KR101525322B1 - 상부 기체 누출 지연형 안전주입탱크 - Google Patents

상부 기체 누출 지연형 안전주입탱크 Download PDF

Info

Publication number
KR101525322B1
KR101525322B1 KR1020130145598A KR20130145598A KR101525322B1 KR 101525322 B1 KR101525322 B1 KR 101525322B1 KR 1020130145598 A KR1020130145598 A KR 1020130145598A KR 20130145598 A KR20130145598 A KR 20130145598A KR 101525322 B1 KR101525322 B1 KR 101525322B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
safety injection
injection tank
cooling water
plate
partition plate
Prior art date
Application number
KR1020130145598A
Other languages
English (en)
Inventor
주인철
권태순
최기용
송철화
Original Assignee
한국원자력연구원
한국수력원자력 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국원자력연구원, 한국수력원자력 주식회사 filed Critical 한국원자력연구원
Priority to KR1020130145598A priority Critical patent/KR101525322B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101525322B1 publication Critical patent/KR101525322B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/24—Promoting flow of the coolant
    • G21C15/253—Promoting flow of the coolant for gases, e.g. blowers
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/24—Promoting flow of the coolant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

본 발명은 피동형 유량제어기가 구비된 안전주입탱크에 관한 것으로, 특히, 대형냉각재상실사고시 유량전환 이후 안전주입탱크 상부에 충진된 기체가 대유량 유입관을 통해 안전주입탱크 외부로 누출되는 시점을 최대한 지연시키도록 하여 기존 안전주입탱크의 문제점으로 지적되던 탱크 상부기체의 조기누출현상을 최대한 완화시킬 수 있도록 하는 상부기체 누출지연형 안전주입탱크에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은 외주면이 상기 안전주입탱크의 내주면 상에 밀착되어 밀폐가능하게 고정되고, 중심부에는 수직 상방으로 연장된 대유량 유입관이 연결되는 상부판; 상기 상부판보다 작은 직경을 가지도록 형성되며 상기 상부판으로부터 일정거리 이격된 하부 측에 배치되는 분할판; 상기 상부판의 상부에 위치한 냉각수가 하향 이동될 수 있도록 상기 상부판과 분할판 사이를 연결하며 냉각수 유로를 형성하는 복수의 소유량 유입관; 상기 분할판으로부터 이격된 하부 측에 배치되어 상기 분할판과 상호 간에 냉각수가 이동될 수 있는 내측 공간부를 형성하고, 둘레부 일측에는 상기 대유량 유입관을 통해 유입되어 상기 안전주입탱크와 분할판 사이의 통로를 따라 하향 이동되는 냉각수가 다시 상향 유입될 수 있는 적어도 2개 이상의 제1유로가 형성되며, 중심부에는 안전주입탱크를 관통하는 냉각수 방출관이 수직 하방으로 연결되는 하부판; 상기 분할판과 상기 하부판 사이에 배치되며, 상기 하부판의 제1유로와 연통되는 제2유로, 및 상기 소유량 유입관과 연결되는 제3유로가 구비되는 인서트판;을 포함하는 피동형 유량제어기를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

