KR101639278B1 - Unit for inspecting nuclear fuel rod and system for inspecting having the same - Google Patents

Unit for inspecting nuclear fuel rod and system for inspecting having the same Download PDF

Info

Publication number
KR101639278B1
KR101639278B1 KR1020140129355A KR20140129355A KR101639278B1 KR 101639278 B1 KR101639278 B1 KR 101639278B1 KR 1020140129355 A KR1020140129355 A KR 1020140129355A KR 20140129355 A KR20140129355 A KR 20140129355A KR 101639278 B1 KR101639278 B1 KR 101639278B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nuclear fuel
fuel rods
ultrasonic
inspection
unit
Prior art date
Application number
KR1020140129355A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160036963A (en
Inventor
윤병식
조찬희
유현주
Original Assignee
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 한국수력원자력 주식회사 filed Critical 한국수력원자력 주식회사
Priority to KR1020140129355A priority Critical patent/KR101639278B1/en
Publication of KR20160036963A publication Critical patent/KR20160036963A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101639278B1 publication Critical patent/KR101639278B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/06—Devices or arrangements for monitoring or testing fuel or fuel elements outside the reactor core, e.g. for burn-up, for contamination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/041—Analysing solids on the surface of the material, e.g. using Lamb, Rayleigh or shear waves
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
    • 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

Abstract

본 발명은 복수 개의 핵 연료봉에 각각 밀착되어 복수 개의 핵 연료봉으로 구성된 핵연료 집합체에 대한 건전성 검사를 수행할 수 있는 핵 연료봉 검사유닛 및 이를 갖는 검사 시스템을 제공하기 위하여, 핵 연료봉의 일측에 배치되며, 일면에 상기 핵 연료봉의 외주면에 밀착되는 밀착홈이 형성된 하우징과 상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 핵 연료봉을 향해 초음파를 송신하는 송신부와 상기 핵 연료봉으로부터의 상기 초음파를 수신하는 수신부를 포함하는 초음파 검사부를 구비하여, 핵 연료봉의 대한 검사 정확도가 향상되고, 복수 개의 핵 연료봉으로 구성된 핵연료 집합체에 대한 건전성 검사를 수행할 수 있어, 건전성 검사 시간의 지연을 해소할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a nuclear fuel rod inspection unit which is in close contact with a plurality of nuclear fuel rods and is capable of performing a soundness test on a nuclear fuel assembly composed of a plurality of nuclear fuel rods and an inspection system having the same, A housing having a contact groove formed on one surface thereof to be in close contact with an outer circumferential surface of the nuclear fuel rod; a housing disposed inside the housing, the housing including a transmitter for transmitting ultrasonic waves toward the nuclear fuel rods, and a receiver for receiving the ultrasonic waves from the nuclear fuel rods It is possible to improve the inspection accuracy of the nuclear fuel rods and to perform the integrity test on the nuclear fuel assemblies composed of a plurality of nuclear fuel rods and to solve the delay of the soundness inspection time.

Figure R1020140129355
Figure R1020140129355

Description

핵 연료봉 검사유닛 및 이를 갖는 검사시스템{UNIT FOR INSPECTING NUCLEAR FUEL ROD AND SYSTEM FOR INSPECTING HAVING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear fuel rod inspection unit,

본 발명은 핵 연료봉 검사유닛 및 이를 갖는 검사 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 핵 연료봉에 대한 검사를 수행하는 핵 연료봉 검사유닛 및 이를 갖는 검사 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a nuclear fuel rod inspection unit and an inspection system having the same, and more particularly, to a nuclear fuel rod inspection unit for performing an inspection on a nuclear fuel rod and an inspection system having the same.

일반적으로 원자력 발전은 원자로 내부의 핵연료에서 핵 분열시 생성되는 에너지를 이용하여 냉각수를 가열하고, 가열된 에너지를 기반으로 증기 발생기에서 2차 계통으로 에너지를 전달한다. 이때, 발생된 증기를 기반으로 증기터빈에서 회전에너지를 변환하여 발전기에서 전기가 생성되도록 한다. 이때, 원자로 내부에 설치된 핵연료는 핵연료 집합체로 구성된다. Generally, nuclear power uses the energy generated by nuclear fission in the nuclear fuel in the reactor, heats the cooling water, and transfers energy from the steam generator to the secondary system based on the heated energy. At this time, based on the generated steam, rotational energy is converted in the steam turbine to generate electricity in the generator. At this time, the nuclear fuel installed inside the reactor is composed of the nuclear fuel assembly.

도 1은 핵연료 집합체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 핵 연료봉의 배열 구조를 나타낸 평면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a nuclear fuel assembly, and FIG. 2 is a plan view showing an arrangement structure of nuclear fuel rods.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 핵연료 집합체(10)는 다수의 열과 행으로 배열되는 복수 개의 핵 연료봉(30)으로 구성될 수 있다. 핵 연료봉(30)은 우라늄을 대략 1mm 두께의 얇은 지르코늄 합금 피복으로 감싸는 구조를 가져, 외력에 의한 손상 및 방사선 누출이 방지되도록 할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the nuclear fuel assembly 10 may include a plurality of nuclear fuel rods 30 arranged in a plurality of rows and columns. The nuclear fuel rod 30 has a structure in which uranium is wrapped with a thin zirconium alloy coating of approximately 1 mm in thickness, thereby preventing damage due to external force and radiation leakage.

여기서, 핵연료 집합체(10)는 원자로 내에 배치됨에 따라 원자로 내의 유체 흐름에 의해 진동이 발생되고, 지지부(50)와의 마모로 핵 연료봉(30)의 피복에 손상이 발생될 수 있다. 핵 연료봉(30)의 피복이 손상될 경우, 핵 연료봉(30)으로부터 고농도의 방사선이 누출되어 냉각수가 오염될 수 있으며, 손상에 따라 핵 연료봉(30)이 파손되어 핵 연료봉(30)이 원자로 내부에서 유동되는 문제점이 발생될 수 있었다.Here, as the nuclear fuel assembly 10 is disposed in the reactor, vibration is generated by fluid flow in the reactor, and wear to the support 50 may cause damage to the coating of the nuclear fuel rod 30. If the coating of the nuclear fuel rods 30 is damaged, the radiation of high concentration may leak from the nuclear fuel rods 30 and the cooling water may be contaminated. As a result, the nuclear fuel rods 30 are broken, There is a possibility that a problem of flowing in the case may occur.

따라서 핵연료 집합체(10)를 주기적으로 검사하여 손상 여부, 즉 핵연료 집합체(10)에 대한 건전성 검사가 수행되어야 한다. 여기서, 핵연료 집합체(10)에 대한 건전성을 검사하는 방법으로는 시핑 검사법, 육안 검사법 및 초음파 검사법이 사용되고 있다.Therefore, the nuclear fuel assembly 10 should be periodically inspected for damage, that is, the integrity inspection of the fuel assembly 10 should be performed. Here, as a method for inspecting the integrity of the fuel assembly 10, a sealing test method, a visual inspection method, and an ultrasonic inspection method are used.

먼저, 시핑 검사법은 핵연료 집합체(10) 단위로 수중에서 검사를 수행하여 핵연료 집합체(10)의 방사능 준위가 높을 경우, 핵연료 집합체(10)를 구성하는 복수 개의 핵 연료봉(30)을 상호 분리하여 재검사가 수행되도록 하여야 한다. 이에, 시핑 검사법은 검사과정이 복잡하고, 핵연료 집합체(10)로부터 방사능 누출이 발생될 경우, 수중의 방사능 준위가 높아지게 되어 이후 검사될 다른 핵연료 집합체에 대한 정밀한 검사를 수행하지 못하는 문제점이 있다.First, in the examination of the nuclear fuel assembly 10 in water, a plurality of nuclear fuel rods 30 constituting the nuclear fuel assembly 10 are separated from each other and re-inspected when the radioactive level of the nuclear fuel assembly 10 is high, Should be performed. Therefore, when the radiation process is complicated and the radiation leakage from the nuclear fuel assembly 10 is generated, the radiation level in the water becomes high, so that there is a problem in that it is not possible to carry out a precise inspection of other nuclear fuel assemblies to be inspected afterwards.

