KR101434532B1

KR101434532B1 - 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통

Info

Publication number: KR101434532B1
Application number: KR1020120076241A
Authority: KR
Inventors: 김영인; 문주형; 신수재; 이준; 김긍구; 이원재; 최순; 김태완; 김학노; 박천태; 유승엽; 배영민
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2014-08-27
Also published as: FR3002681A1; FR3002681B1; KR20140010514A; US20140016733A1; CN103545001A; CN103545001B

Abstract

본 발명은 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통에 관한 것으로서, 특히 원자로 격납건물과; 상기 원자로 격납건물 내부에 설치되는 원자로와; 상기 원자로 격납건물 내부에 설치되고, 내부에 물과 질소가스가 충전된 안전주입탱크와; 일단이 상기 원자로의 측면에 연결됨과 아울러 타단이 상기 안전주입탱크의 하부에 연결되어, 냉각재 상실사고의 발생으로 원자로 내부의 수위가 감소될 때 원자로 내부로 안전주입탱크 내부에 저장된 물을 안내하는 안전주입배관과; 일단이 상기 원자로의 상부에 연결됨과 아울러 타단이 상기 안전주입탱크의 상부에 연결되어, 냉각재 상실사고가 발생되었을 때 원자로에서 발생된 고온의 증기를 안전주입탱크 내부로 안내하는 배압배관;으로 구성되되, 상기 안전주입배관의 관로상에는 오리피스와 체크밸브가 설치되고, 상기 배압배관의 관로상에는 격리밸브와 오리피스가 설치되어, 안전주입탱크 내부에 저장된 물이 장시간에 걸쳐 원자로 내부에 유입되는 효과가 있다.

Description

안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통{Passive Safety Injection System using Safety Injection Tank}

본 발명은 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통에 관한 것으로서, 특히 냉각재 상실사고 발생시 안전주입펌프를 사용하지 않고 가스압력과 중력에 의한 수두차를 독립적 또는 순차적으로 이용하여 안전주입탱크 내부에 저장된 물을 장시간에 걸쳐 원자로에 안정적으로 공급할 수 있는 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통에 관한 것이다.

일반 산업용 발전소와는 다르게 원자력발전소(원전)는 원자로가 정지한 후에도 원자로 노심에서 상당시간 잔열이 발생되며, 잔열 발생량은 시간에 따라 급격히 감소하는 특성이 있다. 이에 따라 원전에는 사고시 안전을 확보하기 위한 다양한 안전설비가 마련된다.

여러 안전설비중에서 노심의 건전성을 확보하기 위한 주요 계통으로는 안전주입계통과 잔열제거계통이 있다. 안전주입계통은 원자로에 연결되는 배관 파단사고 등에 의해 원자로의 냉각재가 손실되는 경우 원자로에 냉각재를 보충해 주는 역할을 수행하며, 잔열제거계통은 원자로 노심이 정지한 후에 노심에서 발생하는 잔열을 제거해 주는 역할을 수행한다.

본 발명은 일체형원자로와 같이 대형 냉각재 상실사고가 근원적으로 배제된 원자로에 장착하기 위한 안전주입계통에 관한 것으로, 특히 사고 후 잔열이 크게 감소할 때까지 상당한 시간 동안 안전주입펌프 등의 펌프를 사용하지 않고 계통에 내장되어 있는 가스압력 또는 중력 등의 자연력을 사용하여 안전주입을 수행하는 피동안전주입계통에 관한 것으로, 사고 중반 및 후반에 작동하여 장시간 동안 안전주입을 수행하는 피동안전주입계통에 관한 것이다. 일반적으로 피동안전계통은 설계기준사고시 원전 내부의 비상디젤발전기를 포함한 외부의 전력계통을 이용할 수 없는 경우에도 운전원의 조치 없이 장시간 (현재 요건 72시간 이상) 원자로를 안전하게 유지하도록 설계되는 계통이다.

