KR100959886B1 - 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 원자로 격납건물 라이너 플레이트(CLP, Containment Liner Plate) 설치중 캐비티 라이너(Cavity Wall Liner) 시공 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법은, 원자로 격납 건물의 하부에 형성되는 다각형의 캐비티 라이너를 형성함에 있어서, 상기 캐비티 라이너의 다각형의 각 평면부를 별개의 단위로 구획함과 아울러, 구획된 각 평면부를 상하 다수의 단으로 나눈 형태로 라이너 플레이트 조각을 제작하고, 상기 각 평면부별 라이너 플레이트 조각들을 사전에 용접할 수 있는 지상 조립용 정반을 구비하여, 상기 지상 조립용 정반 위에서 각 평면부별 상,하 단들을 이루는 라이너 플레이트 조각들을 용접접합하여 각 평면부별 라이너 플레이트 조립체를 완성한 다음, 상기 각 평면부별 라이너 플레이트 조립체를 원자로 격납건물 시공 현장에 세워, 인접한 평면부별 라이너 플레이트 조립체의 모서리부를 용접접합하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공을 편리하게 하고, 공정과 비용을 절감할 수 있으며, 시공 품질을 향상시킬 수 있다.

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Description

원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법{Cavity Wall Liner Construction Method For Nuclear Reactor Containment Building}

도 1은 원자로 격납건물의 내측 라이너를 나타내는 도면

도 2는 본 발명에 의한 지상 조립용 정반을 나타내는 사시도

도 3은 본 발명에 의한 지상 조립용 정반에서 라이너 플레이트 조각들을 용접하는 상태에 대한 일례를 나타내는 사시도

도 4는 본 발명에 의한 지상 조립용 정반에서 라이너 플레이트 조각들을 용접하는 상태에 대한 다른예를 나타내는 사시도

도 5는 본 발명에 의해 캐비티 라이너의 제1평면부에 해당하는 제1라이너 플레이트 조립체가 설치된 상태를 나타내는 사시도

도 6은 도 5에 제2평면부에 해당하는 제2라이너 플레이트 조립체를 더 설치한 상태를 나타내는 사시도

도 7은 도 6에 제3평면부에 해당하는 제3라이너 플레이트 조립체를 더 설치한 상태를 나타내는 사시도

도 8은 도 7에 제4평면부에 해당하는 제4라이너 플레이트 조립체를 더 설치한 상태를 나타내는 사시도

도 9는 도 8에 제5평면부에 해당하는 제5라이너 플레이트 조립체를 더 설치한 상태를 나타내는 사시도

도 10은 도 9에 제6평면부에 해당하는 제6라이너 플레이트 조립체의 아래쪽 절반의 조립체를 더 설치한 상태를 나타내는 사시도

도 11은 도 10의 제6평면부에 해당하는 제2라이너 플레이트 조립체의 위쪽 절반의 조립체를 더 설치한 상태를 나타내는 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 지상 조립용 정반

51 ~ 56 : 제1 ~ 제6평면부

110 ~ 160 : 제1 ~ 제6라이너 플레이트 조립체

본 발명은, 원자로 격납건물 라이너 플레이트(CLP, Containment Liner Plate) 설치중 캐비티 라이너(Cavity Wall Liner) 시공에 관한 것으로서, 특히 시공이 편리하고 공정과 비용을 절감할 수 있으며, 시공 품질을 향상시킬 수 있는 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법에 관한 것이다.

원자로 격납건물(Containment Building)은, 핵반응조와 증기발생기 등, 원자 력발전소의 주기기가 배치되는 밀폐건물로서, 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 돔(Dome)형 건물로 이루어진다.

상기 격납건물의 내측은 스텐레스 스틸 등의 강재 플레이트로 라이닝되고, 라이너 플레이트의 외측에는 시멘트 콘크리트를 타설한 형태로 이루어지는데, 강재 라이닝은 도시된 바와 같이 돔 라이너(2)와 셀 라이너(4, Shell Liner), 그리고, 상기 셀 라이너(4) 하부에 지반으로 함몰된 캐비티 라이너(6, Cavity Wall Liner)로 이루어진다.

상기한 캐비티 라이너(6)는, 지반 아래에 깊이 10m 이상으로 다각형으로 형성된다.

상기한 캐비티 라이너(6)를 축조하는 종래의 방법은, 다각형의 각 평면부를 한 개의 단위로 구분함과 아울러, 각 단위를 상하로 4개의 단으로 나눈 형태로 라이너 플레이트 조각을 구성한 다음, 나뉘어진 하나씩의 라이너 플레이트를 제1단으로부터 제4단(6a ~ 6d)까지 순차적으로 용접하였다.

