KR102340622B1 - Refueling water discharge device and integral reactor equipped with it - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일체형 원자로에서 원자로용기의 내부에 채워진 재장전수를 재장전수조로 배출하는 재장전수 배출장치 및 이를 구비한 일체형 원자로에 관한 것이다.The present invention relates to a reloading water discharging device for discharging reloading water filled inside a reactor vessel in an integrated reactor to a reloading water tank, and to an integrated nuclear reactor having the same.
원자로는 주요기기의 설치위치에 따라 분리형 원자로와 일체형 원자로로 나뉠 수 있다.Nuclear reactors can be divided into separate reactors and integrated reactors according to the installation location of major equipment.
분리형 원자로(예, 상용 원자로: 국내)는 주요기기(증기발생기, 가압기, 펌프 등)가 원자로용기의 외부에 설치된다. In a separate reactor (eg, commercial reactor: domestic), the main equipment (steam generator, pressurizer, pump, etc.) is installed outside the reactor vessel.
SMART(대한민국), ACP1000(중국), CAREM(아르헨티나), IRIS(국제공동연구)와 같은 일체형 원자로는 증기발생기 및 원자로냉각재펌프 등의 주요기기가 원자로용기의 내부에 설치된다.In integrated reactors such as SMART (Korea), ACP1000 (China), CAREM (Argentina), and IRIS (International Joint Research), major devices such as a steam generator and reactor coolant pump are installed inside the reactor vessel.
일체형 원자로는 주요기기가 원자로용기 내부에 설치되고 원자로용기 내부 구조물에 의해 주요기기 사이의 유로가 형성되므로 주요기기를 연결하는 대형배관이 필요 없어서, 원자로의 안전성을 저해하는 큰 위험요소 중의 하나인 대형냉각재상실사고가 근원적으로 배제되는 이점이 있어 다양한 형태의 일체형 원자로가 개발되고 있다.In an integrated reactor, the main equipment is installed inside the reactor vessel and the flow path between the main equipment is formed by the internal structure of the reactor vessel, so there is no need for a large pipe connecting the main equipment. Various types of integrated nuclear reactors are being developed because there is an advantage in that the loss of coolant accident is fundamentally excluded.
일체형 원자로는 가동 중에 원자로냉각재로 채워져 있다. Integral reactors are filled with reactor coolant during operation.
원자로의 유지보수작업을 수행하는 기간 동안에는 재장전수가 재장전수조와 함께 원자로용기의 내부에도 채워진다.During the period of performing the maintenance work of the reactor, the reloading water is also filled in the inside of the reactor vessel along with the reloading tank.
원자로냉각재펌프 및 증기발생기는 원자로용기를 관통하여 설치된다.The reactor coolant pump and steam generator are installed through the reactor vessel.
일체형 원자로에서 원자로용기의 내부에 원자로냉각재펌프와 증기발생기를 설치하거나 원자로용기의 내부에서 외부로 추출하기 위해서는, 재장전수조의 수위는 일정한 높이를 유지하고, 원자로용기의 내부에 채워진 재장전수를 배출한 상태에서 원자로냉각재펌프 및 증기발생기의 설치 및 추출작업이 가능하다.In order to install the reactor coolant pump and steam generator inside the reactor vessel in an integrated reactor or to extract from the inside of the reactor vessel to the outside, the water level in the reloading tank is maintained at a constant height, and the reloading water filled in the inside of the reactor vessel is discharged. In one state, it is possible to install and extract the reactor coolant pump and steam generator.
그러나, 원자로용기의 내부에 재장전수가 채워진 상태에서 원자로냉각재펌프 및 증기발생기의 밀봉플랜지를 개방하면 재장전수가 원자로용기의 노즐을 통해 원자로용기의 주변 공간으로 유출되므로, 상기 설치 및 추출작업이 불가능한 문제가 있다.However, if the sealing flange of the reactor coolant pump and the steam generator is opened while the reactor vessel is filled with reloading water, the reloading water flows out through the nozzle of the reactor vessel into the surrounding space of the reactor vessel, so the installation and extraction operations are impossible there is a problem.
본 발명은 일체형 원자로에서 원자로냉각재펌프 및 증기발생기를 설치하거나 추출 시 재장전수가 원자로용기의 외부로 유출되는 것을 방지하고, 재장전수조의 재장전수의 수위가 일정한 상태를 유지하며, 원자로용기의 내부에 채워진 재장전수를 재장전수조로 배출시킬 수 있는 재장전수 배출장치 및 이를 구비한 일체형 원자로를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention prevents the reloading water from leaking to the outside of the reactor vessel when installing or extracting the reactor coolant pump and steam generator in an integrated reactor, and maintains a constant level of reloading water in the reloading tank, and the inside of the reactor vessel An object of the present invention is to provide a reloading water discharging device capable of discharging the reloading water filled in the reloading tank to a reloading tank, and an integrated nuclear reactor having the same.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 재장전수 배출장치는, 원자로용기의 상단 개구부를 덮도록 상기 원자로용기의 상단 플랜지부에 장착되는 밀봉판; 상기 밀봉판에 장착되고, 상기 원자로용기에 채워진 재장전수의 수위를 측정하는 수위계측기; 상기 밀봉판에 장착되고, 상기 재장전수를 상기 원자로용기의 상부에 설치된 재장전수조로 배출시키는 배수펌프; 및 상기 수위계측기에 의해 감지된 상기 재장전수의 수위에 따라 상기 배수펌프의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, the reloading water discharge device according to the present invention includes a sealing plate mounted on the upper flange portion of the reactor vessel so as to cover the upper opening of the reactor vessel; a water level meter mounted on the sealing plate and measuring the level of reloading water filled in the reactor vessel; a drain pump mounted on the sealing plate and discharging the reloading water to a reloading water tank installed at an upper portion of the reactor vessel; and a control unit for controlling the operation of the drain pump according to the level of the reloading water sensed by the water level meter.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 배수펌프는, 상기 밀봉판을 관통하도록 상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 재장전수 배출장치는, 원자로용기의 상단 개구부를 덮도록 상기 원자로용기의 상단 플랜지부에 장착되는 밀봉판; 상기 밀봉판에 장착되고, 상기 원자로용기에 채워진 재장전수의 수위를 측정하는 수위계측기; 상기 밀봉판에 장착되고, 상기 재장전수를 상기 원자로용기의 상부에 설치된 재장전수조로 배출시키는 배수펌프; 및 상기 수위계측기에 의해 감지된 상기 재장전수의 수위에 따라 상기 배수펌프의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.According to an example related to the present invention, the drain pump penetrates the sealing plate to achieve the above object. Sealing plate mounted on the upper flange portion; a water level meter mounted on the sealing plate and measuring the level of reloading water filled in the reactor vessel; a drain pump mounted on the sealing plate and discharging the reloading water to a reloading water tank installed at an upper portion of the reactor vessel; and a control unit for controlling the operation of the drain pump according to the level of the reloading water sensed by the water level meter.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 배수펌프는, 상기 밀봉판을 관통하도록 상하방향으로 연장되는 펌프하우징; 상기 펌프하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 재장전수를 흡입하는 임펠러; 상기 임펠러와 연결되도록 상기 펌프하우징의 내부에 설치되고, 상기 임펠러를 구동하는 전동기; 및 상기 재장전수를 흡입하도록 상기 펌프하우징에서 상기 원자로용기의 내측 하부로 연장되는 흡입파이프를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the drain pump may include: a pump housing extending in a vertical direction to pass through the sealing plate; an impeller rotatably installed in the pump housing and sucking the reloading water; an electric motor installed inside the pump housing so as to be connected to the impeller and driving the impeller; and a suction pipe extending from the pump housing to an inner lower portion of the reactor vessel to suck the reloading water.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 밀봉판의 중앙부에 제1플랜지가 상하방향으로 관통되게 형성되고, 상기 배수펌프는, 상기 제1플랜지를 관통하는 상기 펌프하우징의 외주면에서 반경방향으로 돌출되고, 상기 제1플랜지와 상하방향으로 중첩되게 배치되는 펌프플랜지; 및 상기 펌프플랜지와 상기 제1플랜지를 체결하는 복수의 제1체결부재를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, a first flange is formed to penetrate in the vertical direction in the central portion of the sealing plate, and the drain pump is radially protruded from the outer peripheral surface of the pump housing penetrating the first flange, , a pump flange disposed to overlap the first flange in the vertical direction; and a plurality of first fastening members for fastening the pump flange and the first flange.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 배수펌프는, 상기 밀봉판과 상기 배수펌프 사이를 밀봉하도록 상기 펌프플랜지와 상기 제1플랜지 사이에 배치되는 펌프 개스킷을 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the drain pump may include a pump gasket disposed between the pump flange and the first flange to seal between the sealing plate and the drain pump.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 배수펌프는, 상기 재장전수가 상기 재장전수조에서 상기 원자로용기로 역류되는 것을 방지하도록 상기 펌프하우징의 내부에 설치되는 역류방지밸브를 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the drain pump may further include a non-return valve installed inside the pump housing to prevent a reverse flow of the reload water from the reload tank to the reactor vessel.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 밀봉판에서 제2플랜지가 편심되게 관통 형성되고, 상기 수위계측기는, 상기 제2플랜지를 관통하도록 설치되고, 상기 수위계측기를 수용하는 계측기 하우징; 상기 계측기 하우징의 외주면에서 반경방향으로 돌출되고, 상기 제2플랜지와 상하방향으로 중첩되게 배치되는 계측기 플랜지; 및 상기 계측기 플랜지와 상기 제2플랜지를 체결하는 복수의 제2체결부재를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, a second flange is eccentrically formed through the sealing plate, and the water level meter includes: a meter housing installed to pass through the second flange and accommodating the water level meter; a measuring flange protruding in a radial direction from the outer circumferential surface of the measuring instrument housing and disposed to overlap the second flange in a vertical direction; and a plurality of second fastening members for fastening the meter flange and the second flange.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 밀봉판과 상기 계측기 하우징 사이를 밀봉하도록 계측기 개스킷은 상기 계측기 플랜지와 상기 제2플랜지 사이에 배치될 수 있다.According to an example related to the present invention, an instrument gasket may be disposed between the instrument flange and the second flange to seal between the sealing plate and the instrument housing.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 원자로용기의 내부를 조명하도록 상기 계측기 하우징의 내부에 설치되는 조명등; 및 상기 원자로용기의 내부 상태를 촬영하도록 상기 계측기 하우징의 내부에 설치되는 폐쇄회로 카메라를 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, a lighting lamp installed inside the instrument housing to illuminate the inside of the reactor vessel; and a closed circuit camera installed inside the instrument housing to photograph the internal state of the reactor vessel.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 원자로용기와 상기 재장전수조의 압력평형을 이루도록 상기 계측기 하우징의 내부에 설치되는 흡기관을 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the apparatus may further include an intake pipe installed inside the instrument housing to equalize the pressure between the reactor vessel and the reload tank.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 밀봉판은, 상기 밀봉판의 하부에서 상기 원자로용기의 상단 플랜지부로 돌출되는 장착부; 및 상기 밀봉판과 상기 원자로용기의 상단 플랜지부 사이를 밀봉하도록 상기 장착부의 저면에 설치되는 밀봉 개스킷을 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the sealing plate may include a mounting portion protruding from a lower portion of the sealing plate to an upper flange portion of the reactor vessel; and a sealing gasket installed on a bottom surface of the mounting part to seal between the sealing plate and the upper flange part of the reactor vessel.