가압 경수형 원자로는 주요기기의 배치에 따라 분리형 원자로와 일체형 원자로로 나누어진다. 분리형 원자로는 주요기기(증기발생기, 가압기, 펌프 임펠러 등)가 원자로와 분리되어 외부에 설치되며 이들 사이에는 대형 배관이 설치된다. 분리형 원자로와는 다르게 일체형 원자로는 주요기기가 원자로용기 내부에 설치되며 이들 기기를 연결하기 위한 대형 배관이 없다. 따라서 주요기기 이외에 일체형 원자로의 원자로용기와 연결되는 화학 및 체적제어계통, 안전주입계통, 정지냉각계통, 안전밸브 등의 배관은 소형이라는 특성이 있다. 또한 일체형 원자로의 원자로 내부에는 주요기기가 수용되므로 원자로 내부 공간에는 다량의 냉각수가 존재한다. 이런 차이로 인해, 일체형 원자로와 대형 배관을 갖고 있는 분리형 원자로에서 배관 파단 등에 의한 냉각재 상실사고가 발생하는 경우에 원자로 수위 등의 사고 거동은 크게 다른 경향을 보인다. 따라서 냉각재 상실사고에 대비한 안전주입계통 또한 이러한 거동 차이를 고려하여 설계되어야 한다. 분리형 원자로에서 대형 냉각재 상실사고가 발생하면 노심의 냉각재가 급격하게 손실되므로 안전주입계통에 의해 신속하게 냉각수를 보충해 주어야 한다. 그러나 일반적으로 일체형 원자로에서 냉각재 상실사고가 발생하면 원자로의 압력과 수위가 서서히 감소하므로 안전주입계통에 의해 서서히 냉각수를 보충해 주는 것이 바람직하다.

일체형 원자로에 관련하여 안전보호용기, 가압식 안전주입탱크 및 피동잔열제거계통을 이용한 비상노심냉각방법이 특허 출원되어 있거나(특허출원번호 10-2000-0067089, 10-2007-0034360, 10-2007-0030863), 유사한 안전보호용기를 적용한 개념의 원자로 (IRIS, NuScale)가 개발되고 있다. 이들 원자로에서는 원자로 격납건물 대신에 안전보호용기(소형 고압 격납용기)를 채용하여 원자로와 안전보호용기 사이의 압력평형 현상을 이용해 방출유량을 억제하고, 중력수두 또는 가스압력 등을 이용해 피동안전주입계통을 구성하고 있다. 그러나 안전보호용기는 원자로 격납건물에 비해서는 소형이나 원자로에 비해서는 비교적 큰 압력용기로서 용기 제작 및 수송의 어려움, 긴 건설 공기 등의 문제, 냉각재상실사고시의 고온 고압 환경에서의 안전보호용기 내부에 설치되는 기기의 건전성 문제, 재장전 및 유지보수 편의성 문제 등의 현안 문제를 해결하는데 어려움이 크다.

종래의 분리형 피동원자로(AP1000 등)에서는 노심보충탱크, 가압식 안전주입탱크, 격납용기내 재장전수조 및 재순환 유로 등을 채용하여 피동안전주입계통을 구성하고 있다. 냉각재상실사고 초기에는 노심보충탱크와 안전주입탱크의 냉각수가 원자로로 공급되고, 사고 중반 및 후반에는 격납용기내 재장전수조의 냉각재가 공급된 후 원자로 외부를 충수하여 냉각재가 재순환되도록 설계하고 있다. 이중 노심보충탱크는 고온관에 개방된 배압배관이 연결되고 안전주입배관에 격리밸브가 설치된 것을 특징으로 하며, 원자로와 동일한 압력으로 탱크가 설계되므로 장시간 사용할 목적으로 탱크를 크게 제작하는 경우 비용이 크게 상승하며, 한편으로 원자로의 압력경계가 확장되는 단점이 있다. 또한 안전주입탱크는 분리형 능동원자로에 적용하는 것과 유사한 것으로 장시간 사용에 부적절하다. 또한 분리형 원자로와는 다르게 일체형 원자로는 대형 냉각재 상실사고가 발생하지 않아 냉각재 상실사고가 발생하는 경우에도 원자로의 압력이 비교적 높은 상태로 장시간 유지되어 안전보호용기 등을 통해 원자로 외부의 압력을 상승시켜 배압으로 이용하는 수단을 적용하지 않고서는 원자로 외부의 냉각수를 중력으로 주입하는데 어려움이 있다.

