KR100946328B1 - Spent fuel handing machine - Google Patents

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Abstract

사용후핵연료를 고정식 인양통에 수용하고 이 수용된 사용후핵연료로부터 나오는 핵분열 생성물질이 함유된 공기를 포집하여 분석 및 검출함으로써, 사용후핵연료의 손상 여부를 검사하는 것이 가능한 사용후핵연료 취급기에 관한 것이다.It relates to a spent fuel handler capable of inspecting spent fuel for damage by accommodating spent fuel in a fixed salvage container and collecting, analyzing and detecting air containing fission products from the received spent fuel. .

본 발명은 브릿지 레일에 설치된 브릿지와 브릿지 사이에 탑재되는 대차를 포함하는 사용후핵연료 취급기에 있어서, 상기 대차의 하부에 수직으로 연장 형성되며, 상부면에 관통공이 형성되고, 하부면이 개방된 핵연료 수용부를 구비하는 고정식 인양통과, 상기 고정식 인양통의 핵연료 수용부에 위치하며 상기 대차 상부에 설치된 로프 회전자에 지지되며 상기 관통공을 관통하는 와이어 로프의 일단에 연결된 연료집게와, 상기 와이어 로프의 타단이 감기도록 회전하는 드럼을 포함하는 인양 구동장치와, 상기 대차 상부에 설치되며, 상기 고정식 인양통의 핵연료 수용부 상부에 부착된 공기 배출관을 통하여 연결된 핵종 검출/분석장치를 포함한다.The present invention is a spent fuel handler comprising a bridge mounted between the bridge and the bridge is installed on the bridge rail, extending vertically to the lower portion of the bogie, the through-hole is formed in the upper surface, the lower fuel is open nuclear fuel A fixed tong having a receiving portion, a fuel tong positioned at a nuclear fuel receiving portion of the fixed lifting tube and supported by a rope rotor installed at an upper portion of the bogie and connected to one end of a wire rope passing through the through hole; And a lifting drive including a drum rotating at the other end, and a nuclide detection / analyzing device installed at an upper portion of the trolley and connected through an air discharge pipe attached to an upper portion of the nuclear fuel receiving portion of the fixed lifting barrel.

Description

사용후핵연료 취급기{Spent fuel handing machine}Spent fuel handing machine

본 발명은 사용후핵연료의 손상을 검사하기 위한 사용후핵연료 취급기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사용후핵연료를 고정식 인양통에 수용하고 이 수용된 사용후핵연료로부터 나오는 핵분열 생성물질이 함유된 공기를 포집하여 분석 및 검출함으로써, 사용후핵연료의 손상 여부를 검사하는 것이 가능한 사용후핵연료 취급기에 관한 것이다.The present invention relates to a spent fuel handler for inspecting damage to spent fuel, and more particularly, to accommodate spent fuel in a fixed salvage container and to capture air containing nuclear fission products from the received spent fuel. The present invention relates to a spent fuel handling machine capable of inspecting whether or not the spent fuel is damaged by analyzing and detecting the same.

일반적으로, 종래에 사용되는 사용후핵연료 취급기는 핵연료를 취급하는 건물에 설비된 사용후핵연료 저장조 위에 설치되어 사용후핵연료 저장조내에 구비된 사용후핵연료 저장대에 보관중인 신연료나 사용후핵연료를 이동시키거나 타지역에 저장된 핵연료를 이동시켜서 사용후핵연료 저장대에 보관하게 하는 장비를 말한다.In general, spent fuel handlers used in the prior art are installed on spent fuel storage tanks installed in a building that handles nuclear fuel to move new fuel or spent fuel stored in spent fuel storage tanks provided in the spent fuel storage tank. This equipment refers to equipment that moves fuel stored in other regions or stores it in spent fuel storage.

예를 들어, 이러한 사용후핵연료를 이동시키는 종래의 사용후핵연료 취급기에 대해 도 1을 참조하여 이하 설명된다.For example, a conventional spent fuel handler for moving such spent fuel is described below with reference to FIG.

도 1은 종래에 따른 사용후핵연료 취급기의 구성도를 나타낸다.1 shows a configuration of a spent fuel handler according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 사용후핵연료 취급기는 사용후연료 저장조 위에 브릿지 레일(110)이 설치되고, 이 브릿지 레일(110) 사이에는 사용후핵연료 저장조에 저장된 사용후핵연료를 취급하도록 인양삼각대(30)가 상부에 구비된 대차(trolley)를 좌우로 이동시킬 수 있는 브릿지(bridge)(10)가 설치되어 있다. 여기서, 브릿지(10)에는 브릿지 레일(110)상에서 이동될 수 있도록 바퀴를 포함한 엔드 트럭(End truck)(100)이 구비되어 있다.As shown in FIG. 1, the conventional spent fuel handling device is provided with a bridge rail 110 installed on the spent fuel storage tank, and the bridge rails 110 are lifted to handle the spent fuel stored in the spent fuel storage tank. Bridge 10 is provided with a tripod 30 to move the trolley provided on the upper side (left and right). Here, the bridge 10 is provided with an end truck 100 including wheels so as to be moved on the bridge rail 110.

