KR100871291B1 - Copy hull?s menufacturing apparatus and method thereof - Google Patents
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Abstract
지르칼로이 튜브를 고온 및 고압 상태로 유지하여 모사 피복관을 제조하는 모사 피복관 제조장치 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 모사 피복관 제조 장치는 수납공간을 구비한 용기부에 일정한 크기로 절단된 지르칼로이 튜브와, 물을 투입하고, 압력 조절부와 온도 조절부를 통해 수납공간의 온도 및 압력을 조절함으로서 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖는 모사 피복관을 제조할 수 있다. 지르칼로이 튜브를 적정 온도 및 적정 압력으로 유지하는 것이 용이하며, 구조가 간단하여 조작 및 제조가 쉽다.Disclosed are an apparatus for manufacturing a simulated cladding tube, and a method of manufacturing the same, which manufacture a simulated cladding tube by maintaining a zircaloy tube at high temperature and high pressure. The apparatus for manufacturing a simulated cladding tube according to the present invention uses a zircaloy tube cut to a predetermined size to a container portion having a storage space, water, and adjusts the temperature and pressure of the storage space through a pressure control unit and a temperature control unit. It is possible to produce simulated cladding tubes with physical properties similar to those of nuclear fuel rods. It is easy to maintain the Zircaloy tube at the proper temperature and the appropriate pressure, and the structure is simple, so it is easy to operate and manufacture.
모사 피복관, 사용후핵연료봉, 온도, 압력, 지르칼로이 튜브, 수납공간 Simulated cladding tube, spent fuel rod, temperature, pressure, Zircaloy tube, storage space
Description
도 1은 본 발명의 모사 피복관 제조장치를 도시한 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective view showing an apparatus for manufacturing a simulated cladding tube of the present invention.
도 2는 모사 피복관 제조장치의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a simulated cladding tube manufacturing apparatus.
도 3 및 도 4는 모사 피복관 제조장치의 커버를 개방하는 과정을 설명하기 위해 도시한 사시도이다.3 and 4 are perspective views illustrating a process of opening the cover of the simulated cladding tube manufacturing apparatus.
도 5는 본 발명의 모사 피복관 제조방법을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart showing a method for manufacturing a simulated cladding tube of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 :모사 피복관 제조장치 100:용기부1: Copy coating pipe manufacturing apparatus 100: Container part
110:수납공간 120:출입구110: storage space 120: entrance
130:받침대 200:커버부130: Support 200: Cover part
210: 커버 220:결합체210: cover 220: assembly
300:온도 조절부 310:온도 측정기300: temperature control part 310: temperature measuring instrument
320:제어박스 322:전원 스위치320: control box 322: power switch
324:온도 표시기 326:온도 조절스위치324 : Temperature indicator 326 : Temperature control switch
400:압력 조절부 410:압력 표시기400: pressure regulator 410: pressure indicator
420:유체 이송관 430:압력 조절밸브420 : Fluid transfer pipe 430 : Pressure regulating valve
본 발명은 모사 피복관을 제조하는 모사 피복관 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 더 자세히 설명하면, 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖는 모사 피복관을 제조하는 모사 피복관 제조 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a simulated cladding tube manufacturing apparatus for producing a simulated cladding tube and a method for manufacturing the same, and more specifically, to a simulated cladding tube manufacturing apparatus for manufacturing a simulated cladding tube having a physical property similar to spent fuel rods, and a manufacturing method thereof. will be.
모사 피복관을 제조하기 위하여 일반적으로 사용후핵연료봉을 처리하기 용이하도록 250 mm 단위로 절단하는 것인데, 절단된 사용후핵연료봉은 핫셀 등의 처리 공간으로 이동한 후 피복관과 펠릿으로 분리시키는 탈피복 공정이 수행된다. In order to manufacture a simulated cladding tube, generally, the spent fuel rod is cut in 250 mm units so that it can be easily processed. The cut spent fuel rod is moved to a processing space such as a hot cell, and the stripping process is performed by separating the cladding tube and pellets. Is performed.
