KR100984018B1 - In-core instrument(ICI) guide structure for the top mounted ICI system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상부설치형 노내계측기(In-core Instrument : ICI) 지지구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ICI노즐 및 ICI지지구조물 등을 구비하여 원자로의 상부덮개를 통하여 노내계측기를 삽입·설치할 수 있도록 함으로써 ICI노즐 및 ICI안내관 등에 균열이 발생하거나 파단이 발생하더라도 원자로냉각재가 유출되어 노심이 공기 중에 노출되는 것을 방지할 수 있는 상부설치형 노내계측기 지지구조에 관한 것이다.The present invention relates to a top-mounted in-core instrument (ICI) support structure, and more particularly, to include an ICI nozzle and an ICI support structure, and to insert and install the furnace instrument through a top cover of a nuclear reactor. The present invention relates to a top-mounted in-vehicle instrument support structure that can prevent the reactor coolant from leaking out and expose the core to air even if cracks or breaks occur in ICI nozzles and ICI guide tubes.
상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 원자로 상부덮개(22)를 관통하여 상부덮개(22)에 고정되고, 내부에 노내계측기(30)가 삽입되는 중공부가 형성되어 있는 다수개의 노내계측기(In-core instrument : ICI)노즐(40)과; 일단이 상기 노내계측기 노즐(40)에 연결되고, 타단이 핵연료집합체(24) 내부까지 연장되어 형성되되, 내부에는 노내계측기(30)를 안내하는 중공부가 형성되어 있는 노내계측기 안내관(42); 및 상기 원자로 상부덮개(22)와 상부안내구조물(26) 사이에 구비된 노내계측기 지지구조물(50);을 포함하여 구성되되, 상기 노내계측기 지지구조물(50)은, 제어봉집합체연장축(Control Element Assembly Extension Shaft : CEAES)안내관(28)을 지지하는 구멍이 형성된 격자형 구조물로 구성되는 상부지지격자(52); 상기 노내계측기 안내관(42)을 지지하기 위한 판형구조물인 지지판(57)이 상기 제어봉집합체연장축 안내관(28)의 정렬방향에 평행하게 형성되어 있는 중간지지격자(53); 상기 제어봉집합체연장축 안내관(28) 및 상기 노내계측기 안내관(42)을 각각 지지하는 관통구멍이 형성된 격자형 구조물의 하부지지격자(54); 각 지지격자를 수직방향으로 연결ㆍ고정하는 수직지지대(56); 및 노내계측기 지지구조물(50)을 원자로에 고정하는 수평지지대(55);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention as a technical concept for achieving the above object is a plurality of furnaces having a hollow portion which is fixed to the upper cover 22 through the reactor upper cover 22, and the furnace measuring instrument 30 is inserted therein. An In-core instrument (ICI) nozzle 40; An internal measuring instrument guide tube 42 having one end connected to the internal measuring instrument nozzle 40 and the other end extending to the inside of the fuel assembly 24, and having a hollow portion for guiding the internal measuring instrument 30; And an internal measuring instrument support structure (50) provided between the reactor upper cover (22) and the upper guide structure (26), wherein the internal measuring instrument support structure (50) comprises a control rod assembly extension axis (Control Element). Assembly Extension Shaft (CEAES) The upper support grid 52 consisting of a lattice structure having a hole for supporting the guide tube 28; An intermediate support grid 53 having a support plate 57, which is a plate-shaped structure for supporting the furnace instrument guide tube 42, parallel to the alignment direction of the control rod assembly extension shaft guide tube 28; A lower support grid 54 of a lattice structure having through holes for supporting the control rod assembly extension shaft guide tube 28 and the furnace measuring instrument guide tube 42, respectively; A vertical support 56 which connects and fixes each support grid in a vertical direction; And a horizontal support 55 for fixing the furnace measuring instrument support structure 50 to the nuclear reactor.
노내계측기(ICI), ICI안내관, ICI노즐, ICI지지구조물, 상부지지격자, 중간지지격자, 하부지지격자 ICI, ICI Guide, ICI Nozzle, ICI Support Structure, Upper Support Grating, Intermediate Support Grating, Lower Support Grating
Description
본 발명은 상부설치형 노내계측기(In-core Instrument : ICI) 지지구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ICI노즐 및 ICI지지구조물 등을 구비하여 원자로의 상부덮개를 통하여 노내계측기를 삽입·설치할 수 있도록 함으로써 ICI노즐 및 ICI안내관 등에 균열이 발생하거나 파단이 발생하더라도 원자로냉각재가 유출되어 노심이 공기 중에 노출되는 것을 방지할 수 있는 상부설치형 노내계측기 지지구조에 관한 것이다.The present invention relates to a top-mounted in-core instrument (ICI) support structure, and more particularly, to include an ICI nozzle and an ICI support structure, and to insert and install the furnace instrument through a top cover of a nuclear reactor. The present invention relates to a top-mounted in-vehicle instrument support structure that can prevent the reactor coolant from leaking out and expose the core to air even if cracks or breaks occur in ICI nozzles and ICI guide tubes.
