KR101619692B1 - 2-루프 가압경수로형의 증기 발생기의 보온재 장착구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 증기 발생기의 보온재 장착구조는, 원자로(1)에 구비된 증기 발생기로부터 전달되는 고열을 차단하여, 하부측 슬라이딩 베이스의 열팽창 변형을 방지하기 위한 것으로서, 증기 발생기의 스테이 실린더 하부면과 스커트 지지대의 내측 상부면을 따라서 배치되는 보온재, 및 상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분을 따라서 배치되고, 상기 스커트 지지대의 내측 공간으로부터 외측으로 관통하는 다수의 고정 볼트들을 구비하여 스테이 실린더의 하부면에 보온재를 밀착 고정시키는 다수의 조각편으로 이루어진 지지 플레이트를 포함하여 원자로(1)의 운전중 진동에 따른 보온재의 처짐을 방지하도록 구성된다.
본 발명에 의하면, 원자로(1)의 운전중에, 설비 진동에 따른 보온재의 국부적인 처짐을 완벽하게 방지할 수 있으며, 증기 발생기의 고열이 하부의 공기 정체 구역(stagnated air area)을 통해 슬라이딩 베이스로 전달되는 것을 완벽하게 방지하여 슬라이딩 베이스의 열팽창 변형을 최소화시키는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

Description

2-루프 가압경수로형의 증기 발생기의 보온재 장착구조{STRUCTURE FOR FIXING INSULATIONS TO THE STEAM GENERATOR OF PRESSURIZED WATER REACTOR OF 2 LOOP TYPE}
본 발명은 원자로냉각재계통설비에 구비된 증기 발생기를 보온하기 위한 설비에 관한 것으로, 보다 상세히는 원자로 증기 발생기의 스테이 실린더(Stay cylinder) 와 스커트 지지대(skirt support) 부분에서 보온재, 열차단판과 다수의 조각편으로 이루어진 지지 플레이트를 활용하여 증기 발생기의 하부를 따라 보온재를 밀착 고정시킴으로써 원자로의 운전중 진동에 따른 보온재의 처짐을 완벽하게 방지하여 증기 발생기의 고열이 하부의 공기 정체 구역(stagnated air area)을 통해 슬라이딩 베이스로 전달되는 것을 효과적으로 방지하고, 슬라이딩 베이스의 열팽창 변형에 따른 원자로냉각재계통설비의 구조적 진동 발생현상을 방지하기 위한 가압경수로형 원전 증기 발생기의 보온재 장착구조에 관한 것이다.
일반적으로, 원자력 발전소는 국내의 예를 들면, 컨버스천 엔지니어링(Conbustion Engineering :CE)의 시스템플러스 80(한빛 3,4호기), 한국 표준형 원전(한울3,4,5,6호기 및 한빛 5,6호기), OPR1000(신고리 1,2호기), APR1400(신고리 3,4호기, 신울진 1,2호기, UAE 원전 1~4호기), 2-루프 가압경수로(Pressurized Water Reactor)등이 있다.
도 1을 참조하면, 이러한 원자로냉각재계통설비(이하, 간략히 "원자로"라 한다)의 기본 구조가 도시되어 있다.
이와 같은 원자로(1)는 대한민국 등록특허공보 제10-1473665호의 "원자력 발전소의 부품 교체용 배관 지지 장치"에도 기재된 바와 같이, 격납 건물(2) 내에 원자로 냉각재 계통(3: RCS: Reactor Coolant System)이 구비된다.
이와 같은 원자로 냉각재 계통(3)은 원자로를 담고 있는 반응기(5)와, 이에 연결된 두개의 열전달 회로(7)를 가진다.
도 1에서는 두 개의 열전달 회로가 반응기(5)에 병렬로 연결된 것이 도시되어 있다.