즉, 하나의 평면부에 해당되는 제1단(가장 아랫열)의 라이너 플레이트 조각을 설치하고, 그 옆에 다음의 평면부에 해당되는 제1단의 라이너 플레이트 조각을 대고 측면을 용접하며, 그 옆에 또 다음의 평면부에 해당하는 라이너 플레이트 조각을 대고 측면을 용접하는 방식으로 제1단의 라이너 플레이트(6a)를 모두 용접 접합하였다.

상기와 같이 하여 설치된 제1단의 라이너 플레이트(6a)의 용접상태를 검사한 다음, 제2단중 하나의 평면부에 해당되는 제2단의 라이너 플레이트 조각을 인양하 여 상기 제1단의 라이너 플레이트 위에 얹어 제2단의 라이너 플레이트 조각과 제1단의 라이너 플레이트를 용접하고, 그 옆에 다음의 평면부에 해당되는 제2단의 라이너 플레이트 조각을 대고 측면을 용접함과 더불어 아래의 제1단의 라이너 플레이트와 용접하는 방법으로, 제1단의 라이너 플레이트 조각(6a)들로부터 제4단의 라이너 플레이트 조각(6d)들을 용접하였다.

상기와 같은 종래의 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법은, 다음과 같은 단점이 있다.

(가) 공사 기간 단축을 위해, 캐비티 라이너가 완전히 설치되기 전에 캐비티 라이너 외측의 콘크리트 구조물을 축조하기 위해 수직 철근을 미리 설치하는 경우가 있는데, 이때 철근과 캐비티 라이너 사이에 공간을 확보할 수 없어 라이너 플레이트의 용접 품질이 저하되는 단점이 있었다.

(나) 최초 캐비티 바닥부 콘크리트 타설후 양생기간 동안에는 캐비티 라이너 설치 작업을 시작할 수 없었으므로, 공기가 많이 소요되는 단점이 있었다.

(다) 시공 착수후 용접길이가 길고 용접시간이 많이 소요되므로, 타워 크레인을 캐비티 라이너 시공에만 사용하여야 하므로, 격납건물 내의 다른 공사용 자재 및 장비를 인양하는 등 다른 용도에 사용하기 어려워, 타워 크레인 사용을 위해 다른 작업을 멈추고 오랜시간 동안 대기하여야 함으로써 공기가 지연되는 단점이 있었다.

(라) 시공 착수후 용접길이가 길기 때문에 고소 작업으로 인해 안전 관리에 어려움이 발생하는 문제가 있었다.

(마) 캐비티 라이너의 전체 둘레로 수평방향의 용접을 수행하여야 하기 때문에 비계틀을 캐비티 라이너 전체 둘레에 설치하여야 함으로써, 비계틀 설치자재 및 노무량이 과도하게 발생하였다.

(바) 용접이 수직자세와 수평자세를 모두 사용하여야 하기 때문에 용접 결함 발생 가능성이 높고, 용접부에 대한 검사길이가 길고 검사가 어려운 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제를 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공을 편리하게 하고, 공정과 비용을 절감할 수 있으며, 시공 품질을 향상시킬 수 있기에 적합한 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법은, 원자로 격납 건물의 하부에 형성되는 다각형의 캐비티 라이너를 형성함에 있어서, 상기 캐비티 라이너의 다각형의 각 평면부를 별개의 단위로 구획함과 아울러, 구획된 각 평면부를 상하 다수의 단으로 나눈 형태로 라이너 플레이트 조각을 제작하고, 상기 각 평면부별 라이너 플레이트 조각들을 사전에 용접할 수 있는 지상 조립용 정반을 구비하여, 상기 지상 조립용 정반 위에서 각 평면 부별 상,하 단들을 이루는 라이너 플레이트 조각들을 용접접합하여 각 평면부별 라이너 플레이트 조립체를 완성한 다음, 상기 각 평면부별 라이너 플레이트 조립체를 원자로 격납건물 시공 현장에 세워, 인접한 평면부별 라이너 플레이트 조립체의 모서리부를 용접접합하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 지상 조립용 정반은, 각 평면부별 라이너 플레이트 조립체에 대응하여 별도로 구비할 수 있다.

한편, 상기 각 평면부별 라이너 플레이트 조립체는, 각 평면부에 해당하는 라이너 플레이트 조각들을 상,하 절반에 해당되는 만큼씩 상기 지상 조립용 정반 위에서 용접접합하여 각 평면부별로 상,하 2개의 라이너 플레이트 조립체를 형성한 다음, 상,하 2개의 라이너 플레이트 조립체를 격납 건물 시공 현장에서 용접접합할 수도 있다.

