konsekuensi kondisi kecelakaan;d = melaksanakan shut down reaktor setelah reaktor mengalami
LOCA, hal ini dilakukan untuk mengijinkan pendinginan yang dapat
diterima teras reaktore1 = Menjaga kecukupan pengumpulan pendingin reaktor selama dan
setelah kondisi kecelakaan yang tidak meliputi kegagalan
pembatas tekanan pendingin reaktore2 = Menjaga kecukupan pengumpulan pendingin reaktor saat
beroperasi;f = Pemindahan panas dari teras setelah kegagalan pembatas
tekanan pendingin reaktor dalam rangka membatasi kerusakan
bahan bakarg = Pemindahan panas sisa selama keadaan operasi dan kondisi
kecelakaan dengan kondisi pembatas tekanan pendingin reaktor
masih utuh termasuk (h)h = Pemindahan panas dari sistem keselamatan lain ke pemindah
panas akhir;i = Menjamin fungsi pendukung penting untuk sistem keselamatan
(misal listrik, pneumatik, catu daya hidrolik, lubrikasi) seperti dalam
kelompok fungsi j dan k;j = Menjaga integritas yang dapat diterima kelongsong bahan bakar
dalam teras reaktork = menjaga integritas pembatas tekanan pendingin reaktorl = Pembatasan pelepasan radioaktif dari pengungkung saat kondisi
kecelakaanm = Pembatasan pelepasan radioaktif dari sumber-sumber keluar
pengungkung reaktor selama dan setelah kondisi kecelakaann = Pembatasan pelepasan limbah radioaktif dan material radioaktif di
Pusdiklat – BATAN 2004 29
Reactor Safety and Safety Classification
udara di bawah nilai batas yang diijinkan untuk semua kondisi
operasi.o = Menjaga kondisi lingkungan yang terkendali di dalam instalasi
PLTN untuk operasi sistem keselamatan dan kenyamanan personil
yang diperlukan untuk kinerja pengoperasin penting untuk
keselamatanp = Kendali pelepasan radioaktif dari bahan bakar terirradiasi yang
ditransportasikan atau disimpan di luar sistem pendingin reaktor
tetapi masih di dalam tapak PLTN (diluar pengungkung) untuk
semua kondisi operasi q = Pemindahan panas peluruhan dari bahan bakar yang disimpan di
luar sistem pendingin reaktor tetapi masih di dalam tapak PLTNr = Menjaga subkritikalitas bahan bakar terirradiasi yang disimpan di
luar sistem pendingin reaktor tetapi masih di dalam tapak PLTNs = Mencegah kegagalan atau membatasi konsekuensi kegagalan
komponen atau struktur yang kegagalannya merusakkan fungsi
keselamatan
3.2. Prinsip Klasifikasi Keselamatan
Klasifikasi SSK disebutkan dalam kelas-kelas keselamatan yang dapat
dibedakan menjadi 4 kelas sesuai fungsi keselamatannya. Klasifikasi ini
dipersyaratkan terkait aspek perancangan termasuk dalam pemilihan bahan,
rancangan mekanik, kualitas, fabrikasi dan inspeksi.
3.2.1. Kelas keselamatan 1
Kelas keselamatan yang berfungsi sewaktu tindakan sistem
keselamatan tidak ada untuk mencegah dari pelepasan fraksi produk reaksi
berantai di teras yang terkumpul ke lingkungan. Fungsi keselamatan ini
termasuk :
Pusdiklat – BATAN 200430
Reactor Safety System and Safety Classification
- menjaga integritas pembatas tekanan pendingin reaktor (dikelompokkan
(k));
- melaksanakan shut down reaktor setelah reaktor mengalami LOCA, hal ini
dilakukan untuk mengijinkan pendinginan yang dapat diterima teras
reaktor (dikelompokkan (d)).
Persyaratan rancangan untuk kelas keselamatan 1 adalah kelas keselamatan
paling tinggi untuk komponen-komponen PLTN. Kelas keselamatan 1 untuk
ketentuan rancangan dapat di acu dari code standar seperti ASME Bab III,
bagian 1, sub bab NB.