상부 기체 누출 지연형 안전주입탱크{Safety injection tank having function for delaying gas leakage}
본 발명은 비상시 원자로 노심에 공급될 비상노심냉각수의 유량을 제어할 수 있는 피동형 유량제어기가 구비된 안전주입탱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형냉각재상실사고시 대유량에서 소유량으로 유량전환된 이후 안전주입탱크 상부에 충진된 기체가 대유량 유입관을 통해 안전주입탱크 외부로 누출되는 시점을 최대한 지연시키도록 함으로써 기존 안전주입탱크의 문제점으로 지적되던 탱크 상부기체의 조기누출현상을 최대한 완화시킬 수 있도록 하는 상부기체 누출지연형 안전주입탱크에 관한 것이다.
원자력발전소의 대형냉각재상실사고시에 비상노심냉각수를 원자로 노심 부분에 보다 효율적으로 제공하기 위한 방안으로, 사고 초기의 일정 기간에 원자로 노심에 많은 양의 냉각수를 공급하고 이 후에는 적은 양의 냉각수를 장시간 동안 공급할 수 있는 피동형 유량제어기(Fluidic Device)가 설치된 안전주입탱크(SIT: Safety Injection Tank)가 근래에 들어 개발된 바 있다.
이와 같은 피동형 유량제어기가 설치된 안전주입탱크에 관한 일 예는 한국 공개특허 제2002-0036483호에도 상세히 개시되어 있는바, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 안전주입탱크(10)의 내측 하부공간에는 비상시 원자로 노심에 공급될 비상노심냉각수의 유량을 제어할 수 있는 피동형 유량제어기(50)가 구비된다. 그리고, 유량제어기(50)의 하부 측에는 안전주입탱크(10)의 하단을 관통하는 냉각수 방출관(40)이 연결되고, 유량제어기(50)의 상부 측에는 소정 높이까지 수직으로 연장된 대유량 유입관(70)이 연결된다. 또한, 유량제어기(50)의 상면에는 대유량 유입관(70)의 주변으로 복수의 소유량 유입구(30)가 등 간격을 이루며 배치되고, 유량제어기(50) 내부에서 대유량 유입관(70)과 연결되는 4개의 공급유로(21)와 소유량 유입관(30)과 연결되는 4개의 제어유로(31)가 4방향 대칭구조를 가지며 와류실(55)로의 유입방향이 일정한 각도로 서로 마주보도록 형성된다.
이와 같은 구성을 가지는 안전주입탱크(10)는 작동시 탱크 내부로부터 방출되는 냉각수가 2개의 유로를 통해 방출되는데, 사고 초기에 대유량 유입관(70) 및 소유량 유입구(30)를 통해 유입된 냉각수가 유량제어기(50) 내부의 공급유로(21) 및 제어유로(31)를 통해 와류실(55)로 유입된 후 냉각수 방출관의 방출구(40)를 통해 외부로 빠져나가게 되고, 탱크 내의 냉각수 수위가 대유량 유입관(70)의 상단 위치 이하로 떨어지게 되면 대유량 유입관(70)으로 냉각수가 유입되지 않아 유량제어기(50) 내부의 공급유로(21)로 냉각수의 공급이 멈추게 되고 소유량 유입구(30)를 통해 유입된 냉각수만이 유량제어기(50) 내부의 제어유로(31)를 통과하여 와류실(55)로 유입된 후 방출구(40)를 통해 외부로 방출됨으로써 설정된 수위에 의해 피동적인 방법으로 유량의 전환이 이루어지게 되는 것이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 안전주입탱크는, 도 3에서와 같이, 안전주입탱크(10) 내의 수위 하강에 따른 유량 전환 이 후 대유량 유입관(70) 내 수위가 안전주입탱크(10) 내의 수위보다 낮게 유지될 경우, 안전주입탱크(10) 내의 냉각수 수위가 충분히 높은 조건에서도 대유량 유입관(70) 내의 냉각수가 고갈되어 유로를 개방시키게 되고, 이로 인해 안전주입탱크(10)의 상부에 충진된 질소 기체가 대유량 유입관(70)을 통해 유량제어기(50) 내부로 유입되어 소유량 유입관(30)을 통해 유입되는 냉각수와 함께 냉각수 방출관을 통해 조기 방출되는 문제가 있었다. 그리고 이러한 안전주입탱크(10)의 상부 측에 충진된 질소 기체의 조기 누출 현상은 대형냉각재상실사고의 진행과정에 대한 안전 해석 및 예측 결과에 매우 큰 불확실성을 야기시키게 되는 문제로 작용한다.
