KR100879774B1 - Cleaning device of reactor head circumference - Google Patents

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KR100879774B1
KR100879774B1 KR1020070072661A KR20070072661A KR100879774B1 KR 100879774 B1 KR100879774 B1 KR 100879774B1 KR 1020070072661 A KR1020070072661 A KR 1020070072661A KR 20070072661 A KR20070072661 A KR 20070072661A KR 100879774 B1 KR100879774 B1 KR 100879774B1
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김남균
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한전케이피에스 주식회사
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Abstract

A cleaning device in a circumference of a reactor head is provided to perform a cleaning operation by removing and cooling the foreign material or a surface corrosion part instantaneously. A cleaning robot(110) sprays CO2 powder and removes the foreign material while operating according to an external remote operation signal. A CO2 power spraying device sprays the CO2 powder and separates the foreign material in the circumference of the reactor head. A foreign material removing device(130) absorbs dust and the foreign material generated in a cleaning process. A reel device(140) integrates a power line, a communication line, and a CO2 power spaying hose, and winds or unties the integrated line. A control device(150) controls the cleaning robot, the CO2 powder spray device, a foreign material removing device, and a reel device.

Description

원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비{Cleaning Device of Reactor Head Circumference}Cleaning Device of Reactor Head Circumference

이 발명은 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 원자력 발전소의 원자로 상하부 헤드 모재 및 헤드 관통관 주변에 있는 붕산석출물 등의 이물질을 제거하는 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비에 관한 것이다.The present invention relates to a foreign matter cleaning equipment around the reactor head, and more particularly, to a foreign matter cleaning equipment around the reactor head for removing foreign substances such as boric acid precipitates around the upper and lower head substrates of the nuclear power plant and the head through-pipe. .

2001년 이래 전세계적으로 원자로 헤드 관통관과 원자로 헤드 모재 접합부에서의 붕산수 누설로 인한 냉각재 압력경계부의 손상사례가 다수 발생, 보고됨에 따라 국내 원전에서도 해당부위에 대한 육안검사를 시행하고 있다. 즉, 국내 원전의 원자로 헤드 관통관에 대한 육안검사를 실시한 결과, 일부 원자로에서 정상적인 원전운영 중 외부에서 유입되어 잔존하는 붕산수 흔적이 발견되었으며, 정확한 검사결과 도출을 위하여 이의 제거가 필요한 실정이다. Since 2001, there have been many cases of damage of coolant pressure boundary due to boric acid leakage from the reactor head penetration tube and the reactor head base joint, and the nuclear power plant in Korea has been visually inspected. In other words, as a result of visual inspection of the reactor head through-tube of domestic nuclear power plants, traces of boric acid water flowing in from the outside during normal nuclear power plant operation were found in some nuclear reactors.

원자로 헤드 관통관 검사는 상부헤드 관통관 검사와 하부헤드 관통관 검사로 나누어지며, 상부헤드 관통관의 방사선량률은 1Rem/hr이고, 하부헤드 관통관의 방사선량율은 7Rem/hr으로 매우 높아 작업자의 접근이 제한되는 지역이다.Reactor head through tube inspection is divided into upper head through tube inspection and lower head through tube inspection. The radiation dose rate of the upper head through tube is 1 Rem / hr, and the radiation rate of the lower head through tube is 7 Rem / hr. Access is restricted.

상부헤드 관통관은 반경이 1,680㎜인 반구형 헤드의 상부에 설치된 직경 2,616㎜의 원형 덕트 안에 설치되는 것으로서, 고리1호기의 경우에는 40개의 직경 4″관통관과 1개의 직경 1″벤트 라인(Vent Line)이 분산 설치되어 있다. 한편, 관통관과 관통관 사이의 최대거리는 178.7㎜이다.The upper head through-hole is installed in a circular duct of 2,616 mm in diameter installed on top of a hemispherical head with a radius of 1,680 mm.In case of Gori Unit 1, 40 diameter 4 ″ through and 1 diameter 1 ″ vent lines (Vent Line is distributedly installed. On the other hand, the maximum distance between the through tube and the through tube is 178.7 mm.

하부헤드 관통관은 도 1과 같이 직경이 1,789㎜인 구형 헤드의 최하단과 최소 40㎜의 간격을 두고 설치된 원통형의 스테인리스 보온재가 원자로 상부에서 내려온 보온재에 접합되게 설치되는 것으로서, 178mm 간격을 두고 50개가 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, the lower head through-holes are cylindrical stainless steel thermal insulation materials installed at the bottom of a spherical head having a diameter of 1,789 mm and spaced at least 40 mm apart from each other. It is installed.