3.2.2. Kelas keselamatan 2
Kelas keselamatan SSK yang berfungsi sewaktu diperlukan untuk
memitigasi konsekuensi kecelakaan atau sebab produk reaksi berantai yang
terkumpul dalam teras ke lingkungan. Konsekuensi kegagalan fungsi
keselamatan SSK kelas keselamatan 2 perlu dipertimbangkan setelah
kegagalan awal fungsi keselamatan yang lain.
- fungsi keselamatan yang penting untuk mencegah dari perkembangan
kondisi kejadian operasi yang terantisipasi ke kondisi kecelakaan
(dikelompokkan (h), (i), (o) kecuali fungsi keselamatan tersebut
mendukung fungsi keselamatan yang lain);
- fungsi keselamatan lain yang kegagalannya dapat berakibat menghasilkan
pelepasan yang besar fraksi produk reaksi berantai dan probabilitas fungsi
keselamatan sangat diperlukan contoh seperti sistem pemindah panas
sisa reaktor.
Fungsi keselamatan dapat meliputi kelompok :
k (1) = menjaga integritas pembatas tekanan pendingin reaktor dan (1)
berarti kegagalannya dapat dikompensasi oleh sistem penambah
air (make up) c = shut down reaktor untuk mencegah kecelakaan atau mitigasi
Pusdiklat – BATAN 2004 31
Reactor Safety and Safety Classification
konsekuensi kecelakaan;e1 = Menjaga pendingin reaktor terkumpul saat kecelakaan yang tidak
meliputi kondisi LOCAf = Pemindahan panas dari teras setelah LOCAg = Pemindahan panas sisa selama keadaan operasi dan kondisi
kecelakaan tanpa LOCAl = Pembatasan pelepasan radioaktif dari pengungkung saat kondisi
kecelakaan
Rancangan kelas keselamatan 2 kurang bersifat membatasi seperti pada
kelas keselamatan 1. Akan tetapi kelas keselamatan 2 ini merupakan
persyaratan yang ditujukan untuk komponen PLTN. Kelas keselamatan 2
untuk ketentuan rancangan dapat di acu dari code standar seperti ASME Bab
III, bagian 1, sub bab NC.
3.2.3. Kelas keselamatan 3
Fungsi keselamatan yang mendukung fungsi keselamatan dalam
kelas 1, 2 dan 3. Pencantuman dalam kelas keselamatan 3 dipertimbangkan
dari kelas keselamatan 1 atau 2 adalah karena konsekuensi kegagalan fungsi
pendukung tersebut tidak akan menyebabkan kenaikan langsung paparan
radiasi. Fungsi keselamatan untuk mencegah paparan radiasi ke masyarakat
atau personil pekerja di tapak melewati dari nilai batas yang diijinkan. Fungsi
keselamatan diluar sistem pendingin reaktor dan dikaitkan dengan kendali
reaktivitas pada skala waktu yang lebih rendah dari pada fungsi kendali
reaktirvitas dalam kelas keselamatan 1 dan 2. Demikian juga fungsi
keselamatan yang dikaitkan dengan penjagaan subkritikalitas bahan bakar
yang disimpan diluar sistem pendingin reaktor dan dengan pemindah panas
peluruhan dari bahan bakar terirradiasi yang disimpan diluar sistem pendingin
reaktor. Fungsi keselamatan tersebut meliputi kelompok :
a = menjaga transien reaktivitas yang dapat diterima ;b = Menjaga reaktor dalam kondisi shut down yang aman setelah
Pusdiklat – BATAN 200432
Reactor Safety System and Safety Classification
tindakan semua shut down;e2 = Menjaga pengumpulan pendingin reaktor saat beroperasi;h = Pemindahan panas dari sistem keselamatan lain ke pemindah
panas akhir;i = Menjamin fungsi pendukung penting untuk sistem keselamatan
(misal listrik, pneumatik dan lain-lain);m = Pembatasan pelepasan radioaktif dari sumber-sumber keluar
pengungkung reaktoro = Menjaga kondisi lingkungan untuk keselamatan sistem dan
kenyamanan personilp = Kendali pelepasan radioaktif saat operasi dari bahan bakar
terirradiasi di luar pengungkungq = Pemindahan panas peluruhan dari bahan bakar yang disimpan di
luar sistem pendingin reaktorr = Menjaga subkritikalitas bahan bakar terirradiasi yang disimpan di
luar sistem pendingin reaktorn = Pembatasan pelepasan radioaktif di bawah nilai batas yang
diijinkan selama kendisi operasi.
