KR101515712B1 - 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용후연료저장조에 냉각수를 공급하는 냉각장치의 오동작시 상기 사용후연료저장조에 보충수를 분사하는 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치에 있어서, 상기 사용후연료저장조의 외측 상단을 따라 상기 사용후연료저장조의 가로방향과 세로방향으로 위치하도록 구비되는 다수개의 배관거치대; 상기 사용후연료저장조의 세로방향으로 위치한 상기 배관거치대의 상단에 안착되어 상기 사용후연료저장조에 보충수를 분사하도록 상호연결되는 다수개의 제1분사배관; 상기 사용후연료저장조의 가로방향으로 위치한 상기 배관거치대의 상단에 안착되어 상기 사용후연료저장조에 보충수를 분사하도록 상호연결되는 다수개의 제2분사배관; 및 상기 사용후연료저장조의 가장자리에 위치하고 일측에는 상기 제1분사배관이 연결되고 타측에는 상기 제2분사배관이 연결되는 배관연결부재;를 포함하는 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치에 관한 것이다.
본 발명은 사용후연료저장조에 배관거치대를 이용하여 다수개의 제1분사배관과 다수개의 제2분사배관을 설치하고 조립된 충수장치를 이용하여 사용후연료저장조에 보충수를 분사함으로서 조립식이 아닌 고정식으로 된 충수장치와 같이 핵연료의 교체가 분사장치를 통해 방해받지 않도록 할 뿐만 아니라 보충수가 다양한 방향에서 분사되도록 함으로써 한쪽방향에서만 분사될 경우 발생될 수 있는 핵연료 건전성의 파손을 방지하고 핵분열로 인해 발생된 생성물을 효과적으로 제거하는 효과가 있다.

Description

사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치 {Self-assembly water supplying apparatus for water supplying of spent fuel storage tank}

본 발명은 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용후연료저장조의 충수를 위해 손쉽게 조립하여 사용할 수 있는사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치에 관한 것이다.

원자력발전소에서는 사용후연료저장조에 위치한 사용후연료집합체에서 발생하는 잔열을 사용후연료저장조 냉각 및 충수계통을 활용하여 제거하는 운전을 항상 수행하고 있다.

극한 지진, 쓰나미, 장기 전원상실 사고 발생 등으로 사용후연료저장조 냉각

계통이 이용 불가능시 사용후연료에서 발생한 잔열이 적절히 제거되지 못하는 경우, 사용후연료저장조 수위는 점점 줄어들게 되어 사용후연료 손상 및 용융이 발생하게되고, 결국에는 수소 축적에 의한 사용후연료건물 폭발 및 핵분열생성물의 환경으로의 방출 등이 발생하게 된다.

이러한 종래의 원자력발전소에서는 사용후연료저장조 냉각계통이 이용 불가능한 경우를 대비해서, 기존 소화수 배관을 사용하거나 소방차등 외부수원을 활용하여 사용후연료저장조를 보충하는 보충수 배관이 설치된 사용후연료저장조의 피동형 냉각장치가 사용되어 오고 있다.

상기와 같은 종래의 사용후연료저장조의 피동형 냉각장치에 대해 등록특허 제10-1229953호에는 열교환기가 구비된 사용후핵연료저장조에 있어서, 상기 사용후핵연료 저장조의 상부에 위치하는 냉각수 저장조; 상기 사용후핵연료 저장조의 냉각수 수위에 따라 승강되는 플로팅 부재; 및 상기 냉각수 저장조의 냉각수가 상기 사용후핵연료 저장조로 이동하는 경로를 이루도록 구비되고, 상기 플로팅 부재의 승강에 연동되어 냉각수의 흐름을 개폐하는 부유식 밸브가 장착된 비상 냉각수 공급관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 저장조 냉각장치가 개시되어 있다.

