KR101504605B1 - 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자력 발전소에서 노심용융이 일어나 원자로 용기 외부로 노심용융물이 방출되는 중대사고 발생시 원자로 공동에 집수된 냉각수와 고온의 용융물이 반응함으로써 급격한 증기 생성을 초래하여 발생하는 증기폭발 및 핵연료 피복재(Cladding)가 고온의 증기와 산화반응을 일으켜 발생된 수소의 폭발에 의한 충격파를 저감시키기 위하여, 원자로 공동 내에 집수된 냉각수에 비응축성 기체를 공급하여 일정한 양의 기체 분율을 유지하고, 원자로 격납고 내부에 비응축성 기체와 냉각수의 혼합물을 안개형태로 분사하여, 증기폭발 또는 수소폭발에 의한 충격파 에너지를 흡수하도록 함으로써, 증기폭발 또는 수소폭발로 인해 야기되는 충격파를 저감시켜 원자력발전소의 구조물 등의 건전성이 심하게 훼손되는 것을 예방하고, 중대사고 이후에 원자력발전소가 더욱 제어할 수 없이 위험한 상태로 진전되는 것을 방지하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 원자력발전소 중대사고 발생시, 원자로 격납고 내부에서의 폭발 충격파를 저감하기 위한 장치에 있어서, 원자로 용기(Reactor Vessel) 하부 외벽 및 원자로 공동에 설치되어, 노심 용융물의 이동을 감지하는 용융물 감지 수단과; 원자로 격납고 내부에 구비되어 격납고 내 대기중의 수소 농도를 감지하는 수소 감지 수단과; 원자로 공동 내에 집수된 냉각수에 기체를 공급하는 기체 주입 수단과; 원자로 격납고 내부 대기중에 기액(gas-liquid)혼합 유체를 분사하는 물안개 분사 수단과; 상기 용융물 감지 수단 및 수소 감지 수단으로부터 감지된 감지 신호에 따라 상기 기체 주입 수단 및 물안개 분사 수단의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되어, 냉각수에 확산된 기체 방울과 대기중에 확산된 기액 혼합 유체 방울을 통해 냉각수에서 발생되는 증기폭발 및 격납고 내 대기중에서 발생되는 수소폭발의 폭발 충격파를 저감시키는 것을 특징으로 한다.
이를 위하여 본 발명은, 원자력발전소 중대사고 발생시, 원자로 격납고 내부에서의 폭발 충격파를 저감하기 위한 장치에 있어서, 원자로 용기(Reactor Vessel) 하부 외벽 및 원자로 공동에 설치되어, 노심 용융물의 이동을 감지하는 용융물 감지 수단과; 원자로 격납고 내부에 구비되어 격납고 내 대기중의 수소 농도를 감지하는 수소 감지 수단과; 원자로 공동 내에 집수된 냉각수에 기체를 공급하는 기체 주입 수단과; 원자로 격납고 내부 대기중에 기액(gas-liquid)혼합 유체를 분사하는 물안개 분사 수단과; 상기 용융물 감지 수단 및 수소 감지 수단으로부터 감지된 감지 신호에 따라 상기 기체 주입 수단 및 물안개 분사 수단의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되어, 냉각수에 확산된 기체 방울과 대기중에 확산된 기액 혼합 유체 방울을 통해 냉각수에서 발생되는 증기폭발 및 격납고 내 대기중에서 발생되는 수소폭발의 폭발 충격파를 저감시키는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자력 발전소에서 노심용융이 일어나 원자로 용기 외부로 노심용융물이 방출되는 중대사고 발생시 원자로 공동에 집수된 냉각수와 고온의 용융물이 반응함으로써 급격한 증기 생성을 초래하여 발생하는 증기폭발 및 핵연료 피복재(Cladding)가 고온의 증기와 산화반응을 일으켜 발생된 수소의 폭발에 의한 충격파를 저감시키기 위하여, 원자로 공동 내에 집수된 냉각수에 비응축성 기체를 공급하여 일정한 양의 기체 분율을 유지하고, 원자로 격납고 내부에 비응축성 기체와 냉각수의 혼합물을 안개형태로 분사하여, 증기폭발 또는 수소폭발에 의한 충격파 에너지를 흡수하도록 함으로써, 증기폭발 또는 수소폭발로 인해 야기되는 충격파를 저감시켜 원자력발전소의 구조물 등의 건전성이 심하게 훼손되는 것을 예방하고, 중대사고 이후에 원자력발전소가 더욱 제어할 수 없이 위험한 상태로 진전되는 것을 방지하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치에 관한 것이다.
원자력 발전소에서 원자로 용기 내의 열발생부인 노심의 냉각이 교란되어 용융되고 이러한 고온의 용융물이 원자로 용기 하부로 흘러내려 용기 하부를 용융시키면서 원자로 용기 외부로 방출되는 중대사고가 발생하는 경우, 원자로 용기 외부로 방출된 고온의 노심용융물과 원자로 공동에 집수된 냉각수가 상호작용하여 증기폭발이 발생할 수 있다.
또한, 원자로 노심의 핵연료피복재가 고온의 증기와 산화반응하면 수소가 발생되며 이는 원자로 격납고 내의 격실이나 상부로 방출되어 일정량 이상이 축적되면 폭발이 발생할 수 있다.
이러한 폭발이 발생하였을 때는 충격파가 동반되어 발생된다. 위와 같은 상황에서 충격파는 원자로 격납고 뿐만 아니라 기기, 배관, 구조물의 건전성을 위협하는 상황을 초래할 수 있다.
상기와 같은 증기폭발의 문제점을 해결하기 위해 고안된 종래 기술로는 물속에 점도가 높은 물질을 첨가하여 증기폭발을 방지 또는 완화하는 기술에 대한 연구가 있었으나, 확실한 효과를 위해서는 점도가 매우 높아야 하므로 그 실용성이 부족한 단점이 있다.
