KR102193217B1 - A jig for assembling a neutron shielding box for use in post-use fuel transportation and dry storage containers and a method for assembling using the same - Google Patents

A jig for assembling a neutron shielding box for use in post-use fuel transportation and dry storage containers and a method for assembling using the same Download PDF

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KR102193217B1 KR1020190039512A KR20190039512A KR102193217B1 KR 102193217 B1 KR102193217 B1 KR 102193217B1 KR 1020190039512 A KR1020190039512 A KR 1020190039512A KR 20190039512 A KR20190039512 A KR 20190039512A KR 102193217 B1 KR102193217 B1 KR 102193217B1
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Abstract

본 발명은 사용후연료가 저장되는 저장용기에서 발생되는 중성자를 차페하기 위해 중성자차폐체를 설치할 때, 휘거나 비틀린 중성자차폐박스들을 보정하여 중성자차폐박스와 저장용기 및 중성자차폐박스들 간의 갭을 최소화하고, 서로 접한 중성자차폐박스들의 용접 작업을 용이하게 하는 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자 차폐박스 조립용 지그에 관한 것으로, 사용후연료를 저장하는 저장용기(100)의 외측면에서 원주방향을 따라 배열되며, 튜브 또는 박스 형태로써 내부에 상기 사용후연료에서 발생되는 중성자를 차폐하기 위한 중성자차폐재가 주입된 복수의 중성자차폐박스(120); 상기 중성자차폐박스와 일대일 대응하며, 상기 중성자차폐박스 각각의 측면을 상기 저장용기에 밀착 고정시키기 위한 복수의 고정용 지그(130); 및 상기 복수의 고정용 지그를 지지하는 환형의 지지체(140);를 포함할 수 있다.The present invention minimizes the gap between the neutron shielding box and the storage container and neutron shielding boxes by correcting bent or twisted neutron shielding boxes when installing a neutron shielding body to shield neutrons generated in a storage container in which spent fuel is stored. , It relates to a jig for transporting spent fuel and assembling a neutron shielding box for a dry storage container that facilitates welding work of neutron shielding boxes that are in contact with each other, and the circumferential direction from the outer surface of the storage container 100 for storing spent fuel A plurality of neutron shielding boxes 120 in which a neutron shielding material for shielding neutrons generated from the spent fuel is injected inside in the form of a tube or a box; A plurality of fixing jigs (130) corresponding to the neutron shielding box one-to-one and for closely fixing side surfaces of the neutron shielding boxes to the storage container; And an annular support 140 for supporting the plurality of fixing jigs.

Description

사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐박스 조립용 지그 및 이를 이용한 조립 방법{A jig for assembling a neutron shielding box for use in post-use fuel transportation and dry storage containers and a method for assembling using the same}A jig for assembling a neutron shielding box for use in post-use fuel transportation and dry storage containers and a method for assembling using the same}

본 발명은 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐박스 조립용 지그 및 이를 이용한 조립 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 사용후연료가 저장되는 저장용기에서 중성자차폐체를 설치함에 있어서, 중성자차폐박스와 저장용기 및 중성자차폐박스들 간의 갭을 최소화할 수 있는 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐박스 조립용 지그 및 이를 이용한 조립 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a jig for assembling a neutron shielding box for transporting spent fuel and a dry storage container, and an assembly method using the same, and specifically, in installing a neutron shielding body in a storage container for storing spent fuel, the neutron shielding box and It relates to a jig for assembling a neutron shielding box for a dry storage container and transporting spent fuel that can minimize a gap between a storage container and a neutron shielding box, and an assembly method using the same.

원자력 발전소에서 소정 기간 사용된 후 연소를 종료한 핵연료를 사용후연료라 한다. 사용후연료는 냉각 과정을 거쳐 재처리 시설이나 저장소로 운반되는데, 사용후연료라 해도 다량의 방사선과 붕괴열을 방출하는 방사성 물질이므로, 이를 수송 또는 저장하기 위해서는 외부의 충격에 대해 내용물을 안전하게 보호할 수 있을 뿐 아니라, 방사선을 차폐하고 붕괴열을 원활히 방출할 수 있는 구조로 이루어진 전용의 운반 및 저장 용기를 필요로 하게 된다.Nuclear fuel that has been used for a certain period of time in a nuclear power plant and has finished combustion is called spent fuel. Spent fuel is transported to a reprocessing facility or storage after cooling.Since spent fuel is a radioactive material that emits a large amount of radiation and decay heat, the contents can be safely protected against external shocks to transport or store it. In addition, there is a need for a dedicated transport and storage container made of a structure capable of shielding radiation and releasing decay heat smoothly.

통상적인 사용후연료 수송 또는 저장용 용기는 내부에 수용 공간이 구비된 캐스크 및 이 캐스크의 내부에 수용된 바스켓조립체로 이루어지며, 캐스크의 주재료에 따라 금속 용기와 콘크리트 용기로 구분된다. 이 중에서 금속 용기는 두꺼운 벽체를 구비한 용기 형태의 본체를 소정 두께의 중성자차폐재가 감싸는 구조를 갖는데, 상기 중성자차폐재는 캐스크 본체의 외부를 감싸도록 이격되어 설치된 외부케이싱의 내측 공간에 충전된 방식으로 구비되는 것이 일반적이다.A typical container for transporting or storing spent fuel is composed of a cask having an accommodation space therein and a basket assembly accommodated in the cask, and is divided into a metal container and a concrete container according to the main material of the cask. Among them, the metal container has a structure in which a container-shaped body having a thick wall is wrapped with a neutron shielding material of a predetermined thickness, and the neutron shielding material is filled in the inner space of the outer casing installed so as to surround the outside of the cask body. It is generally provided with.

