KR101463432B1

KR101463432B1 - 감시 시편함 삽입장치 및 감시 시편함 삽입 방법

Info

Publication number: KR101463432B1
Application number: KR1020110145038A
Authority: KR
Inventors: 차요섭; 정순홍; 김현봉; 김용규
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2014-11-20
Also published as: KR20130076447A

Abstract

본 발명은 감시 시편함이 수납 가능하도록 중공을 포함하는 바디부, 상기 바디부의 일단에 연결되어 상기 바디부를 원자로 내부에 장착되어 있는 시편함 홀더로 이송시키는 이송부, 상기 바디부에 형성되고, 상기 시편함을 상기 바디부로부터 배출하기 위하여 상기 중공과 연통되는 개구부를 포함하는 시편함 삽입장치를 제공한다. 따라서, 감시 시편함을 삽입할 수 있으므로, 수명이 긴 원자로의 검사가 용이하다.
또한, 상기 시편함 삽입장치에 설치되는 카메라, 가이드부 등에 의하여 설정된 위치에 안정적으로 감시 감시 시편함을 장착할 수 있다.

Description

감시 시편함 삽입장치 및 감시 시편함 삽입 방법{POSITIONING APPRATUS FOR SURVEILLANCE CAPSULE ASSEMBLY AND METHOD OF POSITIONING SURVEILLANCE CAPSULE ASSEMBLY}

본 발명은 원자로에 삽입되는 감시 시편함 삽입장치에 관한 발명이다.

원자력 발전소의 가동 중에 원자로 내부에는 감시 시편함이 삽입되고, 핵연료 교체 주기 시에 원자로에서 인출하여 중성자로 인한 영향을 검사한다.

상기 감시 시편함은 원자로와 동일한 재질의 시편으로서, 원자로와 동일한 환경에 노출되고, 상기 감시 시편함의 기계적인 특성 변화를 측정한다. 중성자의 조사로 인한 원자로 압력용기의 취화 정도를 주기적으로 확인하기 위하여 각종 시편과 온도 감시자 및 중성자속 감시자 등이 삽입될 수 있다. 종래에는 원자로의 가동기간 중 감시 시편함을 인출 및 제거한 후 추가적인 재삽입이 불필요하였다.

그러나, 최근에는 설계수명이 증가된 원자로가 제작되고 있다. 예를 들어 최신 노형인 APR1400 원자로의 경우 설계 수명이 기존 OPR1000의 40년에서 약 60년으로 증가하였다. 따라서, 수명이 길어진 원자로 압력용기의 기계적 특성을 지속적으로 감시, 측정하기 위해 감시 시편함의 추가삽입이 필요하게 되었다.
선행 기술 문헌: 공개특허공보 제10-2000-0046254호

삭제

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 원자로 내부의 기 설정된 위치에 감시 시편함을 삽입할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 시편함 삽입장치는 바디부, 이송부 및 개구부를 포함한다. 상기 바디부는 시편함이 수납 가능하도록 중공을 포함한다. 상기 이송부는 상기 바디부의 일단에 연결되어 상기 바디부를 원자로 내부에 장착되어 있는 시편함 홀더로 이송시킨다. 상기 개구부는 상기 바디부에 형성되고, 상기 감시 시편함을 상기 바디부로부터 배출하기 위하여 상기 중공과 연통된다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 시편함 삽입장치는 상기 바디부의 타단에 형성되고, 상기 개구부와 인접하게 형성되어 상기 원자로 내부의 이동경로를 촬영하는 카메라를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 시편함 삽입장치는 상기 카메라와 연결되는 카메라 와이어를 포함한다. 상기 시편함 삽입장치는 상기 바디부에 상기 카메라 와이어를 수납하기 위하여 일방향으로 홈이 형성된다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 시편함 삽입장치는 상기 카메라 와이어 및 상기 바디부를 감싸도록 형성되는 밴드를 포함한다. 상기 바디부는 상기 밴드가 안착되도록 함몰되어 형성되는 밴드 안착부를 구비한다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 개구부는 상기 시편함 홀더의 외주보다 작도록 형성된다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 시편함 삽입장치는 상기 바디부 상기 바디부로부터 상기 개구부와 인접하게 돌출되고, 상기 시편함 홀더가 부착되는 원자로의 내벽과 상기 시편함 홀더 사이에 삽입되어, 시편함의 이송을 가이드하는 가이드부를 더 포함한다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 시편함 삽입방법은 감시 시편함을 인출장치에 고정하는 단계, 상기 감시 시편함과 상기 인출장치를 삽입장치에 수납하는 단계, 원자로 내부에 장착되어 있는 시편함 홀더로 상기 삽입장치를 이송하는 단계, 상기 감시 시편함에서 상기 인출장치를 분리하는 단계 및 상기 인출장치와 상기 삽입장치를 상기 원자로에서 제거하는 단계를 포함한다,

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 인출장치를 회전시켜 상기 감시 시편함을 상기 시편함 홀더에 고정시키는 단계는 상기 인출장치를 회전시켜 상기 시편함에 장착된 래치를 펼치는 단계를 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 감시 시편함을 원자로에 삽입할 수 있다. 따라서, 원자로내 감시 시편함의 삽입 및 인출이 가능하므로, 수명이 긴 원자로의 설계가 가능하다.