또한, 대한민국등록특허 제10-0873647호에 나타난 바와 같이 원자로 공동 하단에 기포 발생기를 두어 이러한 기포에 의해 증기폭발을 방지하는 기술에 대한 연구가 있었으나, 이는 원자로 공동 하단에 고온의 용융물이 낙하하는 경우, 원자로 공동 하단에 설치된 기포 발생기가 낙하하는 고온의 용융물에 의해 파손될 수 있는 한계를 가지고 있다.
그리고 만일의 하나 이러한 방법에 의해 증기폭발이 방지되지 않는 경우 큰 충격파 하중에 의해 원자로 용기 주변의 주요 구조물과 지지대가 손상되어 원자로 냉각 시스템의 전반적인 파손을 야기할 수 있다.
한편, 수소폭발의 경우, 원자로 격납고 내에서 수소를 물로 전환시켜 제거하는 피동촉매장치를 설치하여 운영하고 있으나 이는 수소가 고속으로 방출되는 경우 폭발을 방지하기에는 한계가 있는 것으로 알려져 있다.
또한, 원자력발전소내에 살수펌프를 구비하여 원자로 격납고 상단에 설치된 살수 노즐을 통해 냉각수를 물방울 형태로 분사하는 방식이 있으나 이는 물방울의 크기가 수 mm 수준으로 너무 커서 수소의 연소를 방지하거나 수소의 폭발에 의한 충격파를 저감할 수 없을 뿐만 아니라 무엇보다도 외부 전원이 상실되면 사용이 불가능한 중요한 단점을 지니고 있다.
이외에도, 원자력발전소의 중대사고 완화를 위한 장치들이 자동 작동식으로 제안된 바 있으나 이러한 자동 작동식 장치는 오작동을 일으킬 수 있는 문제를 내재하고 있어 바람직하지 않으며, 산업 혹은 군수 산업 측면에서도 화학물질의 폭발시에 충격을 저감하는 기술이 연구되어 왔으나 실제 원자력 발전소에서 증기폭발이나 수소폭발에 따르는 충격파가 구조물에 미치는 충격 부하를 저감하는 시스템이나 방법에 대한 연구는 미비한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 원자로 용기로부터 방출된 고온의 노심용융물과 냉각수의 반응에 의해 증기폭발이 일어나더라도 냉각수 내의 기체 분율이 매우 높은 경우, 높은 분율을 갖는 기체가 폭발 충격파 에너지를 흡수하여 충격파의 전파와 강도를 저감시키며, 공기 중에서는 안개 형태의 물입자가 수소폭발에 의한 충격파 에너지를 흡수하여 충격파의 전파와 강도를 저감시키는 물리적 현상에 기초하여, 원자로 공동 내에 집수된 냉각수에 비응축성 기체를 공급하여 일정한 양의 기체 분율을 유지하고, 원자로 격납고 내부에 비응축성 기체와 냉각수의 혼합물을 안개형태로 분사하여, 증기폭발 또는 수소폭발에 의한 충격파 에너지를 흡수하도록 함으로써, 증기폭발 또는 수소폭발로 인해 야기되는 충격파를 저감시켜 원자력발전소의 구조물 등의 건전성이 심하게 훼손되는 것을 예방하고, 중대사고 이후에 원자력발전소가 더욱 제어할 수 없이 위험한 상태로 진전되는 것을 방지하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원자력발전소 중대사고 발생시, 원자로 격납고 내부에서의 폭발 충격파를 저감하기 위한 장치에 있어서, 원자로 용기(Reactor Vessel) 하부 외벽 및 원자로 공동에 설치되어, 노심 용융물의 이동을 감지하는 용융물 감지 수단과; 원자로 격납고 내부에 구비되어 격납고 내 대기중의 수소 농도를 감지하는 수소 감지 수단과; 원자로 공동 내에 집수된 냉각수에 기체를 공급하는 기체 주입 수단과; 원자로 격납고 내부 대기중에 기액(gas-liquid)혼합 유체를 분사하는 물안개 분사 수단과; 상기 용융물 감지 수단 및 수소 감지 수단으로부터 감지된 감지 신호에 따라 상기 기체 주입 수단 및 물안개 분사 수단의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되어, 냉각수에 확산된 기체 방울과 대기중에 확산된 기액 혼합 유체 방울을 통해 냉각수에서 발생되는 증기폭발 및 격납고 내 대기중에서 발생되는 수소폭발의 폭발 충격파를 저감시키는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치는, 원자력 발전소에서 원자로의 핵연료 및 내부 구조물이 용융되어 원자로 용기 외부로 노심용융물이 방출되는 중대사고 발생시 원자로 공동에 집수된 냉각수와 고온의 용융물이 상호작용함으로써 급격한 증기 생성을 초래하여 증기폭발을 일으키며 동반되는 충격파와 핵연료 피복재가 고온의 증기와 산화반응을 일으켜 발생된 수소가 원자로 격납고 내의 일부 격실이나 상부에 축적되어 폭발을 일으킬 경우 동반되는 충격파에 대해 원자로 격납고, 기기, 배관 및 구조물의 건전성이 심하게 훼손되는 가능성을 줄여줌으로써 중대사고 이후에 원자력 발전소가 더욱 제어할 수 없이 위험한 상태로 진전되는 것을 방지하는 효과가 있으며, 사고 이후에 원자력 발전소의 보수 혹은 해체 시에 작업 안전성을 증대하는 효과도 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 비응축성 기체는 불활성 특성을 가져 수소가 혼합된 공기를 불활성시켜 수소의 폭발 자체를 방지하는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치가 구비된 원자로 격납고와 보조 건물의 내부를 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기체 분사 피드링의 구성을 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기액 혼합부의 구성을 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 물안개 분사 헤드의 구성을 보여주는 도면
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 용융물 감지 수단의 구성을 보여주는 도면
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기체 주입 수단의 운전 유로를 보여주는 도면