사용후핵연료봉을 절단하고, 운반하고, 탈피복 하는 등의 처리 공정을 최대한 안전하게 이루어지도록 하기 위해 사전에 실험 등의 선행 작업을 통해 적절한 처리 도구, 장치 및 방법이 강구될 필요가 있다.Appropriate treatment tools, devices, and methods need to be devised through prior work, such as experiments, in order to ensure the safest possible processing, including cutting, transporting and stripping spent fuel rods.
이러한 실험들은 사용후핵연료봉을 대체할 수 있는 모사 피복관 및 모사 펠릿과 같은 모사 사용후핵연료봉을 사용할 수 있다. 이러한 사용후핵연료봉를 대체하는 모사 사용후핵연료봉은 기본적으로 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 가져야 될 것이다. 그리고, 현재는 이러한 모사 사용후핵연료봉을 안전한 상태에서 다량으로 제조할 수 있는 장치 및 방법의 연구가 필요한 시점이라 하겠다.These experiments may use simulated spent fuel rods, such as simulated cladding tubes and simulated pellets, which can replace spent fuel rods. The simulated spent fuel rods replacing these spent fuel rods should basically have similar physical characteristics as the spent fuel rods. In addition, at present, it is time to study the apparatus and method for producing a large amount of such simulated spent fuel rods in a safe state.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적에 따르면, 사용후핵연료봉과 유사한 인장강도, 경도 등의 물리적 특성과 유사한 모사 피복관 제조 장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.According to an object of the present invention for solving the above problems, there is provided an apparatus for manufacturing a simulated cladding tube similar to the physical properties, such as tensile strength, hardness, and the like and similar to the spent nuclear fuel rod.
본 발명의 다른 목적은 다량의 절단된 지르칼로이 튜브를 이용하여 고온 및 고압 상태에서 열처리를 통해 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖는 모사 피복관 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus for manufacturing a simulated cladding tube having a physical property similar to spent fuel rods by heat treatment at high temperature and high pressure using a large amount of cut Zircaloy tubes and a method of manufacturing the same.
본 발명의 또 다른 목적은 온도 및 압력 조절이 용이하여 다양한 환경에서 사용자가 원하는 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖는 모사 피복관을 갖도록 할 수 있는 모사 피복관 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공함에 있다. It is still another object of the present invention to provide an apparatus for manufacturing a simulated cladding tube and a method for manufacturing the capillary cladding tube having a physical property similar to spent fuel rods desired by a user in various environments due to easy temperature and pressure control.
본 발명의 또 다른 목적은 간단한 구조로 인해 사용자가 용이하게 조작할 수 있어 사용의 편의성을 제공함과 함께, 제작이 용이하여 제작비를 절감할 수 있는 모사 피복관 제조 장치 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a simulated cladding tube manufacturing apparatus and a method of manufacturing the same, which can be easily manipulated by a user due to a simple structure, and provide ease of use and can reduce manufacturing costs by making the fabrication easier.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 지르칼로이 튜브 및 유체를 내부에 수납하여 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖는 모사 피복관을 제조하는 모사 피복관 제조 장치는 수납 유닛, 온도 조절 유닛 및 압력 조절 유닛을 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object of the present invention, the apparatus for manufacturing a simulated cladding tube for receiving a zircaloy tube and fluid therein to produce a simulated cladding tube having a physical property similar to the spent fuel rod is a storage unit It includes a temperature control unit and a pressure control unit.
상기 수납 유닛은 상기 지르칼로이 튜브 및 유체를 내부에 수납할 수 있으며, 이를 위해 내부에는 일정한 수납공간이 형성된다. 상기 수납 유닛은 대략 원통형 등으로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.The accommodation unit may accommodate the Zircaloy tube and the fluid therein, and for this purpose, a predetermined accommodation space is formed therein. The storage unit may be formed in a substantially cylindrical shape, but is not limited thereto.
상기 온도 조절 유닛은 상기 수납 유닛의 일측에 형성되어 있으며, 상기 수납 유닛의 내부 온도를 조절할 수 있다. 즉, 상기 수납 유닛의 내부 수납공간에 열을 제공하여 상기 지르칼로이 튜브 및 유체의 온도를 상승시킬 수 있다.The temperature control unit is formed on one side of the storage unit, it can adjust the internal temperature of the storage unit. That is, the temperature of the Zircaloy tube and the fluid may be increased by providing heat to the inner storage space of the storage unit.