그런데 캐스크 본체 및 외부케이싱이 열전도성이 좋은 금속 재질로 이루어지는 반면, 중성자차폐재는 열전도성이 좋지 않은 재료로 이루어진다. 이에 따라, 캐스크 내부로부터 외부로의 열전달이 상기 중성자차폐재에 의해 저해되어 캐스크의 방열성이 떨어지게 된다.However, while the cask main body and the outer casing are made of a metal material having good thermal conductivity, the neutron shielding material is made of a material having poor thermal conductivity. Accordingly, heat transfer from the inside of the cask to the outside is inhibited by the neutron shielding material, so that heat dissipation of the cask is degraded.

이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 예를 들어 공개특허공보 제10-2010-0074281호(공개일자: 2010.07.01)에서는 캐스크 본체의 외벽면과 외부케이싱의 내벽면 간에 금속 재질의 판형 열전달부재를 연결 설치한 캐스크 구조가 사용되고 있다. 이러한 캐스크는 본체의 외벽면에 상기 열전달부재의 일측단을 용접 결합하고, 이 열전달부재의 외측단에 외부케이싱을 용접 결합하는 방식으로 제작되는데, 외부케이싱을 일체형으로 형성할 경우 캐스크 본체와 외부케이싱 간의 협소한 공간내에 용접부가 위치하게 되어 용접작업이 용이하지 못하게 된다. 이에 따라, 캐스크 본체에 열전달부재를 소정 간격으로 용접 결합한 후, 이웃하여 결합된 각 열전달부재 간에 판재를 용접 결합하여 연접된 다수의 판재가 외부케이싱을 이루도록 하는 방식으로 제작되고 있다.In order to solve this problem, for example, in Unexamined Patent Publication No. 10-2010-0074281 (published date: 2010.07.01), a plate-shaped heat transfer member made of a metal material is formed between the outer wall surface of the cask body and the inner wall surface of the outer casing. A cask structure that is connected and installed is used. Such a cask is manufactured by welding one end of the heat transfer member to the outer wall surface of the main body and welding the outer casing to the outer end of the heat transfer member. When the outer casing is formed integrally, the cask body and the outer casing The welding part is located in the narrow space between the casings, making the welding work difficult. Accordingly, the heat transfer member is welded to the cask body at predetermined intervals, and then the plates are welded to each other between adjacent heat transfer members to form an outer casing.

그런데, 상기 열전달부재를 캐스크 본체의 외벽면과 직교하도록, 즉 캐스크의 반경방향과 일치하도록 설치할 경우, 캐스크의 중심에 위치되는 사용후연료로부터 방사상으로 방출되는 중성자가 중성자차폐재에 의해 차폐되지 못하고 열전달부재를 통과하여 외부로 방출될 우려가 있다. 이러한 이유로, 상기 열전달부재는 캐스크의 반경방향에 대해 경사지게 설치되어야 한다. 뿐만 아니라, 상기 열전달부재는 외부케이싱을 이루는 판재의 결합을 위하여 외측단 간의 간격이 균일하게 되도록 설치되어야 한다. 이와 같이 다수의 열전달부재를 곡면으로 이루어진 캐스크 본체의 벽면에 균일한 각도 및 간격으로 정확하게 용접 결합하는 것은 매우 어려운 작업이 된다. 이에 따라 종래에는 캐스크 제작 공정의 생산성이 떨어지고, 제작된 캐스크의 품질도 떨어지는 문제가 있었다.However, when the heat transfer member is installed to be perpendicular to the outer wall surface of the cask body, that is, to coincide with the radial direction of the cask, neutrons radiated from the spent fuel located at the center of the cask are shielded by the neutron shielding material. It is not possible to pass through the heat transfer member and there is a risk of being discharged to the outside. For this reason, the heat transfer member must be installed obliquely with respect to the radial direction of the cask. In addition, the heat transfer member must be installed so that the distance between the outer ends is uniform for the combination of the plate material forming the outer casing. As described above, it is very difficult to accurately weld a plurality of heat transfer members to the wall surface of the cask body formed of a curved surface at uniform angles and intervals. Accordingly, there is a problem in that the productivity of the cask manufacturing process is lowered in the prior art and the quality of the manufactured cask is also lowered.

한편, 상기 바스켓조립체는 사용후연료가 담겨진 다수의 바스켓을 소정 간격으로 유지하는 구조체로서, 종래의 바스켓조립체는 바스켓 전체가 삽입되어 수용되는 다수의 채널을 구비한 격자구조로 이루어졌다. 이에 따라 종래의 바스켓조립체는 바스켓 주변의 공기 유동이 원활하지 못하여 사용후연료의 냉각 및 방열 효과가 떨어지는 문제가 있었다.On the other hand, the basket assembly is a structure that maintains a plurality of baskets containing spent fuel at predetermined intervals, and the conventional basket assembly has a lattice structure having a plurality of channels into which the entire basket is inserted. Accordingly, the conventional basket assembly has a problem in that the air flow around the basket is not smooth, so that the cooling and heat dissipation effect of the spent fuel is inferior.

