KR100446351B1 - Spent nuclear fuel rod hull cleaning machine - Google Patents

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KR100446351B1
KR100446351B1 KR10-2001-0046538A KR20010046538A KR100446351B1 KR 100446351 B1 KR100446351 B1 KR 100446351B1 KR 20010046538 A KR20010046538 A KR 20010046538A KR 100446351 B1 KR100446351 B1 KR 100446351B1
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fuel rod
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서항석
이형권
민덕기
김종만
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한국원자력연구소
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    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/001Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof
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Abstract

본 발명은 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치에 관한 것으로, 그 목적은 피복관내의 핵연료를 깨끗하고 신속하게 제거하여, 금속조직시험의 정확성을 향상시키고, 이로 인해 이상증후 핵연료봉의 결함원인을 신속하게 규명함과 동시에, 재발방지대책을 수립할 수 있는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치를 제공하는 것이다.The present invention relates to a spent fuel rod cladding tube cleaning device, the purpose of which is to clean and quickly remove the nuclear fuel in the cladding, to improve the accuracy of the metallographic test, thereby to quickly identify the cause of the defects of abnormal fuel rods At the same time, it is to provide a spent fuel rod cladding cleaning device that can establish a recurrence prevention measures.

본 발명은 방사능에 오염된 사용후 핵연료봉의 피복관내 핵연료를 핫셀내에서 제거/세척하는 피복관 세척장치에 있어서; 상기 피복관 세척장치는 클램프 상부에 설치된 바이스에 의해 사용후 핵연료 피복관을 고정하고, 클램프 하부에 의해 클램프 상부를 90°회전시키는 클램프 부재와; 상기 클램프 상부에 의해 고정된 피복관과 동일중심선을 유지하고 브러쉬가 삽입/설치되며, 모터에 의해 브러쉬를 회전/작동시키는 작동부재와; 상기 작동부재 하부에 연결/설치되어 모터에 의해 작동부재를 클램프 부재 방향으로 이동시키는 이송부재와; 상기 클램프부재 및 이송부재가 고정되는 베이스 플레이트를 포함하는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치를 제공함에 있다.The present invention relates to a cladding tube cleaning apparatus for removing / washing nuclear fuel in a cladding tube of spent nuclear fuel rods contaminated with radioactivity in a hot cell; The cladding tube cleaning device includes: a clamp member for fixing a spent fuel cladding tube by a vise installed at an upper part of the clamp, and rotating the upper part of the clamp by 90 ° by a lower part of the clamp; An actuating member which maintains the same center line as the sheath fixed by the upper part of the clamp and the brush is inserted / installed and rotates / operates the brush by a motor; A transfer member connected / installed under the operation member to move the operation member in the direction of the clamp member by a motor; The present invention provides a spent fuel rod cladding tube cleaning device including a base plate to which the clamp member and the transfer member are fixed.

Description

사용후 핵연료봉 피복관 세척장치{Spent nuclear fuel rod hull cleaning machine}Spent nuclear fuel rod hull cleaning machine

본 발명은 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치에 관한 것으로, 사용후 핵연료봉의 피복관에 고착되어 있는 핵연료를 깨끗하게 제거하여 피복관 금속조직시험의 정확성을 향상시킬 수 있는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spent fuel rod cladding tube cleaning apparatus, and relates to a spent fuel rod cladding tube cleaning apparatus which can improve the accuracy of the cladding metallographic test by cleanly removing the fuel stuck to the cladding tube of the spent nuclear fuel rod.

급격히 성장하는 경제 및 산업 발전에 따라 소요되는 에너지 공급의 대책으로 원자력의 이용이 증대되고 있다. 우리 나라는 국내 에너지자원의 빈곤과 탈 석유 정책의 일환으로 원자력발전을 대체 에너지원으로서 적극 추진하여 왔으며, 이에 따라 1978년 고리 원자력 1호기가 가동된 이래 현재 16기의 원자력발전소가 운전 중에 있으며 계속 건설 중에 있다.The use of nuclear power is increasing as a measure of energy supply required by the rapidly growing economic and industrial development. Korea has been actively pursuing nuclear power as an alternative energy source as part of the poverty of domestic energy resources and de-petroleum policy. As a result, 16 nuclear power plants have been in operation since the first Kori Nuclear Power Plant was operated in 1978. It is under construction.

