RANCANGAN PEMINDAH TARGET SISTEM RABBIT

Rancangan Pemindahan
Edison Sihombing, dkk

target Sistem Rabbit

RANCANGAN PEMINDAH TARGET SISTEM RABBIT
Edison

Sihombing,

Djaruddin

Hasibuan

Pusat Reaktor Serba Guna

ABSTRAK
RANCANGAN PEMINDAH TARGET SISTEM RABBIT. Saat ini, pemindahan target hasil iradiasi
dari isotope cell ke ruang cacah dilakukan dengan menggunakan transfer cask membutuhkan waktu
minimum 15 menit. Keadaan seperti ini merupakan kendala dalal11 proses pencacahan pada target
yang menghasilkan

radio nuklida dengan umur pendek (orde detik). Untuk mengatasi kendala
tersebut serta untuk menyempurnakan
fasilitas iradiasi yang ad~, telah dilakukan perancangan
pemindah target dari isotope cell sampai ruang cacah. Instalasi yang direncanakan memerlukan pipa
dengan panjang 30 m, diameter luar 42 mm serta blower dengan daya 0,965 kW. Waktu
pemindahan dari isotope cell ke ruang cacah sesuai dengan yang diharapkan sebesar 3 detik. Dari
uraian dalam tulisan ini dapat disimpulkan bahwa rancangan ini layak untuk direalisasikan.

ABSTRACT
DESIGN A RABBIT TRANSFER SYSTEM'S TRANSPORT. Nowadays, transfer of irradiated targets
from isotope cell to the counting room is carried out make transfer cask, and It needs at least 15
minutes. This condition is considered as constraint to transfer short radio nuclides (in the range of
seconds). To overcome the problem and to improve the capability of the existing irradiation facility,
design of the target handling mechanism has been completed. The system designed required 30 m
length of AI-pipe; 42 mm 00; and 0.965 kW air blower. Transfer time of the target from isotope cell
to the counting room is 3 second.. This paper concluded that this design is feasible to realized.

modifikasi

PENDAHULUAN


tersebut

penanganan
Saat

k

dalam
cover

ini,

isotop
wall

cell

dan


yang

sehingga

cover

lock

dengan

mung kin
yang

Sistem

dan

lebih

tersebut


di

modifikasi

digunakan
mempunyai

pemindahan

kesulitan

Untuk mengatasi
atas,

sistem

isotope

maka

pemindah

penerimaan

cell

di ruang

rangka

cask

pelayanan
maka

dibahas

waktu

mekanis


acuan digunakan

cask

dari sistem

yang

standard

iradiasi

detik.

Dalam

dan

sistem


sistem

mencakup

double

mutu

rabbit

pemindah

ini,

target

Perancangan

seluruh


aspek

diusulkan,

sebagai

ASME,

ASTM

dan

AISC.

secara

TEOR!
Parameter


dengan

diletakkan di

cacah sehingga

pengguna

$istem rabbit ini perlu diadakan.

dirancang

sedangkan

bagi

perancangan

3


efisiensi

yang

dalam

cuplikan

sekitar

untuk

keterbatasan

telah

mungkin
meningkatkan

dilakukan


sesudah

menit

transfer

sistem rabbit. Terminal pengiriman
dalam

15

penanganan

menyebabkan

pengangkutan,

sesingkat

double

transfer

berat 1,5 Ton yang dilakukan

manual

dari

tersebut dibutuhkan

kurang

cuplikan

pendek.

dengan

kegiatan

tidak

menangani

dilakukan

lama

paruh

cuplikan

menggunakan

untuk melakukan
waktu

pengeluaran

mampu

cuplikan

terminal

9 -1

antara lain diamater

berat

dari

dalam
sistem

rabbit normal.