또한, 이 삼각대의 상부에는 인양후크(hoist hook)(40)가 설치되며, 이 인양후크(40)는 대차 상부에 구비된 제어반(60)과 접속되는 인양 구동부(hoist drive)(50)에 의해 상하로 이동 가능하고, 인양후크(40)에 도 2에 도시된 사용후핵연료 취급공구를 연결하여 사용후핵연료 저장대(Spent Fuel Storage Rack)(130)에 저장된 사용후핵연료를 집어 올릴 수 있다. 여기서 제어반(60)은 외부로부터 인입되는 파워 인입선(70)에 의해 전원을 공급받는다.In addition, a hoist hook 40 is installed at an upper portion of the tripod, and the hoist hook 40 is lifted by a hoist drive 50 connected to a control panel 60 provided at an upper portion of the trolley. It is movable up and down, by connecting the spent fuel handling tool shown in Figure 2 to the lifting hook 40 can pick up the spent fuel stored in the spent fuel storage rack (Spent Fuel Storage Rack) (130). Here, the control panel 60 is supplied with power by the power lead wire 70 drawn from the outside.

도 2는 종래에 따른 사용후핵연료 취급공구를 도시한 개략도이다.2 is a schematic diagram showing a spent fuel handling tool according to the prior art.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 사용후핵연료 취급공구(spent fuel handing tool)(150)는 기본적으로 중앙에 구비된 몸체(160)와, 이 몸체의 선단에 구비되는 연료 집게(170)와, 그 후단에 구비되는 핀(pin)(180)을 가지고 있다.As shown in Figure 2, the conventional spent fuel hand tool (spent fuel handing tool) 150 is basically a body 160 provided in the center, and a fuel tong 170 provided at the front end of the body and And a pin 180 provided at the rear end thereof.

이 후단에 구비된 핀(180)이 사용후핵연료 취급기의 인양후크에 장착되어, 사용후핵연료 저장조(120)내의 사용후핵연료 저장대(130)에 저장된 사용후핵연료를 집어 올리는 것이 가능하도록 한다.The pin 180 provided at the rear end is mounted to the lifting hook of the spent fuel handling device, so that it is possible to pick up the spent fuel stored in the spent fuel storage 130 in the spent fuel storage tank 120. .

즉, 상술한 구성을 이용하여 종래에 따른 핵연료를 취급하여 검사하는 방식 은 도 2에 도시된 사용후핵연료 취급공구를 인양삼각대(30)에 형성된 인양후크(40)에 걸고, 이 인양후크(40)는 인양구동부(50)의 제어에 의해 상하로 이동되어 사용후핵연료 취급공구를 대차 하부에 형성된 홀(미도시)을 통해 사용후핵연료 저장대(130)에 삽입하고, 이 삽입된 사용후핵연료 취급공구를 이용하여 사용후핵연료 저장대(130)에 저장된 사용후핵연료를 들어올린 후에, 수조내부에서 육안검사와 초음파를 활용하여 사용후핵연료의 손상을 검사하는 것이다.That is, the method of inspecting the conventional fuel by using the above-described configuration is to hang the spent fuel handling tool shown in Figure 2 to the lifting hook 40 formed on the lifting tripod 30, the lifting hook 40 ) Is moved up and down by the control of the lifting drive unit 50 to insert the spent fuel handling tool into the spent fuel storage 130 through a hole (not shown) formed in the lower portion of the bogie, the inserted spent fuel After lifting up the spent fuel stored in the spent fuel storage 130 by using the handling tool, it is to inspect the damage of the spent fuel using visual inspection and ultrasonic waves in the tank.

그러나, 이러한 사용후핵연료의 손상을 검사하는 방식은 사용후핵연료 취급기에 사용후핵연료 취급공구를 연결하여 사용후핵연료를 사용후핵연료 저장대에서 인출하여 검사하기 때문에, 검사를 위한 사용후핵연료의 추가적인 사용후핵연료 저장대에서의 인출로 사용후연료의 추가적인 손상의 원인이 될 뿐만 아니라, 소요되는 연료검사시간으로 추가적인 정비기간이 필요하고 시간적 손실이 크다.However, the method of testing the damage of the spent fuel is connected to the spent fuel handling tool to the spent fuel handling device, and the spent fuel is taken out from the spent fuel storage station to be examined. Withdrawal from spent fuel storage not only causes additional damage to spent fuel, but also requires additional maintenance periods and large time losses due to the fuel inspection time required.

이외에도, 카메라 등의 디스플레이 장치를 이용하여 육안으로 검사하는 방법들이 있지만, 이들 모두 핵연료 검사시에 결함이 발생될 우려가 있고, 핵연료로부터 발생된 결함으로 인해 막대한 비용 손실을 초래할 수 있다.In addition, there are methods for visual inspection using a display device such as a camera, but all of them may cause defects during nuclear fuel inspection, and may cause enormous cost loss due to defects generated from nuclear fuel.

따라서, 본 발명은 사용후핵연료 저장조의 브릿지 레일상에 설치된 브릿지 위에 대차를 구비하고, 이 대차의 하부에 수직으로 연장된 고정식 인양통에 사용후핵연료를 수용하고 이 수용된 사용후핵연료를 상부로 이동하여, 수두차이에 의한 압력 감소로 인해 사용후핵연료의 피복관으로부터 나오는 핵분열 생성물질이 외부에서 주입된 공기와 혼합되고, 이 혼합된 기체를 포집하여 분석 및 검출함으로써, 사용후핵연료의 손상 여부를 검사하는 것이 가능한 사용후핵연료 취급기를 제공한다.Accordingly, the present invention includes a bogie on a bridge installed on a bridge rail of a spent fuel reservoir, receiving spent fuel in a fixed lifting barrel extending vertically below the bogie and moving the received spent fuel upwards. Due to the pressure drop caused by the head difference, the fission product material from the spent fuel cladding is mixed with the externally injected air, and the mixed gas is collected and analyzed and detected to check for damage to the spent fuel. Provide spent fuel handlers where possible.