상기 원자력발전소와 한국원자력연구소의 다목적연구로(KMRR)에서 조사시킨 사용후 핵연료봉은 성능과 건전성을 평가하고 원자로에서 연소 중 발생하는 핵연료의 손상을 비롯한 여러 이상 증후에 대한 원인을 규명하기 위하여 핵연료 집합체 및 핵연료봉을 조사후 시험시설로 운반하여 수중시험을 거쳐 핫셀에서 각종 비파괴시험 및 파괴시험등의 조사후시험을 수행한다.The spent fuel rods surveyed by the nuclear power plant and the Korea Atomic Energy Research Institute (KMRR) are used to assess the performance and integrity and to determine the causes of various abnormal symptoms, including damage to nuclear fuel during combustion in the reactor. After the investigation, the fuel rods are transported to a test facility and subjected to an underwater test, followed by various nondestructive tests and destructive tests in a hot cell.

상기 원자력발전소에서 조사시킨 핵연료봉은 핫셀에서 비파괴시험을 실시한 후, 이상증후의 핵연료봉이 있을 경우, 피복관의 금속조직시험을 수행하여 결함원인을 규명하도록 되어 있다.The nuclear fuel rods irradiated by the nuclear power plant are subjected to a non-destructive test in a hot cell, and if there are any abnormal fuel rods, a metal structure test of the cladding tube is performed to identify the cause of the defect.

종래에는 상기와 같이 이상증후의 핵연료봉이 발생될 경우, 핵연료봉을 미세절단기로 절단하고, 펀칭기를 사용하여 절단한 핵연료봉내의 핵연료를 제거한 다음, 초음파시험기에 넣어 흡착된 핵연료를 제거하였다.Conventionally, when a nuclear fuel rod with abnormal symptoms occurs as described above, the nuclear fuel rod is cut by a micro cutter, a nuclear fuel rod is removed using a punching machine, and the nuclear fuel adsorbed in an ultrasonic tester is removed.

그러나, 상기 종래의 방법은 피복관내면에 붙은 핵연료를 솜과 알코올에 의해 제거하였으므로, 피복관 내면의 핵연료가 제거되지 않아 금속조직시험의 자료를 얻는데 어려움이 많았다.However, in the conventional method, since the nuclear fuel attached to the inner surface of the cladding tube was removed by cotton and alcohol, it was difficult to obtain the data of the metallographic test because the nuclear fuel on the inner surface of the cladding tube was not removed.

또한, 핫셀이라는 공간적 제약에 의해 알코올이 묻어있는 솜을 원격조정기에의해 조정하여야 하므로, 세척작업이 불편하고, 피복관의 직경을 고려할 경우, 피복관내의 핵연료를 깨끗하게 제거할 수 없는 등 여러 가지 문제점이 있었다.In addition, since the alcohol-filled cotton must be adjusted by a remote controller due to the space constraint of the hot cell, various problems such as inconvenient washing work and inability to remove nuclear fuel in the cladding tube without considering the diameter of the cladding tube are caused. there was.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 피복관내의 핵연료를 깨끗하고 신속하게 제거하여, 금속조직시험의 정확성을 향상시키고, 이로 인해 이상증후 핵연료봉의 결함원인을 신속하게 규명함과 동시에, 재발방지대책을 수립할 수 있는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to clean and quickly remove the fuel in the cladding tube, thereby improving the accuracy of the metallographic test, thereby quickly identifying the cause of defects in the abnormal symptoms of the nuclear fuel rods. At the same time, it is to provide a spent fuel rod cladding tube cleaning device that can establish a countermeasure against recurrence.

