KR100583305B1

KR100583305B1 - 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비

Info

Publication number: KR100583305B1
Application number: KR1020030095540A
Authority: KR
Inventors: 조재범
Original assignee: 한전기공주식회사
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2006-05-25
Also published as: KR20050065725A

Abstract

본 발명은 원자력 발전소의 원자로에 장전된 핵 계측기 센서를 인출하거나, 센서의 이상유무를 검사한 후에 다시 재장전하는 경우에 사용되는 핵 계측기 센서의 정비점검 장비에 관한 것으로서, 핵 계측기 센서(1)가 통과되도록 상하면에 관통구멍(11)이 형성되고, 그 내부에 일정한 내부공간이 형성되는 하우징(10)과; 하우징(10)의 내부공간 상하부측에 각각 설치되며, 한 쌍의 교정롤러(21) 사이로 핵 계측기 센서(1)가 연이어 통과되는 상하 롤러 집합체(20)와; 하우징(10)의 내부공간에서 상하 롤러 집합체(20) 사이에 설치되어, 핵 계측기 센서(1)의 원주 둘레를 윤활롤러(31)가 감싸도록 위치하여, 외부에서 공급되는 윤활 코팅액이 윤활롤러(31)에 뭍어서 핵 계측기 센서(1)의 표면에 투척되는 윤활 코팅기(30); 및 하우징(10)의 내부공간 하부측에 설치되어, 원자로에서 인출되는 핵 계측기 센서(1)의 표면에 부착된 오염물질을 고무 와이퍼(41)로 닦아서 제거하는 오염물질 제거기(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명의 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비는 핵 계측기 센서를 삽입/인출하는 과정에서 핵 계측기 센서의 휨교정, 윤활 코팅, 오염물질 제거작업을 동시에 수행함으로써, 핵 계측기 센서의 정비점검 수행능력을 향상시켜, 종래에 비해 고방사선 구역에 투입되는 작업자의 인원와 작업시간을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비{Equipment for Checkup of In Core Instrument Sensor}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 원자력 발전소에서 핵 계측기 센서의 휨교정, 윤활코팅 및 오염물질 제거에 사용되는 장비의 내부를 정면에서 나타낸 도면이고,

도 2는 도 1에 도시된 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비의 내부를 상부에서 나타낸 도면이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 핵 계측기 센서 10 : 하우징

20 : 교정롤러 30 : 윤활 코팅기

40 : 오염물질 제거기 50 : 밀봉튜브

본 발명은 원자력 발전소에서 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비에 관한 것이며, 보다 자세하게는 핵 계측기 센서를 인출/삽입하는 과정에서 핵 계측 기 센서의 휨상태를 교정하거나, 그 표면에 윤활 코팅액을 도포하고, 오염물질도 제거하도록 구성되는 처리장비에 관한 것이다.

원자력 발전소에서는 핵연료 중성자의 반응도와 온도감시를 위해 핵 계측기 센서가 예방 정비계획에 따라 일정기간 사용된 후에 인출된다. 이렇게 인출된 핵 계측기 센서는 여러 정비점검작업을 실시하여 다시 장전되거나, 수명이 다한 경우에는 새로운 제품으로 교체되기도 한다.

한국표준형 원자력 발전소를 일예로 설명하자면, 원자로 내의 핵 계측기 센서는 45개의 개별센서들로 구성되며, 발전소 계획예방 정비계획에 따라 18개월 주기로 연료를 교체하면서 45개의 핵 계측기 센서도 모두 인출된다. 이렇게 인출된 핵 계측기 센서는 그 중에서 1/3 정도가 새로운 제품으로 교체되고, 나머지 2/3 정도가 여러 정비점검을 거친 후에 다시 원자로의 내부에 장전된다.

이런 핵 계측기 센서는 유연성이 있는 탄성재질로서, 인출작업시에 원자로의 상부에 설치된 대형 크레인의 인양롤러에 감겨져 있게 된다. 따라서, 인양롤러에 감겨져 있던 핵 계측기 센서는 일방향으로 휘어지기 때문에, 핵 계측기 센서를 원자로에 다시 장전하는 경우에는 상기 휨현상을 교정하는 작업이 실시되어야 한다.