본 발명의 일 예에 따른 일체형 원자로는, 원자로용기; 상기 원자로용기의 상부에 설치되는 재장전수조; 상기 원자로용기의 내부에 설치되는 증기발생기; 상기 원자로용기에 관통되게 설치되는 원자로냉각재펌프; 상기 재장전수조와 상기 원자로용기 사이를 밀봉하도록 상기 재장전수조와 상기 원자로용기 사이에 배치되는 밀봉판; 상기 밀봉판에 장착되고, 상기 원자로용기에 채워진 재장전수의 수위를 측정하는 수위계측기; 상기 밀봉판에 장착되고, 상기 재장전수를 상기 원자로용기의 상부에 설치된 재장전수조로 배출시키는 배수펌프; 및 상기 수위계측기에 의해 감지된 상기 재장전수의 수위에 따라 상기 배수펌프의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.An integrated reactor according to an embodiment of the present invention includes a reactor vessel; a reload tank installed on the upper part of the reactor vessel; a steam generator installed inside the reactor vessel; a reactor coolant pump installed to pass through the reactor vessel; a sealing plate disposed between the reload tank and the reactor vessel to seal between the reload tank and the reactor vessel; a water level meter mounted on the sealing plate and measuring the level of reloading water filled in the reactor vessel; a drain pump mounted on the sealing plate and discharging the reloading water to a reloading water tank installed at an upper portion of the reactor vessel; and a control unit controlling the operation of the drain pump according to the level of the reloading water sensed by the water level meter.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 밀봉판은, 원판 형태로 형성되고,According to an example related to the present invention, the sealing plate is formed in the form of a disk,
상기 밀봉판의 가장자리부에 두께방향으로 관통되게 형성되는 복수의 안내기둥 삽입구를 포함하고, 상기 원자로용기는, 상기 안내기둥 삽입구를 통해 삽입 가능하도록 상기 원자로용기의 상단 플랜지부에서 상기 재장전수조의 내측 상방으로 연장되어, 상기 밀봉판의 상하 이동을 가이드하는 복수의 안내기둥을 더 포함할 수 있다.and a plurality of guide post insertion holes formed to penetrate through the edge portion of the sealing plate in the thickness direction, wherein the reactor vessel is inserted through the guide post insertion hole at the upper flange portion of the reactor vessel. It may further include a plurality of guide pillars extending upwardly inward, guiding the vertical movement of the sealing plate.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 밀봉판을 인양하기 위한 인양장비와 결합 가능하도록 상기 밀봉판의 상면에 복수의 인양장비 삽입구가 돌출되게 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, a plurality of lifting equipment insertion holes may be formed to protrude from the upper surface of the sealing plate so as to be coupled with the lifting equipment for lifting the sealing plate.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 밀봉판은, 상기 배수펌프가 상기 밀봉판을 관통 가능하도록 상기 밀봉판의 중앙부에 상하방향으로 관통되게 형성되는 제1플랜지; 상기 수위계측기가 상기 밀봉판을 관통 가능하도록 상기 제1플랜지와 반경방향으로 이격되게 배치되며 상기 밀봉판에 상하방향으로 관통되게 형성되는 제2플랜지; 및 상기 제1플랜지의 외주면에서 상기 밀봉판의 최외곽단까지 반경방향으로 연장되고, 상기 밀봉판의 상면에서 상방향으로 돌출되는 복수의 보강대를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the sealing plate may include: a first flange formed to penetrate vertically in a central portion of the sealing plate so that the drain pump can penetrate the sealing plate; a second flange disposed to be spaced apart from the first flange in a radial direction so that the water level gauge can penetrate the sealing plate and formed to penetrate vertically through the sealing plate; and a plurality of reinforcing bars extending radially from the outer peripheral surface of the first flange to the outermost end of the sealing plate and protruding upward from the upper surface of the sealing plate.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 밀봉판의 중앙부에 제1플랜지가 상하방향으로 관통되게 형성되고, 상기 배수펌프는, 상기 제1플랜지를 통해 상기 밀봉판의 상하방향으로 돌출되게 연장되는 펌프하우징; 상기 펌프하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 재장전수를 흡입하는 임펠러; 상기 임펠러와 연결되도록 상기 펌프하우징의 내부에 설치되고, 상기 임펠러를 구동하는 전동기; 상기 재장전수가 상기 펌프하우징의 내부로 흡입되도록 상기 밀봉판보다 낮게 위치하며 상기 펌프하우징의 하단에 형성되는 흡입구; 상기 재장전수가 상기 펌프하우징에서 상기 재장전수조로 유출되도록 상기 밀봉판보다 높게 위치하며 상기 펌프하우징의 상단에 형성되는 토출구; 및 상기 재장전수가 상기 흡입구로 상승하도록 상기 펌프하우징의 흡입구에서 수직하방향으로 연장되는 흡입파이프를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, a first flange is formed to penetrate in the vertical direction in the central portion of the sealing plate, and the drain pump is a pump extending to protrude in the vertical direction of the sealing plate through the first flange. housing; an impeller rotatably installed in the pump housing and sucking the reloading water; an electric motor installed inside the pump housing so as to be connected to the impeller and driving the impeller; a suction port positioned lower than the sealing plate and formed at a lower end of the pump housing so that the reloading water is sucked into the pump housing; a discharge port positioned higher than the sealing plate so that the reloading water flows out from the pump housing to the reloading water tank and formed at an upper end of the pump housing; and a suction pipe extending vertically downward from the suction port of the pump housing so that the reloading water rises to the suction port.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 증기발생기는 상기 원자로냉각재펌프보다 낮게 배치되고, 상기 증기발생기는, 급수계통으로부터 공급되는 냉각수가 내부에 흐름 가능하고, 상기 원자로용기의 내부에서 순환되는 원자로냉각재와 상기 냉각수를 열교환시켜 증기를 발생시키는 전열관; 상기 증기발생기의 하단부에 구비되고, 상기 원자로용기에 관통되게 설치되어, 상기 냉각수를 상기 전열관으로 전달하는 급수헤더; 상기 증기발생기의 상단부에 구비되고, 상기 원자로용기에 관통되게 설치되어, 상기 전열관에서 발생한 증기를 터빈계통으로 전달하는 증기헤더를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the steam generator is disposed lower than the reactor coolant pump, and in the steam generator, the coolant supplied from the water supply system can flow therein, and the reactor coolant is circulated inside the reactor vessel. a heat transfer tube for generating steam by exchanging heat with the cooling water; a water supply header provided at the lower end of the steam generator and installed to pass through the reactor vessel to deliver the cooling water to the heat transfer tube; It is provided at the upper end of the steam generator, is installed to penetrate the reactor vessel, may include a steam header for transferring the steam generated in the heat transfer tube to the turbine system.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 흡입파이프의 하단부는 상기 급수헤더보다 낮게 위치하도록 연장될 수 있다.According to an example related to the present invention, the lower end of the suction pipe may extend to be positioned lower than the water supply header.