상기 수납 유닛의 내부의 열을 제공하기 위해 상기 수납 유닛에는 열선 등이 장착될 수 있으며, 상기 수납 유닛의 내부 온도를 조절하기 위한 온도 조절부를 더 포함할 수 있다. 상기 온도 조절부는 상기 열선과 연결되어 열전달 량을 임의로 조절할 수 있다. The heating unit may be mounted to the storage unit to provide heat inside the storage unit, and may further include a temperature controller for adjusting the internal temperature of the storage unit. The temperature control unit may be connected to the hot wire to arbitrarily adjust the heat transfer amount.
상기 압력 조절 유닛은 상기 수납 유닛의 일측에 형성되어 상기 수납 유닛의 내부 압력을 조절할 수 있다. 즉, 상기 수납 유닛의 내부에 저장된 상기 유체를 외부로 배출함을 통해 내부 압력을 조절할 수 있다. 이러한 상기 유체를 외부로 배출하기 위해 상기 압력 조절 유닛은 압력 조절 밸브를 더 포함할 수 있다. The pressure regulating unit may be formed at one side of the accommodating unit to adjust an internal pressure of the accommodating unit. That is, the internal pressure may be adjusted by discharging the fluid stored in the storage unit to the outside. The pressure regulating unit may further include a pressure regulating valve to discharge the fluid to the outside.
한편, 본 발명에서 사용되는 상기 유체는 물을 이용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. On the other hand, the fluid used in the present invention may use water, but is not limited thereto.
또한, 본 발명의 지르칼로이 튜브 및 물을 내부에 수납하여 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖는 모사 피복관을 제조하는 모사 피복관 제조 장치는 상측에 출입구가 형성되어 내부에 상기 지르칼로이 튜브 및 물을 수납하는 수납공간이 형성된 용기부와, 상기 출입구 측에 결합되어 상기 출입구를 선택적으로 개폐하는 커버부와, 상기 용기부의 일측에 결합되어 상기 수납공간의 온도를 조절하는 온도 조절부 및 상기 용기부의 일측에 결합되어 상기 수납공간의 압력을 조절하는 압력 조절부를 포함한다. In addition, a simulated cladding tube manufacturing apparatus for storing a zircaloy tube and water of the present invention to produce a simulated cladding tube having physical properties similar to spent nuclear fuel rods, an entrance is formed at an upper side thereof to store the zircaloy tube and water therein. A container part having a storage space therein, a cover part coupled to the doorway to selectively open and close the doorway, a temperature control part coupled to one side of the container part to adjust a temperature of the storage space, and one side of the container part; It is coupled to include a pressure control unit for adjusting the pressure of the storage space.
상기 온도 조절부는 상기 수납공간의 온도를 측정하는 온도 측정기와, 상기 용기부에 결합되어 상기 수납공간에 열을 제공하는 히터 및 상기 히터를 구동하여 상기 수납공간의 내부 온도를 조절하는 제어 박스를 포함한다. The temperature control unit includes a temperature measuring device for measuring the temperature of the storage space, a heater coupled to the container to provide heat to the storage space, and a control box for controlling the internal temperature of the storage space by driving the heater. do.
상기 압력 조절부는 상기 수납공간의 압력을 확인하는 압력 표시기와, 상기 수납공간과 연결되어 상기 물을 외부로 이송하는 유체 이송관 및 상기 유체 이송관의 경로 상에 형성되어 개폐 정도에 따라 상기 물이 외부로 배출되는 양을 조절하여 상기 수납공간의 압력을 가변시키는 압력 조절 밸브를 포함한다. The pressure adjusting unit is formed on a pressure indicator for checking a pressure of the storage space, a fluid transport pipe connected to the storage space to transfer the water to the outside, and a path of the fluid transport pipe, and the water is opened and closed according to the degree of opening and closing. It includes a pressure control valve for varying the pressure of the storage space by adjusting the amount discharged to the outside.