이와 같이 사용후연료 운반 및 저장용기는 원자력발전소에서 발생되는 사용후연료의 임시저장, 중간저장 및 영구처분을 목적으로 지정시설로 운반 또는 저장을 위하여 사용되는 금속재질의 용기로서 운반 및 저장 시 사용후연료의 건전성을 확보하기 위한 구조로 제작된다. 특히 본 용기 외부에는 사용후연료에서 발생되는 중성자를 차폐하기 위하여 중성자차폐체를 반영하여 차폐역할을 하도록 되어있다.In this way, the spent fuel transport and storage container is a metal container used for transport or storage to designated facilities for the purpose of temporary storage, intermediate storage, and permanent disposal of spent fuel generated in nuclear power plants. It is manufactured in a structure to ensure the soundness of the after-fuel. In particular, in order to shield neutrons generated from spent fuel on the outside of this container, the neutron shielding body is reflected to play a shielding role.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0074281호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0074281

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 사용후연료가 저장되는 저장용기에서 발생되는 중성자를 차페하기 위해 중성자차폐체를 설치할 때, 휘거나 비틀린 중성자차폐박스들을 보정하여 중성자차폐박스와 저장용기 및 중성자차폐박스들 간의 갭을 최소화하고, 서로 접한 중성자차폐박스들의 용접 작업을 용이하게 하는 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자 차폐박스 조립용 지그 및 이를 이용한 조립 방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is, when installing a neutron shielding body to shield neutrons generated in a storage container in which spent fuel is stored, the neutron shielding box and the storage container and neutron shielding by correcting the bent or twisted neutron shielding boxes It is to provide a jig for assembling a neutron shielding box for a dry storage container and transporting spent fuel that minimizes the gap between boxes and facilitates welding of neutron shielding boxes that are in contact with each other, and an assembly method using the same.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐박스 조립용 지그는, 사용후연료를 저장하는 저장용기(100)의 외측면에서 원주방향을 따라 배열되며, 튜브 또는 박스 형태로써 내부에 상기 사용후연료에서 발생되는 중성자를 차폐하기 위한 중성자차폐재가 주입된 복수의 중성자차폐박스(120); 상기 중성자차폐박스와 일대일 대응하며, 상기 중성자차폐박스 각각의 측면을 상기 저장용기에 밀착 고정시키기 위한 복수의 고정용 지그(130); 및 상기 복수의 고정용 지그를 지지하는 환형의 지지체(140);를 포함할 수 있다.A jig for assembling a neutron shield box for transporting spent fuel and a dry storage container according to the present invention for solving the above technical problem is arranged along the circumferential direction on the outer surface of the storage container 100 for storing spent fuel. , In the form of a tube or a box, a plurality of neutron shielding boxes 120 in which a neutron shielding material for shielding neutrons generated from the spent fuel is injected therein; A plurality of fixing jigs (130) corresponding to the neutron shielding box one-to-one and for closely fixing side surfaces of the neutron shielding boxes to the storage container; And an annular support 140 for supporting the plurality of fixing jigs.

실시 예에 따라, 상기 고정용 지그(130)는, 상기 중성자차폐박스(120)의 일측면과 접하는 고정패드(131); 상기 고정패드(131)의 후면에 결합되는 블록(132); 및 상기 블록(132)을 통해 상기 고정패드와 연결되어 상기 고정패드를 전진 또는 후진시키는 조절부(133);를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the fixing jig 130 may include a fixing pad 131 in contact with one side of the neutron shielding box 120; A block 132 coupled to the rear surface of the fixing pad 131; And an adjustment unit 133 connected to the fixing pad through the block 132 to move the fixing pad forward or backward.

실시 예에 따라, 상기 지지체(140)는 고정패드(131)의 전진 및 후진 가능한 거리를 고려하여, 저장용기(100)와 조립용 지그(150) 사이에 삽입된 중성자차폐박스(110)에 압력을 가할 수 있을 정도의 크기로 형성될 수 있다.Depending on the embodiment, the support 140 is a pressure on the neutron shielding box 110 inserted between the storage container 100 and the assembly jig 150 in consideration of the distance that can be moved forward and backward of the fixing pad 131 It can be formed to a size enough to add.

