KR101717943B1 - 원자력 시설 기밀도 시험장치 - Google Patents

원자력 시설 기밀도 시험장치 Download PDF

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배희수
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Abstract

본 발명은 원자력 시설 등에서 기밀도 시험이 요구되는 공간에 대해 추적가스 분사와 가스 샘플링 및 추적가스의 농도 분석을 자동으로 수행할 수 있는 원자력 시설 기밀도 시험장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 기밀도 시험장치는 추적가스 공급부(10); 추적가스 분사모듈(200); 추적가스 유입관(30); 내부에 다수의 샘플가스 채취부(110)가 설치되는 기밀도 시험 공간(100); 가스 유출관(40); 가스 샘플링 모듈(300); 및 가스분석기(500)가 순차적으로 연결된 구성을 포함하고, 상기 추적가스 분사모듈(200)과 가스 샘플링 모듈(300) 및 가스분석기(500)를 제어하는 중앙 제어 모듈(400)을 포함하고 있다.

Description

원자력 시설 기밀도 시험장치{Airtight Test Apparatus for Nuclear Facility}
본 발명은 원자력 시설과 같이 유해 물질이 누출될 수 있는 시설에서 운전원이 상주하는 공간의 기밀도를 시험할 수 있는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 추적가스 분사모듈, 가스 샘플링 모듈, 샘플된 가스를 분석하는 가스분석기 및, 상기 각 모듈과 가스분석기의 작동을 제어하는 중앙 제어 모듈을 포함하여 자동으로 추적가스 분사, 샘플가스 채취 및 샘플된 가스를 분석할 수 있도록 구성된 원자력시설 기밀도 시험장치에 관한 발명이다.
원자력 시설에는 중앙제어실과 같이 운전원이 상주하는 공간이 있다. 이처럼 운전원이 상주하는 공간은 원자력 시설에 방사성 물질이나 다른 유해성 물질 또는 연기 등이 누출되는 사고가 발생하더라도 운전원이 상주하는 공간 내부로 유입되는 것을 차단하여 운전원이 시설을 안전하게 운전할 수 있도록 형성되어 있어야 한다. 운전원이 안전하게 상주하기 위해서는 상주 공간이 기본적으로 기밀(氣密) 유지가 가능하도록 설계되어야 하고, 사고가 발생하지 않더라도 기밀 유지가 되는지 여부를 주기적으로 점검하여 만약의 사고에 대비하는 것이 필요하다.
특정 공간의 기밀도를 점검하는 기술로는 등록특허공보 10-0716550호에 나타난 바와 같이 기밀공간(1)과 상기 기밀공간(1)을 둘러싸는 단열공간(21,23)이 구비된 기밀 압력구조물(3)과 상기 단열공간(21)에 추적가스를 공급하는 추적가스 공급기(7)와 상기 단열공간(21)과 기밀공간(1) 사이에 추적가스 검출센서(151)를 설치하여 상기 검출센서(151)의 발생신호에 따라 가스의 검출 여부를 알려주는 가스 인디케이터(153)가 구비된 캐빈(17)을 포함하는 기밀공간을 갖춘 압력구조물의 누설검사장치에 관한 기술(이하, ‘종래기술’이라 한다.)이 있다.
하지만, 종래기술은 도 1에 도시된 바와 같이 실제 작업자가 작업을 하는 공간인 기밀공간(1)의 외부를 둘러싸는 단열공간(21)이 추가로 형성되어 있고, 상기 단열공간(21)에 추적가스를 공급하는 방식의 누설검사장치인데, 원자력 시설 등에서 운전원이 상주하는 공간은 흡·배기와 냉·난방 등을 위한 공조설비 또는 소방설비 등이 있고, 벽과 바닥에는 외부와 연결되는 많은 설비 관통부가 존재하고 있어 외부에 추가로 밀폐공간을 형성하는 것은 어려우므로, 종래기술에 나타난 바와 같은 기술로는 원자력 시설의 기밀도 시험을 수행하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점 때문에 운전원 상주 공간 내부에 추적가스를 공급하고 추적가스 농도를 확인하기 위해 시험원이 공간 내부의 샘플가스 채취 위치로 들어가서 정해진 주사기를 이용하여 샘플가스를 채취한 후, 이를 가스분석기를 통해 분석하여 원하는 시험조건이 되었는지 여부를 파악하고, 원하는 시험조건이 된 이후에 본 시험인 기밀도 시험을 수행하는 복잡한 과정을 통해 시험을 하고 있다.