Ketentuan rancangan kelas keselamatan 3 kurang bersifat membatasi seperti
pada kelas keselamatan 2 dan menyerupai kelas keselamatan 4 dengan
tambahan terkait dengan keselamatan. Kelas keselamatan 3 untuk ketentuan
rancangan dapat di acu dari code standar seperti ASME Bab III, bagian 1, sub
bab ND.
2.2.4. Kelas keselamatan 4
Kelas keselamatan 4 merupakan kelas keselamatan SSK yang
mempunyai fungsi keselamatan diluar kelas keselamatan 1,2 dan 3. Fungsi
keselamatan dalam kelas ini membatasi pelepasan radioaktif dibawah nilai
batas yang diijinkan selama kondisi operasi (di kelompokan dalam n(2),
hanya komponen yang kegagalannya tidak akan menghasilkan paparan yang
melewati batas yang diijinkan).
Ketentuan rancangan untuk kelas keselamatan 4 konsisten dengan
code dan standar yang paling tinggi untuk instalasi pembangkit tenaga listrik
Pusdiklat – BATAN 2004 33
Reactor Safety and Safety Classification
non nuklir dengan tambahan ketentuan rancangan yang terkait dengan
keselamatan. Contoh ketentuan rancangan dalam code dan standar
ANSI/ASME untuk pipa bertekanan B31.
k
d
k(1)
c
e1
f
g
l
ab
e2himn1
op
qr
n2
1
2
3
4 KelasKeselamatan
SSK
s
Gambar 7. Matrik Kelas keselamatan SSK sesuai fungsi keselamatan.
BAB IVKESELAMATAN REAKTOR RISET
4.1. Pendahuluan
Reaktor Riset adalah reaktor nuklir yang terutama digunakan untuk
pembangkitan dan penggunaan fluk neutron dan radiasi pengion yang
selanjutnya dimanfaatkan dalam berbagai kegiatan riset dan penggunaan
lain, misalnya produksi radioisotop maupun pendidikan. Secara umum aspek
keselamatan yang harus dipenuhi adalah dipenuhinya tujuan umum
keselamatan.
Tujuan umum dari semua pertimbangan keselamatan tersebut adalah
melindungi individu, masyarakat dan lingkungan dari bahaya radiologis
Pusdiklat – BATAN 200434
Reactor Safety System and Safety Classification
dengan cara melengkapi sistem pertahanan yang efektif pada seluruh fasilitas
nuklir
Sistem pertahanan yang dimaksud adalah berbagai tindakan dan
perangkat untuk mempertahankan fasilitas nuklir dari ancaman tersebarnya
bahan nuklir yang radioaktif secara tak terkendali dari kungkungannya.
Prinsip dasar yang dianut untuk sistem pertahanan ini dikenal sebagai Prinsip
Pertahanan Berlapis (defense-in-depth principles). Prinsip ini didasarkan pada
tiga aspek : pencegahan (prevention), perlindungan (protection) dan
pembatasan akibat (mitigation). Secara teknis, prinsip dasar ini dapat
diimplementasikan dengan berbagai cara dan bentuk, baik dalam bentuk
perangkat keras maupun perangkat lunak.
