KR102090059B1 - 핵 발전소의 연료 저장조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료 저장조(4)와 원자로 수조(2) 사이의 수문(10)에 로크 게이트(36)가 제공되는 핵 발전소에 관한 것이며, 로크 게이트에 의해서 수문(10)은 연료 저장조(4) 내의 수위(h)가 예정된 임계값(hG) 아래로 떨어질 때 자동으로 로크된다.
Description
본 발명은 핵 발전소의 연료 저장조에 관한 것이며, 상기 연료 저장조는 폐쇄가능한 수문를 통해서 연료 저장조 다음에 배열되는 원자로 수조(pit)에 연결된다.
핵 발전소에 있어서, 소모된 연료 요소들이 연료 저장조의 외부로 이송될 정도로 소모된 연료 요소들의 활성도가 감쇠될 때까지 소모된 연료 요소들이 연료 요소 저장 랙 내에 저장되고 연료 저장조 내에 함유된 저장조 물의 순환의 결과로써 냉각되는 저장조 수조 다음에 범람형 연료 저장조가 존재하는 것이 보통이다. 수문은 원자로 수조와 로크 게이트(look gate)에 의해 폐쇄될 수 있고 원자로 수조가 범람될 때 검사 작업 중에 개방될 수 있는 연료 저장조 사이에 위치되어서, 연료 요소 장전 기계의 도움으로 코어로부터 꺼내진 소모된 연료 요소들이 원자로 수조로부터 연료 저장조로 수중에서 이송되어 연료 요소 저장 랙 내에 비축될 수 있다.
예를 들어, 원자로 수조에 물을 공급하는 라인 내의 파이프라인의 파괴와 같은 원자로 수조에서 발생하는 누출의 경우에, 또는 비등수형 원자로의 범람 보상기에서 발생하는 누출의 경우에, 연료 저장조 내의 수위 하강을 피하기 위해서 개방 수문이 폐쇄되어야 한다. 로크 게이트의 개폐는 수동으로 시동된다.
원자로 수조 내의 수위의 하강이 누출의 경우에 저장조의 범람에 대응하여 더 높은 방사선 수치에 의해 달성될 수 없을 때, 그와 같은 누출이 발생 되자마자 즉시 경보가 발행되며, 그 순간에 저장조 바닥에서 활동하고 있는 공동 작업자들은 즉시 건물을 떠나야 한다. 로크 게이트의 개폐가 수동으로 시동되기 때문에, 수문의 폐쇄하는 로크 게이트가 개방 상태를 유지하는 상황이 발생할 수 있다. 이의 결과로, 연료 저장조 내의 수위가 적어도 수문 오리피스의 하부 에지까지 또한 떨어진다. 결과적으로, 연료 요소 저장 랙 내에 저장된 연료 요소들을 덮고 있는 물의 양이 감소하여서, 최악의 상황에서 연료 요소들의 상부 부분들이 수위 위로 돌출하며 방사선 수치는 연료 저장조의 주변들에 있는 영역에 더 이상 접근할 수 없으며 연료 요소들을 냉각시키기 위한 대책들이 더 이상 수행되지 못하거나 결국에는 커다란 곤경에 처하게 될 정도로 커지게 된다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점들이 회피된, 원자로 수조에 대한 수문을 갖춘 핵 발전소의 연료 저장조를 명시하고자 하는 것이다.
본 발명에 따라서, 상기 목적은 제 1 항의 특징들을 갖는 연료 저장조에 의해서 달성된다. 이들 특징들에 따라서, 원자로 수조에 대한 수문에는 연료 저장조 내의 수위가 예정된 한계치 미만으로 하강할 때 수문을 자동으로 폐쇄하기 위한 로크 게이트가 제공된다. 이러한 대책은 원자로 수조 내의 수위가 사고의 결과로 예정된 한계치 미만으로 떨어질 때조차도 연료 저장조 내에 저장된 연료 요소들이 물로 충분히 덮이는 것을 보장한다.
