PERFORMANCE INVESTIGATION OF PASSIVE RESIDUAL HEAT REMOVAL SYSTEM IN HIGH TEMPERATURE REACTOR

ABSTRACT
PERFORMANCE INVESTIGATION OF PASSIVE RESIDUAL HEAT REMOVAL SYSTEM
IN HIGH TEMPERATURE REACTOR. According to the planned construction of an
experimental power reactor with the selected type is the High Temperature Reactor (HTR) of
10 MW thermal power, the safety investigation is needed to assess the capability of the
reactor to mitigate any accident to be more severe. The purpose is to comprehend the
characteristic of the passive residual heat removal system by calculating the response of
HTR core temperature after the entire active cooling system is not functioning. The study
is performed initially by creating a calculation program using MATLAB involving empirical
equations of heat transfer by conduction, radiation and convection in steady and transient
condition. The program is then used to investigate the transient of core temperature when
the entire active heat removal system is not functioning. The result shows that by the reactor
shutdown, residual heat of the decay product will increase the core maximum temperature
from 863C up to reach 1346C in 20 hours and slowly get back down to 1200C in 100
hours. It can be concluded that the passive residual heat removal system has been capable
to withstand the maximum temperature remains below the allowable safety limits.
Keywords: high temperature reactor, residual heat removal system, passive, MATLAB.
ABSTRAK
INVESTIGASI UNJUK KERJA SISTEM PEMBUANGAN KALOR SISA SECARA PASIF
PADA REAKTOR TEMPERATUR TINGGI. Dengan rencana dibangunnya suatu reaktor
daya eksperimental dengan tipe yang dipilih adalah Reaktor Temperatur Tinggi (High
Temperature Reactor, HTR) berdaya termal 10 MW, maka investigasi keselamatan
diperlukan untuk menilai kemampuan reaktor dalam memitigasi setiap kejadian kecelakaan
agar tidak menjadi lebih parah. Tujuan dari investigasi ini adalah untuk memahami
kemampuan sistem pembuangan kalor sisa dari teras HTR dengan mengetahui respon
temperatur teras ketika seluruh sistem pendingin aktif tidak berfungsi. Metode yang
digunakan adalah dengan terlebih dahulu menyusun program perhitungan numerik berbasis
Matlab menggunakan persamaan-persamaan perpindahan kalor secara konduksi, radiasi
dan konveksi pada kondisi tunak dan transien. Program tersebut kemudian digunakan untuk
investigasi transien temperatur teras ketika seluruh sistem pembuangan kalor aktif tidak
berfungsi namun reaktor masih bisa padam. Hasil investigasi menunjukkan bahwa dengan
padamnya reaktor, kalor sisa dari hasil peluruhan akan menaikkan temperatur maksimum
teras dari 863C hingga mencapai 1346C dalam 20 jam dan selanjutnya turun kembali
secara perlahan hingga mencapai 1200C dalam 100 jam. Dapat disimpulkan bahwa sistem
pembuangan kalor sisa secara pasif telah mampu menahan temperatur maksimum teras tetap
di bawah batas keselamatan yang diijinkan.
Kata kunci: reaktor temperatur tinggi, sistem pembuangan kalor sisa, pasif, MATLAB