KR100991270B1 - 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치는 본체; 원자로 냉각재 채취 유로에 연결하여 원자로 사고시 냉각재 시료가 채취된 샘플루프와 결합되는 샘플루프 결합부; 샘플루프 결합부의 일측과 연결되는 희석용 탈이온수 유입부; 샘플루프 결합부의 타측과 연결되며 희석용 탈이온수와 원자로 냉각재 채취시료와 혼합되어 희석된 시료를 배출시킬 수 있는 희석시료 배출부; 배출된 희석시료가 저장되며 일정 혼합비로 희석되도록 희석용 탈이온수를 일정량 투입될 수 있는 희석시료 저장부; 희석된 시료를 일정량씩 배출하는 희석시료 샘플 배출부; 를 포함한다.
이에 따라 본 발명은 원자로 사고시 냉각재 채취 유로에 연결하여 원자로 냉각재 시료가 샘플루프 내에 채취된 원자로 냉각재 시료와 희석용 탈이온수를 혼합하여 배출하도록 함으로써 샘플루프에 냉각재 시료가 잔류되는 것이 방지되어 냉각재 시료의 희석농도를 정확하게 조절할 수 있게 됨으로써 측정 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 원자로 사고시 시료 희석 및 샘플링 과정을 자동으로 수행할 수 있기 때문에 종사자의 방사능 피폭으로부터 보호하여 안전하게 핵종분석을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
원자로 사고, 유출, 냉각재, 채취, 샘플루프, 샘플루프 결합부, 희석장치, 일정 혼합비, 샘플링장치

Description

원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치{Diluting and Sampling Apparatus of Nuclear Reactor Coolant Sample}
본 발명은 원자로 사고시 채취된 원자로 냉각재 시료를 일정한 농도로 희석하고 희석된 시료를 일정량으로 샘플링할 수 있도록 하는 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치에 관한 것이다.
원자력 발전소의 원자로에서는 노심에서 우라늄, 플루토늄 등의 핵분열반응에 의하여 발생하는 열을 노 외로 배출하며 핵분열반응을 안정 및 정상적으로 지속시키게 된다. 이때 이 열을 노심으로부터 노 외로 배출시키기 위한 매체인 원자로냉각재가 사용된다. 발전용 원자로에서는 냉각재에 의해 배출된 열이 발전기의 터빈을 돌리는 에너지원이다. 냉각재는 경수로에서는 경수, 중수로에서는 중수, 가스로에서는 탄산가스를 사용하는 등 원자로의 노형에 따라 다르게 사용된다.
원자로에서는 냉각재의 유출을 방지하기 위한 법적 요건을 이행하기 위하여 설계단계에서는 우선 각 계통을 방사성계통, 비방사성계통 및 잠재적인 방사성계통 등으로 분류하고, 계통의 방사능준위 또는 누설 여부를 확인하기 위한 목적으로 공 정방사선감시기를 설치한다. 또한, 확인된 주요 배출경로에는 유출물방사선감시기 및 시료채취설비 등을 설치하게 된다. 원자력발전소에는 사고 후 고방사능이 냉각재로 유출될 수 있는데 사고 후 냉각재는 샘플루프로 샘플링하고 이 샘플루프에 채취된 냉각재 시료를 분석하여 방사능 유출을 분석하게 된다.
이때, 방사능이 유출된 시료의 경우에는 냉각재 시료 분석시 희석되지 않은 상태로 냉각재 시료를 분석하게 되면 고준위 방사선으로 인하여 시료채취 요원이 과다 피폭을 받게 되고, 시료의 방사능 준위가 너무 높을 경우 핵종분석기의 불감시간이 길어져 측정값의 신뢰도가 저하되므로 이를 방지하기 위해 냉각재 시료를 희석하게 된다. 원자력 시설 등의 방호 및 방사능방재대책법에서는 사고 후 시료 채취시의 방사능 피폭감소 및 핵종분석의 신뢰도 향상을 위해 1000배 희석된 시료를 채취할 수 있도록 설비 개선을 권고하고 있다.