노내계측기(In-core instrument : ICI)는 원자로 내부 노심의 중성자속 밀도 및 온도 등을 측정하여 원자로의 출력을 계측하기 위한 장치를 말한다. 원자로에는 다양한 유형의 방사선을 주기적으로 측정하기 위해서 여러 종류의 계측기와 센서가 설치되어 있다. In-core instrument (ICI) refers to a device for measuring reactor output by measuring the neutron flux density and temperature of the reactor core. Nuclear reactors are equipped with several types of instruments and sensors to periodically measure different types of radiation.
도 1은 종래 기술에 따른 노내계측기 지지구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an internal measuring instrument support structure according to the prior art.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 노내계측기 지지구조는 노심의 중성자속 밀도 등을 측정하는 노내계측기(ICI)와, 원자로용기 플랜지와 동일한 높이의 작업바닥에 설치된 ICI밀봉테이블(10)과, 원자로의 하부경판(12)을 관통하는 원자로 하부노즐(14)과, ICI밀봉테이블(10)과 하부노즐(14)을 연결하는 ICI안내관(16) 및 ICI안내관(16)을 지지하는 안내관지지대(18)를 포함하여 구성되어 있다. Referring to FIG. 1, an in-vehicle instrument support structure according to the related art includes an in-situ instrument (ICI) for measuring neutron flux density, etc. of a core, an ICI sealing table 10 installed on a work floor having the same height as a reactor vessel flange, Guide supporting the ICI
ICI밀봉테이블(10)은 노내계측기를 최종 삽입하기 위한 밀봉작업이 이루어지는 곳으로 원자로용기(20)의 외부 소정 위치에 설치되되, 작업의 편의상 통상 원자로 플랜지와 동일한 높이에 위치한다.The ICI sealing table 10 is installed at a predetermined position outside of the
하부노즐(14)은 원자로의 하부경판(12)을 관통하여 결합되며, 원자로의 하부경판(12)의 외부로 돌출되는 부위에는 ICI안내관(16)이 연결된다.The
ICI안내관(16)은 노내계측기가 내부에 삽입되는 중공의 관으로서 일단이 ICI밀봉테이블(10)에 연결되며 타단이 하부노즐(14)에 연결된다.The ICI
안내관지지대(18)는 ICI안내관(16)을 따라 일정한 간격으로 구비되어 ICI안내관(16)을 고정ㆍ지지한다.
상기와 같은 종래의 노내계측기 지지구조에 있어서, 각각의 노내계측기(ICI)는 ICI밀봉테이블(10)과 ICI안내관(16) 및 하부노즐(14)을 통하여 노심으로 삽입ㆍ설치된다.In the conventional furnace instrument support structure as described above, each furnace instrument (ICI) is inserted into and installed in the core through the ICI sealing table 10, the ICI
그러나, 상술한 종래기술과 같이 노내계측기를 원자로의 하부경판(12)을 통하여 삽입ㆍ설치하는 경우 ICI안내관(16)과 하부경판(12)을 관통하는 하부노즐(14)에 균열이 발생하거나 ICI안내관(16)에 파단이 발생하면 이를 통해 원자로 1차계통 냉각재의 누설이 발생하여 원자로수위가 노심 아랫부분으로 내려가 원자로 노심이 공기 중에 노출될 가능성이 있다. 원자로 노심이 공기 중에 노출되면 원자로의 냉각이 원활하게 이루어지지 않아 원자로가 과열되어 파손될 우려가 있다.However, when the internal measuring instrument is inserted and installed through the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원자로의 상부덮개에 ICI노즐 및 밀봉구조물을 구비하고, 원자로 상부덮개와 상부안내구조물 사이에 노내계측기를 지지하는 ICI지지구조물을 설치하여 원자로 상부덮개를 통하여 노내계측기를 삽입ㆍ설치할 수 있도록 함으로써, ICI안내관에 파단이 발생하더라도 이를 통한 원자로냉각재의 누출이 발생하지 않으므로 원자로수위가 노심 아랫부분으로 내려가 원자로 노심이 공기 중에 노출되어 과열되는 것을 방지할 수 있고, ICI노즐에 균열이 발생하더라도 이를 쉽게 파악할 수 있는 상부설치형 노내계측기 지지구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, the upper cover of the reactor having an ICI nozzle and the sealing structure, the reactor top cover by installing an ICI support structure for supporting the instrument inside the reactor top cover and the upper guide structure By inserting and installing the internal measuring instrument through the reactor, even if a break occurs in the ICI guide tube, no leakage of the reactor coolant occurs. Therefore, the reactor level is lowered to the lower part of the core to prevent the reactor core from being exposed to the air and overheating. The purpose of the present invention is to provide a top-mounted in-vehicle instrument support structure that can easily identify cracks in ICI nozzles.