본 발명의 일 예에 따른 일체형 원자로의 재장전수 배출방법은, 핵연료집합체가 장전된 노심을 구비하는 원자로용기, 상기 원자로용기의 상부에 설치되는 재장전수조, 상기 원자로용기의 내부에 설치되는 증기발생기 및 상기 원자로용기에 관통되게 설치되는 원자로냉각재펌프를 포함하는 일체형 원자로의 유지보수 시 상기 원자로용기와 상기 재장전수조에 재장전수를 공급하여 상기 재장전수조의 일정한 높이까지 채우는 단계; 상기 핵연료집합체를 상기 원자로용기에서 제거하는 단계; 상기 원자로용기의 상단 플랜지부에서 수직방향으로 연장된 복수의 안내기둥에 밀봉판을 끼우고, 상기 복수의 안내기둥을 따라 상기 밀봉판을 하강시켜 상기 원자로용기의 상단 개구부를 덮는 단계; 상기 밀봉판에 관통되게 형성된 제1플랜지를 통해 배수펌프를 장착하는 단계; 상기 밀봉판에 관통되게 형성된 제2플랜지를 통해 수위계측계를 장착하는 단계; 상기 수위계측계에 의해 감지된 상기 원자로용기의 재장전수 수위에 따라 상기 배수펌프의 작동을 제어하여, 상기 재장전수조의 수위를 일정하게 유지하며, 상기 원자로용기의 재장전수를 상기 재장전수조로 배출하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.A method for discharging reloading water for an integrated nuclear reactor according to an embodiment of the present invention includes a reactor vessel having a core in which a nuclear fuel assembly is loaded, a reloading water tank installed in an upper portion of the reactor vessel, and a steam generator installed in the reactor vessel and supplying reloading water to the reactor vessel and the reloading tank during maintenance of an integrated reactor including a reactor coolant pump installed penetratingly into the reactor container to fill the reloading tank to a certain height; removing the nuclear fuel assembly from the reactor vessel; inserting a sealing plate into a plurality of guide pillars extending vertically from the upper flange portion of the reactor vessel, and lowering the sealing plate along the plurality of guide pillars to cover the upper opening of the reactor vessel; mounting a drain pump through a first flange formed to pass through the sealing plate; mounting a water level gauge through a second flange formed to pass through the sealing plate; The operation of the drain pump is controlled according to the level of the reloading water level of the reactor vessel detected by the water level meter to maintain a constant water level in the reloading tank, and the reloading water of the reactor vessel is transferred to the reloading tank. It may include the step of discharging.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 원자로용기의 수위가 상기 증기발생기보다 낮게 위치 시 상기 원자로냉각재펌프 및 상기 증기발생기를 분리하여 추출하는 단계를 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, when the water level of the reactor vessel is lower than that of the steam generator, the method may include separating and extracting the reactor coolant pump and the steam generator.
본 발명에 따른 재장전수 배출장치 및 이를 구비한 일체형 원자로의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects of the reloading water discharge device and the integrated reactor having the same according to the present invention will be described as follows.
첫째, 일체형 원자로의 유지보수 시 원자로용기와 이의 상단부에 배치되는 재장전수조에 재장전수가 공급되어 채워지고, 핵연료집합체를 원자로용기에서 제거한 후, 증기발생기와 원자로냉각재펌프를 분리하기 전에, 밀봉판을 안내기둥을 따라 하강시켜 원자로용기의 상단 개구부를 덮도록 장착한다.First, during maintenance of an integrated reactor, reloading water is supplied and filled to the reactor vessel and the reloading tank disposed at the upper end thereof, after the nuclear fuel assembly is removed from the reactor vessel, before separating the steam generator and the reactor coolant pump, the sealing plate Descend along the guide column and mount to cover the upper opening of the reactor vessel.
그리고, 배수펌프와 수위계측기를 밀봉판에 장착한다.Then, the drain pump and the water level gauge are mounted on the sealing plate.
수위계측기는 원자로용기의 재장전수 수위를 감지하고, 배수펌프는 감지된 원자로용기의 수위에 따라 제어부에 의해 제어된다.The water level gauge detects the level of reloading water in the reactor vessel, and the drain pump is controlled by the controller according to the detected level of the reactor vessel.
배수펌프는 밀봉판의 하부에서 노심을 향해 직하방으로 연장되는 흡입파이프를 통해 원자로용기 내부의 재장전수의 수위가 증기발생기의 하단부 이하로 될 때까지 재장전수를 퍼올려 재장전수조로 배출시킬 수 있다.The drain pump pumps up the reloading water through the suction pipe extending directly downward from the lower part of the sealing plate toward the core until the level of the reloading water inside the reactor vessel is below the lower end of the steam generator and discharges it to the reloading tank. have.
이에 따라, 재장전수조의 수위를 일정하게 유지하면서, 원자로용기의 재장전수 수위는 증기발생기의 하단부 아래로 낮춤으로써, 증기발생기 및 원자로냉각재펌프를 분리 및 설치하기 위해 원자로용기의 노즐에 설치된 밀봉플랜지를 개방하더라도 방사능으로 오염된 재장전수가 원자로용기의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, while maintaining the water level of the reloading tank constant, the reloading water level of the reactor vessel is lowered below the lower end of the steam generator, thereby separating and installing the steam generator and the reactor coolant pump. A sealing flange installed on the nozzle of the reactor vessel Even if the reactor is opened, it is possible to prevent the radioactively contaminated reload water from leaking to the outside of the reactor vessel.
둘째, 원자로용기의 외부로 방사능의 유출이 방지되므로, 원전의 안전성을 확보할 수 있다.Second, since the leakage of radioactivity to the outside of the reactor vessel is prevented, the safety of the nuclear power plant can be secured.
셋째, 원자로집합체의 유지보수 시 원자로냉각재펌프 및 증기발생기 등의 설치 및 해체가 용이하고, 원자로집합체에 대한 검사 및 유지보수 작업을 수행할 수 있다.Third, it is easy to install and dismantle the reactor coolant pump and steam generator during maintenance of the reactor assembly, and it is possible to perform inspection and maintenance work on the reactor assembly.
도 1은 본 발명이 적용 가능한 일체형 원자로의 일 예를 보여주는 개념도이다.
도 2는 원자로 노심에서 핵연료집합체가 제거된 상태에서 본 발명에 따른 재장전수 배출장치가 원자로용기의 상부에 장착된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 3은 도 2에서 펌프 어셈블리와 계측기 어셈블리 각각이 밀봉판의 상부에 장착되는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 4는 도 3의 밀봉판에 장착된 펌프 어셈블리와 계측기 어셈블리를 밀봉판의 하부에서 바라본 모습을 보여주는 개념도이다.
도 5는 도 4에서 V-V를 따라 취하여 밀봉판의 하부에 밀봉개스킷이 장착된 모습을 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 3에서 펌프 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 6에서 VII-VII를 따라 취한 펌프 어셈블리의 단면도이다.
도 8은 도 3에서 계측기 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 9는 도 8의 계측기 어셈블리를 측방향으로 바라본 모습을 보여주는 측면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 원자로용기에서 핵연료집합체가 제거된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 11은 도 10에서 밀봉판이 원자로용기의 상단부를 덮도록 안내기둥을 따라 하강하는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 12는 도 11에서 펌프 어셈블리가 밀봉판에 장착되는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 13은 도 12에서 계측기 어셈블리가 밀봉판에 장착된 모습과 재장전수 배출장치의 작동상태를 보여주는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating an example of an integrated nuclear reactor to which the present invention is applicable.
2 is a conceptual diagram illustrating a state in which the reloading water discharge device according to the present invention is mounted on the upper part of the reactor vessel in a state in which the nuclear fuel assembly is removed from the reactor core.
3 is a conceptual view showing a state in which each of the pump assembly and the measuring instrument assembly is mounted on the sealing plate in FIG. 2 .
FIG. 4 is a conceptual view illustrating a pump assembly and a meter assembly mounted on the sealing plate of FIG. 3 as viewed from the bottom of the sealing plate.
5 is a cross-sectional view showing a state in which the sealing gasket is mounted on the lower portion of the sealing plate taken along VV in FIG. 4 .
6 is a perspective view showing the pump assembly in FIG. 3 .
7 is a cross-sectional view of the pump assembly taken along VII-VII in FIG. 6 ;
FIG. 8 is a perspective view showing the instrument assembly in FIG. 3 .
FIG. 9 is a side view illustrating a side view of the measuring instrument assembly of FIG. 8 .
10 is a conceptual diagram illustrating a state in which a nuclear fuel assembly is removed from a reactor vessel according to the present invention.
11 is a conceptual diagram illustrating a state in which the sealing plate descends along the guide pillar to cover the upper end of the reactor vessel in FIG. 10 .
12 is a conceptual view illustrating a state in which the pump assembly is mounted on the sealing plate in FIG. 11 .
13 is a conceptual diagram illustrating a state in which the instrument assembly is mounted on a sealing plate in FIG. 12 and an operating state of the reloading water discharge device.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 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.In the present application, terms such as “comprises” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
도 1은 본 발명이 적용 가능한 일체형 원자로의 일 예를 보여주는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating an example of an integrated nuclear reactor to which the present invention is applicable.
일체형 원자로는 원자로용기(100), 노심(104), 복수의 증기발생기(103), 복수의 원자로냉각재펌프(105), 가압기(106), 노심지지배럴(107), 상부안내구조물(108), 제어봉 구동장치(109)를 포함하여 구성된다.The integrated reactor includes a
일체형 원자로는 노심(104), 복수의 증기발생기(103), 가압기(106), 복수의 원자로냉각재펌프(105) 등이 배관 연결 없이 하나의 용기 안에 내장된 원자로이다.The integrated reactor is a nuclear reactor in which a
원자로용기(100)는 일체로 원자로의 외관을 형성할 수 있다.The
원자로용기(100)는 핵연료를 장전하여 연쇄적인 핵분열반응이 안전하게 일어날 수 있도록 탄소강 재질의 금속으로 이루어진 압력용기일 수 있다.The
원자로용기(100)는 하부 용기 바디와 원자로헤드(102)로 구성될 수 있다.The
하부 용기 바디는 원통형으로 형성될 수 있다. 원자로용기(100)는 직경에 비해 상하방향으로 길이가 길게 형성될 수 있다.The lower container body may be formed in a cylindrical shape. The
하부 용기 바디의 하부에 반구형의 하부헤드가 장착될 수 있다.A hemispherical lower head may be mounted on the lower portion of the lower container body.
