Analisis Ketahanan Oksidasi Grafit Grade IG-110 Bahan Struktur Reaktor Nuklir Pada Temperatur Tinggi

Herlina, Lina (2021) Analisis Ketahanan Oksidasi Grafit Grade IG-110 Bahan Struktur Reaktor Nuklir Pada Temperatur Tinggi. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02511850010004-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (13MB) | Request a copy

Abstract

Grafit IG-110 adalah bahan struktural reaktor nuklir dan moderator yang digunakan dalam reaktor berpendingin gas temperatur tingggi (HTGR). Dalam penggunaan reaktor nuklir yang harus diperhatikan yaitu kecelakan dasar yang terjadi pada kondisi operasi normal, ketika masuknya udara atau air secara tidak sengaja. Sehingga akan berinterkasi langsung dengan grafit yang akan mengakibatkan penurunan kekuatan mekanik pada grafit. Oleh karena itu, tujuan dalam penelitian ini adalah untuk menganalisis ketahanan laju oksidasi dan perubahan struktur mikro grafit grade IG-110 pada temperatur tinggi dibawah lingkungan udara dan uap air. Sampel IG-110 diuji menggunakan Magnetic Suspension Balance (MSB) untuk menganalisis perubahan berat secara in-situ selama 420 menit pada temperatur 450℃ dan 600℃ di bawah lingkungan udara dan 650℃ di bawah lingkungan uap air. Analisis morfologi dan struktur mikro dilakukan dengan mikroskop optik, SEM-EDS (Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive X-ray Sprectroscope) dan XRD (X-Ray Diffractometer) untuk menentukan parameter kristalograf. Hasil penelitian menunjukkan bahwa grafit IG-110 mengalami perubahan struktur permukaan yang disebabkan oleh reaksi material dengan oksigen di udara dan uap air pada temperatur tinggi. Selanjutnya, ukuran kristal struktur material sedikit berubah. Namun, secara umum, laju oksidasi grafit IG-110 pada temperatur up to 520℃ hingga 630℃ di bawah lingkungan udara relatif rendah. Sehingga jika grafit IG-110 terkena udara pada temperatur 520℃ hingga 630℃ selama 420 menit dalam reaktor nuklir diperkirakan tidak mengalami kerusakan yang serius.

=================================================================================================
IG-110 graphite is a nuclear reactor structural material and moderator used in high temperature gas-cooled reactor (HTGR). In the use of nuclear reactor, it is necessary to pay attention to the basic accidents that occur under normal operating conditions, when air or water enters accidentally. So that it will interact directly with graphite which will result in a decrease in the mechanical strength of graphite. Therefore, the purpose of this study was to analyze the resistance of oxidation rate and microstructure changes of graphite grade IG-110 at high temperatures under air and water vapor environment. Sample IG-110 was tested using Magnetic Suspension Balance (MSB) to analyze weight changes in-situ for 420 minutes at temperatures of 450℃ and 600℃ under air environment and 650℃ under water vapor environment. Morphological and microstructure analysis was carried out with an optical microscope, SEM-EDS (Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive X-ray Sprectroscope) and XRD (X-Ray Diffractometer) to determine the crystallographic parameters. The results showed that Graphite IG-110 underwent changes in surface structure caused by the reaction of the material with oxygen in the air and water vapor at high temperatures. Furthermore, the crystal size of the material structure changed slightly. However, in general, the oxidation rate of IG-110 graphite at temperatures up to 520℃ to 630℃ under air environment was relatively low. So that if IG-110 graphite is exposed to air at a temperature of 520℃ to 630℃ for 420 minutes in a nuclear reactor, it is not expected to have serious damage.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	nuclear reactor, graphite IG-110, oxidation rate, surface structure, high temperature, reaktor nuklir, grafit IG-110, laju oksidasi, struktur permukaan, temperatur tinggi
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA455.S6 Soil (Materials of engineering and construction)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 27101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Herlina Herlina
Date Deposited:	13 Aug 2021 11:21
Last Modified:	13 Aug 2021 11:21
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/86295

Actions (login required)

View Item