일반적인 원자로 냉각재 시료 희석방법은 샘플루프로 채취된 원자로 냉각재 시료를 용기에 투입하고 냉각재 시료를 희석하는 희석용 용액을 혼합하여 일정비율로 희석하는 방법이 사용되고 있다. 이때, 샘플루프로부터 냉각재 시료를 용기에 투입할 때 샘플루프에 잔류 냉각재 시료가 남게 되며, 이에 따라 냉각재 시료의 희석농도를 정확하게 맞추기가 어려워 측정 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 냉각재 시료의 희석농도를 정확하게 맞추어 측정 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하는 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치에 대한 요구가 절실한 실정이다.
본 발명은 냉각재 시료의 희석농도를 정확하게 맞추어 측정 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치는 본체(10); 상기 본체(10)에 일측이 설치되고, 원자로 냉각재 채취 유로에 연결하여 원자로 사고시 원자로 냉각재 시료가 채취된 샘플루프(1)와 결합되며 상기 샘플루프(1) 내부와 연통되는 샘플루프 결합부(20); 상기 본체(10) 내부로 설치되며 상기 샘플루프 결합부(20)의 일측과 연결되어 원자로 냉각재 시료를 희석하는 희석용 탈이온수가 유입되는 희석용 용액 유입부(30); 상기 샘플루프 결합부(20)의 타측과 연결되며 상기 희석용 탈이온수 유입부(30)로부터 유입된 희석용 탈이온수가 상기 샘플루프(1)를 통과하여 원자로 냉각재 시료와 혼합되어 희석된 시료를 배출시킬 수 있는 희석시료 배출부(40); 상기 본체(10) 내부에 설치되고, 상기 희석시료 배출부(40)로부터 배출된 희석시료가 저장되며 상기 원자로 냉각재 시료와 희석용 탈이온수가 일정 혼합비로 희석되도록 상기 희석용 용액이 일정량 투입될 수 있는 희석시료 수위센서(51)가 구비된 희석시료 저장부(50); 상기 희석시료 저장부(50)와 연결되고 희석시료를 일정량씩 상기 본체(10) 외부로 배출하는 희석시료 샘플 배출부(60); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 샘플루프 결합부(20)는 상기 샘플루프(1) 내부로 희석용 용액이 유입되도록 하는 제 1 결합부(21)와, 희석용 용액이 상기 샘플루프(1)를 통과하여 원자로 냉각재 시료와 희석된 희석시료를 희석시료 배출부(40)로 배출시킬 수 있는 제 2 결합부(22)가 구비되며, 상기 샘플루프(1)와 상기 샘플루프 결합부(20)와의 결합시 상기 샘플루프(1)로부터 원자로 냉각재 시료가 희석시료 배출부(40)로 바로 배출되는 것을 방지하도록 상기 제 2 결합부(22)는 상기 제 1 결합부(21)보다 높게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 희석용 용액 유입부(30) 상에 설치되며 희석용 용액을 일정압력범위로 유입되도록 하는 레귤레이터(32)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 레귤레이터(32)의 압력범위는 0.3 내지 5 kgf/cm2 이며, 상기 샘플루프(1)로 시료가 유입 및 배출되는 시료유입구와 시료배출구의 직경은 0.5 내지 1 cm 인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 희석시료 저장부(50)에 구비되며 저장된 희석시료를 교반하는 교반기(52)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 희석시료 저장부(50)와 연결되고 상기 희석시료 샘플 배출부(60)에 의해 배출되고 남은 폐용액이 배출되며 배출된 폐용액의 수위를 감지하는 폐용액 수위센서(71)가 구비된 폐용액 저장용기(70)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 희석용 용액 유입부(30) 상에 설치되며 상기 희석시료 수위센서(51)와 연동되어 희석용 용액의 유입을 제어하는 제 1 솔레노이드 밸브(33)와, 상기 희석시료 샘플 배출부(60) 상에 설치되며 배출되는 희석시료를 일정량으로 배출되도록 제어하는 제 2 솔레노이드 밸브(61)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 솔레노이드 밸브(61)는 배출되는 희석시료의 배출시간에 의해 희석시료가 일정량씩 