KR101363772B1

KR101363772B1 - 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치

Info

Publication number: KR101363772B1
Application number: KR1020120021156A
Authority: KR
Inventors: 김대헌; 이의종; 오철환
Original assignee: 한국수력원자력 주식회사
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2014-02-17
Also published as: KR20130099558A

Abstract

본 발명은 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치에 관한 것으로, 본 발명은 격납건물의 일부에 연결된 연결관부와, 상기 연결관부의 타측에 결합되며, 액체 피동밸브가 내재되어 상기 격납건물의 내부압력 증가시 상기 액체 피동밸브의 유동에 따라 압력 증가를 해소하는 U자형 압력제어부와, 상기 U자형 압력제어부의 타단을 외기에 연통시키며, 필터가 구비된 배출관과, 상기 배출관으로 이동된 상기 액체 피동밸브를 회수하여 저장하고, 저장된 액체 피동밸브를 상기 U자형 압력제어부에 공급하는 액체 피동밸브 제어부를 포함한다. 본 발명은 붕소수가 충진된 U자형 압력제어부를 사용하여 외기와 격납건물의 압력차에 따라 붕소수가 유동되어 격납건물의 유체를 선택적으로 배출할 수 있도록 함으로써, 소내외전원 완전상실사고의 발생시에도 격납건물의 압력증가를 해소할 수 있어, 원자력 발전소의 운전 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치{Pressure control device for containment}

본 발명은 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 붕소수를 이용하여 격납건물의 내부 압력 증가를 해소할 수 있는 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 원자력 발전소에서는 방사능 물질의 유출 차단을 위하여 격납건물을 사용하고 있다. 격납건물은 안전을 위하여 압력의 제어가 매우 중요하며 정상 상태에서는 격납건물의 압력이 일정압력 수준에 도달하면 이를 배출하는 시스템이 작동하게 된다.

그러나 원자력 발전소의 소내외전원 완전상실사고와 같은 비상상황에서는 격납건물의 압력을 제어하기가 매우 용이하지 않은 문제점이 있다. 이는 결국 원전시설의 운전 신뢰성을 저하시키는 원인이 된다.

이와 관련된 기술로서 특허공보 93-003059호에는 격납건물의 외부에 부압제어설비 및 진공펌프를 포함하고 있으나, 이와 같은 설비들은 앞서 설명한 바와 같이 소내외전원의 완전상실사고시에는 그 역할을 할 수 없는 것으로 원전사고시 격납건물의 내부 압력을 조절할 수 없다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는, 소내외전원 완전상실사고가 발생하더라도 격납건물의 압력이 증가하면 이를 해소할 수 있는 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 격납건물의 일부에 연결된 연결관부와, 상기 연결관부의 타측에 결합되며, 액체 피동밸브가 내재되어 상기 격납건물의 내부압력 증가시 상기 액체 피동밸브의 유동에 따라 압력 증가를 해소하는 U자형 압력제어부와, 상기 U자형 압력제어부의 타단을 외기에 연통시키며, 필터가 구비된 배출관과, 상기 배출관으로 이동된 상기 액체 피동밸브를 회수하여 저장하고, 저장된 액체 피동밸브를 상기 U자형 압력제어부에 공급하는 액체 피동밸브 제어부를 포함한다.

본 발명은 붕소수가 충진된 U자형 압력제어부를 사용하여 외기와 격납건물의 압력차에 따라 붕소수가 유동되어 격납건물의 유체를 선택적으로 배출할 수 있도록 함으로써, 소내외전원 완전상실사고의 발생시에도 격납건물의 압력증가를 해소할 수 있어, 원자력 발전소의 운전 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치의 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치는, 격납건물(10)의 일부에 연결되는 연결관부(20)와, 상기 연결관부(20)의 타단에 일단이 연결되며 내부에 액체 피동밸브(31)가 충진된 U자형 압력제어부(30)와, 상기 U자형 압력제어부(30)의 타단과 외기를 연결하며, 필터(41)를 포함하는 배출관(40)과, 상기 배출관(40)의 일측에서 상기 액체 피동밸브(31)를 회수하여 저장하며, 외부에서 공급되는 액체 피동밸브(31)를 상기 U자형 압력제어부(30) 내로 충진하거나 외부로 배출하는 액체 피동밸브 제어부(50)를 포함하여 구성된다.

상기 액체 피동밸브 제어부(50)는 상기 배출관(40)으로 이동된 상기 액체 피동밸브(31)를 회수하는 회수관(51)과, 상기 회수관(51)을 통해 회수된 액체 피동밸브(31)를 저장하는 저장부(57)와, 상기 저장부(57)로 외부의 액체 피동밸브(31)를 공급하는 공급관(55) 및 공급제어밸브(56)와, 상기 저장부(57)에 저장된 액체 피동밸브(31)를 배출시키는 배출관(52)과, 상기 배출관(52)을 통해 배출된 액체 피동밸브(31)를 상기 U자형 압력제어부(30)로 공급하는 공급밸브(53)와, 상기 배출된 액체 피동밸브(31)를 외부로 배출하는 배출밸브(54)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 격납건물(10)은 연결관부(20)를 제외한 전체가 기밀된 것으로 내부에서 수소의 폭발 등에 의해 내부압력이 높아질 수 있다.