각 회로(7)는 증기 발생기(9)와, 반응기(5) 및 증기 발생기(9) 사이에서 냉각재를 순환시키는 적어도 하나의 냉각재 펌프(11)를 포함한다. 각 회로(7)는 3개의 메인 배관을 포함하고, 메인 배관은 대구경으로 마련되며, 회로의 주요 부품과 연결된다. 이에 더하여 회로(7)는 냉각재의 온도 및 압력을 일정하게 유지하도록 하는 가압기(18)를 포함한다.
첫 번째 대구경 배관 또는 고온관(hot leg)(13)은 반응기(5)의 일측과, 증기 발생기(9)의 냉각재 챔버의 흡입부 일측에 연결되어 반응기(5) 내의 노심(core)과 접촉되어 가열된 냉각재를 증기 발생기(9)로 전송한다.
크로스 오버 레그(cross-over leg)로 불리는 순환관(15)은 증기 발생기(9)의 냉각재 챔버의 토출부 일측 및 냉각재 펌프(11)의 와류실 흡입부 일측을 연결한다.
그리고, 저온관(Cold leg)(17)은 냉각재 펌프(11)의 와류실과 반응기(5) 사이를 연결한다. 또한, 증기 발생기(9)에서 냉각되고 냉각재 펌프(11)에 의해 인출된 냉각재는 순환관(15), 저온관(7)을 통하여 반응기(5)로 전송되어 노심을 냉각한다.
이와 같은 원자로(1)에서, 각각의 증기 발생기(9)는, 도 2에 도시된 바와 같은 하부 구조를 갖는다.
즉, 증기 발생기(9)는 고온 상태로 유지되는 스테이 실린더(Stay cylinder)(21)를 구비하고, 그 하부에서 이를 떠받치는 원통형 구조의 스커트 지지대(skirt support)(23)를 구비한다.
이와 같은 스커트 지지대(23)는 그 하부측의 슬라이딩 베이스(30) 상에 스터드 볼트(32)에 의해서 고정되어 지지되며, 이와 같은 슬라이딩 베이스(30)는 포지드 앵커 플레이트(Forged Anchor Plate)(40)와 베어링 플레이트(41)상에 마련된 다수의, 예를 들면 4개의 반구형 슬라이더(42) 상에서 지지되어 원자로(1)의 운전중에 발생하는 열팽창에 대응하여 움직임을 수용하도록 되어 있다.
또한, 이와 같은 증기 발생기(9)는 운전중에 고열이 발생하므로, 이와 같은 고열이 하부의 슬라이딩 베이스(30)로 전달되는 것을 방지하기 위한 보온재(50)를 스테이 실린더(21)의 하부면과, 스커트 지지대(23) 부분에 장착하고 있다.
종래의 보온재 장착구조가 도 3a 및 도 3b에 상세히 도시되어 있다.
즉, 종래의 보온재 장착구조는 도 3a에 도시된 바와 같이, 스테이 실린더(21)의 하부면에 보온재(50)를 전체적으로 배치시키고, 이를 스테이 실린더(21) 측으로 밀착시키기 위하여 열십자형(+)의 지지 암(62)들을 갖는 보온재 지지대(60)를 활용하는 방식이다.
이와 같은 보온재 지지대(60)는 그 하단부가 슬라이딩 플레이트(30)에 고정되고, 상부면은 열십자형의 지지 암(62)들이 보온재(50)를 스테이 실린더(21) 측으로 밀착 지지한다.
또는, 다른 방식으로는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 보온재(50)에 구멍을 형성하고, 고정 부재, 예를 들면 다수의 장착 핀(70)들을 활용하여 보온재(50)를 스테이 실린더(21)의 하부면에 밀착시키는 방식이다.
그러나, 이와 같은 종래의 보온재 장착구조들은, 원자로(1)의 운전중에 발생하는 진동으로 인하여 시간이 경과하면서, 보온재(50)가 국소적으로 하부로 처지는 문제점을 발생시킨다.