Secara umum persyaratan penting untuk keselamatan rancangan reaktor riset
dapat meliputi :
• penerapan konsep pertahanan berlapis dalam rancangan;
• komponen, sistem dan struktur dengan keandalan tinggi;
• pertimbangan khusus dalam rancangan untuk meminimalkan paparan
radiasi pada personil;
• klasifikasi komponen, sistem dan struktur termasuk perangkat lunak
yang penting untuk keselamatan sesuai dengan makna
keselamatannya;
• ciri yang dapat meminimalkan kemungkinan kegagalan akibat sebab
bersama seperti ketidak-tergantungan, pemisahan dan keragaman
komponen/sistem;
• teknologi yang telah terbukti atau terkualifikasi oleh pengalaman atau
pengujian atau kedua-duanya, memenuhi aturan yang konservatif;
• ciri keselamatan teknis dan keselamatan diri;
• konsep rancangan gagal aman sejauh dapat diterapkan.
Sedangkan persyaratan penting lain untuk keselamatan rancangan
dan operasi sesuai dasar-dasar keselamatan reaktor penelitian adalah
berkaitan untuk eksperimen (penelitian, irradiasi) dan modifikasi.
Pusdiklat – BATAN 2004 35
Reactor Safety and Safety Classification
Keselamatan rancangan eksperimen atau modifikasi dapat berupa hal yang
penting untuk keselamatan reaktor seperti peralatan eksperimen dapat di
pasang dan dioperasikan tanpa menimbulkan gangguan atau kompromi
terhadap keselamatan reaktor dan selama keadaan operasi reaktor paparan
radiasi terhadap personil dan anggota masyarakat masih di dalam batas laju
dosis yang diijinkan.
Persyaratan untuk keselamatan terhadap operasi reaktor
memperhatikan batasan kondisi operasi yang telah ditetapkan di dalam
laporan analisis keselamatan. Batasan spesifik dan ketentuan perlengkapan
untuk pengoperasian reaktor yang aman dan untuk hal yang berkaitan
dengan kondisi tidak normal yang disebut sebagai spesifikasi. Spesifikasi
teknis mewakili keseluruhan hal teknis yang mendalam tentang
pengoperasian reaktor yang aman.
Batasan keselamatan dispesifikasikan untuk variabel yang dapat
diamati dan dikaitkan dengan kinerja termal dan hidrolika dalam teras reaktor
seperti ; daya reaktor, distribusi daya, laju alir sistem pendingin primer,
temperatur inlet pendingin reaktor dan level air kolam reaktor.
Sedangkan untuk mengendalikan operasi tetap dalam kondisi yang
aman maka diperlukan batasan aktuasi sistem keselamatan. Pengendalian
kondisi ini dilakukan oleh aktuasi ; sistem proteksi reaktor dan sistem isolasi
pengungkung. Sistem proteksi reaktor berfungsi untuk memantau dan
memproses berbagai variabel yang penting untuk keselamatan instalasi
reaktor dan secara otomatis melakukan proteksi awal untuk menjaga instalasi
reaktor tetap berada pada batas-batas keselamatan. Aktuasi tersebut berupa
trip reaktor oleh karena terjadi salah satu dari :
4.2. Instrumentasi dan Kendali
Sistem instrumentasi dan kendali reaktor riset dirancang untuk dapat
berfungsi dari kondisi padam (shut down), mulai beroperasi (start up) sampai
dengan kondisi daya penuh. Apabila terjadi anomali pengoperasian reaktor
atau transien lain, sistem instrumentasi dan kendali harus dapat
Pusdiklat – BATAN 200436
Reactor Safety System and Safety Classification
mengendalikan operasi reaktor pada kondisi aman. Jika diperlukan maka
harus mampu mengaktuasi sistem keselamatan untuk tindakan keselamatan
operasi atau kondisi pancung reaktor (scram).
Sistem proteksi reaktor sebagai bagian tindakan keselamatan operasi
reaktor merupakan sistem yang memantau operasi reaktor dan seandainya
ada abnormalitas maka sistem ini secara otomatis akan melakukan inisiasi
tindakan proteksi atau preventif terhadap kondisi tidak aman.