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 물안개 분사 수단의 운전 유로를 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기체 분사 피드링의 구성을 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기액 혼합부의 구성을 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 물안개 분사 헤드의 구성을 보여주는 도면
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 용융물 감지 수단의 구성을 보여주는 도면
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기체 주입 수단의 운전 유로를 보여주는 도면
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 물안개 분사 수단의 운전 유로를 보여주는 도면
이하, 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치가 구비된 원자로 격납고와 보조건물의 내부를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치는 원자로 공동(20) 내에 집수된 냉각수(30)에 기체를 공급하는 기체 주입 수단(100)과, 원자로 격납고(10) 내부 대기중에 기액(gas-liquid)혼합 유체를 분사하는 물안개 분사 수단(200)과, 원자로 용기(50) 하부 외벽 및 원자로 공동(20)에 설치되어, 노심용융물의 이동을 감지하는 용융물 감지 수단(300)과, 원자로 격납고(10) 내부에 구비되어 원자로 격납고(10) 내 대기중의 수소 농도를 감지하는 수소 감지 수단(미도시)과, 상기 용융물 감지 수단(300) 및 수소 감지 수단(미도시)으로부터 감지된 감지 신호에 따라 상기 기체 주입 수단(100) 및 물안개 분사 수단(200)의 동작을 제어하는 제어부(400)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치는 원자로 공동(20) 내에 집수된 원자로 공동 냉각수(30)에 기체를 공급하는 기체 주입 수단(100)과 원자로 격납고(10) 내부에 설치되어 기액(gas-liquid)혼합물을 분사하는 물안개 분사 수단(200)을 구비하여, 용융물 감지 수단(300) 및 수소 감지 수단(미도시)을 통하여 원자로 용기(50)로부터의 노심용융물 방출이 임박했음이 감지되거나 원자로 격납고(10) 내에 일정 농도이상의 수소가 감지되는 경우, 상기 기체 주입 수단(100)을 통해 원자로 공동(20) 내에 집수된 원자로 공동 냉각수(30)에 비응축성 기체를 공급하며, 상기 물안개 분사 수단(200)을 통해 원자로 격납고(10) 내부에 상기 비응축성 기체와 냉각수의 혼합물을 안개형태로 분사하여, 원자로 공동 냉각수(30)에 확산된 기체 방울과 원자로 격납고(10) 내 대기중에 확산된 기액 혼합 유체 방울을 통해 냉각수(30)에서 발생되는 증기폭발 및 격납고(10) 내 대기중에서 발생되는 수소폭발의 폭발 충격파를 저감시키도록 함으로써, 원자력발전소의 구조물 등의 건전성이 심하게 훼손되는 것을 예방하고, 중대사고 이후에 원자력발전소가 더욱 제어할 수 없이 위험한 상태로 진전되는 것을 방지하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치의 각 구성을 보다 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기체 주입 수단(100)은 원자로 공동(20) 외부에 구비되어, 고압의 기체를 저장하는 고압 기체 탱크(110)와, 상기 고압 기체 탱크(110)로부터 배출되는 기체를 원자로 공동(20) 내부로 공급하는 제 1 기체 공급 배관(120) 및 원자로 공동(20) 내에 구비되어 상기 제 1 기체 공급 배관(120)으로부터 공급되는 기체를 원자로 공동(20) 내에 집수된 원자로 공동 냉각수(30)에 분사시키는 기체 분사 피드링(130)으로 구성된다.
상기 고압 기체 탱크(110)는 증기폭발이나 수소폭발이 예상되는 시간 간격(본 실시예에서는 전후 30분 정도로 설정) 동안 증기폭발과 수소폭발의 충격파 에너지를 저감할 수 있을 만큼의 충분한 양의 기체가 저장될 수 있는 용량으로 구성된다.
이때, 기체의 공급은 원자로 용기(50)로부터 노심용융물이 방출되어 원자로 공동 냉각수(30) 내에서 증기폭발을 일으키기 전까지의 짧은 시간 내에 이루어져서 적절한 기체 분율을 형성해야 하므로 고압 기체 탱크(110)에는 고압의 상태로 기체가 저장된다.
또한, 상기 기체는 고온의 노심용융물 입자 주위에 두터운 증기 막을 형성할 수 있도록, 물과의 반응성이 매우 작고, 응축이 용이하지 않은 기체로서, 공기 또는 질소나 헬륨과 같은 비응축성 기체가 이용되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 기체 공급 배관(120)은 고압 기체 탱크(110)에 연결되어 원자로 공동(20) 내부로 연장되어 형성된 배관으로서, 고압 기체 탱크(110)에서 원자로 공동 냉각수(30)로 주입되는 고압 기체의 이동 통로 역할을 한다.
이때, 상기 제 1 기체 공급 배관(120)에는 기기의 오류나 오작동을 방지하기 위해, 노심용융물 방출이 임박했음이 감지되는 경우, 운전원에 의해 수동으로 개방되어 고압 기체 탱크(110)로 부터 공급되는 기체를 기체 분사 피드링(130)으로 공급하는 제 1 격리 밸브(121)가 구비된다.
또한, 상기 제 1 기체 공급 배관(120)에는 제어부(400)에 의해 개방률이 제어되는 단상 유량 조절 밸브(122)가 구비되어 상기 제 1 격리 밸브(121)를 통해 기체 분사 피드링(130)으로 공급되는 기체의 유량을 일정하게 유지하도록 구성된다.