종래에는 상기와 같이 구성되는 원자로 상하부 헤드 모재 및 헤드 관통관 주변에 있는 붕산 등의 이물질을 제거하는 방법으로, 첫째 물 또는 증기를 이용한 클리닝 방법과, 둘째 물리적으로 클리닝하는 방법을 적용하였다.Conventionally, as a method of removing foreign matters such as boric acid around the upper and lower head base materials and the head penetration tube around the reactor, the first cleaning method using water or steam and the second physical cleaning method are applied.

첫 번째의 물 또는 증기를 이용한 클리닝 방법은 온수를 이용하여 붕산석출물을 용해 후 닦아내거나, 고압 증기분사기를 이용하여 클리닝하는 것으로서, 건조 후 표면부식과 함께 농도가 낮은 붕산석출물이 표면에 잔존하고, 방사선 폐기물의 생성으로 많은 양의 물을 적용하기 힘들고, 세척 후 수분이 관통관의 고리(Annulus)에 잔존함에 따라 원자로 모재의 표면 부식의 원인이 되는 문제점 등이 있다. The first cleaning method using water or steam is to dissolve and wipe off the boric acid precipitate using hot water, or to clean it using a high pressure steam injector. After drying, a low concentration of boric acid precipitate remains on the surface along with surface corrosion. It is difficult to apply a large amount of water due to the generation of radioactive waste, and there is a problem that causes surface corrosion of the reactor base material as the moisture remaining in the annulus of the through tube after washing.

두 번째의 물리적인 클리닝 방법은 붕산석출물 및 표면부식 부위를 브러 시(Brush)와 버핑 휠(Buffing Wheel)을 이용하여 표면 연마방법으로 클리닝하는 것으로서, 헤드 모재의 붕산석출물 제거효과는 탁월하나 관통관의 고리에 잔존하는 붕산석출물의 제거가 불가능하고, 작업자 방사선 쪼임량이 증가하고, 비산물로 인해 오염이 확산되며, 제거불가 위치가 존재하여 전량의 이물질 제거가 불가능하다는 문제점이 있다.The second physical cleaning method is to clean the boric acid precipitate and surface corrosion area by surface polishing method using brush and buffing wheel, and the removal effect of boric acid precipitate of the head base material is excellent, but the through tube There is a problem in that it is impossible to remove the boric acid precipitate remaining in the ring, the amount of worker radiation is increased, the contamination is spread due to the scattering products, and there is a non-removable position so that it is impossible to remove the entire amount of foreign matter.

따라서 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 클리닝 현장(원자로 상, 하부헤드 모재 및 관통관)에 클리닝 로봇을 위치시키고, 클리닝 현장과 상당한 거리를 갖는 즉 방사선 쪼임을 거의 받지 않는 조작 현장에서 작업자가 제어장치를 통해 클리닝 현장을 모니터링 하면서, 저경도의 고상 CO2를 압축공기와 함께 분사하여 세척대상물의 표면에 잔존하는 이물질(붕산석출물 포함) 또는 표면부식 부위를 순간적으로 냉각시켜 제거하는 클리닝 작업을 수행할 수 있는 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비를 제공하는 데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by placing the cleaning robot at the cleaning site (atomic reactor, lower head base material and through tube), and having a considerable distance from the cleaning site, that is, radiation The operator monitors the cleaning site through a control device at the operating site that receives little or no exposure, and sprays low-hardness solid CO 2 together with compressed air to remove foreign substances (including borate precipitates) or surface corrosion sites remaining on the surface of the object to be cleaned. It is an object of the present invention to provide a debris cleaning equipment around a reactor head capable of performing an instant cooling and removing cleaning operation.