시험 공간은 통상 다양한 설비가 많이 설치되어 있어 공간의 내부 형상은 일정하지 않으므로, 여러 위치에서 샘플가스를 채취하는 것이 필요한데, 이처럼, 시험원이 시험 공간 내부로 출입하면서 샘플가스를 채취하면, 여러 불편함이 있고 정확도도 떨어지고 많은 시간이 소요될 뿐 아니라, 시험 공간 내부로 외부 공기가 추가로 유입될 가능성이 높으며 이로 인해 추적가스 농도가 달라져서 부정확한 측정 결과를 얻을 수도 있다. 또한, 추적가스의 공급과 가스 샘플링 및 샘플된 가스의 분석 등이 개별적으로 이루어짐으로 인하여 시험을 수행하는데 많은 시간이 소요되는 문제점도 있다.
등록특허공보 제10-0716550호(2007.05.09. 공고)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 원자력 시설에서 운전원이 상주하는 공간에 대한 기밀도를 효율적으로 시험할 수 있도록 추적가스 분사모듈과 가스 샘플링 모듈 및 샘플된 가스를 분석하는 가스분석기를 구비하고, 중앙 제어 모듈에서 추적분사, 샘플가스 채취 및 추적가스 농도 분석을 자동으로 구현할 수 있는 원자력 시설 기밀도 시험장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 시설 기밀도 시험장치는 추적가스 공급부(10)와, 추적가스 분사모듈(200)과, 추적가스 유입관(30)과, 내부에 다수의 샘플가스 채취부(110)가 설치되는 기밀도 시험 공간(100)과, 가스 유출관(40)과, 가스 샘플링 모듈(300) 및 가스분석기(500)가 순차적으로 연결된 구성을 포함하고, 상기 추적가스 분사모듈(200)과 가스 샘플링 모듈(300) 및 가스분석기(500)와 연결된 중앙 제어 모듈(400)을 포함하고 있으며, 상기 추적가스 분사모듈(200)은 상기 추적가스 공급부(10)과 연결된 제1 제어밸브(210)와, 상기 제1 제어밸브(210)와 상기 추적가스 유입관(30) 사이에 구비된 유량계(220), 및 상기 유량계(220)의 신호를 통해 상기 제1 제어밸브(210)를 제어하는 제1 제어기(230)를 포함하고, 상기 중앙 제어 모듈(400)는 추적가스 분사 단계, 가스 샘플링 단계, 및 샘플링된 가스분석 단계를 제어할 수 있도록 구성되어 있다.
다른 실시예로, 상기 가스 유출관(40)은 각각의 샘플가스 채취부(110)와 결합되도록 다수 개 형성되어 있고, 상기 가스 샘플링 모듈(300)은 각 가스 유출관(40)과 연결된 다수의 제2 제어밸브(310)와, 상기 제2 제어밸브(310)와 가스분석기(500) 사이에 설치된 흡입펌프(320), 및 상기 제2 제어밸브(310)의 개폐를 제어하는 제2 제어기(330)를 포함하고 있을 수 있다.
또한, 상기 제2 제어밸브(310)와 상기 흡입펌프(320) 사이에 압력계(312) 및 잔류 가스 배출을 위한 배기펌프(311)가 추가로 구비되어 있을 수 있다.
다른 실시예로, 상기 기밀도 시험 공간(100) 내부에 상기 각각의 샘플가스 채취부(110)와 일단이 결합되는 다수의 제2 제어밸브(310-1)가 형성되어 있고, 상기 다수의 제2 제어밸브(310-1)의 타단은 하나로 모아져 상기 가스 유출관(40)과 결합되도록 형성되어 있고, 상기 제2 제어밸브(310-1)의 타단과 상기 가스 유출관(40) 사이에는 압력계(312-1) 및 잔류 가스 배출을 위한 배기펌프(311-1)가 구비되어 있으며, 상기 가스 샘플링 모듈(300)은 상기 하나의 가스 유출관(40)과 가스분석기(500) 사이에 설치된 흡입펌프(320), 및 상기 제2 제어밸브(310-1)의 개폐를 제어하는 제2 제어기(330)를 포함하도록 구성되어 있을 수 있다.