게다가, 네트워크-독립형 에너지 저장소(network-independent energy storage)를 갖춘 피동형 드라이브 시스템이 자동 폐쇄 중에 로크 게이트를 구동하기 위해서 제공되면, 수문의 폐쇄는 핵 발전소 내의 공급 네트워크의 완전 고장의 경우에도 보장된다. 그와 같은 네트워크-독립형 에너지 저장소는 전기식 및 기계식 모두의 에너지 저장소, 예를 들어 상승된 추(weight) 또는 예비-압축된 스프링일 수 있거나, 전기식 드라이브 없이 로크 게이트에 직접적으로 커플링되는 공압식 에너지 저장소일 수 있다.
특히 높은 기능적 신뢰도는 한계치의 미도달 및 로크 게이트의 폐쇄 운동의 시동을 위한 신호 발생기가 플로트(float)를 포함할 때 달성될 수 있다.
본 발명은 도면들에 도시된 전형적인 실시예들을 참조하여 추가로 예시된다.
도 1은 본 발명에 따른 연료 저장조의 개략도를 도시하며, 상기 연료 저장조는 원자로 수조의 다음에 배열되고 수문을 통해서 원자로 수조와 유체 연통되며,
도 2는 신호 발생기가 플로트로서 배열되는 바람직한 실시예를 도시하며,
도 3 내지 도 6은 수문을 자동으로 폐쇄하는데 적합한 로크 게이트의 바람직한 실시예를 도시한다.
도 2는 신호 발생기가 플로트로서 배열되는 바람직한 실시예를 도시하며,
도 3 내지 도 6은 수문을 자동으로 폐쇄하는데 적합한 로크 게이트의 바람직한 실시예를 도시한다.
도 1에 따르면, 연료 저장조(4)는 핵 발전소의 원자로 수조(2)의 다음에 위치된다. 단지 하나만이 상징적으로 예시된 소모된 연료 요소(6)들은 연료 저장조(4) 내에 위치된 연료 요소 저장 랙(8) 내에 직립 상태로 저장된다. 저장 랙(8)도 유사하게 단지 개략적으로만 예시된다. 원자로 수조(2) 및 연료 저장조(4)는 폐쇄가능한 수문(10)을 통해서 서로 유체 연통된다. 도 1은 원자로 수조(2)가 물로 범람되는 상황을 예시하며, 높이(h)에서의 수위(12)는 저장조 바닥 평면(14)의 단지 조금 아래에 있다.
도 1은 검사 작업 중에, 예를 들어 연료 요소들의 교환 중에 발생하는 것과 같은 핵 발전소의 상태를 도시한다. 원자로 수조(4) 내에 위치되는 원자로 압력 용기(16)는 개방되고 또한 물로 범람된다. 예시된 전형적인 실시예에서, 비등수형 원자로의 상황이 도시되며, 여기서 원자로 압력 용기(16)와 원자로 수조(2)의 벽(18) 사이에 위치된 공간(20)은 물로 범람되지 않는다. 물이 공간(20)으로 들어가는 것을 방지하기 위해서, 소위 범람 보상기(24)들이 검사 작업의 시작 이전에 원자로 압력 용기(16)와 그 다음에 위치되는 퇴적 표면(22)들 사이에 도입된다.
수문(10)의 바닥(26)이 연료 요소(6)의 상부 에지(28) 아래에 위치되며 전형적인 실시예의 연료 요소 저장 랙(8)이 예시되어 있음을 도 1에서 볼 수 있다. 따라서, 연료 저장조(4)는 예를 들어, 범람 보상기(24)의 파괴의 경우에 수문(10)의 개방으로 원자로 수조(2)가 비워지는 경우에, 이러한 바닥(26)의 수위까지 또한 비워지게 될 것이다. 이런 경우에, 연료 요소 저장 랙(8) 내에 저장된 연료 요소(6)들은 수위(12)의 설정 높이(hmin)보다 위로 △h 양만큼 돌출할 것이다.