즉, 종래에는 핵 계측기 센서를 원자로에 삽입하는 과정에서 한 쌍의 가이드롤러 사이와 튜브가이드 내부로 핵 계측기 센서를 각각 통과시켜, 핵 계측기 센서를 원자로 내부에 장전시킨다. 그러면, 휘어진 상태의 핵 계측기 센서는 회전하는 가이드롤러와 튜브가이드를 통과하면서 원자로 내부로의 이동이 유도되고, 그 휨상태가 일부 교정되기도 한다.

하지만, 종래기술에 따른 한 쌍의 가이드롤러와 튜브가이드는 주로 핵 계측기 센서를 원자로의 내부로 안내하는 역할을 주로 할 뿐이며, 핵 계측기 센서가 튜브가이드를 통과하면서 마찰에 의해 소손될 수 있는 문제점이 있다.

또한, 핵 계측기 센서를 원자로 내부에 보다 원활하게 삽입하기 위해서는 그 표면에 윤활 코팅액을 도포하고, 그 표면에 부착된 오염물질을 사전에 제거하는 작업이 실시되어야 한다.

그래서, 종래에는 핵 계측기 센서를 인출한 후에, 고방사성 구역인 원자로 내에 다수의 작업자가 투입되어, 수작업으로 그 표면에 부착된 오염물질을 일일이 닦아낸 후에, 핵 계측기 센서의 표면에 윤활 코팅액을 도포하는 작업을 실시하였다. 일예로 한국표준형 원자력 발전소에서는 9명의 인원이 원자로의 내부에 직접 들어가서, 장시간 걸쳐 핵 계측기 센서의 인출/장전작업, 윤활 코팅액 도포작업, 오염물질 제거작업을 실시하였다.

따라서, 현재 원자력발전소에서는 핵 계측기 센서의 정기 점검작업에 소요되는 시간을 단축하도록, 핵 계측기 센서의 휨교정, 윤활 코팅액의 도포, 오염물질 제거를 보다 손쉽게 자동처리할 수 있는 장비가 필요한 실정이다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 원자로에서 인출된 핵 계측기 센서를 다시 장전하는 경우에 한 쌍으로 구성된 교정롤러가 다수 개 배치되어, 한 쌍의 교정롤러 사이를 핵 계측기 센서가 통과하면서 그 휨상태가 용이하게 교정되는 핵 계측기 센서의 휨교정에 사용 되는 처리장비를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 원자로에서 인출되는 핵 계측기 센서에 오염물질 제거기의 고무 와이퍼를 밀착시킴으로써, 그 표면에 부착된 오염물질을 제거하며, 원자로에 삽입되는 핵 계측기 센서에 윤활 코팅기의 윤활롤러가 접촉함으로써, 핵 계측기 센서의 표면에 윤활 코팅액을 도포하는 핵 계측기 센서의 윤활코팅, 오염물질 제거에 사용되는 처리장비를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핵 계측기 센서의 정비점검 장비는 상기 핵 계측기 센서가 통과되도록 상하면에 관통구멍이 형성되고, 그 내부에 일정한 내부공간이 형성되는 하우징과; 상기 하우징의 내부공간 상하부측에 각각 설치되며, 상기 핵 계측기 센서의 휨상태를 교정하도록 한 쌍의 교정롤러 사이로 상기 핵 계측기 센서를 연이어 통과시키는 상하 롤러 집합체와; 상기 하우징의 내부공간에서 상기 상하 롤러 집합체 사이에 설치되어, 상기 핵 계측기 센서의 원주 둘레를 윤활롤러가 감싸도록 접촉함으로써, 외부에서 공급되는 윤활 코팅액을 상기 윤활롤러에 뭍여서 상기 핵 계측기 센서의 표면에 도포하는 윤활 코팅기; 및 상기 하우징의 내부공간 하부측에 설치되어, 원자로에서 인출되는 상기 핵 계측기 센서의 표면에 부착된 오염물질을 고무 와이퍼로 닦아서 제거하는 오염물질 제거기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아래에서는 본 발명에 따른 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 원자력 발전소에서 핵 계측기 센서의 휨교정, 윤활코팅 및 오염물질 제거에 사용되는 장비의 내부를 정면에서 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비의 내부를 상부에서 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비는 원자로에 장전되는 핵 계측기 센서(1)를 한 쌍의 교정롤러(21)로 구성된 다수개의 롤러 집합체(20) 사이로 통과시켜, 핵 계측기 센서(1)를 원자로 내부로 유도하면서 핵 계측기 센서(1)의 휨상태를 일직선되게 교정한다. 또한, 본 발명은 상기 다수개의 롤러 집합체(20) 사이에 윤활 코팅기(30)가 설치되어, 원자로 내부로 인입되는 핵 계측기 센서(1)의 표면에 윤활 코팅기(30)의 윤활롤러(31)가 접촉되어 윤활 코팅액이 도포된다. 그리고, 본 발명은 핵 계측기 센서(1)가 인출되는 과정에서 핵 계측기 센서(1)의 표면에 부착된 오염물질이 제거되도록, 원자로에서 인출되기 시작하는 핵 계측기 센서(1)의 상부에서 오염물질 제거기(40)의 고무 와이퍼(41)가 핵 계측기 센서(1)의 표면에 부착된 오염물질을 닦아서 제거하도록 구성된다.