4.3. Sistem keselamatan Reaktor Riset
Reaktor penelitian dirancang dan dibangun dengan peryaratan-
persyaratan keselamatan dengan demikian kegiatan pemanfaatan reaktor
tidak mengancam keselamatan pekerja dan masyarakat. Konsep pertahanan
berlapis diterapkan pada rancangan reaktor riset. Beberapa hal yang terkait
dengan sistem keselamatan reaktor dapat meliputi hal berikut :
a) Sebagai tindakan pencegahan (prevention) melalui : pemilihan material
yang bermutu sesuai fungsi keselamatan, pendekatan perancangan yang
konservatif;
b) Keselamatan reaktor bertumpu pada sifat keselamatan diri (inheren
safety)
c) Sistem pancung (scram) merupakan sistem keselamatan yang utama
semua reaktor nuklir termasuk reaktor riset. Pemancungan dapat
dilakukan dengan moda manual maupun otomatis. Sebagai tindakan
keselamatan atau proteksi reaktor, sistem pancung dihubungkan dengan
sistem proteksi reaktor sebagai bagaian sistem instrumentasi dan kendali
reaktor berupa sensor-sensor dan kanal pengukuran parameter operasi
(fluk neutron, temperatur bahan bakar, pendingin primer, level ketinggian
air kolam reaktor);
d) Pendingin kolam selain berfungsi sebagai pendingin kondisi normal,
bersama-sama dengan tangki reaktor, beton kolam dan sistem ventilasi
Pusdiklat – BATAN 2004 37
Reactor Safety and Safety Classification
serta gedung reaktor berfungsi sebagai perisai radiasi dan pengungkung
material radioaktif;
e) Sistem proteksi reaktor juga dihubungkan dengan sistem peringatan
dini/alarm yang akan memberikan peringatan secara awal pada operator
adanya kejadian parameter operasi tertentu melampaui harga batas
operasi. Hal ini diperlukan untuk tindakan keselamatan lebih dini dan atau
melakukan tindakan perbaikan meskipun tidak harus mengaktifkan sistem
keselamatan reaktor.
Sedangkan reaktor riset dapat pula dilengkapi seperti sistem
keselamatan teknis (engineered safety features) yang menyerupai di PLTN
dimana dirancang untuk dapat mengatasi dalam segala kondisi, reaktor harus
dapat dimatikan/di scram, panas dan panas peluruhan dapat dipindahkan
atau dibuang secara sempurna serta zat radioaktif yang timbul (bila terjadi)
harus dapat dikungkung dalam sistem pengungkungan yang ada. Tujuan
utama adalah memitigasi konsekuensi kecelakaan yang dipostulasikan
seperti pelepasan kecelakaan radionuklida ke lingkungan. Dengan demikian
sistem ini sebagai back-up keselamatan yang telah ada dari aspek disain
teras, batasan pendingin reaktor dan sistem proteksinya. Sistem
keselamatan teknis dapat meliputi ;
• ECCS (contoh TRIGA 2000 Bandung untuk menghadapi kejadian
LOCA)
• Sistem Pemindahan Panas atau Panas Peluruhan;
• Sistem Penjagaan Integritas Kolam Reaktor;
• Sistem Penjagaan Fungsi Pengungkungan (Safety Enclosure) contoh
di RGS-GAS;
• Sistem Pemadaman (Shut Down) Reaktor, Pemantauan, Sistem
Kendali dan Penyediaan Catu daya Listrik Darurat.
4.4. Keselamatan Radiologis
Pusdiklat – BATAN 200438
Reactor Safety System and Safety Classification
Perlindungan terhadap personil, masyarakat dan lingkungan dari
bahaya radiologis yang dapat ditimbulkan memerlukan proteksi radiasi.