하지만 상기와 같은 사용후핵연료저장조 냉각장치의 경우 사용후연료저장조의 한 쪽에만 한개의 유로로 이루어진 외부수원 보충배관이 설치되어 있어서 외부수원을 보충하는 동안 핵연료 집합체에 미치는 하중이 한쪽으로 과도하게 발생하기 때문에 핵연료의 건전성에 손상을 야기시키는 문제점이 있고 또한, 사용후연료저장조 차폐 수위 이하로 내려가는 경우, 광범위한 사용후연료저장조내에서 동시에 발생하는 사용후연료로부터의 방사선 및 핵분열 생성물을 효과적으로 제거할 수 없다. 이와 같은 경우, 원자로건물과 같이 완벽한 밀폐운전이 보장되지 않는 사용후연료 저장조 건물에서는 환경으로 방사성 물질이 방출되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 사용후연료저장조에 손쉽게 조립되어 상용후연료저장조를 보충하기 위한 보충수를 제공하는 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 본 발명의 목적은 사용후연료저장조에 냉각수를 공급하는 냉각장치의 오동작시 상기 사용후연료저장조에 보충수를 분사하는 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치에 있어서, 상기 사용후연료저장조의 외측 상단을 따라 상기 사용후연료저장조의 가로방향과 세로방향으로 위치하도록 구비되는 다수개의 배관거치대; 상기 사용후연료저장조의 가로방향으로 위치한 상기 배관거치대의 상단에 안착되어 상기 사용후연료저장조에 보충수를 분사하도록 상호연결되는 다수개의 제1분사배관; 상기 사용후연료저장조의 세로방향으로 위치한 상기 배관거치대의 상단에 안착되어 상기 사용후연료저장조에 보충수를 분사하도록 상호연결되는 다수개의 제2분사배관; 및 상기 사용후연료저장조의 가장자리에 위치하고 일측에는 상기 제1분사배관이 연결되고 타측에는 상기 제2분사배관이 연결되는 배관연결부재;를 포함하는 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치를 제공함으로써 달성된다.

또한 상기 배관연결부재에 연결된 상기 제1분사배관과 상기 제2분사배관은 상호 90°이격되게 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1분사배관과 상기 제2분사배관의 일측면에는 보충수의 분사를 위해 다수개의 분사노즐이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 각 제1분사배관과 상기 각 제2분사배관의 양측단에는 배관플랜지가 형성되어 상기 배관플랜지에 형성된 관통홀에 체결부재를 관통시켜 체결함으로써 상기 각 제1분사배관 및 상기 각 제2분사배관이 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 배관거치대와 상기 제1분사배관, 및 상기 배관거치대와 상기 제2분사배관은 유볼트를 통해 상호 구속되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명인 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치는 사용후연료저장조에 배관거치대를 이용하여 다수개의 제1분사배관과 다수개의 제2분사배관을 설치하고 조립된 충수장치를 이용하여 사용후연료저장조에 보충수를 분사함으로서 조립식이 아닌 고정식으로 된 충수장치와 같이 핵연료의 교체가 분사장치를 통해 방해받지 않도록 할 뿐만 아니라 보충수가 다양한 방향에서 분사되도록 함으로써 한쪽방향에서만 분사될 경우 발생될 수 있는 핵연료 건전성의 파손을 방지하고 핵분열로 인해 발생된 생성물을 효과적으로 제거하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 조립식 충수장치에 사용되는 분사배관이 배관거치대에 U볼트를 통해 구속된 상태를 나타내는 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 조립식 충수장치에 사용되는 분사배관이 배관거치대에 U볼트를 통해 구속된 상태를 나타내는 사시도이다.

도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 사용후연료저장조(10)의 충수를 위한 조립식 충수장치(100)는 배관거치대(110), 제1분사배관(120), 제2분사배관(130) 및 배관연결부재(140)를 포함하여 이루어진다.