본 발명에 따른 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐박스 조립용 지그를 이용한 중성자차폐박스를 설치하는 방법은, 조립용 지그(130)을 저장용기(100)의 외측면 둘레에 삽입하고, 상기 저장용기와 상기 조립용 지그 사이에서 두 개의 중성자차폐박스(120)가 서로 마주보도록 위치시키는 단계; 상기 중성자차폐박스에 대응하는 상기 조립용 지그의 고정패드(131)를 전진시켜 상기 중성자차폐박스를 상기 저장용기의 외측면에 밀착 고정시키는 단계; 상기 저장용기의 원주방향을 따라 중성자차폐박스들을 순차적으로 인접하여 배열하고, 상기 중성자차폐박스들 각각에 대응하는 상기 조립용 지그의 고정패드를 전진시켜 상기 중성자차폐박스들을 상기 저장용기의 외측면에 밀착 고정시키는 단계; 및 상기 중성자차폐박스들 사이의 인접 부위를 용접한 뒤 상기 조립용 지그를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.A method of installing a neutron shielding box using a jig for assembling a neutron shielding box for transporting spent fuel and a dry storage container according to the present invention, inserting the assembly jig 130 around the outer surface of the storage container 100, Positioning two neutron shielding boxes 120 to face each other between the storage container and the assembly jig; Advancing the fixing pad 131 of the assembly jig corresponding to the neutron shielding box to closely fix the neutron shielding box to the outer surface of the storage container; The neutron shielding boxes are sequentially arranged adjacent to each other along the circumferential direction of the storage container, and the fixing pads of the assembly jig corresponding to each of the neutron shielding boxes are advanced to place the neutron shielding boxes on the outer surface of the storage container. Tightly fixing; And removing the assembly jig after welding adjacent portions between the neutron shielding boxes.

실시 예에 따라, 상기 조립용 지그는 저장용기의 상하부에 일정거리 이격되어 두 개 이상이 설치될 수 있다.According to an embodiment, two or more assembly jigs may be installed at a predetermined distance apart from the upper and lower portions of the storage container.

본 발명의 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자 차폐박스 조립용 지그 및 이를 이용한 중성자차폐박스를 조립하는 방법에 의하면, 사용후연료 운반 및 건식 저장용기에서 발생되는 중성자를 차페하기 위해 복수의 중성자차폐박스를 설치할 시 중성자차폐박스들 간의 갭을 최소화하고, 서로 접한 중성자차폐박스들의 용접작업을 용이하게 하여 저장용기에서 발생되는 중성자를 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to a jig for assembling a neutron shielding box for transporting spent fuel and a dry storage container, and a method for assembling a neutron shielding box using the same, a plurality of neutrons for transporting spent fuel and shielding neutrons generated in the dry storage container When the shielding box is installed, the gap between the neutron shielding boxes is minimized, and the welding work of the neutron shielding boxes in contact with each other is facilitated, thereby minimizing neutrons generated in the storage container.

또한, 중성자차폐박스 조립 시 지지체에 설치되는 차폐박스의 수량만큼의 고정패드를 조립하여 일체형으로 구성되기 때문에 각각의 중성자차폐박스를 설치함에 있어 변형 상태를 확인하고 변형을 교정할 수 있어 작업의 신뢰성이 높아지는 효과가 있다.In addition, when assembling the neutron shielding box, since it is configured as an integral type by assembling the fixed pads as many as the number of shielding boxes installed on the support, it is possible to check the state of deformation and correct the deformation when installing each neutron shielding box, so the reliability of work. This has the effect of increasing.

도 1은 본 발명에 따른 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자 차폐체가 설치된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자 차폐체 조립용 지그를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐체 조립용 지그의 구성 중 고정체의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐체 조립용 지그를 이용하여 사용후연료 운반 및 건식 저장용기에 중성자차폐체를 설치하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 1 is a perspective view showing a state in which a neutron shield for transporting spent fuel and a dry storage container according to the present invention is installed.
2 is a perspective view showing a jig for assembling a neutron shield for transporting spent fuel and a dry storage container according to the present invention.
3 is a perspective view illustrating the structure of a fixture among the construction of a jig for assembling a neutron shield for transporting spent fuel and a dry storage container according to the present invention.
4 to 6 are views for explaining a process of transporting spent fuel and installing a neutron shield in a dry storage container using a jig for assembling a neutron shield for transporting spent fuel and a dry storage container according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 이하의 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same components in the drawings denote the same reference numerals wherever possible. Specific specific matters are shown in the following description, which are provided to help a more general understanding of the present invention. Further, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 본 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in the present specification have selected general terms that are currently widely used as possible while considering functions in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician in the technical field to which the present invention belongs, and the emergence of new technologies. have. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the corresponding description of the present invention. Therefore, the terms used in the present specification should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present specification, not a simple name of the term.

본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. In the entire specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "... unit" and "module" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or as a combination of hardware and software. .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자 차폐박스 조립용 지그 및 이를 이용한 사용후연료 운반 및 건식 저장용기에 중성자 차폐박스를 조립하는 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, by describing a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings, a jig for assembling a neutron shielding box for a spent fuel transport and dry storage container of the present invention, and a spent fuel transport and neutron shielding in a dry storage container using the same How to assemble the box will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자 차폐체가 설치된 모습을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자 차폐체 조립용 지그를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐체 조립용 지그의 구성 중 고정체의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view showing a state in which a neutron shield for transporting spent fuel and dry storage containers according to the present invention is installed, and FIG. 2 is a perspective view showing a jig for assembling a neutron shield for transporting spent fuel and dry storage containers according to the present invention 3 is a perspective view for explaining the structure of a fixture among the construction of a jig for assembling a neutron shield for transporting spent fuel and a dry storage container according to the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐체 조립용 지그(130 및 140, 이하 ‘150’이라 함)는, 원자력 발전소에서 소정 기간 사용된 후 연소를 종료한 사용후연료를 저장하는 저장용기(100))의 외측면에 상기 사용후연료에서 발생되는 중성자를 차폐하기 위한 중성자차폐체(110)를 구성하기 위한 것이다.1 to 3, the present invention for transporting spent fuel and assembling a neutron shield for a dry storage container (130 and 140, hereinafter referred to as '150') ends combustion after being used for a predetermined period in a nuclear power plant It is to configure a neutron shielding body 110 for shielding neutrons generated from the spent fuel on the outer surface of the storage container 100 for storing one spent fuel.