또한, 육안 검사법은 핵 연료봉(30)에 대한 검사를 검사자의 육안으로 확인하며 외형적 형태를 관찰하므로 미세한 파손이나 결함이 발생할 경우 검사 정확도가 떨어지고, 핵연료 집합체(10)의 테두리영역에 배치된 핵 연료봉(30)들에 대한 검사만이 가능하여 핵연료 집합체(10)의 중심영역에 배치된 핵 연료봉(30)들에 대한 검사를 수행할 수 없는 문제점이 있다.In addition, since the naked eye test confirms the inspection of the nuclear fuel rods 30 with the naked eye of the inspector and observes the external shape, when the minute breakage or defect occurs, the accuracy of the inspection is lowered, and the nuclear There is a problem in that it is impossible to perform an inspection for the fuel rods 30 disposed in the central region of the fuel assembly 10 because only the fuel rods 30 can be inspected.

이에, 핵연료 집합체(10)에 대한 검사방법으로는 초음파 검사법이 보편적으로 사용되고 있다. 이러한 핵연료 집합체(10)에 대한 초음파 검사법의 종래 기술은 이미 "대한민국 등록특허공보 제10-1403838호(핵연료봉의 초음파 검사방법 및 시스템, 2014.05.28.)"에 개시된 바 있다.Therefore, ultrasonic inspection is widely used as an inspection method for the nuclear fuel assemblies 10. The prior art of ultrasonic inspection for this fuel assembly 10 has already been disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1403838 (Ultrasonic Inspection Method and System of Nuclear Fuel Rod, May 2014.05.28).

다만, 종래의 초음파 검사법은 검사 기술의 한계로 핵연료 집합체(10)를 핵 연료봉(30) 단위로 검사하여 검사시간이 지연되는 문제점이 있었다. 종래의 초음파 검사법을 살펴보면, 핵 연료봉(30)을 수중에 배치한 상태에서 초음파를 기반으로 핵 연료봉에 대한 파손 여부를 확인할 수 있다. However, in the conventional ultrasonic inspection method, there is a problem that inspection time is delayed due to inspection of the fuel assembly 10 by the nuclear fuel rods 30 due to limitations of the inspection technique. In the conventional ultrasonic inspection method, it is possible to confirm whether or not the nuclear fuel rod 30 is damaged based on the ultrasonic wave while the nuclear fuel rod 30 is placed underwater.

도 3은 종래의 초음파 검사법에서 핵 연료봉의 파손여부 확인방법을 나타낸 개념도이고, 도 4는 종래의 핵 연료봉 검사유닛을 나타낸 사시도이다. 그리고 도 5는 종래의 핵 연료봉 검사유닛을 활용한 핵 연료봉 파손여부의 확인방법을 나타낸 개념도이다.FIG. 3 is a conceptual view showing a method of checking whether a nuclear fuel rod is damaged in a conventional ultrasonic inspection method, and FIG. 4 is a perspective view showing a conventional nuclear fuel rod inspection unit. And FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a method of confirming whether a nuclear fuel rod is broken using a conventional nuclear fuel rod inspection unit.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 건전 핵 연료봉(31)은 피복(33)과 펠렛(35) 사이에 공극이 형성되어 있다. 그러나 훼손 또는 파손이 발생된 핵 연료봉(32. 이하, 불건전 핵 연료봉이라 칭한다.)은 손상 부위로 물이 침투하여 피복(33)과 펠렛(35) 사이의 공극에 물이 존재한다. 이에, 핵 연료봉(30)의 파손은 물의 침투여부를 기반으로 확인할 수 있으며, 이를 확인하기 위하여 초음파 송수신부가 상호 마주하게 배치된 핵 연료봉 검사유닛(50)이 사용된다.3 to 5, the sound nuclear fuel rods 31 are provided with voids between the cover 33 and the pellets 35. As shown in Fig. However, nuclear fuel rods (hereinafter, abbreviated as unhealthy nuclear fuel rods 32), which have been damaged or damaged, have water in the pores between the cover 33 and the pellets 35 due to the penetration of water into the damaged areas. Accordingly, the breakage of the nuclear fuel rod 30 can be confirmed based on whether or not the water is penetrated. To confirm this, the nuclear fuel rod inspection unit 50 in which the ultrasonic transmission / reception units are disposed facing each other is used.

이러한, 종래의 핵 연료봉 검사유닛(50)은 핵 연료봉(30)이 상호 마주하고 있는 초음파 송수신부(51, 53) 사이에 배치된 상태에서 초음파 송수신부(51, 53)가 각각 초음파를 송신 및 수신하여 물의 존재여부를 검사할 수 있다. The conventional nuclear fuel rod inspecting unit 50 is configured such that the ultrasonic transmitting and receiving units 51 and 53 transmit and receive ultrasonic waves in the state where the nuclear fuel rods 30 are disposed between the mutually facing ultrasonic transmitting and receiving units 51 and 53, It can receive and check the presence of water.

즉, 건전 핵 연료봉(31)에서는 피복(33)과 펠렛(35) 사이에 공극이 존재하므로, 초음파 송신부(51)에서 송신된 초음파가 공극에서 전파 및 진행되며 펠렛(35)으로는 전파되지 않는다. 따라서 건전 핵 연료봉(31) 내부에서 산란되는 초음파 에너지의 양이 적어 초음파 수신부(53)로 수신된 초음파의 크기가 상대적으로 클 수 있다. That is, in the sound nuclear fuel rod 31, since there is a gap between the cover 33 and the pellet 35, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitter 51 propagates and propagates in the cavity and is not propagated to the pellet 35 . Therefore, the amount of ultrasonic energy scattered in the sound nuclear fuel rod 31 is small, and the size of the ultrasonic wave received by the ultrasonic receiving unit 53 may be relatively large.

그러나 불건전 핵 연료봉(32)에서는 피복(33)과 펠렛(35) 사이에 물이 존재하므로, 초음파 송신부(51)에서 송신된 초음파가 물을 통과하여 펠렛(35)으로 전파된다. 따라서 초음파 에너지가 줄어들며, 신호의 진폭이 현저하게 감소하게 되어 핵 연료봉(30)에 대한 건전성은 초음파 수신부(53)로 수신된 초음파의 상대적 크기로 검사할 수 있다.However, since water exists between the cover 33 and the pellet 35 in the unauthorized nuclear fuel rod 32, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitter 51 is transmitted to the pellet 35 through the water. Accordingly, the ultrasonic energy is reduced and the amplitude of the signal is remarkably reduced, so that the integrity of the nuclear fuel rod 30 can be checked by the relative size of the ultrasonic waves received by the ultrasonic receiving unit 53.

그러나 종래의 핵 연료봉 검사유닛(50)은 단일의 핵 연료봉(30)에 대한 검사만을 수행할 수 있어 검사시간이 지연되는 문제점이 있었다. 또한, 초음파 송수신부(51, 53)가 상호 마주하도록 정렬되지 않거나 간격의 변화 및 진동이 발생될 경우, 초음파 신호가 변화되어 핵 연료봉(30)에 대한 검사 정확도가 저하되는 문제점이 있었다.
However, the conventional nuclear fuel rod inspection unit 50 can only inspect the single nuclear fuel rod 30, which results in a delay in inspection time. In addition, when the ultrasonic transmitters / receivers 51 and 53 are not aligned so as to face each other, or when the interval and the vibration are changed, the ultrasonic signals are changed and the inspection accuracy of the nuclear fuel rod 30 is deteriorated.