즉, 종래의 보온재 장착구조는 보온재(50)를 스테이 실린더(21)의 하부면에 견고히 완전 밀착시키고, 이를 전체적으로 떠받치는 구조가 아니어서 시간이 경과하면서, 보온재(50)의 일부가 하부로 처지고, 스테이 실린더(21)의 하부면을 노출시킨다.
이와 같이 보온재(50)가 처져서 스테이 실린더(21)의 하부면이 노출되면, 이를 통해서 스테이 실린더(21)의 고열이 스커트 지지대(23)의 내측 원통형 공기 정체 구역(stagnated air area)(80)으로 복사 전달되고, 이를 통해서 슬라이딩 베이스(30)를 가열시켜서 심각한 열변형을 초래하는 문제점이 있다.
이에 관련된 문제점이 아래에 상세하게 기재되어 있다.
즉, 원자로(1)의 증기 발생기 스커트 지지대(23)와 슬라이딩 베이스(Sliding Base) 사이(30)의 공기 정체 구역(staganated air area)(80)에 있는 보온재(50)는 원자로의 냉각재 배관의 시공적인 요인과, 진동에 의해 국부적 탈락이 생기게 된다.
원자로 배관의 시공적 요인으로는, 중간관과 증기 발생기 노즐의 최종 연결용접이 용접 수축으로 인해 슬라이딩 베이스(30)와 펌프 수직 지지대에 잔류 하중으로 남게 된다. 이러한 잔류 하중의 결과로서, 용접 수축에 의한 슬라이딩 베이스(30)의 침하가 발생되며, 증기 발생기(9)의 설치 후와, 최종 연결 용접후에는 통상적으로 약 1mm 범위내의 침하가 발생한다.
이러한 침하량이 슬라이딩 베이스(30)에 잔류하는 하중으로 볼 수 있으며, 이러한 잔류 하중은 원자로(1)의 기동 초기에 슬라이딩 베이스(30)에 마찰력을 증가시켜서 횡방향의 미끌림 작동을 저해하는 특성이 있다.
또한, 원자로(1)의 운전 중에 발생하는 진동으로 인하여 보온재(50)에 틈새가 발생하면, 슬라이딩 베이스(30)에 국부적으로 열전달(복사) 현상이 생겨서 열적 변형을 가중시키게 되는데, 통상 보온재(50) 틈새로 약 300℃의 고열이 스테이 실린더(21)로부터 슬라이딩 베이스(sliding base)(30)로 전달되어 열응력을 일으키고, 슬라이딩 베이스(30)의 열적변형 문제점을 야기시킨다.
이러한 열적변형은 원자력 발전소 운전중 발생하는 슬라이딩 베이스(30)의 열팽창에 따른 자유로운 이동을 억제하거나, 증기 발생기(9) 상부의 주변 구조물과 간섭을 발생시키고, 결과적으로 증기 발생기(9)와 냉각재 펌프(11)의 구조적 진동을 유발시키게 된다.
결과적으로, 이러한 구조적 진동은 증기 발생기(9)의 세관 마모(wear)와 진동 응력(vibration stress)을 일으키고, 장주기 운전하면 붕산 누적으로 붕산취화 현상 있는 소구경 배관의 피로를 유발하여 붕산수 누설이 된다.
뿐만 아니라, 슬라이딩 베이스(30)가 열변형되면, 그로 인해 증기 발생기(9)가 기울어져 운전되고, 상온 정지 후에도 부품간의 어긋남 현상이 연이어 나타날 수 있다.
이와 같이 슬라이딩 베이스(30)가 변형되어 수평을 유지 못하면, 증기 발생기(9)가 기울어지고, 결과적으로 원자로 냉각재 펌프(11)와 증기 발생기(9)의 관련 지지 구조물의 변형과 간섭으로 인해 진동응력(Vibration stress)을 더욱 가중시키게 된다.