중성자차폐체(110)는 저장용기(100) 외측면에 원주방향을 따라 배열되는 복수의 중성자차폐박스(120)들로 구성될 수 있다. 실시 예에 따라, 중성자차폐박스(120)는 알루미늄 합금과 같은 비철금속 소재의 튜브 또는 박스 형태의 구조물로써, 내부에 중성자차폐재를 주입하고 일정기간 경화시킨 후 저장용기(100)에 따른 설치 크기로 절단함으로써 제작될 수 있다.The neutron shielding body 110 may be composed of a plurality of neutron shielding boxes 120 arranged along the circumferential direction on the outer surface of the storage container 100. According to an embodiment, the neutron shielding box 120 is a structure in the form of a tube or box made of a non-ferrous metal material such as an aluminum alloy, and is cut into an installation size according to the storage container 100 after injecting a neutron shielding material inside and curing it for a certain period of time. It can be produced by doing.

본 발명의 실시 예에 따른 중성자차폐박스(120)는 중성자차폐재의 주입과정에서 용융온도 등의 영향을 받아 길이 방향에 있어 일부 휨이나 뒤틀림 등의 변형이 수반될 수 있는바, 중성자차폐박스(120)를 저장용기(100) 외측면에 배열하여 고정함에 있어 저장용기(100) 및 인접한 중성자차폐박스(120)들 간의 면접촉이 최대가 되도록 갭을 제거해야 할 필요가 있으며, 이를 위해 본 발명에 따른 조립용 지그(150)가 필수적으로 적용되어야 한다.The neutron shielding box 120 according to an embodiment of the present invention is affected by the melting temperature during the injection process of the neutron shielding material, and some deformations, such as warping or warping, may be accompanied in the longitudinal direction, and the neutron shielding box 120 ) In the outer surface of the storage container 100, it is necessary to remove the gap so that the surface contact between the storage container 100 and the adjacent neutron shielding box 120 is maximized. According to the assembly jig 150 must be applied essentially.

조립용 지그(150)는 중성자차폐박스(120)와 일대일 대응하며, 중성자차폐박스(120) 각각의 측면을 상기 저장용기(100)에 밀착 고정시키기 위한 복수의 고정용 지그(130) 및 상기 복수의 고정용 지그(130)를 지지하는 환형의 지지체(140)를 포함하여 구성된다.The assembly jig 150 is a one-to-one correspondence with the neutron shielding box 120, and a plurality of fixing jigs 130 and the plurality of fixing each side of the neutron shielding box 120 in close contact with the storage container 100 It is configured to include an annular support 140 for supporting the fixing jig 130 of.

고정용 지그(130)는 저장용기(100) 외측면에 배열되는 중성자차폐박스(120)의 개수에 대응되는 개수로 구성되며, 각각 개별적으로 조작되어 각각 대응되는 하나의 중성자차폐박스(120)에 횡압력을 가할 수 있는 구조이다.The fixing jig 130 is composed of a number corresponding to the number of neutron shielding boxes 120 arranged on the outer surface of the storage container 100, and is individually operated to each corresponding one neutron shielding box 120. It is a structure that can apply lateral pressure.

고정용 지그(130)는 중성자차폐박스(120)의 일측면과 접하는 고정패드(131), 상기 고정패드(131)의 후면에 결합되는 블록(132), 및 상기 블록(132)을 통해 상기 고정패드(131)를 전후진시켜 상기 고정패드(131)가 중성자차폐박스(120)를 가압하도록 하는 조절부(133)를 포함하여 구성된다. The fixing jig 130 is fixed through a fixing pad 131 in contact with one side of the neutron shielding box 120, a block 132 coupled to the rear surface of the fixing pad 131, and the block 132 It is configured to include an adjustment unit 133 that moves the pad 131 back and forth so that the fixed pad 131 presses the neutron shielding box 120.

실시 예에 따라, 고정패드(131)의 후면에 돌출부재(134)가 형성될 수 있으며, 돌출부재(134)에는 중심방향으로 조절홈이 형성될 수 있다. 돌출부재(134)는 블록(132) 내에 마련된 수용부에 삽입되며, 블록(134)을 관통한 조절부(133)의 끝단이 조절홈과 결합될 수 있다.According to an embodiment, a protruding member 134 may be formed on the rear surface of the fixing pad 131, and an adjustment groove may be formed in the protruding member 134 in the center direction. The protruding member 134 is inserted into a receiving portion provided in the block 132, and an end of the adjusting portion 133 passing through the block 134 may be coupled with the adjusting groove.