본 발명에 따른 실시예에 따르면, 추적가스 분사, 샘플가스 채취 및 채취한 샘플가스 분석을 하나의 장치에서 자동으로 수행할 수 있도록 구성되어 있어, 신속하게 시험을 수행할 수 있고, 시험원이 시험 공간 내부로 출입하지 않고 샘플가스 채취가 가능하므로, 추적가스 농도 변화 없이 가스 분석이 가능하므로 보다 정확도가 높은 결과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 기밀도 시험장치는 추적가스의 분사를 자동으로 제어할 수 있고, 다수의 샘플가스 채취부를 동일한 수의 제2 제어밸브와 연결하고, 제2 제어밸브의 타단을 가스분석기와 연결하여 샘플가스 채취부의 측정 순서 뿐 아니라 분석이 필요한 샘플가스 채취부도 선택할 수 있으므로 다양한 방식의 시험이 가능하고, 신속하게 샘플가스를 분석할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 나타난 기밀도 시험장치에는 상기 다수의 제2 밸브와 가스분석기 사이에 배기펌프가 구비되어 있어, 각 샘플가스 채취부에서 채취된 샘플가스를 분석하기 전에 제2 제어밸브와 가스분석기 사이에 잔류하고 있을 수 있는 가스를 미리 배기하여 보다 높은 정확도를 가지고 추적가스의 농도를 측정할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 다른 실시예에 나타난 기밀도 시험장치에서는 다수의 제2 제어밸브를 시험 공간 내부에 설치하고, 제2 제어밸브와 연결된 하나의 가스 유출관이 시험 공간의 외부로 연결되어 가스분석기와 연결되도록 구성하여, 다수의 샘플가스 채취부에서 샘플을 채취할 수 있는 장치에서도 하나의 가스 유출관만이 시험분석기와 연결되도록 하여 기밀도 시험을 할 때 시험 공간의 밀폐가 용이하게 구성하고, 시험 공간과 가스분석기 사이의 거리가 멀다고 하더라도 하나의 가스 유출관만이 연결되므로, 시험 장치의 설치가 용이할 뿐 아니라 가스 유출관 등이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1. 종래의 압력구조물의 누설검사장치.
도 2. 본 발명의 일실시예에 따른 원자력 시설 기밀도 시험장치의 개략도.
도 3. 본 발명의 가스 샘플링 모듈의 개략도.
도 4. 본 발명의 가스 샘플링 모듈에 배기밸브가 형성된 실시예의 개략도.
도 5. 본 발명의 시험 공간 내에 제2 제어밸브가 형성된 실시예의 개략도
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로, 원자력 시설 기밀도 시험장치의 개략도이다.
본 발명의 기밀도 시험장치는 도 2에 도시된 바와 같이 추적가스 공급부(10), 추적가스 분사모듈(200), 추적가스 유입관(30), 내부에 다수의 샘플가스 채취부(110)가 설치되는 기밀도 시험 공간(100), 가스 유출관(40), 가스 샘플링 모듈(300) 및 가스분석기(500)가 순차적으로 연결된 구성을 포함하고, 상기 추적가스 분사모듈(200)과 가스 샘플링 모듈(300) 및 가스분석기(500)와 연결된 중앙 제어 모듈(400)을 포함하고 있다.
추적가스 공급부(10)는 통상적으로 추적가스가 저장된 가스실린더를 나타내며, 추적가스는 시험 환경 등에 따라 SF6 가스를 비롯한 여러 종류의 공지된 가스를 사용할 수 있다. 한편, 상기 추적가스 공급부(10)와 추적가스 분사모듈(200) 사이에는 안정적인 추적가스 공급을 위하여 레귤레이터(20)가 설치되어 있을 수 있다.
추적가스 분사모듈(200)은 자동으로 추적가스를 조절하여 기밀도 시험 공간(100)에 공급하기 위한 구성으로 도 2에 도시된 바와 같이 상기 추적가스 공급부(10)와 연결되어 추적가스의 분사량을 조절하는 제1 제어밸브(210), 상기 제1 제어밸브(210)와 상기 추적가스 유입관(30) 사이에 구비된 유량계(220), 및 상기 유량계(220)의 신호를 통해 상기 제1 제어밸브(210)를 제어하는 제1 제어기(230)를 포함하고 있다. 이 때 제 1 제어밸브(210)는 추적가스 공급부(10)와 직접 연결될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 레귤레이터(20)를 매개로 추적가스 공급부(10)와 연결될 수도 있다. 상기 유량계(220)는 공급되는 추적가스의 유량을 측정하는 장치로 용적식 유량계를 사용할 수도 있으나, 중력이나 압력 또는 온도 등의 영향을 받지 않는 질량 유량계를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 제1 제어기(230)는 상기 유량계(220)로부터 유량의 신호를 전송받아 제1 제어밸브(210)를 제어하는 기능과 함께 후술하는 중앙 제어 모듈(400)로부터 분사모듈 제어신호(420)를 받고 이에 의해 추적가스 분사모듈(200)을 작동하고 그 결과 데이터 신호(421)을 회신할 수 있도록 중앙 제어 모듈(200)과도 연결되어 있다.