이러한 진동응력은 증기 발생기(9)의 세관 마모의 원인이 될 뿐만 아니라, 원자로 냉각재 펌프(11)의 내장품 마모, RCS 계통에 연결된 배관에 피로를 가중시켜서 피로 균열을 유발시키는 것이 해외 원자력 발전소 운전중 자주 발생되고 있다.
이러한 상태로 장주기 운전되면, 원자로 냉각재 펌프(11)의 메카니컬 실(mechnical seal)과 소구경 배관의 누설로 이어진다.
따라서, 당 업계에서는 원자로(1)의 구조적 진동으로 인한 증기 발생기(9)의 세관 마모와, 원자로 냉각재 계통 설비의 마모(wear)를 방지할 수 있는 기술 개발이 절실하게 요구되는 실정이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 스커트 지지대(skirt support)에 설치되는 보온재의 지지 구조를 개선하여 보온재 이탈을 방지하는 구조로 보강함으로써, 슬라이딩 베이스(sliding base)과 스커트 지지대(skirt support) 사이의 정체 공기 구역(stagnated air area)에서의 온도 상승을 방지하여 슬라이딩 베이스의 열 변형을 방지할 수 있는 원자로 증기 발생기의 보온재 장착구조를 제공하는 데 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 원자로의 운전중에, 설비 진동에 따른 보온재의 국부적인 처짐을 완벽하게 방지하고, 보온재 틈새를 통하여 증기 발생기의 고열이 하부의 공기 정체 구역(stagnated air area)을 통해 슬라이딩 베이스로 전달되는 것을 효과적으로 방지하며, 슬라이딩 베이스의 열팽창 변형에 따른 원자로(1)의 진동 발생현상을 방지하기 위한 증기 발생기의 보온재 장착구조를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 원자로(1)에 구비된 증기 발생기로부터 전달되는 고열을 차단하여, 하부측 슬라이딩 베이스의 열팽창 변형을 방지하기 위한 보온재 장착구조에 있어서,
증기 발생기의 스테이 실린더 하부면과 스커트 지지대의 내측 상부면을 따라서 배치되는 보온재; 및
상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분을 따라서 배치되고, 상기 스커트 지지대의 내측 공간으로부터 외측으로 관통하는 다수의 고정 볼트들을 구비하여 스테이 실린더의 하부면에 보온재를 밀착 고정시키는 다수의 조각편으로 이루어진 지지 플레이트를 포함하여 원자로(1)의 운전중 진동에 따른 보온재의 처짐을 방지하도록 구성된 원자로 증기 발생기의 보온재 장착구조를 제공한다.
그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 지지 플레이트는 각각, 상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분을 따르는 원호형 구조로 이루어지고, 상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분이 형성하는 원주에 대해, 90도의 원주각도를 구비하며, 4개가 상기 원주 전체에 배치되어 보온재의 테두리 전체를 따라서 고정된 것이다.
또한 본 발명은 바람직하게는, 상기 지지 플레이트는 각각, 상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분이 형성하는 윤곽에 일치하는 만곡형 단면 구조로 기계 가공되어 제작되고, 상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분이 형성하는 원주에 대해, 30도의 원주 각도로 볼트 공이 형성되어 고정 볼트가 장착된 것이다.
그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 고정 볼트는 그 머리부가 상기 스커트 지지대의 내측 공간에 배치되어 상기 스커트 지지대의 내측 공간으로부터 지지 플레이트, 보온재 및 스커트 지지대를 외측으로 관통하도록 배치되고, 상기 스커트 지지대를 관통한 나사부는 스커트 지지대의 외측에서 스커트 지지대의 윤곽에 일치하는 표면을 갖도록 기계 가공된 대구경 와셔가 끼워지고, 너트로 각각 고정된 것이다.
