KR100414805B1

KR100414805B1 - 증기발생기 채널해드의 전해연마장치

Info

Publication number: KR100414805B1
Application number: KR10-2001-0052086A
Authority: KR
Inventors: 박광수; 김우성; 배강국; 한원진
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2004-01-13
Also published as: KR20030018380A

Abstract

본 발명은 증기발생기 체널해드 내면을 연마하는 전해연마장치에 관한 것으로, 전해연마 작업여건에 따라 채널해드(10)의 맨웨이(12) 또는 냉각수통로(14)에 삽입되어 이동이 자유로운 메뉴플레이트(20)와, 상기 메뉴플레이트(20)에 회동되게 결합되는 전극(31), 전해액 노즐(36), 세척액 노즐(38)및 거리인식센서(40)로 이루어진 해드(30)와, 상기 해드(30)의 전해액 노즐(36)및 세척액 노즐(38)에 관로로 연결된 전해액 공급장치(60)및 세척액 공급장치(70)와, 채널해드(10)내면의 세척액, 전해액을 흡입하는 전해액치(80)와, +극이 채널해드(10)에 접하며 -극은 전극에 접하고, 메뉴플레이트(20), 전해액 공급장치(600), 세척액 공급장치(70), 전해액 처리장치(80)에 연결된 전원(100)과, 상기 전원(100)에 연결되며 전원(100), 메뉴플레이트(20) 해드(30)의 작동을 제어하는 원격제어기로 구성된 채널해드연마장치에 관한 것이다.

Description

증기발생기 채널해드의 전해연마장치{Electropolishing Device of the Internal surface of the chanel head of the steam generator}

본 발명은 증기 발생기 채널해드의 전해연마장치에 관한 것으로, 협소한 공간이나 모서리 부분로 작업자가 작업현장에 들어가지 않고 원거리에서 장치를 작동시켜 채널헤드를 전해연마하는 연마장치에 관한 것이다.

원자력 증기발생기 채널해드는 원자로에서 가열된 1차 냉각수를 전열관으로 보내고, 터빈을 돌리는 2차 냉각수와 열교환을 이르킨 1차 냉각수를 다시 원자로로 보내는 통로 역활을 담당하는 부분으로 방사능을 함유하는 1차 냉각수와 접하는 채널해드 내면은 스테인레스로 크래딩(Cladding) 되어 있으며, 인코넬 소재인 디바이더 플레이트(Divider plate)에 의해 핫 파트(Hot part)와 콜드파트(Cold part)로 분리되어 있다.

이러한 냉각수와 접하는 채널해드와 디바이더 플레이트는 냉각수와 접하면 거친 표면상태에 의해 냉각수 내의 약품이나 이물 또는 방사능이 집적되며 이를 방지하기 위하여 채널해드의 내면과 디바이더 플레이트를 그라인딩 하여 사용한다.

그러나, 전술한 그라인딩에 의한 채널해드와 디바이더 플레이트의 표면연마 상태는 거칠고 평활도가 좋지 않아 원전 가동중 방사능이 집적되어, 부식 파손등이 발생하는 문제가 있었다.

이와같은 문제를 해결하기 위하여 근래에는 그라인팅 방식보다 좋은 표면상태를 얻을 수 있는 전해연마법이 사용된다.

근래 사용되는 원자력 증기발생기 채널해드 내면의 전해연마 장치에 관한 특허로는 미국특허 US4,883,576호 가 개시되어 있다.

상기 특허는 이송장치와 전해연마 해드를 이용하여 증기 발생기 채널해드 내면을 연마하는 것으로써, 사각형 형상의 전극을 이용하여 채널해드의 둥근내면과 디바이더 플레이트의 경계면과 같은 가장자리는 균일한 전해연마를 할수 없다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 전술한 문제를 해소할수 있도록 작업자가 협소한 작업공간 내에 들어가지 않고 원거리에서 장치를 제어하며, 모서리나 둥근형상의 채널헤드 내면도 균일하게 전해연마하고, 작업진행 상황을 파악 할수 있는 전해연마장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 전해연마장치의 개략도,

도 2는 본 발명의 전해액 공급장치의 구성도,

도 3은 본 발명의 세척액 공급장치의 구성도,

도 4는 본 발명의 전해액 처리장치의 구성도,

도 5는 본 발명의 해드의 정면도,

도 6은 본 발명의 해드의 측면도,

도 7은 본 발명의 전극의 개략도.