상기 유량계(220)를 지난 추적가스는 추적가스 유입관(30)을 통해 기밀도 시험 공간(100)으로 유입된다. 이 때 기밀도 시험 공간(100)은 원자력 시설에서 주제어실과 같이 운전원이 상주하는 공간을 나타내는데, 이 때 추적가스는 운전원 상주 공간에 형성된 공조설비의 유입구 등을 통해서 공간 내부로 유입되도록 할 수 있다. 또한, 기밀도 시험 공간(100)의 내부에는 내부의 압력 및/또는 온도를 측정할 수 있는 압력계 및/또는 온도계(120)가 설치되어 있을 수 있다. 유입된 추적가스는 시험에 필요한 농도 또는 특정 시간동안 또는 지속적으로 기밀도 시험 공간(100)의 내부로 유입되어 전체 공간에서 일정한 농도가 되도록 한 후 시험을 수행한다. 추적가스의 확산은 송풍기 등을 이용하여 빠르게 확산될 수 있도록 구성할 수도 있다. 시험 공간(100) 내부가 일정한 추적가스 농도가 되는 것 등과 같은 시험의 초기조건이 되었는지 여부는 시험원이 출입하지 않고, 각 샘플가스 채취부(110)로부터 샘플가스를 채취하여 가스분석기를 통해 자동으로 확인할 수 있다.
통상적으로 샘플가스 채취는 기밀도 시험 공간(100)의 내부의 여러 곳에서 채취하는데, 이는 기밀도 시험 공간(100)의 내부에 구비된 다수 개의 샘플가스 채취부(110)를 통해 이루어진다. 각 샘플가스 채취부(10)를 통해 채취된 샘플가스는 샘플가스 유출관(40)을 통해 가스 샘플링 모듈(300)로 보내진다.
도 2에 도시된 가스 샘플링 모듈(300)은 샘플가스 유출관(40)과 일단이 연결된 제2 제어밸브(310)가 형성되어 있고, 상기 제2 제어밸브(310)의 개폐를 제어하는 제2 제어기(330)가 형성되어 있으며, 상기 제2 제어밸브(310)의 타단은 제2 제어기(330)에 의해 제어되는 흡입펌프(320)가 형성되어 있다. 제2 제어밸브(310)은 도 3에 도시된 바와 같이 다수 개 형성되어 있으며, 각 제2 제어밸브(320)는 일단이 상기 샘플가스 유출관(40)과 연결되어 있고, 각 제2 제어밸브(320)의 개폐에 따라 연결된 샘플가스 채취부(110)의 샘플가스가 제2 제어밸브(320)를 통해 흐르도록 구성되어 있다. 제2 제어밸브(320)의 작동은 제2 제어기(330)에 의해 제어되는데, 제2 제어기(330)는 상기 기밀도 시험 공간(100)의 내부에 구비된 압력계 및/또는 온도계(120)로부터 공간(100) 내부의 압력 및/또는 온도에 관한 데이터도 전송을 받도록 구성되어 있다. 또한, 제2 제어기(320)는 후술하는 중앙 제어 모듈(400)로부터 가스 샘플링 모듈 제어신호(430)를 받고 이에 의해 가스 샘플링 모듈(300)을 작동하고 샘플링 데이터 신호(431)을 회신할 수 있도록 중앙 제어 모듈(200)과도 연결되어 있다.
흡입펌프(320)는 채취된 샘플가스를 가스분석기(500)에 공급할 수 있도록 가스분석기(500)와 연결되어 있다. 흡입펌프(320)는 각 제2 제어밸브(310)의 수와 동일하게 다수 개 형성할 수도 있으나, 가스 샘플링 모듈(300)의 크기가 커지는 문제점이 있고, 가스분석기(500)에도 다수 개의 가스 유입구가 형성되어야 하는 문제점이 있으므로, 도 3에 도시된 바와 같이 제2 제어밸브(310)들의 타단은 하나의 관으로 연결되어 하나의 흡입펌프(320)와 연결되도록 구성되는 것이 보다 바람직하다.
가스분석기(500)는 흡입펌프(320)를 통해 유입된 샘플가스 중에서 추적가스의 농도를 분석한다. 가스분석기(500)는 중앙 제어 모듈(400)과 연결되어 있어 가스분석기 제어신호(450)에 따라 샘플가스의 분석을 하는 단계를 수행하고, 분석된 결과를 가스분석기(500)에 표시할 수도 있고, 중앙 제어 모듈(400)에 전송할 수도 있다. 분석된 가스는 배출되어야 하는데, 추적가스의 농도가 낮은 경우 또는 무해한 가스인 경우에는 대기로 배출시킬 수도 있고, 필요에 따라 별도의 저장탱크(600)로 보내어 처리할 수도 있다.
도 2에 나타난 중앙 제어 모듈(400)은 위에서 살펴본 바와 같이, 추적가스 분사모듈(200), 가스 샘플링 모듈(300) 및 가스분석기(500)와 각각 통신 가능하도록 연결되어 있다. 중앙 제어 모듈(400)을 통해 추적가스 분사와 가스 샘플링 및 가스 분석을 순차적으로 수행하도록 제어하여 하나의 시험장치에서 자동으로 추적가스 분사에서 가스 분석까지 자동으로 수행가능하게 된다.