TKRR-9
Hal

dibutuhkan
karakteristik

ini

penghantar

dengan

yang
adalah

perancangan

9 -8

(Dp).

maksimum

diameter
dari

luar
kapsul

dalam pipa
kapsuJ

(D~),

ditambah

Proslding Seminar ke-3 T eknologi dan Keselamatan
PPTKR -PRSG, Serpong, 5 -6 September 1995

cuplikan(/¥),

radius lengkungan

penghantar

(Rmin.) dan

penghantar
dan

minimum

pipa

dalam

pipa

diameter

cepat (drc). Pengangkutan

cuplikan

hembusan
yang

PL TN serta Fasilitas Nuklir

dilakukan

udara

berada

dalam

udara bertekanan.

pipa

dihembus

kapsul

Waktu

dengan

angkut

mengimbangi

dibutuhkan

untuk

lokasi

gaya berat kapsul ditambah berat

cuplikan adalah:
Hp = W/A
dimana

(2)

~V = berat

maksimum

dari

kapsul

adalah

pada

dinyatakan dalam persamaan

sisi masuk

(vo)

dimana

R = konstanta

komposisi

gas.

oR. T 0= Temperatur

sembarang

titik

dengan

Head

tekan

udara

pipa tekan

yang sarna,
sId

maka

(6),

akan

isotop

cell

daya

blower

yang dibutuhkan

pacta terminal

pengiriman

di

Pada

yang

dengan
dapat

rumus-

diketahui

dibutuhkan
ditambah

ke ruang

untuk

cuplikan

cacah,

dan

rumus (7) waktu angkut

dapat ditentukan.

Metode
target

udara adiabatik,

udara

ditentukan

di

1.

pipa

berdasarkan

laju

dengan cara membandingkan

rabbit

ini

sistem

pemindah

dilakukan

dengan

sebagai berikut :

Penetuan tata letak instalasi

dan pembuatan

gambar dasar.

Ii p =

dalam

perancangan

sistem

tahapan-tahapan

(4)

2. Perancangan

pemipaan.

3.

blower pemindah udara.

Perancangan

4. Perancangan

terminal

pengiriman

dan

penerimaan.

aliran udara pacta pipa penghantar sistem rabbit
cepat.

(1)

dengan menggunakan

dan sisi keluar,

penghantar(w),

dapat diabaikan.

dari ruang

tekanan udara pada sisi mas,uk

aliran

konstan

tekanan

dengan berat kapsul dan data-data

iradiasi

k

Laju

adalah

rugi-rugi

di

METODEPERACANGAN

k' = konstanta

perbandingan

lain

kapsul

dihitung dengan rumus berikut:
k-l
-k-l
H = (PQVOI-)(C
p k ,) [2]
dimana

aliran

pendisainan

kata

mendorong

dalam satuan psia.

dari

dianggap

udara

besaran

dalam satuan oR = 460+oF. Po= Tekanan udara

diambil

dapat

kecepatan

pada

udara

yang

yang

0626)

(3)

untuk udara = 53.34 ft Ib/16 oR

= 1715 ft Ib/slug

udara

(ruang

zat alir

6SoF. Hal

rumus

yang tergantung

ini

bahwa

lingkungan

berikut :

vo = RTo / Po

V =

sebagai gas ideal dengan temperatur

sepanjang
udara

perancangan

sekitar

prinsipnya,
spesifik

(7)
pipa penghantar,

ini berarti

atau

ditambah cuplikan.

Volume

rumus (7) berikut:

S = Panjang

digunakan
yang

dihitung

t

Dalam

tekan

dibutuhkan(t)

kecepatan.

(1)

4
Head

yang

S = V x

2
Ok

(6)

dengan menggunakan

tekan dari

dimana

n

(Bhp), dihitung

Bhp = w. H 1550

kapsul ad~lah:
A=~

kapsul dan cuplikan

untuk

dengan rumus (6) berikut :

sistem

dimana

Luas penampang

mendorong

kapsul

dengan

(pneumatic),

Daya kuda udara yang dibutuhkan

diameter

5.

Perancangan

6.

Penentuan

penyangga pipa.

spesifikasi,

jumlah

bahan dan

alat yang dibutuhkan.

dalam kedua pipa tersebut. seperti terlihat pacta
rumus (5) berikut :
w = Dp/drc x Wrc
dengan Wrc =
rabbit cepat.
penghantar

laju aliran udara

(5)

1

pacta sistem

Penentuan

tata

letak

instalasi

pembuatan gambar dasar

w = laju aliran udara pacta pipa
Instalasi

pemindah sistem rabbit,

ini

TKRR.9
Hal.

9 -2

dari

9 -5

dimulai

pemindah

dari

ruang

target
isotop

sistem rabbit
cell.

dimana

~!