상기 배관거치대(110)는 사용후연료집합체(20)가 형성된 상기 사용후연료저장조(10)의 외측 상단을 따라 상기 사용후연료저장조(10)의 가로방향과 세로방향에 위치하도록 다수개가 구비된다.

상기 제1분사배관(120)은 상기 사용후연료저장조(10)의 세로방향으로 위치한 상기 배관거치대(110)의 상단에 안착되어 상기 사용후연료저장조(10)에 보충수를 분사하도록 다수개가 상호 연결된다.

상기 제2분사배관(130)은 상기 사용후연료저장조(10)의 가로방향으로 위치한 상기 배관거치대(110)의 상단에 안착되어 상기 사용후연료저장조(10)에 보충수를 분사하도록 다수개가 상호 연결된다.

이때 상기 제1분사배관(120)은 양측에 배관플랜지(123)가 형성되고 상기 각 제1분사배관(120)에 형성된 배관플랜지(123)가 서로 맞닿은 상태에서 체결부재(미도시)가 상기 배관플랜지(123)에 형성된 관통홀(123a)을 관통함으로써 다수개의 상기 각 제1분사배관(120)이 일렬로 상호 연결되게 된다

또한 상기 제2분사배관(130)의 양측에도 상기 제1분사배관(120)과 동일하게 배관플랜지(133)가 형성되어 상기 각 제2분사배관(130)에 형성된 배관플랜지(133)가 서로 맞닿은 상태에서 체결부재(미도시)가 상기 배관플랜지(133)에 형성된 관통홀(123a)을 관통함으로써 다수개의 상기 각 제2분사배관(130)이 상호 연결되게 된다.

이외에 상기 제1분사배관(120)과 상기 제2분사배관(130)의 일측에는 외부에서 제공되는 보충수가 사용후연료저장조(10)로 분사되도록 다수개의 분사노즐(121)이 구비되고 상기 배관거치대(110)와 U볼트(150)를 통해 상호구속되도록 연결된다.

상기 배관연결부재(140)는 상기 사용후연료저장조(10)의 외측 가장자리에 위치하여 사용후연료저장조(10)의 가로방향으로 위치하는 다수개의 제1분사배관(120) 중 가장 끝에 위치하는 제1분사배관(120)의 일측이 연결되고 사용후연료저장조(10)의 세로방향으로 위치하는 분사배관 중 가장 끝에 위치하는 제2분사배관(130)의 일측이 연결된다.

따라서 다수개의 상기 제1분사배관(120)과 다수개의 상기 제2분사배관(130)이 상기 배관연결부재(140)를 통해 상호 연결되게 되고 이때 상기 제1분사배관(120)과 상기 제2분사배관(130)은 90°이격되게 위치하도록 연결된다.

즉 상기 배관연결부재(140)의 일측에는 상기 제1분사배관(120)이 연결되고 타측에는 상기 제2분사배관(130)이 연결되어 상기 제1분사배관(120)과 상기 제2분사배관(130)을 상호연결한다.

이하 상기의 구성을 가진 본 발명에 따른 사용후연료저장조(10)의 충수를 위한 조립식 충수장치(100)의 조립과정을 상세히 설명한다.

먼저 다수개의 배관거치대(110)를 사용후연료저장조(10)의 외측상단에 가로방향과 세로방향을 따라 위치시키고 세로방향에 위치한 배관거치대(110)이 상단에는 다수개의 제1분사배관(120)을 차례로 위치시켜 배관플랜지(123)를 통해 연결시키고 가로방향에 위치한 배관거치대(110)의 상단에는 제2분사배관(130)을 차례로 위치시키고 배관플랜지(123)를 통해 상호 연결되도록 한다.

또한 상기 제1분사배관(120)과 상기 제2분사배관(130)은 배관연결부재(140)를 통해 상호 연결되도록 하며 이때 상기 제1분사배관(120)과 상기 제2분사배관(130)은 상호 90°를 이루도록 한다.