또한, 지르칼로이 튜브 및 물을 내부에 수납하여 모사 피복관을 제조하는 방법은 내부에 수납공간을 구비한 용기부를 제공하는 단계와, 상기 용기부의 출입구 측에 결합된 커버부를 분리하여 상기 출입구를 개방하는 단계와, 상기 수납공간에 적어도 하나 이상의 상기 지르칼로이 튜브를 제공하는 단계와, 상기 수납공간에 상기 물을 제공하는 단계와, 상기 용기부의 출입구 측에 결합된 커버부를 결합하여 상기 출입구를 폐쇄하는 단계와, 상기 수납공간에 열을 제공하여 온도 및 압력을 높이는 단계 및 상기 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖도록 변화된 상기 지르칼로이 튜브를 배출하는 단계를 포함한다. In addition, a method of manufacturing a simulated cladding tube by storing a zircaloy tube and water therein includes providing a container part having a storage space therein, and separating the cover part coupled to an entrance side of the container part to open the doorway. Providing at least one of the zircaloy tubes in the storage space, providing the water in the storage space, and closing the entrance by coupling a cover coupled to the entrance side of the container. And providing heat to the receiving space to increase the temperature and pressure, and discharging the zircaloy tube changed to have physical properties similar to the spent fuel rods.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.
도 1은 본 발명의 모사 피복관 제조장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 모사 피복관 제조장치의 단면도이다.1 is a perspective view showing a simulated cladding tube manufacturing apparatus of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the simulated cladding tube manufacturing apparatus.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 모사 피복관 제조장치(1)는 용기부(100), 커버부(200), 온도 조절부(300) 및 압력 조절부(400)를 포함한다.As shown in this, the simulated cladding tube manufacturing apparatus 1 of this invention includes the
상기 용기부(100)는 대략 원통형으로 형성되며, 내부에는 지르칼로이 튜브와 물을 저장할 수 있는 수납공간(110)이 형성된다. 상기 수납공간(110)에는 일정길이로 절단된 다량의 상기 지르칼로이 튜브를 저장할 수 있다. 한편, 상기 용기부의 상측은 개방되어 출입구(120)가 형성되는데, 상기 출입구(120)를 통해 상기 지르칼로이 튜브 및 물을 상기 수납공간(110)으로 투입시킬 수 있다.The
그리고, 상기 용기부(100)의 저면에는 복수개의 받침대(130)가 형성될 수 있다. 상기 받침대(130)는 상기 용기부(100)를 안정적으로 지지할 수 있다. 한편, 외부 충격으로부터 상기 용기부(100) 및 상기 수납공간(110)에 저장된 상기 지르칼로이 및 물을 보호하기 위해 진동을 흡수하는 댐퍼 등의 장치가 구비될 수 있다.In addition, a plurality of
상기 커버부(200)는 상기 출입구(120)측에 결합되어 상기 출입구(120)를 선택적으로 개폐할 수 있다. 이러한 상기 커버부(200)는 상기 출입구(120)측에 고정되며 상기 출입구(120)와 동일한 커버 홀(212)이 형성된 커버(210)를 포함한다. 그리고, 상기 커버(210)를 결합하기 위해, 상기 커버부(200)에는 결합체(220)가 형성될 수 있다.The
이러한 상기 결합체(220)는 상기 커버(210)를 상기 용기부(100)와 분리하거나 결합하여 상기 출입구(120) 및 커버 홀(212)이 개폐되도록 할 수 있다.The