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제 1 솔레노이드 밸브(33)와 상기 제 2 솔레노이드 밸브(61) 및 상기 교반기(52)의 작동을 수동 및 자동으로 제어하도록 하는 조작반(80)이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 원자로 사고시 채취 유로에 연결하여 원자로 냉각재 시료를 채취하는 샘플루프 내에 채취된 원자로 냉각재 시료와 희석용 탈이온수를 혼합하여 배출하도록 함으로써 샘플루프에 잔류 냉각재 시료가 남는 것이 방지되어 냉각재 시료의 희석농도를 정확하게 조절할 수 있게 됨으로써 측정 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 원자로 사고시 시료 희석 및 샘플링 과정을 자동으로 수행할 수 있기 때문에 종사자의 방사능 피폭으로부터 보호하여 안전하게 핵종분석을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 원자로 냉각재 채취 시료의 희석 및 샘플링장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치의 내부구조를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 의한 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치의 시료흐름을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치는 본체(10); 원자로 냉각재 채취 유로에 연결하여 원자로 사고시 냉각재 시료가 채취된 샘플루프(1)와 결합되는 샘플루프 결합부(20); 상기 샘플루프 결합부(20)의 일측과 연결되는 희석용 탈이온수 유입부(30); 상기 샘플루프 결합부(20)의 타측과 연결되며 희석용 탈이온수와 원자로 냉각재 시료와 혼합된 희석시료를 배출시킬 수 있는 희석시료 배출부(40); 배출된 희석시료가 저장되며 일정 혼합비로 희석되도록 희석용 탈이온수를 일정씩 투입되도록 하는 희석시료 저장부(50); 희석된 시료를 일정씩 배출하는 희석시료 샘플 배출부(60); 를 포함하여 이루어진다.
상기 본체(10)의 정면에는 샘플루프 결합부(20)가 구비되고, 상부 측면에는 희석용 탈이온수가 유입되는 희석용 용액 유입구(31)가 구비되며, 상부 정면에는 조작반(80)이 구비된다. 상기 본체(10)의 내부에는 희석용 탈이온수 유입부(30)와 희석시료 배출부(40)가 구비되고 상기 본체(10)의 내부 또는 외부 일측에는 희석시료 저장부(50)가 구비되고, 희석시료 저장부(50) 하부에는 폐용액 저장용기(70)가 구비된다. 상기 본체(10)의 하부부위에는 시료병 받침대(11)가 구비된다.
상기 샘플루프 결합부(20)는 상기 본체(10)의 정면에 설치되며 샘플루프(1)가 결합되고 상기 샘플루프(1)의 내부와 연통되게 된다. 상기 샘플루프(1)는 원자로 냉각재 채취 유로에 연결하여 원자로 사고시 원자로 냉각재 시료를 채취하는 역할을 하며, 희석 및 샘플링시에는 희석 및 샘플링장치에 결합되어 채취된 시료를 장치에 공급하도록 한다. 상기 샘플루프 결합부(20)의 일측은 상기 희석용 용액 유입부(30)와 연결되며, 타측은 상기 희석시료 배출부(40)와 연결된다.
이때, 상기 샘플루프 결합부(20)는 상기 샘플루프(1) 내부로 희석용 탈이온수가 유입되도록 하는 제 1 결합부(21)와, 희석용 용액이 상기 샘플루프(1)를 통과하여 원자로 냉각재 시료와 혼합된 희석시료가 희석시료 배출부(40)로 배출되도록 하는 제 2 결합부(22)가 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 2 결합부(22)는 상기 제 1 결합부(21)보다 높게 설치되어 상기 샘플루프(1)와 상기 샘플루프 결합부(20)와의 결합시 상기 샘플루프(1)로부터 원자로 냉각재 시료가 희석시료 배출부(40)로 바로 배출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 이렇게 되면 상기 샘플루프 결합부(20)로 유입되는 희석용 탈이온수와 샘플루프(1) 내부에 원자로 냉각재 시료가 1차적으로 혼합되면서 상기 희석시료 배출부(40)로 배출되게 되므로 혼합효율을 높일 수 있게 된다.
상기 희석용 용액 유입부(30)는 상기 희석용 용액 유입구(31)를 통해 원자로 냉각재 시료를 희석하는 희석용 용액이 유입되고 상기 샘플루프 결합부(20)의 일측, 즉, 제 1 결합부(21)와 연결된다.