※ 도면중 주용부호에 관한 설명

10 : 채널해드, 11 : 내면,

12 : 맨웨이, 13 : 디바이더 플레이트,

14 : 냉각수통로, 20 : 메뉴플레이트,

21 : 몸체, 22 : 연결대,

23 : 힌지핀, 30 : 해드,

31 : 전극, 32 : 절연체,

35 : 전해액 유통로, 36 : 전해액 노즐,

37 : 밸브, 38 : 세척액 노즐,

39 : 프레임, 40 : 거리인식 센서,

41 : 가이드웨이 랙, 42 : 이동장치,

43 : 결합대, 50 : 모니터링 카메라,

60 : 전해액 공급장치, 61 : 펌프,

62 : 전해액 저장탱크, 63-1 : 유량센서,

63-2 : 유량센서, 64 : 전해액 공급관,

70 : 세척액 공급장치, 71 : 펌프,

72 : 세척액 저장탱크, 73-1 : 유량센서,

73-2 : 유량센서, 74 : 세척액 공급관,

80 : 전해액 처리장치, 81 : 흡입펌프,

82 : 저장탱크, 83 : 회수관,

84 : 깔대기, 90 : 원격제어기,

100 : 전원.

전술한 기술적과제를 달성하기 위한 본 발명은 전해연마 작업여건에 따라 채널해드의 맨웨이 또는 냉각수통로에 삽입되어 상·하 이동이 자유로운 메뉴플레이트와, 상기 메뉴플레이트 단부에 회동되며 절연체로 둘러싸인 전극, 전해액 노즐, 세척액 노즐, 및 거리인식 센서로 이루어진 해드와, 상기 해드의 전해액 노즐 및 세척액 노즐에 관로로 연결된 전해액 공급장치 및 세척액 공급장치와, 냉각수통로에 삽입된 관로로 채널해드 내면의 세척액, 전해액을 흡입하는 전해액 처리장치와, +극이 채널해드에 접선되고, -극은 전극에 접선되며, 메뉴플레이트, 전해액공급장치, 세척액 공급장치, 전해액 처리장치에 연결된 전원과, 상기 전원에 연결되며 메뉴플레이트, 해드의 작동을 제어하는 원격제어기로 구성된다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 도면으로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 전해연마장치의 개략도 이다.

메뉴플레이트(20)는 몸체(21)가 채널헤드(10)의 맨웨이(12)를 통해 채널해드(10)내면으로 삽입된다.

상기 실시예 에서는 메뉴플레이트(20)가 맨웨이(12)를 통해 채널해드(10)내면으로 삽입되는 구성이나, 메뉴플레이트(20)가 냉각수통로(14)를 통해채널해드(10)내면으로 삽입되어도 좋다.

상기 채널해드 몸체(21)애눈 힌지핀(23)으로 회동되게 연결대(22)가 결합되며 연결대(22)의 단부에는 절연체(32)로 둘러싸인 전극(31), 전해액을 채널해드(10)내면에 분사하는 전해액 노즐(36), 분사된 전해액을 세척하는 세척액을 분사하는 세척액 노즐(38) 및 거리를 인식하는 거리인식센서(40)로 이루어진 해드(30)가 결합된다.

상기 전해액노즐(36)과 세척액 노즐(38)에는 전해액 공급관(64), 세척액 공급관(74)으로 연결된 전해액 공급장치(60)와 세척액 공급장치(70)가 결합된다.

도 2는 전해액 공급장치의 구성도이며 도 3은 세척액 공급장치의 구성도 이다.