본 발명은 방사능에 오염된 사용후 핵연료봉의 피복관내 핵연료를 핫셀내에서 제거/세척하는 피복관 세척장치에 있어서; 상기 피복관 세척장치는 클램프 상부에 설치된 바이스에 의해 사용후 핵연료 피복관을 고정하고, 클램프 하부에 의해 클램프 상부를 90°회전시키는 클램프 부재와; 상기 클램프 상부에 의해 고정된 피복관과 동일중심선을 유지하고 브러쉬가 삽입/설치되며, 모터에 의해 브러쉬를 회전/작동시키는 작동부재와; 상기 작동부재 하부에 연결/설치되어 모터에 의해 작동부재를 클램프 부재 방향으로 이동시키는 이송부재와; 상기 클램프부재 및 이송부재가 고정되는 베이스 플레이트를 포함하는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치를 제공함에 있다.The present invention relates to a cladding tube cleaning apparatus for removing / washing nuclear fuel in a cladding tube of spent nuclear fuel rods contaminated with radioactivity in a hot cell; The cladding tube cleaning device includes: a clamp member for fixing a spent fuel cladding tube by a vise installed at an upper part of the clamp, and rotating the upper part of the clamp by 90 ° by a lower part of the clamp; An actuating member which maintains the same center line as the sheath fixed by the upper part of the clamp and the brush is inserted / installed and rotates / operates the brush by a motor; A transfer member connected / installed under the operation member to move the operation member in the direction of the clamp member by a motor; The present invention provides a spent fuel rod cladding tube cleaning device including a base plate to which the clamp member and the transfer member are fixed.

도 1 은 본 발명의 전체 구성을 보인 예시도1 is an exemplary view showing the overall configuration of the present invention

도 2 는 본 발명의 측면 구성을 보인 예시도Figure 2 is an exemplary view showing a side configuration of the present invention

도 3 은 본 발명에 따른 볼 슬라이드 플레이트와 볼 슬라이드의 관계를 보인 예시도3 is an exemplary view showing a relationship between a ball slide plate and a ball slide according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따라 클램프 바이스에 의한 피복관 클램핑 예시도4 is an exemplary view of cladding tube clamping by clamp vice in accordance with the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

(10) : 클램프부재 (11) : 클램프 상부(10): clamp member (11): clamp upper part

(12) : 클램프 하부 (20) : 이송부재(12): Lower clamp 20: Transfer member

(21) : 모터브래킷 (22) : 스크류모터(21): motor bracket (22): screw motor

(23) : 커플링 (24) : 볼 스크류23: coupling 24: ball screw

(25) : 프론트 브래킷 (26) : 리어 브래킷25: front bracket 26: rear bracket

(27) : 볼 스크류 스핀들 (28) : 볼 스크류 브래킷27: ball screw spindle 28: ball screw bracket

(29) : 테이블 (30) : 작동부재(29): Table 30: Operating member

(31) : 브러쉬 모터 브래킷 (32) : 브러쉬 모터31: brush motor bracket 32: brush motor

(33) : 베어링 하우징 (34) : 콤 바인더 베어링33: bearing housing 34: comb binder bearing

(35) : 스크롤 척 (36) : 브러쉬35: Scroll Chuck 36: Brush

(40) : 베이스 플레이트 (50) : 사용후 핵연료 피복관(40): base plate (50): spent fuel cladding

(100) : 피복관 세척장치 (111) : 상부 클램프 바이스(100): cladding tube cleaning device (111): upper clamp vise

(111a): 고정홈 (112) : 하부 클램프 바이스111a: fixing groove 112: lower clamp vise

(112a): 고정홈 (112b): 간이홈(112a): fixing groove (112b): simple groove

(113) : 클램프 커버 (114) : 클램프 베이스(113): clamp cover 114: clamp base

(115) : 클램프 플레이트 (116) : 고정볼트(115): clamp plate (116): fixing bolt

(117) : 버터플라이 너트 (118) : 힌지축(117): butterfly nut (118): hinge shaft

(121) : 볼 슬라이드 플레이트 (122) : 볼 슬라이드121: ball slide plate 122: ball slide

(123) : 볼 (124) : 코터123: ball 124: coater

(125) : 코터 삽입홈(125): Cotter Insertion Groove

도 1 은 본 발명의 전체 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명의 측면 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 사용후 핵연료 피복관(50)을 클램프부재(10)에 고정하고, 이송부재(20) 및 작동부재(30)에 의해 브러쉬를 이동/작동하여 피복관내 핵연료를 제거하도록 되어 있다.1 is an exemplary view showing the overall configuration of the present invention, Figure 2 is an exemplary view showing a side configuration of the present invention, the present invention is to fix the spent fuel cladding tube 50 to the clamp member 10 The brush is moved / operated by the transfer member 20 and the operation member 30 to remove nuclear fuel in the cladding tube.