아래에서는 본 발명에 따른 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비의 구성에 대해 보다 자세하게 설명하겠다.

본 발명의 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비는 하우징(10)의 내부에 여러 구성요소들이 각각 설치되는데, 이런 하우징(10)은 직사각형상으로 내부에 일정한 내부공간이 형성된다. 또한, 하우징(10)의 상하면에는 원자로에서 인출/삽 입되는 핵 계측기 센서(1)가 통과되도록, 관통구멍(11)이 핵 계측기 센서(1)의 단면직경보다 약간 크게 형성된다.

또한, 본 발명의 롤러 집합체(20)는 한 쌍의 교정롤러(21)로 구성되며, 하우징(10)의 내부공간에서 그 상하부측에 각각 설치된다. 이런 롤러 집합체(20)에서 각각의 교정롤러(21)는 FRP 재질로 제작되며, 구형단면과 같은 내측으로 패인 원주홈이 원주둘레를 따라 형성된다. 그리고, 상기 교정롤러(21)는 그 중심에 외부로 연장되게 설치된 축(22)이 결합되어, 핵 계측기 센서(1)의 인출/삽입작업 과정 중에 시계방향 또는 반시계방향으로 회전된다. 이로 인해, 롤러 집합체(20)는 교정롤러(21)의 원주홈에 핵 계측기 센서(1)가 밀착되고, 교정롤러(21)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하면서 핵 계측기 센서(1)를 상하방향으로 유도하게 된다. 또한, 롤러 집합체(20)는 하우징(10)의 내부 상하측에 각각 연이어 설치됨으로써, 한 쌍의 교정롤러(21) 사이를 통과하는 핵 계측기 센서(1)의 휨상태를 일직선되게 교정한다.

본 발명의 윤활 코팅기(30)는 상하 롤러 집합체(20) 사이에서 윤활롤러(31)가 핵 계측기 센서(1)의 원주둘레를 감싸도록 위치하여, 핵 계측기 센서(1)의 표면에 윤활 코팅액이 도포되도록 구성된다. 즉, 윤활 코팅기(30)는 하우징(10)의 양 측부에 윤활탱크(35)가 각각 부착되는데, 이런 윤활탱크(35)는 윤활기 몸체(32)에 연결되는 윤활유 배출관(33)과 외부에서 윤활 코팅액이 공급되는 윤활유 인입관(34)에 각각 연결된다. 그리고, 윤활기 몸체(32)는 하우징(10)의 내부에 고정되어, 윤활탱크(35)로부터 공급되는 윤활 코팅액을 윤활롤러(31)에 전달하면서 윤활롤러(31)가 회전 가능하게 지지한다. 그러면, 본 발명의 윤활 코팅기(30)는 핵 계측기 센서(1)가 원자로에 삽입되는 경우에 윤활롤러(31)가 회전하면서 핵 계측기 센서(1)의 표면에 윤활 코팅액을 도포한다.