또한 종래의 분리형 능동원자로에서는 대형냉각재 상실사고에 대비한 안전주입계통으로 가압식 안전주입탱크와 안전주입펌프를 적용하고 있다. 가압식 안전주입탱크는 안전주입펌프가 기동하여 적절한 안전주입성능을 발휘하기 이전의 사고 초기 공백 기간에 가스 압력을 이용하여 안전주입탱크에 저장된 냉각수를 원자로에 신속하게 주입하는 기능을 수행하며, 중장기 안전주입은 안전주입펌프에 의해 수행된다. 일반적으로 상용 원자로에 적용하고 있는 가압식 안전주입탱크는 비교적 높은 압력으로 탱크를 설계해야 하므로 탱크의 제작 비용이 크게 상승하며, 안전주입이 조기(수십 초 ~ 수 분)에 종료되는 특성을 갖고 있어 장시간 작동이 요구되는 원자로에는 사용이 적합하지 않다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 안전주입탱크와 원자로를 연결하는 안전주입배관에 오리피스를 설치하여 장기간에 걸쳐 안전주입탱크 내부에 저장된 물을 원자로에 공급할 수 있는 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 안전주입배관과 배압배관에 의하여 안전주입탱크와 원자로가 연결되어 가스압력과 중력에 의한 수두차를 독립적 또는 순차적으로 이용하여 안전주입탱크 내부에 저장된 물을 원자로에 안정적으로 공급할 수 있는 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통은 원자로 격납건물과; 상기 원자로 격납건물 내부에 설치되는 원자로와; 상기 원자로 격납건물 내부에 설치되고, 내부에 물과 질소가스가 충전된 안전주입탱크와; 일단이 상기 원자로의 측면에 연결됨과 아울러 타단이 상기 안전주입탱크의 하부에 연결되어, 냉각재 상실사고의 발생으로 원자로 내부의 수위가 감소될 때 원자로 내부로 안전주입탱크 내부에 저장된 물을 안내하는 안전주입배관과; 일단이 상기 원자로의 상부에 연결됨과 아울러 타단이 상기 안전주입탱크의 상부에 연결되어, 냉각재 상실사고가 발생되었을 때 원자로에서 발생된 고온의 증기를 안전주입탱크 내부로 안내하는 배압배관;으로 구성되되, 상기 안전주입배관의 관로상에는 오리피스와 체크밸브가 설치되고, 상기 배압배관의 관로상에는 격리밸브와 오리피스가 설치된다.

여기서, 상기 격리밸브는 상기 배압배관에 연결되는 2개의 가지배관에 각각 2개씩 독립적으로 작동되도록 설치된다.

그리고, 상기 격리밸브는 축전지에 의하여 전원을 공급받음으로써 배압배관을 개폐한다.

또한, 상기 배압배관은 타단이 상기 안전주입탱크 내부에 삽입되고, 그 삽입된 부분에 복수개의 통기홀이 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통은 안전주입배관에 설치된 오리피스에 의하여 안전주입탱크에 저장된 물이 장시간에 걸쳐 원자로 내부로 유입될 수 있는 이점이 있다.

또한, 안전주입탱크와 원자로를 안전주입배관과 배압배관으로 연결함으로써 중력에 의한 수두차로 안전주입탱크 내부에 수용된 물을 원자로에 안정적으로 공급할 수 있고, 설비를 단순화시키는 이점이 있다.

또한, 배압배관이 안전주입탱크 내부에 삽입되고, 삽입된 끝 부분에 복수개의 통기홀이 형성됨으로써 안전감압기능을 일부 수행하고 가스압력과 중력에 의한 수두차를 순차적으로 이용하여 안전주입탱크 내부에 수용된 물을 원자로에 안정적으로 공급할 수 있고, 설비를 단순화시키는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통을 보인 도.
도 2a 내지 2c는 본 발명에 의한 안전주입탱크를 이용한 피동안전계통에서 안전주입탱크의 수위를 간단히 설명한 모습을 보인 도.

이하, 본 발명에 의한 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통을 보인 도이고, 도 2a 내지 2c는 본 발명에 의한 안전주입탱크를 이용한 피동안전계통에서 안전주입탱크의 수위를 간단히 설명한 모습을 보인 도이다.

본 발명에 의한 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통은 원자로 격납건물(10)과, 상기 원자로 격납건물(10) 내부에 설치되는 원자로(20)와, 상기 원자로 격납건물(10) 내부에 설치되는 안전주입탱크(30)와, 상기 원자로(20)와 안전주입탱크(30)를 연결하는 안전주입배관(40) 및 배압배관(50)을 포함하여 구성된다.

단, 원전의 요구특성에 따라 상기 안전주입탱크(30)는 원자로 격납건물(10) 외부에 설치될 수도 있으며, 배압배관(50)이 설치되지 않을 수도 있다.

상기 원자로 격납건물(10)은 원자로 사고시, 허용된 양을 초과하는 방사성 물질이 관리되는 구역을 넘어서 대기 중으로 배출되는 것을 방지하기 위한 시설물이다.