이때, 상기 희석용 용액 유입부(30) 상에는 희석용 탈이온수와 일정압력범위 로 유지하여 희석용 용액을 유입되도록 하는 레귤레이터(32)가 더 구비된 것이 바람직하다. 상기 레귤레이터(32)의 압력범위는 0.3 내지 5 kgf/cm2 이며, 상기 샘플루프(1)로 시료가 유입 및 배출되는 시료유입구와 시료배출구의 직경은 0.5 내지 1 cm 인 것이 더 바람직하다. 상기 레귤레이터(32)의 압력이 너무 낮게 되면 샘플루프(1) 내부에 수용된 원자로 냉각재 시료를 샘플루프(1)로부터 배출되지 못하고, 너무 높게 되면 희석시료 배출부(40)로부터 배출되어 희석시료 저장부(50)로 저장되는 희석시료의 수위를 체크하기 어려우므로 적당한 압력을 유지하도록 한다.
아울러, 상기 희석용 용액 유입부(30) 상에는 희석용 용액의 유입을 제어하는 제 1 솔레노이드 밸브(33)가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 희석시료 배출부(40)는 상기 샘플루프 결합부(20)의 타측, 즉, 제 2 결합부(22)와 연결되며 상기 희석용 용액 유입부(30)로부터 유입된 희석용 탈이온수가 상기 샘플루프(1)를 통과하여 원자로 냉각재 시료와 혼합된 희석시료를 배출되도록 하는 역할을 한다.
상기 희석시료 저장부(50)는 상기 본체(10) 내부 또는 외부 일측에 설치되고, 상기 희석시료 배출부(40)로부터 배출된 희석시료를 저장하는 역할을 한다. 상기 희석시료 저장부(50)는 상기 원자로 냉각재 시료와 희석용 용액이 일정 혼합비로 희석되도록 상기 희석용 탈이온수를 일정량씩 투입되도록 하는 희석시료 수위센서(51)가 구비된다.
이때, 상기 희석시료 수위센서(51)는 상기 희석용 용액 유입부(30) 상에 구 비되는 상기 제 1 솔레노이드 밸브(33)와 연동되어 희석용 탈이온수의 유입을 제어하는 것이 바람직하다.
아울러, 원자로 냉각재 시료와 희석용 용액의 혼합효율을 더 높이기 위해 상기 희석시료 저장부(50)에는 저장된 희석시료를 교반하는 교반기(52)가 더 구비된 것이 바람직하다.
상기 희석시료 샘플 배출부(60)는 상기 희석시료 저장부(50)와 연결되고 희석시료를 일정량씩 상기 본체(10) 외부로 배출하는 역할을 한다.
이때, 상기 희석시료 샘플 배출부(60) 상에는 배출되는 희석시료가 일정량씩 배출되도록 제어하는 제 2 솔레노이드 밸브(61)를 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 제 2 솔레노이드 밸브(61)는 배출되는 희석시료의 배출시간에 의해 희석시료가 일정량씩 배출시켜서 샘플링되도록 하는 것이 더 바람직하다.
아울러, 상기 조작반(80)은 상기 제 1 솔레노이드 밸브(33)와 상기 제 2 솔레노이드 밸브(61) 및 상기 교반기(52)의 작동을 수동 및 자동으로 제어하도록 한다.
상기 폐용액 저장용기(70)는 상기 희석시료 저장부(50)와 연결되고 상기 희석시료 샘플 배출부(60)에 의해 배출되고 남은 폐용액이 배출되며 배출된 폐용액의 수위를 감지하는 폐용액 수위센서(71)가 구비된다.
상기와 같은 구성으로 된 본 발명에 의한 원자로 냉각재 시료의 희석 및 샘플링장치는 다음과 같이 작동시키게 된다.
먼저, 원자로 냉각재 채취 유로에 연결하여 원자로 사고시 원자로 냉각재 시 료가 채취된 샘플루프(1)를 본체(10)에 구비된 샘플루프 결합부(20)에 결합시킨다.
조작반(80)의 전원을 on시키고 수동 또는 자동으로 선택한다.
교반기 타이머와 샘플링 타이머 및 배출 타이머를 세팅하고 스타트 버튼을 누른다.