블록(132)에는 돌출부재(134)의 상부 및 측면부를 감싸면서 하부를 개방하도록 하는 수용부가 마련될 수 있으며, 조절부(133)가 관통되는 관통홈이 형성될 수 있다. The block 132 may be provided with a receiving portion that surrounds the upper and side portions of the protruding member 134 and opens the lower portion thereof, and a through hole through which the adjusting portion 133 passes may be formed.

조절부(133)는 볼트 형태로 블록(132)의 관통홈에 삽입되며, 조절부(133)가 중심축으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라 고정패드(131)가 전진 또는 후진할 수 있는 구조로 돌출부재(134)와 연결될 수 있다. The adjusting part 133 is inserted into the through hole of the block 132 in the form of a bolt, and the fixing pad 131 can move forward or backward as the adjusting part 133 rotates clockwise or counterclockwise about the central axis. It can be connected to the protruding member 134 in a structure.

고정용 지그(130)는 고정부재(135)를 통해 블록(132)을 관통하여 지지체(140)와 결합되며, 지지체(140)에는 고정부재(135)의 결합을 위한 복수의 결합홈(141)이 형성될 수 있다. The fixing jig 130 penetrates the block 132 through the fixing member 135 and is coupled to the support 140, and the support 140 has a plurality of coupling grooves 141 for coupling the fixing member 135 Can be formed.

지지체(140)는 환형으로 형성되며, 저장용기(100)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 바람직하게, 지지체(140)는 고정패드(131)의 전진 및 후진 가능한 거리를 고려하여, 저장용기(100)와 조립용 지그(150) 사이에 삽입된 중성자차폐박스(110)에 압력을 가할 수 있을 정도의 크기로 설계될 수 있다. The support 140 is formed in an annular shape, and may be formed larger than the diameter of the storage container 100. Preferably, the support 140 may apply pressure to the neutron shielding box 110 inserted between the storage container 100 and the assembly jig 150 in consideration of the distance that can be moved forward and backward of the fixing pad 131. It can be designed to be of such a size.

이와 같은 조립용 지그(150)는 중성자차폐박스(120)의 안정적인 고정을 위하여 둘 이상으로 구비되는 것이 바람직하다. 도면에는 조립용 지그(150))가 셋으로 도시되어 있지만, 저장용기(100)의 크기에 따라 적절한 개수로 적용될 수 있게 된다.It is preferable that the assembly jig 150 is provided in two or more for stable fixing of the neutron shielding box 120. Although the assembly jig 150 is shown in three in the drawing, it can be applied in an appropriate number according to the size of the storage container 100.

도 4 내지 도 6은 본 발명 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐체 조립용 지그를 이용하여 사용후연료 운반 및 건식 저장용기에 중성자차폐체를 설치하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.4 to 6 are views for explaining a process of transporting spent fuel and installing a neutron shield in a dry storage container using a jig for assembling a neutron shield for transporting spent fuel and a dry storage container according to the present invention.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 저장용기(100)에 저장된 사용후연료에서 발생하는 중성자를 차폐하기 위한 중성자차폐체(110)를 저장용기(100) 외측면에 구성하기 위해, 먼저 중성자차폐체(110)를 구성하는 중성자차폐박스(120)를 준비한다.4 to 6, in order to configure a neutron shielding body 110 for shielding neutrons generated from spent fuel stored in the storage container 100 on the outer surface of the storage container 100, first, the neutron shielding body 110 ) To prepare a neutron shielding box 120 constituting.

실시예에 따라, 중성자차폐박스(120)는 알루미늄 합금과 같은 비철금속 소재의 튜브 또는 박스 형태의 구조물로써, 내부에 중성자차폐재를 주입하고 일정기간 경화시킨 후 저장용기(100)에 따른 설치 크기로 절단함으로써 제작될 수 있다.According to the embodiment, the neutron shielding box 120 is a structure in the form of a tube or box made of a non-ferrous metal material such as an aluminum alloy, and after injecting a neutron shielding material into the interior and curing it for a certain period of time, it is cut into an installation size according to the storage container 100 It can be produced by doing.

중성자차폐박스(120)가 준비되면, 조립용 지그(150)를 저장용기(100)의 외측면 둘레에 삽입하고, 상기 저장용기(100)와 상기 조립용 지그(130) 사이에 최초 두 개의 중성자차폐박스(120)가 서로 마주보도록 위치시킨다.When the neutron shielding box 120 is prepared, the assembly jig 150 is inserted around the outer surface of the storage container 100, and the first two neutrons between the storage container 100 and the assembly jig 130 The shielding box 120 is positioned so as to face each other.

이후, 상기 두 개의 중성자차폐박스(120)에 대응하는 조립용 지그(150)의 고정패드(131)를 전진시켜 상기 중성자차폐박스(120)를 상기 저장용기(100)의 외측면에 밀착 고정시킨다.Thereafter, the fixing pad 131 of the assembly jig 150 corresponding to the two neutron shielding boxes 120 is moved forward so that the neutron shielding box 120 is closely fixed to the outer surface of the storage container 100. .

상기 두 개의 중성자차폐박스(120)는 180도의 간격으로 위치하도록 배열하는 것이 바람직하며, 이는 이후 조립용 지그(150)가 상기 두 개의 중성자차폐박스(120)를 저장용기(100)에 밀착시킬 때 조립용 지그(150)도 함께 저장용기(100)에 고정됨으로써 후속 작업을 용이하게 하기 위한 것이다.It is preferable that the two neutron shielding boxes 120 are arranged to be positioned at an interval of 180 degrees, which is when the assembly jig 150 is in close contact with the two neutron shielding boxes 120 to the storage container 100. The assembly jig 150 is also fixed to the storage container 100 to facilitate subsequent work.

한편, 최초 두 개의 중성자차폐박스(120)가 고정될 때, 조립용 지그(150)와 중성자차폐박스(120) 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 양쪽 고정패드(131)의 스트로크 길이를 조절할 필요가 있다.On the other hand, when the first two neutron shielding boxes 120 are fixed, it is necessary to adjust the stroke length of both fixing pads 131 so that the distance between the assembly jig 150 and the neutron shielding box 120 is kept constant. have.

조립용 지그(150)는 중성자차폐박스(120)의 길이를 고려하여 적어도 하나 이상이 준비될 수 있다. 예컨대, 조립용 지그(150)는 저장용기(100)의 하단부, 중단부 및 상단부에 각각 위치하여 중성자차폐박스(120)를 저장용기(100)에 밀착시킬 수 있다. 이와 같이 조립용 지그(150)의 개수를 늘릴 경우, 중성자차폐박스(120)의 변형을 교정함과 동시에 설치 위치를 보다 정밀하게 바로 잡을 수 있으며, 중성자차폐박스(120)와 저장용기(100) 및 중성자차폐박스(120) 사이의 갭을 더욱 줄일 수 있는 이점이 있다.At least one assembly jig 150 may be prepared in consideration of the length of the neutron shielding box 120. For example, the assembly jig 150 may be positioned at a lower end, a middle end, and an upper end of the storage container 100 to closely contact the neutron shielding box 120 to the storage container 100. In this way, when the number of assembly jigs 150 is increased, the deformation of the neutron shielding box 120 can be corrected and the installation location can be more accurately corrected, and the neutron shielding box 120 and the storage container 100 And there is an advantage of further reducing the gap between the neutron shielding box 120.

앞서, 두 개의 중성자차폐박스(120)가 저장용기(100)에 밀착 고정되고 나면, 저장용기(100)의 원주방향을 따라 중성자차폐박스(120)들을 순차적으로 인접하여 배열하고, 상기 중성자차폐박스(120)들 각각에 대응하는 상기 조립용 지그(130)의 고정패드(131)를 전진시켜 상기 중성자차폐박스들을 상기 저장용기(100)의 외측면에 밀착 고정시킨다.Previously, after the two neutron shielding boxes 120 are closely fixed to the storage container 100, the neutron shielding boxes 120 are sequentially arranged adjacent to each other along the circumferential direction of the storage container 100, and the neutron shielding box The fixing pads 131 of the assembly jig 130 corresponding to each of the 120s are moved forward so that the neutron shielding boxes are closely fixed to the outer surface of the storage container 100.

중성자차폐박스(120)들이 모두 인접하여 저장용기(100)의 측면을 덮고 나면, 중성자차폐박스(120)들 사이의 인접 부위에 용접을 실시하고, 마지막으로 각각의 고정패드(131)를 후진시킨 후 조립용 지그(130)를 제거한다.After the neutron shielding boxes 120 are all adjacent to cover the side of the storage container 100, welding is performed on the adjacent portions between the neutron shielding boxes 120, and finally, each of the fixing pads 131 is retracted. After removing the assembly jig (130).

이와 같이 본 발명에 따른 중성자차폐체 조립용 지그(150)를 이용하여 저장용기에 중성자차폐체(110)를 적용할 경우, 휘어지거나 비틀린 중성자차폐박스(120)를 보정할 수 있으며, 중성자차폐박스(120)와 저장용기(100) 및 중성자차폐박스(120)들 사이의 갭을 제거함으로써 사용후연료의 저장 및 운반시 안정성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, when the neutron shielding body 110 is applied to the storage container using the jig 150 for assembling the neutron shielding body according to the present invention, the bent or twisted neutron shielding box 120 can be corrected, and the neutron shielding box 120 ) And by removing the gap between the storage container 100 and the neutron shielding box 120, there is an effect of improving the stability during storage and transportation of spent fuel.

이상에서 설명된 본 발명의 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자 차폐박스 조립용 지그 및 이를 이용한 사용후연료 운반 및 건식 저장용기에 중성자 차폐박스를 조립하는 방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 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.Embodiments of the jig for assembling a neutron shielding box for a spent fuel transport and dry storage container according to the present invention described above, and a method of assembling a neutron shielding box for a spent fuel transport and dry storage container using the same are only exemplary. , Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily transformed into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. something to do.

100 : 저장용기 110 : 중성자차폐체
120 : 중성자차폐박스 130 : 고정용 지그
131 : 고정패드 132 : 블록
133 : 조절부 134 : 돌출부재
135 : 고정부재 140 : 지지체
141 : 결합홈100: storage container 110: neutron shield
120: neutron shielding box 130: fixing jig
131: fixing pad 132: block
133: adjustment unit 134: protruding member
135: fixing member 140: support
141: coupling groove

Claims (5)

사용후연료를 저장하는 저장용기(100)의 외측면에서 원주방향을 따라 배열되며, 튜브 또는 박스 형태로써 내부에 상기 사용후연료에서 발생되는 중성자를 차폐하기 위한 중성자차폐재가 주입된 복수의 중성자차폐박스(120);
상기 중성자차폐박스와 일대일 대응하며, 상기 중성자차폐박스 각각의 측면을 상기 저장용기에 밀착 고정시키기 위한 복수의 고정용 지그(130); 및
상기 복수의 고정용 지그를 지지하는 환형의 지지체(140);를 포함하고,
상기 지지체(140)는 고정패드(131)의 전진 및 후진 가능한 거리를 고려하여, 저장용기(100)와 조립용 지그(150) 사이에 삽입된 중성자차폐박스(110)에 압력을 가할 수 있을 정도의 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐박스 조립용 지그.A plurality of neutron shields arranged along the circumferential direction on the outer surface of the storage container 100 for storing spent fuel, and injected with a neutron shielding material to shield neutrons generated from the spent fuel in the form of a tube or a box. Box 120;
A plurality of fixing jigs (130) corresponding to the neutron shielding box one-to-one and for closely fixing side surfaces of the neutron shielding boxes to the storage container; And
Including; an annular support 140 for supporting the plurality of fixing jigs,
The support 140 is such that pressure can be applied to the neutron shielding box 110 inserted between the storage container 100 and the assembly jig 150 in consideration of the distances that can be moved forward and backward of the fixing pad 131 A jig for assembling a neutron shielding box for transporting spent fuel and a dry storage container, characterized in that it is formed in the size of. 제1항에 있어서,
상기 고정용 지그(130)는,
상기 중성자차폐박스(120)의 일측면과 접하는 고정패드(131);
상기 고정패드(131)의 후면에 결합되는 블록(132); 및
상기 블록(132)을 통해 상기 고정패드와 연결되어 상기 고정패드를 전진 또는 후진시키는 조절부(133);를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐박스 조립용 지그.The method of claim 1,
The fixing jig 130,
A fixing pad 131 in contact with one side of the neutron shielding box 120;
A block 132 coupled to the rear surface of the fixing pad 131; And
A jig for assembling a neutron shielding box for a spent fuel transport and dry storage container, comprising: an adjustment unit 133 connected to the fixing pad through the block 132 to advance or reverse the fixing pad. 삭제delete 제1항 또는 제2항에 기재된 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자 차폐박스 조립용 지그를 이용하여 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용에 중성자차폐박스를 설치하는 방법으로서,
조립용 지그(130)을 저장용기(100)의 외측면 둘레에 삽입하고, 상기 저장용기와 상기 조립용 지그 사이에서 두 개의 중성자차폐박스(120)가 서로 마주보도록 위치시키는 단계;
상기 중성자차폐박스에 대응하는 상기 조립용 지그의 고정패드(131)를 전진시켜 상기 중성자차폐박스를 상기 저장용기의 외측면에 밀착 고정시키는 단계;
상기 저장용기의 원주방향을 따라 중성자차폐박스들을 순차적으로 인접하여 배열하고, 상기 중성자차폐박스들 각각에 대응하는 상기 조립용 지그의 고정패드를 전진시켜 상기 중성자차폐박스들을 상기 저장용기의 외측면에 밀착 고정시키는 단계; 및
상기 중성자차폐박스들 사이의 인접 부위를 용접한 뒤 상기 조립용 지그를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐박스 조립용 지그를 이용한 사용후연료 운반 및 건식 저장용기에 중성자차폐박스를 설치하는 방법.A method of installing a neutron shielding box for transporting spent fuel and for dry storage containers using a jig for transporting spent fuel and assembling a neutron shielding box for dry storage containers according to claim 1 or 2, comprising:
Inserting the assembly jig 130 around the outer surface of the storage container 100, and positioning two neutron shielding boxes 120 to face each other between the storage container and the assembly jig;
Advancing the fixing pad 131 of the assembly jig corresponding to the neutron shielding box to closely fix the neutron shielding box to the outer surface of the storage container;
The neutron shielding boxes are sequentially arranged adjacent to each other along the circumferential direction of the storage container, and the fixing pads of the assembly jig corresponding to each of the neutron shielding boxes are advanced to place the neutron shielding boxes on the outer surface of the storage container. Tightly fixing; And
Transporting spent fuel and transporting spent fuel using a jig for assembling a neutron shielding box for a dry storage container, comprising the step of removing the assembly jig after welding adjacent portions between the neutron shielding boxes, and How to install a neutron shielding box in a dry storage container. 제4항에 있어서,
상기 조립용 지그는 저장용기의 상하부에 일정거리 이격되어 두 개 이상이 설치되는 것을 특징으로 하는 사용후연료 운반 및 건식 저장용기용 중성자차폐박스 조립용 지그를 이용한 사용후연료 운반 및 건식 저장용기에 중성자차폐박스를 설치하는 방법. The method of claim 4,
The assembly jig is used for transporting spent fuel and transporting spent fuel using a jig for assembling a neutron shielding box for a dry storage container and in a dry storage container, characterized in that two or more are installed at the top and bottom of the storage container at a certain distance apart. How to install a neutron shielding box.
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