즉, 고압 기체 탱크(110)에 연결되어 원자로 공동(20) 내부로 연장 형성되는 제 1 기체 공급 배관(120)에는 제 1 격리 밸브(121) 및 단상 유량 조절 밸브(122)가 구비되어, 노심용융물 방출이 임박했음이 감지되는 경우, 원자력발전소 운전원에 의해 제 1 격리 밸브(121)가 개방되고, 상기 개방된 제 1 격리 밸브(121)를 통해 흐르는 기체는 제어부(400)에 의해 개방률이 제어되는 단상 유량 조절 밸브(122)를 통해 기체 분사 피드링(130)으로 공급 됨으로써, 원자로 공동(20) 내에 집수된 원자로 공동 냉각수(30)에 일정한 유량의 기체가 공급 되도록 구성된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기체 분사 피드링의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기체 분사 피드링(130)은 원자로 용기(50) 하단의 중앙부위를 뚫고 방출되는 용융물과의 접촉에 의한 파손을 방지하기 위해 원형의 링 파이프 형태로 형성되며, 링 둘레를 따라 안쪽 면에는 다수개의 기체 분사 노즐(131)이 형성되어 원자로 공동(20)의 중심을 향하는 방향으로 기체가 분사될 수 있도록 구성된다.
이에 따라, 고압의 기체가 빠른 속도로 기체 분사 피드링(130)으로 공급되면, 기체 분사 피드링(130)에 형성되어 있는 다수개의 미세한 기체 분사 노즐(131)에 의해 원자로 공동 냉각수(30)로 주입되는 기체가 미세한 기포의 형태로 분사되어 상대적으로 빠른 속도로 원자로 공동 냉각수(30)에 퍼질 수 있게 된다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 물안개 분사 수단(200)은 원자로 공동(20) 외부에 설치되어, 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크(210)와, 상기 냉각수 탱크(210)로부터 배출되는 냉각수를 유동시키는 냉각수 공급 배관(220)과, 상기 냉각수 공급 배관(220) 및 상기 제 1 기체 공급 배관(120) 사이에 연결되어 상기 제 1 기체 공급 배관(120)을 통해 공급되는 기체를 유동시키는 제 2 기체 공급 배관(230)과, 상기 냉각수 공급 배관(220) 상에 구비되어, 상기 냉각수 공급 배관(220)을 통해 공급되는 냉각수와 상기 제 2 기체 공급 배관(230)을 통해 공급되는 기체를 혼합하는 기액 혼합부(250)와, 상기 기액 혼합부(250)로부터 연장 형성되어 상기 기액 혼합부(250)를 통해 공급되는 기액 혼합 유체를 원자로 격납고(10) 내부로 공급하는 헤더 배관(240) 및 상기 원자로 격납고(10) 내부로 연장 형성되는 헤더 배관(240) 상에 일정 간격으로 다수개 배치되어, 헤더 배관(240)을 통해 공급되는 기액 혼합 유체를 원자로 격납고(10) 내부로 분사하는 물안개 분사 헤드(260)로 구성된다.
상기 냉각수 탱크(210)는 수소폭발이 예상되는 시간 간격(본 실시예에서는 전후 30분 정도로 설정) 동안 수소폭발의 충격파 에너지를 저감할 수 있을 만큼의 충분한 양의 냉각수가 저장될 수 있는 용량으로 구성된다.
여기서, 상기 냉각수 탱크(210)는 상기 고압 기체 탱크(110)와 냉각수 탱크 가압 배관(500)을 통해 상호 연결되어 고압 기체 탱크(110)에 저장되어 있는 고압 기체의 압력에 의해 냉각수 탱크(210) 내에 저장되어 있는 냉각수가 외부로 배출 되도록 구성된다.
이때, 상기 냉각수 탱크 가압 배관(500)에는 기기의 오류나 오작동을 방지하기 위해, 수소 감지 수단(미도시)에 의해 감지된 원자로 격납고(10) 내의 수소 농도가 5%를 상회하여 수소 폭발이 예상되는 경우, 운전원에 의해 수동으로 개방되는 제 4 격리 밸브(510)가 구비된다.
이러한 구성으로 인해, 원자력발전소 내에서 수소 폭발이 예상되는 경우, 별도의 전원이나 냉각수 배출 장비 없이, 제 4 격리 밸브(510)의 조작만으로도 냉각수 탱크 내에 저장되어 있는 냉각수를 외부로 배출시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 냉각수 공급 배관(220)은 냉각수 탱크(210)에 연결되어 원자로 격납고(10) 내부로 공급되는 냉각수의 이동 통로 역할을 한다.
이때, 상기 냉각수 공급 배관(220)에는 상기 제 2 기체 공급 배관(230)이 연결되는데, 상기 제 2 기체 공급 배관(230)은 일단이 냉각수 공급 배관(220)과 수직되게 연결되고, 타단이 제 1 격리 밸브(121)와 단상 유량 조절 밸브(122) 사이의 제 1 기체 공급 배관(120)과 연결되어 원자로 격납고(10) 내부로 공급되는 기체의 이동 통로 역할을 한다.
여기서, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기액 혼합부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수 공급 배관(220)과 제 2 기체 공급 배관(230)이 연결되는 연결부의 냉각수 공급 배관(220) 상에는 상기 냉각수 공급 배관(220)을 통해 공급되는 냉각수와 상기 제 2 기체 공급 배관(230)을 통해 공급되는 기체를 혼합하는 기액 혼합부(250)가 구비된다.
이러한 상기 기액 혼합부(250)는, 상기 제 2 기체 공급 배관(230)이 상기 냉각수 공급 배관(220) 내부로 연장되어 연통되도록 구성되고, 상기 냉각수 공급 배관(220) 내부로 연통되어 연장 형성되는 상기 제 2 기체 공급 배관(230)의 외주면에는 다수의 기공(251)이 형성된다.
이때, 상기 제 2 기체 공급 배관(230)을 통해 공급된 기체는 상기 다수의 기공(251)을 통해 상기 냉각수 공급 배관(220)으로 부터 공급되는 냉각수와 혼합되어 기액 혼합 유체를 형성하도록 구성된다.
즉, 상기 기액 혼합부(250)의 기공(251)을 통해 상기 냉각수 공급 배관(220) 내부로 공급된 기체는 상기 냉각수 공급 배관(220) 내부를 흐르는 냉각수와 상기 냉각수 공급 배관(220) 내에서 혼합됨으로써, 균질한 기액 혼합 유체를 형성하도록 구성된다.