전해액 공급장치(60)는 전해액을 분사하는 전해액 노즐(36)에 연결된 전해액 공급관(64)과, 전해액을 공급하는 구동원인 펌프(61)및 전해액이 공급되는 전해액 저장탱크(62)로 이루어지며 전해액 저장탱크(62)와 펌프(71) 사이, 펌프(71)와 전해액 노즐(36)사이에 유량센서(63-1)(63-2)가 구비 된다.

또한, 세척액 공급장치(70)도 세척액을 분사하는 세척액 노즐(38)에 연결된 세척액 공급관(74)과, 세척액을 공급하는 구동원인 펌프(71)및 세척액이 공급되는 세척액 저장탱크(72)로 이루어지며 세척액 저장탱크(72)와 펌프(71)사이, 펌프(71)와 세척액 노즐(38)사이에 유량센서(73-1)(73-2)가 구비된다.

상기한 유량센서들(63-1)(63-2)(73-1)(73-2)은 유량을 감지하여 원격제어기(90)에 신호를 송신하며 원격제어기(90)에서는 펌프(61)(71)전방의 유량센서(63-1)(73-1)와 후방의 유량센서(63-2)(73-2)에서 감지된 유량이 차이가 많은 경우 펌프(61)(71)구동을 중지시킨다.

이러한 작동은 유량차이에 의해 전해액이나 세척액이 공급관의 파손에 따른 누수를 사전에 예방하기 위한 것이다.

전해액은 강산성의 용액이 사용되며 세척액은 전해액을 씻어내는 탈 이온화된 증류수가 사용된다.

도 4는 전해책 처리장치의 구성도이다.

전해액 처리장치(80)는 채널해드(10)에 형성된 냉각수통로(14)를 통해 채널해드 내부 저면부에 연결된 회수관(83)과, 상기 회수관(83) 단부에 형성되는 저장탱크(82)로 이루어지고, 상기 회수관로(83)상에는 흡입력을 부여하는 흡입펌프(81)가 결합되어 전원의 단락에 의해 채널해드 내부의 전해액과 세척액을 흡입한다.

상기 실시예에서는 전해액 처리장치(80)가 냉각수통로(14)를 통해 채널해드 내부로 삽입되는 구성이나 맨웨이(12)를 통해 채널해드 내부로 삽입되어도 좋다.

회수관(83)은 복수개가 형성되어도 좋고 회수관(83)을 해드(30)하측에 형성시키고 그 단부에는 전해액과 세척액의 집수가 용이하도록 깔대기(84)를 형성하여도 좋다.

도 5내지 도 6은 해드(30)를 도시한 정면도와 측면도 이다.

해드(30)는 메뉴플레이트의 연결대(22) 단부에 360°회동되며 연장된 결합대(43)에 결합되며 결합대(43)는 원격제어반(90)의 제어를 받는 서보모터(미도시)의 작동에 의해 회동된다.

해드를 형성하는 세척용 노즐(38)과 전해액 노즐(36)은 동일 프레임(39)에 결합되고 상기 프레임(39)의 상측에는 모니터링 카메라(50)가 결합된다.

상기 프레임(39)하측에는 절연체(32)인 실리콘 글라스로 쌓인 전극(31)이 결합된다.

상기 전극(31)은 동 재질의 φ8 ×200㎜ 규격이 사용되며 전해연마 시의 효율적인 작업을 위하여 전극(31)내부에 전해액 유통로(35)를 형성하고 그 단부에는 노즐(33)을 형성하며, 상기 전해액 유통로(35)에는 전해액 공급관을 연결하여 사용하여도 좋다.

또한, 상기 전극(31)을 가이드웨이 랙(Gutde Rack)(41)에 스라이딩 이동되게 결합시켜 이송장치(42)에 의해 전·후로 이송되게 사용하여도 좋다.