상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 원자로 상부덮개(22)를 관통하여 상부덮개(22)에 고정되고, 내부에 노내계측기(30)가 삽입되는 중공부가 형성되어 있는 다수개의 노내계측기(In-core instrument : ICI)노즐(40)과; 일단이 상기 노내계측기 노즐(40)에 연결되고, 타단이 핵연료집합체(24) 내부까지 연장되어 형성되되, 내부에는 노내계측기(30)를 안내하는 중공부가 형성되어 있는 노내계측기 안내관(42); 및 상기 원자로 상부덮개(22)와 상부안내구조물(26) 사이에 구비된 노내계측기 지지구조물(50);을 포함하여 구성되되, 상기 노내계측기 지지구조물(50)은, 제어봉집합체연장축(Control Element Assembly Extension Shaft : CEAES)안내관(28)을 지지하는 구멍이 형성된 격자형 구조물로 구성되는 상부지지격자(52); 상기 노내계측기 안내관(42)을 지지하기 위한 판형구조물인 지지판(57)이 상기 제어봉집합체연장축 안내관(28)의 정렬방향에 평행하게 형성되어 있는 중간지지격자(53); 상기 제어봉집합체연장축 안내관(28) 및 상기 노내계측기 안내관(42)을 각각 지지하는 관통구멍이 형성된 격자형 구조물의 하부지지격자(54); 각 지지격자를 수직방향으로 연결ㆍ고정하는 수직지지대(56); 및 노내계측기 지지구조물(50)을 원자로에 고정하는 수평지지대(55);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention as a technical concept for achieving the above object is a plurality of furnaces having a hollow portion which is fixed to the
본 발명에 따른 상부설치형 노내계측기 지지구조에 의하면, ICI노즐 또는 ICI안내관 등에서 균열이나 파단이 발생하더라도 이를 통한 원자로냉각재의 유출에 따른 원자로 과열을 방지할 수 있고, ICI안내관의 곡관부의 우회경로를 조정하여 ICI안내관들의 길이를 동일하게 설계할 수 있다. 또한 하나의 노즐에 여러 개의 노내계측기를 삽입할 수 있는 다중ICI노즐과 하나의 노즐에 하나의 노내계측기를 삽입할 수 있는 단일ICI노즐을 필요에 따라 선택적으로 혼합하여 구성할 수 있도록 하여 원자로 상부덮개의 공간을 효율적으로 활용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 ICI노즐은 원자로 상부덮개의 중심부에 구비된 제어봉구동장치로부터 일정간격 떨어진 주변부에 배치되어 두 구조물 간에 상호 간섭이 발생하지 않으면서 원자로의 유지보수작업을 손쉽게 수행할 수 있다는 장점이 있다.According to the support structure of the top-mounted furnace internal instrument according to the present invention, even if a crack or break occurs in the ICI nozzle or ICI guide pipe, it is possible to prevent the reactor overheating due to the leakage of the reactor coolant through this, and the bypass path of the curved portion of the ICI guide pipe By adjusting, the length of the ICI guides can be designed equally. In addition, the reactor top cover can be configured by selectively mixing multiple ICI nozzles that can insert several furnace instruments in one nozzle and a single ICI nozzle that can insert one furnace gauge in one nozzle as needed. Space can be used efficiently. In addition, the ICI nozzle according to the present invention is disposed in the periphery spaced apart from the control rod drive device provided in the center of the reactor top cover can be easily performed maintenance work of the reactor without mutual interference between the two structures There is this.
원자로는 일반적으로 상부덮개와 하부경판 및 원자로용기로 구성된 원자로본체와, 상부덮개의 중앙에 구비된 제어봉구동장치와, 원자로의 하부에 구비된 핵연료집합체와, 제어봉구동장치와 핵연료집합체에 구비된 제어봉을 연결하는 제어봉집합체연장축(Control Element Assembly Extension Shaft : CEAES)안내관(이하 'CEAES안내관'이라한다)과, 다수개의 CEAES안내관이 배치된 상부안내구조물을 포함하여 구성되어 있으며, 원자로의 노심에는 중성자속이나 노심의 온도 등을 측정하 기 위한 노내계측기가 구비되어 있다.Reactors generally include a reactor body composed of an upper cover, a lower plate, and a reactor vessel, a control rod driving device provided at the center of the upper cover, a nuclear fuel assembly provided at the lower portion of the reactor, and a control rod provided at the control rod driving device and the nuclear fuel assembly. The control element assembly extension shaft (CEAES) guide (hereinafter referred to as "CEAES guide") and a plurality of CEAES guide pipes for connecting the guide structure is composed of, The core is equipped with an internal instrument for measuring the neutron flux or the temperature of the core.