Prinsip proteksi radiasi ini adalah membatasi paparan radiasi serendah
mungkin (as low as reasonably acheivable, ALARA). Oleh karena itu
diperlukan seperti perisai biologi yang cukup, dan ditempatkan di dalam
gedung yang tertutup, berventilasi dan bertekanan negatif terhadap tekanan
luar. Ketebalan bahan struktur gedung juga memberikan perisai terhadap
paparan radiasi dalam hal ini dipergunakan sebagai bagian dari sistem
pengungkungan. Selain itu diberbagai posisi di sekitar dan di dalam gedung
reaktor dipasang sejumlah alat pemantau radiasi. Detektor-detektor ini
dihubungkan dengan sistem peringatan dini untuk mengantisipasi bila terjadi
aktivitas atau pelepasan material radiokatif yang berlebihan.
Selama pengoperasian normal, kelengkapan adanya difuser dapat
pula diperlukan di dalam reaktor yaitu alat yang menyemburkan sebagian air
pendingin yang masuk ke reaktor di atas teras reaktor atau seperti
pemanfaatan apa yang disebut sistem lapisan air hangat. Hal ini untuk
mencegah dan atau menghambat laju difusi gas-gas dengan laju paparan
cukup tinggi sampai ke atas permukaan kolam reaktor.
Pusdiklat – BATAN 2004 39
Reactor Safety and Safety Classification
Halaman ini sengaja dikosongkan
Pusdiklat – BATAN 200440
Reactor Safety System and Safety Classification
BAB VPENUTUP
Tujuan dan fungsi keselamatan dasar untuk keselamatan reaktor nuklir
merupakan bagian penting yang harus dicapai oleh instalasi PLTN maupun
reaktor riset. Sistem keselamatan reaktor daya maupun riset merupakan
bagian penting dari instalasi yang ditujukan untuk mencapai masud tersebut.
Demikian pula pengunaan SSK sesuai klasifikasi keselamatannya untuk
memberikan jaminan atas implentasi konsep pertahanan berlapis dan
penghalang ganda yang andal dan fungsi keselamatan sesuai tujuan
keselamatan.
Bahan diklat ini walaupun tidak sempurna dalam menjelaskan secara
keseluruhan atau dalam pemaparan belum lengkap, namun harapan bahan
diklat ini dapat memenuhi secara mendasar maksud dan tujuan diklat.
Pusdiklat – BATAN 2004 41
Reactor Safety and Safety Classification
Halaman ini sengaja dikosongkan
Pusdiklat – BATAN 200442
Reactor Safety System and Safety Classification
DAFTAR PUSTAKA
1. R.T.Lahey, Jr & F.J. Moody, “ The thermal hydraulics of A Boiling
Water Nucelaer reaktor”, ANS, !993.
2. IAEA, “ The Safety of Nuclear Instalation”, Safet fundamental, Safety
Series No.110.
3. IAEA, “Safety of nuclear Power plants : Design”, Safety Standards
Series No.NS-R-1.
4. IAEA, “Instrumentation and Control Sistems Impoertant to Safety in
Nuclear Power Plants”, DS252.
5. MITI, “Serial Publication : Nuclear Power Plant Safety
Demonstration/Analysis” .
6. “nuclear power reaktor instrumentation sistems”, handbookVol1 dan
Vol2,1974.
7. Anonym, “Safety Requirement of Research Reaktors”, Draft Safety
Requirements DS272, IAEA Safety Standards Series, April 2003.
8. Anonym, “Safety in The Utilization and Modification of research
reaktors”, Safety Guide SS No.35-G2, IAEA, Viena,1994.
9. Anonym,”Multipurpose Research Reaktor GA Siwabessy”, Rev.8,1999.
10. IAEA, “Basic Safety Principles for nuclear Power Plants”, 75-INSAG-3
rev.1, INSAG-12,1999.
11. IAEA, “Code on the safety of Nuclear Research Reaktors: Design”,
Safety Series No.35-S1,1992.
12.Kamajaya dkk, LAK akhir Reaktor TRIGA 2000 Bandung, LP 01 RE
001, Puslitbang Teknik Nuklir, Bandung 2001.
Pusdiklat – BATAN 2004 43