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 2 내지 도 11은 본 발명에 의한 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법을 나타낸다.

먼저, 도 2에는 본 발명에 의한 지상 조립용 정반에 대한 사시도가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 라이너 플레이트 조각들을 용접할 수 있는 지상 조립용 정반을 구비한다.

상기 지상 조립용 정반(10)은, 다수의 빔(12, Beam)을 조립한 형태로 이루어진다.

이러한 지상 조립용 정반(10)은 각 평면부별로 별도로 구비하는 것이 바람직하다.

첨부도면 도 3에는 상기한 지상 조립용 정반 위에서 라이너 플레이트 조각들을 용접하는 상태에 대한 일례가 도시되어 있다.

본 발명은, 캐비티 라이너의 다각형의 각 평면부를 별개의 단위(도 5참조, 제1 ~ 제6 평면부(51 ~ 56)로 구획함과 아울러, 구획된 각 평면부(51 ~ 56)를 상하 다수의 단으로 나눈 형태로 라이너 플레이트 조각을 구비하고, 상기 개별 단위별 지상 조립용 정반(10) 위에서 각 평면부(51 ~ 56)별 상,하 단들을 이루는 라이너 플레이트 조각들을 모두 용접접합하여 각 평면부(51 ~ 56)별 라이너 플레이트 조립체(110 ~ 160)를 완성한다.

도 3에는 캐비티 라이너의 다각형의 평면부 중 제1평면부(51)에 대한 라이너 플레이트 조립체(110)의 예를 나타내는 바, 제1평면부(51) 전체를 상,하로 제1단으로부터 제4단(111 ~ 114)까지 개별 조각으로 나누어 조달한 다음, 각 단을 이루는 라이너 플레이트 조각(111 ~ 114)들을 상기 지상 조립용 정반(10) 위에서 용접접합하여 제1평면부(51)에 대한 제1라이너 플레이트 조립체(110)를 지상에서 형성한다.

제2 ~ 제5라이너 플레이트 조립체(120 ~ 150)도 상기와 같은 방법으로 제작된다.

첨부도면 도 4에는 본 발명에 의한 지상 조립용 정반에서 라이너 플레이트 조각들을 용접하는 상태에 대한 다른예가 도시되어 있다.

도 4에 도시된 예는, 도 5에서 가장 폭이 큰 평면부 즉, 제6평면부(56)에 해당되는 부분과 같이, 그의 길이가 길어 4개의 단을 모두 용접하여 설치하기에는 무게가 너무 무거운 경우, 해당하는 제6평면부(56)의 라이너 플레이트 조립체(160)를, 라이너 플레이트 조각(161 ~ 164)들을 상,하 절반에 해당되는 만큼씩, 즉, 도 4에 도시된 예에서 제1,2단(161,162)과 제3,4단(163,164)을 나누어 지상 조립용 정반(10) 위에서 용접접합하는 구성으로 할 수 있다.

첨부도면 도 5 내지 도 11에는 본 발명에 의해 캐비티 라이너 시공상태가 도시되어 있다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 지상조립용 정반에서 용접된 제1평면부(51)를 이루는 제1라이너 플레이트 조립체(110)를 크레인으로 인양하여 설치하고, 도 6과 같이, 상기 제1평면부(51) 측면에 제2평면부(62)를 이루는 제2라이너 플레이트 조립체(120)를 세워 맞닿는 모서리부분을 용접접합한다.

다음, 도 7과 같이 제2평면부(52)를 이루는 제2라이너 플레이트 조립체(120) 측면에 제3평면부(53)를 이루는 제3라이너 플레이트 조립체(130)를 세워 맞닿는 부분을 용접접합하고, 이후, 동일한 방법으로 도 8 및 도 9와 같이 제4평면부(54)와 제5평면부(55)를 이루는 제4,5라이너 플레이트 조립체(140,150)를 더 설치하여 용접한다.

도 10 및 도 11은, 평면부의 폭이 긴 경우 즉, 제6평면부(56)의 폭이 길어서 무게가 무거운 경우 제6라이너 플레이트 조립체(160)를 상,하 절반으로 나누어 조 립하는 예를 나타낸다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 이때에는 도 9와 같이 제5평면부(55)에 해당되는 제5라이너 플레이트 조립체(150)를 설치한 상태에서 제6평면부(56)를 이루는 제6라이너 플레이트 조립체(160)의 아래쪽 절반 부분을 상기 제5라이너 플레이트 조립체(150) 및 제1라이너 플레이트 조립체(110)와 맞닿는 모서리부를 용접접합한 다음, 제6라이너 플레이트 조립체(160)의 위쪽 절반을 세워 상기 제5라이너 플레이트 조립체(150) 및 제1라이너 플레이트 조립체(110)와 맞닿는 모서리부를 용접접합함과 아울러, 제6라이너 플레이트 조립체(160)의 상,하 맞닿는 부분을 용접접합한다.