이송장치(42)는 원격제어반(90)의 제어를 받는 소형모터(미도시)에 랙(미도시), 피니언 기어(미도시)를 결합하여 구성하며, 이송장치(42)를 부가하여 사용하는 경우에는 전극(31)의 전해액 유통로(35)와 전해액 공급관(64)사이에 신축성의 주름관(34)이 전해액 공급관(64)상에 결합된 밸브(37)에 결합된다.

또한, 전해액 공급관(64)의 전해액 노즐(36)상측으로는 거리인식센서(40)가 결합되어 채널해드(10)와 해드(30)의 거리를 인식하여 신호를 원격제어부(90)에 송신하다.

도 7은 전극의 개략도로 전해액 유통로(35)와 전극(31)의 결합상태를 보여주고 있다.

상기 도에 도시된 바와 같이 전극(31)내부에 전해액 유통로(35)가 설치되며그 유통로(35)에는 복수개의 분사노즐(33)이 형성된다.

이하 본 발명의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 전해연마장치를 이용하여 채널해드(10)의 내면을 전해연마하는 경우, 원격제어반(90)을 이용하여 적정인식거리 조정및 메뉴플레이트(20)를 작동함과 동시 전해액 공급량을 셋팅한후, 전원(100)을 연결하면 전해액 공급장치(60), 세척액 공급장치(70), 전해액 처리장치(80)가 가동된다.

전해액 공급장치(60)의 가동에 따라 전해액은 전해액 노즐(36) 및 전극(31)내에 설치된 전해액 유통로(35)상에 형성된 노즐(33)을 통해 전해액을 채널해드(10)내면에 분사하고 동시에 전원에 연결된 전극(31)에는 전류가 통전되어 전해연마가 시작된다.

메뉴플레이트(20)의 작동에 따라 메뉴플레이트(20)단부에 회동되게 결합된 가이드웨이 랙(41)상에 전후 스라이팅 이동되게 결합된 전극(31)은 채널해드(10)내면을 움직이며 전해연마를 하고 내면이 둥근형상이거나 디바이더 플레이트(13)경계면과 같은 작엽 여건이 나쁜 영역에서는 해드(30)를 회전시킨 후 전극이송장치(46)를 가동시켜 전극만 해드앞으로 돌출되도록 하여 각모서리를 균일하게 연마하다.

세척액 노즐(38)에서는 세척액이 분사되어 전해연마 작업 완료후 내면에 잔류된 전해액을 증류수로 세척하고, 세척된 전해액과 증류수는 전해액 처리장치의 회수관(83)에 흡입되어 저장탱크(82)로 회수된다.

전해연마 작업중 프레임(39)에 고정된 거리인식센서(40)는 셋팅된 수치에 따라 전극(31)과 채널해드(10) 내면간의 거리를 유지하여 전극(31)과 내면간의 충돌을 방지한다.

또한 가이드웨이 랙(41)앞 단에 고정된 모니터링 카메라(50)는 전해연마상태를 모니터링 하여 작업자가 원격제어기(90)에 구비된 화면으로 전해연마상태를 확인할 수 있다.

또한 전해액 공급장치(60)와 세척액 공급장치(70)의 공급관에 설치된 유량센서(63-1)(63-2),(73-1)(73-2)는 유량을 감지하여 원격제어반(90)에 송신하고 상기 유량세서의 신호를 수신한 원격제어반(90)은 전해액 공급 펌프(61)전후의 유량을 비교하며, 또한, 세척액 공급펌프(71)전후의 유량을 비교하여 유량이 차이를 보이는 경우 전원의 공급을 차단함으로써 세척액과 전해액의 누수를 방지한다.

본 발명은 작업자가 협소한 공간내에서 수동으로 전해연마시 발생되는 작업의 어려움과 전해액 또는 방사능에 의한 안전사고를 방지하며, 모서리나 둥근형상의 채널해드 내면도 균일하고 신속하게 전해연마하고, 작업진행 상황을 모니터를 통해 파악함으로써 단시간에 채널해드 내면을 균일하게 연마하는 효과가 있다.