도 1은 삽입장치의 평면도.
도 2a는 도 1의 컨텍터의 확대 사시도.
도 2b는 도 2a의 컨텍터를 A-A를 따라 절단한 단면도.
도 3은 도 1의 삽입장치를 B-B를 따라 절단한 단면도.
도 4a 내지 도 4e는 감시 시편함의 삽입과정을 설명하게 위한 평면도.
도 5은 감시 시편함이 장착되는 위치를 표시한 원자로의 단면도.
도 6은 도 5의 원자로를 D-D를 따라 절단한 단면도.

이하, 본 발명과 관련된 감시 시편함 삽입장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 삽입장치의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 삽입장치(100)는 일방향으로 연장되고, 중공을 포함한다. 상기 삽입장치(100)는 컨텍터(110), 제1 튜브(120), 제2 튜브(130), 연결부(150) 및 이송부(140)를 포함한다.

상기 컨텍터(110), 제1 튜브(120), 제2 튜브(130), 연결부(150) 및 이송부(140)는 상기 일방향을 따라 순서대로 연결되며, 서로 연통되는 중공을 포함한다.

상기 제1 및 제2 튜브(120, 130)의 중공은 인출장치(200, 도4a 참조)에 장착된 감시 시편함(300, 도4a 참조)이 수납 및 통과될 수 있도록 형성된다. 즉, 상기 제1 튜브(120)는 시편함 홀더(301)의 상단으로부터 원자로 내부에 설치되는 노심지지배럴(CSB : CoreSupport Barrel) 상단부까지의 길이보다 길게 형성된다. 노심지지배럴은 원자로 내부에 고정되도록 제작되고, 상기 감시 시편함(300, 도4a참조)은 상기 시편함 홀더에 수납된다.

상기 제2 튜브(130)은 상기 제1 튜브(120)과 연결되어, 상기 삽입장치(100)의 전체 길이를 결정한다. 상기 제2 튜브(130)는 원자로 내부에서 상기 삽입장치(100)를 이송시킬 수 있도록 형성한다. 즉, 상기 제2 튜브(130)는 상기 이송부(140)으로 상기 삽입장치(100)를 이송시킬 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 튜브(120, 130)는 상기 연결부(150)에 의하여 연결된다. 상기 연결부(150)는 볼트로 체결될 수 있다. 상기 제1 및 제2 튜브(120, 130)를 분리하여 형성하고, 연결하므로 인하여, 부피가 큰 삽입장치의 제작 및 보관이 용이하다.

도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 컨텍터(110)는 상기 제1 튜브(120)에 연결된다. 상기 컨텍터(110)는 본체(111), 가이드부(112) 및 카메라(160)를 포함한다.

상기 본체(111)는 상기 제1 및 제2 튜브와 연통되는 중공이 형성되고, 상기 일방향으로 연장된다. 상기 본체(111) 내부의 중공은 상기 삽입장치(100)의 단부를 향할수록 좁아지게 형성되고, 상기 본체(111)의 일단부에 개구부(114)가 형성된다. 상기 개구부(114)로 상기 인출장치(200, 도 4a 참조)와 상기 시편함 홀더(301, 도4a 참조)에 장착된 상기 감시 시편함(300, 도4a 참조)이 통과할 수 있도록 형성된다.

상기 본체(111)의 일단부의 외주는 상기 시편함 홀더(301, 도4a 참조)의 외주보다 작게 형성된다. 또한, 상기 가이드부(112)는 상기 본체(111)의 일단부에서 부분적으로 돌출되어 형성된다. 상기 가이드부(112)는 상기 시편함 홀더(301, 도4a 참조)의 상부에 고정되어 상기 감시 시편함(300)이 안정적으로 삽입되도록 상기 삽입장치(100)를 고정시킨다.