본 발명의 오염물질 제거기(40)는 원자로에서 인출되는 핵 계측기 센서(1)의 표면에 부착된 오염물질이 제거되도록, 원자로에서 인출되는 핵 계측기 센서(1)의 표면에 고무 와이퍼(41)가 밀착되게 구성된다. 즉, 핵 계측기 센서(1)가 원자로에 재장전되기 위해서는 그 표면에 부착된 오염물질이 사전에 제거되어야 하는데, 이를 위해 오염물질 제거기(40)는 하우징(10)의 내부 하부측에 고정되고, 그 중심이 절취된 고무 와이퍼(41)가 설치된다. 그러면, 본 발명의 오염물질 제거기(40)는 원자로에서 인출되는 핵 계측기 센서(1)가 절취된 고무 와이퍼(41)의 중심으로 통과하면서, 고무 와이퍼(41)가 핵 계측기 센서(1)의 표면에 부착된 오염물질을 닦아서 제거한다.

또한, 본 발명은 원자로에 삽입되는 핵 계측기 센서(1)가 외부의 접촉에 의해 손상되지 않도록, 하우징(10)의 하단에 밀봉튜브(50)가 결합되어, 핵 계측기 센서(1)의 선단부가 밀봉조치된다.

아래에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비에 대한 작동순서에 대해 설명하겠다.

먼저, 본 발명에 사용되는 핵 계측기 센서(1)는 길이 35m, 직경 15mm로 제작되는 수직센서로서, 그 외측이 스테인레스 스틸로 제작되며, 로디윰 디텍터, 썸머커플이 염화칼슘에 감싸진 상태로 그 내측에 삽입 형성된다. 그러면, 상기 핵 계 측기 센서(1)는 원자력 발전소의 정비점검 예방계획에 따라 원자로에서 인출되고, 정비점검을 실시한 후에 다시 장전된다.

즉, 본 발명의 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비는 원자로에 장전된 핵 계측기 센서(1)의 상부에서 위치하며, 원자로에서 인출되는 핵 계측기 센서(1)가 그 내부를 통과하게 된다.

그러면, 핵 계측기 센서(1)는 하우징(10)의 내부 하부측에 위치한 오염물질 제거기(40)의 고무 와이퍼(41)를 통과하게 되고, 오염물질 제거기(40)의 고무 와이퍼(41)는 핵 계측기 센서(1)의 표면에 밀착하면서 오염물질을 닦아서 제거한다. 이 때, 본 발명의 롤러 집합체(20)는 한 쌍의 교정롤러(21)가 하우징(10)의 내부 상하측에 각각 위치하여, 한 쌍의 교정롤러(21) 사이를 지나는 핵 계측기 센서(1)를 상부쪽으로 안내하는 역할을 한다.

그런 다음에는 대형 크레인의 인양롤러에 감겨져 있던 핵 계측기 센서(1)를 점검하고, 본 발명 장비를 이용해 핵 계측기 센서(1)를 다시 원자로에 삽입하는 작업을 실시한다.

즉, 크레인에서 풀어지는 핵 계측기 센서(1)는 본 장비의 하우징(10) 상면에 형성된 관통구멍(11)을 통해 그 내부공간으로 인입된다. 이 때, 본 발명은 한 쌍의 교정롤러(21)로 구성된 롤러 집합체(20)가 하우징(10)의 내부 상하측에 각각 위치하여, 하우징(10) 내부로 인입된 핵 계측기 센서(1)를 한 쌍의 교정롤러(21) 사이로 통과시킨다. 그러면, 핵 계측기 센서(1)는 크레인의 인양롤러에 감겨져서 일측으로 휘어져 있다가, 상하 롤러 집합체(20)를 연이어 통과하면서 그 휨상태가 일 직선으로 교정된다.