대한민국 등록특허공보 제10-1403838호(핵연료봉의 초음파 검사방법 및 시스템, 2014.05.28)Korean Registered Patent No. 10-1403838 (Ultrasonic inspection method and system of nuclear fuel rod, 2014.05.28)

본 발명의 목적은 복수 개의 핵 연료봉에 각각 밀착되어 복수 개의 핵 연료봉으로 구성된 핵연료 집합체에 대한 건전성 검사를 수행할 수 있는 핵 연료봉 검사유닛 및 이를 갖는 검사 시스템을 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a nuclear fuel rod inspection unit and a testing system having the nuclear fuel rod inspection unit that can closely inspect the integrity of a nuclear fuel assembly composed of a plurality of nuclear fuel rods closely attached to a plurality of nuclear fuel rods.

본 발명에 따른 핵 연료봉 검사유닛은 핵 연료봉의 일측에 배치되며, 일면에 상기 핵 연료봉의 외주면에 밀착되는 밀착홈이 형성된 하우징과 상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 핵 연료봉을 향해 초음파를 송신하는 송신부와 상기 핵 연료봉으로부터의 상기 초음파를 수신하는 수신부를 포함하는 초음파 검사부를 구비한다.The nuclear fuel rod inspection unit according to the present invention comprises a housing disposed on one side of a nuclear fuel rod and having a contact groove formed on one surface thereof to be in close contact with an outer circumferential surface of the nuclear fuel rod and a housing disposed in the housing for transmitting ultrasonic waves toward the nuclear fuel rod, And an ultrasonic inspection unit including a transmitter and a receiver for receiving the ultrasonic waves from the nuclear fuel rods.

상기 핵 연료봉 검사유닛은 상기 핵 연료봉에 인접하는 지지면에 지지되도록 상기 하우징의 타면에 마련되어, 상기 하우징이 상기 핵 연료봉과 상기 지지면 사이에 배치될 때 상기 하우징이 상기 핵 연료봉에 밀착되도록 하는 밀착부를 더 포함할 수 있다.The nuclear fuel rods inspection unit may be provided on the other surface of the housing so as to be supported on a supporting surface adjacent to the nuclear fuel rods so that the housing is in close contact with the nuclear fuel rods when the housing is disposed between the nuclear fuel rods and the support surface. And the like.

상기 밀착부는 판스프링을 포함하는 탄성체로 마련될 수 있다.The adhered portion may be provided as an elastic body including a leaf spring.

상기 핵 연료봉 검사유닛은 상기 하우징의 타면에 인접하도록 배치되어, 상기 초음파 검사부로부터의 상기 초음파가 상기 하우징의 타면을 향하는 것을 차단하는 초음파 차단부를 더 포함할 수 있다. The nuclear fuel rod inspection unit may further include an ultrasonic shielding unit disposed adjacent to the other surface of the housing to block the ultrasonic wave from the ultrasonic inspection unit from being directed to the other surface of the housing.

상기 초음파 차단부는 상기 초음파의 전파 경로를 차단하는 초음파 흡음재로 마될 수 있다.The ultrasonic wave blocking part may be formed of an ultrasonic wave absorbing material that blocks the propagation path of the ultrasonic wave.

상기 송신부와 상기 수신부는 상기 핵 연료봉에 대하여 상기 초음파를 송수신하는 단일의 압전소자로 마련될 수 있다. The transmitting unit and the receiving unit may be provided as a single piezoelectric element that transmits and receives the ultrasonic waves to the nuclear fuel rod.

한편, 본 발명에 따른 검사 시스템은 복수 개의 핵 연료봉을 갖는 핵연료 조립체가 배치되는 수조와 상기 핵 연료봉의 일측에 배치되며 일면에 상기 핵 연료봉의 외주면에 밀착되는 밀착홈이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 배치되며 상기 핵 연료봉을 향해 초음파를 송신하는 송신부 및 상기 핵 연료봉으로부터의 상기 초음파를 수신하는 수신부를 갖는 초음파 검사부를 포함하는 핵 연료봉 검사유닛을 구비하고, 상기 핵 연료봉 검사유닛은 상기 수조 내부에 복수 개로 배치되어 상기 복수 개의 핵 연료봉에 각각 밀착될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an inspection system including a water tank in which a nuclear fuel assembly having a plurality of nuclear fuel rods is disposed, a housing disposed on one side of the nuclear fuel rod and having a contact groove, And an ultrasonic inspection unit disposed in the interior of the tank for transmitting ultrasound waves toward the nuclear fuel rods and having a receiver for receiving the ultrasonic waves from the nuclear fuel rods, And can be closely attached to the plurality of nuclear fuel rods.

상기 검사 시스템은 상기 수조 내부에 배치되어 상기 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛을 지지하며, 상기 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛을 상기 핵연료 조립체에 대하여 이송시키는 구동유닛을 더 포함할 수 있다. The inspection system may further include a driving unit disposed inside the water tub to support the plurality of nuclear fuel rods inspection units and to transfer the plurality of nuclear fuel rods inspection units to the nuclear fuel assembly.

상기 구동유닛은 상기 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛을 각각 지지하는 복수 개의 프레임과, 상기 복수 개의 프레임을 상기 핵연료 조립체를 향해 선형 이송시키는 구동부를 포함할 수 있다.The driving unit may include a plurality of frames each supporting the plurality of nuclear fuel rods inspection units and a driving unit for linearly transporting the plurality of frames toward the nuclear fuel assembly.

상기 검사 시스템은 상기 복수 개의 초음파 검사부와 연동되어, 상기 복수 개의 초음파 검사부로부터 제공되는 상기 복수 개의 핵 연료봉에 대한 초음파 정보를 디스플레이하는 디스플레이 유닛을 더 포함할 수 있다. The inspection system may further include a display unit interfacing with the plurality of ultrasonic inspection units and displaying ultrasound information on the plurality of nuclear fuel rods provided from the plurality of ultrasonic inspection units.

상기 수조는 복수 개의 상기 핵연료 조립체가 저장되는 핵연료 저장조로 마련되고, 상기 핵연료 조립체는 상기 수조의 내부에서 개별적으로 수용될 수 있다.The water tank is provided with a fuel reservoir in which a plurality of the fuel assemblies are stored, and the fuel assemblies can be individually accommodated inside the water tub.

본 발명에 따른 핵 연료봉 검사유닛 및 이를 갖는 검사 시스템은 핵 연료봉에 밀착되어 핵 연료봉의 대한 검사 정확도가 향상되고, 복수 개의 핵 연료봉으로 구성된 핵연료 집합체에 대한 건전성 검사를 수행할 수 있어, 건전성 검사 시간의 지연을 해소할 수 있는 효과가 있다.The nuclear fuel rod inspection unit and the inspection system having the nuclear fuel rod inspection unit according to the present invention can improve the inspection accuracy of the nuclear fuel rods in close contact with the nuclear fuel rods and can perform the integrity test on the nuclear fuel assembly composed of a plurality of nuclear fuel rods, There is an advantage that the delay of the delay time can be eliminated.