이와 같은 안전주입탱크 내 질소 기체의 조기 누출 문제를 방지하기 위하여 한국 특허공개 제2005-0009401호의 "피동형 유량조절기구용 기체 누출 방지장치를 구비한 차세대 안전주입탱크", 특허등록 제945019호의 "중력구동 유량제어기를 구비한 안전주입탱크", 특허등록 제1020785호의 "원자로용 비상노심냉각수 안전주입탱크" 등에서는 수위 하강에 따른 비상노심냉각수의 유량 전환이 이루어진 이후 중력 및 부력을 이용한 피동적 방법을 사용하여 대유량 유입관을 강제 밀폐시킴으로써 대유량 유입관을 통한 질소 기체 누출을 방지하는 기술을 제시하였다.
그러나, 원자력발전소의 안전주입탱크의 특성상 내부 구조물에 대한 주기적 점검이 불가능하기 때문에 상기 특허문헌들에서 제시한 별도의 구동부품을 통해 대유량 유입관을 강제로 밀폐하는 방식이 적용된 안전주입탱크를 실제 원자력발전소에 적용하기 위해서는 원자력발전소의 수명 기간인 60년 동안 구동 부품이 고장 없이 작동해야 함을 사전에 충분히 입증해야만 한다.
특히, 만약에 어떠한 특정 이유로 인해 대유량 유입관이 밀폐된 상태에서 안전주입탱크가 작동하게 될 경우, 사고 초기부터 대유량 유입구가 밀폐된 상태에서 안전주입탱크가 작동되는 문제를 야기시킬 수 있고, 이로 인해 원자로 노심 냉각에 요구되는 냉각수의 양보다 훨씬 작은 양의 냉각수만이 공급될 수 밖에 없는 문제를 발생시키게 된다. 이와 같은 경우, 안전주입탱크 상부 기체의 조기 누출에 의해 야기되는 해석 및 예측 결과의 불확실성과는 비교할 수도 없는 매우 치명적인 사고 상황으로 발전할 수 있는 심각한 문제점을 불러올 수 있다. 따라서, 구동부품이 필요로 하지 않으면서도 안전주입탱크 상부 기체의 누출 시점을 최대한 지연할 수 있는 새로운 기술 개발이 절실히 필요한 실정이다.
한국 특허공개 제2002-0036483호, 특허출원 제2000-3774호, 특허공개 제2005-0009401호, 특허등록 제945019호, 특허등록 제1020785호, 일본 특개평4-328494호,
이에, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 피동형 유량제어기를 구비한 안전주입탱크에 있어 대유량 유입관의 강제 밀폐를 위한 별도의 구동부품 설치 없이도 안전주입탱크 내의 상부 기체의 대유량 유입관을 통한 누출 시점을 최대한 지연시킬 수 있도록 함으로써 안전주입탱크의 성능 안전성을 크게 향상시킬 수 있고 최상의 작동 신뢰도 확보를 가능케 하는 상부 기체 누출 지연형 안전주입탱크를 제공하는 데에 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 상부기체누출 지연형 안전주입탱크는, 외주면이 상기 안전주입탱크의 내주면 상에 밀착되어 밀폐가능하게 고정되고, 중심부에는 수직 상방으로 연장된 대유량 유입관이 연결되는 상부판; 상기 상부판보다 작은 직경을 가지도록 형성되며 상기 상부판으로부터 일정거리 이격된 하부 측에 배치되는 분할판; 상기 상부판의 상부에 위치한 냉각수가 하향 이동될 수 있도록 상기 상부판과 분할판 사이를 연결하며 냉각수 유로를 형성하는 복수의 소유량 유입관; 상기 분할판으로부터 이격된 하부 측에 배치되어 상기 분할판과 상호 간에 냉각수가 이동될 수 있는 내측 공간부를 형성하고, 둘레부 일측에는 상기 대유량 유입관을 통해 유입되어 상기 안전주입탱크와 분할판 사이의 통로를 따라 하향 이동되는 냉각수가 다시 상향 유입될 수 있는 적어도 2개 이상의 제1유로가 형성되며, 중심부에는 안전주입탱크를 관통하는 냉각수 방출관이 수직 하방으로 연결되는 하부판; 상기 분할판과 상기 하부판 사이에 배치되며, 상기 하부판의 제1유로와 연통되는 제2유로, 및 상기 소유량 유입관과 연결되는 제3유로가 구비되는 인서트판;을 포함하는 피동형 유량제어기를 구비한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하부판은, 상기 분할판으로부터 일정거리 이격된 하부 측에 평행하게 배치되며, 그 둘레부 일측에는 상기 제1유로가 형성되고, 중심부에는 냉각수 방출관과 연결되어 냉각수가 하향 방출되는 방출구가 형성된 바닥부와; 상기 바닥부의 둘레에 수직으로 세워져 형성되어 상기 분할판의 하면과 밀폐가능하게 결합되는 측벽부;를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 하부판에는, 상기 바닥부로부터 일정거리 이격된 하부 측에 배치되어 상기 바닥부와 상호 간에 냉각수가 이동될 수 있는 공간부를 형성하고, 중심부에는 상기 냉각수 방출관이 관통되는 한편 상기 안전주입탱크의 내부 바닥면을 따라 하향 이동되는 냉각수가 상향 유입될 수 있는 중심부 유입공이 형성된 연장가이드가 추가적으로 설치될 수 있다.