상기와 같은 구성을 통해 형성된 기액 혼합 유체는 헤더 배관(240)을 통해 원자로 격납고(10) 내부로 공급되는데, 이때, 상기 헤더 배관(240)은 상기 기액 혼합부(250)로부터 연장되어 원자로 격납고(10) 내 상부 공간에 형성되는 배관으로서, 원자로 격납고(10) 내부로 연장 형성되는 헤더 배관(240) 상에는 일정 간격으로 다수개의 물안개 분사 헤드(260)가 구비되어, 기액 혼합부(250)를 통해 공급되는 기액 혼합 유체를 원자로 격납고(10) 내부로 분사하도록 구성된다.
여기서, 상기 냉각수 공급 배관(220) 및 제 2 기체 공급 배관(230)에는 기기의 오류나 오작동을 방지하기 위해, 수소 감지 수단(미도시)에 의해 감지된 원자로 격납고(10) 내의 수소 농도가 5%를 상회하여 수소 폭발이 예상되는 경우, 운전원에 의해 수동으로 개방되는 제 2 격리 밸브(221) 및 제 3 격리 밸브(231)가 각각 구비된다.
또한, 상기 기액 혼합부(250)와 물안개 분사 헤드(260) 사이의 헤더 배관(240) 상에는 제어부(400)에 의해 개방률이 제어되는 이상 유량 조절 밸브(241)가 구비되어 상기 물안개 분사 헤드(260)로 공급되는 기액 혼합 유체의 유량을 일정하게 유지하도록 구성된다.
한편, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 물안개 분사 헤드의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 물안개 분사 헤드(260)에는 헤더 배관(240)을 통해 공급되는 기액 혼합 유체를 원자로 격납고(10) 내부로 분사하기 위한 다수개의 물안개 분사 노즐(262)이 형성된다.
또한, 상기 물안개 분사 헤드(260)에는 분무 입자의 크기를 미세화하기 위한 다공성 충전제(261)가 충전되며, 이에따라, 헤더 배관(240)을 통해 공급되는 기액 혼합 유체가 상기 다공성 충전제(261)를 통과하면 다공성 충전제(261)에 형성되어 있는 다수개의 미세한 구멍에 의해 분사되는 기액 혼합 유체가 안개 형태로 분사되어 상대적으로 빠른 속도로 원자로 용기(50) 상부 공간에 고르게 퍼질 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 용융물 감지 수단의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 용융물 감지 수단(300)은 원자로 용기(50) 하반구 외벽에 구비되어 원자로 용기(50) 하반구 외벽의 온도를 측정하기 위한 다수의 하반구 외각 온도감지기(310)와, 원자로 용기(50) 하반구 중앙에 구비되어 원자로 용기(50) 하반구 중앙의 온도를 측정하기 위한 하반구 중앙 온도감지기(320)와, 원자로 공동(20) 내에 구비되어 원자로 용기(50) 하반구 주변 냉각수의 온도를 측정하기 위한 냉각수 온도감지기(330) 및 상기 각각의 온도감지기(310, 320, 330)로부터 감지된 온도가 미리 설정된 온도값 이상일 경우 원자로 이상 신호를 송출하는 연산부(340)로 구성된다.
여기서, 상기 연산부(340)는 상기 하반구 외각 온도감지기(310), 하반구 중앙 온도감지기(320) 및 냉각수 온도감지기(330)와 각각 연결되어 상기 각각의 온도감지기(310, 320, 330)로부터 측정된 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상일 경우 이상 신호를 발생시키는 제 1, 제 2 및 제 3 논리회로(341, 342, 343)와, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 논리회로(343)와 연결되어 상기 각각의 논리회로 중 적어도 하나 이상의 논리회로로부터 이상 신호 발생시 원자력발전소 주 제어실(80)로 이상 신호를 전송하는 제 4 논리회로(344)로 구성된다.
즉, 상기 제 1 논리회로(341)는 상기 다수의 하반구 외각 온도감지기(310)와 연결되어 상기 다수의 하반구 외각 온도감지기(310) 중 과반수 이상의 온도감지기(310)로 부터 측정된 온도가 미리 설정된 외각 기준 온도 이상일 경우 이상 신호를 발생시킨다.
여기서, 본 실시예에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 4개의 하반구 외각 온도 감지기(310) 중 2개 이상의 하반구 외각 온도 감지기(310)로 부터 감지된 온도가 미리 설정된 외각 기준 온도(대략 1000K 정도) 이상일 경우 제 1 논리회로(341)로 부터 이상 신호가 송출되도록 구성하고 있다.
이는, 일반적으로 원자로 용기(50) 하반구 외벽 온도가 1000K 이상일 경우, 원자로의 노심이 용융되어 원자로 용기(50) 하부로 용융물이 이동하였음을 예상할 수 있기 때문이다.
한편, 상기 제 2 논리회로(342)는 상기 하반구 중앙 온도감지기(320)와 연결되어 상기 하반구 중앙 온도감지기(320)로 부터 측정된 온도가 미리 설정된 중앙 기준 온도 이상일 경우 이상 신호를 발생시킨다.
여기서, 본 실시예에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 하반구 중앙 온도감지기(320)로 부터 감지된 온도가 미리 설정된 중앙 기준 온도(대략 900K 정도) 이상일 경우 제 2 논리회로(342)로 부터 이상 신호가 송출되도록 구성하고 있다.
이는, 일반적으로 원자로 용기(50) 하부로 노심 용융물이 이동하였을 경우 노심 용융물 상단의 온도(본 실시예에서는 원자로 용기(50) 하반구 외벽 온도)가 노심 용융물 하단의 온도(본 실시예에서는 원자로 용기(50) 하반구 중앙 온도) 보다 높은 것으로 알려져 있기 때문이다.