이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 핵연료 집합체를 나타낸 사시도이다.
도 2는 핵 연료봉의 배열 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3은 종래의 초음파 검사법에서 핵 연료봉의 파손여부 확인방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 종래의 핵 연료봉 검사유닛을 나타낸 사시도이다.
도 5는 종래의 핵 연료봉 검사유닛을 활용한 핵 연료봉 파손여부의 확인방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛을 나타낸 단면 사시도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 핵 연료봉을 활용한 핵연료 조립체의 검사방법을 나타낸 개념도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛을 나타낸 단면 사시도이다.
도 10은 본 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛을 활용한 건전 핵 연료봉에 대한 검사를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛을 활용한 불건전 핵 연료봉에 대한 검사를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 실시예에 따른 검사 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 실시예에 따른 검사 시스템의 검사챔버를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 실시예에 따른 검사 시스템에서의 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 실시예에 따른 검사 시스템의 디스플레이 유닛에서의 초음파 정보를 나타낸 도면이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 검사 시스템의 디스플레이 유닛에서의 초음파 정보를 나타낸 도면이다.1 is a perspective view showing a nuclear fuel assembly.
2 is a plan view showing an arrangement structure of the nuclear fuel rods.
3 is a conceptual diagram showing a method for confirming whether a nuclear fuel rod is damaged in a conventional ultrasonic inspection method.
4 is a perspective view showing a conventional nuclear fuel rod inspection unit.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a method for confirming whether a nuclear fuel rod is broken using a conventional nuclear fuel rod inspection unit.
6 is a perspective view showing a nuclear fuel rod inspection unit according to the present embodiment.
7 is a cross-sectional perspective view showing a nuclear fuel rod inspection unit according to the present embodiment.
8 is a conceptual view illustrating a method of inspecting a fuel assembly using a nuclear fuel rod according to the present embodiment.
9 is a cross-sectional perspective view showing a nuclear fuel rod inspection unit according to another embodiment.
10 is a view showing a test on a nuclear fuel rods utilizing a nuclear fuel rod inspection unit according to the present embodiment.
11 is a view showing an inspection of an unauthorized nuclear fuel rod utilizing the nuclear fuel rod inspection unit according to the present embodiment.
12 is a conceptual diagram showing an inspection system according to the present embodiment.
13 is a view showing an inspection chamber of the inspection system according to the present embodiment.
14 is a view showing a plurality of nuclear fuel rods inspection units in the inspection system according to the present embodiment.
15 is a diagram showing ultrasonic information in the display unit of the inspection system according to the present embodiment.
16 is a diagram showing ultrasonic information in a display unit of an inspection system according to another embodiment.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be implemented in various forms, and the present embodiments are not intended to be exhaustive or to limit the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know completely. The shape and the like of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings.

또한, 본 실시예에서 설명되는 핵연료 조립체는 도 1에 도시된 바와 같이 복수 개의 핵 연료봉의 배열로 구성되며, 이때, 복수 개의 핵 연료봉은 14*14의 배열, 또는 17*17의 배열로 마련될 수 있으나, 핵 연료봉의 수는 한정하지 않는다.The nuclear fuel assemblies described in this embodiment are formed of a plurality of nuclear fuel rods as shown in FIG. 1, wherein a plurality of nuclear fuel rods are arranged in an array of 14 * 14, or 17 * 17 However, the number of nuclear fuel rods is not limited.

도 6은 본 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛을 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛을 나타낸 단면 사시도이다. 그리고 도 8은 본 실시예에 따른 핵 연료봉을 활용한 핵연료 조립체의 검사방법을 나타낸 개념도이다.FIG. 6 is a perspective view showing a nuclear fuel rod inspection unit according to the present embodiment, and FIG. 7 is a sectional perspective view showing a nuclear fuel rod inspection unit according to this embodiment. And FIG. 8 is a conceptual view illustrating a method of inspecting a nuclear fuel assembly using the nuclear fuel rods according to the present embodiment.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛(100)은 수중에 배치된 핵연료 조립체(10)에 대한 검사를 수행하기 위해 하우징(110), 초음파 검사부(130), 초음파 차단부(150)를 포함할 수 있다.6 to 8, the nuclear fuel rods inspection unit 100 according to the present embodiment includes a housing 110, an ultrasonic inspection unit 130, and an ultrasonic inspection unit 130 for performing inspection of the nuclear fuel assembly 10 placed in water, And an ultrasound shielding unit 150.

먼저, 하우징(110)은 핵 연료봉 검사유닛(100)의 외형을 형성한다. 여기서, 하우징(110)의 내부에는 초음파 검사부(130) 및 초음파 차단부(150)가 배치되는 수용공간이 형성된다.First, the housing 110 forms the outer shape of the nuclear fuel rod inspection unit 100. Here, a housing space in which the ultrasonic inspection unit 130 and the ultrasonic shielding unit 150 are disposed is formed in the housing 110.

그리고 하우징(110)의 일면에는 밀착홈(111)이 형성된다. 여기서, 밀착홈(111)은 핵 연료봉 검사유닛(100)이 핵 연료봉(30)에 대한 건전성 즉, 핵 연료봉(30)의 파손 또는 훼손 여부를 검사할 때 핵 연료봉(30)과 하우징(110)이 밀착되도록 한다. A contact groove 111 is formed on one surface of the housing 110. When the nuclear fuel rods inspection unit 100 checks the integrity of the nuclear fuel rods 30, that is, whether the nuclear fuel rods 30 are broken or damaged, Respectively.

이러한, 밀착홈(111)은 핵 연료봉(30) 외측벽의 곡률에 대응되는 곡률을 갖도록 함몰 형성될 수 있으며, 핵 연료봉(30)과 하우징(110)의 밀착 과정에서 틈이 발생되는 것을 방지한다. 이에, 밀착홈(111)은 초음파 검사부(130)와 핵 연료봉(30)의 초음파 전달이 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.The contact groove 111 may be formed to have a curvature corresponding to the curvature of the outer wall of the nuclear fuel rod 30 to prevent a gap from being formed in the process of closely contacting the nuclear fuel rod 30 and the housing 110. Accordingly, the contact groove 111 can facilitate ultrasonic transmission between the ultrasonic inspection unit 130 and the nuclear fuel rod 30.

한편, 하우징(110)의 타면에는 밀착부(113)가 마련된다. 밀착부(113)는 탄성력을 제공하는 판스프링과 같은 탄성체로 마련될 수 있다. 여기서, 밀착부(113)는 핵 연료봉(30)에 인접하는 지지면에 지지되어 하우징(110)이 핵 연료봉과 지지면 사이에 배치될 경우, 하우징(110)과 핵 연료봉(30)이 밀착되도록 한다. On the other hand, on the other surface of the housing 110, a tight fitting portion 113 is provided. The adhered portion 113 may be provided as an elastic body such as a leaf spring for providing an elastic force. When the housing 110 is disposed between the nuclear fuel rods and the support surface, the housing 110 and the nuclear fuel rods 30 are brought into close contact with each other, do.

다만, 본 실시예서는 핵 연료봉 검사유닛(100)이 핵연료 조립체(10)를 구성하는 복수 개의 핵 연료봉(30) 사이로 반입되어 핵 연료봉(30)에 대한 검사를 수행하는 바, 여기서 지지면은 핵 연료봉(30)에 인접하는 다른 핵 연료봉의 외주면일 수 있다. In this embodiment, however, the nuclear fuel rod inspection unit 100 is carried between the plurality of nuclear fuel rods 30 constituting the nuclear fuel assembly 10 to perform an inspection of the nuclear fuel rods 30, And may be the outer circumferential surface of another nuclear fuel rod adjacent to the fuel rod 30. [

보다 구체적으로, 검사를 수행하기 위한 핵 연료봉 검사유닛(100)의 반입과정을 살펴보면 도 8에 도시된 바와 같이, 핵 연료봉 검사유닛(100)은 복수 개의 핵 연료봉(30) 사이로 반입될 수 있다. 이때, 하우징(110)의 반입방향의 선단은 밀착홈(111)을 향하는 경사면을 가져 복수 개의 핵 연료봉(30) 사이로 용이하게 삽입될 수 있다. More specifically, as shown in FIG. 8, the nuclear fuel rod inspection unit 100 can be brought in between the plurality of nuclear fuel rods 30, as shown in FIG. At this time, the front end of the housing 110 in the loading direction can be easily inserted into the space between the plurality of nuclear fuel rods 30 with an inclined surface facing the contact groove 111.