상기 클램프부재(10)는 피복관(50)을 고정하는 것으로, 클램프 바이스에 의해 피복관을 고정하는 클램프 상부(11)와, 상기 클램프 상부(11)를 일축을 중심으로 90°회전시키는 클램프 하부(12)로 구성되어 있다.The clamp member 10 is to fix the cover tube 50, the clamp upper portion 11 for fixing the cover tube by a clamp vice, and the clamp lower portion 12 for rotating the clamp upper portion 11 by 90 degrees about one axis. It consists of).

상기 클램프 상부(11)는 피복관(50)에 접촉되어 피복관(50)을 고정하는 상/하부 클램프 바이스(111,112)와, 상기 상부 클램프 바이스(111)가 설치되는 클램프 커버(113)와, 상기 하부 클램프 바이스(112)가 설치되는 클램프 베이스(114)와, 상기 클램프 커버(113)의 일측단부에 직각을 이루고 일체형으로 형성되고 클램프 베이스(114) 일측단부에 힌지결합되는 클램프 플레이트(115)와, 상기 클램프 베이스(114)의 또다른 일측단부에 끝단부가 힌지결합되는 고정볼트(116) 및 이에 체결되는 버터플라이 너트(117)로 구성되어 있다.The clamp upper portion 11 is in contact with the coating tube 50, the upper and lower clamp vise (111, 112) for fixing the coating tube 50, the clamp cover 113, the upper clamp vise 111 is installed, and the lower A clamp base 114 having a clamp vice 112 installed therein, a clamp plate 115 formed at an angle to one end of the clamp cover 113 and integrally formed, and hinged to one end of the clamp base 114; The other end of the clamp base 114 is composed of a fixing bolt 116 hinged to the end portion and a butterfly nut 117 fastened thereto.

즉, 상기 클램프 상부(11)는 피복관(50)을 하부 클램프 바이스(112)에 올려 놓고 힌지축(118)을 중심으로 클램프 플레이트(115) 및 클램프 커버(113)를 회전시켜 고정볼트(116)에 클램프 커버(113)의 일측단을 삽입시킨 다음, 버터플라이 너트(117)로 체결하여 상/하부 클램프 바이스(111,112)에 피복관(50)을 고정시키도록 되어 있다.That is, the clamp upper 11 is a fixing bolt 116 by placing the cladding tube 50 on the lower clamp vise 112 and rotate the clamp plate 115 and the clamp cover 113 about the hinge axis 118. One end of the clamp cover 113 is inserted into the clamp cover 113, and then fastened with the butterfly nut 117 to fix the cover tube 50 to the upper / lower clamp vices 111 and 112.

상기 상/하부 클램프 바이스(111,112)는 도 4 에 도시된 바와 같이 피복관(50)의 고정이 용이하도록 중간부(피복관이 접촉되는 부위)에고정홈(111a,112a)이 형성되어 있으며, 상부 클램프 바이스(111)에 형성된 고정홈(111a)은 상단부의 각도(α)가 약 125°의 경사각을 구비하고, 하부 클램프 바이스(112)에 형성된 고정홈(112a)은 피복관(50)의 삽입이 용이하도록 중간부에 평평한 간이홈(112b)이 형성되어 있으며, 상/하부 클램프 바이스(111,112) 사이에 설치되는 피복관(50)과 작동부재(30)에 설치되는 브러쉬의 중심선은 서로 일치하도록 되어 있다.As shown in FIG. 4, the upper / lower clamp vices 111 and 112 have fixing grooves 111a and 112a formed in the middle portion (portion where the coating tube is contacted) to facilitate fixing of the covering tube 50. The fixing groove 111a formed in the 111 has an inclination angle of about 125 ° at the upper end portion thereof, and the fixing groove 112a formed in the lower clamp vise 112 allows easy insertion of the covering tube 50. The flat simple groove 112b is formed in the middle part, and the center line of the covering pipe 50 provided between the upper / lower clamp vices 111 and 112 and the brush installed in the operation member 30 is made to coincide with each other.