Claims

채널해드(10)의 맨웨이(12)나 냉각수통로(14)에 삽입되며 이동이 자유로운 메뉴플레이트(20)와, 상기 메뉴플레이트(20)의 단부에 회동되게 결합되며 전극(31), 전해액 노즐(36), 세척액 노즐(38) 및 거리인식센서(40)로 이루어진 해드(30)와, 상기 헤드(30)의 전해액 노즐(36) 및 세척액 노즐(38)에 관로로 연결된 전해액 공급장치(60)및 세척액 공급장치(70)와, 맨웨이(12)나 냉각수통로(14)로 삽입된 회수관(83)으로 채널해드(10)내면의 세척액, 전해액을 흡힙하는 전해액 처리장치(80)와, +극이 채널해드(10)에 접하고 -극은 전극에 접하며, 메뉴플레이트(20) 전해액공급장치(60), 세척액공급장치(70), 전해액 처리장치(80)에 연결된 전원(100)과, 상기 전원(100)에 연결되며 전원(100), 메뉴플레이트(20), 해드(36)의 작동을 제어하는 원격제어기(90)로 구성된 것을 특징으로 하는 증기발생기 채널헤드의 전해연마 장치.
제 1항에 있어서,

해드(30)에는 전해연마상태를 모니터링하여 원격제어기(90)에 송신하는 모니터링 카메라(50)가 형성된 것을 특징으로 하는 증기발생기 채널헤드의 전해연마장치.
제 1항에 있어서,

전극(31)의 내측에는 전해액 공급관(64)과 연통된 전해액 유통로(35)가 형성되며 전면에는 전해액을 분사하는 노즐(33)이 형성된 것을 특징으로 하는 증기 발생기 채널해드의 전해연마장치.
제 1항에 있어서,

전극(31)은 전·후 이동되게 가이드웨이 랙(41)에 결합된 것을 특징으로 하는 증기 발생기 채널해드의 전해연마장치.
제 1항에 있어서,

전극은 절연체(32)로 쌓인 것을 특징으로 하는 증기 발생기 채널해드의 전해연마장치.
제1항, 제3항, 제5항중 어느 한항에 있어서 전극은 φ8 ×200㎜의 동 재질인 것을 특징으로 하는 증기발생기 채널해드의 전해연마장치.
제 1항에 있어서,

전해액 공급장치(60)는 전해액 노즐(36)에 연결된 전해액 공급관(64)과, 전해액을 공급하는 구동원인 펌프(61)와, 상기 전해액 저장탱크(62)와 펌프(61)사이 및 펌프(61)와 전해액 노즐(36)사이의 전해액 공급관(64)에 형성되어 유량신호를 원격제어기(90)에 송신하는 유량센서(63-1)(63-2)로 이루어진 것을 특징으로 하는증기 발생기 채널해드의 전해연마장치.
제 1항에 있어서,

세척액 공급장치(70)는 세척액 노즐(38)에 연결된 세척액 공급관(74)과, 세척액을 공급하는 구동원인 펌프(71), 세척액이 공급되는 세척액 저장 탱크(72)와, 상기 세척액 저장 탱크(72)와 펌프(71)사이 및 펌프(71)와 세척액 노즐(38)사이의 세척액 공급관(74)에 형성되어 유량신호를 원격제어기(90)에 송신하는 유량센 서(73-1)(73-2)로 이루어진 것을 특징으로 하는 증기 발생기 채널해드의 전해연마장치.
제 1항에 있어서,

전해액 처리장치(80)는 채널해드(10)의 냉각수통로(14)나 맨웨이(12)를 통해 채널해드(10)내부 저면부에 연결된 회수관(83)과, 상기 회수관(83)단부에 형성된 저장탱크(72)와, 상기 회수관(83)상에 형성되어 흡입력을 부여하는 흡입펌프(81)로 구성된 것을 특징으로 하는 증기발생기 채널해드의 전해연마장치.
제 9항에 있어서,

상기 회수관(83)단부에는 전해액과 세척액을 집수하는 깔대기(84)가 형성된 것을 특징으로 하는 증기발생기 채널해드의 전해연마장치.