본 발명은 상기와 같은 원자로의 노내계측기 지지구조에 관한 것으로서, 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.The present invention relates to the furnace instrument support structure of the reactor as described above, will be described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 상부설치형 노내계측기 지지구조가 원자로에 설치된 상태를 나타내는 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a state in which the top-mounted furnace measuring instrument support structure is installed in the reactor.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 상부설치형 노내계측기 지지구조는, 원자로의 상부덮개(22)를 관통하여 설치되며, 내부에 노내계측기(30)가 삽입되는 중공부가 형성되어 있는 ICI노즐(40)과; 일단이 상기 ICI노즐(40)에 연결되고, 타단은 핵연료집합체(24)가 배치된 원자로 노심부 내로 연장되되, 내부에는 노내계측기(30)를 안내하는 중공부가 형성되어 있는 ICI안내관(42)과; 상기 원자로 상부덮개(22)와 상부안내구조물(26) 사이에 구비되어 상기 ICI안내관(42) 또는 CEAES안내관(28)을 지지하는 ICI지지구조물(50)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the upper installation furnace measuring instrument supporting structure according to the present invention is installed through the
ICI노즐(40)은 원자로 상부덮개(22)를 관통하며, 원자로 상부덮개(22)의 중심부에 구비된 제어봉구동장치(27)와의 간섭을 피하기 위하여 제어봉구동장치(27)로부터 일정간격 떨어진 주변부에 배치되어 있다. ICI노즐(40)은 하나의 노즐에 하나의 노내계측기를 설치할 수 있는 단일ICI노즐과 하나의 노즐에 다수개의 노내계측기를 설치할 수 있는 다중ICI노즐이 있다. 원자로 상부덮개(22)를 관통한 ICI노즐(40)의 원자로 내부측 끝단에는 ICI안내관(42)이 연결된다.The ICI
ICI안내관(42)은 ICI노즐(40)을 통하여 삽입된 노내계측기(30)를 핵연료집합체(24) 내의 측정위치로 안내하는 관으로, 일단이 ICI노즐(40)에 연결되고, 타단이 핵연료집합체(24)가 배치된 원자로 노심부 내로 연장되며, 내부에는 노내계측기(30)를 안내하는 중공부가 형성되어 있다.The ICI
ICI안내관(42)은 위치에 따라 ICI지지구조물부 ICI안내관(42a)과 상부안내구조물부 ICI안내관(42b) 및 핵연료집합체부 ICI안내관(42c)의 세 부분으로 구분할 수 있다. 상부안내구조물부 ICI안내관(42b)과 핵연료집합체부 ICI안내관(42c)은 각각 상부안내구조물(26)과 핵연료집합체(24) 내부에서 직관으로 구비되나, ICI지지구조물부 ICI안내관(42a)은 ICI노즐(40)을 통하여 삽입되는 노내계측기(30)를 노심의 지정된 위치로 유도하기 위하여 곡관으로 구비된다. 이때, 곡관형태로 구성되는 ICI지지구조물부 ICI안내관(42a)의 곡률반경 및 변곡점의 위치를 적절히 조정함으로써 각 ICI노즐(40)로부터 각 ICI안내관(42)의 직관부가 시작되는 위치까지의 거리가 각각 다름에도 불구하고, 모든 ICI안내관(42)의 길이를 동일하게 제작할 수 있다.The ICI
이러한 방법으로 모든 ICI안내관(42)의 길이를 동일하게 하여 배치하면 동일한 길이의 노내계측기(30)를 사용할 수 있으므로 노내계측기(30)의 제조 및 설치가 편리하고 작업효율이 향상된다. 이 경우 원자로 내에 설치되는 모든 ICI안내관(42)의 길이를 동일하게 할 수도 있고, 필요에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 일부 ICI안내관(42)을 그룹으로 묶어서 동일그룹(42d 또는 42e)에 속하는 ICI안내관(42)의 길이를 동일하게 할 수도 있다.By arranging the lengths of all