또한 본 발명은 바람직하게는, 상기 보온재는 그 하부면 전체에 밀착하도록 배치된 열 차단판을 추가적으로 구비하고, 상기 열 차단판은 보온재와 지지 플레이트 사이에서 고정 볼트로 고정되어 상기 보온재를 스테이 실린더의 하부면에 밀착시키는 것이다.
그리고 본 발명은 바람직하게는, 상기 열 차단판은 그 테두리가 상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분이 형성하는 윤곽에 일치하는 만곡형 단면의 테두리로 형성되어 지지 플레이트와의 결합시, 그 결합 표면이 상호 일치하여 밀착 결합되는 것이다.
바람직하게는, 상기 슬라이딩 베이스의 표면에 밀착되게 배치된 열 차단판을 더 구비하여, 슬라이딩 베이스로 복사열이 전달되는 것을 방지하도록 구성된다.
본 발명에 의하면, 증기 발생기의 스테이 실린더 하부면과 스커트 지지대의 내측 상부면을 따라서 보온재가 배치되고, 열 차단판과, 다수의 조각편으로 이루어진 지지 플레이트를 이용하여 스테이 실린더의 하부면에 보온재를 밀착 고정시킨다. 또한, 이와 같은 지지 플레이트들은 스커트 지지대의 내측 공간으로부터 외측으로 관통하는 다수의 고정 볼트들과, 스커트 지지대의 외측에서 스커트 지지대의 윤곽에 일치하는 표면을 갖도록 기계 가공된 대구경 와셔 및 너트를 통해서 각각 견고하게 고정된 것이다.
따라서, 본 발명에 의하면, 원자로(1)의 운전중에, 설비 진동에 따른 보온재의 국부적인 처짐을 완벽하게 방지할 수 있으며, 증기 발생기의 고열이 하부의 공기 정체 구역(stagnated air area)을 통해 슬라이딩 베이스로 전달되는 것을 완벽하게 방지하여 슬라이딩 베이스의 열팽창 변형을 최소화시키는 개선된 효과가 얻어질 수 있다.
도 1은 일반적인 원자력 발전소의 원자로(1) 설비 구성을 도시한 설명도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 증기 발생기의 보온재 장착구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a는 종래의 기술에 따른 증기 발생기의 보온재 장착구조에서, 열십자형의 지지 암을 갖는 보온재 지지대가 스테이 실린더의 하부에서 보온재를 지지하는 구조를 도시한 설명도이다.
도 3b는 종래의 기술에 따른 증기 발생기의 보온재 장착구조에서, 보온재에 구멍을 형성하고, 장착 핀들을 활용하여 보온재를 스테이 실린더의 하부면에 밀착시키는 구조를 도시한 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 증기 발생기의 보온재 장착구조를 도시한 결합 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 증기 발생기의 보온재 장착구조의 부품 구성을 각각 도시한 분해 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 증기 발생기의 보온재 장착구조의 부품 중, 보온재, 열 차단판 및 다수의 지지 플레이트들의 구성을 각각 도시한 외관 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 증기 발생기의 보온재 장착구조의 결합 단면을 도시한 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 증기 발생기의 보온재 장착구조(100)는, 도 4 및 도 5에 전체적으로 도시된 바와 같이, 원자로(1)에 구비된 증기 발생기(9)의 하부에서, 증기 발생기(9)로부터 하부로 전달되는 고열을 차단하여, 하부측 슬라이딩 베이스(30)의 열팽창 변형을 효과적으로 방지하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 증기 발생기의 보온재 장착구조(100)는, 원자로 증기 발생기(9)의 스테이 실린더(21) 하부면과 스커트 지지대(23)의 내측 상부면을 따라서 배치되는 보온재(110)를 구비하는데, 이와 같은 보온재(110)는 스테이 실린더(21)의 하부면 전체를 덮는 펠트(felt)형 구조로 이루어질 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 원자로 증기 발생기의 보온재 장착구조(100)는, 상기 보온재(110)의 하부면에 열 차단판(120)을 구비하는데, 이와 같은 열 차단판(120)은 보온재(110)의 하부면에서 그 전체에 밀착하도록 배치된 원판형의 구조이다.