한편, 상기 제 3 논리회로(343)는 상기 다수의 냉각수 온도감지기(330)와 연결되어 상기 다수의 냉각수 온도감지기(330) 중 과반수 이상의 온도감지기(330)로 부터 감지된 온도가 미리 설정된 냉각수 기준 온도 이상일 경우 이상 신호를 발생시킨다.
여기서, 본 실시예에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 3개의 냉각수 온도감지기(330) 중 2개 이상의 냉각수 온도감지기(330)로 부터 감지된 온도가 미리 설정된 냉각수 기준 온도(대략 363K 정도) 이상일 경우 제 3 논리회로(343)로 부터 이상 신호가 송출되도록 구성하고 있다.
이는, 노심 용융 사고가 발생하여 실제 노심 용융물이 원자로 용기(50) 하부로 이동하였음에도 불구하고, 원자로 공동 냉각수(30)에 의해 냉각된 원자로 용기(50) 하반구 외벽 및 중앙의 온도가 설정된 기준 온도까지 올라가지 않는 경우에도 노심 용융물의 이동을 감지할 수 있도록 하기 위함이다.
여기서, 본 실시예에서는 상기 각각의 기준 온도를 한정하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 원자로의 용량이나 설계 방식에 따라 상기 각각의 기준 온도를 변경하여 적용할 수 있음은 물론이다.
또한, 도 5에서는, 원자로 용기(50) 하반구 및 원자로 공동(20) 내에, 상기 하반구 외각 온도감지기(310), 하반구 중앙 온도감지기(320) 및 냉각수 온도감지기(330)를 배치한 모습을 보여주고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 각각의 온도감지기(310, 320, 330)의 개수나 설치 위치 역시 원자로의 용량이나 설계 방식에 따라 변경될 수 있음은 물론이다.
상기와 같은 구성에 따라, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 논리회로(341, 342, 343)로 부터 송출된 이상 신호는 상기 각각의 논리회로(341, 342, 343)와 연결된 제 4 논리회로(344)로 전송되고, 상기 제 4 논리회로(344)는 상기 각각의 논리회로(341, 342, 343) 중 적어도 하나 이상의 논리회로로 부터 이상 신호 발생시 원자력발전소 주 제어실(80)로 원자로 이상 신호를 전송 함으로써, 원전원이 노심 용융물 방출이 임박했음을 판단할 수 있도록 한다.
한편, 다시 도 1을 참조하면, 상기 제어부(400)는 단상 유량 조절 밸브(122) 및 이상 유량 조절 밸브(241)와 연결되어 용융물 감지 수단(300) 및 수소 감지 수단(미도시)으로 부터 이상신호가 감지되는 경우, 상기 단상 유량 조절 밸브(122) 및 이상 유량 조절 밸브(241)의 개방률을 조절하여 기체 분사 피드링(130) 및 물안개 분사 헤드(260)로 공급되는 유체의 유량을 일정하게 유지하도록 구성된다.
여기서, 상기 제어부(400)는 고압 기체 탱크(110)로 부터 기체가 방출되는 경우, 고압 기체 탱크(110)의 압력이 초기에는 고압이나 기체의 방출로 인해 후기에는 압력이 저감되어, 방출되는 기체의 유량뿐만 아니라 상기 기체에 의해 가압되어 냉각수 탱크(210)를 통해 배출되는 냉각수의 압력과 유량 역시 감소하므로 이를 보상하기 위해, 밸브의 개방률이 점차적으로 증가되도록 상기 각각의 유량 조절 밸브(122, 241)를 제어한다.
이하, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 원자력발전소 폭발 충격파 저감 장치를 이용하여 증기폭발 및 수소폭발의 충격파 저감 과정을 상세하게 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기체 주입 수단의 운전 유로를 보여주는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 물안개 분사 수단의 운전 유로를 보여주는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 원자로 노심이 용융되는 사고가 발생하여 노심용융물이 원자로 용기(50) 하부로 이동하기 시작하면, 원자로 용기(50) 하부 및 원자로 용기(50) 주변 원자로 공동 냉각수(30)에 배치된 다수개의 온도감지기를 구비한, 용융물 감지 수단(300)에 의해 노심용융물의 방출이 임박했음이 감지된다.
이러한 용융물 감지 수단(300)에 의해 노심용융물의 방출이 임박했음이 감지되면 용융물 감지 수단(300)은 주 제어실(80)로 이상 신호를 송출하고 원자력발전소의 운전원은 상기 용융물 감지 수단(300)의 이상 신호를 바탕으로 노심용융물의 방출이 임박했다고 판단하였을 때에는 제 1 격리 밸브(121)를 개방한다.
제 1 격리 밸브(121)가 개방되면 고압 기체 탱크(110)에 저장된 비응축성 기체가 제 1 기체 공급 배관(120)을 통해 이동하게 되고, 상기 기체는 제어부(400)에 의해 개방률이 조절되는 단상 유량 조절 밸브(122)를 통해 원자로 공동(20)에 설치된 기체 분사 피드링(130)으로 공급된다.
이때, 단상 유량 조절 밸브(122)는 제어부(400)에 미리 정해진 시퀀스에 따라 개방률이 조절되어, 기체 분사 피드링(130)을 통해 원자로 공동 냉각수(30)로 공급되는 기체의 유량을 일정하게 유지한다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 원자로 격납고(10) 내부에 설치된 수소 감지 수단(미도시)에 의해 원자로 격납고(10) 내 대기중의 수소농도가 5%를 상회하여 수소폭발이 예상된다고 판단하였을 때에는 원자력발전소의 운전원은 제 4 격리 밸브(510), 제 1 격리 밸브(121), 제 2 격리 밸브(221) 및 제 3 격리 밸브(231)를 순차적으로 개방한다.