상기 목적을 달성하기 위한 이 발명은, 외부의 원격조작신호에 따라 작동하면서 CO2 분말을 분사하고 이물질을 제거하는 데 사용되는 클리닝 로봇과, 클리닝 로봇에 연결되어 원자로 헤드 주변에 CO2 분말을 분사하여 원자로 헤드 주변의 이물질을 분리시키는 CO2 분말 분사장치와, 클리닝 로봇에 연결되어 클리닝시에 발생된 먼지 및 이물질을 흡입하여 제거하는 이물질 제거장치와, 클리닝 로봇의 전원선, 통신선, CO2 분말 분사호스를 일체화하여 감거나 푸는 릴 장치, 및 클리닝 로봇을 비롯한 CO2 분말 분사장치, 이물질 제거장치 및 릴 장치를 제어하여 CO2 분말을 분사하고 이물질을 제거하여 클리닝하도록 하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cleaning robot used to spray CO 2 powder and remove foreign substances while operating according to an external remote control signal, and is connected to the cleaning robot to spray CO 2 powder around the reactor head. CO 2 powder injector for separating foreign matters around the reactor head, foreign matter removal device connected to the cleaning robot to suck and remove dust and foreign substances generated during cleaning, power line, communication line, CO 2 powder of cleaning robot by controlling the sense of the integration of the injection hose and unwinding the reel unit, and including a cleaning robot CO 2 powder ejection apparatus, the foreign material removing apparatus and a reel device comprises a control device for cleaning by spraying CO 2 powder and remove the foreign object It features.

이 발명은 클리닝 로봇의 구동상태를 비롯한 클리닝 상태를 감시하기 위해 원자로 헤드 주변에 설치되는 다수개의 감시카메라로 구성된 감시장치를 더 포함하며, 제어장치는 다수개의 감시카메라에서 각각 제공되는 영상화면을 디스플레이하는 디스플레이창을 더 포함할 수 있다.The invention further includes a monitoring device composed of a plurality of surveillance cameras installed around the reactor head to monitor the cleaning status, including the driving status of the cleaning robot, and the control device displays an image screen provided by each of the plurality of surveillance cameras. It may further include a display window.

이 발명의 클리닝 로봇은 그 내부의 좌우측에 각각 설치된 DC 서보모터에 의해 독립적으로 무한궤도식으로 구동될 수 있다. 또한, 클리닝 로봇은 클리닝 화면을 감시 및 녹화하면서 작업을 진행할 수 있도록 하는 줌 카메라와, 안전한 주행을 위한 주행용 카메라를 더 구비할 수 있다. The cleaning robot of the present invention can be independently driven in a caterpillar manner by DC servomotors respectively installed on left and right sides thereof. In addition, the cleaning robot may further include a zoom camera for performing a task while monitoring and recording a cleaning screen, and a driving camera for safe driving.

이 발명의 이물질 제거장치는 진공(Vacuum)을 가해 이물질을 흡입하는 블로어(Blower)와, 흡입된 이물질을 필터링하는 집진기로 구성될 수 있다. The foreign material removing apparatus of the present invention may be composed of a blower (Blower) for applying a vacuum (Vacuum) to suck the foreign matter, and a dust collector for filtering the suctioned foreign matter.

이 발명은 클리닝 현장(원자로 상, 하부헤드 모재 및 관통관)에 클리닝 로봇을 위치시키고, 클리닝 현장과 상당한 거리를 갖는 즉 방사선 쪼임을 거의 받지 않는 조작 현장에서 작업자가 제어장치를 통해 클리닝 현장을 모니터링 하면서, 저경도의 고상 CO2를 압축공기와 함께 분사하여 세척대상물의 표면에 잔존하는 이물질 (붕산석출물 포함) 또는 표면부식 부위를 순간적으로 냉각시켜 제거하는 클리닝 작업을 수행할 수 있다. 즉, 이 발명은 원자로 상, 하부헤드 모재 및 관통관의 붕산석출물 등을 원자로 모재에 물리적으로 영향을 미치지 않으면서 완벽하게 제거할 수 있다. This invention locates the cleaning robot at the cleaning site (reactor top, base material and through tube), and monitors the cleaning site through the control device by the operator at the operation site which has a considerable distance from the cleaning site, ie receives little radiation. While spraying low-hardness solid CO 2 with compressed air, a cleaning operation may be performed to instantly remove and remove foreign substances (including borate precipitates) or surface corrosion sites remaining on the surface of the cleaning object. That is, the present invention can completely remove the upper and lower head base materials and boric acid precipitates in the through tube without physically affecting the reactor base material.

또한, 이 발명은 정비기법의 현장적용이 가능하고 방사선 쪼임량을 저감할 수 있을 뿐만 아니라, CO2 클리닝을 통해 규제기관에서 요구하는 검사규정의 1mg의 미세한 붕산석출물 및 부식물 제거가 가능하다.In addition, the present invention can be applied in the field of maintenance techniques and reduce the amount of radiation, as well as removal of 1 mg of fine boric acid precipitates and corrosives of the inspection regulations required by the regulatory body through CO 2 cleaning.