상기 결합체(220)는 적어도 하나 이상의 볼트(222)와, 상기 볼트(222)에 대응하여 상기 커버(210)에 상기 볼트(222)가 삽입 관통되는 볼트 홀(224)을 포함하며, 상기 볼트 홀(224)은 상기 용기부(100)까지 연장 형성된다. 즉, 상기 볼트(222)는 상기 커버(210)를 관통하고, 그 일단측이 상기 용기부(100)의 상측에 일부 삽입하여 결합된다. 이로써 상기 커버부(200)는 상기 용기부(100)와 단단히 결합될 수 있으며, 큰 충격에도 상기 출입구(120)가 개방되지 않도록 할 수 있다.The
이러한 상기 볼트(222)는 육각 볼트를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 스큐류 볼트 또는 접시머리 볼트 등의 다양한 체결부재를 사용할 수 있다.The
상기 온도 조절부(300)는 온도 측정기(310), 히터, 제어박스(320)를 포함하고, 상기 수납공간(110)의 온도의 측정과 함께 온도를 조절할 수 있다.The
상기 온도 측정기(310)는 상기 수납공간(110)의 온도를 측정하기 위해 상기 커버부(200)에 부착될 수 있다. 즉, 상기 온도 측정기(310)가 상기 커버(210)의 하면에 결합할 때, 상기 온도 측정기(310)는 상기 수납공간(110)에 위치하게 되어 온도를 측정할 수 있다. 이러한 상기 온도 측정기(310)는 열전대 온도계(Thermo couple)를 이용할 수 있다.The
상기 히터는 상기 용기부(100)에 결합되어 상기 수납공간(110)에 열을 제공한다. 상기 히터는 상기 용기부(100)의 바닥면부 또는 측면부에 내장될 수 있으며, 상기 수납공간(110)에 균일한 열을 제공하도록 형성하는 것이 좋다. 이를 위해 상기 히터는 열선으로 형성되어 상기 용기부(100)의 모든 벽면에 내장될 수 있다. 이러한 상기 열선은 상기 수납공간(110)에 균일한 열을 제공하기 위해 균일한 간격으로 분포되는 것이 바람직하다. 상기 히터는 열선 외에도 열을 전달하는 판(Plate) 형태로 형성될 수 도 있다.The heater is coupled to the
한편, 상기 수납공간(110)을 형성하는 상기 용기부(100)의 내측면은 내열 및 내식성이 크고, 열전달 율이 양호한 재료를 이용하는 것이 좋다.On the other hand, the inner surface of the
상기 제어박스(320)는 상기 용기부(100)의 일측에 결합되며, 상기 수납공간(110)의 온도를 조절할 수 있다. 상기 제어박스(320)에는 상기 히터가 가열되도록 구동시키는 전원 스위치(322)와, 상기 히터의 가열 정도를 가변시키는 온도 조절스위치(326) 및 상기 수납공간(110)의 내부 온도를 사용자로 하여금 식별 가능하도록 하는 온도 표시기(324)가 형성될 수 있다. 사용자는 상기 온도 표시기(324)에 표시된 온도 값을 참고로 하여 상기 온도 조절스위치(326)를 조작하는 것을 통해 상기 수납공간(110)의 온도가 적정하게 조절할 수 있다.The
한편, 상기 온도 조절부(300)는 전원부를 포함하여 상기 히터를 가열시키기 위한 전기에너지를 공급할 수 있다.On the other hand, the
상기 압력 조절부(400)는 상기 용기부(100)의 일측에 형성되어 상기 수납공간(110)의 압력을 조절한다. 이를 위해 상기 압력 조절부(400)는 압력 표시기(410), 유체 이송관(420), 압력 조절밸브(430)를 포함한다.The
상기 압력 표시기(410)는 상기 수납공간(110)의 압력이 얼마인지를 사용자에게 인식시켜 줄 수 있다. 이러한 상기 압력 표시기(410)는 기계식으로 형성될 수 있으며, 전자식으로 형성되어 압력 값이 숫자 또는 문자로 표시되도록 할 수 있다.The
상기 유체 이송관(420)은 일측단이 상기 수납공간(110)과 연결되고, 타측은 외부로 노출되어 형성된다. 상기 수납공간(110)의 압력은 보일-샤를의 법칙에 의해서 상기 수납공간(110)의 크기가 일정함으로, 즉 부피가 일정하므로, 상기 수납공간에 저장된 유체의 온도가 높아질수록 압력이 높아지게 된다. 따라서, 상기 수납공간(110)의 온도 증가로 인해 압력이 적정압력 이상으로 높아지면, 상기 유체 이송관(420)을 통해서 상기 수납공간(110)에 저장된 유체를 외부로 배출함으로써, 상기 수납공간(110)의 압력을 낮출 수 있다.One end of the
여기서, 상기 적정온도 및 적정압력이란, 상기 지르칼로이 튜브가 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖도록 하기 위한 온도 및 압력을 의미하며, 이 값은 소정의 범위 내에 존재할 수 있다.Here, the appropriate temperature and the appropriate pressure means a temperature and pressure for the Zircaloy tube to have a physical property similar to the spent fuel rod, and this value may be present within a predetermined range.