희석용 용액이 희석용 용액 유입부(30)로 유입되고, 제 1 솔레노이드 밸브(33)의 열림에 의해 샘플루프 결합부(20)의 일측, 즉, 제 1 결합부(21)로 유입된다. 유입된 희석용 용액은 상기 샘플루프 결합부(20)에 결합된 샘플루프(1)를 통과하여 희석시료 배출부(40)로 배출되게 되며 배출된 희석시료는 희석시료 저장부(50)에 저장된다. 이때, 희석시료 저장부(50)에 저장된 시료가 희석시료 수위센서(51)에 의해 일정수위가 감지되면 제 1 솔레노이드 밸브(33)가 닫히게 되어 일정비율로 희석이 완료된다. 희석이 완료된 희석시료 저장부(50)에 저장된 희석시료는 교반기(52)에 의해 혼합되게 되고 교반기(52)의 작동이 정지되면 제 2 솔레노이드 밸브(61)의 열림시간에 의해 일정량의 희석시료가 상기 희석시료 샘플 배출부(60)를 통해 배출되게 된다. 제 2 솔레노이드 밸브(61)의 담힘 및 열림의 반복으로 여러개의 시료통에 희석시료를 샘플링하게 된다. 샘플링이 완료되면 희석시료 저장부(50)에 저장된 희석시료가 폐용액 저장용기(70)로 배출되며 일정수위가 되면 본체(10) 외부로 배출된다. 자동인 경우에는 전술한 일련의 과정이 자동으로 이루어진다.
수동인 경우에는 희석용 용액 유입시 제 1 솔레노이드 밸브 작동버튼(81)을 눌러 작동시키면 제 1 솔레노이드 밸브(33)가 열리게 되고 희석용 용액이 희석용 용액 유입부(30)로 유입되고, 샘플루프(1)를 통과하여 희석시료 배출부(40)로 배출되게 되며 배출된 희석시료는 희석시료 저장부(50)로 저장된다. 이때, 희석시료 저장부(50)로 저장된 시료가 희석시료 수위센서(51)에 의해 일정수위가 감지되면 제 1 솔레노이드 밸브(33)는 자동으로 닫히게 되며 희석이 완료된다. 희석이 완료되면 교반기 작동버튼(82)을 눌러 작동시킨다. 교반기 타이머에 의해 교반기(52)가 일정시간 작동된 후에 교반기(52)가 정지되면 제 2 솔레노이드 밸브 작동버튼(83)을 눌러 희석시료를 샘플링하게 된다. 샘플링이 완료되면 배출 솔레노이드 밸브 작동버튼(84)을 눌러 배출 솔레노이드 밸브(53)를 작동시켜 희석시료 저장부(50)에 저장된 희석시료가 폐용액 저장용기(70)로 배출되도록 하며, 폐용액 저장용기(70)에 저장된 폐용액이 일정수위가 되면 배수버튼(85)을 눌러 배수밸브(72)를 작동시켜 본체(10) 외부로 배출시킨다. 이때 폐용액 수위센서(71)가 일정수위를 감지하면 배수버튼(85)에 경고등이 점등되도록 하고 경고음이 발생되도록 하여 배수경고를 알리도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 원자로 냉각재 시료의 희석 및 샘플링장치를 이용하여 다음과 같은 방법으로 원자로 냉각재 시료의 희석 및 샘플링을 하게 된다.
먼저, 원자로 냉각재 채취 유로에 연결하여 원자로 사고시 원자로 냉각재 시료를 채취하는 샘플루프(1)를 상기 샘플루프(1) 내부와 연통되는 샘플루프 결합부(20)에 결합시킨다. 샘플루프(1) 결합후 상기 샘플루프 결합부(20)의 일측과 연 결되는 희석용 용액 유입부(30)로 원자로 냉각재 시료를 희석하는 희석용 용액을 유입시킨다. 이때 상기 희석용 용액 유입부(30) 상에 설치되며 희석용 용액을 일정압력범위로 유입되도록 하는 레귤레이터(32)에 의해 희석용 용액의 유입압력을 일정압력범위로 유입되도록 압력을 유지시키는 것이 바람직하다. 또한, 희석용 용액 유입시 상기 희석용 용액 유입부(30) 상에 설치되며 상기 희석시료 수위센서(51)와 연동되는 제 1 솔레노이드 밸브(33)에 의해 희석용 용액의 유입이 제어되는 것이 바람직하다.