원자로헤드(102)는 하부 용기 바디의 상부를 덮도록 스터드 볼트를 이용해 플랜지로 연결될 수 있다. 원자로헤드(102)의 외부에는 핵분열반응 속도를 제어하는 제어봉(110)을 삽입 또는 인출하기 위한 제어봉 구동장치(109)가 장착될 수 있다.The
노심(104)은 원자로용기(100)의 하부에 배치된다. 노심(104)은 핵연료가 장전되는 곳으로, 핵연료 집합체로 구성될 수 있다.The
원자로용기(100)의 내부에는 서로 분리 가능한 내부구조물인 노심지지배럴(107)과 상부안내구조물(108)이 설치될 수 있다.A
노심지지배럴(107)과 상부안내구조물(108)은 핵연료를 위 아래에서 지지하며, 원자로용기(100)의 내부에 원자로냉각재의 순환유로를 형성할 수 있다.The
원자로용기(100)의 내벽과 노심지지배럴(107) 사이에 환형공간이 형성될 수 있다. 환형공간에 복수의 증기발생기(103)가 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.An annular space may be formed between the inner wall of the
원자로용기(100)에 복수의 노즐이 두께방향으로 관통되게 형성된다. 복수의 노즐은 원자로냉각재펌프(105)를 설치하기 위한 복수의 제1노즐(111)과 증기발생기(103)를 설치하기 위한 제2노즐(112) 및 제3노즐(113)로 구성될 수 있다.A plurality of nozzles are formed to penetrate through the
증기발생기(103)의 상부에 원자로냉각재펌프(105)가 설치될 수 있다. 원자로냉각재펌프(105)의 임펠러와 회전축의 일부는 원자로용기(100)의 내측에 배치되고, 원자로냉각재펌프(105)의 전동기는 원자로용기(100)의 외측으로 돌출되게 설치될 수 있다.A
회전축은 제1노즐(111)을 관통하도록 배치되고, 회전축의 일측은 임펠러에 연결되고, 회전축의 타측은 전동기에 연결될 수 있다. 전동기는 회전축을 통해 임펠러에 동력을 제공할 수 있다.The rotating shaft may be disposed to pass through the
원자로냉각재펌프(105)의 전동기는 고정자와 회전자에 냉각재가 스며드는 것을 방지하기 위하여 밀봉캔으로 고정자와 회전자를 감싸서 밀봉함으로 냉각재와 격리할 수 있다. 이러한 원자로냉각재펌프(105)의 전동기는 캔드모터(canned motor)라고 명명될 수 있다.The motor of the
원자로냉각재펌프(105)의 임펠러는 전동기와 회전축으로 연결된다. 전동기가 가동함에 따라, 임펠러가 회전하여 원자로냉각재에 순환동력을 제공할 수 있다.The impeller of the
원자로용기(100)의 내부에는 일차계통유체가 채워져 있으며, 노심(104)에서 전달받은 열을 증기발생기(103)에서 이차계통유체에 전달한다. The inside of the
일차계통이란 일차계통유체인 원자로냉각재를 순환시킴으로 노심(104)으로부터 직접적으로 열을 전달받아 노심(104)을 냉각하는 계통이다. 일차계통은 원자로냉각재펌프(105), 증기발생기(103), 가압기(106) 등을 포함한다.The primary system is a system that cools the
이차계통이란 상기 일차계통과 압력경계를 유지하면서 상기 일차계통으로부터 열을 전달받아 전달받은 열을 이용해 전기를 생산하는 계통이다. 이차계통은 터빈, 발전기를 구비하고, 발전기를 통해 전기를 생산한다.The secondary system is a system that receives heat from the primary system while maintaining a pressure boundary with the primary system and uses the received heat to produce electricity. The secondary system includes a turbine and a generator, and generates electricity through the generator.
증기발생기(103)는 노심(104)보다 높게 위치할 수 있다.The
이러한 구성에 의하면, 일차계통의 원자로냉각재는 노심(104), 원자로냉각재펌프(105), 증기발생기(103), 노심(104) 순서로 순환하며, 노심(104)에서 발생된 열을 증기발생기(103)로 전달할 수 있다.According to this configuration, the reactor coolant of the primary system circulates in the order of the
증기발생기(103)는 관류식 나선형 형태로 구성될 수 있다. 증기발생기(103)는 쉘과 나선형 전열관으로 구성될 수 있다. 원자로냉각재는 전열관의 외측으로 흐르고, 2차측 급수는 전열관의 내부로 흐르도록 구성된다.The
증기발생기(103)의 하단부에 급수헤더(1031)가 설치된다. 급수헤더(1031)는 주급수관(12)을 통해 급수계통(10)과 연결되어, 급수계통(10)으로부터 물을 공급받는다. A
주급수관(12)에 급수밸브(11)가 설치되어, 주급수관(12)을 개폐할 수 있다. 주급수관(12)에 체크밸브(미도시)가 설치되어, 급수의 역류를 방지할 수 있다.A
증기발생기(103)의 상단부에 증기헤더(1032)가 설치된다. 증기헤더(1032)는 주증기관(14)을 통해 터빈계통(13)과 연결되어, 증기발생기(103)에서 발생된 증기를 터빈계통(13)에 공급한다.A
주증기관(14)에 증기밸브(15)가 설치되어, 주증기관(14)을 개폐할 수 있다.A
주증기관(14)에 체크밸브(미도시)가 설치되어, 증기의 역류를 방지할 수 있다.A check valve (not shown) is installed in the
원전의 정상 운전시 주급수관(12)을 통해 급수계통(10)으로부터 증기발생기(103)로 급수가 공급되면, 증기발생기(103)는 노심(104)에서 전달된 열을 이용해 증기를 발생시킨다. 증기는 주증기관(14)을 통해 터빈계통(13)으로 공급되며, 터빈계통(13)은 공급받은 증기를 이용하여 전기를 생산한다.When water is supplied from the
가압 경수형 원전의 건전성을 위해 일차계통과 이차계통 사이에는 반드시 압력경계가 유지되어야 한다.For the soundness of a pressurized light water nuclear power plant, a pressure boundary must be maintained between the primary system and the secondary system.
증기발생기(103)는 일차계통과 이차계통 경계에 배치되어 일차계통유체와 이차계통유체 사이의 열교환을 유도한다.The
증기발생기(103)의 급수헤더(1031)와 증기헤더(1032) 각각은 원자로용기(100)에 관통되게 설치된다.Each of the
증기헤더(1032)는 제2노즐(112)에 결합되고, 증기헤더(1032)는 제2노즐(112)을 통해 원자로용기(100) 외부의 주증기관(14)에 연통되게 연결될 수 있다. 증기헤더(1032)는 증기발생기(103)에서 생성된 증기를 터빈계통(13)으로 공급할 수 있다.The
급수헤더(1031)는 제3노즐(113)에 결합되고, 급수헤더(1031)는 제3노즐(113)을 통해 원자로용기(100) 외부의 주급수관(12)에 연통되게 연결될 수 있다. 급수헤더(1031)는 급수계통(10)으로부터 냉각수를 공급받아 증기발생기(103)의 전열관으로 유입시킬 수 있다.The
가압기(106)는 원자로헤드(102; 원자로덮개)와 상부안내구조물(108) 사이의 공간에 구비되어, 원자로냉각재계통의 압력을 증기와 원자로냉각재의 열적 평형을 이용하여 기설정된 압력으로 제어하도록 구성된다.The
복수의 노즐에 복수의 밀봉플랜지(114)가 설치될 수 있다. 복수의 밀봉플랜지(114)는 노즐의 개구부를 덮어서 밀봉하도록 이루어진다. 밀봉플랜지(114)는 복수의 체결볼트에 의해 체결될 수 있다.A plurality of sealing
이러한 구성에 의하면, 복수의 밀봉플랜지(114)는 증기발생기(103)의 헤더와 원자로용기(100)의 압력경계를 유지할 수 있다.According to this configuration, the plurality of sealing
또한, 복수의 밀봉플랜지(114)는 원자로냉각재펌프(105) 와 원자로용기(100)의 압력 경계를 유지하도록 이루어진다.In addition, the plurality of sealing
도 2는 원자로 노심(104)에서 핵연료집합체(1041)가 제거된 상태에서 본 발명에 따른 재장전수 배출장치가 원자로용기(100)의 상부에 장착된 모습을 보여주는 개념도이다.FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a state in which the reloading water discharge device according to the present invention is mounted on the upper part of the
도 3은 도 2에서 펌프 어셈블리(130)와 계측기 어셈블리(140) 각각이 밀봉판(120)의 상부에 장착되는 모습을 보여주는 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a state in which each of the
도 4는 도 3의 밀봉판(120)에 장착된 펌프 어셈블리(130)와 계측기 어셈블리(140)를 밀봉판(120)의 하부에서 바라본 모습을 보여주는 개념도이다.FIG. 4 is a conceptual view illustrating the
도 5는 도 4에서 V-V를 따라 취하여 밀봉판(120)의 하부에 밀봉 개스킷(124)이 장착된 모습을 보여주는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a state in which the sealing
도 6은 도 3에서 펌프 어셈블리(130)를 보여주는 사시도이다.6 is a perspective view illustrating the
도 7은 도 6에서 VII-VII를 따라 취한 펌프 어셈블리(130)의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of the
도 8은 도 3에서 계측기 어셈블리(140)를 보여주는 사시도이다.FIG. 8 is a perspective view showing the