도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예가 나타나 있다. 위에서 살펴본 바와 같이 기밀도 시험 공간에는 다수의 샘플가스 채취부(110)가 형성되어 있고, 각 샘플가스 채취부(110)는 샘플가스 유출관(40)을 통해 제2 제어밸브(310)와 연결되며, 제2 제어밸브(310)와 가스분석기(500)는 흡입펌프(320)를 매개로 연결되어 있다. 따라서, 하나의 제2 제어밸브(310)가 개방되고 흡입펌프(320)가 구동되어 가스분석기(500)에 샘플가스가 유입되어 추적가스의 농도를 분석하게 된다. 하나의 샘플가스에 대한 추적가스의 농도 분석을 한 후, 다른 샘플가스에 대한 분석을 하려면, 개방되었던 밸브는 닫고, 분석하고자 하는 샘플가스 채취부(110)와 연결된 다른 제2 제어밸브(310)를 개방해야 한다. 하지만, 이 때, 제2 제어밸브(310)와 흡입펌프(320) 사이에는 그 전에 분석했던 샘플가스가 남아 있을 수 있어서 정확하지 않은 분석결과를 얻을 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 도 4에 나타난 실시예에서는 제2 제어밸브(311)와 흡입펌프(320) 사이에 배기펌프(311)와 압력을 측정할 수 있는 제2 압력계(312)가 추가로 설치되어 있다. 여기서, 배기펌프(311)는 제2 제어밸브(311)가 개방되기 전에 제2 제어밸브(311)와 흡입펌프(320) 사이의 구간에서 샘플가스와 상이한 가스를 외부로 배출하는 구성요소이고, 배출은 대기로 할 수도 있고, 상기 저장탱크(600)와 같이 별도의 저장장치로 배출을 할 수도 있다.
마지막으로, 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예가 나타나 있다. 도 3, 4에 도시된 바와 같이 다수 개의 제2 제어밸브(310)가 기밀도 시험 공간(100)의 외부에 있는 경우에는 다수의 샘플가스 채취부(110)와 연결하기 위해 다수의 샘플가스 유출관(40)이 형성되어야 하고, 이로 인해 공간(100)에 형성된 샘플가스 유출구(140)를 통해 다수의 샘플가스 유출관(40)이 시험 공간(100)의 외부로 노출되어야 한다. 이 경우, 샘플가스 유출구(140)를 밀봉하기 용이하지 않을 뿐 아니라, 노출된 다수의 샘플가스 유출관(40)을 설치하고 관리하는데 어려움이 있고, 샘플가스 유출관(40) 자체의 손상 가능성도 높아진다. 따라서, 본 발명에서는 도 5에 도시된 바와 같이 공간(100)의 내부에 다수의 제2 제어밸브(310-1)를 구성하여 일단을 각 샘플가스 채취부(110)와 연결을 하고, 제2 제어밸브(310-1)의 타단은 서로 연결되도록 하여 하나의 샘플가스 유출관(40)과 연결되도록 구성되어 있다. 상기 하나의 샘플가스 유출관(40)은 흡입펌프(320)를 매개로 가스분석기(500)와 연결되어 있다. 이러한 구성을 통해 다수의 샘플가스 채취부(110)가 형성되어 있지만, 하나의 샘플가스 유출관(40)만 구비하면 되므로, 샘플가스 유출구(140)를 크게 형성할 필요도 없고, 시험을 할 때 밀봉도 용이하며, 가스분석기(500)와의 거리가 멀어도 설치가 용이하며 샘플가스 유출관(40)의 손상도 방지할 수 있다. 이 때, 상기 기밀도 시험 공간(100)의 내부에는 다른 실시예에서와 마찬가지로 압력계 및/또는 온도계(120)가 구비되어 있을 수 있고 이로부터 공간(100) 내부의 압력 및/또는 온도에 관한 데이터는 제2 제어기(330)로 전송되도록 구성될 수 있다.