본 발명에 따른 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법은, 상기와 같이 캐비티 라이너를 각 평면부별로 지상 조립용 정반 위에서 사전에 용접한 다음, 시공시에는 각 평면부별로 사전 제작된 라이너 플레이트 조립체를 세워 인접한 라이너 플레이트 조립체끼리 모서리만을 용접하면 된다.

따라서, 다음과 같은 장점이 있다.

(가) 작업 공기 단축

1) 원자로 격납건물의 캐비티 바닥 콘크리트 양생과는 별도로 지상 조립용 정반에서 라이너 플레이트 조립체를 용접할 수 있으므로, 작업을 조기에 착수할 수 있게 되고, 이에 따라 공기가 단축된다.

2) 공사 기간 단축을 위해, 캐비티 라이너가 완전히 설치되기 전에 캐비티 라이너 외측의 콘크리트 구조물을 축조하기 위해 수직 철근을 미리 설치하는 경우에도, 본 발명은 라이너 플레이트 조립체 간의 모서리만을 용접하면 됨으로써, 철근과의 작업 간섭을 최소화할 수 있어 공정 단축이 가능하다.

3) 종래에는 캐비티 라이너의 전체 둘레로 수평방향의 용접을 수행하여야 하기 때문에 비계틀을 캐비티 라이너 전체 둘레에 설치하여야 함으로써, 비계틀 설치자재 및 노무량이 과도하게 발생하였으나, 본 발명은 모서리의 수직용접만 수행하면 되기 때문에, 비계틀을 모서리부분에만 설치하면 되므로 비계틀과 이를 설치하기 위한 임시 부착물 설치가 최소화되고, 비계틀 설치 및 철거에 따른 작업이 축소되므로 비용절감과 공정단축효과가 있다.

5) 본 발명에 따르면, 수평용접은 사전에 지상의 정반위에서 모두 수행하고, 시공 착수후에는 라이너 플레이트 조립체간의 모서리만 용접하면 되므로, 용접을 위한 타워 크레인 사용시간이 감소되고, 그에 따라 타워 크레인 사용대기 시간 절약 및 타공정에 장비를 사용할 수 있게 된다.

(나) 시공 생산성 향상 및 품질 확보

1) 용접 조건이 양호한 조립장(정반)에서 대부분 용접 작업 수행으로 품질을 향상시킬 수 있다.

2) 지상 조립용 정반에서는 아래보기 용접을 수행할 수 있으므로 용접자세가 편리하여 품질이 향상된다.

3) 고소 작업 단축으로 안전사고 예방에 효과가 있다.

Claims (3)

1. 원자로 격납 건물의 하부에 형성되는 다각형의 캐비티 라이너 시공방법에 있어서,

   상기 다각형의 캐비티 라이너의 각 변을 이루도록 각각 형성된 평면부를 별개의 단위로 구획함과 아울러, 구획된 각 평면부를 상하 다수의 단으로 나눈 형태로 라이너 플레이트 조각을 제작하고,

   상기 각 평면부별로 제작된 라이너 플레이트 조각들을 사전에 용접할 수 있는 지상 조립용 정반을 구비하여,

   상기 지상 조립용 정반 위에서 각 평면부별로 상,하 단들을 이루는 라이너 플레이트 조각들을 용접접합하여 각 평면부별 라이너 플레이트 조립체를 완성한 다음,

   상기 각 평면부별 라이너 플레이트 조립체를 원자로 격납건물 시공 현장에 세워, 인접한 평면부별 라이너 플레이트 조립체의 모서리부를 용접접합하는 것을 특징으로 하는 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지상 조립용 정반은, 각 평면부별 라이너 플레이트 조립체에 대응하여 별도로 구비되는 것을 특징으로 하는 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 각 평면부별 라이너 플레이트 조립체는, 각 평면부에 해당하는 라이너 플레이트 조각들을 상,하 절반에 해당되는 만큼씩 상기 지상 조립용 정반 위에서 용접접합하여 각 평면부별로 상,하 2개의 라이너 플레이트 조립체를 형성한 다음, 상,하 2개의 라이너 플레이트 조립체를 격납 건물 시공 현장에서 용접접합하는 것을 특징으로 하는 원자로 격납건물의 캐비티 라이너 시공 방법.

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