Analisa Tegangan Panas Housing Batang Kendali Reaktor Nuklir Dalam Batas Desain SA403X

Abstract

Batang kendali reaktor Nuklir adalah satu komponen yang digunakan untuk mengendalikan populasi netron yang beredar dalam teras reaktor nuklir. Untuk memenuhi desain PLTN tipe PWR perlu dibuat sebuah prototype housing batang kendali. Oleh karena itu dalam rangka pembuatan prototype housing batang kendali di perlukan sebuah pradesain yaitu berupa pemodelan integritas housing batang kendali dengan mmenggunakan metode element hingga. Simulasi perpindahan panas dan mekanik pada housing batang kendali reaktor nuklir tipe PWR telah dilakukan menggunakan metode elemen hingga dengan bantuan perangkat lunak Ansys. Simulasi ini dilakukan untuk mengetahui distribusi temperatur selama operasi dan distribusi tegangan vonmisses pada kondisi tegangan panas yang terjadi pada housing batang kendali reaktor dengan tujuan untuk mengetahui integritas strukturnya. Simulasi dilakukan dengan kondisi temperatur operasi 280 ºC dan tekanan 15 MPa dan adanya faktor konveksi pada temperatur 60 ºC serta pada kondisi unsteady state. Dalam simulasi di dapatkan hasil bahwa distribusi temperatur pada housing batang kendali berada pada range 170 ºC – 280 ºC dengan distribusi tegangan Vonmises pada tegangan panas paling rendah adalah 2 MPa dan tegangan Vonmises pada tegangan panas tertinggi sebesar 217 MPa. Dengan menggunakan teori kegagalan tegangan luluh dan distorsi energi maka tegangan panas (dalan vonmises) yang ada pada housing batang kendali masih dalam batas aman karena tegangan yang terjadi masih di bawah tegangan luluh dari bahan SA403X.