한편, 본 실시예에서도 다수의 제2 제어밸브(310-1)의 타단이 서로 연결되어 하나의 샘플가스 유출관(40)과 연결되어 있으므로, 하나의 제2 제어밸브(310-1)를 개방하고 흡입펌프(320)를 구동시켜 가스분석기(500)로 샘플가스를 유입시킨 후 추적가스의 농도를 분석한 후, 다음 차례의 제2 제어밸브(310-1)를 통해 샘플가스의 추적가스 농도를 분석하고자 할 때, 제2 제어밸브(310-1)와 흡입펌프(320) 사이에 분석하고자 하는 샘플가스와 농도 등이 다른 가스가 존재할 수 있다. 이를 해결하기 위해 본 실시예에서도 제2 제어밸브(310-1)의 타단과 샘플가스 유출관(40) 사이에 추가로 배기펌프(311-1)와 제2 압력계(312-1)를 설치하여 제2 제어밸브(310-1)를 개방하기 전에 제2 제어밸브(311-1)와 흡입펌프(320) 사이의 가스를 배기펌프(311-1)를 통해 배기시키는 단계를 수행할 수 있도록 구성되어 있다. 샘플가스 채취부(110)에서 샘플가스를 채취할 때에는 기밀도 시험 공간(100)의 내부가 일정한 추적가스 농도가 된 이후이므로, 배기펌프(311-1)를 통해 배기되는 가스는 공간(100) 내에 배기하여도 추적가스의 농도 변화에 영향이 거의 없다. 따라서, 시험을 할 때, 배기펌프(311-1)를 통해 배기되는 가스는 시험 공간(100)의 내부에 배기되도록 구성할 수 있고, 필요에 따라 시험 공간(100)의 외부로 배기되도록 구성할 수도 있다. 또한, 제2 압력계(312-1)를 통해 배기펌프(311-1)가 작동할 때의 압력변화 또는 제2 제어밸브(310-1)가 개방되었을 때의 압력 변화를 측정할 수 있고, 적합한 압력상태에서 흡입펌프(320)를 작동하여 가스분석기(500)로 샘플가스의 추적가스 농도를 분석할 수도 있다.
위에서 살펴본 바와 같이 구성된 본 발명의 원자력 시설 기밀도 시험장치의 작동관계를 살펴보면 아래와 같다.
먼저, 중앙 제어 모듈(400)에서 추적가스 분사모듈(200)로 추적가스 분사 단계를 수행하도록 제어한다. 이를 통해, 추적가스 분사모듈(200)의 제1제어기(230)에서 제1 제어밸브(210)가 개방되도록 조절하여 추적가스 공급부(10)로부터 추적가스가 레귤레이터(20)를 거쳐 제1 제어밸브(210)로 유입되고 유량계(220)을 거쳐 추적가스 유입관(30)을 통해 기밀도 시험 공간(100)으로 추적가스가 유입된다. 이 때 제1 제어기(230)는 유량계(220)로부터 추적가스의 분사유량을 피드백받고 중앙 제어 모듈(400)로부터도 공간(100) 내부의 농도 등과 같은 신호를 받아 연산하여 제1 제어밸브(210)의 개방도를 조절한다. 이와 같이 제어되는 추적가스는 공간(100) 내에 추적가스가 원하는 농도가 될 때까지 자동으로 분사한 후에 제1 제어밸브(210)를 닫아서 추적가스 분사 단계를 종료할 수 있다. 한편, 다른 조건으로 시험을 하여 가스 샘플링 단계에서도 지속적으로 추적가스를 유입하는 것이 필요한 시험조건일 경우에는 시험 조건에 맞게 제1 제어밸브(210)를 개방하여 추적가스가 지속적으로 유입되도록 하고 유량계(220)를 통해 유량을 피드백 받으며 지속적으로 제1 제어밸브(210)의 개방도를 제어하는 방법도 가능하다.
기밀도 시험 공간(100) 내의 추적가스 농도가 시험 조건에 부합되는 여부를 확인하거나 공간(100) 내에 추적가스가 시험 조건에 맞게 유입되어 있어 기밀도 시험을 위해 샘플가스를 채취하고자 할 때, 중앙 제어 모듈(400)에서 가스 샘플링 모듈(300)로 가스 샘플링 단계를 수행하도록 제어한다. 이를 통해 가스 샘플링 모듈(300)에서는 제2 제어기(330)에서 샘플링되는 가스의 물리적 상태를 확인하기 위해 공간(100) 내부의 압력계 및/또는 온도계(120)로부터 압력과 온도를 피드백받는다. 공간(100) 내부의 압력 및/또는 온도는 시험장치의 작동이 시작하면서부터 지속적으로 피드백 받을 수도 있다. 그리고, 다수의 제2 제어밸브(310, 310-1) 중에서 순차적으로 하나의 제2 제어밸브(310, 310-1)를 개방하고, 샘플가스를 흡입하기 위해 흡입펌프(320)를 작동시키고, 흡입된 샘플가스는 흡입펌프(320)를 거쳐 가스분석기(500)로 유입된다. 가스분석기(500)로 일정량의 샘플가스가 유입되면 흡입펌프(320)의 작동을 중지시키고 개방되었던 제2 제어밸브(310, 310-1)를 닫는다.
가스분석기(500)에 분석을 할 수 있는 샘플가스가 공급된 상태가 되었으므로, 중앙 제어 모듈(400)에서는 가스를 분석하는 단계를 수행하도록 제어한다. 가스분석기(500)에서는 샘플가스 중에 추적가스의 농도를 분석하여 그 결과 데이터를 중앙 제어 모듈(400)에 송신하고, 이를 원하는 형태의 데이터로 출력을 하는데, 출력부는 가스분석기(500)에 형성되어 있을 수도 있고 중앙 제어 모듈(400)에 형성되어 있을 수도 있다. 분석된 샘플가스는 배출되는데, 통상적으로 샘플가스 중에 추적가스의 농도가 아주 낮으므로, 대기로 방출할 수도 있으나, 저장탱크(600)로 보내어 향후 처리할 수도 있다.
하나의 샘플가스에 대한 가스 분석이 완료되면, 중앙 제어 모듈(400)로부터 제어신호를 받은 가스 샘플링 모듈(300)이 다시 작동을 한다. 다른 샘플가스 채취부(110)와 연결된 다음 차례의 제2 제어밸브(310, 310-1)를 개방하고, 샘플가스를 흡입하기 위해 흡입펌프(320)를 작동시키고, 흡입된 샘플가스는 흡입펌프(320)를 거쳐 가스분석기(500)로 유입된다. 가스분석기(500)로 일정량의 샘플가스가 유입되면 흡입펌프(320)의 작동을 중지시키고 개방되었던 제2 제어밸브(310, 310-1)를 닫는다.
다음으로, 가스분석기(500)를 통해 샘플가스의 농도를 분석하고 결과를 송신 및 출력한 후에 샘플가스를 배기한다.
이처럼, 순차적으로 샘플가스를 흡입하고 분석하는 과정을 모든 샘플가스 채취부(110)에 대하여 수행하여 추적가스의 농도를 분석한다. 이 때, 공간(100)의 내부가 기밀도 시험을 위한 초기 조건을 설정하는 단계인 경우에는, 그 결과를 중앙 제어 모듈(400)에서 추적가스 분사모듈(200)의 제1 제어기(220)로 송신하고, 제1 제어기(220)에서 추적가스의 분사를 하고 있는 제1 제어밸브(210)의 개방도를 결정한다. 그리고, 공간(100)의 기밀도를 시험하는 단계인 경우에는, 그 결과를 중앙 제어 모듈(400)에 보내어 시험한 공간(100)이 기밀도를 유지하고 있는지 여부를 판단하게 된다.
한편, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 제2 제어밸브(310, 310-1)와 흡입펌프(320) 사이에 배기펌프(311, 311-1)와 제2 압력계(312, 312-1)가 추가로 설치되어 있는 시험장치에서는 제2 제어밸브(310, 310-1)를 개방하기 전에 배기펌프(311, 311-1)를 구동하여 제2 제어밸브(310, 310-1)와 흡입펌프(320) 사이에 존재할 수 있는 기체를 배기시키는 단계를 추가할 수 있다.
그 후에 제2 제어밸브(310, 310-1)를 개방하고, 흡입펌프(320)를 작동시켜 가스분석기(500)로 샘플가스를 유입시켜 추적가스의 농도를 분석한다.
이 때, 제2 제어밸브(310, 310-1)를 개방하고 제2 압력계(312, 312-1)의 압력이 일정 압력이 된 후에 흡입펌프(320)를 작동시킬 수도 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 추적가스 공급부 20 : 레귤레이터
30 : 추적가스 유입관 40 : 샘플가스 유출관
100 : 기밀도 시험 공간 110 : 샘플가스 채취부
120 : 압력계 및/또는 온도계 130 : 추적가스 유입구
140 : 샘플가스 유출구 200 : 추적가스 분사모듈
210 : 제1 제어밸브 220 : 유량계
230 : 제1 제어기 231 : 제1 제어밸브 제어신호
232 : 유량 피드백 신호 300 : 가스 샘플링 모듈
310, 310-1 : 제2 제어밸브 311, 311-1 : 배기펌프
312, 312-1 : 제2 압력계 320 : 흡입펌프
330 : 제2 제어기 331, 331-1 : 제2 제어밸브 제어신호
332 : 온도/압력 신호 400 : 중앙 제어 모듈
420 : 분사모듈 제어신호 421 : 분사 데이터 신호
430 : 샘플링 모듈 제어신호 431 : 샘플링 데이터 신호
450 : 가스분석기 제어신호 500 : 가스분석기
600 : 저장탱크

Claims (4)

  1. 추적가스 공급부(10); 추적가스 분사모듈(200); 추적가스 유입관(30); 내부에 다수의 가스 샘플가스 채취부(110)가 설치되는 기밀도 시험 공간(100); 가스 유출관(40); 가스 샘플링 모듈(300); 및 가스분석기(500)가 순차적으로 연결된 구성을 포함하고,
    상기 추적가스 분사모듈(200)과 가스 샘플링 모듈(300) 및 가스분석기(500)와 연결된 중앙 제어 모듈(400)을 포함하고 있으며,
    상기 추적가스 분사모듈(200)은 상기 추적가스 공급부(10)과 연결된 제1 제어밸브(210); 상기 제1 제어밸브(210)와 상기 추적가스 유입관(30) 사이에 구비된 유량계(220); 및 상기 유량계(220)의 신호를 통해 상기 제1 제어밸브(210)를 제어하는 제1 제어기(230)를 포함하고,
    상기 중앙 제어 모듈(400)는 추적가스 분사 단계, 가스 샘플링 단계, 및 샘플링된 가스분석 단계를 제어할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 원자력 시설 기밀도 시험장치.
  2. 제1항에서 있어서, 상기 가스 유출관(40)은 각각의 샘플가스 채취부(110)와 결합되도록 다수 개가 형성되어 있고,
    상기 가스 샘플링 모듈(300)은 각 가스 유출관(40)과 연결된 다수의 제2 제어밸브(310); 상기 제2 제어밸브(310)와 가스분석기(500) 사이에 설치된 흡입펌프(320); 및 상기 제2 제어밸브(310)의 개폐를 제어하는 제2 제어기(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 시설 기밀도 시험장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 제어밸브(310)와 상기 흡입펌프(320) 사이에 제2 압력계(312) 및 잔류 가스 배출을 위한 배기펌프(311)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 원자력 시설 기밀도 시험장치.
  4. 제1항에서 있어서, 상기 기밀도 시험 공간(100) 내부에 상기 각각의 샘플가스 채취부(110)와 일단이 결합되는 다수의 제2 제어밸브(310-1)가 형성되어 있고, 상기 다수의 제2 제어밸브(310-1)의 타단은 하나로 모아져 상기 가스 유출관(40)과 결합되도록 형성되어 있고, 상기 제2 제어밸브(310-1)의 타단과 상기 가스 유출관(40) 사이에는 압력계(312-1) 및 잔류 가스 배출을 위한 배기펌프(311-1)가 구비되어 있으며,
    상기 가스 샘플링 모듈(300)은 상기 하나의 가스 유출관(40)과 가스분석기(500) 사이에 설치된 흡입펌프(320); 및 상기 제2 제어밸브(310-1)의 개폐를 제어하는 제2 제어기(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 시설 기밀도 시험장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110057416A (zh) * 2019-03-28 2019-07-26 中国辐射防护研究院 一种空气交换量的测量方法及系统
CN114323476A (zh) * 2021-11-25 2022-04-12 中国核电工程有限公司 核电站主控室可居留区气密试验示踪气体取样点布置方法
CN114323460A (zh) * 2021-11-25 2022-04-12 中国核电工程有限公司 一种用于核电站负压通风系统密封性测试的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000051833A (ko) * 1999-01-27 2000-08-16 김규현 가스 공급장치 및 그 장치의 기밀시험방법
KR100716550B1 (ko) 2006-07-14 2007-05-09 고려검사주식회사 기밀 내부공간을 갖춘 압력구조물의 누설검사장치
KR20150120733A (ko) * 2014-04-18 2015-10-28 삼성중공업 주식회사 액화연료 누출검사 장치 및 누출검사 방법
KR20150131478A (ko) * 2014-05-15 2015-11-25 (주)동희 연료탱크 누설 검사장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000051833A (ko) * 1999-01-27 2000-08-16 김규현 가스 공급장치 및 그 장치의 기밀시험방법
KR100716550B1 (ko) 2006-07-14 2007-05-09 고려검사주식회사 기밀 내부공간을 갖춘 압력구조물의 누설검사장치
KR20150120733A (ko) * 2014-04-18 2015-10-28 삼성중공업 주식회사 액화연료 누출검사 장치 및 누출검사 방법
KR20150131478A (ko) * 2014-05-15 2015-11-25 (주)동희 연료탱크 누설 검사장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110057416A (zh) * 2019-03-28 2019-07-26 中国辐射防护研究院 一种空气交换量的测量方法及系统
CN110057416B (zh) * 2019-03-28 2020-12-18 中国辐射防护研究院 一种空气交换量的测量方法及系统
CN114323476A (zh) * 2021-11-25 2022-04-12 中国核电工程有限公司 核电站主控室可居留区气密试验示踪气体取样点布置方法
CN114323460A (zh) * 2021-11-25 2022-04-12 中国核电工程有限公司 一种用于核电站负压通风系统密封性测试的方法

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