그리고 하우징(110)이 핵 연료봉(30) 사이에 배치되면, 밀착부(113)는 검사가 수행될 핵 연료봉(30)에 인접하는 다른 핵 연료봉에 지지되며 하우징(110)과 다른 핵 연료봉 사이에서 척력을 발생한다. 이에, 하우징(110)은 핵 연료봉(30)으로 밀착될 수 있으며, 이때 핵 연료봉(30)은 밀착홈(111)에 밀착된 상태로 검사가 진행될 수 있다. When the housing 110 is disposed between the nuclear fuel rods 30, the tightening portion 113 is supported by the other nuclear fuel rods adjacent to the nuclear fuel rods 30 to be inspected and between the housing 110 and the other nuclear fuel rods Repulsive force is generated. Accordingly, the housing 110 can be closely contacted with the nuclear fuel rod 30, and the nuclear fuel rod 30 can be inspected while being in close contact with the contact groove 111.

더불어, 하우징(110)의 후단에는 밀착홈(111)을 향하는 경사면이 형성되어 추후 핵 연료봉 검사유닛(100)이 복수 개의 핵 연료봉(30)으로부터 반출될 경우 하우징(110)이 용이하게 이탈되도록 할 수 있다. In addition, the rear end of the housing 110 is formed with an inclined surface facing the contact groove 111 so that the housing 110 can be easily detached when the subsequent nuclear fuel rod inspection unit 100 is taken out of the plurality of nuclear fuel rods 30 .

한편, 초음파 검사부(130)는 하우징(110) 내측에 배치된다. 초음파 검사부(130)는 핵 연료봉(30)에 대하여 초음파를 송신 및 수신하여 핵 연료봉(30)의 훼손 또는 파손 여부를 감지한다. 여기서, 초음파 검사부(130)는 핵 연료봉(30)을 향해 초음파를 송신하는 송신부와 핵 연료봉(30)으로부터 반사된 초음파를 수신하는 수신부로 마련될 수 있으며, 송신부와 수신부는 단일의 압전소자(131)로 마련될 수 있다. On the other hand, the ultrasonic inspection unit 130 is disposed inside the housing 110. The ultrasonic inspection unit 130 transmits and receives ultrasonic waves to the nuclear fuel rod 30 to detect whether the nuclear fuel rod 30 is damaged or damaged. Here, the ultrasonic inspection unit 130 may be provided as a transmission unit that transmits ultrasonic waves toward the nuclear fuel rod 30 and a reception unit that receives the ultrasonic waves reflected from the nuclear fuel rod 30. The transmission unit and the reception unit may include a single piezoelectric element 131 ).

다만, 이는 본 실시예를 설명하기 위한 하나의 실시예로 초음파 검사부(130)는 도 9에 도시된 바와 같이, 단일의 압전소자가 아닌 송신소자(931)와 수신소자(932)로 마련될 수 있다. 9, the ultrasonic inspection unit 130 may be provided with a transmitting element 931 and a receiving element 932 instead of a single piezoelectric element, as shown in FIG. 9, have.

이러한 초음파 검사부(130)는 핵 연료봉(30)의 일측 즉, 일방향에서 송신 및 수신이 이루어지도록 배치된다. 이에, 핵 연료봉 검사유닛(100)의 이송에서 진동이 발생되더라도 초음파의 송수신 효율이 저하되는 것이 방지될 수 있는 이점이 있다. 또한 송신부와 수신부의 간격 변화가 발생되지 않아 검사 정확도가 향상되는 이점이 있다.The ultrasonic inspection unit 130 is disposed so as to transmit and receive at one side of the nuclear fuel rod 30, that is, in one direction. Therefore, even if vibration is generated in the transport of the nuclear fuel rod inspection unit 100, there is an advantage that the transmission / reception efficiency of the ultrasonic wave can be prevented from being lowered. In addition, there is an advantage that the inspection accuracy improves because the intervals between the transmitter and the receiver do not change.

한편, 초음파 차단부(150)는 초음파 검사부(130)로부터의 초음파가 핵 연료봉(30)의 반대 방향으로 전파되는 것을 차단한다. 여기서, 초음파 차단부(150)는 초음파 검사부(130)와 하우징(110)의 타면 사이에 배치되어 초음파 검사부(130)로부터의 초음파가 하우징(110)의 타면을 향해 전파되는 것이 방지되도록 한다. The ultrasonic wave blocking unit 150 blocks the ultrasonic waves from the ultrasonic wave inspection unit 130 from propagating in the direction opposite to the nuclear fuel rods 30. The ultrasonic shielding unit 150 is disposed between the ultrasonic wave inspection unit 130 and the other surface of the housing 110 to prevent ultrasonic waves from the ultrasonic wave inspection unit 130 from propagating toward the other surface of the housing 110.

이에, 초음파는 핵 연료봉(30)에 인접하는 다른 핵 연료봉으로 진행되는 것이 방지될 수 있다. 이러한 초음파 차단부(150)는 초음파의 전파 경로를 차단할 수 있는 초음파 흡음재로 마련될 수 있으며, 도 7에서는 초음파 차단부(150)가 하우징(110) 내측에 배치되는 것을 설명하고 있으나, 하우징 타면 외측에 배치되어도 무방하다.
Thus, the ultrasonic waves can be prevented from advancing to the other nuclear fuel rods adjacent to the nuclear fuel rods 30. Although the ultrasonic wave shielding unit 150 may be provided as an ultrasonic wave absorbing material capable of shielding the propagation path of the ultrasonic wave, the ultrasonic wave shielding unit 150 is disposed inside the housing 110 in FIG. 7. However, As shown in FIG.

한편, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛을 활용한 핵 연료봉에 대한 검사 방법을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of inspecting a nuclear fuel rod using the nuclear fuel rod inspection unit according to the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 10은 본 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛을 활용한 건전 핵 연료봉에 대한 검사를 나타낸 도면이고, 도 11은 본 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛을 활용한 불건전 핵 연료봉에 대한 검사를 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a view showing a test on a nuclear fuel rod using the nuclear fuel rod inspection unit according to the present embodiment, and FIG. 11 is a view showing an inspection on an unauthorized nuclear fuel rod using the nuclear fuel rod inspection unit according to the present embodiment to be.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 핵 연료봉 검사유닛(100)은 핵 연료봉(30)에 밀착되어 초음파를 기반으로 핵 연료봉(30)에 대한 검사를 수행한다.10 and 11, the nuclear fuel rods inspection unit 100 according to the present embodiment is closely attached to the nuclear fuel rods 30 to perform inspection on the nuclear fuel rods 30 based on ultrasonic waves.

이때, 건전 핵 연료봉(31)의 경우 도 10과 같이 피복(33)과 펠렛(35) 사이에 공극이 존재한다. 이에, 초음파 검사부(130)로부터 송신되는 초음파는 피복(33)을 투과하지 못하고, 전반사된다. 따라서 추후 설명할 디스플레이 유닛(750)에서는 진폭이 큰 반사 신호(S1)가 나타나게 된다.At this time, in the case of the sound nuclear fuel rod 31, there is a gap between the cover 33 and the pellet 35 as shown in FIG. Accordingly, the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic inspection unit 130 can not pass through the coating 33, and are totally reflected. Therefore, a reflection signal S1 having a large amplitude appears in the display unit 750 to be described later.

그러나 불건전 핵 연료봉(32)의 경우 도 11과 같이, 피복(33)과 펠렛(35) 사이에 물이 침투하여 공극에 물에 존재하게 된다. 이에, 물과 피복(33)의 음향 임피던스 차이가 감소하여 초음파의 일부는 피복(33)을 투과하게 되고, 일부는 피복(33)에서 반사하게 된다. 따라서 초음파 검사부(130)에는 피복(33)을 투과한 신호와 반사된 신호 즉 두개의 펄스 신호가 감지되어 디스플레이 유닛(750)에서는 두개의 펄스 신호(S2, S3)가 나타날 수 있다.However, in the case of the unauthorized nuclear fuel rods 32, as shown in FIG. 11, water permeates between the cover 33 and the pellets 35, and the pores are present in the water. Thus, the difference in acoustic impedance between the water and the coating 33 is reduced, so that a part of the ultrasonic waves is transmitted through the coating 33, and a part of the ultrasonic waves is reflected by the coating 33. Therefore, the signal transmitted through the coating 33 and the reflected signal, that is, two pulse signals, are detected in the ultrasonic inspection unit 130, so that two pulse signals S2 and S3 can be displayed in the display unit 750.