도 9는 도 8의 계측기 어셈블리(140)를 측방향으로 바라본 모습을 보여주는 측면도이다.FIG. 9 is a side view illustrating a side view of the measuring
원자로용기(100)의 상부에 재장전수조(115)가 설치될 수 있다. 재장전수조(115)에 재장전수가 저장될 수 있다.A reload
재장전수조(115)는 원자로용기(100)의 상부를 감싸도록 배치된다.The reload
원자로헤드(102)가 제거된 원자로용기(100)의 상단 개구부와 연통되도록 재장전수조(115)의 하부에 연통부가 상하방향으로 관통되게 형성될 수 있다.A communication part may be formed so that the
유지보수 시 원자로용기(100)와 재장전수조(115)의 내부에 재장전수가 각각 주입될 수 있다.During maintenance, reloading water may be injected into the
원자로용기(100)와 재장전수조(115)에 채워진 재장전수는, 핵연료집합체(1041)를 노심(104)에서 해체하거나, 증기발생기(103) 및 원자로냉각재펌프(105)의 설치 및 추출을 위해 원자로헤드(102)를 원자로용기(100)의 상부 플랜지부(101)에서 개방 시, 방사능이 원자로용기(100)의 상단 개방부를 통해 외부로 유출되는 것을 차단하는 기능을 제공한다.The reloading water filled in the
예를 들면, 일체형 원자로의 노심(104)에서 핵연료집합체(1041)가 제거된 상태에서 원자로용기(100)의 노즐에 결합된 원자로냉각재펌프(105)와 증기발생기(103)를 분리하기 위해서는, 재장전수조(115)의 수위를 일정하게 유지하고, 밀봉플랜지(114)의 개방 시 원자로용기(100) 내부에 저장된 재장전수가 노즐을 통해 외부로 유출되는 것을 막아야 한다.For example, in a state in which the
이를 위해, 본 발명은 원자로용기(100)의 내부에 저장된 재장전수를 재장전수조(115)로 배출할 수 있는 재장전수 배출장치를 제공한다.To this end, the present invention provides a reloading water discharging device capable of discharging the reloading water stored in the
재장전수 배출장치는 밀봉판(120), 펌프 어셈블리(130) 및 계측기 어셈블리(140)를 포함하여 구성된다.The reloading water discharge device includes a sealing
밀봉판(120)은 원판형으로 형성될 수 있다.The sealing
원자로용기(100)의 상단 가장자리에 플랜지부(101)가 형성될 수 있다. 플랜지부(101)의 두께는 원자로용기(100)의 두께보다 더 두껍게 형성될 수 있다.A
밀봉판(120)은 원자로용기(100)의 플랜지부(101)에 장착될 수 있다. 밀봉판(120)은 원자로용기(100)의 상단 개구부를 덮도록 이루어진다.The sealing
밀봉판(120)의 하부면에 장착부(123)가 수직 하방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 장착부(123)는 밀봉판(120)의 원주방향을 따라 연장될 수 있다. 장착부(123)의 외주면 직경은 밀봉판(120)의 최외곽부 직경보다 더 작게 형성될 수 있다.The mounting
플랜지부(101)의 내측면에 장착홈이 원주방향을 따라 연장되게 형성될 수 있다. A mounting groove may be formed on the inner surface of the
밀봉판(120)의 장착부(123)는 플랜지부(101)의 장착홈에 끼움 결합될 수 있다. 이에 의하면, 밀봉판(120)은 플랜지부(101)에서 반경방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있다.The mounting
장착부(123)의 저면에 밀봉 개스킷(124)이 설치될 수 있다. 장착부(123)의 저면에 밀봉 개스킷(124)을 설치하기 위한 개스킷수용홈이 형성될 수 있다. 밀봉 개스킷(124)은 원형의 링 형태로 형성될 수 있다. 밀봉 개스킷(124)은 원형의 단면 형상을 가질 수 있다.A sealing
밀봉 개스킷(124)은 원자로용기(100)의 플랜지부(101)와 밀봉판(120)의 장착부(123) 사이를 밀봉하도록 이루어진다.The sealing
밀봉 개스킷(124)은 밀봉판(120)의 상부에 위치하는 재장전수의 자중에 의해 압축될 수 있다.The sealing
이에 의하면, 밀봉판(120)과 원자로용기(100)의 플랜지 사이를 밀봉할 수 있다.Accordingly, it is possible to seal between the sealing
밀봉판(120)의 중앙부에서 펌프 어셈블리(130)가 상하방향으로 관통되게 설치되도록 제1플랜지(121)가 상하두께방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.The
제1플랜지(121)는 원형의 폐루프 형태로 형성될 수 있다. 제1플랜지(121)의 내측에 제1관통홀이 형성될 수 있다. 제1관통홀을 통해 펌프 어셈블리(130)가 관통되게 설치될 수 있다.The
제1플랜지(121)에 복수의 제1체결홈에 형성될 수 있다. 복수의 제1체결홈은 제1플랜지(121)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.The
밀봉판(120)의 상면에 복수의 보강대(125)가 상방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 보강대(125) 각각은 제1플랜지(121)의 외주면에서 밀봉판(120)의 외주부까지 반경방향으로 길게 연장될 수 있다.A plurality of reinforcing
복수의 보강대(125)는 직사각형의 단면 형상을 가질 수 있다.The plurality of reinforcing
복수의 보강대(125)는 밀봉판(120)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.The plurality of reinforcing
복수의 보강대(125)는 밀봉판(120)의 강성을 보강하도록 이루어진다.The plurality of reinforcing
밀봉판(120)에 계측기 어셈블리(140)가 상하방향으로 관통되게 설치되도록 제2플랜지(122)가 상하두께방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 제2플랜지(122)는 제1플랜지(121)로부터 반경방향 외측으로 이격되게 배치된다.The
제2플랜지(122)는 밀봉판(120)의 원주방향으로 인접하는 두 보강대(125) 사이에 배치될 수 있다.The
제2플랜지(122)는 원형의 폐루프 형태로 형성될 수 있다. 제2플랜지(122)의 내측에 제2관통홀이 형성될 수 있다. 제2관통홀을 통해 계측기 어셈블리(140)가 관통되게 설치될 수 있다.The
제2플랜지(122)에 복수의 제2체결홈에 형성될 수 있다. 복수의 제2체결홈은 제2플랜지(122)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.A plurality of second fastening grooves may be formed in the
원자로용기(100)의 플랜지부(101) 상단에서 복수의 안내기둥(126)이 수직 상방향으로 길게 설치될 수 있다. 복수의 안내기둥(126)은 플랜지부(101)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 안내기둥(126)이 180도 간격으로 두 개 설치된 모습을 보여준다.At the upper end of the
복수의 안내기둥(126)은 밀봉판(120)의 상하 이동을 안내하도록 이루어진다.The plurality of
밀봉판(120)에 복수의 안내기둥 삽입구(127)가 상하방향으로 관통되게 형성될 수 있다. 복수의 안내기둥(126)은 복수의 안내기둥 삽입구(127)에 삽입되어, 밀봉판(120)이 복수의 안내기둥(126)을 따라 상하방향으로 이동할 수 있다.A plurality of guide post insertion holes 127 may be formed to penetrate in the vertical direction in the sealing
복수의 안내기둥 삽입구(127)는 밀봉판(120)의 가장자리부에 원주방향으로 이격되게 형성될 수 있다. 복수의 안내기둥 삽입구(127)는 밀봉판(120)의 장착부(123) 외측에 배치될 수 있다.The plurality of guide post insertion holes 127 may be formed to be spaced apart from each other in the circumferential direction at the edge of the sealing
밀봉판(120)의 상면에 복수의 인양장비 삽입구(128)가 돌출되게 형성될 수 있다. 복수의 인양장비 삽입구(128)는 원통 형태로 형성될 수 있다.A plurality of lifting equipment insertion holes 128 may be formed to protrude from the upper surface of the sealing
복수의 인양장비 삽입구(128)는 밀봉판(120)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 인양장비 삽입구(128)는 등간격(예, 120도 간격)으로 이격되도록 적어도 3개이상 설치되는 것이 바람직하다.The plurality of lifting equipment inserts 128 may be disposed to be spaced apart from each other in the circumferential direction of the sealing
만약, 2개의 인양장비 삽입구(128)가 밀봉판(120)에 설치되는 경우에 인양 시 밀봉판(120)의 어느 일측이 기울어질 수 있다.If the two lifting equipment inserts 128 are installed in the sealing