이와 같은 보온재(110)와 열 차단판(120)의 구조가 도 6에 분해도로서, 상세히 도시되어 있다.
즉, 상기 보온재(110)는 스테이 실린더(21)의 원형 하부면에 일치하는 원형 구조로 이루어지고, 열 차단판(120)은 보온재(110)의 하부에서 보온재(110)에 일치하는 원판 구조로 이루어진다.
이와 같은 열 차단판(120)은, 그 테두리(122)가 상기 스테이 실린더(21)와 스커트 지지대(23)의 연결 부분이 형성하는 윤곽에 일치하는 만곡형 단면의 테두리를 형성하는데, 이와 같은 만곡형 단면의 테두리는, 이하에서 설명되는 다수의 지지 플레이트(130) 들과의 결합시, 그 결합 표면이 상호 일치하여 서로 밀착 결합되는 우수한 결과를 얻는다.
또한, 본 발명에 따른 원자로 증기 발생기의 보온재 장착구조(100)는, 상기 스테이 실린더(21)와 스커트 지지대(23)의 연결 부분을 따라서 배치되어 스테이 실린더(21)의 하부면에 보온재(110)를 밀착 고정시키는 다수의 조각편으로 이루어진 지지 플레이트(130)를 포함한다.
이와 같은 지지 플레이트(130)들은 각각 원호형의 만곡된 단면을 갖는 강재로 이루어지는데, 스커트 지지대(23)의 내측 공간으로부터 외측으로 관통하는 다수의 고정 볼트(140)들을 통하여 보온재(110)와 열 차단판(120)을 스테이 실린더(21)의 하부면에 일체로 고정시킨다.
상기 지지 플레이트(130)는 각각, 도 6에 도시된 바와 같이, 원호형의 구조로 이루어지는데, 이러한 원호형 구조의 곡률은 상기 스테이 실린더(21)와 스커트 지지대(23)의 연결 부분을 따르는 원호형 구조, 또는 곡률에 일치한다.
또한, 이러한 지지 플레이트(130)들은 바람직하게는, 상기 스테이 실린더(21)와 스커트 지지대(23)의 연결 부분이 형성하는 원주에 대해, 90도의 원주 각도(θ1)를 구비하며, 4개가 상기 원주 전체에 배치되어 보온재(110)의 테두리 전체를 따라서 고정된다.
그리고 이러한 지지 플레이트(130)는 각각, 상기 스테이 실린더(21)와 스커트 지지대(23)의 연결 부분이 형성하는 윤곽에 일치하는 만곡형 단면 구조로 기계 가공되어 제작된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스테이 실린더(21)와 스커트 지지대(23)의 연결 부분이 형성하는 원주에 대해, 30도의 원주 각도(θ2)로 볼트 공(132)들이 다수 형성되어 고정 볼트(140)가 장착된다.
상기 고정 볼트(140)는 스커트 지지대(23)의 내측 공간으로부터 외측으로 관통하도록 배치되는데, 이와 같은 고정 볼트(140)는 도 7에 단면으로 상세히 도시된 바와 같이, 그 머리부(142)가 상기 스커트 지지대(23)의 내측 공간에 배치되어 상기 스커트 지지대(23)의 내측 공간으로부터 순차적으로 지지 플레이트(130), 보온재(110) 및 스커트 지지대(23)를 외측으로 관통하도록 배치된다.