상기와 같은 과정을 거쳐 배관거치대(110)에 제1분사배관(120)과 제2분사배관(130)이 위치하게 되면 배관거치대(110)와 제1분사배관(120) 및 배관거치대(110)와 제2분사배관(130)은 U볼트(150)를 통해 상호 구속시켜 충수장치(100)를 완성한다.

이후 완성된 조립식 충수장치(100)에 외부수원(30)을 통해 보충수를 공급하여 사용후연료저장조(10)에 보충수를 채우게 되며 이때 외부수원(30)과 연결된 호스(31)가 배관연결부재(140)와 연결되어 외부수원(30)이 배관연결부재(140)를 통해 제1분사배관(120)과 제2분사배관(130)에 공급되고 제1분사배관(120)과 제2분사배관(130)에 형성된 분사노즐(121)을 통해 외부수원(30)이 사용후연료저장조(10)에 공급되게 된다.

본 발명의 경우 사용후연료저장조(10)에 배관거치대(110)를 이용하여 다수개의 제1분사배관(120)과 다수개의 제2분사배관(130)을 설치하고 제1분사배관(120)과 제2분사배관(130)이 연결되도록 구성된 조립된 충수장치(100)를 이용하여 사용후연료저장조(10)에 외부수원(30)으로부터 보충수를 분사함으로서 조립식이 아닌 고정식으로 된 충수장치(100)와 같이 핵연료의 교체가 분사장치를 통해 방해받지 않도록 할 뿐만 아니라 보충수가 다양한 방향에서 분사되도록 함으로써 한쪽방향에서만 분사될 경우 발생될 수 있는 핵연료 건전성의 파손을 방지하고 핵분열로 인해 발생된 생성물을 효과적으로 제거하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

10: 사용후 연료저장조 20: 사용후 연료집합체
30: 외부수원 31: 호스
100: 조립식 충수장치 110: 배관거치대
120: 제1분사배관 121: 분사노즐
123,133: 배관플랜지 123a: 관통홀
140: 배관연결부재 150: U볼트

Claims (5)

1. 사용후연료저장조에 냉각수를 공급하는 냉각장치의 오동작시 상기 사용후연료저장조에 보충수를 분사하는 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치에 있어서,
   상기 사용후연료저장조의 외측 상단을 따라 상기 사용후연료저장조의 가로방향과 세로방향으로 위치하도록 구비되는 다수개의 배관거치대;
   상기 사용후연료저장조의 세로방향으로 위치한 상기 배관거치대의 상단에 안착되어 상기 사용후연료저장조에 보충수를 분사하도록 상호연결되는 다수개의 제1분사배관;
   상기 사용후연료저장조의 가로방향으로 위치한 상기 배관거치대의 상단에 안착되어 상기 사용후연료저장조에 보충수를 분사하도록 상호연결되는 다수개의 제2분사배관; 및
   상기 사용후연료저장조의 가장자리에 위치하고 일측에는 상기 제1분사배관이 연결되고 타측에는 상기 제2분사배관이 연결되는 배관연결부재;를 포함하되,
   상기 제1분사배관과 상기 제2분사배관의 일측면에는 보충수의 분사를 위해 다수개의 분사노즐이 구비되고,
   상기 각 제1분사배관과 상기 각 제2분사배관의 양측단에는 배관플랜지가 형성되어 상기 배관플랜지에 형성된 관통홀에 체결부재를 관통시켜 체결함으로써, 상기 각 제1분사배관 및 상기 각 제2분사배관이 연결되며,
   상기 배관거치대와 상기 제1분사배관, 및 상기 배관거치대와 상기 제2분사배관은 유볼트를 통해 상호 구속되는 것을 특징으로 하는 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 배관연결부재에 연결된 상기 제1분사배관과 상기 제2분사배관은 상호 90°이격되게 위치하는 것을 특징으로 하는 사용후연료저장조의 충수를 위한 조립식 충수장치.
   
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