복수의 인양장비 삽입구(128)는 크레인과 같은 인양장비의 후크와 결합 가능하게 이루어질 수 있다. 예를 들면, 인양장비 삽입구(128)에 나사부가 형성되어 후크와 나사 체결될 수 있다. 또는 인양장비 삽입구(128)에 걸림홀이 형성되어, 후크가 걸림홀에 끼워져 결합될 수 있다.The plurality of lifting equipment inserts 128 may be configured to be capable of being coupled with a hook of a lifting equipment such as a crane. For example, a threaded portion may be formed in the lifting
밀봉판(120)의 인양장치는 원자로 내부구조물용 인양장치와 함께 사용될 수 있다.The lifting device of the sealing
펌프 어셈블리(130)는 배수펌프(131), 흡입파이프(137), 펌프 플랜지(1321), 펌프 개스킷(133) 등을 포함하여 구성될 수 있다.The
배수펌프(131)는 펌프하우징(132), 임펠러(135), 전동기(136)를 포함한다.The
펌프하우징(132)은 원통형으로 형성될 수 있다. 펌프하우징(132)은 배수펌프(131)의 외관을 형성한다. 펌프하우징(132)의 내부에 수용공간이 형성될 수 있다. The
펌프하우징(132)의 수용공간에 임펠러(135) 및 전동기(136)가 수용되게 설치될 수 있다.The
펌프하우징(132)의 수용공간에 재장전수가 흐를 수 있는 유로가 형성될 수 있다.A flow path through which reloading water can flow may be formed in the receiving space of the
임펠러(135)는 펌프하우징(132)의 내부에 회전 가능하게 설치된다.The
전동기(136)는 스테이터와 로터를 포함한다. 스테이터는 케이스의 내부에 설치된다. 로터는 스테이터에 대하여 회전 가능하게 설치된다. 로터는 스테이터와의 전자기적 상호작용에 의해 회전력을 생성할 수 있다.The
로터의 내측에 샤프트가 로터와 함께 회전 가능하게 설치될 수 있다. 샤프트는 전동기(136) 케이스의 내부에서 임펠러(135)를 향해 돌출되게 연장될 수 있다. 샤프트의 양단부는 베어링에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.A shaft may be rotatably installed together with the rotor inside the rotor. The shaft may protrude from the inside of the case of the
임펠러(135)와 전동기(136)는 샤프트에 의해 연결될 수 있다. 전동기(136)에서 발생된 회전력은 샤프트를 통해 임펠러(135)에 전달될 수 있다. 임펠러(135)는 전동기(136)로부터 전달된 동력을 받아 회전할 수 있다.The
임펠러(135)는 유체를 회전시킴으로 축류 유동을 형성할 수 있다.The
펌프하우징(132)의 하단에 유입구(1381)가 형성될 수 있다. 펌프하우징(132)의 상단에 유출구(1382)가 형성될 수 있다.An
임펠러(135)에 의해 유동하는 유체는 유입구(1381)를 통해 펌프하우징(132)의 내부로 유입되고, 펌프하우징(132) 내에서 상승하며 임펠러(135)와 전동기(136)를 지나 유출구(1382)를 통해 유출될 수 있다.The fluid flowing by the
흡입파이프(137)는 펌프하우징(132)의 유입구(1381)에 연통되게 연결될 수 있다. 흡입파이프(137)는 펌프하우징(132)의 유입구(1381)에서 직하방으로 길게 연장될 수 있다.The
흡입파이프(137)는 내부에 유체(재장전수)가 흐름 가능한 유로가 형성되어, 흡입파이프(137)를 통해 유체(재장전수)가 흡입될 수 있다.The
펌프하우징(132)의 외주면에서 펌프 플랜지(1321)가 반경방향 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다.The
펌프 플랜지(1321)는 펌프하우징(132)의 길이방향(상하방향)으로 제1플랜지(121)와 마주보게 배치될 수 있다.The
펌프 플랜지(1321)에 복수의 체결홀이 관통되게 형성될 수 있다. 스크류 등과 같은 복수의 제1체결부재(134)는 펌프 플랜지(1321)와 밀봉판(120)의 제1플랜지(121)에 각각 체결되도록 구성된다.A plurality of fastening holes may be formed to pass through the
복수의 제1체결부재(134) 각각은 체결홀을 관통하여 제1플랜지(121)의 체결홈에 체결될 수 있다.Each of the plurality of
이러한 구성에 의하면, 펌프 플랜지(1321)와 제1플랜지(121)는 서로 체결되고, 펌프하우징(132)은 밀봉판(120)에 관통되게 설치될 수 있다.According to this configuration, the
펌프 플랜지(1321)와 제1플랜지(121) 사이에 펌프 개스킷(133)이 배치될 수 있다.A
펌프 개스킷(133)은 펌프 플랜지(1321)와 제1플랜지(121) 사이에 배치된 상태로, 제1체결부재(134)의 체결력에 의해 압착될 수 있다.The
펌프 개스킷(133)은 펌프 플랜지(1321)와 제1플랜지(121) 사이를 밀봉하도록 이루어진다.The
펌프 개스킷(133)은 양측면이 평면이면서 원판 형태로 형성될 수 있다.The
이러한 구성에 의하면, 펌프 개스킷(133)은 펌프 어셈블리(130)와 밀봉판(120) 사이의 기밀을 유지할 수 있다.According to this configuration, the
펌프 하우징의 내측 하부에 역류방지밸브(139)가 설치될 수 있다. 역류방지밸브(139)는 체크밸브로 구현될 수 있다. 역류방지밸브(139)는 임펠러(135)의 하부에 배치될 수 있다.A
역류방지밸브(139)는 재장전수의 흐름방향을 기준으로 임펠러(135)의 상류측에 배치될 수 있다.The
역류방지밸브(139)는 배수펌프(131)의 작동이 중지될 때 재장전수가 재장전수조(115)에서 원자로용기(100)의 내부로 역류하는 것을 방지할 수 있다.The
배수펌프(131)의 전동기(136)는 전력선을 통해 제어부(149)에 연결될 수 있다.The
제어부(149)는 배수펌프(131)의 전동기(136)를 제어하도록 이루어진다. 제어부(149)는 배수펌프(131)를 제어하여 원자로용기(100)에서 재장전수조(115)로 배출되는 재장전수의 유량을 제어할 수 있다.The
제어부(149)는 재장전수조(115) 상부의 작업장에 위치할 수 있다.The
전력선의 일측은 배수펌프(131)의 펌프하우징(132)의 상단부를 관통하여 전동기(136)에 연결되고, 전력선의 타측은 제어부(149)에 연결될 수 있다.One end of the power line may pass through the upper end of the
이러한 구성에 의하면, 배수펌프(131)가 가동되면, 임펠러(135)가 회전하고, 임펠러(135)에서 발생된 흡입력에 의해 재장전수가 원자로용기(100)에서 흡입파이프(137)를 따라 상승한다.According to this configuration, when the
재장전수는 흡입파이프(137)를 통해 펌프하우징(132)의 유입구(1381)를 통해 펌프하우징(132)의 내부로 유입되고, 펌프하우징(132)의 임펠러(135)와 전동기(136)를 지나 펌프하우징(132)의 유출구(1382)를 통해 재장전수조(115)의 내부로 유출될 수 있다.The reloading water flows into the inside of the
계측기 어셈블리(140)는 계측기 하우징(141), 수위계측기(145), 폐쇄회로 카메라(147), 조명등(146) 및 흡기관(148)을 포함하여 구성될 수 있다.The
계측기 하우징(141)은 원통형태로 형성될 수 있다. 계측기 하우징(141)은 상하방향으로 연장될 수 있다. 계측기 하우징(141)의 내부에 수위계측기(145) 등을 수용할 수 있는 수용공간이 형성된다.The
수위계측기(145)는 계측기 하우징(141)의 내부에서 원자로용기(100) 내부의 수용공간을 향해 직하방으로 돌출되게 형성될 수 있다.The
수위계측기(145)는 원자로용기(100) 내부의 재장전수의 수위를 측정하도록 이루어진다. 수위계측기(145)는 접촉식 또는 비접촉식으로 나뉠 수 있다.The
접촉식 수위계측기(145)는 원자로용기(100)의 내부로 상하방향으로 연장되는 전극봉으로 구현될 수 있다. 원자로용기(100) 내부에 채워진 재장전수의 수위에 따라 재장전수와 접촉되는 전극봉의 접촉면적이 달라지고, 전극봉의 접촉면적에 따라 출력 저항값이 달라질 수 있다.The contact
예를 들면, 재장전수에 접촉하는 전극봉의 표면적이 클수록 출력 저항값이 작아질 수 있다. 수위계측기(145)의 출력 저항값은 재장전수의 수위에 반비례할 수 있다.For example, as the surface area of the electrode in contact with the reload water increases, the output resistance value may decrease. The output resistance value of the
비접촉식 수위계측기(145)는 초음파 센서로 구현될 수 있다.The non-contact
초음파 센서는 초음파 펄스를 방출하고, 방출된 초음파 펄스가 재장전수의 표면에 반사되며, 되돌아오는 초음파 펄스를 감지한다. 반사된 초음파 신호의 이동시간은 초음파의 이동거리에 정비례하고, 초음파의 속도는 이미 정해진 값이므로, 초음파의 이동거리를 통해 재장전수의 수위를 측정할 수 있다.The ultrasonic sensor emits ultrasonic pulses, the emitted ultrasonic pulses are reflected on the surface of the reloading water, and the ultrasonic pulses are detected. Since the movement time of the reflected ultrasonic signal is directly proportional to the movement distance of the ultrasonic wave and the speed of the ultrasonic wave is a predetermined value, the level of the reloading water can be measured through the movement distance of the ultrasonic wave.