이때, 상기 연장가이드의 바닥면은 상기 안전주입탱크의 바닥면과 대응하는 반구 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 상부 기체 누출 지연형 안전주입탱크에 따르면, 대유량 유입관을 통해 안전주입탱크의 하단으로 유입된 냉각수 수위가 유량제어기의 하부판 연장 가이드의 하단까지 낮아지는 시점까지 상부 기체의 누출을 최대한 지연시킬 수 있기 때문에 종래의 안전주입탱크의 문제점이었던 상부 기체의 조기 누출로 인한 대형냉각재상실사고의 진행과정에 대한 예측결과의 불확실성을 최소화할 수 있고 안전주입탱크의 성능 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 비상노심냉각수의 효율적 사용을 통해 안전주입계통을 단순화시킬 수 있는 장점이 있고, 특히, 상부 기체의 조기 누출 방지를 위하여 기존과 같은 특정의 구동 부품 사용 없이도 상부 기체의 조기 누출을 최대한 지연시킬 수 있기 때문에 구동부품의 오작동에 의한 원자로 노심의 치명적 손상 우려를 미연에 방지할 수 있으며, 아울러 안전주입탱크의 최상의 작동 신뢰도를 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 안전주입탱크 상부의 기체가 내부에 저장된 냉각수의 수위가 충분히 높은 조건에서도 미리 누출되어 대형냉각재상실사고의 진행과정에 대한 안전해석 및 예측 결과에 매우 큰 불확실성을 야기시켰던 종래의 문제점을 완전하게 극복할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 피동형 유량제어기가 설치된 안전주입탱크를 도시한 종단면도.
도 2는 종래기술에 의한 냉각수의 고유량 및 저유량 배출운전시 유량제어기의 작동원리를 비교 도시한 횡단면도.
도 3은 종래기술에 의한 안전주입탱크 내의 냉각수 수위 하강에 따른 유량전환 시점 이후 상부 기체 누출 과정을 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 상부기체 누출지연형 안전주입탱크의 주요부 구성을 보여주는 분리 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 상부기체 누출지연형 안전주입탱크의 부분 절개 사시도.
도 6은 안전주입탱크의 대유량 유입관 내부의 수위 하강시 연장 가이드 하단 상부측에 위치한 냉각수에 의해 상부 기체의 누출이 차단 및 지연되는 모습을 설명하는 예시도.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 상부기체 누출지연형 안전주입탱크의 주요부 구성을 보여주는 분리 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 안전주입탱크의 각 구성부를 결합하여 부분 절개한 부분 절개 사시도이다. 그리고, 도 6은 안전주입탱크의 대유량 유입관 내부의 수위 하강시 연장 가이드 하단 상부측에 위치한 냉각수에 의해 상부 기체의 누출이 차단 및 지연되는 모습을 보여주는 예시도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 상부기체 누출지연형 안전주입탱크(200)는 대형냉각재상실사고시 원자로 노심 냉각에 필요한 비상노심냉각수(이하 ' 냉각수' 라고 함)를 피동 제어하여 안정적으로 공급해주도록 하는 피동형 유량제어기(100)를 구비한다.
상기 피동형 유량제어기(100)는 안전주입탱크(200)의 내측 하단에 설치되며, 크게 상부판(110), 분할판(120), 인서트판(150), 하부판(140)으로 구성된다.
구체적으로, 상부판(110)은 원판 형태로 이루어지며 안전주입탱크(200)의 바닥면으로부터 소정거리 떨어진 상부 측에 배치된다. 이때, 상부판(110)의 외주면은 안전주입탱크(200)의 내주면 상에 밀착 용접되어 상부판(110)과 안전주입탱크(200) 사이의 틈새로 냉각수의 유,출입이 이루어지지 않도록 밀폐가능하게 고정된다.
그리고, 상부판(110)의 중심부 상단에는 안전주입탱크(200) 내의 냉각수가 대량으로 유입될 수 있도록 수직 상방으로 일정높이까지 연장된 대유량 유입관(210)이 연결된다.