상기 클램프 하부(12)는 상/하부 클램프 바이스(111,112)내로 피복관(50)의 삽입이 용이하도록 클램프 상부(11)를 90° 회전시키는 것으로, 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 클램프 베이스(114)가 상부에 설치되는 볼 슬라이드 플레이트(121)와, 상기 볼 슬라이드 플레이트(121) 하부 일측에 삽입되고 베이스 플레이트(40)에 고정되는 볼 슬라이드(122)와, 상기 볼 슬라이드(122)와 볼 슬라이드 플레이트(121) 사이에 설치되는 볼(123) 및 코터(124)로 구성되어 있다. 즉, 상기 볼 슬라이드(122)는 고정볼트(116) 하부에 위치하도록 일측에 설치되어 있으며, 볼 슬라이드(122)와 볼 슬라이드 플레이트(121) 사이에 설치된 볼(123)에 의해 볼 슬라이드(122)를 중심으로 볼 슬라이드 플레이트(121) 및 클램프 상부(11)가 일체형으로 회전하게 되며, 회전된 클램프 상부(11)는 볼 슬라이드(122) 및 볼 슬라이드 플레이트(121)에 삽입/설치되는 코터(124)에 의해 고정되도록 되어 있다. 이때, 상기 볼 슬라이드(122) 및 볼 슬라이드 플레이트(121)에는 90°의 각을 이루고 4곳에 3° 경사를 구비하는 코터 삽입홈(125)이 형성되어 있어, 클램프 상부(11)는 삽입되는 코터(124)에 의해 90°로 회전/고정되도록 되어 있다.The clamp lower portion 12 rotates the upper clamp portion 11 by 90 ° to facilitate the insertion of the sheath 50 into the upper / lower clamp vices 111 and 112. As shown in FIGS. A ball slide plate 121 having a top portion 114 installed therein, a ball slide 122 inserted into a lower side of the ball slide plate 121 and fixed to a base plate 40, and a ball slide 122 and a ball. The ball 123 and the coater 124 are provided between the slide plate 121 is composed of. That is, the ball slide 122 is installed on one side to be positioned below the fixing bolt 116, and the ball slide 122 by the ball 123 installed between the ball slide 122 and the ball slide plate 121. The ball slide plate 121 and the clamp upper portion 11 is rotated integrally with respect to the center, and the rotated clamp upper portion 11 is inserted / installed into the ball slide 122 and the ball slide plate 121. It is fixed by). At this time, the ball slide 122 and the ball slide plate 121 is formed with a coater insertion groove 125 having an angle of 90 ° and having a 3 ° inclination in four places, the clamp upper portion 11 is inserted into the coater 124 is rotated / fixed at 90 degrees.

상기 이송부재(20)는 작동부재(30)를 클램프부재(10) 방향으로 이송시키는 것으로, 모터브래킷(21)에 의해 베이스 플레이트(40)에 고정되는 스크류모터(22)와, 상기 스크류 모터(22)의 축과 동일중심선을 구비하도록 커플링(23)에 의해 연결/설치되는 볼 스크류(24)와, 상기 볼스크류(24)의 전단과 후단을 지지하는 프론트 브래킷(25) 및 리어 브래킷(26)과, 상기 볼스크류(24)에 체결되어 볼스크류(24)를 따라 이송되는 볼스크류 스핀들(27)과, 상기 볼스크류 스핀들(27)에 연결/설치되는 볼스크류 브래킷(28)과, 상기 볼스크류 브래킷(28) 상부에 체결되는 테이블(29)로 구성되어 있다.The transfer member 20 transfers the actuating member 30 in the direction of the clamp member 10, the screw motor 22 fixed to the base plate 40 by the motor bracket 21, and the screw motor ( A ball screw 24 connected / installed by a coupling 23 so as to have the same center line as the axis of the shaft 22, and a front bracket 25 and a rear bracket supporting the front and rear ends of the ball screw 24 ( 26), a ball screw spindle 27 fastened to the ball screw 24 and conveyed along the ball screw 24, a ball screw bracket 28 connected / installed to the ball screw spindle 27, The ball screw bracket 28 is composed of a table 29 fastened to the upper portion.

상기 이송부재(20)는 스크류 모터(21)의 작동에 의해 볼 스크류(24)가 회전작동되고, 상기 볼스크류(24)의 작동에 의해 볼스크류 스핀들(27)과 볼스크류 브래킷(28) 및 테이블(29)이 볼 스크류(24)를 따라 전/후 이동되도록 되어 있다.The transfer member 20 is a ball screw 24 is rotated by the operation of the screw motor 21, the ball screw spindle 27 and the ball screw bracket 28 and by the operation of the ball screw 24 and The table 29 is adapted to be moved back and forth along the ball screw 24.