본 실시예에서는 수위계측기(145)가 재장전수가 접촉되는 전극봉을 구비하는 접촉식으로 구성된 모습을 보여준다.In this embodiment, the
수위계측기(145)는 전력선을 통해 제어부(149)에 연결된다.The
제어부(149)는 수위계측기(145)로부터 감지신호를 입력받아 원자로용기(100)의 재장전수 수위에 따라 배수펌프(131)를 제어할 수 있다.The
폐쇄회로 카메라(147)는 계측기 하우징(141)의 내측에 관통되게 설치될 수 있다.The
폐쇄회로 카메라(147)는 원자로용기(100) 내부의 상태를 촬영하도록 이루어진다.The
폐쇄회로 카메라(147)는 신호선을 통해 제어부(149)에 연결된다.The
제어부(149)는 폐쇄회로 카메라(147)로부터 신호를 입력받아 작업장에 배치된 모니터 등의 디스플레이 패널에 원자로용기(100) 내부의 상태를 표시할 수 있다. 작업자는 디스플레이 패널에 표시된 촬영영상을 통해 원자로용기(100) 내부의 상태를 확인할 수 있다.The
조명등(146)은 전기에너지를 공급받아 빛에너지로 전환하는 전등으로 이루어진다.The
조명등(146)은 수중에서 사용가능하도록 방수 구조를 갖는다. 예를 들면 조명등(146)의 외부가 방수재질로 몰딩될 수 있다.The
조명등(146)은 계측기 하우징(141)의 내측에 관통되게 설치될 수 있다.The
조명등(146)은 원자로용기(100) 내부의 상태를 육안으로 식별 가능하게 촬영할 수 있도록 원자로용기(100)의 내부에 빛을 밝게 비추도록 이루어진다.The
조명등(146)은 신호선을 통해 제어부(149)에 연결된다. 조명등(146)은 제어부(149)의 제어신호를 받아 전원이 온/오프되거나 밝기가 조절될 수 있다.The
흡기관(148)은 계측기 하우징(141)의 내측에 관통되게 설치될 수 있다.The
흡기관(148)은 흡기튜브를 통해 제어부(149)의 부근에 연통되게 연결될 수 있다.The
흡기관(148)은 원자로용기(100)의 내부에 진공이 형성되지 않도록 공기의 통로를 제공한다.The
만약, 배수펌프(131)의 작동 시 원자로용기(100)의 내부에 진공이 형성되면, 원자로용기(100)의 내부에 채워진 재장전수가 재장전수조(115)를 향해 이동하는 것이 불가능할 수 있다.If a vacuum is formed inside the
흡기관(148)은 배수펌프(131)의 작동 시 원자로용기(100)의 내부와 제어부(149) 부분의 압력이 대기압으로 평형을 이루도록 함으로써, 배수펌프(131)의 작동을 원활하게 할 수 있다.The
계측기 하우징(141)의 외주면에서 계측기 플랜지(142)가 반경방향 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다. The
계측기 플랜지(142)는 계측기 하우징(141)의 길이방향(상하방향)으로 제2플랜지(122)와 마주보게 배치될 수 있다.The
계측기 플랜지(142)에 복수의 체결홀이 상하방향으로 관통되게 형성될 수 있다. 스크류 등과 같은 복수의 제2체결부재(143)는 계측기 플랜지(142)와 밀봉판(120)의 제2플랜지(122)에 각각 체결되도록 구성된다. A plurality of fastening holes may be formed to penetrate in the vertical direction in the measuring
복수의 체결홀은 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.The plurality of fastening holes may be disposed to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
복수의 제2체결부재(143) 각각은 체결홀을 관통하여 제2플랜지(122)의 체결홈에 체결될 수 있다.Each of the plurality of
이러한 구성에 의하면, 계측기 플랜지(142)와 제2플랜지(122)는 서로 체결되고, 계측기 어셈플리는 밀봉판(120)에 관통되게 설치될 수 있다.According to this configuration, the measuring
계측기 플랜지(142)와 제2플랜지(122) 사이에 계측기 개스킷(144)이 배치될 수 있다.A
계측기 개스킷(144)은 계측기 플랜지(142)와 제2플랜지(122) 사이에 배치된 상태로, 제2체결부재(143)의 체결력에 의해 압착될 수 있다.The
계측기 개스킷(144)은 계측기 플랜지(142)와 제2플랜지(122) 사이를 밀봉하도록 이루어진다.The
계측기 개스킷(144)은 양측면이 평면이면서 원판 형태로 형성될 수 있다.The
이러한 구성에 의하면, 계측기 개스킷(144)은 계측기 어셈블리(140)와 밀봉판(120) 사이의 기밀을 유지할 수 있다.According to this configuration, the
이하, 본 발명에 따른 원자로용기(100)의 내부에서 원자로냉각재펌프(105) 및 증기발생기(103)를 분리하는 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of separating the
도 10은 본 발명에 따른 원자로용기(100)에서 핵연료집합체(1041)가 제거된 모습을 보여주는 개념도이다.10 is a conceptual diagram illustrating a state in which the
도 11은 도 10에서 밀봉판(120)이 원자로용기(100)의 상단부를 덮도록 안내기둥(126)을 따라 하강하는 모습을 보여주는 개념도이다.11 is a conceptual diagram illustrating a state in which the
도 12는 도 11에서 펌프 어셈블리(130)가 밀봉판(120)에 장착되는 모습을 보여주는 개념도이다.12 is a conceptual diagram illustrating a state in which the
도 13은 도 12에서 계측기 어셈블리(140)가 밀봉판(120)에 장착된 모습과 재장전수 배출장치의 작동상태를 보여주는 개념도이다.13 is a conceptual diagram illustrating a state in which the measuring
먼저, 원자로냉각재펌프(105)와 증기발생기(103)를 분리하기 이전에 원자로용기(100)에서 원자로헤드(102), 상부안내구조물(108), 노심(104)의 핵연료집합체(1041)를 추출하고, 안전한 장소에 보관한다(S110, 도 10 참조).First, the
그 다음, 밀봉판(120)의 인양장비 삽입구(128)에 원자로내부구조물을 인양하기 위한 인양장비, 예를 들면 원자로건물의 천정크레인을 부착한다(S120).Next, a lifting equipment for lifting the nuclear reactor internal structure, for example, a ceiling crane of a nuclear reactor building, is attached to the lifting
원자로용기(100)의 플랜지부(101) 상단에서 수직 상방향으로 연장된 안내기둥(126)이 밀봉판(120)의 안내기둥 삽입구(127)에 삽입되도록, 원자로건물의 천정크레인을 이용하여 밀봉판(120)을 안내기둥(126)의 상단부로 이송한다.Sealed using the ceiling crane of the nuclear reactor building so that the
천정크레인은 밀봉판(120)의 안내기둥 삽입구(127)가 안내기둥(126)에 끼워진 상태로 안내기둥(126)을 따라 밀봉판(120)을 천천히 하강시킴으로, 원자로용기(100)의 플랜지부(101) 상단에 설치한다(S130, 도 11 참조).The overhead crane slowly lowers the sealing
이어서, 밀봉판(120)의 제1플랜지(121)에 펌프 어셈블리(130)를 삽입한 후, 펌프하우징(132)의 펌프 플랜지(1321)와 제1플랜지(121)가 서로 맞닿은 상태로, 복수의 제1체결부재(134)를 펌프 플랜지(1321)의 체결홀과 제1플랜지(121)의 체결홈에 각각 체결하여, 펌프 어셈블리(130)를 밀봉판(120)에 고정한다.Subsequently, after inserting the
펌프 개스킷(133)은 펌프 플랜지(1321)와 제1플랜지(121) 사이에 배치되고, 제1체결부재(134)에 의해 펌프 플랜지(1321)와 제1플랜지(121)에 압착되어 펌프 어셈블리(130)와 밀봉판(120) 사이를 밀봉할 수 있다(S140, 도 12 참조).The
계속해서, 밀봉판(120)의 제2플랜지(122)에 계측기 어셈블리(140)를 삽입 후, 계측기 하우징(141)의 계측기 플랜지(142)와 제2플랜지(122)가 서로 맞닿은 상태로, 복수의 제2체결부재(143)를 계측기 플랜지(142)의 체결홀과 제2플랜지(122)의 체결홈에 각각 체결하여, 계측기 어셈블리(140)를 밀봉판(120)에 고정한다.Subsequently, after inserting the measuring
계측기 개스킷(144)은 개측기 플랜지와 제2플랜지(122) 사이에 배치되고, 제2체결부재(143)에 의해 계측기 플랜지(142)와 제2플랜지(122)에 압착되어 계측기 어셈블리(140)와 밀봉판(120) 사이를 밀봉할 수 있다(S150).The
이 후, 펌프 어셈블리(130)와 계측기 어셈블리(140) 각각의 전력선, 신호선 및 흡기관(148)을 제어부(149)에 연결한다(S160).Thereafter, the power line, signal line, and
그 다음, 제어부(149)는 수위계측기(145)로부터 감지신호를 입력받아 원자로용기(100) 내부의 재장전수 수위에 따라 배수펌프(131)의 작동을 제어한다.Next, the
예를 들면, 배수펌프(131)는 제어부(149)로부터 제어신호를 받아 제어되고, 원자로용기(100) 내부의 재장전수를 재장전수조(115)로 배출시킨다(S170, 도 13 참조).For example, the
배수펌프(131)의 전동기(136)가 가동되면 샤프트에 연결된 임펠러(135)가 회전한다. 임펠러(135)는 회전함에 따라 펌프 하우징의 내부에 재장전수의 축류 유동을 원자로용기(100)로부터 재장전수조(115)를 향해 형성할 수 있다.When the
원자로용기(100)의 재장전수는 흡입파이프(137)를 따라 상승하고, 펌프하우징(132)의 유입구(1381)를 통해 펌프하우징(132)의 내부로 유입되고, 펌프하우징(132)의 내부에서 임펠러(135)와 전동기(136)의 외측 유로를 거쳐 펌프하우징(132)의 유출구(1382)를 통해 펌프하우징(132)의 외부(상부), 즉 재장전수조(115)로 유출된다.The reloading water of the
재장전수의 수위가 원자로냉각재펌프(105)의 노즐 또는 증기발생기(103)의 증기/급수헤더(1032/1031)의 노즐의 아래로 하강하면, 원자로냉각재펌프(105) 또는 증기발생기(103)의 밀봉플랜지(114)를 개방한다.When the level of the reloading water falls below the nozzle of the
이때, 밀봉플랜지(114)가 개방되더라도 재장전수가 노즐을 통해 원자로용기(100)의 외부로 유출되지 않는다.At this time, even if the sealing
이어서, 원자로냉각재펌프(105)와 증기발생기(103)를 원자로용기(100)와 분리한다(S180).Next, the
계속해서, 개방된 노즐에 블라인더 플랜지를 설치하여 노즐을 막는다(S190).Subsequently, a blinder flange is installed in the opened nozzle to block the nozzle (S190).