분할판(120)은 상부판(110)과 같은 원판 모양을 형성하며 상부판(110)으로부터 일정거리 이격된 하부 측에 평행하게 배치된다. 이러한 분할판(120)은 상부판(110)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되어, 안전주입탱크(200)의 내주면과 분할판(120)의 외주면 사이에 형성된 공간을 통해 냉각수의 하향 유동이 이루어질 수 있도록 구비된다.
그리고 상부판(110)과 분할판(120) 사이에는 상부판(110) 위에 위치한 냉각수를 분할판(120)의 하부 측에 소유량으로 공급 가능하도록 대유량 유입관(210)보다 작은 직경을 갖는 복수의 소유량 유입관(130)이 설치된다.
이러한 소유량 유입관(130)은 복수 개가 등 간격을 이루며 대유량 유입관(210) 주위를 둘러싸는 형태로 배치되고 상부판(110)과 분할판(120) 사이를 연결하며 냉각수가 하향 유동될 수 있는 냉각수 통로를 제공한다.
한편, 하부판(140)은 분할판(120)으로부터 일정거리 이격된 하부 측에 배치되어 상기 분할판(120)과 하부판(140) 사이에 형성된 내측 공간부를 통해 냉각수의 유동이 이루어질 수 있도록 구비된다.
이러한 하부판(140)은 분할판(120)과 평행하게 배치되는 바닥부(141)와, 바닥부(141)의 둘레에 수직으로 세워져 분할판(120)의 하면에 결합되는 측벽부(142)와, 상기 측벽부(142)가 위치한 바닥부(141)로부터 하부 측으로 연장 형성되며 냉각수의 이동을 가이드하는 연장 가이드(143)를 포함하여 구성된다.
여기서, 바닥부(141)는 분할판(120)과 대응되는 직경을 가지며 분할판(120)으로부터 소정거리 이격된 하부측에 평행하게 배치되고 분할판(120)과 바닥부(141) 사이에 냉각수가 이동될 수 있는 공간을 제공한다.
그리고, 상기 바닥부(141)의 둘레 일측에는 대유량 유입관(210)을 통해 유입되어 안전주입탱크(200)의 내부 둘레를 따라 하향 이동된 냉각수가 다시 바닥부(141) 상측 공간으로 상향 유입될 수 있도록 복수의 제1유로(144)가 형성된다.
이때, 상기 제1유로(144)는 복수 개(실시 예에서는 4개)가 상호 등 간격을 이루며 이격되어 서로 대칭되는 형태로 배치된다.
그리고, 바닥부(141)의 중앙에는 냉각수가 방출되는 방출구(147)가 형성된고, 상기 방출구(147)는 안전주입탱크(200)의 바닥면(230)을 수직으로 하향 관통하는 냉각수 방출관(220)과 연결된다.
또한, 측벽부(142)는 바닥부(141)의 가장자리 상면에 수직으로 세워지도록 형성되어 분할판(120)의 하면에 밀폐가능하게 결합된다. 이에 따라, 분할판(120)과 바닥부(141) 사이의 내측 공간은 상기 측벽부(142)에 의해 밀폐된 상태로 유지된다.
한편, 연장 가이드(143)는 안전주입탱크(200)의 바닥면(230)과 대응되는 반구형 형상을 이루며 바닥부(141)의 가장자리 하면으로부터 하향으로 연장 형성된다.
이러한 연장 가이드(143)는 바닥부(141)로부터 소정거리 이격된 하부 측에 배치되어 상기 바닥부(141)와 상기 연장 가이드(143) 사이로 냉각수가 이동될 수 있는 이동 공간을 형성한다.
그리고, 연장 가이드(143)의 중심부에는 바닥부(141)의 중앙 하단에 연결된 냉각수 방출관(220)이 관통되는 한편 상기 안전주입탱크(200)의 내부 바닥면(230)을 따라 하향 이동되는 냉각수가 바닥부(141)와 연장 가이드(143) 사이에 형성된 공간으로 다시 상향 유입될 수 있도록 중심부 유입공(148)이 형성된다.
따라서, 연장 가이드(143)의 중심부 유입공(148)을 통해 상향 유입된 냉각수는 바닥부(141)와 연장 가이드(143) 사이에 형성된 공간을 통해 이동된 후 상기 바닥부(141)의 둘레에 형성된 복수의 제1유로(144)를 통해 다시 상향 유입될 수 있도록 되어 있다.
한편, 인서트판(150)은 분할판(120)과 하부판(140) 사이에 배치되어 냉각수 방출관(220)으로 방출되는 냉각수의 유동을 제어하도록 한다.
즉, 상기 인서트판(150)은 분할판(120)과 하부판(140)의 바닥부(141) 사이에 설치되며, 내측에는 바닥부(141)에 형성된 제1유로(144)와 연통되는 복수의 제2유로(145)가 형성되고 소유량 유입관(130)과 연통되는 복수의 제3유로(146)가 형성된다.