상기 작동부재(30)는 브러쉬를 작동시키는 것으로, 브러쉬 모터 브래킷(31)에 의해 테이블(29)에 고정되는 브러쉬 모터(32)와, 베어링 하우징(33)에 의해 모터 브래킷(31)에 고정되는 콤 바인더 베어링(34)과, 상기 콤 바인더 베어링(34)을 통해 브러쉬 모터축과 연결되는 스크롤 척(35)과, 상기 스크롤 척(35)의 일측단 중앙에 설치되는 브러쉬(36)로 구성되어 있으며, 브러쉬 모터(32)의 작동에 의해 브러쉬(36)가 회전되도록 되어 있다.The operating member 30 operates the brush, and is fixed to the motor bracket 31 by the brush motor 32 and the bearing housing 33 that are fixed to the table 29 by the brush motor bracket 31. Comb binder bearing 34, the scroll chuck 35 is connected to the brush motor shaft through the comb binder bearing 34, and the brush 36 is installed in the center of one end of the scroll chuck 35 The brush 36 is rotated by the operation of the brush motor 32.

상기 브러쉬(36)는 피복관(50)내로 삽입되어 피복관(50)내의 핵연료를 제거하는 것으로, 코발트 1.2wt%, 크롬 1.4 wt%, 철 97.4wt% 로 이루어진 강한 브러쉬와, 나일론 74wt%, 폴리에틸렌 26wt% 로 이루어진 부드러운 브러쉬를 사용한다.The brush 36 is inserted into the sheath 50 to remove the nuclear fuel in the sheath 50, a strong brush made of cobalt 1.2 wt%, chromium 1.4 wt%, iron 97.4 wt%, nylon 74 wt%, polyethylene 26 wt Use a soft brush made of%.

상기와 같이 구성된 본 발명을 이용하여 피복관내의 핵연료를 제거하고자 할 경우, 먼저 매니퓰레이터 등의 원격조정장치에 의해 볼 슬라이드를 중심으로 클램프부재를 90°회전시키고, 이를 코터에 의해 고정한 다음, 힌지를 중심으로 클램프 커버와 클램프 플레이트를 회전시킨 후, 하부 클램프 바이스에 피복관을 탑재시키고, 다시 힌지를 중심으로 클램프 커버와 클램프 플레이트를 회전하여 상부 클램프 바이스와 하부 클램프 바이스에 피복관을 접촉시키며, 고정볼트 및 버터 플라이너트를 이용하여 고정시킨다.When the nuclear fuel in the cladding tube is to be removed using the present invention configured as described above, first, the clamp member is rotated by 90 ° about the ball slide by a remote control device such as a manipulator, and then fixed by a coater. After rotating the clamp cover and the clamp plate to the center, mount the cover tube on the lower clamp vise, and again rotate the clamp cover and the clamp plate around the hinge to contact the cover tube to the upper clamp vise and the lower clamp vise, Secure with a butterfly nut.

또한, 상기 클램프부재가 90°회전된 상태에서 스크롤 척에 브러쉬를 설치시키고, 클램프부재를 고정한 코터를 제거한 후, 볼 슬라이드를 중심으로 클램프부재를 원위치 시킨다. 이와 같이 클램프 부재가 원위치되면, 상/하부 클램프 바이스에 고정된 피복관의 중심선과 스크롤 척에 설치된 브러쉬의 중심선은 일치하게 된다.In addition, the brush member is installed on the scroll chuck while the clamp member is rotated by 90 °, the coater fixing the clamp member is removed, and the clamp member is returned to its original position with respect to the ball slide. When the clamp member is in this way, the center line of the sheath fixed to the upper / lower clamp vise and the center line of the brush provided to the scroll chuck coincide.

