KR101768856B1 - 원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체 냉각 시스템 - Google Patents

원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체 냉각 시스템 Download PDF

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이은찬
김명수
배연경
이현교
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Abstract

본 발명은 원전의 원자로 냉각재 펌프(RCP: REACTOR COOLANT PUMP)의 밀봉장치 보호를 위한 자동제어 시스템으로, 원전의 원자로 냉각재 펌프 밀봉장치부를 보호하기 위해 냉각수를 공급하는 주 기기 냉각수 저장 탱크부가 구비된 자동제어 시스템에 있어서, 상기 원자로 냉각재 펌프 밀봉장치부에 공급하는 냉각수를 저장하며, 주 기기 냉각수 저장 탱크부 상실시 냉각수를 대체 공급하는 대체 기기 냉각수 저장탱크부;상기 대체 기기 냉각수 저장탱크부가 상실될 경우 냉각수를 대체 공급하는 주 밀봉수 저장 탱크부;상기 주 밀봉수 저장 탱크부가 상실될 경우 냉각수를 대체 공급하는 대체 밀봉수 저장 탱크부를; 포함하며, 상기 주 기기 냉각수 저장 탱크부와 대체 기기 냉각수 저장 탱크부에 구비되어 냉각수 상실시 상실 신호를 일정 시간 지연시킨 후 전달하는 신호 지연부를 더 포함하여 구성된다.

Description

원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체 냉각 시스템{ALTERNATIVE SEAL COOLING SYSTEM FOR REACTOR COOLANT PUMPS OF NUCLEAR POWER PLANTS}
본 발명은 원전의 원자로 냉각재 펌프(RCP: REACTOR COOLANT PUMP)의 밀봉장치 보호를 위한 자동제어 시스템으로, 기기냉각수 상실시 일정 시간이 지나면 열 스트레스로 손상될 수 있는 원전의 원자로 냉각재 펌프 밀봉장치를 보호하여 오염된 원자로 냉각재의 누설 사고를 방지할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
원전 원자로 냉각재 펌프(RCP)의 경우 원자로에서 가열된 1차측 유량이 외부로 누설되지 않도록 기계적 밀봉장치가 설치되고 이 밀봉장치에 일정 온도로 냉각된 밀봉수를 주입하게 된다.
안전관련 계통으로 공급되는 1차 기기 냉각수는 이 밀봉장치를 직접적으로 냉각하고, 밀봉수는 간접적으로 냉각하게 된다.
만약 기기 냉각수 상실 사고시에는 원자로 냉각재 펌프를 포함한 모든 수냉식 펌프의 냉각기능 상실로 기기 냉각수 펌프 및 밀봉수 공급 펌프의 운전이 불가능해진다.
따라서 원자로 냉각재 펌프 밀봉 장치로 공급되는 냉각기능이 상실 되고 원자로에서 가열된 고온의 원자로 냉각재에 의해 밀봉장치도 열 스트레스로 손상이 발생하여 원자로 냉각재가 외부로 누설되는 소형 냉각재 상실 사고로 이어진다.
이러한 사고를 방지하기 위해서 기기냉각수 상실시 운전원이 수동으로 외부의 수원으로부터 대체 기기냉각수를 공급해주거나, 대체 기기냉각수도 사용할 수 없을 경우 밀봉수를 대체냉각수로 공급해주어야 한다.
종래에는 운전원의 지식이나 경험을 통해 수동으로 대체냉각수를 공급하기 때문에 기기냉각수상실사고 발생시 상황에 따라 운전원이 밀봉장치를 냉각하는 조치를 취하지 못하는 경우 밀봉장치 손상에 의한 누설로 인해 소형 냉각재 상실사고가 발생하게 된다.
따라서 이러한 문제점을 극복하고자 밀봉수를 활용한 공급장치가 다수 제안되었다.
예를 들어, 공개특허공보 제10-2014-0009835호(등록일자:2014.01.23.)는 원자로의 피동안전계통에 관한 것으로, 냉각재 상실사고가 발생할 경우 노심 수위를 유지하고 잔열을 제거하여 노심을 안전하게 유지하게 된다.
그러나 노심 수위를 가스압력이나 중력과 같은 자연력을 이용하기 때문에 신속하고 일정하게 사용할 수 없다는 단점이 있다.
공개특허공보 제10-2014-0009835호(등록일자:2014.01.23.)
본 발명은 원자로 냉각재 펌프 밀봉장치에 공급되는 주 기기냉각수가 상실될 경우 기기냉각수의 급수원을 변경하여 계속해서 냉각수를 공급하고자 한다.
본 발명은 기기냉각수 상실 사고시 밀봉수 저장탱크에 저장되어 있는 저온의 냉각수를 대체 밀봉주입수로 공급하고자 한다.
본 발명은 운전원 개입없이 자동으로 대체 냉각수를 원자로 냉각재펌프에 공급하는 장치로서, 펌프 밀봉장치를 열 스트레스로부터 보호하여 냉각재상실 사고를 방지하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체 냉각 시스템은 원전의 원자로 냉각재 펌프 밀봉장치부를 보호하기 위해 냉각수를 공급하는 주 기기 냉각수 저장 탱크부가 구비된 자동제어 시스템에 있어서, 상기 원자로 냉각재 펌프 밀봉장치부에 공급하는 냉각수를 저장하며, 주 기기 냉각수 저장 탱크부 상실시 냉각수를 대체 공급하는 대체 기기 냉각수 저장탱크부;상기 대체 기기 냉각수 저장탱크부가 상실될 경우 냉각수를 대체 공급하는 주 밀봉수 저장 탱크부;상기 주 밀봉수 저장 탱크부가 상실될 경우 냉각수를 대체 공급하는 대체 밀봉수 저장 탱크부를; 포함하며, 상기 주 기기 냉각수 저장 탱크부와 대체 기기 냉각수 저장 탱크부에 구비되어 냉각수 상실시 상실 신호를 일정 시간 지연시킨 후 전달하는 신호 지연부를 더 포함한다.
삭제
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 주 기기 냉각수 저장 탱크부, 대체 기기 냉각수 저장탱크부, 주 밀봉수 저장 탱크부 및 대체 밀봉수 저장 탱크부에 각각에 냉각수의 재고량을 감지하는 복수개의 수위측정 센서를 더 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 주 밀봉수 저장 탱크부 및 대체 밀봉수 저장 탱크부에 구비된 대체 밀봉수 펌프부는 냉각수 상실시 자체 냉각이 가능하도록 하는 공랭식 펌프를 더 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 밀봉장치에 구비되어 온도변화를 탐지하는 온도측정부의 신호를 수신 받아 온도의 상승유무를 판단하는 판단부를 더 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 판단부의 신호를 수신 받으며, 주 밀봉수 저장 탱크부의 냉각수가 고갈되면 대체 밀봉수 저장 탱크부로 전환시키는 제어부를 더 포함한다.
본 발명에 따른 원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체냉각 시스템은 기기냉각수 상실 사고시 원자로냉각재펌프의 밀봉장치 손상에 의한 노심손상을 효과적으로 방지하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 원자로 냉각재 펌프의 밀봉 자체의 강인성 개선을 통하여 안전성 및 경제성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체 냉각 시스템의 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 밀봉 냉각 장치부에 공급되는 기기냉각수의 신호 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 밀봉장치부에 공급되는 밀봉수의 신호 흐름도.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1을 참고하면, 원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체 냉각 시스템의 개략도를 보여주고 있다.
원자로냉각재펌프 밀봉장치부(100)(이하"밀봉장치부"로 칭함)는 고온의 원자로 냉각재를 밀봉하는 기능을 하기 때문에 방사선에 오염된 1차 냉각수가 외부로 누설되지 않도록 지속적으로 기기냉각수와 밀봉수를 공급 받아 온도를 하강시켜야 하는 장치이다. 따라서 밀봉장치부(100)에 기기냉각수와 밀봉수를 공급해주는 주 기기냉각수 저장탱크부(200), 대체 기기냉각수 저장탱크부(300), 주 밀봉수 저장탱크부(400) 및 대체 밀봉수 저장탱크부(500)가 상황에 알맞게 대처할 수 있도록 구비되어 있다.
주 기기냉각수 저장탱크부(200)는 밀봉장치부(100)로 공급하는 기기냉각수를 저장하는 곳으로, 주 기기냉각수 저장탱크(210)는 공급배관과 공급배관에서 정상시 수동으로 개방되어 있는 피동형 밸브로 연결되어 있다.
주 기기냉각수 저장탱크부(200)에 구비된 제1 수위측정부(220)는 기기냉각수의 재고량을 감지하며, 3개의 수위측정 센서(221)와 자동제어부로 신호 전달을 위한 신호변환기(미도시)로 구성되어있다. 3개의 수위측정 센서(221) 중 2개 이상이 저수위 신호를 출력할 경우 자동제어부(800)에서 저수위로 판단하여 대체 기기냉각수 저장탱크부(300)로 수원을 전환시켜 밀봉 냉각 장치부(110)로 공급하게 된다.
대체 기기냉각수 저장탱크부(300)는 주 기기냉각수 저장탱크(210)의 기기냉각수 고갈시 밀봉 냉각 장치부(110)로 기기냉각수를 대신 공급하는 대체 기기냉각수 저장탱크(310)로 주 기기냉각수 저장탱크(210)와 동일한 구성으로 이루어져있다.
대체 기기냉각수 저장탱크부(300)에도 수위를 측정하는 3개의 제2 수위측정부(320)가 마련되어 있으며, 적어도 2개의 수위측정 센서(321)가 정상수위의 신호를 출력하게 되면 자동제어부(800)에서 정상수위로 판단하게 된다. 그러면 기기냉각수 저장탱크(210)의 냉각수 고갈시 대체 기기냉각수 저장탱크(310)로 수원을 전환시키게 된다.
제1 흡입 밸브부(600)는 주 기기냉각수 저장탱크부(200)와 제1 흡입 대체 밸브부(601)는 대체 기기냉각수 저장탱크부(300)와 각각 연결되어 밀봉 냉각 장치부(110)로 기기냉각수의 공급을 가능하게 하며, 기기냉각수 펌프부(610)로 흡입 유로를 형성해준다.
한편, 주 기기냉각수 저장탱크(210)나 대체 기기냉각수 저장탱크(310) 중 한 곳의 기기냉각수를 공급받을 수 있도록 하는 밸브가 자동제어부(800) 또는 수동제어부(810)로부터 신호를 받아 개폐 가능하게 설치되어 있다.
기기냉각수 펌프부(610)는 밀봉 냉각 장치부(110)에 기기냉각수를 공급하기 위한 모터구동 펌프로 이루어져 있으며, 만일의 사태를 대비하여 여분의 대기 펌프를 적어도 1대 더 설치한다.
제1 방출 밸브부(620)는 기기냉각수가 기기냉각수 펌프부(610)의 토출부에서 밀봉 냉각 장치부(110)로 잘 이송될 수 있도록 유로를 형성해주며, 기기냉각수 유량의 제어를 위한 밸브가 설치되어 있다.
제1 방출밸브부(620)에 마련된 제1 유량측정부(621)는 기기냉각수 유량 상실 또는 저유량을 감지해주는 역할을 하는 3개의 유량측정 센서(미도시)와 자동제어부(800)로 신호를 전달하는 3개의 신호변환기(미도시)로 구성되어있다. 따라서 적어도 2개의 센서에서 저유량을 출력할 경우 자동제어부(800)에서 기기냉각수 상실로 판단하게 된다.
주 밀봉수 저장탱크부(400)는 밀봉장치부(100)에 공급되는 밀봉수를 저장하는 탱크로, 원자력발전소 화학 및 체적제어계통에 설치되는 체적제어탱크(VCT:Volume Control Tank)를 의미한다.
제3 수위측정부(420)는 3개의 수위측정 센서(421)와 자동제어부(800)로 신호 전달을 위한 3개의 신호변환기(미도시)로 구성되어 있으며, 주 밀봉수 저장탱크(410)의 수위를 감지하여 저수위시 대체 밀봉수 저장탱크(510)로 흡입유로를 전환시키는 제어신호를 출력한다. 3개 수위측정 센서 중 2개의 센서에서 저수위를 출력할 경우 자동제어부에서 저수위로 판단하게 된다.
대체 밀봉수 저장 탱크부(500)는 주 밀봉수 저장탱크(410)에 저장된 밀봉수가 고갈되어 저수위를 지시할 때 대체 밀봉수 저장탱크부(500)로 공급을 전환시켜 지속적인 밀봉수를 공급하는 수원으로, 원자력발전소에 설치되는 핵연료재장전수탱크(RWST:Refueling Water Storage Tank)를 말한다.
제4 수위측정부(520)는 주 밀봉수 저장탱크(410)의 저수위 시 대체 밀봉수 저장탱크(510)의 수위를 감지하여 정상 수위를 확인하는 신호를 제공하게 된다. 제3 수위측정부(420)와 동일한 수위측정 센서가 구비되어 있으며, 정상 수위의 신호를 송신하게 되면 자동제어부(800)에서 정상 수위로 판단하게 된다.
만약 주 밀봉수 저장탱크(410)의 밀봉수가 저수위가 되거나, 기기냉각수 상실사고(기기냉각수 저유량 및 RCP 밀봉냉각장치 고온 조건)시 제2 흡입 밸브부(700)는 제2 흡입 대체 밸브부(701)로 전환되어 대체 밀봉수 저장탱크(510)가 밀봉장치부(100)로 밀봉수를 지속적으로 공급하게 된다. 즉, 제2 흡입 밸브부(700)는 자동제어부(800) 및 수동제어부(810)로부터 신호를 받아 제2 흡입 대체 밸브부(701)와 함께 주 밀봉수 저장탱크(410)나 대체 밀봉수 저장탱크(510) 중 하나로 밀봉수를 선택할 수 있도록 하는 밸브가 설치되어 있다.
한편, 대체 밀봉수 펌프부(710)는 기기 냉각수 상실이 발생할 경우, 공기로 발생한 열을 냉각하는 공랭식 펌프가 1대 더 설치되어 있다. 따라서 수냉식 펌프(원자력발전소 화학 및 체적제어계통에 설치되는 충전펌프)가 냉각수 상실로 그 기능을 상실할 경우, 공랭식 펌프가 후비로 밀봉장치부(100)에 밀봉수를 주입하게 된다.
제2 방출 밸브부(720)는 밀봉수 상실 사고시 대체 밀봉수 펌프부(710)가 밀봉장치부(100)로 밀봉수를 주입할 수 있도록 자동제어부(800)로부터 제어신호를 받아 밸브를 제어하게 되며, 밀봉수의 유량 제어를 하게 된다.
제2 유량측정부(721)는 밀봉수의 유량을 측정하여 자동제어부(800)에 신호를 제공하여 밀봉장치부(100)로 공급되는 밀봉수의 유량을 자동제어 할 수 있도록 한다. 3개의 유량센서(미도시)와 변환기(미도시)가 설치되어 이중 중간값을 선택하여 제어한다.
자동제어부(800)는 주 기기냉각수 저장탱크부(200)의 기기냉각수 고갈을 제1 수위측정부(220)로부터 감지하여 대체 기기냉각수 저장탱크부(300)로 수원을 전환하여 기기냉각수를 공급한다. 또한 제1 유량 측정부(621)를 통해 기기냉각수 상실 사고를 감지할 경우 주 밀봉수 저장탱크부(400)로부터 대체 밀봉수 저장탱크(510)로 대체 밀봉수 펌프부(710)의 흡입유로를 전환하여 대체 밀봉수 펌프부(710)를 통해 밀봉수를 밀봉장치부(100)에 공급하여 냉각한다.
만일 기기냉각수 상실시 주 밀봉수 저장탱크(410)에 저장되는 밀봉수(열교환기를 거쳐 냉각됨)의 온도가 냉각수 상실로 냉각이 되지 않는다면, 수온이 상승하기 때문에 제2 흡입 밸브부(700)를 제2 흡입 대체 밸브부(701)로 전환하여 대체 밀봉수 저장탱크(510)로 수원을 변경하게 된다. 즉, 가열원이 없는 독립된 위치에 설치된 대체 밀봉수 저장탱크부(500)로 수원을 전환하게 된다.
자동제어부(800)는 기기냉각수 유량(621), 주 기기냉각수 저장탱크(210) 및 주 밀봉수 저장탱크(410)의 수위와 원자로냉각재 펌프 밀봉 냉각장치(100) 온도별 신호 입력모듈의 신호와 신호 설정치를 비교하여 3개중 2개의 센서 신호가 설정치를 초과하면 실제 사건이 발생했음을 알리는 논리모듈이 포함되어 있다. 또한 펌프 기동신호, 밸브 유로 전환 신호 및 유량조절을 위한 밸브 제어 신호를 담당하는 출력 모듈을 더 포함하고 있다.
따라서 주 기기냉각수 저장탱크(210)의 기기냉각수가 고갈되면 대체 기기냉각수 저장탱크(310)로 전환시키는 신호를 보내며, 대체 기기냉각수 저장탱크(310)까지 고갈되면 주 밀봉수 저장탱크(410)로, 또 주 밀봉수 저장탱크(410)까지 고갈되면 대체 밀봉수 저장탱크(510)로 전환되도록 제어하는 역할을 수행한다.
수동제어부(810)는 자동제어부(800)의 기능을 운전원이 직접 수행할 수 있도록 수동으로 밀봉장치부(100)와 밀봉 냉각 장치부(110)를 냉각하게 된다. 수동제어부(810)에는 기기 냉각수 펌프부(610)와 밀봉수펌프부(710)를 각각 작동시키는 가동 스위치, 펌프의 흡입부 밸브 및 방출부 밸브의 제어 스위치로 이루어져 있다.
원자로냉각재펌프 밀봉 냉각장치 온도측정부(120)(이하"온도측정부"라 함)는 기기 냉각수 상실로 밀봉 냉각장치부(110)의 온도가 상승할 경우, 대체 밀봉수 펌프부(710)를 작동시켜 밀봉수가 주입되어 냉각이 이루어지게 된다.
즉, 제1 유량측정부(621)가 기기냉각수 상실 상황을 먼저 감지하고, 밀봉냉각 장치(110)의 온도가 상승된 상태를 감지하게 된다. 그 후에 대체 밀봉수 펌프부(710)를 통한 밀봉수 주입으로 밀봉장치부(100)의 대체냉각을 시작하는 신호가 자동제어부(800)에서 생성된다. 온도측정부(120)에는 3개의 온도센서와 자동제어부(800)로의 신호 전송을 위한 신호변환기로 이루어져 있다.
정상 운전 중에는 대체 냉각수를 공급하는 대체 밀봉수 펌프부(710) 중 수냉식 밀봉수펌프(충전펌프)를 통해 밀봉수를 공급하나, 기기 냉각수 상실 사고시에는 수냉식 밀봉수펌프를 사용할 수 없어, 공랭식 대체 밀봉수펌프를 통해 밀봉장치부(100)에 밀봉수를 공급한다.
기기냉각수 상실 사고시 대체 냉각수로 공급되는 밀봉수는 오염된 1차 냉각수의 외부 누설 방지 및 밀봉장치부(100)의 손상으로 인한 원자로냉각재 누출 사고 방지를 위해 밀봉장치부(100)의 온도를 낮춰주는 역할을 수행한다.
도 2를 참고하면, 밀봉장치부에 공급되는 기기냉각수의 신호 흐름도를 보여주고 있다.
운전원은 주제어실에 위치한 수동제어부(810)에서 현장 펌프/밸브 연계부(802)를 통해 수동으로 기기 냉각수 펌프부(610)를 기동하고, 제1 흡입 밸브부(600)와 제1 방출 밸브부(620)를 조작하여 밀봉장치부(100)에 기기냉각수를 공급한다.
또한 자동제어부(800)는 주 기기냉각수 저장탱크(210)의 고갈 상태를 제1 수위측정부(220)가 감지한 상태에서 대체 기기냉각수 저장탱크(310)의 제2 수위측정부(320)가 정상 수위임을 감지했을 때, 기기 냉각수 펌프부(610)의 제1 흡입 밸브부(600)의 배열이 제1 흡입 대체 밸브부(601)로 바뀌어 기기냉각수 저장탱크(210)에서 대체 기기냉각수 저장탱크(310)로 수원이 전환되도록 주제어실 연계부(804)를 통해 기기 냉각수 펌프부(610)와 관련 제1 흡입 밸브부(600)와 제1 흡입 대체 밸브부(601), 제1 방출 밸브부(620)를 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 밀봉장치부에 공급되는 밀봉수의 신호 흐름도를 보여주고 있다.
기기냉각수 상실시 밀봉장치부(100)의 대체냉각을 위한 밀봉수 주입 조치를 취하기 위해 운전원은 수동제어부(810)에서 현장 펌프/밸브 연계부(802)를 통해 수동으로 대체 밀봉수 펌프부(710)를 가동하고, 제2 흡입 밸브부(700)와 제2 방출 밸브부(720)를 개폐한다.
또한 자동제어부(800)는 기기냉각수 상실 상태를 제1 유량측정부(621)가 감지한 상태에서 신호 지연부(622)는 최초 발생한 기기냉각수 유량 상실신호를 10분 지연시킨 후, 전달하여 잡음에 의한 오신호를 방지하는 Time Delay 모듈로 구성되어 있다.
신호 지연부(622)로부터 기기냉각수 상실 신호와 밀봉냉각장치 온도측정부(120)로 부터 밀봉 냉각 장치부(110)의 온도 상승 신호를 감지하게 되면, 최종적으로 판단부(121)에서 기기냉각수 상실로 밀봉장치부(100)가 스트레스를 받고 있는 것으로 판단하게 된다.
이에 따라 자동제어부(800)는 대체 밀봉수 펌프부(710)와 연결된 주 밀봉수 저장탱크(410)에서 대체 밀봉수 저장탱크(510)로 전환되도록 주제어실 연계부(804)로신호를 전달하게 된다. 그러면 현장 펌프/밸브 연계부(802)를 통해 대체 밀봉수 저장탱크부(500)와 관련된 제2 흡입 밸브부(700), 제2 흡입 대체 밸브부(701)와 제2 방출 밸브부(720)를 제어하게 된다.
즉, 밀봉장치부(100)가 스트레스를 받고 있다고 판단한 판단부(121)에서 대체 밀봉수 저장탱크(510)의 작동 시작을 알리는 신호를 출력하게 되며, 이때 활용되는 논리모듈은 계전기나 프로그램 가능한 논리게이트로 구성된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100 : 밀봉장치부 110 : 밀봉 냉각 장치부
120 : 밀봉장치 냉각장치 온도측정부 121 : 판단부
200 : 주 기기냉각수 저장탱크부 210 : 주 기기냉각수 저장탱크
220 : 제1 수위측정부 221 : 제1 수위측정 센서
300 : 대체 기기냉각수 저장탱크부 310 : 대체 기기냉각수 저장탱크
320 : 제2 수위측정부 321 : 제2 수위측정 센서
400 : 주 밀봉수 저장탱크부 410 : 주 밀봉수 저장탱크
420 : 제3 수위측정부 421 : 제3 수위 측정 센서
500 : 대체 밀봉수 저장탱크부 510 : 대체 밀봉수 저장탱크
520 : 제4 수위측정부 521 : 제4 수위 측정 센서
600 : 제1 흡입 밸브부 601 : 제1 흡입 대체 밸브부
610 : 기기 냉각수 펌프부 620 : 제1 방출 밸브부
621 : 제1 유량측정부 622 : 신호 지연부
700 : 제2 흡입 밸브부 701 : 제2 흡입 대체 밸브부
710 : 대체 밀봉수 펌프부 720 : 제2 방출 밸브부
721 : 제2 유량측정부 800 : 자동제어부
802 : 현장 펌프/밸브 연계부 804 : 주제어실 연계부
810 : 수동제어부

Claims (6)

  1. 원전의 원자로 냉각재 펌프 밀봉장치부를 보호하기 위해 냉각수를 공급하는 주 기기 냉각수 저장 탱크부가 구비된 자동제어 시스템에 있어서,
    상기 원자로 냉각재 펌프 밀봉장치부에 공급하는 냉각수를 저장하며, 주 기기 냉각수 저장 탱크부 상실시 냉각수를 대체 공급하는 대체 기기 냉각수 저장탱크부;
    상기 대체 기기 냉각수 저장탱크부가 상실될 경우 냉각수를 대체 공급하는 주 밀봉수 저장 탱크부;
    상기 주 밀봉수 저장 탱크부가 상실될 경우 냉각수를 대체 공급하는 대체 밀봉수 저장 탱크부를; 포함하며,
    상기 주 기기 냉각수 저장 탱크부와 대체 기기 냉각수 저장 탱크부에 구비되어 냉각수 상실시 상실 신호를 일정 시간 지연시킨 후 전달하는 신호 지연부를 더 포함하는 원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체 냉각 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주 기기 냉각수 저장 탱크부, 대체 기기 냉각수 저장탱크부, 주 밀봉수 저장 탱크부 및 대체 밀봉수 저장 탱크부 각각에 냉각수의 재고량을 감지하는 복수개의 수위측정 센서를 더 포함하는 원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체 냉각 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주 밀봉수 저장 탱크부 및 대체 밀봉수 저장 탱크부에 구비된 대체 밀봉수 펌프부는 냉각수 상실시 자체 냉각이 가능하도록 하는 공랭식 펌프를 더 포함하는 원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체 냉각 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉장치에 구비되어 온도변화를 탐지하는 온도측정부의 신호를 수신 받아 온도의 상승유무를 판단하는 판단부를 더 포함하는 원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체 냉각 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 판단부의 신호를 수신 받으며, 주 밀봉수 저장 탱크부의 냉각수가 고갈되면 대체 밀봉수 저장 탱크부로 전환시키는 제어부를 더 포함하는 원전 원자로 냉각재 펌프 밀봉 대체 냉각 시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101915706B1 (ko) 2017-08-30 2019-01-07 한국수력원자력 주식회사 밀봉수 공급 시스템 및 이를 포함하는 원자력 발전소
CN109667765A (zh) * 2019-02-20 2019-04-23 三门核电有限公司 一种屏蔽式反应堆冷却剂泵充水系统及方法
EP3943840A1 (en) * 2020-07-20 2022-01-26 Siemens Healthcare GmbH Method and system for monitoring depletion of a coolant in a cooling system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008185572A (ja) 2007-01-31 2008-08-14 Toshiba Corp 原子炉等代替冷却設備
JP2014010120A (ja) 2012-07-02 2014-01-20 Toshiba Corp 一次冷却材ポンプのパージ水注入システムおよびモータ冷却材供給システム
KR101438111B1 (ko) * 2011-12-30 2014-09-12 두산중공업 주식회사 씰 밀봉수 공급 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008185572A (ja) 2007-01-31 2008-08-14 Toshiba Corp 原子炉等代替冷却設備
KR101438111B1 (ko) * 2011-12-30 2014-09-12 두산중공업 주식회사 씰 밀봉수 공급 장치
JP2014010120A (ja) 2012-07-02 2014-01-20 Toshiba Corp 一次冷却材ポンプのパージ水注入システムおよびモータ冷却材供給システム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101915706B1 (ko) 2017-08-30 2019-01-07 한국수력원자력 주식회사 밀봉수 공급 시스템 및 이를 포함하는 원자력 발전소
CN109667765A (zh) * 2019-02-20 2019-04-23 三门核电有限公司 一种屏蔽式反应堆冷却剂泵充水系统及方法
EP3943840A1 (en) * 2020-07-20 2022-01-26 Siemens Healthcare GmbH Method and system for monitoring depletion of a coolant in a cooling system
US11747415B2 (en) 2020-07-20 2023-09-05 Siemens Healthcare Gmbh Method and system for monitoring depletion of a coolant in a cooling system

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