상기 각각의 격리 밸브(510, 121, 221, 231)가 개방되면 고압 기체 탱크(110)에 저장되어 있는 비응축성 기체의 압력에 의해 냉각수 탱크(210)에 저장되어 있는 냉각수가 냉각수 공급 배관(220)을 통해 기액 혼합부(250)로 이동하게 되고, 고압 기체 탱크(110)에 저장되어 있는 비응축성 기체는 제 1 기체 공급 배관(120) 및 제 2 기체 공급 배관(230)을 통해 기액 혼합부(250)로 이동하게 된다.
상기와 같이 기액 혼합부(250)로 이동한 냉각수 및 비응축성 기체는 상기 기액 혼합부(250) 내에서 혼합되어 헤더 배관(240)을 통해 물안개 분사 헤드(260)로 이동되며, 물안개 분사 헤드(260)에 구비된 물안개 분사 노즐(262)을 통해 안개 형태로 원자로 격납고(10) 내 상부 공간에 분사된다.
이때, 이상 유량 조절 밸브(241)는 제어부(400)에 미리 정해진 시퀀스에 따라 개방률이 조절되어 물안개 분사 헤드(260)로 공급되는 기액 혼합 유체의 유량을 일정하게 유지한다.
본 실시예에서는 기체 주입 수단과 물안개 분사 수단이 각각 운전되는 경우에 대해 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 증기 폭발과 수소 폭발이 동시에 예상되는 경우 기체 주입 수단과 물안개 분사 수단을 동시에 작동시킬 수도 있으며, 두 가지 수단 중 하나를 먼저 작동시키고 이어서 나머지 수단을 순차적으로 작동시킬 수도 있음은 물론이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.
10 : 원자로 격납고 20 : 원자로 공동
30 : 원자로 공동 냉각수 40 : 보조 건물
50 : 원자로 용기 60 : 증기 발생기
70 : 가압기 80 : 주 제어실
100 : 기체 주입 수단 110 : 고압 기체 탱크
120 : 제 1 기체 공급 배관 121 : 제 1 격리 밸브
122 : 단상 유량 조절 밸브 130 : 기체 분사 피드링
131 : 기체 분사 노즐 200 : 물안개 분사 수단
210 : 냉각수 탱크 220 : 냉각수 공급 배관
221 : 제 2 격리 밸브 230 : 제 2 기체 공급 배관
231 : 제 3 격리 밸브 240 : 헤더 배관
241 : 이상 유량 조절 밸브 250 : 기액 혼합부
251 : 기공 260 : 물안개 분사 헤드
261 : 다공성 충전제 262 : 물안개 분사 노즐
300 : 용융물 감지 수단 310 : 하반구 외각 온도감지기
320 : 하반구 중앙 온도감지기 330 : 냉각수 온도감지기
340 : 연산부 341 : 제 1 논리회로
342 : 제 2 논리회로 343 : 제 3 논리회로
344 : 제 4 논리회로 400 : 제어부
500 : 냉각수 탱크 가압 배관 510 : 제 4 격리 밸브
30 : 원자로 공동 냉각수 40 : 보조 건물
50 : 원자로 용기 60 : 증기 발생기
70 : 가압기 80 : 주 제어실
100 : 기체 주입 수단 110 : 고압 기체 탱크
120 : 제 1 기체 공급 배관 121 : 제 1 격리 밸브
122 : 단상 유량 조절 밸브 130 : 기체 분사 피드링
131 : 기체 분사 노즐 200 : 물안개 분사 수단
210 : 냉각수 탱크 220 : 냉각수 공급 배관
221 : 제 2 격리 밸브 230 : 제 2 기체 공급 배관
231 : 제 3 격리 밸브 240 : 헤더 배관
241 : 이상 유량 조절 밸브 250 : 기액 혼합부
251 : 기공 260 : 물안개 분사 헤드
261 : 다공성 충전제 262 : 물안개 분사 노즐
300 : 용융물 감지 수단 310 : 하반구 외각 온도감지기
320 : 하반구 중앙 온도감지기 330 : 냉각수 온도감지기
340 : 연산부 341 : 제 1 논리회로
342 : 제 2 논리회로 343 : 제 3 논리회로
344 : 제 4 논리회로 400 : 제어부
500 : 냉각수 탱크 가압 배관 510 : 제 4 격리 밸브
Claims (18)
- 원자력발전소 중대사고 발생시, 원자로 격납고 내부에서의 폭발 충격파를 저감하기 위한 장치에 있어서,
원자로 용기(Reactor Vessel) 하부 외벽 및 원자로 공동에 설치되어, 노심 용융물의 이동을 감지하는 용융물 감지 수단;
원자로 격납고 내부에 구비되어 격납고 내 대기중의 수소 농도를 감지하는 수소 감지 수단;
원자로 공동 내에 집수된 냉각수에 기체를 공급하는 기체 주입 수단;
원자로 격납고 내부 대기중에 기액(gas-liquid)혼합 유체를 분사하는 물안개 분사 수단; 및
상기 용융물 감지 수단 및 수소 감지 수단으로부터 감지된 감지 신호에 따라 상기 기체 주입 수단 및 물안개 분사 수단의 동작을 제어하는 제어부;
를 포함하여 구성되되,
상기 기체 주입 수단은,
원자로 공동의 외부에 구비되어, 고압의 기체를 저장하는 고압 기체 탱크;
상기 고압 기체 탱크로부터 배출되는 기체를 원자로 공동 내부로 공급하는 제 1 기체 공급 배관; 및
상기 원자로 공동 내에 구비되어 상기 제 1 기체 공급 배관으로부터 공급되는 기체를 원자로 공동 내에 집수된 냉각수로 분사시키는 기체 분사 피드링;을 포함하여 구성되고,
상기 물안개 분사 수단은,
원자로 공동의 외부에 설치되어, 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크;
상기 냉각수 탱크로부터 배출되는 냉각수를 유동시키는 냉각수 공급 배관;
상기 냉각수 공급 배관 및 상기 제 1 기체 공급 배관 사이에 연결되어 상기 제 1 기체 공급 배관을 통해 공급되는 기체를 유동시키는 제 2 기체 공급 배관;
상기 냉각수 공급 배관 상에 구비되어, 상기 냉각수 공급 배관을 통해 공급되는 냉각수와 상기 제 2 기체 공급 배관을 통해 공급되는 기체를 혼합하는 기액 혼합부;
상기 기액 혼합부로부터 연장되어 상기 기액 혼합부를 통해 공급되는 기액 혼합 유체를 격납고 내부로 공급하는 헤더 배관; 및
상기 격납고 내부로 연장 형성되는 헤더 배관 상에 일정 간격으로 다수개 배치되어, 상기 헤더 배관을 통해 공급되는 기액 혼합 유체를 격납고 내부로 분사하는 물안개 분사 헤드;를 포함하여 구성되어,