상기 카메라(160)는 상기 본체(111)의 일단부에 형성된다. 상기 카메라(160)는 초소형카메라로 형성되며, 상기 삽입장치(100)가 이송되는 위치를 촬영한다. 따라서, 상기 삽입장치(100)의 이송 시에 상기 감시 시편함(300, 도4a 참조)이 삽입되는 정확한 위치를 파악할 수 있고, 상기 감시 시편함(300, 도4a 참조) 안착 시 이를 확인할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 카메라 와이어(162)가 상기 카메라(160)와 연결되어 상기 삽입장치(100)를 따라 연장된다. 즉, 상기 카메라(160)가 장착되는 상기 컨텍터(110)의 일단부로부터 상기 이송부(140)까지 상기 삽입장치(100)의 일면을 따라 연장되는 홈부(161)가 형성된다. 상기 홈부(161)에 상기 카메라 와이어(162)가 수납된다.

상기 카메라 와이어(162)를 상기 컨텍터(110)에 고정하는 밴드(113)가 형성될 수 있다. 상기 밴드(113)는 상기 컨텍터(110)를 감싸도록 형성된다. 따라서, 조작 중 카메라 와이어(162)가 상기 와이어 홈부(161)로부터 이탈되는 것을 방지하고, 상기 카메라(160)와 카메라 와이어(162)가 끊어졌을 경우, 원자로 내부에서 분실되지 않도록 고정할 수 있다.

도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하면, 상기 컨텍터(110)에 상기 밴드(113)가 장착되는 밴드 장착부(163)가 형성된다. 상기 밴드 장착부(163)는 복수로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 밴드 장착부(163)는 상기 컨텍터(110)의 외주면으로부터 함몰된 함몰부와, 상기 컨텍터(110)의 내주면과 외주면 사이를 관통하도록 형성되는 홀이 형성될 수 있다.

다만, 상기 감시 시편함(300, 도4a 참조)이 상기 시편함 홀더에 안정적으로 수납되기 위하여 상기 카메라 와이어(162)와 상기 밴드(113)를 포함하는 상기 삽입장치(100)의 외주는 상기 노심지지배럴 상단부의 홀보다 작도록 형성되는 것이 바람직하다.

도 1을 참조하면, 상기 제2 튜브(130)의 일단에는 이송부가 연결되어 상기 삽입장치(100)를 적절한 위치로 이송시킬 수 있다. 상기 이송부는 상기 제2 튜브(130)의 일단에서 돌출되어 형성되는 손잡이부가 형성될 수 있다. 상기 손잡이부는 루프 형상을 이루며 형성된다. 상기 손잡이부에 이송장치가 연결되어, 상기 원자로의 외부로부터 상기 삽입장치(100)를 이송 및 삽입하게 된다.

이하, 상기 시편함 삽입장치(100)를 이용하여 상기 감시 시편함(300, 도 4a 참조)를 상기 원자로 내부의 상기 시편함 홀더에 삽입하는 과정을 설명한다.

도 4a 내지 도 4e는 감시 시편함의 삽입과정을 설명하게 위한 평면도이다.

감시 시편함(300)은 인출장치(200)의 일단과 고정된다. 상기 인출장치(200)는 감시 시편함(300)을 상기 원자로에서 인출할 때, 인출장치로 사용될 수 있다.

상기 인출장치(200)는 상기 감시 시편함(300)의 일부가 삽입되어 고정될 수 있도록 형성되는 홀을 포함한다. 홀의 내면은 암나사가 형성되어 있고, 상기 감시 시편함(300)의 외면은 수나사가 형성되어 있다. 따라서, 상기 인출장치(200)의 홀에 상기 감시 시편함(300)의 일부가 수납되면서 나사 결합한다. 상기 인출장치(200)의 일단에는 회전부(201)가 형성되어, 상기 원자로 외부에서 상기 회전부(201)를 회전시켜 인출장치(200)와 상기 감시 시편함(300)을 결합시킬 수 있다.

도 4a를 참조하면, 상기 인출장치(200)와 결합된 상기 감시 시편함(300)은 상기 삽입장치(100)의 내부에 안착된다. 상기 삽입장치(100)는 상기 감시 시편함(300)만 관통할 수 있도록 형성되므로, 상기 감시 시편함(300)이 상기 인출장치(200)와 결합된 상태로 상기 삽입장치(100)로부터 돌출될 수 있다.

도 4b를 참조하면, 상기 삽입장치(100)의 이송부 및 카메라(160)를 이용하여 상기 시편함 홀더(301)로 상기 삽입장치(100)가 이송된다. 상기 삽입장치(100)의 가이드부(112, 도2a 참조)는 상기 시편함 장착부 즉, 노심지지배럴(CSB: Core Support Barrel)과 상기 시편함 홀더(301)의 틈새에 삽입되어 상기 삽입장치(100)를 고정한다.

상기 시편함(300)은 양 방향으로 펼쳐질 수 있도록 형성되는 한 쌍의 래치(latch, 310)를 포함한다. 상기 래치(310)가 펼쳐지면, 상기 시편함 홀더(301)에 형성되는 개구부(302)로 돌출되도록 형성된다.