또한 이와 같은 고정 볼트(140)는 상기 스커트 지지대(23)를 관통한 나사부가 스커트 지지대(23)의 외측에서 와셔(144)와 너트(146)로 고정되며, 이와 같은 와셔(144)는 스커트 지지대(23)의 윤곽에 일치하는 표면을 갖도록 기계 가공된 대구경 와셔(144)로 이루어짐으로써, 고정 볼트(140)의 당김 응력을 효과적으로 분산시키고, 너트(146)에 의해서 더욱 안정적으로 고정되어지도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 원자로 증기 발생기의 보온재 장착구조(100)는, 도 5에 분해도로 도시된 바와 같이, 스테이 실린더(21)의 하부면에 보온재(110)를 배치시키고, 열 차단판(120)을 보온재(110)의 하부면에 밀착시킨 다음, 다수의 지지 플레이트(130)들을 열 차단판(120)의 테두리 하부면을 따라서 배치한 다음, 다수의 고정 볼트(140)들을 이용하여 스커트 지지대(23)에 고정시킨다.
이와 같이 다수의 지지 플레이트(130)들을 이용하여 보온재(110)를 고정시키게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 스테이 실린더(21)의 하부면 전체에는 보온재(110)가 열 차단판(120)에 의해서 밀착된 상태이며, 보온재(110)의 테두리(112)는 지지 플레이트(130)들에 의해서 원주방향 전체에 걸쳐서 스테이 실린더(21)와 스커트 지지대(23)의 연결부분에 견고히 고정된다.
또한, 지지 플레이트(130)들을 고정시킨 고정 볼트(140)들은 그 장착 방향이, 스커트 지지대(23)의 내측 공간으로부터 외측으로 관통하도록 배치되기 때문에, 시공 작업이 간편하고, 매우 용이하다.
그리고, 스커트 지지대(23)의 외측에서는 스커트 지지대(23)의 윤곽에 일치하는 표면을 갖도록 기계 가공된 대구경 와셔(144)가 끼워짐으로써, 고정 볼트(140)의 당김 응력을 더욱 효과적으로 분산시키고, 너트(146)에 의해서 더욱 안정적으로 고정되도록 한다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 증기 발생기(9)의 스테이 실린더(21) 하부면에 보온재(110)가 완벽하게 밀착 고정된 상태이기 때문에, 원자로(1)의 운전중에 발생하는 진동에 의해서도 보온재(110)의 국부적인 처짐을 완벽하게 방지할 수 있다.
따라서, 증기 발생기(9)에서 발생된 대략 300℃의 고열이 스테이 실린더(21) 하부의 공기 정체 구역(stagnated air area)으로 복사 전달되는 것을 효과적으로 차단시킬 수 있어서, 슬라이딩 베이스(30)의 가열을 방지하고, 결과적으로 슬라이딩 베이스(30)의 열팽창 변형을 최소화시킬 수 있으며, 원자로(1) 설비의 진동 최소화에 따른 안정적인 가동이 가능한 우수한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 예를 들면, 지지 플레이트(130)들은 4개의 구조가 아닌 다수의 조각편 형태, 2~3 또는 5 이상의 형태로, 스테이 실린더(21)와 스커트 지지대(23)의 연결 부분이 형성하는 원주를 따라서 배치되는 구조일 수 있을 것이다. 또한, 고정 볼트(140)들도 다양한 배치 간격을 통해서 지지 플레이트(130)들을 고정시킬 수 있음은 물론이다. 뿐만 아니라, 열 차단판(120)은 1층의 원판 구조가 설명되었지만, 다수 겹, 또는 다수 층의 판형 구조로 이루어질 수 있음은 물론이다. 또한, 열 차단판을 슬라이딩베이스 표면에 설치하여 슬라이딩 베이스로 복사열이 전달되는 것을 미연에 방지할 수도 있다. 그렇지만 그와 같은 단순한 설계적인 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.