또한, 이 발명은 작업자의 근접이 어려운 협소구역, 고방사선 구역, 배관 내부 등의 클리닝 및 제염 작업에 이용할 수 있다. In addition, the present invention can be used for cleaning and decontamination work in narrow areas, high radiation areas, pipes, etc., where workers are difficult to approach.

도 2는 이 발명에 따른 이물질 클리닝 원리를 도시한 개념도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이 발명은 아래와 같은 4개의 과정을 통해 이물질을 클리닝한다.2 is a conceptual diagram illustrating a foreign substance cleaning principle according to the present invention. As shown in Figure 2, the present invention cleans the foreign matter through the following four processes.

첫째, 압축공기에 의하여 분사된 고상 CO2 분말이 클리닝 대상물인 원자로 헤드 모재의 표면에 충돌한다. First, the solid CO 2 powder injected by the compressed air collides with the surface of the reactor head base material to be cleaned.

둘째, 고상 CO2는 표면의 붕산석출물 및 표면부식 부위를 초저온(-78.5℃)으로 급속 동결시키고, 그로 인해 붕산석출물 및 표면부식 부위가 주변온도 차이에 의해 수축되면서 수많은 균열을 일으킨다. 이때, 모재의 표면 기준 0.5mm이하의 온도와 대기의 온도차는 5℃이하로, 고상 CO2 분말은 원자로 모재에 영향을 미치지 않는다. Second, the solid phase CO 2 rapidly freezes the boric acid precipitates and surface corrosion sites at ultra low temperatures (-78.5 ° C.), thereby causing numerous cracks as the boric acid precipitates and surface corrosion sites shrink due to the difference in ambient temperature. At this time, the temperature difference of 0.5mm or less based on the surface of the base material and the air temperature is 5 ° C or less, and the solid CO 2 powder does not affect the reactor base material.

셋째, 고상 CO2 분말이 균열 등을 통하여 붕산석출물 및 표면부식 부위 사이로 침투됨과 동시에 승화하면서 부피가 800배 이상으로 팽창하여 이물질만을 위로 들어 올린다.Third, the solid CO 2 powder penetrates between the boric acid precipitate and the surface corrosion site through cracks and the like, and at the same time, the volume expands more than 800 times to lift up only the foreign matter.

넷째, 초저온으로 동결된 붕산석출물 및 표면부식 부위의 이물질 등을 압축공기를 이용해 표면에서 쉽게 분리 제거한다.Fourth, boric acid precipitates frozen at very low temperatures and foreign matters at the surface corrosion sites are easily separated and removed from the surface using compressed air.

아래에서, 이 발명에 따른 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the foreign matter cleaning equipment around the reactor head according to the present invention will be described in detail.

도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비의 구성관계를 도시한 설치 개요도이고, 도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 클리닝 로봇의 실제 사진이며, 도 6 및 도 7은 도 3에 도시된 CO2 분말 분사장치의 내부 정면도 및 측면도이다. FIG. 3 is a schematic view illustrating the construction of foreign matter cleaning equipment around the reactor head according to an embodiment of the present invention. FIGS. 4 and 5 are actual photographs of the cleaning robot shown in FIG. 7 is an inside front and side view of the CO 2 powder injector shown in FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비(100)는 원자로 헤드 주변을 감시하기 위해 설치되는 다수개의 감시카메라로 구성된 감시장치(도시안됨)와, 외부의 원격조작신호에 따라 작동하면서 CO2 분말을 분사하고 이물질을 제거하는 데 사용되는 클리닝 로봇(110)과, 클리닝 로봇(110)에 연결되어 원자로 헤드 주변에 CO2 분말을 분사하는 CO2 분말 분사장 치(120)와, 클리닝 로봇(110)에 연결되어 클리닝시에 발생된 먼지 및 이물질 등을 흡입하여 제거하는 이물질 제거장치(130)와, 로봇의 전원선, 통신선, 작업 및 주행 카메라 케이블, CO2 분말 분사호스를 일체화하여 이동이 편리하고 설치가 용이하도록 감거나 푸는 릴 장치(140), 및 클리닝 로봇(110)을 비롯한 여타 장치(120, 130, 140)를 제어하여 CO2 분말을 분사하고 이물질을 제거하여 클리닝하는 제어장치(150)로 구성된다.As shown in FIG. 3, the foreign matter cleaning equipment 100 around the reactor head according to this embodiment includes a monitoring device (not shown) including a plurality of surveillance cameras installed to monitor the vicinity of the reactor head, and an external remote. injecting CO 2 powder while operating in accordance with an operation signal, and the cleaning robot 110 which is used to remove foreign matter, is connected to the cleaning robot 110 CO 2 powder for spraying CO 2 powder around the reactor head minutes boss value 120, a debris removal device 130 connected to the cleaning robot 110 to suck and remove dust and debris generated during cleaning, power line, communication line, work and travel camera cable, CO 2 of the robot. integrating the powder spray hose to move convenient to control the other device (120, 130, 140), including a reel unit 140, and the cleaning robot 110 winding and unwinding that is easy to install spraying CO 2 powder and foreign matter By removing it comprises a control device 150 for cleaning.