~

Rancangan Pemlndahan
Edison SiJlombing, dkk

terminal
pada

pengiriman

ruang

dipasang

cuplikan

cacah.

pada

dipasang

Terminal

penetrasi

bagian

pipa

yang

sistem

rabbit,

sudah tersedia

di dalam

cara melubangi

plat penutup penetrasi terse but

di

atas,

pipa

isotop

penghantar

ruang isotope cell menuju

Dengan

dilewatkan

diarahkan

menuju

dan ruang

R. 0629, dimana
Denah pemipaan

ruang

pemepatan

yang

dilalui

hal

pipa pada

kapsul

iradiasi

ini dimaksudkan

terjadinya

untuk

pengurangan

ruang

gerak kapsul iradiasi.
.Untuk

menghindari

udara

ruang cacah, maka

dan

untuk

R. 0626

alat pencacah
dapat

menghindari

keluar

ruang R. 0627,

selanjutnya

letakkan;

cell.

diijinkan terjadi

ini

pengiriman

plat penutup

.Tidak

sampai

target Sistem Rabbit

dilihat pada

digunakan

ke

iradiasi

cerobong

cara menghubungkan

blower

ke cerobong

dimensi

ini

reaktor

Material

dan

pada

pipa

digunakan

dipilih

dan

pipa buang

reaktor.

pipa yang

buang

'

udara yang
kapsul

dialirkan

dengan

gambar 1.

di sekitar

mengangkut

cuplikan

di

aktif

sarna

dengan

pipa

penghantar kapsul iradiasi sistem rabbit.
O!pO"D-'o

~

3. Perancangan

ISOT~
=-

Medium

blower

pendorong

dalam

pemindah

kapsul

perancangan

udara

yang

pemindah

digunakan

target

sistem

rabbit ini adalah udara segar yang diambil dari
ruang R. 0626 dengan temperatur

u
Gambar

1. Tataletak

dianggap

Sistem

Rabbit

dimensi

perancangan

pipa penghantar

ini

cuplikan

pemilihan

disesuaikan

Untuk

sistem

rabbit

normal

dengan

Dari

diameter

memindahkan

pengoperasiannya
temperatur
penghantar
aluminium
perlu

kapsul sistem rabbit

sistem

yang berarti,
cukup

maka

~

perubahan

material

dengan menggunakan
dalam

pipa

sistem

rabbit

tersangkutnya
pacta bagian

kapsul

~

di

dapat

dihitung

dibutuhkan

tersebut,

1 diperoleh

tekan

Akibat

adanya

bagian

dalam

merupakan

lengkungkan.
TKRR-9
9 -3

yang

maka
luas

untuk

dari

penampang

yang

dibutuhkan

gaya

berat

kebocoran
pipa

kapsul menyebabkan
efisiensi,
dimana

iradiasi

Hal.

di atas

= 3.5 m.

kapsul

untuk
dan

cuplikan di hitung dengan menggunakan
rumus (2), diperoleh HI' = 0.012 bar.

untuk

pipa yang

data

mengimbangi

.Radius
lengkung
minimum
untuk setiap
pembengkokan
pipa penghantar
(Rmin) =

menghindari

tekan

pemindahan

kapsul iradiasi bersama cuplikan

Dengan

.Head

perancangan

Hal ini dimaksudkan

luar

tekan kapsul iradiasi = 8,55 cm2.

perpipaan sistem rabbit ini adalah:

600 mm [1].

data-data

head

persamaan

pipa

dengan tebal :t 3 mm. Hal-hal yang

diperhatikan

adalah
ditambah

sampai di terminal penerimaan.

rabbit ini dalam

tidak mengalami

udara

iradiasi

100 gr [1]. Diameter

tinggi elevasi maksimum

pacta rangkaian

Mengingat

< 2000, dengan

aliran

kapsul

maksimum

dalam pipa = 36 mm. Panjang pipa penghantar

30 m.

hal ini berarti bilangan

Number)

kecepatan
Berat

besarnya

pemindah

[2],

Sifat

kapsul

kapsul iradiasi adalah 33 mm. panjang 96 mm,

dimensi pipa penghantar yang acta pacta sistem
rabbit.

lain.

konstan.

pemipaan

Dalam

laminar

Reynold (Reynolds
kata

2. Perancangan

68°F.