도면에 도시된 상기 원자로(20)는 노심(21), 증기발생기(22), 가압기(23) 및 냉각재펌프(24)의 임펠러 등과 같은 주요기기들이 원자로 용기 내부에 설치되어 있는 것으로서, 원자로 용기 내부에는 다량의 냉각수(W)가 수용되어 있다. 이러한 원자로(20)의 증기발생기(22)에는 급수관(P1)과 증기관(P2)이 연결되며, 원자로(20)에는 원자로(20)를 운전하기 위한 각종 소형 배관들이 연결되어 있다.

상기 안전주입탱크(30)는 안전주입배관(40)과 배압배관(50)에 의하여 상기 원자로(20)와 연결되는 것으로서, 이 안전주입탱크(30)의 내부에는 물(W)이 수용되어 있을 뿐만 아니라 물(W)을 가압하는 가스가 내부에 충전되어 있다. 안전주입탱크(30) 내부에 충전되는 가스는 일반적으로 질소가스가 사용된다.

상기 안전주입배관(40)은 일단이 상기 원자로(20)의 상부 측면에 연결되고, 타단이 상기 안전주입탱크(30)의 하단에 연결된다. 배관파단과 같은 사고로 냉각재 상실사고가 발생되면 원자로(20) 내부의 수위가 감소된다. 원자로(20) 내부의 수위가 감소되면 원자로(20) 노심(21)의 온도를 강하시킬 냉각수가 부족하게 되므로, 이러한 부족상황을 해소하기 위하여 원자로(20) 내부로 안전주입탱크(30) 내부에 저장된 물이 공급된다. 즉, 안전주입배관(40)을 통하여 안전주입탱크(30) 내부의 물이 상기 원자로(20) 내부로 유입되는 것이다.

상기와 같은 안전주입배관(40)은 그 관로상에 오리피스(41)가 설치된다. 상기 오리피스(41)는 안전주입배관(40)의 유로저항을 크게 함으로써 안전주입탱크(30)에 저장된 물(W)이 장시간에 걸쳐 원자로(20) 내부로 천천히 유입될 수 있도록 하였다.

그리고, 상기 안전주입배관(40)의 관로상에는 체크밸브(42)가 설치된다. 좀 더 자세히 설명하면, 상기 오리피스(41)와 상기 안전주입탱크(30) 사이의 안전주입배관(40) 관로상에 체크밸브(42)가 설치된다. 이렇게 체크밸브(42)가 설치됨으로써 원자로(20)가 정상적으로 운전되는 고압 조건에서는 원자로(20)에서 안전주입탱크(30) 방향으로의 역류가 방지된다.

상기 배압배관(50)은 상기 원자로(20)와 안전주입탱크(30)를 연결하는 것으로서, 일단이 상기 원자로(20)의 상단 또는 측면 상부에 연결됨과 아울러 타단이 상기 안전주입탱크(30)의 상부에 연결된다. 따라서, 냉각재 상실사고가 발생되면 원자로(20)에서 발생된 고온의 증기(G)가 상기 배압배관(50)을 따라 유동하여 상기 안전주입탱크(30) 내부로 공급된다.

이러한 배압배관(50)의 관로상에는 격리밸브(51)가 설치되어 냉각재 상실사고가 발생되었을 때 원자로(20)의 압력 등이 격리밸브(51)의 작동 설정치 이하로 감소하면 상기 격리밸브(51)가 자동으로 개방된다. 폐쇄되어 있던 격리밸브(51)가 개방되면 원자로(20)에서 발생된 고온의 증기(G)가 안전주입탱크(30) 내부로 공급된다. 이러한 격리밸브(51)는 상기 배압배관(50)에 연결되는 2개의 가지배관(50-1)에 각각 2개씩 독립적으로 작동되도록 설치될 수도 있다. 이는 단일고장을 고려하고 격리밸브(51)의 폐쇄 및 개방을 보장하기 위한 것이다. 이렇게 배압배관(50)의 관로상에 총 4개가 설치되는 격리밸브(51)는 전원상실의 경우에 대비하여 축전지에 의하여 전원을 공급받음으로써 배압배관(50)을 개폐할 수 있도록 한다. 부연하면, 평상시에 격리밸브(51)는 일상적인 전원선로에 의하여 전원을 공급받다가 비상상황이 발생되는 경우에는 백업(Backup)된 전력으로 배압배관(50)을 개폐한다.