이 실시예의 감시장치는 4대의 감시카메라로 구성된 것으로서, 각각의 카메라에는 조명기능과 팬(Pan), 틸트(Tilt) 기능이 가능하도록 구성된다. 따라서 감시장치는 조명의 밝기와 카메라의 줌(Zoom), 팬, 틸트 기능이 50m의 원격 거리에서 제어장치(150)에 의해 조절되며, 영상은 4개의 분할화면으로 제어장치(150)에 각각 디스플레이 된다. 즉, 감시장치는 4대의 감시카메라를 통해 원격으로 클리닝 로봇(110)의 구동상태를 비롯하여 클리닝 상태(작업 상태)를 감시할 수 있다. 여기서, 감시카메라는 60만 화소 이상, 6배 줌 이상의 고해상도의 카메라를 사용하여 원격 원거리 육안검사가 가능하도록 하는 것이 바람직하다.The monitoring apparatus of this embodiment is composed of four surveillance cameras, and each camera is configured to enable an illumination function, a pan, and a tilt function. Therefore, the monitoring device is controlled by the controller 150 at a remote distance of 50m, the brightness of the light and the zoom, pan, and tilt functions of the camera, and the image is displayed on the controller 150 in four divided screens, respectively. do. That is, the surveillance apparatus may remotely monitor the cleaning state (work state) as well as the driving state of the cleaning robot 110 through four surveillance cameras. Here, it is preferable that the surveillance camera is capable of remote remote visual inspection using a high resolution camera of 600,000 pixels or more and 6x zoom or more.

클리닝 로봇(110)은 도 4 및 도 5의 사진에서와 같이 로봇 내부의 좌우측에 설치된 DC 서보모터(111, 112)에 의해 독립적으로 무한궤도식으로 구동된다. 원자로 헤드의 하부 클리닝은 클리닝 로봇(110)이 여러 개의 관통관 사이를 통과하면서 자유롭게 진행하여야 하므로, 클리닝 로봇(110)이 소형이면서 좌우 회전능력이 필수적이다. 따라서, 이 실시예의 클리닝 로봇(110)은 좌, 우 각각의 독립적인 모터 구동을 통해 좌우회전이 가능하며, 주행속도는 최대 300cm/min에서 최소 60cm/min로 자유롭게 조절될 수 있다. 즉, 이 실시예의 클리닝 로봇(110)은 원자로 상, 하부헤드 모재 및 관통관의 전 면적에 대한 CO2 클리닝이 가능하다. The cleaning robot 110 is independently driven in a caterpillar manner by DC servomotors 111 and 112 installed on the left and right sides of the robot as shown in the photographs of FIGS. 4 and 5. Since the cleaning of the reactor head needs to proceed freely while the cleaning robot 110 passes between several through pipes, the cleaning robot 110 is compact and the left and right rotational capability is essential. Therefore, the cleaning robot 110 of this embodiment can be rotated left and right through independent motor driving of the left and right, and the traveling speed can be freely adjusted from the maximum 300cm / min to the minimum 60cm / min. That is, the cleaning robot 110 of this embodiment is capable of CO 2 cleaning for the entire area of the reactor head, the lower head base material and the through tube.

그리고 클리닝 로봇(110)은 여러 개의 관절로 구성되는데, 이러한 관절로는 실린더 회전축(113), 실린더 상하 이동축(114), 3단 실린더(115), 노즐 회전축(116)으로 총 네개의 관절로 구성되어 동작한다. 이러한 각각의 관절은 로봇의 하부에 설치되어 있는 중앙통신보드를 거쳐 드라이브 보드(117)에 의해 제어된다. 3단 실린더(115)에는 줌 카메라(도시안됨)가 설치되어 있어서 클리닝 화면을 감시 및 녹화하며 작업을 진행할 수 있고, 또한 CO2 분말 분사장치(120)의 분사노즐이 연결되는 분사노즐 연결대(119)가 설치된다. 또한, 클리닝 로봇(110)은 안전한 주행을 위한 주행용 카메라(118)를 더 갖는다.And the cleaning robot 110 is composed of a number of joints, such joints include a cylinder rotating shaft 113, a cylinder up and down moving shaft 114, a three-stage cylinder 115, a nozzle rotating shaft 116 to a total of four joints It is configured and works. Each of these joints is controlled by the drive board 117 via a central communication board installed in the lower part of the robot. The three-stage cylinder 115 is equipped with a zoom camera (not shown) to monitor and record the cleaning screen and proceed with the operation, and also the injection nozzle connector 119 to which the injection nozzle of the CO 2 powder injector 120 is connected. ) Is installed. In addition, the cleaning robot 110 further has a driving camera 118 for safe driving.

3단 실린더(115)는 공압에 의해 동작하는 것으로서, 그 작업행정은 275mm - 1,440mm이며, 아암(Arm)은 180도 회전자유도, 상하회전각도는 0 - 90도이다. 그리고 클리닝 로봇(110)은 그 동력이 220V 단상으로, 제어장치(150)를 구성하는 2개의 조이스틱에 의해 운전되며, 로봇의 구동 및 속도는 소프트웨어에 의해 제어되며, 작업용 모니터와 감시용 모니터를 통해 원격으로 클리닝 작업을 수행한다.The three-stage cylinder 115 is operated by pneumatic pressure, its working stroke is 275mm-1,440mm, the arm is 180 degrees of freedom of rotation, and the vertical rotation angle is 0-90 degrees. The cleaning robot 110 is driven by two joysticks constituting the controller 150 with a power of 220V single phase, and the driving and speed of the robot are controlled by software. Perform the cleaning operation remotely.

CO2 분말 분사장치(120)는 도 6 및 도 7과 같이 제작되어 클리닝 로봇(110)에 연결되어 원자로 헤드 주변에 CO2 분말을 분사하는 장치로서, 릴 장치(140)를 거쳐 50m 떨어진 클리닝 로봇(110)의 분사노즐 연결대(119)에 설치되는 노즐을 통해 CO2 분말이 분사된다. 이때, CO2 분말의 온/오프 조작은 외부에 설치되는 제어장치(150)에서 운전자가 행하면 된다.The CO 2 powder injector 120 is manufactured as shown in FIGS. 6 and 7 and connected to the cleaning robot 110 to inject the CO 2 powder around the reactor head. The cleaning robot is 50 m away from the reel device 140. CO 2 powder is injected through a nozzle installed in the injection nozzle connector 119 of (110). At this time, the driver may perform the on / off operation of the CO 2 powder in the controller 150 provided outside.

이물질 제거장치(130)는 클리닝 로봇(110)에 연결되어 클리닝시에 발생된 먼지 및 이물질 등을 흡입하여 제거하는 것으로서, 분리식이면서 3중 필터구조(99%여과 가능)를 갖는다. 이러한 이물질 제거장치(130)는 블로어(Blower ; 131)에서 진공(Vacuum)을 가해 집진기(132)를 통해 이물질을 거르는 구조로 구성된다. 여기서, 블로어(131)에는 과부하 방지를 위해 누전차단기가 설치되고, 집진기(132)에는 차압을 측정하는 게이지가 측면에 부착되어 필터의 교환 시기를 확인할 수 있다.The debris removal device 130 is connected to the cleaning robot 110 to suck and remove dust and debris generated during cleaning, and has a separate and triple filter structure (99% filtration possible). The foreign material removing device 130 is configured to filter foreign matter through the dust collector 132 by applying a vacuum (Vacuum) in the blower (131). Here, an earth leakage breaker is installed in the blower 131 to prevent overload, and a dust collector 132 is attached to the side of the dust collector 132 to check the replacement time of the filter.

제어장치(150)는 클리닝 로봇(110)을 비롯한 여타 장치(120, 130, 140)를 제어하여 CO2 분말을 분사하고 이물질을 제거하여 클리닝하는 것으로, DVR에서 DVD 녹화하면서 클리닝 작업 전/후를 기록하고, 클리닝 로봇(110)으로부터 수신된 고화질 영상을 노이즈(Noise) 또는 화질 저하 없이 저장 및 편집이 가능하며, 4개의 감시카메라의 영상을 4개의 9" LCD 모니터로 디스플레이하고 4개의 분할화면으로 녹화가 가능하다.The controller 150 controls the cleaning robot 110 and other devices 120, 130, and 140 to inject CO 2 powder and remove foreign substances to clean and clean the DVD before and after cleaning. Record and record high-definition images received from the cleaning robot 110 without noise or deterioration of image quality, and display images from four surveillance cameras on four 9 "LCD monitors and display four divided screens. Recording is possible.

상기와 같이 구성된 이 실시예의 이물질 클리닝 장비(100)는 클리닝 현장(원자로 상, 하부헤드 모재 및 관통관)에 클리닝 로봇(110)을 위치시키고, 클리닝 현장과 상당한 거리를 갖는 즉 방사선 쪼임을 거의 받지 않는 조작 현장에서 작업자가 제어장치(150)를 통해 클리닝 현장을 모니터링 하면서 클리닝 작업을 수행할 수 있다.The foreign matter cleaning equipment 100 of this embodiment configured as described above locates the cleaning robot 110 at the cleaning site (a nuclear reactor upper, lower head base material and through tube), and has a considerable distance from the cleaning site, that is, receives little radiation. In the non-operation site, the operator can perform the cleaning operation while monitoring the cleaning site through the control device 150.

따라서, 이 실시예의 이물질 클리닝 장비(100)를 이용할 경우에는, 원자로 상, 하부헤드 모재 및 관통관의 붕산석출물을 원자로 모재에 물리적으로 영향을 미치지 않으면서 완벽하게 제거할 수 있다. 또한, 이 실시예의 이물질 클리닝 장비(100)는 정비기법의 현장적용이 가능하고 방사선 쪼임량을 저감할 수 있을 뿐만 아니라, CO2 클리닝을 통해 규제기관에서 요구하는 검사규정의 1mg의 미세한 붕산석출물 및 부식물 제거가 가능하다. Therefore, when using the foreign substance cleaning equipment 100 of this embodiment, it is possible to completely remove the boric acid precipitates in the reactor head, the lower head base material and the through tube without physically affecting the reactor base material. In addition, the foreign matter cleaning equipment 100 of this embodiment can be applied in the field of maintenance techniques and reduce the amount of radiation, as well as fine boric acid precipitate of 1mg of the inspection regulations required by the regulatory body through CO 2 cleaning and Corrosive removal is possible.

이상에서 이 발명의 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다. Although the technical details of the foreign matter cleaning equipment around the reactor head of the present invention have been described together with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations within the scope of the appended claims without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

이 발명에 따른 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비는 저경도의 고상 CO2를 압축공기와 함께 분사하여 세척대상물의 표면에 잔존하는 이물질(붕산석출물 포함) 또는 표면부식 부위를 순간적으로 냉각시켜 제거하는 기술로서, 국내 최초로 원전주기기에 대한 적용 안전성을 사전 실험을 통하여 실증하고, 원자력 발전소의 핵심기기인 원자로의 상, 하부 헤드 모재 및 관통관에 성공적으로 적용하였다. The foreign matter cleaning equipment around the reactor head according to the present invention is a technology for spraying low-hard solid CO 2 with compressed air to instantly remove foreign substances (including borate precipitates) or surface corrosion sites remaining on the surface of the object to be cleaned. For the first time in Korea, the application safety of the nuclear power plant cycle machine was proved through preliminary experiments and successfully applied to the upper and lower head substrates and through pipes of nuclear reactors.

또한, 이 발명은 작업자의 근접이 어려운 협소구역, 고방사선 구역, 배관 내부 등의 클리닝 및 제염 작업에 이용할 수 있다. In addition, the present invention can be used for cleaning and decontamination work in narrow areas, high radiation areas, pipes, etc., where workers are difficult to approach.

도 1은 원자로 하부헤드 관통관의 배치관계를 도시한 개략도이고,1 is a schematic view showing the arrangement of the reactor head through-tube,

도 2는 이 발명에 따른 이물질 클리닝 원리를 도시한 개념도이고, 2 is a conceptual diagram illustrating a foreign substance cleaning principle according to the present invention;

도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비의 구성관계를 도시한 설치 개요도이고,3 is an installation schematic diagram showing the configuration of the foreign matter cleaning equipment around the reactor head according to an embodiment of the present invention,

도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 클리닝 로봇의 실제 사진이며, 4 and 5 are actual pictures of the cleaning robot shown in FIG.

도 6 및 도 7은 도 3에 도시된 CO2 분말 분사장치의 내부 정면도 및 측면도이다. 6 and 7 are internal front and side views of the CO 2 powder injector shown in FIG.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠  ♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠

100 : 이물질 클리닝 장비 110 : 클리닝 로봇100: foreign material cleaning equipment 110: cleaning robot

120 : CO2 분말 분사장치 130 : 이물질 제거장치120: CO 2 powder injection device 130: foreign material removal device

140 : 릴 장치 150 : 제어장치140: reel device 150: control device

Claims (5)

삭제delete 외부의 원격조작신호에 따라 작동하면서 CO2 분말을 분사하고 이물질을 제거하는 데 사용되는 클리닝 로봇과, A cleaning robot used to spray CO 2 powder and remove debris while operating according to an external remote control signal; 상기 클리닝 로봇에 연결되어 원자로 헤드 주변에 CO2 분말을 분사하여 상기 원자로 헤드 주변의 이물질을 분리시키는 CO2 분말 분사장치와, And CO 2 powder spraying apparatus which is connected to the cleaning robot spraying CO 2 powder around the reactor head remove the foreign matter around the reactor head, 상기 클리닝 로봇에 연결되어 클리닝시에 발생된 먼지 및 이물질을 흡입하여 제거하는 이물질 제거장치와, A debris removal device connected to the cleaning robot to suck and remove dust and debris generated during cleaning; 상기 클리닝 로봇의 전원선, 통신선, CO2 분말 분사호스를 일체화하여 감거나 푸는 릴 장치와, A reel device which integrally winds or unwinds a power line, a communication line, and a CO 2 powder spray hose of the cleaning robot; 상기 클리닝 로봇을 비롯한 상기 CO2 분말 분사장치, 이물질 제거장치 및 릴 장치를 제어하여 CO2 분말을 분사하고 이물질을 제거하여 클리닝하도록 하는 제어장치, 및 A control device for controlling the CO 2 powder injector, the foreign material removing device and the reel device including the cleaning robot to inject the CO 2 powder and remove and clean the foreign matter; and 상기 클리닝 로봇의 구동상태를 비롯한 클리닝 상태를 감시하기 위해 원자로 헤드 주변에 설치되는 다수개의 감시카메라로 구성된 감시장치를 포함하며, It includes a monitoring device consisting of a plurality of surveillance cameras installed around the reactor head for monitoring the cleaning state, including the driving state of the cleaning robot, 상기 제어장치는 상기 다수개의 감시카메라에서 각각 제공되는 영상화면을 디스플레이하는 디스플레이창을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비.The control device further comprises a display window for displaying a video screen respectively provided by the plurality of surveillance cameras. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 클리닝 로봇은 그 내부의 좌우측에 각각 설치된 DC 서보모터에 의해 독립적으로 무한궤도식으로 구동되는 것을 특징으로 하는 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비. The cleaning robot is a foreign matter cleaning equipment around the reactor head, characterized in that driven independently by the endless tracked by a DC servomotor installed on each of the left and right sides. 청구항 3에 있어서, The method according to claim 3, 상기 클리닝 로봇은 클리닝 화면을 감시 및 녹화하면서 작업을 진행할 수 있도록 하는 줌 카메라와, 안전한 주행을 위한 주행용 카메라를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비.The cleaning robot further includes a zoom camera for performing a task while monitoring and recording a cleaning screen, and a driving camera for safe driving. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 이물질 제거장치는 진공(Vacuum)을 가해 이물질을 흡입하는 블로어(Blower)와, 흡입된 이물질을 필터링하는 집진기로 구성되는 것을 특징으로 하는 원자로 헤드 주변의 이물질 클리닝 장비.The debris removal device includes a blower (Blower) for applying a vacuum to the debris and a dust collector for filtering the debris.
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