또한, 본 발명은 핵연료 이동간에 장비의 고장이나 전원이 단절되어 사용후핵연료 취급기가 불가피하게 이동하지 못하고 멈추었을 때, 사용후핵연료로부터 지속적으로 발생되는 잔열을 방출하기 위한 잔열 방출구를 형성하고, 이 잔열 방출구의 개폐가 가능하도록 잔열 방출구 덮개를 구비한 사용후핵연료 취급기를 제공한다.In addition, the present invention forms a residual heat discharge port for releasing residual heat continuously generated from spent fuel when the spent fuel handler is inevitably stopped due to a breakdown of equipment or a power supply disconnected between fuel movements, A spent fuel handler is provided with a residual heat discharge cover to enable the opening and closing of the residual heat discharge opening.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 브릿지 레일 사이에 설치된 브릿지상에 탑재되는 대차를 포함하는 사용후핵연료 취급기에 있어서, 상기 대차의 하부에 수직으로 연장 형성되며, 상부면에 관통공이 형성되고, 하부면이 개방된 핵연료 수용부를 구비하는 고정식 인양통과, 상기 고정식 인양통의 핵연료 수용부에 위치 하며 상기 대차 상부에 설치된 로프 회전자에 지지되며 상기 관통공을 관통하는 와이어 로프의 일단에 연결된 연료집게와, 상기 와이어 로프의 타단이 감기도록 회전하는 드럼을 포함하는 인양 구동장치와, 상기 대차 상부에 설치되며, 상기 고정식 인양통의 핵연료 수용부 상부에 부착된 공기 배출관을 통하여 연결된 핵종 검출/분석장치를 포함한다.The present invention for achieving the above object is a spent fuel handling machine comprising a trolley mounted on a bridge installed between the bridge rail, extending perpendicularly to the lower portion of the bogie, the through-hole is formed on the upper surface, A fixed salvage barrel having a nuclear fuel receiving portion with an open lower surface, and a fuel tong connected to one end of a wire rope positioned in a nuclear fuel receiving portion of the fixed salvage cylinder and supported by a rope rotor installed at an upper portion of the bogie and passing through the through hole. And a lifting drive including a drum which rotates so that the other end of the wire rope is wound, and a nuclide detection / analyzing device installed on the upper portion of the trolley and connected through an air discharge pipe attached to an upper portion of the nuclear fuel receiving portion of the fixed salvage container. It includes.

본 발명의 사용후핵연료 취급기에 의하면, 대차의 하부에 설치된 고정식 인양통내의 핵연료 수용부에 사용후핵연료를 수용한 후, 인양 구동장치와 로프 회전자를 통해 연결된 연료집게를 이용하여 상승시켜 이송하고 대차 상부에 배치된 핵종 검출/분석장치를 이용하여 사용후핵연료의 손상 여부를 검사함으로써, 사용후핵연료로부터 방사능 피폭의 가능성을 제거하고, 별도의 검사시간을 필요로 하지 않는 가운데 핵연료의 추가적 손상이 없이 검사하는 것이 가능하다.According to the spent fuel handler of the present invention, after receiving the spent fuel in the nuclear fuel receiving unit in the fixed salvage tank installed in the lower part of the bogie, it is lifted up and transported using a fuel tong connected through the lifting drive and the rope rotor. By inspecting the spent fuel for damage using a nuclide detection / analyzer placed on top of the bogie, the possibility of radioactive exposure from spent fuel is eliminated and additional damage to the fuel is avoided without requiring additional testing time. It is possible to check without.

한편, 고정식 인양통의 외주면에 잔열 방출구가 형성되어 있음으로써, 기기 고장 및 전원 단절 등의 이상이 발생한 경우, 사용후핵연료 취급기가 이송하지 못하더라도 고정식 인양통의 핵연료 수용부에 수용된 사용후핵연료로부터 발산되는 핵연료의 잔열을 방출하는 것이 가능하다.On the other hand, since the residual heat discharge port is formed on the outer circumferential surface of the fixed salvage container, in the event of a malfunction or disconnection of the power supply, the spent fuel contained in the fuel container of the fixed salvage container cannot be transported by the spent fuel handler. It is possible to release the residual heat of the nuclear fuel emitted from.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 사용후핵연료 취급기의 전체적 구조를 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 사용후핵연료 취급기의 주요부 상세 구성도이다.Figure 3 is a block diagram showing the overall structure of the spent fuel handler according to the present invention, Figure 4 is a detailed configuration of the main part of the spent fuel handler according to the present invention.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 핵연료 건물의 내부에 설치되며 사용후핵연료를 저장하는 사용후핵연료 저장조 위에 양쪽이 평행을 이루는 브릿지 레일(310)이 설치되어 있고, 이 브릿지 레일(310) 사이에는 브릿지 레일과 수직 방향으로 한 쌍의 평행 가로바를 포함하는 브릿지(280)가 배치된다.As shown in Figure 3 and 4, the bridge rail 310 is installed in the interior of the fuel building and the spent fuel storage tank for storing the spent fuel in parallel to both sides is installed, this bridge rail 310 Between the bridge rail and the bridge 280 including a pair of parallel horizontal bar in the vertical direction is disposed.