따라서, 냉각재 상실사고가 발생되면 작동신호에 따라 격리밸브(51)가 개방되고 원자로(20)에서 발생된 고온의 증기(G)가 상기 배압배관(50)을 따라 유동하여 상기 안전주입탱크(30) 내부로 공급된다.

그리고, 상기 배압배관(50)의 관로상에는 오리피스(52)가 설치될 수도 있다. 좀 더 자세히 설명하면, 상기 격리밸브(51)와 상기 안전주입탱크(30) 사이의 배압배관(50) 관로상에 오리피스(52)가 설치된다. 오리피스(52)를 배압배관(50)에 설치함으로써 원자로(20)로부터 고온의 증기(G)가 유입될 때 발생하는 압력 과도 현상을 억제하고 배관 및 밸브 등의 배치에 따른 배관의 유로저항 변화를 수용하여 배관 설계를 용이하게 할 수도 있다.

한편, 상기 배압배관(50)은 타단이 상기 안전주입탱크(30) 내부에 삽입되고, 그 삽입된 부분에 복수개의 관통홀(50a)이 형성된다. 좀 더 자세히 설명하면, 상기 배압배관(50)의 타단은 상기 안전주입탱크(30) 내부에 저장된 물속에 잠긴다. 이렇게 관통홀(50a)이 형성되어 안전주입탱크(30)의 물속에 잠긴 배압배관(50)의 타단은 안전주입탱크(30)의 수위가 감소하면 안전주입탱크(30)의 내부의 질소가스 분위기에 노출되어, 안전주입탱크(30) 내부에 충전되어 있던 질소가스와 상기 원자로(20)로부터 안전주입탱크(30) 내부에 공급되는 고온의 증기(G)가 서로 교환되도록 한다.

상기 배압배관(50)에서의 가스와 증기의 유동에 대하여 부연하면, 처음 설계할 때 원자로(20) 내부는 고압으로 설정되고, 안전주입탱크(30)의 내부는 원자로(20)보다 낮은 중저압으로 설정된다. 이런 상태에서 관로 파단과 같은 냉각재 상실사고가 발생되면 원자로(20) 내부의 압력이 감소하게 된다. 이후 원자로(20) 압력 등이 격리밸브(51)의 작동 설정치 이하로 감소하면 배압배관(50)에 설치된 격리밸브(51)가 개방되어 원자로(20) 내부에서 발생된 고온의 증기(G)가 안전주입탱크(30) 내부로 공급되어 응축된다. 그래서, 냉각재 상실사고의 초기에 격리밸브(51)가 개방되면 안전주입탱크(30) 내부에 저장된 물(W)의 수위가 오히려 상승된다.

그리고, 상기 원자로(20)에서의 지속적인 증기(G) 방출과 피동잔열제거계통 등의 냉각에 의하여 원자로(20)의 압력이 감소하고 원자로(20)에서의 지속적인 증기(G) 공급에 의하여 상기 안전주입탱크(30) 내부의 압력이 원자로(20) 내부의 압력보다 커지면, 안전주입탱크(30) 내부에 충전된 질소가스의 압력에 의하여 안전주입탱크(30) 내부에 수용된 물(W)이 안전주입배관(40)을 통하여 원자로(20) 내부로 공급된다. 격리밸브(51)가 개방되고 원자로(20)의 내부압력이 안전주입탱크(30)의 압력보다 높은 상태에서는 안전주입탱크(30)는 원자로(20)에서 방출되는 증기를 수용하는 감압탱크로서의 역할을 격리밸브(51)는 안전감압밸브로서의 역할을 수행하는 것이다. 그러다가 안전주입탱크(30) 내부의 물(W)의 수위가 감소해서 안전주입탱크(30)의 내부에 삽입된 배압배관(50)의 타단에 도달하면 원자로(20)와 안전주입탱크(30)의 사이에는 증기(G)와 질소가스가 왕래할 수 있는 통로가 형성된다. 증기(G)와 질소가스가 교류하면서 안전주입탱크(30) 내부의 압력과 원자로(20) 내부의 압력이 동일해지면 안전주입탱크(30) 내부의 수위와 원자로(20) 내부의 수위의 차이, 즉 중력 수두차에 의하여 안전주입탱크(30) 내부의 물(W)이 원자로(20) 내부로 계속 공급된다. 안전주입탱크(30)의 수위가 원자로(20) 내부의 수위보다 높기 때문에 중력에 의하여 안전주입탱크(30)에서 원자로(20)로 물이 이동되는 것이다.