또한, 본 발명은 원자로 내에 핵 계측기 센서(1)가 소손없이 원활하게 삽입되기 위해서 핵 계측기 센서(1)의 표면에 윤활 코팅액을 도포한다. 즉, 본 발명은 상하 롤러 집합체(20) 사이에 윤활 코팅기(30)가 위치하고, 윤활 코팅기(30)의 윤활롤러(31)가 핵 계측기 센서(1)의 원주 둘레에 접촉한다. 그러면, 윤활 코팅기(30)는 윤활탱크(35)로부터 공급된 윤활 코팅액이 윤활롤러(31)에 뭍어서, 핵 계측기 센서(1)의 표면에 도포된다.

그리고, 본 발명은 하우징(10)의 하부에 위치한 밀봉튜브(50)에 윤활코팅된 핵 계측기 센서(1)의 선단부가 밀봉조치된 상태로 원자로에 장전된다. 또한, 핵 계측기 센서(1)의 삽입시에는 오염물질 제거기(40)의 고무 와이퍼(41)가 윤활코팅된 핵 계측기 센서(1)의 표면에 접촉되지 않도록, 접혀진 상태로 위치하게 된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비는 핵 계측기 센서를 삽입/인출하는 과정에서 핵 계측기 센서의 휨상태를 교정하면서, 그 표면에 윤활 코팅액을 도포하며, 그 표면에 부착된 오염물질을 제거하는 작업을 동시에 수행함으로써, 핵 계측기 센서의 정비점검 수행능력을 향상시킬 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 종래에 비해 고방사선 구역에 투입되는 작업자의 인원을 감소시키면서도, 작업시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예 시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims

원자로에 장전된 핵 계측기 센서를 인출하고, 센서의 이상유무를 검사하고서 다시 재장전하는 경우에 사용되는 핵 계측기 센서의 정비점검 장비에 있어서,

상기 핵 계측기 센서(1)가 통과되도록 상하면에 관통구멍이 형성되고, 그 내부에 일정한 내부공간이 형성되는 하우징(10)과;

상기 하우징(10)의 내부공간 상하부측에 각각 설치되며, 상기 핵 계측기 센서(1)의 휨상태를 교정하도록 한 쌍의 교정롤러(21) 사이로 상기 핵 계측기 센서(1)를 연이어 통과시키는 롤러 집합체(20)와;

상기 하우징(10)의 내부공간에서 상하부에 각각 위치하는 상하 롤러 집합체(20)들 사이에 설치되어, 상기 핵 계측기 센서의 원주 둘레를 윤활롤러(31)가 감싸도록 접촉함으로써, 외부에서 공급되는 윤활 코팅액을 상기 윤활롤러(31)에 뭍여서 상기 핵 계측기 센서(1)의 표면에 도포하는 윤활 코팅기(30); 및

상기 하우징(10)의 내부공간 하부측에 설치되어, 원자로에서 인출되는 상기 핵 계측기 센서(1)의 표면에 부착된 오염물질을 고무 와이퍼(41)로 닦아서 제거하는 오염물질 제거기(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비.
청구항 1에 있어서, 상기 윤활 코팅기(30)는 상기 윤활롤러(31)에 윤활 코팅액을 전달하면서 상기 윤활롤러(31)를 지지하는 윤활기 몸체(32)와; 상기 하우징(10)의 측부에 부착되며, 상기 윤활기 몸체(32)에 윤활 코팅액을 전달하도록 연결되는 윤활탱크(35); 및 상기 윤활탱크(35)에 윤활 코팅액을 공급하도록 상기 윤활탱크(35)에 연결되는 윤활유 인입관(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵 계측기 센서의 정비점검에 사용되는 장비.