상기 연결관부(20)에는 U자형 압력제어부(30)가 연결되어 있으며, 그 U자형 압력제어부(30)의 내에는 액체 피동밸브(31)가 충진되어 있다. 상기 액체 피동밸브(31)는 밸브의 역할을 한다는 의미이고, 실질적으로 상온 이하의 온도를 가지는 액체를 사용한다.

특히 액체 피동밸브(31)의 바람직한 예로는 붕소수를 사용할 수 있다.

상기 U자형 압력제어부(30)의 타단에는 외기에 연통되는 배출관(40)이 마련되어 있으며, 그 배출관(40)에는 필터(41)가 구비되어 배출되는 유체에서 방사성 물질을 필터링한다.

상기 격납건물(10)의 내부 압력이 높아지면 상기 액체 피동밸브(31)는 상기 배출관(40)측으로 밀려나게 되어, 격납건물(10)의 내부 압력을 일정하게 유지한다.

수소폭발 등 순간적인고 큰 압력의 증가요인에 대해서는 상기 액체 피동밸브(31)가 배출관(40)측으로 밀려나면서, 회수관(51)을 통해 회수되어 저장부(57)에 저장되며, 이때 상기 격납건물(10)의 유체는 U자형 압력제어부(30) 및 배출관(40)을 통해 외기로 배출된다.

이때 배출되는 유체는 필터(41)에 의해 방사성 물질이 제거된 상태가 된다.

상기 회수관(51)은 상기 저장부(57)와의 연결부측이 더 낮은 위치에 위치하도록 경사진 것을 사용하여, 저장부(57)로부터 배출관(40) 측으로 역류가 발생하는 것을 방지한다.

이처럼 U자형 압력제어부(30)와 배출관(40)을 통한 유체의 배기에 따라 상기 격납건물(10)의 압력증가는 해소되며, 이와 같은 격납건물(10)의 압력제어가 별도의 전원 공급 없이 수행되기 때문에 소내외전원 완전상실사고가 발생하더라도 격납건물(10)의 압력 제어가 가능하게 된다.

상기와 같이 압력을 해소한 후에는, 상기 저장부(57)에 저장된 액체 피동밸브(31)를 배출관(52)으로 배출한 후, 수동밸브인 공급밸브(53)를 열어 다시 상기 U자형 압력제어부(30)로 공급하게 된다.

또한 온도가 높아진 액체 피동밸브(31)는 상기 배출관(52)을 통해 배출된 상태에서 배출밸브(54)를 통해 외부로 배출할 수 있으며, 새로운 액체 피동밸브(31)가 공급관(55) 및 공급제어밸브(56)를 통해 저장부(57)에 공급 저장할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치는, 액체를 충진한 상태에서 그 액체의 유동에 따라 격납건물(10)의 압력을 자동으로 조절할 수 있어, 전원이 공급되지 않는 사고상황에서도 격납건물(10)의 내부압력 증가를 방지하여 원자로 운전의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

10:격납건물 20:연결관부
30:U자형 압력제어부 31:액체 피동밸브
40:배출관 41:필터
50:액체 피동밸브 제어부 51:회수관
52:배출관 53:공급밸브
54:배출밸브 55:공급관
56:공급제어밸브 57:저장부

Claims

격납건물의 일부에 연결된 연결관부;
상기 연결관부의 타측에 결합되며, 액체 피동밸브가 내재되어 상기 격납건물의 내부압력 증가시 상기 액체 피동밸브의 유동에 따라 압력 증가를 해소하는 U자형 압력제어부;
상기 U자형 압력제어부의 타단을 외기에 연통시키며, 필터가 구비된 배출관;
상기 배출관으로 이동된 상기 액체 피동밸브를 회수하여 저장하고, 저장된 액체 피동밸브를 상기 U자형 압력제어부에 공급하는 액체 피동밸브 제어부를 포함하는 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치.
제1항에 있어서,
상기 액체 피동밸브 제어부는,
상기 배출관으로 이동된 상기 액체 피동밸브를 회수하는 회수관;
상기 회수관을 통해 회수된 액체 피동밸브를 저장하는 저장부;
외부에서 새로운 액체 피동밸브를 상기 저장부로 공급하는 공급관 및 공급제어밸브;
상기 저장부에 저장된 액체 피동밸브를 배출시키는 배출관;
상기 배출관을 통해 배출된 액체 피동밸브를 상기 U자형 압력제어부로 공급하는 공급밸브; 및
상기 배출된 액체 피동밸브를 외부로 배출하는 배출밸브를 포함하는 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치.
제2항에 있어서,
상기 회수관은,
상기 저장부와의 연결부측이 상기 배출관과의 연결부측에 비해 더 낮도록 경사진 것을 특징으로 하는 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 피동밸브는 붕소수인 것을 특징으로 하는 액체 피동밸브를 이용한 격납건물 압력제어장치.