즉, 불건전 핵 연료봉(32)의 검사는 건전 핵 연료봉(31)과 비교하여 진폭이 큰 반사 신호(S1)가 표현되던 영역에서는 상대적으로 진폭이 작은 반사 신호(S2)가 나타나고, 더불어 새로운 펄스 신호(S3)가 나타나는 것에 의해 감지할 수 있다. 이에, 검사자는 디스플레이 유닛(750)에 표현되는 펄스 신호를 확인하며, 핵 연료봉(30)에 대한 검사를 수행할 수 있다.
That is, in the inspection of the unexpected nuclear fuel rod 32, a reflection signal S2 having a relatively small amplitude appears in a region where the reflection signal S1 having a large amplitude is expressed as compared with the sound nuclear fuel rod 31, (S3) is displayed. Thus, the inspector can confirm the pulse signal represented in the display unit 750 and perform the inspection on the nuclear fuel rods 30. [

한편, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 검사 시스템에 대해 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the inspection system according to the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 12는 본 실시예에 따른 검사 시스템을 나타낸 개념도이고, 도 13은 본 실시예에 따른 검사 시스템의 검사챔버를 나타낸 도면이다. 그리고 도 14는 본 실시예에 따른 검사 시스템에서의 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛을 나타낸 도면이다.FIG. 12 is a conceptual view showing an inspection system according to the present embodiment, and FIG. 13 is a view showing an inspection chamber of an inspection system according to the present embodiment. And FIG. 14 is a view showing a plurality of nuclear fuel rods inspection units in the inspection system according to the present embodiment.

도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 검사 시스템(1000)은 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛(100), 수조(300), 구동유닛(500) 및 제어유닛(700)을 포함할 수 있다.12 to 14, the inspection system 1000 according to the present embodiment includes a plurality of nuclear fuel rod inspection units 100, a water tank 300, a drive unit 500, and a control unit 700 can do.

먼저, 수조(300)에는 핵연료 조립체(10)가 배치될 수 있다. 여기서, 수조(300)는 복수 개의 핵연료 조립체(10)가 저장되는 핵연료 저장조일 수 있으며, 수조(300)의 내부에는 격벽이 배치되어 복수 개의 핵연료 조립체(10)가 개별 수용되도록 할 수 있다. 여기서, 검사가 요구되는 핵연료 조립체(10)는 최초 수용영역으로부터 이탈되어 수조(300) 내부에 배치된 베이스(20)에 안착될 수 있다.First, the fuel assembly 10 may be disposed in the water tank 300. The water tank 300 may be a nuclear fuel storage tank in which a plurality of fuel assemblies 10 are stored and a plurality of fuel assemblies 10 may be accommodated individually in the water tank 300 by partition walls. Here, the fuel assembly 10 required to be inspected can be seated in the base 20 disposed inside the water tub 300 after departing from the initial receiving area.

이후, 구동유닛(500)이 도 13b에 도시된 바와 같이, 격벽에 지지되어 베이스(20)에 안착된 핵연료 조립체(100)에 대한 검사가 진행되도록 한다. 여기서, 구동유닛(500)은 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛(100)을 지지하여, 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛(100)이 핵연료 조립체(10)에 대하여 이송되도록 할 수 있다. 여기서, 구동유닛(500)은 지지부(510), 구동부(530) 및 프레임(550)을 포함할 수 있다.Then, as shown in FIG. 13B, the drive unit 500 is supported on the partition wall so that the fuel assemblies 100 mounted on the base 20 are inspected. Here, the driving unit 500 may support a plurality of nuclear fuel rod inspection units 100 to allow a plurality of nuclear fuel rod inspection units 100 to be transported to the nuclear fuel assembly 10. Here, the driving unit 500 may include a support portion 510, a driving portion 530, and a frame 550.

먼저, 지지부(510)는 격벽에 지지된다. 그리고 구동부(530)는 지지부(510)의 상단에 배치된다. 여기서, 구동부(530)는 방수모터, 방수 엑츄에이터 등와 같은 구동장치로 마련되어 프레임(550)이 핵연료 조립체(10)를 향해 선형 이송되도록 한다. 그리고 구동부(530)에 연결된 프레임(550)은 복수 개로 마련되어 각각 선단에 핵 연료봉 검사유닛(100)이 연결된다.First, the support portion 510 is supported on the partition wall. The driving unit 530 is disposed at the upper end of the support unit 510. Here, the driving unit 530 is provided as a driving device such as a waterproof motor, a waterproof actuator, or the like, so that the frame 550 is linearly transferred toward the fuel assembly 10. A plurality of frames 550 connected to the driving unit 530 are provided, and the nuclear fuel rods inspection unit 100 is connected to each end of the frame 550.

이에, 프레임(550)은 구동부(530)의 작동에 따라 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛(100)을 핵연료 조립체(10)를 향해 이송시켜, 각각의 핵 연료봉 검사유닛(100)이 핵연료 조립체(10)의 일열에 배치된 복수 개의 핵 연료봉(30) 사이로 반입되도록 한다. 이때, 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛(100)은 제어유닛(700)과 연동되어 일 열에 배치된 복수 개의 핵 연료봉(30)에 대한 검사를 수행하고, 이후 이송되어 다음 열에 배치된 복수 개의 핵 연료봉(30)에 대한 검사를 수행할 수 있다.The frame 550 transfers a plurality of nuclear fuel rod testing units 100 toward the nuclear fuel assembly 10 in accordance with the operation of the driving unit 530 so that each of the nuclear fuel rod testing units 100 can be mounted on the fuel assembly 10, The plurality of nuclear fuel rods 30 disposed in a row of the plurality of nuclear fuel rods 30. At this time, the plurality of nuclear fuel rods inspection units 100 are inspected for a plurality of nuclear fuel rods 30 arranged in a row in cooperation with the control unit 700, and then the plurality of nuclear fuel rods 30 30) can be performed.

한편, 제어유닛(700)은 제어부(710), 초음파 통신부(730) 및 디스플레이 유닛(750)을 포함할 수 있다. Meanwhile, the control unit 700 may include a control unit 710, an ultrasonic communication unit 730, and a display unit 750.

여기서, 제어부(710)는 검사 시스템(1000)의 전반적인 제어를 수행한다. 제어부(710)는 구동부(530)에 연동되어 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛(100)의 이송이 제어되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(710)는 초음파 검사부(130)와 초음파 정보를 송수신하는 초음파 통신부(730)와 연동되어 초음파 검사부(130)로부터의 초음파 정보를 수신할 수 있다. 이때, 제어부(710)에는 초음파 정보가 저장될 수 있으며, 초음파 정보가 디스플레이 유닛(750)을 통해 디스플레이되도록 할 수 있다. 이에, 검사자는 디스플레이 유닛(750)에 통해 복수 개의 핵 연료봉(30)에 대한 초음파 정보를 확인하며, 핵 연료봉(30)에 대한 검사를 수행할 수 있다.
Here, the control unit 710 performs overall control of the inspection system 1000. The control unit 710 may control the transfer of the plurality of nuclear fuel rods inspection units 100 in conjunction with the driving unit 530. The control unit 710 can receive the ultrasound information from the ultrasound inspection unit 130 in conjunction with the ultrasound inspection unit 130 and the ultrasound communication unit 730 that transmits and receives ultrasound information. At this time, the controller 710 may store the ultrasound information, and the ultrasound information may be displayed through the display unit 750. Accordingly, the inspector can confirm ultrasound information on the plurality of nuclear fuel rods 30 through the display unit 750, and can perform an inspection on the nuclear fuel rods 30.