유입된 희석용 용액은 상기 희석용 용액 유입부(30)로부터 유입된 희석용 용액이 상기 샘플루프(1)를 통과하여 원자로 냉각재 시료와 혼합되면서 희석되며, 이 희석시료를 상기 샘플루프 결합부(20)의 타측과 연결되는 희석시료 배출부(40)로 배출시키게 된다. 상기 희석시료 배출부(40)로부터 배출된 희석시료를 상기 원자로 냉각재 시료와 희석용 용액이 일정 혼합비로 희석되도록 하는 희석시료 수위센서(51)에 의해 일정수위로 희석시료 저장부(50)에 저장시키게 된다. 상기 희석시료 저장부(50)에 저장된 희석시료를 교반기(52)로 교반시켜 혼합효율을 높이는 것이 바람직하다.
희석시료 저장부(50)에 저장된 희석시료를 상기 희석시료 저장부(50)와 연결된 샘플 배출부(60)로 일정량 배출시키게 된다. 이때, 희석시료 배출시 상기 희석시료 샘플 배출부(60) 상에 설치되는 제 2 솔레노이드 밸브(61)에 의해 배출되는 희석시료를 일정량씩 배출되도록 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 2 솔레노이드 밸브(61)는 밸브 열림시간에 의해 희석시료를 일정량씩 배출되도록 제어하 게 된다.
아울러, 상기 제 1 솔레노이드 밸브(33)와 상기 제 2 솔레노이드 밸브(61) 및 상기 교반기(52)의 작동은 조작반(80)에 의해 수동 및 자동으로 선택하여 제어할 수 있다.
희석시료 샘플링 후에는 상기 희석시료 저장부(50)와 연결되고 상기 희석시료 샘플 배출부(60)에 의해 배출되고 남은 폐용액을 폐용액 저장용기(70)로 배출시키고, 배출된 폐용액의 수위를 감지하는 폐용액 수위센서(71)에 의해 위험수위를 감지하고 위험수위감지시 폐용액을 폐용액 저장용기(70) 외부로 배출시킨다.
(실시예)
본 발명에 의한 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치의 시료 희석 비율을 조사하기 위하여 희석시료 저장부에 저장된 희석 용액의 무게를 측정한 결과를 [표 1]에 나타내었다. 5회 반복 측정해 본 결과 평균은 999.28 g 이고 상대표준편차는 0.18%로서 매우 낮아 시료 희석 비율이 거의 정확한 것을 알 수 있다.
[표 1] 희석시료 저장부에 저장된 희석 용액의 무게 반복성 측정
Figure 112008054103229-pat00001
희석시료 샘플 배출부를 통해 샘플링되는 시료량의 재현성을 검토하기 위하여 희석된 시료를 반복적으로 샘플링한 결과를 도 4에 나타내었다. 도시된 바와 같이, 희석된 시료 1000 g에 대하여 20 g씩 샘플링한 결과 총 46회까지 시료를 샘플링할 수 있었다. 샘플링된 시료의 무게변화를 살펴보면, 25회까지 시료를 샘플링하였을 경우 샘플링된 시료의 무게가 거의 일정한 것으로 나타났으며, 그 이후에는 무게가 점차적으로 감소되어 46회째는 샘플링된 시료의 무게가 급격히 감소됨을 알 수 있었다. 또한, 25회까지 시료를 샘플링한 경우에는 상대표준편차가 1.513%로 낮게 되나, 25회 이후까지 포함한 상대표준편차는 10.18%로 크게 계측되어 25회까지 시료를 샘플링하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.
도 1은 본 발명에 의한 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치의 내부구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치의 시료흐름을 나타낸 도면.
