ANALISIS KONDISI TERAS REAKTOR DAYA MAJU AP1000 PADA KECELAKAAN SMALL BREAK LOCA

Abstract

ABSTRAK

ANALISIS KONDISI TERAS REAKTOR DAYA MAJU AP1000 PADA KECELAKAAN SMALL BREAK LOCA. Kecelakaan yang diakibatkan oleh kehilangan pendingin (loss of coolant accident / LOCA) dari sistem reaktor merupakan kejadian dasar desain yang tetap diantisipasi dalam desain reaktor daya yang mengadopsi teknologi Generasi II hingga IV. LOCA ukuran kecil (small break LOCA) memiliki dampak yang lebih signifikan terhadap keselamatan dibandingkan LOCA ukuran besar (large break LOCA) seperti terlihat pada kejadian Three-Mile Island (TMI). Fokus makalah adalah pada analisis small break LOCA pada reaktor daya maju Generasi III+ yaitu AP1000 dengan mensimulasikan tiga kejadian pemicu yaitu membukanya katup Automatic Depressurization System (ADS) secara tak disengaja, putusnya salah satu pipa Direct Vessel Injection (DVI) secara double-ended, dan putusnya pipa lengan dingin dengan diameter bocoran 10 inci. Metode yang digunakan adalah simulasi kejadian pada model AP1000 yang dikembangkan secara mandiri menggunakan program perhitungan RELAP5/SCDAP/Mod3.4. Dampak yang ingin dilihat adalah kondisi teras selama terjadinya small break LOCA yang terdiri dari pembentukan mixture level dan transien temperatur kelongsong bahan bakar. Hasil simulasi menunjukkan bahwa mixture level untuk semua kejadian small break LOCA berada di atas tinggi teras aktif yang menunjukkan tidak terjadinya core uncovery. Adanya mixture level berpengaruh pada transien temperatur kelongsong yang menurun dan menunjukkan pendinginan bahan bakar yang efektif. Hasil di atas juga identik dengan hasil perhitungan program lain yaitu NOTRUMP. Keefektifan pendinginan teras juga disebabkan oleh berfungsinya injeksi pendingin melalui fitur keselamatan pasif yang menjadi ciri reaktor daya AP1000. Secara keseluruhan, hasil analisis menunjukkan model AP1000 yang telah dikembangkan dengan RELAP5 dapat digunakan untuk keperluan analisis kecelakaan dasar desain pada reaktor daya maju AP1000.

Kata kunci: analisis, mixture level, temperatur kelongsong, small break LOCA, RELAP5.

ABSTRACT

ANALYSIS ON THE CORE CONDITION OF AP1000 ADVANCED POWER REACTOR DURING SMALL BREAK LOCA. Accident due to the loss of coolant from the reactor boundary is an anticipated design basis event in the design of power reactor adopting the Generation II up to IV technology. Small break LOCA leads to more significant impact on safety compared to the large break LOCA as shown in the Three-Mile Island (TMI). The focus of this paper is the small break LOCA analysis on the Generation III⁺ advanced power reactor of AP1000 by simulating three different initiating events, which are inadvertent opening of Automatic Depressurization System (ADS), double-ended break on one of Direct Vessel Injection (DVI) pipe, and 10 inch diameter split break on one of cold leg pipe. Methodology used is by simulating the events on the AP1000 model developed using RELAP5/SCDAP/Mod3.4. The impact analyzed is the core condition during the small break LOCA consisting of the mixture level occurrence and the fuel cladding temperature transient. The results show that the mixture level for all small break LOCA events are above the active core height, which indicates no core uncovery event. The development of the mixture level affect the fuel cladding temperature transient, which shows a decreasingly trend after the break, and the effectifeness of core cooling. Those results are identical with the results of other code of NOTRUMP. The resulted core cooling is also due to the function of coolant injection from passive safety feature, which is unique in the AP1000 design. In overall, the result of analysis shows that the AP1000 model developed by the RELAP5 can be used for analysis of design basis accident considered in the AP1000 advanced power reactor.

Keywords: analysis, mixture level, fuel cladding temperature, small break LOCA, RELAP5.