ICI지지구조물부 ICI안내관(42a)은 원자로 상부덮개(22)와 상부안내구조물(26) 사이에 구비되어 있는 ICI지지구조물(50)에 의하여 고정ㆍ지지된다. ICI지지구조물(50)의 형상 및 설치방법에 관하여는 후술하여 상세하게 설명하기로 한다.ICI Support Structure The ICI
상기와 같은 노내계측기 지지구조에 있어서, ICI노즐(40) 및 ICI안내관(42)을 통하여 노내계측기(30)가 삽입된 후 노심의 중성자속 또는 온도 등을 측정하게 된다.In the furnace instrument support structure as described above, after the
도 3은 본 발명에 따른 단일ICI노즐의 설치구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 다중ICI노즐의 설치구조를 나타내는 도면이다.3 is a view showing the installation structure of a single ICI nozzle according to the present invention, Figure 4 is a view showing the installation structure of a multi-ICI nozzle according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 단일ICI노즐(40a)은 원자로 상부덮개(22)를 관통ㆍ고정되며, 내부에는 노내계측기(30)를 삽입할 수 있는 중공관이 한 개 형성되어 있으며, 단일ICI노즐(40a)의 상단에는 ICI체결부(47)가 구비되어 있다.Referring to FIG. 3, the
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 다중ICI노즐(40b)은 원자로 상부덮개(22)를 관통ㆍ고정되며, 내부에는 노내계측기(30)를 삽입할 수 있는 중공관이 다수 개 형성되어 있다. 다중ICI노즐(40b)의 상부에는 노즐덮개(43)가 구비되어 있다. 다중ICI노즐(40b)과 노즐덮개(43) 사이에는 밀봉체(44)가 삽입된 후 밀봉체결구(41)를 사용하여 다중ICI노즐(40b)과 노즐덮개(43)를 밀봉ㆍ체결함으로써 원자로냉각재의 압력경계를 유지한다.Referring to FIG. 4, the
노즐덮개(43)에는 다수개의 ICI삽입관(46)이 연결되어 있고, ICI삽입관(46)의 상단에는 ICI체결부(47)가 구비되어 있다.A plurality of
노내계측기(30)는 단일ICI노즐(40a) 또는 다중ICI노즐(40b)에 구비된 ICI체결부(47)를 통하여 삽입되며, 노내계측기(30)가 원자로의 노심에 완전히 삽입되면 노내계측기(30)를 ICI체결부(47)에 밀봉ㆍ고정시킨다.The
ICI노즐(40)은 원자로 상부덮개(22)의 공간과 구조에 따라 단일ICI노즐(40a) 또는 다중ICI노즐(40b) 중 어느 하나를 선택하여 설치하거나, 단일ICI노즐(40a) 또는 다중ICI노즐(40b)을 혼합하여 설치할 수 있다.The ICI
도 5는 노내계측기의 구체적인 형상을 나타내는 도면이다.5 is a view showing a specific shape of the furnace measuring instrument.
도 5를 참조하면, 노내계측기(30)는 밀봉플러그(32), 계측선 연결부(31), 검출기(34) 및 밀봉고정나사(36)로 구성된다.Referring to FIG. 5, the
검출기(34) 내부에는 원자로 노심의 중성자속과 온도를 검출하는 계측기가 설치되어 있다. 검출기(34)는 굽히기 쉬운 구조로 형성되어 있어서 곡관형상의 ICI안내관(42)을 따라 쉽게 삽입하거나 추출할 수 있다. 노내계측기(30)는 밀봉플러그(32)를 ICI노즐(40)에 형성된 ICI삽입관(46)에 삽입한 다음 밀봉고정나사(36)를 ICI체결부(47)에 고정함으로써 ICI노즐(40)에 밀봉 고정된다.The
계측선연결부(31)에는 외부로부터 연결되는 계측신호 연결선이 연결된다.The measurement
도 6은 ICI지지구조물에 핵연료집합체, ICI안내관 및 CEAES안내관이 배치된 상태를 나타내는 평면도이다.6 is a plan view showing a state in which a fuel assembly, an ICI guide tube, and a CEAES guide tube are disposed on an ICI support structure.
도 6을 참조하면, ICI노즐(40)은 제어봉구동장치(27)가 위치하는 원자로 노 심 상부의 주변에 위치하고, 상기 ICI노즐(40)에서 연장된 ICI안내관(42)은 노심에 분포되어 있는 핵연료집합체(24)의 내부로 연장되어 위치하게 된다.Referring to FIG. 6, the
CEAES안내관(28)은 원자로 상부덮개(22)의 가운데에 설치된 제어봉구동장치(27)로부터 핵연료집합체(24)가 배치된 원자로 노심부까지 직선으로 연장되어 있다.The
이때, CEAES안내관(28)과 ICI안내관(42)은 상호 간섭하지 않도록 하기 위하여 서로 엇갈리도록 배치되어 있다. 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이 CEAES안내관(28)이 일정각도를 이루면서 나란하게 정렬되어 있는 경우, ICI안내관(42)도 CEAES안내관(28)과 동일한 각도를 이루면서 CEAES안내관(28) 사이에 평행하게 정렬된다.At this time, the
ICI안내관(42)은 노내계측기(30)의 제작 편의와 설치효율을 향상시키기 위하여 동일한 길이로 구비된다. 그러나, ICI노즐(40)은 원자로 상부덮개(22)의 중심부에 구비된 제어봉구동장치(27)와의 간섭을 피하기 위해 제어봉구동장치(27)로부터 일정간격 떨어진 주변부에 배치되어 있고, ICI노즐(40)에 연결된 ICI안내관(42)은 ICI지지구조물(50)의 하부지지격자(54)에 골고루 분포되어 고정되기 때문에 상기 ICI노즐(40)로부터 상기 하부지지격자(54)에 형성된 ICI안내관(42)을 지지하는 각각의 관통구멍까지의 직선거리는 일정길이 차이가 난다.
따라서, ICI안내관(42)의 길이를 동일하게 유지하기 위해서는 ICI지지구조물부 ICI안내관(42a)의 곡관부의 우회경로를 조정하여 전체 ICI안내관(42)의 길이를 동일하게 한다. 즉, ICI노즐(42)로부터 직관부가 시작되는 위치까지의 거리가 가까운 경우에는 곡관부의 우회경로를 길게 하고, ICI노즐(42)로부터 직관부가 시작되는 위치까지의 거리가 먼 경우에는 곡관부의 우회경로를 짧게 하여 ICI안내관(42)의 길이를 동일하게 조정하게 된다.Accordingly, in order to maintain the same length of the
도 7은 곡관부의 우회경로가 짧은 ICI지지구조물부 ICI안내관의 곡관부 형상을 나타내는 도면이고, 도 8은 곡관부의 우회경로가 긴 ICI지지구조물부 ICI안내관의 곡관부 형상을 나타내는 도면이다.7 is a view showing the shape of the bent portion of the ICI guide structure of the ICI support structure portion short short bent portion, Figure 8 is a view showing the shape of the bent portion of the ICI support structure portion ICI guide tube of the long bypass path of the bend portion.
도 7 및 도 8을 참조하면, ICI안내관(42)에 배치된 5개의 점 (x1,y1), (x2,y2), (x3,y3), (x4,y4), (x5,y5)을 기준으로 곡률반경 R로 곡관을 만들 때, 점 (x1,y1)은 원자로 상부덮개(22)에 형성된 ICI노즐(40)에 부착된 ICI안내관(42)의 시작점의 위치이고, 점 (x5,y5)는 ICI지지구조물부 ICI안내관(42a)의 끝 부분의 위치를 나타낸다. 점 (x2,y2), (x3,y3), (x4,y4)는 ICI안내관(42)상의 곡관이 형성되는 부분에 있어서 직관부의 연장선이 만나는 점이다. 따라서 점 (x3,y3)의 위치를 이동시킴으로써 ICI안내관(42)의 곡관 형상이 변경되며, 이를 통하여 ICI안내관(42) 전체의 길이를 조절할 수 있다. 점 (x1,y1), (x2,y2), (x3,y3), (x4,y4), (x5,y5)를 기준으로 곡률반경 R의 곡관으로 배치되는 ICI안내관의 길이는 다음 식으로 계산된다.7 and 8, five points (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), (x 3 , y 3 ), (x 4 , y) arranged in the ICI guide tube 42 4 ), when making the curvature with the radius of curvature R based on (x 5 , y 5 ), the points (x 1 , y 1 ) are the ICI guide tubes attached to the
(ICI안내관의 배치각도)(Position angle of ICI Information Center)
(직관이 곡관으로 굽혀질 때 각 직관부에서 감소되는 길이)(Length reduced in each straight pipe when straight pipe is bent)
(곡률반경 R로 곡관이 형성되는 각 곡관부의 길이)(Length of each curved portion where the curved pipe is formed with the radius of curvature R)
(점 (x1,y1), (x2,y2), (x3,y3), (x4,y4), (x5,y5) 사이의 직선거리)(Linear distance between points (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), (x 3 , y 3 ), (x 4 , y 4 ), (x 5 , y 5 )
(전체 ICI안내관의 길이 : Ltotal)(Length of total ICI Information Center: L total )
상기와 같은 방법을 통하여 ICI안내관(42)의 곡관부의 우회경로를 조정하여 곡관부의 길이를 조정함으로써 ICI안내관(42)의 길이를 동일하게 조정할 수 있다.By adjusting the bypass path of the curved portion of the