도 4는 희석시료 샘플 배출부를 통해 샘플링되는 희석된 시료량을 측정한 결과를 나타낸 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 샘플루프 10: 본체
20: 샘플루프 결합부 21: 제 1 결합부
22: 제 2 결합부 30: 희석용 용액 유입부
31: 희석용 용액 유입구 32: 레귤레이터
33: 제 1 솔레노이드 밸브 40: 희석시료 배출부
50: 희석시료 저장부 51: 희석시료 수위센서
52: 교반기 53: 배출 솔레노이드 밸브
60: 희석시료 샘플 배출부 61: 제 2 솔레노이드 밸브
70: 폐용액 저장용기 71: 폐용액 수위센서
80: 조작반 81: 제 1 솔레노이드 밸브 작동버튼
82: 교반기 작동버튼 83: 제 2 솔레노이드 밸브 작동버튼
84: 배출 솔레노이드 밸브 작동버튼
85: 배수버튼

Claims (9)

  1. 본체(10);
    상기 본체(10)에 일측이 설치되고, 원자로 냉각재 채취 유로에 연결하여 원자로 사고시 원자로 냉각재 시료를 채취하는 샘플루프(1)가 결합되며 상기 샘플루프(1) 내부와 연통되는 샘플루프 결합부(20);
    상기 본체(10) 내부로 설치되며 상기 샘플루프 결합부(20)의 일측과 연결되어 원자로 냉각재 시료를 희석하는 희석용 탈이온수가 유입되는 희석용 용액 유입부(30);
    상기 샘플루프 결합부(20)의 타측과 연결되며 상기 희석용 용액 유입부(30)로부터 유입된 희석용 탈이온수가 상기 샘플루프(1)를 통과하여 원자로 냉각재 시료를 희석한 희석시료를 배출되도록 하는 희석시료 배출부(40);
    상기 본체(10) 내부 또는 외부 일측에 설치되고, 상기 희석시료 배출부(40)로부터 배출된 희석시료가 저장되며 상기 원자로 냉각재 시료가 희석용 탈이온수에 의하여 일정 혼합비로 희석되도록 상기 희석용 탈이온수를 일정량 투입되도록 하는 희석시료 수위센서(51)가 구비된 희석시료 저장부(50);
    상기 희석시료 저장부(50)와 연결되고 희석시료를 일정량씩 상기 본체(10) 외부로 배출하는 희석시료 샘플 배출부(60);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플루프 결합부(20)는 상기 샘플루프(1) 내부로 희석용 탈이온수가 유입되도록 하는 제 1 결합부(21)와, 희석용 탈이온수가 상기 샘플루프(1)를 통과하여 원자로 냉각재 시료와 혼합된 희석시료가 희석시료 배출부(40)로 배출되도록 하는 제 2 결합부(22)가 구비되며, 상기 샘플루프(1)와 상기 샘플루프 결합부(20)와의 결합시 상기 샘플루프(1)로부터 원자로 냉각재 시료가 희석시료 배출부(40)로 바로 배출되는 것을 방지하도록 상기 제 2 결합부(22)는 상기 제 1 결합부(21)보다 높게 설치되는 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 희석용 용액 유입부(30) 상에 설치되며 희석용 탈이온수가 일정압력범위로 유입되도록 하는 레귤레이터(32)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레귤레이터(32)의 압력범위는 0.3 내지 5 kgf/cm2 이며, 상기 샘플루프(1)로 시료가 유입 및 배출되는 시료유입구와 시료배출구의 직경은 0.5 내지 1 cm 인 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 희석시료 저장부(50)에 구비되며 저장된 희석시료를 교반하는 교반기(52)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 희석시료 저장부(50)와 연결되고 상기 희석시료 샘플 배출부(60)에 의해 배출되고 남은 폐용액이 배출되며 배출된 폐용액의 수위를 감지하는 폐용액 수위센서(71)가 구비된 폐용액 저장용기(70)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 희석용 용액 유입부(30) 상에 설치되며 상기 희석시료 수위센서(51)와 연동되어 희석용 용액의 유입을 제어하는 제 1 솔레노이드 밸브(33)와,
    상기 희석시료 샘플 배출부(60) 상에 설치되며 배출되는 희석시료를 일정량으로 배출되도록 제어하는 제 2 솔레노이드 밸브(61)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 솔레노이드 밸브(61)는 배출되는 희석시료의 배출시간에 의해 희석시료를 일정량씩 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 희석용 용액 유입부(30) 상에 설치되며 상기 희석시료 수위센서(51)와 연동되어 희석용 용액의 유입을 제어하는 제 1 솔레노이드 밸브(33);
    상기 희석시료 샘플 배출부(60) 상에 설치되며 배출되는 희석시료를 일정량으로 배출되도록 제어하는 제 2 솔레노이드 밸브(61);
    상기 제 1 솔레노이드 밸브(33)와 상기 제 2 솔레노이드 밸브(61) 및 상기 교반기(52)의 작동을 수동 및 자동으로 제어하도록 하는 조작반(80);이 더 구비된 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 채취시료의 희석 및 샘플링장치.
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