상기와 같이 브러쉬와 피복관이 설치되면, 브러쉬 모터를 작동하여 브러쉬를 회전시키고, 스크류 모터에 의해 작동부재를 피복관 방향으로 이송하여 피복관내의 핵연료를 제거하도록 되어 있다. 이때, 상기 브러쉬에는 황산과 물이 1:1로 섞인 세척제가 도포되며, 코발트, 크롬, 철 합금으로 이루어진 강한 브러쉬를 저속회전하여 피복관내의 핵연료를 깨끗하게 제거한 다음, 강한 브러쉬를 나일론, 폴리에틸렌 합금의 부드러운 브러쉬를 교체하여 피복관 표면이 긁히지 않도록 피복관 내부를 매끄럽게 세척한다.When the brush and the cover tube are installed as described above, the brush motor is operated to rotate the brush, and the operating member is moved in the direction of the cover tube by the screw motor to remove the nuclear fuel in the cover tube. At this time, the brush is coated with a detergent mixed with sulfuric acid and water in a 1: 1 ratio, and a strong brush made of cobalt, chromium and iron alloy is rotated at low speed to cleanly remove the nuclear fuel in the cladding, and then the strong brush is made of nylon and polyethylene alloy. Replace the soft brush to smooth the inside of the cladding to avoid scratching the cladding surface.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

이와 같이 본 발명은 제한된 공간인 핫셀내에서 방사능에 오염된 시편의 조작이 용이하도록 각 부분들이 모듈화되어 있어, 매뉴퓰레이터등의 원격조정장치에 의해 조작이 용이하고, 모터에 의한 브러쉬의 작동에 따라 핵연료 피복관내의 핵연료를 깨끗하게 제거할 수 있으며, 이로 인해 금속조직시험을 효과적으로 수행하고, 미세조직을 관찰하므로써, 결함원인을 규명함과 동시에 재발방지 대책을 수립할 수 있는 등 많은 효과가 있다.As described above, the present invention is modularized to facilitate the manipulation of the radiation-contaminated specimen in a limited space hot cell, and is easily operated by a remote control device such as a manipulator. Therefore, it is possible to cleanly remove the fuel in the fuel cladding, thereby effectively conducting the metallographic test and observing the microstructure, thereby identifying the cause of defects and establishing a preventive measure for recurrence.

Claims (8)