이 브릿지(280)상에 탑재된 본 발명의 사용후핵연료 취급기는 상부로부터 연장되는 A자 형태로 형성된 측방 프레임(360)과 이 측방 프레임(360)의 상부를 연결하는 상부빔으로 구성된 외부 프레임(400)을 형성하고, 이 외부 프레임(400)과 브릿지(280)가 브릿지 레일(310)위를 이동할 수 있도록 바퀴를 포함한 엔드 트럭(300)이 외부 프레임(400)의 각 모서리에 구비되는 것이 바람직하다.The spent fuel handler of the present invention mounted on the bridge 280 has an outer frame composed of a side frame 360 formed in an A shape extending from the top and an upper beam connecting the top of the side frame 360. It is preferable that end trucks 300 including wheels are provided at each corner of the outer frame 400 so that the outer frame 400 and the bridge 280 can move on the bridge rail 310. Do.

외부 프레임(400)의 상부빔에는 브릿지(280)의 설치방향과 동일한 방향으로 이동되는 이동 롤러(440)를 구비하는 인양기 몸체(420)와, 상기 몸체의 일단으로부터 돌출되어 핵연료를 고정시키는 인양후크(430)를 포함하는 보조 인양기(auxiliary hoist)(410)가 설치되어 있다.The upper beam of the outer frame 400 has a lifter body 420 having a moving roller 440 which is moved in the same direction as the installation direction of the bridge 280, and a lift that protrudes from one end of the body to fix the nuclear fuel. An auxiliary hoist 410 is provided that includes a hook 430.

또한, 보조 인양기(410)는 도시되어 있진 않지만 종래의 인양 구동부와 같은 장치를 통해 인양후크(430)를 상하로 조절하고 몸체(420)에 구비된 이동 롤러(440)를 좌우로 이동하는 하는 것이 가능하다. 보조 인양기(410)는 방사능 위험이 없는 신연료 등을 취급할 때에 사용되는 것이 바람직하다.In addition, although not shown, the auxiliary lifting device 410 adjusts the lifting hook 430 up and down through a device such as a conventional lifting drive unit and moves the left and right moving rollers 440 provided on the body 420. It is possible. The auxiliary lifting device 410 is preferably used when handling fresh fuel or the like without the risk of radioactivity.

또한, 본 발명의 사용후핵연료 취급기는 브릿지(280)의 평행 가로바상에 대차가 배치되어 브릿지상에서 좌우로 이송하는 것이 가능하다. 즉, 대차(200)는 이동 가능한 크레인에 위치제어장치가 부가된 기기로서, 평면상에서 원하는 위치로 이동할 수 있도록 바퀴(240)와 기동장치(미도시)가 설치되어 있다.In addition, the spent fuel handling device of the present invention is disposed on a parallel horizontal bar of the bridge 280, it is possible to transfer from side to side on the bridge. That is, the cart 200 is a device in which a position control device is added to a movable crane, and a wheel 240 and a starter (not shown) are installed to move to a desired position on a plane.

여기서, 대차(200)는 그 하부에 사각통 형상으로서 고정식 인양통(fixed hoist box)(500)이 수직으로 연장되어 있고, 그 대차(200)의 상부에는 고정식 인양통(500)과 연결되는 덮개(340)이 배치되어 있다. 고정식 인양통(500)의 내부에는 사용후핵연료 저장조(320)내의 사용후핵연료 저장대(370)내에 저장된 사용후핵연료를 인양하여 내부에 수용하는 것이 가능하도록 핵연료 수용부(520)가 구비되어 있고, 이 덮개(340)의 내부에는 관통공이 구비되어, 로프 회전자(250)와 연결된 연료집게(grapple)(510)가 관통공의 하부에 장착되어 고정식 인양통(500)의 핵연료 수용부(520)에 위치하는 것이 가능하게 한다.Here, the trolley 200 has a rectangular tubular shape at the lower portion of which a fixed hoist box 500 extends vertically, and a cover connected to the fixed lifting tube 500 at an upper portion of the trolley 200. 340 is disposed. The inside of the fixed salvage container 500 is provided with a nuclear fuel receiving portion 520 to allow the spent fuel stored in the spent fuel storage 370 in the spent fuel storage tank 320 to be received and accommodated therein. The inside of the cover 340 is provided with a through hole, and a fuel grapple 510 connected to the rope rotor 250 is mounted at a lower portion of the through hole so that the nuclear fuel receiving portion 520 of the fixed lifting container 500 is provided. It is possible to be located at).

그리고, 이 관통공의 주위에 설치된 지지 프레임(260)상에 로프 회전자(250)가 설치되어 이 로프 회전자에 지지된 와이어 로프(290)의 일단에 연료집게(510)가 연결되고, 타단은 인양 구동장치(220)에 구비된 드럼에 감겨져, 드럼의 회전에 따라 연료집게에 체결된 사용후핵연료를 고정식 인양통(500)의 핵연료 수용부(520)내에서 상하 방향으로 이송하는 것이 가능하다.The rope rotor 250 is installed on the support frame 260 provided around the through hole, and the fuel tongs 510 are connected to one end of the wire rope 290 supported by the rope rotor. Is wound on the drum provided in the lifting drive device 220, it is possible to transfer the spent fuel fastened to the fuel tong in accordance with the rotation of the drum in the nuclear fuel receiving portion 520 of the fixed lifting container 500 in the vertical direction. Do.

여기서, 고정식 인양통(500)은 그 하부를 제외한 측면과 상면이 스테인레스 철판으로 제작되고, 그 상부는 밀봉된 사각통 형상을 띠는 것이 바람직하다. 고정식 인양통의 상면 중앙에는 와이어 로프(290)가 관통하는 관통공이 형성되어 있다. 또한, 고정식 인양통의 상부 관통공은 덮개(340)에 형성된 관통공과 상하 일직선으로 정열되어 와이어 로프가 원활히 통과하도록 하는 것이 바람직하다.Here, the fixed lifting container 500 is made of a stainless steel plate on the side and the top surface except for the lower portion, the upper portion preferably has a sealed rectangular cylinder shape. A through hole through which the wire rope 290 penetrates is formed in the center of the upper surface of the fixed lifting tube. In addition, the upper through hole of the fixed lifting container is preferably aligned with the through hole formed in the cover 340 in a vertical line to allow the wire rope to pass smoothly.

연료집게의 말단은 사용후핵연료를 잘 들어올릴 수 있도록 후크 형태의 굽힘부(511)로 이루어져 있다.The end of the fuel tong is made of a hook-shaped bent portion 511 to lift the spent fuel well.

이러한 대차(200)는 양측 끝단 하부에 바퀴(240)가 설치되어 있어 원하는 장소로 이동할 수 있도록 되어있고 대차가 정확하게 이동하도록 가이드 롤러(Guide Roller)(330)가 구비되어 있다. 또, 대차(200) 상부의 일측에는 사용후핵연료의 손상 여부의 정도를 검사하기 위한 핵종 검출/분석장치(230)가 설치되어 있다. 고정식 인양통(500)의 상부면에는 공기 배출관이 형성되어 핵분열 생성물질이 포함된 공기가 상기 공기 배출관을 통하여 핵종 검출/분석장치에 연결된다.The trolley 200 is provided with wheels 240 at both ends of the lower end so as to move to a desired place, and a guide roller 330 is provided to accurately move the trolley. In addition, a nuclide detection / analysis apparatus 230 for inspecting the degree of damage of the spent fuel is provided on one side of the upper portion of the trolley 200. An air discharge tube is formed on the upper surface of the fixed lifting barrel 500 such that air containing fission products is connected to the nuclide detection / analyzing device through the air discharge tube.

이하에서, 이 핵종 검출/분석장치(230)가 이 고정식 인양통(500)을 통해 사용후핵연료를 이송하는 과정에서 사용후핵연료의 손상을 검사하는 방식에 대해 설명한다.Hereinafter, a description will be given of the manner in which the nuclide detection / analysis device 230 checks the damage of the spent fuel in the process of transferring the spent fuel through the fixed salvage container (500).

먼저, 사용후핵연료 저장대(370)의 목표위치에 고정식 인양통(500)이 구비된 대차를 위치시킨다. 그리고, 로프 회전자(250)를 통해 와이어 로프(290)의 일측을 감고 있는 인양 구동장치(220)를 작동하여, 이 와이어 로프(290)의 타측에 연결된 연료집게를 고정식 인양통(500)의 핵연료 수용부(520)내에서 상하로 이동시킬 수 있다. 이 연료집게의 말단에는 후크 형태의 굽힘부(511)가 형성되어 있어, 인양 구동장치(220)에 구비된 드럼(350)을 동작시켜 연료집게를 아래 방향으로 이동시킨 다음, 사용후핵연료 저장대(370)에 저장된 사용후핵연료를 굽힘부(511)에 건다. 다 음으로, 인양구동장치(220)의 드럼(350)을 작동하여 로프 회전자(250)를 통해 이동하는 와이어를 감아 올림으로써, 고정식 인양통(500)의 핵연료 수용부(520)에서 이동할 수 있는 최고 위치까지 이를 테면, 약 5m 정도로 수직 상승시킨다.First, a bogie equipped with a fixed lifting barrel 500 is positioned at a target position of the spent fuel storage 370. Then, by operating the lifting drive unit 220 wound around one side of the wire rope 290 through the rope rotor 250, the fuel tongs connected to the other side of the wire rope 290 of the fixed lifting tube 500 The fuel container 520 may be moved up and down. A hook-shaped bent portion 511 is formed at the end of the fuel tong, the drum 350 provided in the lifting drive unit 220 is operated to move the fuel tong down, and then the spent fuel reservoir The spent fuel stored at 370 is fastened to the bend 511. Next, by winding the wire moving through the rope rotor 250 by operating the drum 350 of the lifting drive device 220, it can move in the nuclear fuel receiving portion 520 of the fixed lifting container 500. Up to about the highest position, for example, about 5 m.

이 상승된 사용후핵연료는 7.5psig 가량의 압력이 감소하여 핵연료 펠렛 주위에 밀폐를 위해 감싸고 있는 피복관에 손상이 있을 경우에는 피복관 밖으로 핵분열 생성물질이 누설된다. 이 누설된 핵연료 생성물질을 용이하게 포집하기 위하여 고정식 인양통(500)의 외부면에 구비된 공기 주입관(720)의 하부에 형성된 공기 주입 노즐(730)을 통하여 공기방울을 생성시켜 핵연료봉 사이로 흐르게 하여 버블 형태의 누설된 핵분열 생성물질의 기체가 상부로 이동되도록 촉진시킨 후, 고정식 인양통(500)의 상부에 축적된 핵분열 생성물질이 포함된 공기를 공기 배출관(710)를 통해 배출하여 포집하고, 이 포집된 핵분열 생성물질이 함유된 공기를 핵종 검출/분석장치(230)에서 검출 및 분석을 행함으로써, 사용후핵연료 다발의 피복관 파손정도를 탐지한다.This elevated spent fuel has a reduced pressure of about 7.5 psig, causing the fission product to leak out of the cladding in the event of damage to the cladding sheathed around the fuel pellet for sealing. In order to easily collect the leaked fuel generating material, air bubbles are generated through the air injection nozzle 730 formed on the lower portion of the air injection pipe 720 provided on the outer surface of the fixed lifting container 500 and interposed between the fuel rods. After flowing to promote the flow of the leaked nuclear fission product material in the form of a bubble, the air containing the nuclear fission product accumulated in the upper portion of the fixed lifting container 500 is discharged through the air discharge pipe 710 is collected Then, the air containing the collected fission product is detected and analyzed by the nuclide detection / analysis apparatus 230, thereby detecting the degree of damage to the cladding tube of the spent fuel bundle.

여기서, 공기 주입관(720)는 공기를 주입받도록 대차(200) 상부나 대차 외부에 설비된 에어 컨프레셔 등의 공기 주입설비(미도시)와 연결되어 있다.Here, the air injection pipe 720 is connected to an air injection facility (not shown) such as an air compressor installed on the upper portion of the bogie 200 or the outside of the bogie to receive air.

이와 같이, 사용후핵연료 저장대(320)에 저장된 사용후핵연료를 인양 구동장치를 이용하여 고정식 인양통(500)의 핵연료 수용부(520)에 수용하고, 대차의 상부에 설치된 핵종 검출/분석장치를 이용하여 자동적으로 핵연료의 손상여부를 검사하게 되므로, 작업자가 방사능 피폭구역에서 작업을 하는 시간이 원천적으로 감소하고, 누적 방사능 피폭량도 감소하게 된다.As such, the spent fuel stored in the spent fuel storage unit 320 is accommodated in the nuclear fuel receiving portion 520 of the fixed salvage container 500 using a lifting drive device, and a nuclide detection / analysis apparatus installed on the upper portion of the bogie. By automatically inspecting the fuel for damage, the time required for the operator to work in the radiation exposure zone is fundamentally reduced and the cumulative radiation exposure is also reduced.

특히, 본 발명의 사용후핵연료 취급기는 사용후핵연료를 검사하기 위한 별도의 시간 및 장비가 소요되지 않아 원자력발전소의 발전 가동율이 향상된다.In particular, the spent fuel handler of the present invention does not require a separate time and equipment for inspecting spent fuel improves the power generation operation rate of the nuclear power plant.

도 5는 본 발명에 따른 사용후핵연료 취급기를 도 4의 A측에서 본 정면도이고, 도 6a는 본 발명에 따른 사용후핵연료 취급기에 구비된 고정식 인양통을 나타내는 도면이고, 도 6b는 본 발명에 따른 사용후핵연료 취급기에 구비된 고정식 인양통을 도 6a의 B측에서 본 측면도이다.Figure 5 is a front view of the spent fuel handler according to the present invention seen from the A side of Figure 4, Figure 6a is a view showing a fixed lifting container provided in the spent fuel handler according to the present invention, Figure 6b is a present invention The fixed lifting container provided in the spent fuel handling device according to the present invention is viewed from the side B of FIG. 6A.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 고정식 인양통(520)내에서 사용후핵연료가 상하로 이동될 때, 장비의 고장이나 전원의 단절로 인해 사용후핵연료 취급기가 이동하지 못하는 경우, 지속적으로 사용후핵연료에서 발산되는 잔열을 방출하기 위하여 직경 100㎜의 구멍을 갖는 잔열 방출구(outlet hole)(620)가 고정식 인양통(520)의 외주면에 형성되어 있다.As shown in Figure 5 and 6, when the spent fuel is moved up and down in the fixed lifting container 520, if the spent fuel handler is unable to move due to a failure of the equipment or disconnection of the power source, continuously A residual heat outlet 620 having a hole having a diameter of 100 mm is formed on the outer circumferential surface of the fixed lifting barrel 520 to release residual heat emitted from spent fuel.

이 잔열 방출구(620)는 잔열 방출구를 덮는 잔열 방출구 덮개(610)와, 이 잔열 방출구 덮개(610)를 고정식 인양통(500)의 외주면과 밀착하도록 고정시키는 덮개 고정구(600)와, 잔열 방출구 덮개의 개방 정도를 제한하는 멈춤구(630)가 고정식 인양통(500)의 외주면에 배치되어 있다.The residual heat outlet 620 includes a residual heat outlet cover 610 that covers the residual heat outlet, and a cover fixture 600 which fixes the residual heat outlet cover 610 to be in close contact with the outer circumferential surface of the fixed lifting container 500. , The stopper 630 for limiting the opening degree of the residual heat discharge port cover is disposed on the outer peripheral surface of the fixed lifting container 500.

또한, 잔열 방출구 덮개(610)의 일단은 레버(640)와 연결되고, 이 레버(640)의 타단은 대차의 상부에 설치된 자동 신장기(thruster)(700)와 연결되어, 자동 신장기(700)에 의해 레버(640)를 상하로 조절함에 따라 잔열 방출구의 개폐가 가능하다.In addition, one end of the residual heat discharge port cover 610 is connected to the lever 640, and the other end of the lever 640 is connected to the automatic thruster 700 installed on the upper portion of the trolley, the automatic stretching machine 700 By adjusting the lever 640 up and down by the open and close the residual heat discharge port is possible.

일반적으로, 고정식 인양통(500)의 외주면에 형성된 잔열 방출구는 사용후핵 연료의 손상을 검사할 때 신뢰도를 향상시키기 위하여 잔열 방출구 덮개(610)는 막힌 상태로 있다.In general, the residual heat discharge port formed on the outer circumferential surface of the fixed lifting container 500 is in a state where the residual heat discharge cover 610 is blocked in order to improve reliability when inspecting the damage of spent nuclear fuel.

여기서 자동 신장기(700)는 압축스프링(701)과 전자석(702)을 포함하고, 그 일단은 레버(640)와 연결되어 압축 스프링의 탄성력에 따라 레버(640)의 수평부를 지지하는 레버 받침대(660)를 중심으로 레버(640)가 시소(siso) 방식 즉, 전원공급이 중단되거나 장비의 고장이 생기면 전자석에 자기장이 형성이 되지 않아 압축 스프링이 늘어나게 된다. 그러므로, 이 압축 스프링(70)은 레버 받침대(660)로 고정된 레버(640)의 수평부의 일측편을 들어올리게 되고, 타측편 수평부의 레버(640)는 내려가도록 하여 잔열 방출구 덮개(610)가 자동으로 개방되도록 동작된다.The automatic stretcher 700 includes a compression spring 701 and an electromagnet 702, one end of which is connected to the lever 640 to support the horizontal portion of the lever 640 according to the elastic force of the compression spring lever pedestal 660 When the lever 640 is in a seesaw method, that is, when the power supply is interrupted or a failure of the equipment occurs, a magnetic field is not formed in the electromagnet, and thus the compression spring is increased. Therefore, the compression spring 70 lifts one side of the horizontal portion of the lever 640 fixed by the lever support 660, and the remaining heat discharge cover 610 so that the lever 640 of the other horizontal portion is lowered. Is operated to open automatically.

이와 같이, 자동 신장기(700)와 연결된 레버(640)가 자동 신장기의 내부에 구비된 압축 스프링(701)의 탄성력에 따라 레버(640)와 연결된 잔열 방출구 덮개의 개폐를 조절함으로써, 전원차단 등의 비상시에 사용후핵연료가 고온 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.As such, the lever 640 connected to the automatic stretcher 700 adjusts the opening and closing of the residual heat discharging outlet cover connected to the lever 640 according to the elastic force of the compression spring 701 provided in the interior of the automatic stretcher, thereby turning off the power. It can effectively prevent high temperature breakdown of spent fuel in case of emergency.

도 1은 종래에 따른 사용후핵연료 취급기의 구성도를 나타낸다.1 shows a configuration of a spent fuel handler according to the prior art.

도 2는 종래에 따른 사용후핵연료 취급공구를 도시한 개략도이다.2 is a schematic diagram showing a spent fuel handling tool according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 사용후핵연료 취급기의 전체적인 구조를 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram showing the overall structure of the spent fuel handler according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 사용후핵연료 취급기의 주요부 상세 구성도이다.Figure 4 is a detailed configuration of the main part of the spent fuel handler according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 사용후핵연료 취급기를 A측에서 본 정면도이다.5 is a front view of the spent fuel handler according to the present invention seen from the A side.

도 6a는 본 발명에 따른 사용후핵연료 취급기에 구비된 고정식 인양통을 나타내는 도면이다.Figure 6a is a view showing a fixed lifting container provided in the spent fuel handler according to the present invention.

도 6b는 본 발명에 따른 사용후핵연료 취급기에 구비된 고정식 인양통을 B측에서 본 측면도이다.Figure 6b is a side view of the fixed lifting container provided in the spent fuel handler according to the present invention from the B side.

*도면 부호에 대한 설명* Description of the drawing symbols

10. 브릿지 20. 대차10. Bridge 20. Balance

30. 삼각대 40. 인양후크30. Tripod 40. Lifting hook

50. 인양 구동부 60. 제어반50. Lifting drive 60. Control panel

70. 인입선 80. 와이어70. Lead wire 80. Wire

90. 회전자 100. 엔드 트럭90. Rotor 100. End Truck

110. 브릿지 레일 120. 사용후핵연료 저장조110. Bridge rail 120. Spent fuel reservoir

130. 사용후핵연료 저장대 150. 사용후핵연료 취급공구130. Spent fuel reservoir 150. Spent fuel handling tool

160. 몸체 170. 연료집게160. Body 170. Fuel tongs

180. 핀 200. 대차180. Pin 200. Balance

220. 인양 구동장치220. Lifting device

230. 핵종 검출/분석장치 240. 바퀴230. Nuclide detection / analysis device 240. Wheels

250. 로프 회전자 260. 지지 프레임250. Rope rotator 260. Support frame

270. 관통공 280. 브릿지270.Through holes 280.Bridges

290. 와이어 300. 엔드 트럭290. Wire 300. End Truck

310. 브릿지 레일 320. 사용후핵연료 저장대조310. Bridge rails 320. Spent fuel storage control

330. 가이드 롤러 340. 덥개330. Guide roller 340. Cover

350. 드럼 360. 측면지지대350. Drum 360. Side Supports

370. 사용후핵연료 저장대 400. 외부 프레임370. Spent fuel reservoir 400. Outer frame

410. 보조 인양기 420. 인양기 몸체410. Auxiliary lifter 420. Lifter body

430. 인양후크 440. 이동 롤러430. Lifting hook 440. Moving roller

500. 고정식 인양통 510. 연료집게500. Fixed lifting barrel 510. Fuel tongs

511. 굽힘부 520. 핵연료 수용부511. Bend section 520. Nuclear fuel receiving section

600. 덮개 고정구 610. 잔열 방출구 덮개600. Cover Fixture 610. Residual Heat Release Cover

620. 잔열 방출구 630. 멈춤구620. Residual heat outlet 630. Stopper

640. 레버 650. 레버 고정구640. Lever 650. Lever Fixture

700. 자동 신장기 710. 공기 배출관700. Automatic Expander 710. Air Exhaust Pipe

720. 공기 주입관 730. 공기 주입 노즐720. Air injection line 730. Air injection nozzle

Claims (6)

브릿지 레일 사이에 설치된 브릿지상에 탑재되는 대차를 포함하는 사용후핵연료 취급기에 있어서,In a spent fuel handling machine comprising a bogie mounted on a bridge provided between bridge rails, 상기 대차의 하부에 수직으로 연장 형성되며, 상부면에 관통공이 형성되고, 하부면이 개방된 핵연료 수용부를 구비하는 고정식 인양통과,A fixed lifting passage extending perpendicularly to the lower portion of the bogie and having a through hole formed on an upper surface thereof and having a nuclear fuel receiving portion with an open lower surface thereof; 상기 고정식 인양통의 핵연료 수용부에 위치하며 상기 대차 상부에 설치된 로프 회전자에 지지되며 상기 관통공을 관통하는 와이어 로프의 일단에 연결된 연료집게와,A fuel tong located in a nuclear fuel receiving portion of the fixed lifting barrel and supported by a rope rotor installed at an upper portion of the bogie and connected to one end of a wire rope passing through the through hole; 상기 와이어 로프의 타단이 감기도록 회전하는 드럼을 포함하는 인양 구동장치와,A lifting drive including a drum which rotates so that the other end of the wire rope is wound; 상기 대차 상부에 설치되며, 상기 고정식 인양통의 핵연료 수용부 상부에 부착된 공기 배출관을 통하여 연결된 핵종 검출/분석장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 취급기.Spent fuel handling device, characterized in that it comprises a nuclide detection / analysis device installed on the upper portion of the bogie, connected via an air discharge pipe attached to the nuclear fuel receiving portion of the fixed lifting container. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고정식 인양통의 외주면에 형성되며 상기 핵연료 수용부 내부로 공기를 주입하도록 그 하부에 노즐을 구비하는 공기 주입관를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 취급기.And an air inlet tube formed on an outer circumferential surface of the fixed lifting barrel and having an nozzle at a lower portion thereof to inject air into the nuclear fuel accommodating part. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고정식 인양통의 외주면에는 고장시 열을 순환시키기 위한 잔열 방출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 취급기.Spent fuel handling device, characterized in that the residual heat discharge port for circulating the heat in the event of failure in the outer peripheral surface of the fixed lifting container. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 잔열 방출구를 덮는 잔열 방출구 덮개와, 상기 잔열 방출구 덮개를 상기 고정식 인양통의 외주면과 밀착하도록 고정시키는 덮개 고정구와, 그 일단이 상기 잔열 방출구 덮개와 연결되는 레버와, 상기 레버의 타단과 연결되며 상기 대차의 상부에 설치되는 자동 신장기를 구비하되,A residual heat outlet cover for covering the residual heat outlet, a cover fixture for fixing the residual heat outlet cover to closely contact an outer circumferential surface of the fixed lifting container, a lever having one end connected to the residual heat outlet cover, and Is connected to the other end and provided with an automatic stretcher installed on the upper portion of the bogie, 상기 자동 신장기에 의해 상기 레버를 상하로 조절함에 따라 잔열 방출구의 개폐가 가능한 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 취급기.Spent fuel handling device, characterized in that opening and closing of the residual heat discharge opening is possible by adjusting the lever up and down by the automatic stretching device. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 고정식 인양통의 외주면에는 잔열 방출구 덮개의 개방 정도를 제한하는 멈춤구와, 상기 레버의 이탈을 방지하는 레버 고정구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 취급기.The outer circumferential surface of the fixed lifting container is a stopper for limiting the degree of opening of the residual heat discharge port cover, and a spent fuel handler, characterized in that further provided with a lever fixture to prevent the release of the lever. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 자동 신장기는 압축스프링과 전자석을 포함하고, 그 일단이 상기 레버와 연결되어 상기 압축 스프링의 탄성력에 따라 상기 레버의 수평부를 지지하는 레 버 받침대를 중심으로 상기 레버가 시소(siso) 방식으로 움직이는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 취급기.The auto-expander includes a compression spring and an electromagnet, the lever of which is moved in a seesaw manner around a lever pedestal which is connected to the lever and supports the horizontal portion of the lever according to the elastic force of the compression spring. A spent fuel handler, characterized in that.
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