이때, 상기 유체의 이송을 위해 상기 유체 이송관(420)의 경로상에는 상기 압력 조절밸브(430)가 형성된다. 상기 압력 조절밸브(430)를 개폐하는 것을 통해 상기 유체 이송관(420)을 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있다.At this time, the
도 3 및 도 4는 모사 피복관 제조장치의 커버를 개방하는 과정을 설명하기 위해 도시한 사시도이다.3 and 4 are perspective views illustrating a process of opening the cover of the simulated cladding tube manufacturing apparatus.
이에 도시한 바와 같이, 모사 피복관 제조장치(1)에서 용기부(100)로부터 출입구(120)를 개방하기 위해 커버부(200)를 분리시킬 수 있다. 즉, 상기 용기부(100)의 내부에는 수납공간이 형성되어 있는데, 상기 수납공간은 지르칼로이 튜브와 물을 수납할 수 있는 공간을 의미한다. 상기 수납공간에 저장된 상기 지르칼로이 튜브 및 물은 소정의 적정온도 및 적정압력을 유지한 채 일정시간이 지나면 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 보여줄 수 있다.As shown in the figure, the
한편, 이러한 상기 지르칼로이 튜브 및 물은 상기 출입구(120)를 통해 상기 수납공간으로 투입시킬 수 있고, 이후 상기 커버부(200)는 상기 출입구(120)를 폐쇄하여 상기 용기부(100)를 밀봉시킬 수 있다. 상기 용기부(100)에 지르칼로이 튜브와 물을 넣어 지르칼로이 튜브가 모사 피복관으로 열처리되는 과정 중, 고온 및 고압 상태로 유지되기 때문에 상기 출입구(120)를 폐쇄하는 것은 매우 중요한 일이다.On the other hand, the zircaloy tube and water can be introduced into the storage space through the
본 발명에서의 상기 커버부(200)는 상기 출입구(120)를 폐쇄하기 위해 상기 용기부(100)와 볼트(222)로 체결된다. 구체적으로 설명하면, 상기 커버부(200)는 상기 용기부(100)에 고정되고, 상기 출입구(120)와 동일한 크기의 커버 홀(212)이 형성된 커버(210)와 결합하여 상기 출입구(120)를 개폐할 수 있다.The
상기 커버(210)는 볼트(222)로써 서로 결합 가능하며, 서로 접촉하는 면은 평평한 면으로 형성되어 상기 커버(210)가 접촉한 상태에서는 상기 수납공간으로부터 물이 상기 출입구(120)로 배출되지 않도록 할 수 있다.The
상기 볼트(222)는 육각볼트를 주로 사용하며, 본 실시예에서는 상기 볼트(222)를 풀거나 조이기 위해 렌치(236)를 사용한다. 물론 상기 볼트(222)를 육각볼트를 이용할 경우에는 상기 렌치(236)로 육각렌치를 사용할 수 있다.The
상기 커버부(200)에는 상기 볼트(222)가 6개 결합될 수 있으며, 상기 볼트(222)는 상기 커버부(200)를 관통하여 일단측이 상기 용기부(100)의 상측 부분에 결합될 수 있다.Six
상기 렌치(236)를 이용하여 상기 커버부(200) 중 상기 커버(210)를 분리하면, 상기 출입구(120)가 개방된다.When the
한편, 도시된 바와 같이, 상기 커버(210)의 하부 면에는 상기 수납공간의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정기(310)가 장착된다. 본 실시예에서는 상기 온도 측정기(310)로써 전기 온도계인 열전대 온도계를 사용하였으나, 이에 한정되지 않으며, 유리제 온도계, 바이메탈 온도계 등 다양한 종류의 온도계를 사용할 수 있다. On the other hand, as shown, the lower surface of the
도 5는 본 발명의 모사 피복관 제조방법을 도시한 순서도이다. 이에 도시한 바와 같이, 지르칼로이 튜브 및 물을 내부에 수납하여 모사 피복관을 제조하는 방법은 먼저, 내부에 수납공간을 구비한 용기부를 제공한다(S100). 상기 수납공간을 이루는 상기 용기부의 내면은 열전달율이 양호한 재료를 사용하는 것이 좋다.5 is a flowchart showing a method for manufacturing a simulated cladding tube of the present invention. As shown in the drawing, a method of manufacturing a simulated cladding tube by accommodating a Zircaloy tube and water therein, first, provides a container part having an accommodation space therein (S100). The inner surface of the container portion constituting the storage space is preferably made of a material having a good heat transfer rate.