도 9는 도 2에 도시된 ICI지지구조물의 형상을 나타내는 도면이고, 도 10은 ICI지지구조물에 ICI안내관이 고정된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 11은 ICI지지구조물에 ICI안내관 및 CEAES안내관이 고정된 상태를 나타내는 사시도이다.9 is a view showing the shape of the ICI support structure shown in Figure 2, Figure 10 is a perspective view showing a state in which the ICI guide tube is fixed to the ICI support structure, Figure 11 is an ICI guide tube and CEAES guide to the ICI support structure It is a perspective view which shows the state in which a tube was fixed.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 ICI지지구조물(50)은 CEAES안내관(28)을 지지하는 상부지지격자(52)와, ICI안내관(42)을 지지하는 중간지지격자(53)와, CEAES안내관(28) 및 ICI안내관(42)을 지지하는 하부지지격자(54)와, 각 지지격자들의 수직방향을 연결ㆍ고정하는 수직지지대(56) 및 ICI지지구조물(50)을 원자로 상부덮개(22) 또는 상부안내구조물(26)에 고정시키는 수평지지대(55)를 포함하여 구성된다.9, the
상부지지격자(52)는 ICI지지구조물(50)의 최상부에 구비되며, 상부지지격자(52)의 내부에는 격자형의 구조물이 형성되고, 격자형 구조물의 교차점에는 원자로 내부에 수직방향으로 구비된 CEAES안내관(28)을 지지하는 관통구멍이 형성되어 있다. The
중간지지격자(53)는 ICI지지구조물(50)의 중간 부분에 하나 이상이 설치되 며, 중간지지격자(53) 내부에는 곡관으로 배치되는 ICI안내관(42)을 지지하는 판형 구조물인 지지판(57)이 CEAES안내관(28)과 접촉하지 않도록 일정한 간격으로 형성되어 있다.
하부지지격자(54)는 ICI지지구조물(50)의 하부에 하나 이상이 설치되며, 하부지지격자(54)의 내부에는 ICI안내관(42)과 CEAES안내관(28)을 각각 지지하는 관통구멍이 형성된 격자구조물이 형성되어 있다.One or more
수직지지대(56)는 상부지지격자(52)와, 중간지지격자(53) 및 하부지지격자(54)를 수직방향으로 연결ㆍ고정하는 지지대로 각 지지격자들의 테두리에 결합 되는 다수개의 축으로 구성된다. 그리고 수평지지대(55)는 상부지지격자(52)와 동일평면상의 수직지지대(56)에 외팔보 형상으로 방사형 방향으로 배치되며, 각각의 수평지지대(55)는 원자로 상부덮개(22) 또는 상부안내구조물(26)에 고정되어 ICI지지구조물(50)을 원자로에 고정한다.The
도 10을 참조하면, 상기와 같은 ICI지지구조물(50)에서 ICI안내관(42)은 상부지지격자(52)의 아래쪽에서 중간지지격자(53) 방향으로 삽입된다. 중간지지격자(53) 방향으로 일정한 각도 기울여서 삽입된 ICI안내관(42)은 서로 동일한 길이를 유지하기 위하여 중간지지격자(53)가 위치한 공간에서 곡관부를 형성하며, 이와 같이 형성된 곡관부는 인접한 거리의 중간지지격자(53) 지지판(57)에 고정된다.Referring to FIG. 10, in the
중간지지격자(53)가 위치한 공간을 통과한 ICI안내관(42)은 하부지지격자(54)에 형성된 ICI안내관(42)을 지지하는 관통구멍에 삽입되어 고정된 후 직관형상으로 노심까지 연장된다.After passing through the space where the
도 11을 참조하면, CEAES안내관(28)은 상기와 같이 ICI안내관(42)이 구비된 ICI지지구조물(50)에 직관형상으로 상부지지격자(52)와 하부지지격자(54)에 형성된 관통구멍에 삽입되어 고정된다. Referring to FIG. 11, the
중간지지격자(53)는 CEAES안내관(28)과 곡관형태의 ICI안내관(42)이 서로 간섭하는 것을 피하기 위하여 평판형상의 지지판(57)이 CEAES안내관(28)의 정렬방향에 평행하게 CEAES안내관(28)사이에 배열되어 ICI안내관(42)을 지지한다.The
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 ICI지지구조물의 설치상태를 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 ICI지지구조물의 설치상태를 나타내는 도면이다.12 is a view showing the installation state of the ICI support structure according to the first embodiment of the present invention, Figure 13 is a view showing the installation state of the ICI support structure according to the second embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 ICI지지구조물(50)은 ICI지지구조물(50)의 수평지지대(55)를 원자로 상부덮개(22)의 하부에 고정한다. 따라서 ICI지지구조물(50)과 원자로 상부덮개(22)가 일체형 구조물로 결합된다.Referring to FIG. 12, the
도 13을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 ICI지지구조물(50)은 ICI지지구조물(50)의 수평지지대(55)를 상부안내구조물(26)의 플랜지 상단에 부착하여 고정한다. 따라서 ICI지지구조물(50)과 상부안내구조물(26)이 일체형 구조물로 결합된다. Referring to FIG. 13, the
상기 두 가지 실시예에 따라 ICI지지구조물(50)을 설치하면, 원자로집합체의 유지보수 작업을 할 때 원자로 상부덮개(22)와 상부안내구조물(26)을 원자로 용기(20)로부터 추출하면 용기 내부에는 노심지지원통과 핵연료집합체(24)만 남게 되어 핵연료집합체를 원자로 용기로부터 용이하게 추출할 수 있다.When the
상기 두 가지 실시예는 원자로집합체의 설계특성, 원자로집합체의 유지보수작업의 편리성, 취급장비의 유연성 및 원자로 격납건물의 배치 효율성 등을 고려하여 적합한 구조를 선택할 수 있다.The two embodiments may select a suitable structure in consideration of the design characteristics of the reactor assembly, the convenience of maintenance work of the reactor assembly, the flexibility of the handling equipment and the efficiency of arrangement of the reactor containment.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.
도 1은 종래 기술에 따른 노내계측기 지지구조를 나타내는 도면.1 is a view showing a furnace measuring instrument support structure according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 상부설치형 노내계측기 지지구조가 원자로에 설치된 상태를 나타내는 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a state in which the top-mounted furnace internal measuring instrument support structure is installed in the reactor.
도 3는 본 발명에 따른 단일ICI노즐의 설치구조를 나타내는 도면.3 is a view showing the installation structure of a single ICI nozzle according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 다중ICI노즐의 설치구조를 나타내는 도면.4 is a view showing an installation structure of a multi-ICI nozzle according to the present invention.
도 5은 노내계측기의 구체적인 형상을 나타내는 도면.5 is a view showing a specific shape of the furnace instrument.
도 6은 ICI지지구조물에 핵연료집합체, ICI안내관 및 CEAES안내관이 배치된 상태를 나타내는 평면도.6 is a plan view showing a state in which a fuel assembly, an ICI guide tube, and a CEAES guide tube are disposed on an ICI support structure;
도 7은 곡관부의 우회경로가 짧은 ICI지지구조물부 ICI안내관의 곡관부 형상을 나타내는 도면.7 is a view showing the shape of the bent portion of the ICI guide pipe of the ICI support structure portion having a short bypass path of the bent portion.
도 8은 곡관부의 우회경로가 긴 ICI지지구조물부 ICI안내관의 곡관부 형상을 나타내는 도면.8 is a view showing the shape of the curved portion of the ICI guide pipe of the long ICI support structure portion of the curved pipe section.
도 9는 도 2에 도시된 ICI지지구조물의 형상을 나타내는 도면.9 is a view showing the shape of the ICI support structure shown in FIG.
도 10은 ICI지지구조물에 ICI안내관이 고정된 상태를 나타내는 사시도.10 is a perspective view showing a state in which the ICI guide tube is fixed to the ICI support structure.
도 11은 ICI지지구조물에 ICI안내관 및 CEAES안내관이 고정된 상태를 나타내는 사시도.11 is a perspective view showing a state in which the ICI guide tube and the CEAES guide tube is fixed to the ICI support structure.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 ICI지지구조물의 설치상태를 나타내는 도면.12 is a view showing the installation state of the ICI support structure according to the first embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 ICI지지구조물의 설치상태를 나타내는 도면.13 is a view showing the installation state of the ICI support structure according to the second embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>
22 : 상부덮개 24 : 핵연료집합체22: upper cover 24: nuclear fuel assembly
26 : 상부안내구조물 28 : CEAES안내관26: upper guide structure 28: CEAES Information Center
30 : 노내계측기(ICI) 40 : ICI노즐30: Internal measuring instrument (ICI) 40: ICI nozzle
42 : ICI안내관 50 : ICI지지구조물42: ICI Information Center 50: ICI Support Structure
52 : 상부지지격자 53 : 중간지지격자52: upper support grid 53: intermediate support grid
54 : 하부지지격자 55 : 수평지지대54: lower support grid 55: horizontal support
56 : 수직지지대 57 : 지지판56: vertical support 57: support plate
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