방사능에 오염된 사용후 핵연료봉의 피복관내 핵연료를 핫셀내에서 제거/세척하는 피복관 세척장치에 있어서;A cladding tube cleaning apparatus for removing / cleaning a nuclear fuel in a cladding tube of spent nuclear fuel rods contaminated with radiation in a hot cell; 상기 피복관 세척장치는 클램프 상부에 설치된 바이스에 의해 사용후 핵연료 피복관이 고정되고, 클램프 상부가 고정되는 볼 슬라이드 플레이트는 볼에 의해 볼 슬라이드를 중심으로 90°회전되며, 볼 슬라이드 플레이트에 삽입/설치되는 코터에 의해 볼 슬라이드 플레이트의 위치가 고정되는 클램프 부재와,The cladding tube cleaning device is a spent fuel cladding tube is fixed by a vise installed on the upper clamp, the ball slide plate fixed to the clamp is rotated 90 ° around the ball slide by the ball, inserted into the ball slide plate A clamp member to which the position of the ball slide plate is fixed by the coater, 상기 클램프 상부에 의해 고정된 피복관과 동일중심선을 유지하고 브러쉬가 삽입/설치되며, 모터에 의해 브러쉬를 회전/작동시키는 작동부재와,An operation member which maintains the same center line as the cladding tube fixed by the upper part of the clamp and inserts / installs a brush, and rotates / operates the brush by a motor; 상기 작동부재 하부에 연결/설치되어 모터 및 볼스크류에 의해 작동부재를 클램프 부재 방향으로 수평 이동시키는 이송부재와,A transfer member connected / installed under the operation member to horizontally move the operation member in the direction of the clamp member by a motor and a ball screw; 상기 클램프부재의 볼 슬라이드 및 이송부재가 고정되는 베이스 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치.A spent fuel rod cladding tube cleaning device comprising a base plate to which the ball slide and the transfer member of the clamp member are fixed. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 클램프 부재의 클램프 상부는 피복관이 삽입/접촉되는 고정홈을 구비하는 상/하부 클램프 바이스와, 상기 상부 클램프 바이스가 설치되는 클램프 커버와, 상기 하부 클램프 바이스가 설치되는 클램프 베이스와, 상기 클램프 커버의 일측단부에 직각을 이루고 일체형으로 형성되고 클램프 베이스 일측단부에 힌지결합되는클램프 플레이트와, 상기 클램프 베이스의 또다른 일측단부에 끝단부가 힌지결합되는 고정볼트 및 이에 체결되는 버터플라이 너트로 구성된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치.The clamp upper portion of the clamp member includes an upper / lower clamp vise having a fixing groove into which a covering tube is inserted / contacted, a clamp cover for installing the upper clamp vise, a clamp base for installing the lower clamp vise, and the clamp cover. The clamp plate is formed at a right angle to one side end of the clamp plate is integrally formed and hinged to one end of the clamp base, a fixing bolt hinged to the other end of the clamp base and a butterfly nut fastened thereto. Spent fuel rod cladding tube cleaning device. 제 2 항에 있어서;The method of claim 2; 상기 상/하부 클램프 바이스의 상부 클램프 바이스에 형성된 고정홈은 125°의 경사각을 구비하고, 하부 클램프 바이스에 형성된 고정홈 중간부에는 평평한 간이홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치.The fixed groove formed in the upper clamp vise of the upper / lower clamp vise has an inclination angle of 125 °, and a flat simple groove is formed in the middle of the fixed groove formed in the lower clamp vise. Device. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 볼 슬라이드 및 볼 슬라이드 플레이트에는 90°의 각을 이루고 4 곳에 3°경사를 구비하는 코터 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치.Spent fuel rod cladding tube cleaning device, characterized in that the ball slide and the ball slide plate is formed with a coater insertion groove having an angle of 90 ° and having a 3 ° inclination in four places. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 작동부재는 브러쉬 모터 브래킷에 의해 테이블에 고정되는 브러쉬 모터와, 베어링 하우징에 의해 모터 브래킷에 고정되는 콤 바인더 베어링과, 상기 콤 바인더 베어링을 통해 브러쉬 모터축과 연결되는 스크롤 척과, 상기 스크롤 척의 일측단 중앙에 설치되는 브러쉬로 구성된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치.The actuating member includes a brush motor fixed to a table by a brush motor bracket, a comb binder bearing fixed to a motor bracket by a bearing housing, a scroll chuck connected to a brush motor shaft through the comb binder bearing, and one side of the scroll chuck. Spent fuel rod cladding tube cleaning device, characterized in that consisting of a brush installed in the center. 제 5 항에 있어서;The method of claim 5; 상기 브러쉬는 코발트 1.2wt%, 크롬 1.4 wt%, 철 97.4wt% 로 이루어진 강한 브러쉬와, 나일론 74wt%, 폴리에틸렌 26wt% 로 이루어진 부드러운 브러쉬 중 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치.The brush is a spent fuel rod cladding tube cleaning device, characterized in that to use a strong brush made of cobalt 1.2wt%, chromium 1.4wt%, iron 97.4wt%, and a soft brush made of nylon 74wt%, polyethylene 26wt% . 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 이송부재는 모터브래킷에 의해 베이스 플레이트에 고정되는 스크류모터와, 상기 스크류 모터의 축과 동일중심선을 구비하도록 커플링에 의해 연결/설치되는 볼 스크류와, 상기 볼스크류의 전단과 후단을 지지하는 프론트 브래킷 및 리어 브래킷과, 상기 볼스크류에 체결되어 볼스크류를 따라 이송되는 볼스크류 스핀들과 상기 볼스크류 스핀들에 연결/설치되는 볼스크류 브래킷과, 상기 볼스크류 브래킷상부에 체결되는 테이블로 구성된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치.The conveying member includes a screw motor fixed to the base plate by a motor bracket, a ball screw connected / installed by a coupling to have the same center line as the axis of the screw motor, and supporting the front end and the rear end of the ball screw. A front bracket and a rear bracket, a ball screw spindle fastened to the ball screw and transported along the ball screw, a ball screw bracket connected / installed to the ball screw spindle, and a table fastened to the ball screw bracket. Spent fuel rod cladding tube cleaning device. 제 1 항, 제 5 항, 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서;The method of any one of claims 1, 5 and 6; 상기 브러쉬에는 황산과 물이 1:1로 혼합된 세정액이 도포된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 피복관 세척장치.The brush for the spent fuel rod cladding tube, characterized in that the brush is coated with a cleaning solution of 1: 1 mixed with sulfuric acid and water.
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