다음, 상기 용기부의 출입구 측에 결합되어 상기 용기부의 출입구를 선택적으로 개폐할 수 있는 커버부를 분리하여 상기 출입구를 개방한다(S200). 상기 커버부는 상기 용기부의 출입구측에 육각볼트를 이용하여 결합될 수 있으며, 분리할 경우에는 육각렌치를 이용하여 상기 육각볼트를 풀어줄 수 있다.Next, the cover part is coupled to the doorway side of the container part to selectively open and close the doorway of the container part to open the doorway (S200). The cover part may be coupled to the entrance side of the container using a hexagonal bolt, and when separated, the hexagonal bolt may be released using a hexagonal wrench.
다음, 상기 수납공간으로 상기 지르칼로이 튜브를 투입한다(S300). 상기 지르칼로이 튜브를 상기 수납공간으로 다량 투입하기 위해서는 일정한 길이로 절단하는 것이 좋으며, 상기 개방된 출입구를 통해 상기 수납공간에 수납시킬 수 있다.Next, the Zircaloy tube is introduced into the storage space (S300). In order to inject a large amount of the zircaloy tube into the storage space, it is preferable to cut a predetermined length, and can be accommodated in the storage space through the open doorway.
다음, 상기 수납공간으로 상기 물을 공급한다(S400). 이렇게 상기 공급되는 물은 상기 지르칼로이 튜브가 고온 고압의 상태를 유지하도록 도와주는 수단이 된다.Next, the water is supplied to the receiving space (S400). The water thus supplied is a means to help the Zircaloy tube to maintain a high temperature and high pressure.
다음, 상기 분리된 커버부를 다시 상기 용기부(100)와 결합하여 상기 출입구를 폐쇄한다(S500). 상기 커버부(200)의 결합은 상기 커버부(200)를 분리하는 순서의 역으로 하면 된다.Next, the separated cover part is combined with the
다음, 상기 수납공간에 열을 제공하여 온도 및 압력을 높인다(S600). 상기 수납공간에 수납된 상기 지르칼로이 튜브 및 물에 열이 제공되면, 보일-샤를의 법칙에 의해 상기 수납공간의 압력 및 온도가 증가하게 된다. 사용자는 상기 지르칼로이 튜브가 상기 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖도록 하기 위해 적정 온도 및 적정 압력 상태에 있도록 보정해 줄 수 있으며, 상기 적정온도 및 적정압력 상태를 일정시간 유지시켜 주는 것이 필요하다.Next, by providing heat to the storage space to increase the temperature and pressure (S600). When heat is provided to the Zircaloy tube and water stored in the storage space, the pressure and temperature of the storage space are increased by Boyle-Charles' law. The user can calibrate the Zircaloy tube to be in the proper temperature and pressure state in order to have physical properties similar to the spent fuel rods, and it is necessary to maintain the proper temperature and pressure state for a certain time.
한편, 상기 용기부에는 그 일측에 온도 조절부 및 압력 조절부가 결합될 수 있으며, 상기 온도 조절부를 통해 상기 수납공간의 온도를 조절하고, 상기 증가된 온도로 인해 상기 수납공간의 압력이 적정압력보다 높아지면, 상기 압력 조절부를 통해 상기 수납공간에 수납된 상기 물을 외부로 일부 배출시킴으로써, 상기 수납공간의 압력을 낮출 수 있다.On the other hand, the container portion may be coupled to a temperature control unit and a pressure control unit on one side thereof, and adjusts the temperature of the storage space through the temperature control unit, the pressure of the storage space than the appropriate pressure due to the increased temperature When it is high, the pressure of the storage space can be lowered by partially discharging the water stored in the storage space through the pressure adjusting unit to the outside.