1: 원자로 2: 격납 건물
3: 냉각재 계통 5: 반응기
7: 열전달 회로 9: 증기 발생기
11: 냉각재 펌프 13: 고온관(hot leg)
15: 순환관 17: 저온관(Cold leg)
21: 스테이 실린더 23: 스커트 지지대
30: 슬라이딩 베이스 32: 스터드 앵커
40: 포지드 앵커 플레이트 41: 베어링 플레이트
42: 슬라이더
50: 보온재 60: 보온재 지지대
62: 지지 암 70: 장착 핀
80: 공기 정체 구역 100: 원자로 증기 발생기의 보온재 장착구조
110: 보온재 120: 열 차단판
112,122: 테두리 130: 지지 플레이트
132: 볼트 공 140: 고정 볼트
142: 머리부 144: 와셔
146: 너트 θ1, θ2: 원주 각도

Claims (8)

  1. 원자로(1)에 구비된 증기 발생기로부터 전달되는 고열을 차단하여, 하부측 슬라이딩 베이스의 열변형을 방지하기 위한 보온재 장착구조에 있어서,
    증기 발생기의 스테이 실린더 하부면과 스커트 지지대의 내측 상부면을 따라서 배치되는 보온재; 및
    상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분을 따라서 배치되고, 상기 스커트 지지대의 내측 공간으로부터 외측으로 관통하는 다수의 고정 볼트들을 구비하여 스테이 실린더의 하부면에 보온재를 밀착 고정시키는 지지 플레이트;를 포함하여 원자로(1)의 운전중 진동에 따른 보온재의 처짐을 방지하도록 구성되고,
    상기 지지 플레이트는 다수의 조각편으로 이루어지고, 상기 지지 플레이트는 상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분을 따르는 원호형 구조로 이루어진 것임을 특징으로 하는 증기 발생기의 보온재 장착구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분이 형성하는 원주에 대해, 90도의 원주각도를 구비하며, 4개가 상기 원주 전체에 배치되어 보온재의 테두리 전체를 따라서 고정된 것임을 특징으로 하는 증기 발생기의 보온재 장착구조.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지지 플레이트는 상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분이 형성하는 윤곽에 일치하는 만곡형 단면 구조로 기계 가공되어 제작되고, 상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분이 형성하는 원주에 대해, 30도의 원주 각도로 볼트 공이 형성되어 고정 볼트가 장착된 것임을 특징으로 하는 증기 발생기의 보온재 장착구조.
  5. 제4항에 있어서, 상기 고정 볼트는 그 머리부가 상기 스커트 지지대의 내측 공간에 배치되어 상기 스커트 지지대의 내측 공간으로부터 지지 플레이트, 보온재 및 스커트 지지대를 외측으로 관통하도록 배치되고, 상기 스커트 지지대를 관통한 나사부는 스커트 지지대의 외측에서 스커트 지지대의 윤곽에 일치하는 표면을 갖도록 기계 가공된 대구경 와셔가 끼워지고, 너트로 각각 고정된 것임을 특징으로 하는 증기 발생기의 보온재 장착구조.
  6. 제1항, 제3항, 제4항 및 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 보온재는 그 하부면 전체에 밀착하도록 배치된 열 차단판을 추가적으로 구비하고, 상기 열 차단판은 보온재와 지지 플레이트 사이에서 고정 볼트로 고정되어 상기 보온재를 스테이 실린더의 하부면에 밀착시키는 것임을 특징으로 하는 증기 발생기의 보온재 장착구조.
  7. 제6항에 있어서, 상기 열 차단판은 그 테두리가 상기 스테이 실린더와 스커트 지지대의 연결 부분이 형성하는 윤곽에 일치하는 만곡형 단면의 테두리로 형성되어 지지 플레이트와의 결합시, 그 결합 표면이 상호 일치하여 밀착 결합되는 것임을 특징으로 하는 증기 발생기의 보온재 장착구조.
  8. 제1항, 제3항, 제4항 및 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 슬라이딩 베이스의 표면에 밀착되게 배치된 열 차단판을 더 구비하여, 슬라이딩 베이스로 복사열이 전달되는 것을 방지하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 증기 발생기의 보온재 장착구조.
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