좀 더 자세히 설명하면, 상기 배압배관(50)의 타단 중에서 관통홀(50a)이 형성된 부분이 안전주입탱크(30)에 수용된 물(W)에 잠겨 있을 때는 원자로(20)에서 공급되는 고온의 증기(G)가 안전주입탱크(30) 내부에서 응축되어 안전주입탱크(30) 내부에 수용된 물(W)의 수위가 올라가고 동시에 물(W)의 온도가 상승되며, 안전주입탱크(30) 내부의 질소압력이 상승된다. 이후에 안전주입탱크(30) 내부에 저장된 물(W)이 원자로(20) 내부로 지속적으로 공급되면서 물(W)에 잠겨 있던 관통홀(50a)이 형성된 배압배관(50)의 타단 부분이 노출되고, 이 관통홀(50a)을 통하여 원자로(20)에서 공급되는 고온의 증기(G)와 안전주입탱크(30) 내부의 질소가스가 교환되어 원자로(20)와 안전주입탱크(30)가 압력평형을 이루게 된다. 이렇게 원자로(20)와 안전주입탱크(30)가 압력평형을 이루게 되면 안전주입탱크(30) 내부에 저장된 물(W)은 질소가스의 압력에 의해서가 아닌 안전주입탱크(30)와 원자로(20)의 수두차에 의하여 원자로(20) 내부로 공급된다. 즉, 안전주입탱크(30)가 원자로(20)보다 높은 곳에 설치되기 때문에 안전주입탱크(30)에 저장된 물(W)의 수위가 원자로(20) 내부의 냉각수(W) 수위보다 높게 되고, 이러한 수위의 차이에 의하여 안전주입탱크(30)의 물(W)이 원자로(20) 내부로 공급되는 것이다.

10: 원자로 격납건물 20: 원자로
21: 노심 22: 증기발생기
23: 가압기 24: 냉각재펌프
30: 안전주입탱크 40: 안전주입배관
41: 오리피스 42: 체크밸브
50: 배압배관 50a: 관통홀
51: 격리밸브 52: 오리피스
50-1: 가지배관 W: 물, 냉각수
G: 증기 P1: 급수관
P2: 증기관

Claims

원자로 격납건물(10)과;
상기 원자로 격납건물(10) 내부에 설치되는 원자로(20)와;
상기 원자로 격납건물(10) 내부에 설치되고, 내부에 물(W)과 질소가스가 충전된 안전주입탱크(30)와;
일단이 상기 원자로(20)의 측면에 연결됨과 아울러 타단이 상기 안전주입탱크(30)의 하부에 연결되어, 냉각재 상실사고의 발생으로 원자로(20) 내부의 수위가 감소될 때 원자로(20) 내부로 안전주입탱크(30) 내부에 저장된 물(W)을 안내하는 안전주입배관(40);으로 구성되되, 상기 안전주입배관(40)의 관로상에는 오리피스(41)가 설치되고,
상기 원자로(20)와 안전주입탱크(30)는 관로상에 격리밸브(51)가 설치된 배압배관(50)에 의하여 연결되되, 상기 배압배관(50)은 일단이 상기 원자로(20)의 상부에 연결됨과 아울러 타단이 상기 안전주입탱크(30)의 상부에 연결되어, 냉각재 상실사고가 발생되었을 때 격리밸브(51)가 개방되어 원자로(20)에서 발생된 고온의 증기(G)가 안전주입탱크(30) 내부로 공급되는 것을 특징으로 하는 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통.
청구항 1에 있어서,
상기 원자로(20)와 상기 안전주입탱크(30) 사이의 안전주입배관(40) 관로상에는 체크밸브(42)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통.
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청구항 1에 있어서,
상기 격리밸브(51)는 상기 배압배관(50)에 연결되는 2개의 가지배관(50-1)에 각각 2개씩 독립적으로 작동되도록 설치된 것을 특징으로 하는 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통.
청구항 1에 있어서,
상기 격리밸브(51)는 축전지에 의하여 전원을 공급받음으로써 배압배관(50)을 개폐하는 것을 특징으로 하는 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통.
청구항 1에 있어서,
상기 원자로(20)와 상기 안전주입탱크(30) 사이의 배압배관(50) 관로상에는 오리피스(52)가 설치되는 것을 특징으로 하는 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통.
청구항 1에 있어서,
상기 배압배관(50)은 타단이 상기 안전주입탱크(30) 내부에 삽입되고, 그 삽입된 부분에 복수개의 관통홀(50a)이 형성된 것을 특징으로 하는 안전주입탱크를 이용한 피동안전주입계통.