냉각수에 확산된 기체 방울과 대기중에 확산된 기액 혼합 유체 방울을 통해 냉각수에서 발생되는 증기폭발 및 격납고 내 대기중에서 발생되는 수소폭발의 폭발 충격파를 저감시키는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 고압 기체 탱크에 저장되는 기체는,
비응축성 기체인 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 비응축성 기체는,
공기, 질소, 헬륨 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 기체 공급 배관에는,
운전원에 의해 개폐가 수동으로 조작되어, 상기 고압 기체 탱크로 부터 공급되는 기체를 상기 기체 분사 피드링으로 공급하는 제 1 격리 밸브; 및
상기 제 1 격리 밸브를 통해 상기 기체 분사 피드링으로 공급되는 기체의 유량을 일정하게 유지하는 단상(single-phase) 유량 조절 밸브;가 구비되며,
상기 단상 유량 조절 밸브는 상기 제어부의 신호에 따라 개방률이 조절되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 기체 분사 피드링은,
원형의 링 파이프 형태로 형성되어, 링 둘레를 따라 안쪽 면에는 다수의 기체 분사 노즐이 형성되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 냉각수 공급 배관에는,
운전원에 의해 개폐가 수동으로 조작되는 제 2 격리 밸브가 구비되고,
상기 제 2 기체 공급 배관에는,
운전원에 의해 개폐가 수동으로 조작되는 제 3 격리 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 헤더 배관에는,
상기 기액 혼합부를 통해 공급되는 기액 혼합 유체의 유량을 일정하게 유지하는 이상(two-phase) 유량 조절 밸브;가 구비되며,
상기 이상 유량 조절 밸브는 상기 제어부의 신호에 따라 개방률이 조절되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 기액 혼합부는,
상기 제 2 기체 공급 배관이 상기 냉각수 공급 배관 내부로 연장되어 연통되도록 구성되되,
상기 냉각수 공급 배관 내부로 연통되어 연장 형성되는 상기 제 2 기체 공급 배관의 외주면에는 다수의 기공이 형성되어, 상기 제 2 기체 공급 배관을 통해 공급된 기체가 상기 다수의 기공을 통해 상기 냉각수 공급 배관으로 부터 공급되는 냉각수와 혼합되어 기액 혼합 유체를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 물안개 분사 헤드에는,
상기 헤더 배관을 통해 공급되는 기액 혼합 유체를 격납고 내부로 분사하기 위한 다수개의 물안개 분사 노즐이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 물안개 분사 헤드에는,
분사되는 기액 혼합 유체 입자의 크기를 미세화하기 위한 다공성 충전제가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 냉각수 탱크는,
냉각수 가압 배관을 통해 상기 고압 기체 탱크와 연결되고,
상기 냉각수 가압 배관에는,
운전원에 의해 개폐가 수동으로 조작되는 제 4 격리 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 용융물 감지 수단은,
원자로 용기 하반구 외벽에 구비되어 원자로 용기 하반구 외벽의 온도를 측정하기 위한 다수의 하반구 외각 온도감지기;
원자로 용기 하반구 중앙에 구비되어 원자로 용기 하반구 중앙의 온도를 측정하기 위한 하반구 중앙 온도감지기;
원자로 공동 내에 구비되어 원자로 용기 하반구 주변 냉각수의 온도를 측정하기 위한 냉각수 온도감지기; 및
상기 하반구 외각 온도감지기, 하반구 중앙 온도감지기 및 냉각수 온도감지기로부터 감지된 온도가 미리 설정된 온도값 이상일 경우 원자로 이상 신호를 송출하는 연산부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 14항에 있어서,
상기 연산부는,
상기 다수의 하반구 외각 온도감지기와 연결되어 상기 다수의 하반구 외각 온도감지기 중 과반수 이상의 온도감지기로부터 측정된 온도가 미리 설정된 외각 기준 온도 이상일 경우 이상 신호를 발생시키는 제 1 논리회로;
상기 하반구 중앙 온도감지기와 연결되어 상기 하반구 중앙 온도감지기로부터 측정된 온도가 미리 설정된 중앙 기준 온도 이상일 경우 이상 신호를 발생시키는 제 2 논리회로;
상기 다수의 냉각수 온도감지기와 연결되어 상기 다수의 냉각수 온도감지기 중 과반수 이상의 온도감지기로부터 측정된 온도가 미리 설정된 냉각수 기준 온도 이상일 경우 이상 신호를 발생시키는 제 3 논리회로; 및
상기 제 1, 제 2 및 제 3 논리회로와 연결되어 상기 각각의 논리회로 중 적어도 하나 이상의 논리회로로부터 이상 신호 발생시 원자력발전소 주 제어실로 이상 신호를 전송하는 제 4 논리회로;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 단상 유량 조절 밸브의 개방률을 미리 정해진 시퀀스에 따라 자동적으로 제어하여 원자로 공동 내로 분사되는 기체의 유량을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 제 9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 이상 유량 조절 밸브의 개방률을 미리 정해진 시퀀스에 따라 자동적으로 제어하여 격납고 내 대기중으로 분사되는 기액 혼합 유체의 유량을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치.
- 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020130150730A KR101504605B1 (ko) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | 원자력발전소 폭발 충격파 저감장치 |
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