이러한 제2유로(145) 및 제3유로(146)의 형태는 4방향 대칭구조를 갖도록 형성되며 중앙에 위치한 와류실(160)로의 냉각수 유입방향이 일정한 각도로 서로 마주보도록 형성된다.
따라서, 안전주입탱크(200)가 작동된 후 탱크로부터 빠져나가는 냉각수는 2개의 경로를 통과하여 외부로 빠져나가게 되는데, 먼저, 대유량 유입관(210)을 통해 유입된 냉각수는 상부판(110)과 분할판(120) 사이에 형성된 공간을 따라 이동하여 분할판(120)의 외측 둘레에 형성된 공간을 통해 다시 하방으로 이동하여 안전주입탱크(200)의 바닥면(230)을 따라 하향 이동된 후, 연장 가이드(143)의 중심부 유입공(148)을 통해 다시 상향으로 유입되어 바닥부(141)에 형성된 제1유로(144)를 지나 인서트판(150)의 제2유로(145)를 통과하여 와류실(160)로 들어와 방출구(147)로 빠져나가게 되는 방출 경로(제1방출경로)를 가지게 되고, 소유량 유입관(130)을 통해 유입된 냉각수는 그 직하방에 위치한 인서트판(150)의 제3유로(146)를 통과하여 와류실(160)로 들어와 방출구(147)로 빠져나가는 방출 경로(제2방출경로)를 가지게 된다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 안전주입탱크(200)는 탱크 내부의 냉각수 수위가 대유량 유입관(210)의 상단 높이보다 높은 경우에는 대유량 유입관(210)과 소유량 유입관(130)을 통해 각각 유입된 냉각수가 전술된 제1 및 제2 냉각수 방출경로를 통해 분할판(120)과 바닥부(141) 사이의 와류실(160)로 들어와 방출구(147)를 통해 외부로 빠져나가게 됨으로써 냉각수의 대유량 방출이 이루어지게 되고, 안전주입탱크(200) 내부의 냉각수 수위가 대유량 유입관(210)의 상단 높이에 도달하는 시점이 되는 유량전환시에는 대유량 유입관(210)을 통한 냉각수의 유입이 멈추고 소유량 유입관(130)을 통해서만 냉각수가 유입되어 제2방출경로를 거쳐 와류실(160)의 방출구(147)를 통해 외부로 빠져나가게 됨으로써 소유량의 냉각수를 장시간 동안 원자로 노심에 공급할 수 있게 된다.
여기서, 안전주입탱크(200) 내의 냉각수 수위 하강에 따른 냉각수의 유량 전환이 이루어진 후 대유량 유입관(210) 내의 냉각수가 수위가 안전주입탱크(200) 내의 냉각수 수위보다 낮게 유지되는 경우 안전주입탱크(200)의 상부에 충진된 질소 기체가 대유량 유입관(210)을 통해 유량제어기(100) 내부로 유입될 우려가 있는데, 이때, 대유량 유입관(210)을 통해 유입된 냉각수 수위가 피동형 유량제어기(100) 하부의 반구형 연장 가이드(143) 최하단(중심부 유입공(148)이 형성된 지점)에 도달하기 전까지는 대유량 유입관(210)을 통한 안전주입탱크(200) 상부 기체의 누출이 발생하지 않는다.
이와 같이 대유량 유입관(210)을 통해 안전주입탱크(200) 하단으로 유입된 냉각수 수위가 하부판(140)의 연장 가이드(143) 하단까지 낮아지는 시점까지 상부 기체의 누출을 최대한 지연시킬 수 있기 때문에 종래의 안전주입탱크의 문제점이었던 상부 기체의 조기 누출로 인한 대형냉각재상실사고의 진행과정에 대한 예측결과의 불확실성을 최소화할 수 있고, 안전주입탱크의 성능 안전성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 비상노심냉각수의 효율적 사용을 통해 안전주입계통을 단순화시킬 수 있고, 특히, 상부 기체의 조기 누출을 방지하고자 안전주입탱크 내에 대유량 유입관을 개폐하는 별도의 구동부품을 사용할 필요 없이 상부 기체의 조기 누출을 최대한 지연시킬 수 있기 때문에 구동부품의 오작동에 의한 원자로 노심의 치명적 손상 우려를 미연에 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
100 : 유량제어기 110 : 상부판
120 : 분할판 130 : 소유량 유입관
140 : 하부판 141 : 바닥부
142 : 측벽부 143 : 연장 가이드
144 : 제1유로 145 : 제2유로
146 : 제3유로 147 : 방출구
148 : 중심부 유입공 150 : 인서트판
160 : 와류실 200 : 안전주입탱크
210 : 대유량 유입관 220 : 냉각수 방출관