aliran udara dalam proses pemindahan

darl

9 -8

dan

antara

sisi bagian

sisi
luar

terjadinya penurunan
efisiensi
adalah

per banding an luas penampang

Prosiding Seminar ke-3 Teknologl dan Keselamatan
PPTKR .PRSG, Serpong, 5 .6 September 1995

tekan

kapsul

dengan

bagian

dalam

pipa, dalam

harga

efisiensi

sehingga

luas

=8,55

gaya

untuk mengimbangi

Nuklir

daya blower yang dibutuhkan

penampang
rancangan

1 10,2

dorong

PL TN serta Fasilitas

yang

= 1,293 x 0,746 = 0,965 kw.

ini

= 83

ok,

di butuhkan

gaya berat kapsul dan

cuplikan

adalah 0,012 x 0,83 = 0,001 bar.

Tekanan

udara standard

4.

Perancangan

termal

= 1 bar = 14,74

Sesuai

dengan

pemindah

dengan dua terminal yait :

68°F = 460 + 68 = 528°R.[1]

digunakan

dipilih

dengan

Maka

tekanan

rasio

d~,:,gan

blower

rabbitcepat.

yaitu

tekanan

udara

pengiriman

pada

beroperasi

mengangkut

saat

Terminal

b.

terminal

blower

telah

kapsul

dan

cuplikan = 1,5 bar + 0,001 bar = 1,501 bar

rancang

direncanakan.
cocok

dan gambar
pembuatan

penghantar

dalam

direncanakan

kecepatan

sarna

pipa
dengan

aliran udara pada sistem rabbit

cepat (V) = 10 m/det = 39,52 ft/det.

di

yang

dipasang

di

terminal

dimensi

penerimaan
material

Adapun

dengan letak

kapsul

target

sistem

rabbit

bentuk

3. Material yang digunakan
terminal

pengiriman

ini dipilih Aluminium

yang

dibutuhkan

ingot dengan diameter

murni.

berupa

sistem

plat dengan tebal 5 mm.

yang

di

rancang = 36/20 x 0.65 = 1,17 m3/menit =

Perbandingan
masuk

tekanan

dan sisi

keluar

udara

head

penerimaan

sisi

tekan

rumus (4),

pada

terminal

(H) = 13618 ft

Daya kuda blower
untuk

pada

AT AS

(6' p) = 22,07 1

14.74 = 1,5, maka berdasarkan
diperoleh

I~
TAMPAK

41,32 cfm = 0,052 Ib/det.

mendorong

(Blower
kapsul

horse power)
dan

cuplikan

dapat
dihitung
dengan
menggunakan
rumus (6), diperoleh: Bho = 1,293 bhp, jika
effisiensi

blower

diambil

= 0,7 [2], maka

TKRR.8
Hal 9.4 darl 9.8

Gambar 2. Terminal Pengiriman

2

untuk
dan
Bentuk

100 mm dan Aluminium

dihitung

rabbit

yang

Aluminium

m3/menit, maka laju aliran udara pada pipa
target

lokasi

masing-masjng

dengan menggunakan
rumus (5). Untuk
sistem rabbit cepat laju aliran udara = 0,65

pemindah

dan

pemasangan

Laju aliran udara di dalam pipa penghantar
pemindah

ini di

adalah seperti terlihat pada gambar

adalah : Vo = 9,03 Ib/fr absolut.
udara

dipasang

dengan kemungkinan

volume spesipik udara pada sisi masuk(vo)

aliran

yang

yang lebih mudah pada masing-masing
yang

menggunakan

Kecepatan

direncanakan

masing-masing

berdasarkan

disesuaikan

dianggap

harga

penerimaan

Bentuk

terminal

(3), diperoleh

ini

dalam ruang cacah.

= 1,501 x 14,7 x 144 = 3117,4 psia, dengan
rumus

rabbit

pengiriman

Terminal

= 0,5 bar.

pada

target

sistem

dalam ruang isotop cell.

ini, type blower yang

yang ada pada sistem
blower

a.

sarna

dan

fungsinya

psia, R udara = 53,34 ft Ib/16~R = 1715 ft
udara sekeliling =

pengiriman

penerimaan.

Ib/slug of dan temperatur

Dalam perancangan

= 1,293 bhp

~

r_..

Rancangan Pemlndahan target Sistem Rabbit
Edison Sihombing, d,'