일례로, 물 102 cc, 온도 450 ℃, 압력이 105 bar의 적정 상태를 15시간 유지하면, 상기 지르칼로이 튜브를 상기 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖는 인장강도, 경도 등을 변화시킬 수 있다. 물론, 상기 적정 상태는 변화시킬 수 있으며, 본 발명의 모사 피복관 제조 장치를 다양한 온도-압력-시간에 따른 적정상태를 산출할 수 있을 것이다.For example, when maintaining a proper state of water at 102 cc, temperature 450 ° C., and pressure of 105 bar for 15 hours, the zircaloy tube may change tensile strength, hardness, etc., which have physical properties similar to those of the spent fuel rod. Of course, the appropriate state can be changed, it will be possible to calculate the appropriate state according to the various temperature-pressure-time of the apparatus for producing a simulated cladding tube of the present invention.
다음, 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖는 상기 지르칼로이 튜브를 배출한다(S700). 상기 적정상태를 통해 상기 지르칼로이 튜브는 상기 사용후핵연료봉과 대체 사용할 수 있는 모사 피복관으로 제조된다. 상기 용기부에서 지르칼로이 튜브가 모사 피복관으로 제조된 모사 피복관이 상기 출입부를 통해 외부로 배출될 수 있다.Next, the Zircaloy tube having a physical property similar to the spent fuel rod is discharged (S700). Through the titration, the Zircaloy tube is made of a simulated cladding tube that can be used in place of the spent fuel rod. In the container portion, a simulated cladding tube made of a zircaloy tube simulated cladding tube may be discharged to the outside through the entrance portion.
이와 같이, 지르칼로이 튜브를 적정온도 및 적정압력 상태로 일정한 시간동안 유지함으로써, 사용후핵연료봉과 물리적으로 유사한 특성을 갖는 모사 피복관을 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 장치의 구조가 간단하여 조작이 용이하고, 안전하며, 제조 비용을 절감할 수 있다As such, by maintaining the Zircaloy tube at a proper temperature and a proper pressure for a predetermined time, a simulated cladding tube having properties similar to those of the spent fuel rods can be easily manufactured. In addition, the structure of the device is simple, easy to operate, safe, and reduce the manufacturing cost
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 일정한 크기의 수납공간에 다량의 지르칼로이 튜브 및 물을 제공하고, 적정온도 및 적정압력을 유지함으로써 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖는 모사 피복관을 용이하게 제조할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by providing a large amount of Zircaloy tube and water in a storage space of a constant size, and maintaining the appropriate temperature and the appropriate pressure easily simulated cladding tube having a physical property similar to the spent fuel rods There is an effect that can be produced.
또한, 지르칼로이 튜브와 물을 수납공간으로 투입한 후 출입구를 완전히 밀봉할 수 있는 커버부가 형성되어 제조과정 중 유체가 외부로 새어 나오지 않도록 할 수 있어 사용상 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, after the Zircaloy tube and the water is put into the storage space, the cover is formed to seal the entrance completely to prevent the fluid from leaking out during the manufacturing process has the effect of ensuring stability in use.
또한, 상기 커버부와 용기부를 결합하는 매체로 육각볼트를 사용함으로써, 커버부를 용이하게 분리 및 결합 시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by using a hexagon bolt as a medium for coupling the cover portion and the container portion, there is an effect that can be easily separated and coupled to the cover portion.
또한, 수납공간의 온도를 조절하는 온도 조절부 및 압력을 조절하는 압력 조절부가 각각 형성되어 다양한 온도 및 압력의 구현이 용이하며, 지르칼로이 튜브가 사용후핵연료봉과 유사한 물리적 특성을 갖도록 하기 위한 소정 범위의 적정온도 및 적정압력 값을 설정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the temperature control unit for adjusting the temperature of the storage space and the pressure control unit for adjusting the pressure is formed, respectively, it is easy to implement a variety of temperature and pressure, and a predetermined range for the Zircaloy tube to have a physical characteristic similar to the spent fuel rods It is effective to set the proper temperature and proper pressure value.
또한, 사용자에게 수납공간의 온도 및 압력을 실시간 대로 알려줄 수 있어 적정온도 및 적정압력을 용이하게 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the temperature and pressure of the storage space can be informed to the user in real time, there is an effect of easily maintaining the proper temperature and proper pressure.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 작업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
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