Claims (4)

  1. 안전주입탱크의 내주면 상에 밀폐가능하게 고정되는 상부판;
    상기 상부판으로부터 일정거리 이격된 하부 측에 배치되는 분할판;
    상기 분할판으로부터 이격된 하부 측에 배치되며, 일측에 적어도 2개 이상의 제1유로가 형성되고, 중심부에는 상기 안전주입탱크를 관통하는 냉각수 방출관이 연결되는 하부판;
    상기 분할판과 상기 하부판 사이에 배치되는 인서트판;을 포함하여 이루어지되,
    상기 안전주입탱크의 내부 바닥면을 따라 하향 이동되는 냉각수가 상향 유입될 수 있는 중심부 유입공이 형성된 연장가이드의 바닥면이 상기 안전주입탱크의 바닥면과 대응하는 반구 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 상부기체누출 지연형 안전주입탱크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하부판은,
    상기 분할판으로부터 일정거리 이격된 하부 측에 평행하게 배치되며, 그 둘레부 일측에는 상기 제1유로가 형성되고, 중심부에는 냉각수 방출관과 연결되어 냉각수가 하향 방출되는 방출구가 형성된 바닥부와;
    상기 바닥부의 둘레에 수직으로 세워져 형성되어 상기 분할판의 하면과 밀폐가능하게 결합되는 측벽부;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 상부 기체 누출 지연형 안전주입탱크.
  3. 제2항에 있어서, 상기 연장가이드는 상기 바닥부로부터 일정거리 이격된 하부 측에 배치되어 상기 바닥부와 상호 간에 냉각수가 이동될 수 있는 공간부를 형성하고, 상기 연장가이드의 중심부에는 상기 냉각수 방출관이 관통되는 것을 특징으로 하는 상부기체누출 지연형 안전주입탱크.
  4. 삭제
KR1020130145598A 2013-11-27 2013-11-27 상부 기체 누출 지연형 안전주입탱크 KR101525322B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130145598A KR101525322B1 (ko) 2013-11-27 2013-11-27 상부 기체 누출 지연형 안전주입탱크