한편, 이하에서는 디스플레이 유닛에 구현되는 초음파 정보에 대하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, ultrasound information implemented in the display unit will be described in detail.

도 15는 본 실시예에 따른 검사 시스템의 디스플레이 유닛에서의 초음파 정보를 나타낸 도면이다.15 is a diagram showing ultrasonic information in the display unit of the inspection system according to the present embodiment.

도 15에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 디스플레이 유닛(750)에서는 복수 개의 핵 연료봉(30)에 대한 초음파 정보가 진폭으로 나타나게 된다. 이에, 검사자는 디스플레이 유닛(750)에 디스플레이되는 진폭을 확인하며 건전 핵 연료봉(31)과 불건전 핵 연료봉(32)을 구분할 수 있다. As shown in FIG. 15, in the display unit 750 according to the present embodiment, the ultrasound information about the plurality of nuclear fuel rods 30 appears as an amplitude. Thus, the inspector can confirm the amplitude displayed on the display unit 750 and distinguish the sound nuclear fuel rods 31 from the abusive nuclear fuel rods 32.

예를 들어, 디스플레이 유닛(750)에는 복수 개의 핵 연료봉(30)에 대한 초음파 정보가 행렬로 나타날 수 있으며 이때, x축은 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛(100)의 이송방향에 따른 행방향에 위치한 복수 개의 핵 연료봉(30)에 대한 정보이고, y축은 열방향에 위치한 복수 개의 핵 연료봉(30)에 대한 정보일 수 있다.For example, in the display unit 750, ultrasound information about a plurality of nuclear fuel rods 30 may be represented as a matrix. In this case, the x-axis represents a plurality of And the y axis may be information on the plurality of nuclear fuel rods 30 located in the column direction.

여기서, 불건전 핵 연료봉(32)이 위치한 영역에서는 건전 핵 연료봉(31)이 위치한 영역에서와는 다른 진폭(P1, P2)이 나타나게 되어, 검사자는 이를 확인하여 불건전 핵 연료봉(32)의 식별할 수 있다. Here, in the region where the unauthorized nuclear fuel rods 32 are located, amplitudes P1 and P2 different from those in the region where the healthy nuclear fuel rods 31 are located appear, and the inspector can identify the unauthorized nuclear fuel rods 32 by identifying them.

다만, 본 실시예에서는 핵 연료봉(30)에 대한 초음파 정보가 디스플레이 유닛(750)에 진폭으로 나타나는 것으로 설명하고 있으나, 도 16에 도시된 바와 같이 초음파 신호에 핵 연료봉 검사유닛(100)의 이동거리를 맵핑하여, B-스캔 신호로 표현하는 바, 불건전 핵 연료봉(32)에 대한 식별(P3)이 보다 용이하도록 할 수 있다.
In this embodiment, the ultrasonic wave information about the nuclear fuel rod 30 appears as an amplitude in the display unit 750. However, as shown in FIG. 16, the moving distance of the nuclear fuel rod inspection unit 100 Is represented as a B-scan signal, so that the identification (P3) for the unexpected nuclear fuel rod 32 can be made easier.

이와 같이, 핵 연료봉 검사유닛 및 이를 갖는 검사 시스템은 핵 연료봉에 밀착되어 핵 연료봉의 대한 검사 정확도가 향상되고, 복수 개의 핵 연료봉으로 구성된 핵연료 집합체에 대한 건전성 검사를 수행할 수 있어, 건전성 검사 시간의 지연을 해소할 수 있는 효과가 있다.As described above, the nuclear fuel rod inspection unit and the inspection system having the nuclear fuel rod inspection unit are in close contact with the nuclear fuel rods to improve the inspection accuracy of the nuclear fuel rods, and can perform the integrity test for the nuclear fuel assembly composed of a plurality of nuclear fuel rods, There is an effect that the delay can be solved.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
One embodiment of the invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

10 : 핵연료 조립체 30 : 핵 연료봉
31 : 건전 핵 연료봉 32 : 불건전 핵 연료봉
100 : 핵 연료봉 검사유닛 110 : 하우징
130 : 초음파 검사부 150 : 초음파 차단부
300 : 수조 500 : 구동유닛
700 : 제어유닛10: nuclear fuel assemblies 30: nuclear fuel rods
31: Sound nuclear fuel rod 32: Unhealthy nuclear fuel rod
100: nuclear fuel rod inspection unit 110: housing
130: Ultrasonic wave inspection part 150: Ultrasonic wave blocking part
300: Water tank 500: Drive unit
700: control unit

Claims (11)

핵 연료봉의 일측에 배치되며, 일면에 상기 핵 연료봉의 외주면에 밀착되는 밀착홈이 형성된 하우징과;
상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 핵 연료봉을 향해 초음파를 송신하는 송신부와 상기 핵 연료봉으로부터의 상기 초음파를 수신하는 수신부를 포함하는 초음파 검사부와;
상기 핵 연료봉에 이웃하는 다른 핵 연료봉에 지지되도록 상기 하우징의 타면에 마련되어, 상기 하우징이 상기 핵 연료봉과 상기 다른 핵 연료봉 사이에 배치될 때 상기 하우징이 상기 핵 연료봉에 밀착되도록 하는 밀착부와;
상기 하우징의 타면에 인접하도록 배치되어 상기 초음파 검사부로부터의 상기 초음파가 상기 다른 핵 연료봉을 향하는 것을 차단하는 초음파 차단부를 포함하고,
상기 송신부와 상기 수신부는
상기 핵 연료봉에 대하여 상기 초음파를 송수신하는 단일의 압전소자로 마련되며,
상기 초음파 차단부는
상기 초음파의 전파경로를 차단하는 초음파 흡음재로 마련되는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 검사유닛.

A housing disposed on one side of the nuclear fuel rods and having a contact groove formed on one surface thereof to closely adhere to an outer peripheral surface of the nuclear fuel rod;
An ultrasonic inspection unit disposed in the housing and including a transmitter for transmitting ultrasonic waves toward the nuclear fuel rods and a receiver for receiving the ultrasonic waves from the nuclear fuel rods;
A contact portion provided on the other surface of the housing so as to be supported by the other nuclear fuel rods adjacent to the nuclear fuel rods so that the housing is brought into close contact with the nuclear fuel rods when the housing is disposed between the nuclear fuel rods and the other nuclear fuel rods;
And an ultrasonic shielding unit disposed adjacent to the other surface of the housing to block the ultrasonic waves from the ultrasonic inspection unit from being directed to the other nuclear fuel rod,
The transmitting unit and the receiving unit
And a single piezoelectric element that transmits and receives the ultrasonic waves to the nuclear fuel rod,
The ultrasonic cut-
Wherein the ultrasonic wave absorbing material is provided as an ultrasonic sound absorbing material for blocking the propagation path of the ultrasonic wave.

삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 밀착부는
판스프링을 포함하는 탄성체로 마련되는 것을 특징으로 하는 핵 연료봉 검사유닛.
The method according to claim 1,
The close-
Wherein the inspecting unit is provided with an elastic body including a leaf spring.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 복수 개의 핵 연료봉을 갖는 핵연료 조립체가 배치되는 수조와;
상기 수조 내부에 배치되어 상기 복수 개의 핵 연료봉 각각에 대하여 동시에 검사를 수행하는 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛을 포함하고,
각각의 상기 핵 연료봉 검사유닛은
상기 핵 연료봉의 일측에 배치되며 일면에 상기 핵 연료봉의 외주면에 밀착되는 밀착홈이 형성되는 하우징과;
상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 핵 연료봉을 향해 초음파를 송신하는 송신부와 상기 핵 연료봉으로부터의 상기 초음파를 수신하는 수신부를 포함하는 초음파 검사부와;
상기 핵 연료봉에 이웃하는 다른 핵 연료봉에 지지되도록 상기 하우징의 타면에 마련되어, 상기 하우징이 상기 핵 연료봉과 상기 다른 핵 연료봉 사이에 배치될 때 상기 하우징이 상기 핵 연료봉에 밀착되도록 하는 밀착부와;
상기 하우징의 타면에 인접하도록 배치되어 상기 초음파 검사부로부터의 상기 초음파가 상기 다른 핵 연료봉을 향하는 것을 차단하는 초음파 차단부를 포함하고,
상기 송신부와 상기 수신부는
상기 핵 연료봉에 대하여 상기 초음파를 송수신하는 단일의 압전소자로 마련되며,
상기 초음파 차단부는
상기 초음파의 전파경로를 차단하는 초음파 흡음재로 마련되는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
A water tank in which a nuclear fuel assembly having a plurality of nuclear fuel rods is disposed;
And a plurality of nuclear fuel rods inspection units disposed in the water tank and performing an inspection for each of the plurality of nuclear fuel rods simultaneously,
Each of said nuclear fuel rod inspection units
A housing disposed at one side of the nuclear fuel rod and having a contact groove formed on one surface thereof to closely contact the outer circumferential surface of the nuclear fuel rod;
An ultrasonic inspection unit disposed in the housing and including a transmitter for transmitting ultrasonic waves toward the nuclear fuel rods and a receiver for receiving the ultrasonic waves from the nuclear fuel rods;
A contact portion provided on the other surface of the housing so as to be supported by the other nuclear fuel rods adjacent to the nuclear fuel rods so that the housing is brought into close contact with the nuclear fuel rods when the housing is disposed between the nuclear fuel rods and the other nuclear fuel rods;
And an ultrasonic shielding unit disposed adjacent to the other surface of the housing to block the ultrasonic waves from the ultrasonic inspection unit from being directed to the other nuclear fuel rod,
The transmitting unit and the receiving unit
And a single piezoelectric element that transmits and receives the ultrasonic waves to the nuclear fuel rod,
The ultrasonic cut-
And an ultrasonic sound absorbing material for blocking the propagation path of the ultrasonic wave.
제 7항에 있어서,
상기 수조 내부에 배치되어 상기 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛을 지지하며, 상기 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛을 상기 핵연료 조립체에 대하여 이송시키는 구동유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
8. The method of claim 7,
Further comprising a drive unit disposed inside the water tub to support the plurality of nuclear fuel rods inspection units and to transfer the plurality of nuclear fuel rods inspection units to the nuclear fuel assembly.
제 8항에 있어서,
상기 구동유닛은
상기 복수 개의 핵 연료봉 검사유닛을 각각 지지하는 복수 개의 프레임와,
상기 복수 개의 프레임을 상기 핵연료 조립체를 향해 선형 이송시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
9. The method of claim 8,
The drive unit
A plurality of frames each supporting the plurality of nuclear fuel rods inspection units,
And a driving unit for linearly feeding the plurality of frames toward the fuel assembly.
제 7항에 있어서,
상기 복수 개의 초음파 검사부와 연동되어, 상기 복수 개의 초음파 검사부로부터 제공되는 상기 복수 개의 핵 연료봉에 대한 초음파 정보를 디스플레이하는 디스플레이 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.
8. The method of claim 7,
Further comprising a display unit interlocked with the plurality of ultrasonic inspection units and configured to display ultrasonic information on the plurality of nuclear fuel rods provided from the plurality of ultrasonic inspection units.
제 7항에 있어서,
상기 수조는
복수 개의 상기 핵연료 조립체가 저장되는 핵연료 저장조로 마련되고,
상기 핵연료 조립체는
상기 수조의 내부에서 개별적으로 수용되는 것을 특징으로 하는 검사 시스템.


8. The method of claim 7,
The water tank
A fuel reservoir for storing a plurality of the nuclear fuel assemblies,
The fuel assembly
And are received separately within the water tank.


KR1020140129355A 2014-09-26 2014-09-26 Unit for inspecting nuclear fuel rod and system for inspecting having the same KR101639278B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140129355A KR101639278B1 (en) 2014-09-26 2014-09-26 Unit for inspecting nuclear fuel rod and system for inspecting having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140129355A KR101639278B1 (en) 2014-09-26 2014-09-26 Unit for inspecting nuclear fuel rod and system for inspecting having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160036963A KR20160036963A (en) 2016-04-05
KR101639278B1 true KR101639278B1 (en) 2016-07-13

Family

ID=55800210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140129355A KR101639278B1 (en) 2014-09-26 2014-09-26 Unit for inspecting nuclear fuel rod and system for inspecting having the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101639278B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019113571A1 (en) * 2017-12-08 2019-06-13 Westinghouse Electric Company Llc Detection apparatus usable in a nuclear reactor, and associated method
KR102196851B1 (en) * 2020-07-06 2020-12-30 임성진 A guide mechanism for inspecting the battery pack by pitch-catch method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06109888A (en) * 1992-09-28 1994-04-22 Nuclear Fuel Ind Ltd Detecting method for failed fuel rod in nuclear fuel assembly
JP3023641B2 (en) * 1993-11-06 2000-03-21 新日本非破壊検査株式会社 Composite longitudinal wave bevel probe for ultrasonic flaw detection of pipe welds
KR0168712B1 (en) * 1995-07-13 1999-04-15 이호림 Ultrasonic probe moving and control apparatus and its method for leaking rod detection
KR101083108B1 (en) * 2009-06-29 2011-11-11 한국전력공사 The inspection apparatus for nuclear fuel rod assembly
KR101403838B1 (en) 2014-02-20 2014-06-03 주식회사 포뉴텍 Ultrasonic inspection method and system for nuclear fuel rods

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160036963A (en) 2016-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8631705B2 (en) Pseudorandom binary sequence apparatus and method for in-line inspection tool
EP3108236B1 (en) Ultrasonic phased array transducer for the nondestructive evaluation (nde) inspection of jet pump riser welds and welded attachments
US7690257B2 (en) Method and device for checking a welding seam present at one of the interior surfaces of a reactor pressure vessel
CA2711894A1 (en) Pipeline inspection apparatus and method using two different ultrasound wavemodes
KR101736641B1 (en) An apparatus and a method for detecting a crack
JP6758083B2 (en) Piping inspection equipment
KR101639278B1 (en) Unit for inspecting nuclear fuel rod and system for inspecting having the same
RU2717382C2 (en) Device for monitoring and measuring defects of welded seam of cylindrical wall and method of using such device
US10527590B2 (en) Apparatus and method for inspecting a pipeline
JP5840084B2 (en) AE position location apparatus and method
KR102644117B1 (en) Ultrasonic phased array transducer device for non-destructive testing of components under test
RU2554323C1 (en) Method of ultrasound depth measurement with high resolution
KR101083108B1 (en) The inspection apparatus for nuclear fuel rod assembly
US20130305826A1 (en) Angle Beam Ultrasonic Probe for Internal Hex Socket Bolts
KR20190128966A (en) Ultrasonic inspection device for baffle former bolt and method for inspecting baffle former bolts using the same
KR101113095B1 (en) Ultrasonic measuring apparatus for nondestructive inspection
Baqué et al. Non destructive examination of immersed structures within liquid sodium
US5118463A (en) Process and device for detecting unsealed fuel pencils in a fuel assembly by means of ultrasonics
KR19990072516A (en) Method and apparatus for ultrasonic inspection of a nuclear fuel rod failure
CN105973996A (en) Ultrasonic detection method for in-service fan main shaft cracks and detection test block
KR19990072474A (en) Method and apparatus for ultrasonic inspection of nuclear fuel rod for fretting and wear within a nuclear fuel assembly
JP2013002823A (en) Tank soundness diagnosis method
KR101450011B1 (en) Inspection Device for Z-Cover of Turbine Rotor Bucket Using Phased-Array Ultrasonic Sensors
JPH07146278A (en) Method and equipment for ultrasonic inspection
US8375795B2 (en) Non-destructive inspection of high-pressure lines

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant