KR102249496B1 - Reactor dismantling system - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 원자로의 해체 시스템은 원자로가 수직 상태로 삽입되는 제1 공간 및 상기 제1 공간에 연결되며 상기 제1 공간에서 확장되는 제2 공간을 가지는 생체 보호 콘크리트, 상기 제2 공간에 위치하며 수평 상태의 상기 원자로를 이동시키는 이동 장치, 그리고 상기 제2 공간에 위치하며 상기 원자로를 절단하는 절단 장치를 포함한다.The dismantling system of a nuclear reactor according to an embodiment includes a bioprotective concrete having a first space into which the reactor is inserted in a vertical state and a second space that is connected to the first space and extends from the first space, and is located in the second space And a moving device for moving the reactor in a horizontal state, and a cutting device located in the second space and cutting the reactor.

Description

원자로의 해체 시스템{REACTOR DISMANTLING SYSTEM}Reactor dismantling system {REACTOR DISMANTLING SYSTEM}

본 발명은 원자로의 해제 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for decommissioning a nuclear reactor.

전세계적으로 화석 에너지가 고갈됨에 따라, 주요한 에너지원으로서 원자력발전을 사용하고 있다. 이러한 원자력 발전에서 일반적으로 사용되는 가압 경수로형(Pressurized Water Reactor, PWR) 원자력 발전소는 원자로를 순환하는 1차 계통, 증기 발생기를 순환하는 2차 계통, 그리고 복수기를 순환하는 3차 계통으로 구성된다. 구체적으로 1차 계통에서는 원자로 속에 들어 있는 냉각재에 압력을 가해 150 기압 300℃ 정도를 유지하고, 2차 계통에서는 이 냉각재가 증기 발생기 세관을 통과하면서 증기 발생기 측의 물을 끓여 수증기를 만들어 터빈을 돌린다. 그리고, 3차 계통에서는 터빈을 돌리고 난 증기는 복수기를 통과하면서 다시 물이 되어 증기 발생기로 보낸다. As fossil energy is depleted worldwide, nuclear power is being used as a major energy source. A pressurized water reactor (PWR) nuclear power plant commonly used in such nuclear power plants is composed of a primary system circulating a nuclear reactor, a secondary system circulating a steam generator, and a tertiary system circulating a condenser. Specifically, in the primary system, pressure is applied to the coolant in the reactor to maintain 150 atm and 300°C, and in the secondary system, the coolant passes through the steam generator tubular and boils water on the side of the steam generator to generate steam to turn the turbine. . In the tertiary system, the steam generated by turning the turbine passes through the condenser and becomes water again and is sent to the steam generator.

이러한 가압 경수로형 원자력 발전소의 원자로는 방사능으로 오염되어 있다. 따라서, 원자로를 절단하여 해체하는 경우 에어로졸(aerosol), 슬래그(slag) 등의 방사성 분진이 확산되어 주변 기기들을 오염시킬 수 있다. The reactor of such a pressurized light water reactor type nuclear power plant is contaminated with radioactivity. Therefore, when the reactor is cut and dismantled, radioactive dust such as aerosol and slag may diffuse and contaminate peripheral devices.

본 실시예는 해체 공정 시 발생하는 방사성 분진에 의한 주변 기기들의 오염을 방지할 수 있는 원자로의 해체 시스템에 관한 것이다. The present embodiment relates to a dismantling system of a nuclear reactor capable of preventing contamination of peripheral devices by radioactive dust generated during the dismantling process.

일 실시예에 따른 원자로의 해체 시스템은 원자로가 삽입되는 제1 공간 및 상기 제1 공간에 연결되며 상기 제1 공간에서 확장되는 제2 공간을 가지는 생체 보호 콘크리트, 상기 제2 공간에 위치하며 상기 원자로를 이동시키는 이동 장치, 그리고 상기 제2 공간에 위치하며 상기 원자로를 절단하는 절단 장치를 포함한다.The dismantling system of a nuclear reactor according to an embodiment includes a bioprotective concrete having a first space into which a reactor is inserted and a second space that is connected to the first space and extends from the first space, and is located in the second space and the reactor And a moving device for moving, and a cutting device positioned in the second space and cutting the nuclear reactor.

상기 제2 공간의 바닥부는 단차를 가지고, 상기 바닥부에 위치하여 상기 이동 장치의 수평을 유지하는 수평 유지 장치를 더 포함할 수 있다.The bottom portion of the second space may have a level difference, and may further include a leveling device positioned at the bottom portion to maintain the horizontal level of the moving device.

상기 제2 공간의 바닥부는 제1 바닥부, 상기 제1 바닥부보다 높은 위치의 제2 바닥부를 포함하고, 상기 수평 유지 장치는 상기 제1 바닥부에 위치하여 상기 이동 장치를 지지할 수 있다.The bottom portion of the second space may include a first bottom portion and a second bottom portion positioned higher than the first bottom portion, and the leveling device may be positioned on the first bottom portion to support the moving device.

상기 이동 장치는 상기 원자로를 직선 이동시키거나 회전 이동시킬 수 있다.The moving device may linearly move or rotate the reactor.

상기 제2 바닥부에 상기 제1 공간이 위치하며, 상기 이동 장치는 상기 제1 공간과 중첩하여 상기 제2 바닥부와 접촉할 수 있다.The first space is located on the second floor, and the moving device may overlap the first space to contact the second floor.

상기 제2 공간을 덮어 외부로 방사성 분진이 확산되는 것을 차단하는 차폐막을 더 포함하고, 상기 차폐막은 복수개의 환기부를 포함할 수 있다.A shielding film covering the second space and blocking diffusion of radioactive dust to the outside may be further included, and the shielding film may include a plurality of ventilation units.

상기 복수개의 환기부에 연결되어 상기 방사성 분진을 포집하는 분진 포집 장치를 더 포함할 수 있다. It may further include a dust collecting device connected to the plurality of ventilation to collect the radioactive dust.

일 실시예에 따르면, 수평 유지 장치 및 이동 장치를 이용하여 제1 공간에 연결된 제2 공간 내에 안착시켜 원자로를 절단 및 해체할 수 있으므로, 제2 공간을 확보하기 위해 별도의 확장 공사가 필요하지 않으므로, 해체 비용 및 해체 시간을 절감할 수 있다. According to an embodiment, since the reactor can be cut and dismantled by being mounted in the second space connected to the first space by using the leveling device and the moving device, a separate expansion work is not required to secure the second space. , Can reduce dismantling cost and dismantling time.

또한, 제2 공간에서 수평 유지 장치 및 이동 장치를 이용하여 원자로를 지지한 상태에서 해체 공정을 진행하므로, 제1 공간에서 원자로를 해체하기 위한 별도의 인양 장치가 필요하지 않게 된다. 따라서, 해체 비용을 절감할 수 있다. In addition, since the dismantling process is performed while the reactor is supported by using the leveling device and the moving device in the second space, a separate lifting device for dismantling the reactor in the first space is not required. Therefore, it is possible to reduce the cost of disassembly.

또한, 차폐막 및 분산 포집 장치를 이용하여 절단 장치에 의해 발생한 방사성 분진을 외부와 차단하고, 환기부를 이용하여 집중적으로 포집할 수 있으므로, 방사성 분진이 주변 기기를 오염시키거나, 작업자들을 피폭시키는 것을 최소화할 수 있다. In addition, radioactive dust generated by the cutting device can be blocked from the outside by using a shielding film and a distributed collection device, and since it can be collected intensively by using a ventilation unit, it is minimized that radioactive dust contaminates peripheral devices or exposes workers. can do.

도 1은 일 실시예에 따른 원자로의 해체 시스템의 측면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 원자로의 해체 시스템의 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 원자로의 해체 시스템을 이용하여 원자로를 해체하는 일 단계를 도시한 도면이다.1 is a side view of a dismantling system of a nuclear reactor according to an embodiment.
2 is a plan view of a dismantling system of a nuclear reactor according to an embodiment.
3 is a diagram showing one step of dismantling a nuclear reactor using the nuclear reactor dismantling system according to an embodiment.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description have been omitted, and the same reference numerals are attached to the same or similar components throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, so the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

도 1은 일 실시예에 따른 원자로의 해체 시스템의 측면도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 원자로의 해체 시스템의 평면도이다.1 is a side view of a dismantling system of a nuclear reactor according to an embodiment, and FIG. 2 is a plan view of a dismantling system of a nuclear reactor according to an embodiment.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 일 실시예에 따른 원자로의 해체 시스템은 원자로(10)가 그 내부에 위치하는 생체 보호 콘크리트(100), 원자로(10)를 지지하며 원자로(10)를 이동시키는 이동 장치(200), 원자로(10)를 절단하는 절단 장치(300), 이동 장치(200)의 수평을 유지하는 수평 유지 장치(400), 생체 보호 콘크리트(100)를 외부와 차단하는 차폐막(500), 그리고 절단 장치(300)에 의해 발생하는 방사성 분진(1)을 포집하는 분진 포집 장치(600)를 포함한다. 1 and 2, the dismantling system of a nuclear reactor according to an embodiment supports the bioprotective concrete 100 and the reactor 10 in which the reactor 10 is located, and supports the reactor 10. The moving device 200 to move, the cutting device 300 to cut the reactor 10, the leveling device 400 to maintain the level of the moving device 200, a shielding film that blocks the bioprotective concrete 100 from the outside 500, and a dust collecting device 600 for collecting radioactive dust 1 generated by the cutting device 300.

생체 보호 콘크리트(100)는 원자로(10)가 삽입되는 제1 공간(P1), 그리고, 제1 공간(P1)과 연결되어 있으며 원자로(10)를 해체하는 공간인 제2 공간(P2)을 가질 수 있다. 제2 공간(P2)은 제1 공간(P1)보다 크고 보다 확장된 공간이다. 제2 공간(P2)의 바닥부(110)는 단차를 가질 수 있다. 즉, 제2 공간(P2)의 바닥부(110)는 제1 바닥부(110a), 제1 바닥부(110a)보다 높은 위치의 제2 바닥부(110b)를 포함할 수 있다. 제2 바닥부(110b)에는 제1 공간(P1)이 위치할 수 있다. The bioprotective concrete 100 has a first space P1 into which the reactor 10 is inserted, and a second space P2 that is connected to the first space P1 and is a space for dismantling the reactor 10. I can. The second space P2 is a larger and more expanded space than the first space P1. The bottom portion 110 of the second space P2 may have a step. That is, the bottom portion 110 of the second space P2 may include a first bottom portion 110a and a second bottom portion 110b positioned higher than the first bottom portion 110a. A first space P1 may be located on the second bottom part 110b.

이동 장치(200)는 제2 공간(P2)에 위치하며 수평으로 배치된 원자로(10)를 이동시킬 수 있다. 이러한 이동 장치(200)는 레일 구조일 수 있다. 이동 장치(200)는 원자로(10)를 직선 방향(A)으로 직선 이동시키거나 회전 방향(B)으로 회전 이동시킬 수 있다. 따라서, 절단 장치(300)를 이용하여 원하는 위치의 원자로 부분을 절단하여 해체할 수 있다. The moving device 200 is located in the second space P2 and may move the reactor 10 horizontally disposed. The moving device 200 may have a rail structure. The moving device 200 may linearly move the reactor 10 in a linear direction (A) or may rotate in a rotation direction (B). Therefore, it can be dismantled by cutting a portion of the reactor at a desired location using the cutting device 300.

이러한 이동 장치(200)는 제1 공간(P1)과 중첩하여 제2 바닥부(110b)와 접촉할 수 있다. The moving device 200 may overlap with the first space P1 to contact the second bottom portion 110b.

절단 장치(300)는 제2 공간(P2)에 위치하며 원자로(10)를 절단하여 해체할 수 있다. 절단 장치(300)는 열적 절단 장치, 와이어 쏘(wire saw)와 같은 기계적 절단 장치, 또는 레이저(laser)와 같은 전기적 절단 장치 등을 포함할 수 있다. 그러나, 절단 장치(300)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 원자로(10)를 절단할 수 있는 다양한 장치가 적용 가능하다.The cutting device 300 is located in the second space P2 and can be disassembled by cutting the reactor 10. The cutting device 300 may include a thermal cutting device, a mechanical cutting device such as a wire saw, or an electrical cutting device such as a laser. However, the cutting device 300 is not necessarily limited thereto, and various devices capable of cutting the reactor 10 may be applied.

이러한 절단 장치(300)는 원자로(10)를 절단하는 절단부(310), 절단부(310)를 구동시키는 구동부(320)를 포함할 수 있다.The cutting device 300 may include a cutting unit 310 for cutting the reactor 10 and a driving unit 320 for driving the cutting unit 310.

수평 유지 장치(400)는 제2 공간(P2)의 제1 바닥부(110a)에 위치하여 이동 장치(200)를 지지함으로써, 이동 장치(200)의 수평을 유지할 수 있다. 즉, 수평 유지 장치(400)의 높이(h2)는 제1 바닥부(110a)의 높이(h1)과 동일할 수 있다.The horizontal holding device 400 is positioned on the first bottom portion 110a of the second space P2 to support the moving device 200, thereby maintaining the horizontal level of the moving device 200. That is, the height h2 of the horizontal holding device 400 may be the same as the height h1 of the first bottom portion 110a.

따라서, 수평 유지 장치(400)를 이용하여 수평으로 배치된 원자로(10)를 지지함으로써, 절단 장치(300)를 이용하여 원자로(10)를 절단할 수 있는 공간을 확보할 수 있다. Accordingly, by using the horizontal holding device 400 to support the horizontally disposed reactor 10, a space in which the reactor 10 can be cut using the cutting device 300 can be secured.

이와 같이, 수평 유지 장치(400) 및 이동 장치(200)를 이용하여 제1 공간(P1)에 연결된 제2 공간(P2) 내에 안착시켜 원자로(10)를 절단 및 해체할 수 있으므로, 제2 공간(P2)을 확보하기 위해 별도의 확장 공사가 필요하지 않으므로, 해체 비용 및 해체 시간을 절감할 수 있다. As described above, since the reactor 10 can be cut and dismantled by being mounted in the second space P2 connected to the first space P1 using the horizontal holding device 400 and the moving device 200, the second space Since separate expansion work is not required to secure (P2), dismantling costs and dismantling time can be reduced.

또한, 제2 공간(P2)에서 수평 유지 장치(400) 및 이동 장치(200)를 이용하여 원자로(10)를 지지한 상태에서 해체 공정을 진행하므로, 제1 공간(P1)에서 원자로를 해체하기 위한 별도의 인양 장치가 필요하지 않게 된다. 따라서, 해체 비용을 절감할 수 있다. In addition, since the dismantling process is performed while supporting the reactor 10 using the leveling device 400 and the moving device 200 in the second space P2, dismantling the reactor in the first space P1 There is no need for a separate lifting device for this. Therefore, it is possible to reduce the cost of disassembly.

도 3은 일 실시예에 따른 원자로의 해체 시스템을 이용하여 원자로를 해체하는 일 단계를 도시한 도면이다.3 is a diagram showing one step of dismantling a nuclear reactor using the nuclear reactor dismantling system according to an embodiment.

도 3에 도시한 바와 같이, 제1 공간(P1) 내에 위치하던 원자로(10)를 별도의 기중기(700)를 이용하여 제2 공간(P2)으로 이동시킨다. 그리고, 도 1에 도시한 바와 같이, 제2 공간(P2)의 제1 바닥부(110a)에 수평 유지 장치(400)를 설치하고, 이동 장치(200)를 설치한다. 따라서, 이동 장치(200)는 수평 유지 장치(400) 및 제2 바닥부(110b)에 의해 지지되므로 수평을 유지하게 된다. As shown in FIG. 3, the reactor 10 located in the first space P1 is moved to the second space P2 using a separate crane 700. Then, as shown in FIG. 1, the horizontal holding device 400 is installed on the first floor portion 110a of the second space P2 and the moving device 200 is installed. Accordingly, since the moving device 200 is supported by the leveling device 400 and the second bottom portion 110b, it is maintained horizontally.