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130145598A KR101525322B1 (ko) 2013-11-27 2013-11-27 상부 기체 누출 지연형 안전주입탱크

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101525322B1 true KR101525322B1 (ko) 2015-06-03

Family

ID=53505233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130145598A KR101525322B1 (ko) 2013-11-27 2013-11-27 상부 기체 누출 지연형 안전주입탱크

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101525322B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102172838B1 (ko) 2019-08-09 2020-11-02 한국수력원자력 주식회사 원자로 가압가스 주입 방지를 위한 볼밸브가 포함된 안전주입탱크

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020036483A (ko) * 2000-11-10 2002-05-16 장인순 피동 작동 2단 유량전환 방법 및 장치
KR20090100529A (ko) * 2008-03-20 2009-09-24 한국원자력연구원 안전주입탱크
KR20110041187A (ko) * 2009-10-15 2011-04-21 한국수력원자력 주식회사 원자로의 안전주입탱크 유량조절장치
KR20110047407A (ko) * 2009-10-30 2011-05-09 한국전력공사 안전주입탱크

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020036483A (ko) * 2000-11-10 2002-05-16 장인순 피동 작동 2단 유량전환 방법 및 장치
KR20090100529A (ko) * 2008-03-20 2009-09-24 한국원자력연구원 안전주입탱크
KR20110041187A (ko) * 2009-10-15 2011-04-21 한국수력원자력 주식회사 원자로의 안전주입탱크 유량조절장치
KR20110047407A (ko) * 2009-10-30 2011-05-09 한국전력공사 안전주입탱크

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102172838B1 (ko) 2019-08-09 2020-11-02 한국수력원자력 주식회사 원자로 가압가스 주입 방지를 위한 볼밸브가 포함된 안전주입탱크

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101525322B1 (ko) 상부 기체 누출 지연형 안전주입탱크
KR101020785B1 (ko) 원자로용 비상노심냉각수 안전주입탱크
KR20210115851A (ko) 솔레노이드 밸브
JP5169807B2 (ja) 有水式ガスホルダ及び有水式ガスホルダの水封弁遮断方法
JP4685469B2 (ja) ウオータハンマ防止用閉止弁及びそれを用いた放水設備
KR101522223B1 (ko) 파단유량 자동중지장치 및 이를 구비하는 원전
KR20110047407A (ko) 안전주입탱크
US11291993B2 (en) Micro-fluid chip
KR101076499B1 (ko) 원자로의 안전주입탱크 유량조절장치
KR101246908B1 (ko) 액상화물 저장 탱크의 휘발성 유기 화합물 저감 장치
KR101093448B1 (ko) 오일 컨트롤 밸브
KR100556288B1 (ko) 피동형 유량조절기구용 기체 누출 방지장치를 구비한차세대 안전주입탱크
CN209458466U (zh) 一种自动排气阀
KR200385269Y1 (ko) 액체 밀봉식 압력 진공 밸브장치
CN106286857A (zh) 一种新型锅炉连续排污调节阀
US10738898B2 (en) Switching valve
KR101973618B1 (ko) 가스 배관의 씰포트 장치
KR100643123B1 (ko) 초저온 액화가스 기액분리기의 흡입구 분사노즐
KR101269093B1 (ko) 냉온수기의 물 분리대
CN105089096B (zh) 井下减压供水系统
KR102449490B1 (ko) 펌프의 잔여동력에 의한 유체의 초과 이동을 차단하여 유체의 누수에 의한 오염을 방지하고 운용비용을 절감시키는 밸브
KR102173945B1 (ko) 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치
KR102665478B1 (ko) 오염액체용 안전저장탱크
CN102859244B (zh) 具有中心孔的活塞盖
KR101854399B1 (ko) 혼합배관 열성층 완화를 위한 유동제어 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 4