도 4b를 참조하면, 상기 래치(310)는 상기 감시 시편함(300)을 향하여 접혀있다. 따라서, 상기 감시 시편함(300)이 상기 시편함 홀더(301)에 걸리지 아니하고, 상기 시편함 홀더(301) 내부로 삽입된다.

도 4c를 참조하면, 상기 래치(310)가 접힌 상태로 상기 시편함 홀더(301)에 상기 감시 시편함(300)이 수납되어 있다. 상기 개구부(302)보다 상기 래치(310)는 아래쪽에 위치하게 된다.

도 4d를 참조하면, 상기 시편함(300)과 고정되어 있는 상기 인출장치(200)가 회전하면, 상기 래치(310)는 상기 시편함(300)을 상부로 밀면서 펼쳐진다. 예를 들어, 상기 인출장치(200)가 6바퀴 돌면, 상기 래치(310)는 모두 펼쳐지게 된다.

상기 래치(310)가 펼쳐지면, 상기 시편함 홀더(301)의 개구부(302)로 상기 래치(310)가 돌출되어 상기 시편함 홀더(301)과 상기 감시 시편함(300)이 고정되게 된다.

도 4e를 참조하면, 상기 인출장치(200)를 상기 감시 시편함(300)과 분리한다. 상기 인출장치(200)는 상기 삽입장치(100)로부터 인출하고, 상기 삽입장치(100)를 상기 원자로에서 인출한다.

본 발명에 의하면, 상기 노심지지배럴(CSB : Core Support Barrel) 및 상기 시편함 홀더가 제작되어 고정 된 상태에서, 상기 삽입장치(100)를 이용하여 정확한 위치에 상기 감시 시편함(300)을 상기 시편함 홀더(301)에 고정시킬 수 있다.

따라서, 제작된 원자로에 감시 시편함을 인출, 삽입 할 수 있으므로, 수명이 긴 원자로를 제작할 수 있다.

도 5은 감시 시편함이 장착되는 위치를 표시한 원자로의 단면도이다. 도 6은 도 5의 원자로를 D-D를 따라 절단한 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 원자로의 내벽에 상기 시편함 홀더(301)가 형성된다. 따라서, 상기 삽입장치(100)와 상기 인출장치(200)를 이용하여 상기 원자로의 내부에 상기 감시 시편함을 삽입할 수 있다.

상기와 같이 설명된 감시 시편함 삽입장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

감시 시편함이 수납 가능하도록 중공을 포함하는 바디부;
상기 바디부의 일단에 연결되어 상기 바디부를 원자로 내부에 장착되어 있는 시편함 홀더로 이송시키는 이송부;
상기 바디부에 형성되고, 상기 감시 시편함을 상기 바디부로부터 배출하기 위하여 상기 중공과 연통되는 개구부; 및
상기 바디부의 타단에 형성되고, 상기 개구부와 인접하게 형성되어 상기 원자로 내부의 이동경로를 촬영하는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 시편함 삽입장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 카메라와 연결되는 카메라 와이어를 포함하고,
상기 바디부에 상기 카메라 와이어를 수납하기 위하여 일방향으로 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 시편함 삽입장치.
제3항에 있어서,
상기 카메라 와이어 및 상기 바디부를 감싸도록 형성되는 밴드를 포함하고,
상기 바디부는 상기 밴드가 안착되도록 함몰되어 형성되는 밴드 안착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시편함 삽입장치.
제1항에 있어서,
상기 개구부는 상기 시편함 홀더의 외주보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 시편함 삽입장치.
제1항에 있어서,
상기 바디부 상기 바디부로부터 상기 개구부와 인접하게 돌출되고, 상기 시편함 홀더가 부착되는 원자로의 내벽과 상기 시편함 홀더 사이에 삽입되어, 시편함의 이송을 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시편함 삽입장치.
감시 시편함을 인출장치에 고정하는 단계;
상기 감시 시편함과 상기 인출장치를 제1항에 기재되어 있는 시편함 삽입장치에 수납하는 단계;
원자로 내부에 장착되어 있는 시편함 홀더로 상기 삽입장치를 이송하는 단계;
상기 인출장치를 회전시켜 상기 감시 시편함을 상기 시편함 홀더에 고정시키는 단계;
상기 감시 시편함에서 상기 인출장치를 분리하는 단계; 및
상기 인출장치와 상기 삽입장치를 상기 원자로에서 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시편함 삽입 방법.
제7항에 있어서, 상기 인출장치를 회전시켜 상기 감시 시편함을 상기 시편함 홀더에 고정시키는 단계는,
상기 인출장치를 회전시켜 상기 시편함에 장착된 래치를 펼치는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시편함 삽입 방법.