한편, 차폐막(500)은 제2 공간(P2)을 덮어 외부로 방사성 분진(1)이 확산되는 것을 차단할 수 있다. 이러한 차폐막(500)은 복수개의 환기부(500a)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the shielding film 500 may cover the second space P2 and block the diffusion of the radioactive dust 1 to the outside. The shielding film 500 may include a plurality of ventilation units 500a.

분진 포집 장치(600)는 복수개의 환기부(500a)에 연결되어 환기부(500a)를 통해 포집된 방사성 분진(1)을 집중적으로 포집할 수 있다. The dust collecting device 600 may be connected to the plurality of ventilation units 500a to intensively collect the radioactive dust 1 collected through the ventilation units 500a.

따라서, 절단 장치(300)를 이용하여 원자로(10)를 절단하여 슬래그, 흄가스, 에어로졸 등과 같은 방사성 분진(1)이 발생하여도 차폐막(500)은 방사성 분진(1)이 외부로 확산되는 것을 차단할 수 있다. Therefore, even when the nuclear reactor 10 is cut using the cutting device 300 to generate radioactive dust 1 such as slag, fume gas, aerosol, etc., the shielding film 500 prevents the diffusion of the radioactive dust 1 to the outside. Can be blocked.

본 실시예에서는 분진 포집 장치(600)가 차폐막(500)에 설치되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 위치에 설치될 수 있다.In this embodiment, the dust collecting device 600 is installed on the shielding film 500, but is not limited thereto and may be installed in various locations.

이와 같이, 차폐막(500) 및 분진 포집 장치(600)를 이용하여 절단 장치(300)에 의해 발생한 방사성 분진(1)을 외부와 차단하고, 환기부(500a)를 이용하여 집중적으로 포집할 수 있으므로, 방사성 분진(1)이 주변 기기를 오염시키거나, 작업자들을 피폭시키는 것을 최소화할 수 있다.In this way, the radioactive dust 1 generated by the cutting device 300 is blocked from the outside by using the shielding film 500 and the dust collecting device 600, and can be collected intensively using the ventilation unit 500a. , Radioactive dust (1) can be minimized to contaminate peripheral devices or to expose workers.

본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present disclosure has been described through preferred embodiments as described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the scope of the following claims. Those in the field will understand easily.

Claims (3)

원자로가 수직 상태로 삽입되는 제1 공간 및 상기 제1 공간에 연결되며 상기 제1 공간에서 확장되는 제2 공간을 가지는 생체 보호 콘크리트,
상기 제2 공간에 위치하며 수평 상태의 상기 원자로를 이동시키는 이동 장치, 그리고
상기 제2 공간에 위치하며 상기 원자로를 절단하는 절단 장치
를 포함하고,
상기 이동 장치는 상기 원자로의 측면과 접촉하여 상기 원자로를 직선 이동시키거나 상기 원자로를 회전 이동시키며,
상기 제2 공간의 바닥부는 단차를 가지고,
상기 바닥부에 위치하여 상기 이동 장치의 수평을 유지하는 수평 유지 장치
를 더 포함하고,
상기 제2 공간의 바닥부는
제1 바닥부, 상기 제1 바닥부보다 높은 위치의 제2 바닥부를 포함하고,
상기 수평 유지 장치는 상기 제1 바닥부에 위치하여 상기 이동 장치를 지지하는 원자로의 해체 시스템.Bioprotective concrete having a first space into which a nuclear reactor is inserted in a vertical state and a second space connected to the first space and extending from the first space,
A moving device located in the second space and moving the reactor in a horizontal state, and
A cutting device located in the second space and cutting the nuclear reactor
Including,
The moving device linearly moves the reactor or rotates the reactor by contacting the side of the reactor,
The bottom of the second space has a step,
A leveling device located on the bottom and maintaining the level of the moving device
Including more,
The bottom of the second space
A first bottom portion, and a second bottom portion at a position higher than the first bottom portion,
The leveling device is located on the first bottom to support the dismantling system of the nuclear reactor. 삭제delete 제1항에서,
상기 제2 바닥부에 상기 제1 공간이 위치하며,
상기 이동 장치는 상기 제1 공간과 중첩하여 상기 제2 바닥부와 접촉하는 원자로의 해체 시스템.In claim 1,
The first space is located on the second bottom,
The moving device overlaps the first space and contacts the second floor.
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