이를 피하기 위해서, 신호 발생기(30)가 연료 저장조(4) 내에 배열되어 수위(12)의 높이(h)가 한계치(hG) 미만으로 떨어질 때 신호(S)를 발생한다. 이러한 신호(S)의 도움으로, 드라이브(34)에는 개방된 로크 게이트(35)를 구동시키며 그에 의해서 수문(10)을 폐쇄시키는 네트워크-독립형 에너지 저장소(32), 예를 들어 배터리 또는 기계식, 공압식 또는 유압식 에너지저장소를 통해서 에너지가 공급된다. 환언하면, 수위(12)가 한계치(hG) 미만으로 떨어질 때 수문(10)은 자동으로 (즉 수동 시동(manual triggering)을 요구함이 없이) 그리고 피동적으로 (즉 외부 네트워크에 의한 공급과 무관하게) 폐쇄됨으로써, 연료 저장조 내의 수위의 추가 하강이 방지되고 물로 충분한 덮임 및 저장 랙(8) 내에 저장된 연료 요소(6)들의 냉각이 보장된다.
도 2에 따른 전형적인 실시예에서, 신호 발생기(30)는 스위치(40)를 가동시키는 플로트(38)를 포함하며, 그에 의해서 에너지 저장소(32)가 드라이브(34)에 연결된다.
도 3의 전형적인 실시예에서, 수문(10)이 예시되며, 로크 게이트(36)는 연료 저장조(2)의 벽에 배열되는 수평 연장 레일(50)에 장착되는 판(52)에 의해 형성된다. 로크 게이트(52)는 수문(10)이 개방된 위치와 수문(10)이 폐쇄된, 점선으로 그려진 위치 사이에서 유압 실린더(54)들의 도움으로 교대로 이동될 수 있다. 연료 저장조(2)의 벽에 또한 배열되는 프로파일(56)은 수문(10)이 신뢰성 있게 폐쇄되는 것을 보장하도록 로크 게이트(52)용 상부 가이드로서의 역할을 한다.
도 4에 예시된 대체 실시예에서, 로크 게이트(36)는 피봇 운동의 결과로써 유압식, 공압식 또는 전기식 드라이브에 의해 수문(10)을 폐쇄하는 (로크 게이트를 피봇시키는)피봇가능하게 장착된 판(52)으로서 배열된다.
로크 게이트(36)가 본질적으로 판에 의해 형성되는 도 3 및 도 4에 예시된 실시예들의 대안으로서, 도 5 및 도 6의 로크 게이트(36)는 수문(10)의 바닥(26) 아래에 장착되는 롤러(62)에 감기고 수문(10)을 폐쇄하기 위해서 당김 코드(64)에 의해 풀릴 수 있는 롤러 블라인드(60)의 형태로 제공된다. 롤러 블라인드(60)는 롤러(62)의 회전 축선(66)에 평행하게 배열되고 또한, 수문(10)의 다음에 배열되는 가이드 레일(70) 내에 롤러 블라인드(60)를 가이드하는 역할을 하는 프로파일(68)들에 의해 강화된 탄성 고무-형 박막으로 구성된다.
그와 같은 롤러 블라인드(60)는 예를 들어, 도 3에 예시된 변위가능한 로크 게이트에 부가하여 또한 제공될 수 있다.
Claims (3)
- 핵 발전소의 연료 저장조(4)로서,
원자로 수조(2)에 대한 수문(10)을 포함하며,
상기 수문(10)에는 연료 저장조(4)의 수위(h)가 예정된 한계치(hG) 미만으로 떨어질 때 수문(10)을 자동 폐쇄하기 위해 수평 방향으로 또는 위를 향해 움직일 수 있도록 구성되는 로크 게이트(36)가 제공되고,
자동 폐쇄 중에 상기 로크 게이트(36)를 구동하기 위해, 네트워크-독립형 에너지 저장소(32)를 갖춘 피동형 드라이브 시스템(34)이 제공되며,
신호 발생기(30)는 상기 연료 저장조(4) 내에 배열되고, 연료 저장조(4)의 수위(h)가 상기 한계치(hG) 미만으로 떨어질 때 자동 폐쇄를 유발시키는 신호(S)를 발생시키는,
핵 발전소의 연료 저장조.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 한계치의 언더슈팅(undershooting)에 대하여 로크 게이트(36)의 폐쇄 운동을 유발하기 위한 상기 신호 발생기(30)는 플로트(38)를 포함하는,
핵 발전소의 연료 저장조.
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