KR100237135B1 - 절첩이 가능한 원자로 감시시편함 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절첩이 가능한 원자로 감시시편함에 관한 것으로, 그 목적은 원자로 감시시편함을 절첩식으로하여 감시시편함의 인출시 작은 수송용기로도 운반이 용이하고, 한정된 깊이를 갖는 원자로 수조 내에서 취급할 경우 수조내에서 충분한 깊이의 수위를 유지한 채로 취급이 가능하도록 하여 방사능에 노출될 위험을 감소시킴과 동시에 안전성을 확보하는 절첩이 가능한 원자로 감시시편함을 제공하는 것이다.

본 발명은 쐐기형 이음쇠를 개선함으로서 달성되는데 즉, 하단면이 일 방향으로 경사지게 형성되고, 하단면에서 일 측면까지 연결되도록 일정 깊이를 구비하는 홈이 중앙부에 형성되며, 상기 홈이 형성된 하단면과 일 측면의 경계부에 연결핀이 삽입되는 관통홀이 형성된 상부 홈 쐐기형 이음쇠와, 상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠의 일 방향으로 경사진 상단면에 대응되도록 상부면이 경사지게 형성되고, 상부면에서 일측면까지 연결되도록 상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠의 홈에 삽입되는 돌출부가 형성되며 상기 돌출부 측면을 관통하도록 안내홈이 형성된 하부 돌출 쐐기형 이음쇠로 구성된 절첩이 가능한 원자로 감시시편함을 제공함에 있다.

Description

절첩이 가능한 원자로 감시시편함

본 발명은 절첩이 가능한 원자로 감시시편함에 관한 것으로, 원자력발전소의 가동 중에 중성자의 조사로 인한 원자로 압력용기의 취화 정도를 주기적으로 확인하기 위하여 각종 시편과 온도감시자및 중성자속 감시자등을 삽입하여 원자로 압력용기 내벽에 부착된 시편함 고정대 안에 삽입하는 절첩이 가능한 원자로 감시시편함에 관한 것이다.

일반적으로 원자로 감시시편함은 원자로 압력용기 내벽에 부착된 시편함 고정대 안에 삽입되는 구조물로써, 원자력발전소의 수명 동안 3 번 이상 인출할 수 있도록 3 개 이상의 감시시편함이 원자로 압력용기 내부에 들어가 있다. 이 시편함 내부에는 원자력발전소의 가동 중에 중성자의 조사로 인한 원자로 압력용기의 취화 정도를 주기적으로 확인하기 위하여 각종 시편과 온도감시자 및 중성자속(neutron flux) 감시자가 삽입되어 있다.

상기 감시시편함은 일정 기간동안 가동중인 원자로 내부에서 중성자 조사를 받고 난 후 인출되어 운반용기에 담겨 핫셀 (Hot Cell : 방사능으로 오염된 시편을 시험하기 위하여 특별하게 납유리로 차폐된 시험시설)로 이동된다. 이곳에서 감시시편함은 원격조정으로 해체되어 시편의 기계적인 시험이 수행되고 온도 및 중성자 감시자가 분석된다.

종래의 감시시편함은 제1도, 제2도, 제3도에 도시된 바와 같이 상부에는 잠금뭉치(1)가 나타나 있으며, 잠금뭉치 안에는 시편통(4)을 아래 방향으로 눌러 주는 용수철(2)이 들어 있다. 세 개의 시편통(4) 양단은 대각선 방향으로 비스듬하게 경사진 면을 갖는 쐐기형 이음쇠(3)가 용접되어 있어 인접한 시편통들이 서로 반대편 대각선 방향으로 미끄러질 수 있다.

물론 상부 및 하부의 쐐기형 이음쇠(3)가 경사면을 따라서 잠금뭉치의 용수철힘으로 움직이지만 동시에 중앙의 끼움축과 연결핀으로 인하여 인접한 감시시편함이 따로 분리되지 않는다. 따라서 감시시편함을 시편함 고정대(10) 내로 삽입하거나 인출할 때, 세 개의 시편통이 하나의 집합체로서 이동하게 된다.

상기 감시시편함 고정대(10)는 원자로 압력용기의 내벽(9)에 용접 부착되며 그 안으로 감시시편함이 원자로 가동전에 삽입되었다가 가동이 일시 정지되는 핵연료재장전 기간에 인출된다. 하부의 다웰핀(11)은 감시시편함을 축방향으로 지지하는 역할을 한다.

즉, 종래의 감시시편함은 세 개의 시편통으로 구분되어 있고, 원자로 냉각재의 유동에 의하여 진동이 일어나지 않도록 시편통의 양단에 쐐기형 이음쇠가 부착되어 있다. 또한 잠금뭉치에 있는 용수철의 힘이 감시시편함 고정대 내에서 감시시편함의 세 개의 시편통들을 눌러주면 경사지게 잘린 쐐기형 이음쇠가 서로 비껴 미끄러지면서 시편통의 상부 및 하부 쐐기형 이음쇠가 시편함 고정대 측면과 단단히 접촉하게 되어 원자로 냉각재의 유동에 의한 진동이 발생하지 않게 된다. 용수철의 축방향 힘은 고정대의 맨 아래에 부착된 다웰핀(11)이 지지하게 되어 있었다.

그러나 기존의 원자로 감시시편함은 인출되었을 때 접을 수 없기 때문에 방사능에 오염된 감시시편함을 운반하기 위하여 납으로 만든 대형 수송용기가 필요하며, 방사능에 오염된 기존의 감시시편함은 길이가 길기 때문에 원자로에서 인출하여 수조 내에서 취급할 때, 오염된 감시시편함이 수면 근처까지 접근하는 경우가 생길 수 있고 이로 인하여 방사선이 증가될 위험이 있는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 원자로 감시시편함을 절첩식으로하여 감시시편함의 인출시 작은 수송용기로도 운반이 용이하고, 한정된 길이를 갖는 원자로 수조 내에서 취급할 경우 수조내에서 충분한 깊이의 수위를 유지한 채로 취급이 가능하도록 하여 방사능에 노출될 위험을 감소시킴과 동시에 안전성을 확보하는 절첩이 가능한 원자로 감시시편함을 제공하는 것이다.

본 발명은 쐐기형 이음쇠를 개선함으로서 달성되는데 즉, 하단면이 일 방향으로 경사지게 형성되고, 하단면에서 일측면까지 연결되도록 일정깊이를 구비하는 홈이 중앙부에 형성되며, 상기 홈이 형성된 하단면과 일측면의 경계부에 연결핀이 삽입되는 관통홀이 형성된 상부 홈 쐐기형 이음쇠와, 상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠의 일방향으로 경사진 상단면에 대응되도록 상부면이 경사지게 형성되고, 상부면에서 일측면까지 연결되도록 상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠의 홈에 삽입되는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부 측면을 관통하도록 안내홈이 하부 돌출 쐐기형 이음쇠로 구성된 절첩이 가능한 원자로 감시시편함을 제공함에 있다.

제1도는 종래의 원자로 감시시편함의 전체 사시도.

제2도는 종래의 원자로 감시시편함의 쐐기형 이음쇠의 부분 사시도.

제3도는 종래의 원자로 감시시편함의 고정대의 평면도, 정면도 및 측면도.

제4도는 본 발명의 접는 쐐기형 이음쇠의 사시도.

제5도는 본 발명의 원자로 감시시편함 고정대의 평면도, 정면도 및 측면도.

제6도는 본 발명에 따라 클립이 장착된 쐐기형 이음쇠의 사시도.

제7도는 본 발명에 따라 접촉면을 증대시킨 쐐기형 이음쇠의 사시도.

제8도는 본 발명에 따른 분리 가능한 접는 쐐기형 이음쇠의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 잠금 뭉치 2 : 용수철

3 : 쐐기형 이음쇠 4 : 시편통

5 : 사각 튜브 6 : 시편 (시험편)

7 : 끼움축 8 : 고정핀

9 : 원자로 압력용기의 내벽 10 : 감시시편함 고정대

11 : 다웰핀 (dowel pin) 12 : 안내홈

13 : 연결핀 14 : 클립

15 : 딤플 (dimple) 용수철 16 : 상부 홈 쐐기형 이음쇠

17 : 하부 돌출 쐐기형 이음쇠 18 : 결착부

19 : 홈 20 : 관통홀

21 : 돌출부 211 : 돌출부 상부면

제4도는 본 발명의 접는 쐐기형 이음쇠의 사시도를 도시하는 것으로, 감시시편함의 상부 홈 쐐기형 이음쇠(16)와 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)를 보여주고 있다.

상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠(16)는 경사진 홈(19)이 하단 중앙에 형성되고 상기 홈(19)이 형성된 하단면과 일 측면의 경계부 양측단에 연결핀이 삽입되는 관통홀(20)이 형성되며, 상기 홈(19)안으로 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)가 삽입된다. 상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠(16)와 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)의 접촉면 즉, 경사면을 따라서 시편통이 미끄러질 수 있으며 상부 및 하부 쐐기형 이음쇠(16,17)는 잠금뭉치(1)의 용수철(2) 힘으로 시편함 고정대(10)에 밀착, 고정된다. 또한 이 접촉면과 90도를 이루는 면은 제5도의 감시시편함 고정대(10)에 나타난 여러 개의 딤플 용수철(15)이 지지하게 되어 냉각수의 유동으로 인한 진동을 방지하게 된다.

상기 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)는 경사진 상부면을 따라 일정 높이의 돌출부(21)가 일 측면까지 연장되도록 형성되고, 상기 돌출부(21) 측면을 관통하는 안내홈(12)이 상부면에서 측면까지 연장된 돌출부(21)에 형성되어 있다. 즉 상기 안내홈(12)은 상부면에 형성된 돌출부(21) 측면의 일부와 측면까지 연장·형성된 돌출부(21)의 측면을 관통하여 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)의 상부면에서 측면에 이르도록 '

'형상으로 형성되어 있다.

상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠(16)와 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)는 연결핀(13 )에 의하여 결합된다. 즉, 상부 홈 쐐기형 이음쇠(16)의 하단 중앙에 형성된 경사진 홈(19)으로 상기 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)의 상단에 형성되고 안내홈(12)을 구비하는 돌출부(21)를 삽입한 다음 일측에서 상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠(16)의 일측부에 형성된 관통홀(20)을 경유 연결핀(13)을 삽입한다.

상기와 같이 연결핀(13)을 삽입하면 인접한 시편함은 연결핀(13)을 축으로 하여 접을 수는 있되 서로 분리되지 않는다. 경우에 따라서 상부 홈 쐐기형 이음쇠(16)와 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)의 상하 위치를 바꾸어 사용하여도 기능상의 차이가 없으므로 상하를 바꾸어 사용할 수도 있다.

제5도는 본 발명의 원자로 감시시편함 고정대의 평면도, 정면도 및 측면도를 도시한 것으로, 원자로 감시시편함 고정대(10)의 일 측면에 다수개의 딤플 용수철(15)을 형성·장착한다. 상기 딤플 용수철(15)은 감시시편함 고정대(10)의 일부분을 도려내어 만들 수도 있고 용접으로 붙여 만들 수도 있다. 이 딤플 용수철(10)은 쐐기형 이음쇠가 미끄러지는 면에 대하여 90도 방향의 면을 지지해주는 역할을 한다.

제6도는 본 발명에 따라 클립이 장착된 접는 쐐기형 이음쇠의 사시도를 도시한 것으로, 시편통을 접었을 때 인접한 시편통이 따로 움직이지 않도록 클립(14)을 설치한 형상을 보여주고 있다. 이 클립(14)은 시편함을 접었을 때 상부 홈 쐐기형 이음쇠(16)가 닿게 되면 스프링 단추처럼 시편함이 서로 체결되어 고정된다. 즉 상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠(16) 일측에 결착부(18)가 형성되어 있어 시편함을 접었을시 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)의 일측에 장착된 클립(14)이 결착부(18)에 체결되어 인접한 시편통이 따로 움직이지 않게 된다.

제7도는 본 발명에 따라 접촉면을 증대시킨 접는 쐐기형 이음쇠의 사시도를 도시한 것으로, 감시시편함을 시편함 고정대(10) 안으로 삽입할 때 접촉으로 인한 안내홈(12) 부분의 변형이 감소되도록 감시시편함 고정대(10)와의 접촉면을 증대시킨 것이다.

즉 시편함 고정대(10) 일 측면과 접촉하고 상기 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)의 상부면에 형성된 돌출부(21)가 연장되어 형성된 일측면에, 상기 돌출부(21)의 높이와 동일한 높이를 구비하도록 돌출부(21)에 연장하여 일측면을 형성시킴으로서 시편함 고정대(10) 일측면과 접촉되는 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)의 접촉면을 증대시킨 것이다.

제8도는 본 발명에 따른 분리 가능한 접는 쐐기형 이음쇠의 사시도를 도시한 것으로, 절첩이 가능하고 감시시편함의 인출 후 필요에 따라 감시시편함을 분리할 수 있도록 하부 돌출 쐐기형 이음쇠(17)의 상부에 형성된 돌출부 상부면(211)에서 돌출부(21)의 측면을 관통하도록 측면에 형성된 안내홈(12)으로 연결하도록 안내홈(12)의 한쪽 끝부분을 제거한다. 즉 돌출부 상부면(211)으로 상부 홈 쐐기형 이음쇠(16)의 관통홀(20)에 삽입된 연결핀(13)이 상기 안내홈(12)으로부터 분리될 수 있도록 안내홈(12)의 일측을 개방한 것이다.

이와 같이 본 발명은 원자력발전소의 가동 중에 중성자의 조사로 인한 원자로 압력용기의 취화 정도를 주기적으로 확인하기 위하여 각종 시편과 온도감시자 및 중성자속 감시자등을 삽입하여 원자로 압력용기 내벽에 부착된 시편함 고정대 안에 삽입되는 감시시편함을 절첩이 가능하도록 하여 방사능에 오염된 감시시편함의 취급시, 방사능에 노출될 위험을 감소시키고, 안전성을 확보하며, 감시시편함의 수송용기를 작게 제작할 수 있어 운반이 용이한 점이 있는등 많은 효과가 있다.

Claims (5)

1. 원자로 압력 용기 내벽에 부착된 시편함 고정대 내로 삽입되고 원자로 냉각재의 유동에 의하여 진동이 일어나지 않도록 시편통의 양단에 상부와 하부로 구성된 쐐기형 이음쇠가 시편통의 양단에 부착된 감시시편함에 있어서; 상기 감시시편함 고정대내로 삽입되는 감시 시편함의 시편통 양단에 하단면이 일 방향으로 경사지게 형성되고, 하단면에서 일측면까지 연결되도록 일정깊이를 구비하는 홈이 중앙부에 형성되며, 상기 홈이 형성된 하단면과 일측면의 경계부에 연결핀이 삽입되는 관통홀이 형성된 상부 홈 쐐기형 이음쇠와, 상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠의 일방향으로 경사진 상단면에 대응되도록 상부면이 경사지게 형성되고, 상부면에서 일측면까지 연결되도록 상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠의 홈에 삽입되는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부 측면을 관통하도록 안내홈이 형성된 하부 돌출 쐐기형 이음쇠를 연결핀으로 연결하여 절첩이 가능하도록한 쐐기형 이음쇠를 장착하여 원자로 압력용기 내벽에 부착된 시편함 고정대내로 감시시편함을 삽입한 것을 특징으로 하는 절첩이 가능한 원자로 감시시편함.
2. 제1항에 있어서; 상기 시편함 고정대는 쐐기형 이음쇠와 접촉되는 일 측면에 용접이나 고정대의 일부분을 이용 다수개의 딤플 용수철을 형성하여 원자로 감시시편함의 측방향 진동을 방지하는 것을 특징으로 한 구조.
3. 제1항에 있어서; 상기 상부 홈 쐐기형 이음쇠의 하단면에 형성된 홈이 연장·형성된 일 측면 상단 양측에 결착부를 형성하고, 상기 하부 돌출 쐐기형 이음쇠의 상단면에 형성된 돌출부가 연장·형성된 일측면 하단 양측에 상기 결착부에 대응하는 클립을 장착하여 시편함을 접었을시 하부 돌출 쐐기형 이음쇠의 일측에 장착된 클립이 결착홈에 삽입되어 인접한 시편통이 따로 움직이지 않도록 한 것을 특징으로 하는 절첩이 가능한 원자로 감시시편함.
4. 제1항에 있어서; 상기 하부 돌출 쐐기형 이음쇠의 상부면에 형성된 돌출부가 연장되어 형성된 일 측면을 상기 돌출부의 높이와 동일한 높이를 구비하도록 돌출부에 연장·형성하여 시편함 고정대 일측면과 접촉되는 접촉면을 증대시킨 것을 특징으로 하는 절첩이 가능한 원자로 감시시편함.
5. 제1항에 있어서; 상기 하부 돌출 쐐기형 이음쇠에 형성된 돌출부의 상부면에서 상기 돌출부 측면에 관통되게 형성된 안내홈으로 연결되도록 안내홈의 한쪽 끝부분을 제거하여 감시시편함을 분리·절첩할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 절첩이 가능한 원자로 감시시편함.

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