그 다음, 밀봉판(120)을 원자로용기(100)의 상부에서 제거한다(S200).Next, the sealing
이후, 원자로냉각재펌프(105)와 증기발생기(103)를 비롯한 원자로내부구조물을 원자로용기(100)에서 추출한다(S210).Thereafter, the reactor internal structures including the
계속해서, 원자로용기(100)를 포함하여 원자로집합체를 검사하고, 추출된 원자로냉각재펌프(105)와 증기발생기(103)의 유지보수 작업을 수행한다(S220).Subsequently, the reactor assembly including the
그 다음, 원자로집합체의 검사 및 유지보수 작업이 완료된 원자로냉각재펌프(105) 및 증기발생기(103)는 상술한 S110~S210단계를 조합하여 원자로용기(100)에 설치할 수 있다.Next, the
따라서, 본 발명에 의하면, 원자로냉각재펌프(105)와 증기발생기(103)가 원자로용기(100)에 관통되게 설치되는 일체형 원자로에서, 원자로용기(100)의 상단부를 덮도록 밀봉판(120)이 원자로용기(100)의 상단 플랜지부(101)에 장착된다.Therefore, according to the present invention, in an integrated reactor in which the
밀봉판(120)의 중앙부에 형성된 제1플랜지(121)에 펌프 어셈블리(130)가 관통되게 설치되고, 밀봉판(120)의 중앙부에서 편심되게 형성된 제2플랜지(122)에 계측기 어셈블리(140)가 관통되게 설치된다.The
계측기 어셈블리(140)의 수위계측기(145)는 원자로용기(100) 내부의 재장전수의 수위를 측정한다.The
제어부(149)는 수위계측기(145)로부터 감지신호를 입력받아 재장전수의 수위에 따라 펌프 어셈블리(130)의 배수펌프(131)를 제어한다.The
펌프 어셈블리(130)의 배수펌프(131)는 제어부(149)로부터 제어신호를 받아 원자로용기(100)에 채워진 재장전수를 재장전수조(115)로 배출시킨다.The
이에 따라, 원자로냉각재펌프(105)와 증기발생기(103)가 원자로용기(100)를 관통하여 설치되는 일체형 원자로에서 원자로집합체의 유지보수 및 검사 작업을 수행 시, 원자로용기(100)에 채워진 재장전수를 원자로용기(100)의 외부로 유출되는 것을 방지하고, 재장전수조(115)의 수위를 일정하게 유지하며 원자로용기(100) 내부의 재장전수를 배출시킴으로써, 원자로냉각재펌프(105)와 증기발생기(103)를 원자로용기(100)에서 추출하는 작업이 가능하다.Accordingly, when performing maintenance and inspection of the reactor assembly in an integrated reactor in which the
또한, 본 발명의 재장전수 배출장치는 기존의 상용원전 설비에서는 필요가 없으나 SMART와 같은 일체형 원자로에서 증기발생기(103) 및 원자로냉각재펌프(105)를 원자로용기(100)에 관통 가능하게 설치하거나 원자로집합체에 대한 검사 및 유지보수 작업을 수행하기 위해 반드시 필요하다.In addition, the reloading water discharge device of the present invention is not required in the existing commercial nuclear power plant facility, but in an integrated reactor such as SMART, the
따라서, 본 발명에 의하면, 일체형 원자로의 유지보수 시 원자로용기(100)와 이의 상단부에 배치되는 재장전수조(115)에 재장전수가 공급되어 채워지고, 핵연료집합체(1041)를 원자로용기(100)에서 제거한 후, 증기발생기(103)와 원자로냉각재펌프(105)를 분리하기 전에, 밀봉판(120)이 안내기둥을 따라 하강시켜 원자로용기의 상단 개구부를 덮도록 장착된다.Therefore, according to the present invention, during maintenance of the integrated reactor, reloading water is supplied to and filled in the
그리고, 배수펌프(131)와 수위계측기(145)가 밀봉판에 장착된다.Then, the
수위계측기(145)는 원자로용기(100)의 재장전수 수위를 감지하고, 배수펌프(131)는 감지된 원자로용기(100)의 수위에 따라 제어부에 의해 제어된다.The
배수펌프(131)는 밀봉판(120)의 하부에서 노심을 향해 직하방으로 연장되는 흡입파이프(137)를 통해 원자로용기(100) 내부의 재장전수의 수위가 증기발생기(103)의 하단부 이하로 될 때까지 재장전수를 퍼올려 재장전수조(115)로 배출시킬 수 있다.The
이에 따라, 재장전수조(115)의 수위를 일정하게 유지하면서, 원자로용기(100)의 재장전수 수위는 증기발생기(103)의 하단부 아래로 낮춤으로써, 증기발생기(103) 및 원자로냉각재펌프(105)를 분리 및 설치하기 위해 원자로용기(100)의 노즐에 설치된 밀봉플랜지(114)를 개방하더라도 방사능으로 오염된 재장전수가 원자로용기(100)의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, while maintaining the water level of the reloading
또한, 원자로용기(100)의 외부로 방사능의 유출이 방지되므로, 원전의 안전성을 확보할 수 있다.In addition, since leakage of radioactivity to the outside of the
아울러, 원자로집합체의 유지보수 시 원자로냉각재펌프(105) 및 증기발생기(103) 등의 설치 및 해체가 용이하고, 원자로집합체에 대한 검사 및 유지보수 작업을 수행할 수 있다.In addition, during maintenance of the reactor assembly, installation and disassembly of the
10 : 급수계통 11 : 급수밸브
12 : 주급수관 13 : 터빈계통
14 : 주증기관 15 : 증기밸브
100 : 원자로용기 101 : 플랜지부
102 : 원자로헤드 103 : 증기발생기
1031 : 급수헤더 1032 : 증기헤더
104 : 노심 1041 : 핵연료집합체
105 : 원자로냉각재펌프 106 : 가압기
107 : 노심지지배럴 108 : 상부안내구조물
109 : 제어봉 구동장치 110 : 제어봉
111 : 제1노즐 112 : 제2노즐
113 : 제3노즐 114 : 밀봉플랜지
115 : 재장전수조 120 : 밀봉판
121 : 제1플랜지 122 : 제2플랜지
123 : 장착부 124 : 밀봉 개스킷
125 : 보강대 126 : 안내기둥
127 : 안내기둥 삽입구 128 : 인양장비 삽입구
130 : 펌프 어셈블리 131 : 배수펌프
132 : 펌프하우징 1321 : 펌프플랜지
133 : 펌프 개스킷 134 : 제1체결부재
135 : 임펠러 136 : 전동기
137 : 흡입파이프 1381 : 유입구
1382 : 유출구 139 : 역류방지밸브
140 : 계측기 어셈블리 141 : 계측기 하우징
142 : 계측기 플랜지 143 : 제2체결부재
144 : 계측기 개스킷 145 : 수위계측기
146 : 조명등 147 : 폐쇄회로 카메라
148 : 흡기관 149 : 제어부10: water supply system 11: water supply valve
12: main water pipe 13: turbine system
14: chief complaint engine 15: steam valve
100: reactor vessel 101: flange portion
102: reactor head 103: steam generator
1031: water header 1032: steam header
104: core 1041: nuclear fuel assembly
105: reactor coolant pump 106: pressurizer
107: core support barrel 108: upper guide structure
109: control rod driving device 110: control rod
111: first nozzle 112: second nozzle
113: third nozzle 114: sealing flange
115: reload tank 120: sealing plate
121: first flange 122: second flange
123: mounting portion 124: sealing gasket
125: reinforcing bar 126: guide column
127: guide post insertion hole 128: lifting equipment insertion hole
130: pump assembly 131: drain pump
132: pump housing 1321: pump flange
133: pump gasket 134: first fastening member
135: impeller 136: electric motor
137: suction pipe 1381: inlet
1382: outlet 139: non-return valve
140: instrument assembly 141: instrument housing
142: measuring instrument flange 143: second fastening member
144: instrument gasket 145: water level instrument
146: lighting lamp 147: closed circuit camera
148: intake pipe 149: control unit
Claims (19)
상기 밀봉판에 장착되고, 상기 원자로용기에 채워진 재장전수의 수위를 측정하는 수위계측기;
상기 밀봉판에 장착되고, 상기 재장전수를 상기 원자로용기의 상부에 설치된 재장전수조로 배출시키는 배수펌프; 및
상기 수위계측기에 의해 감지된 상기 재장전수의 수위에 따라 상기 배수펌프의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 재장전수 배출장치.a sealing plate mounted on the upper flange portion of the reactor vessel to cover the upper opening of the reactor vessel;
a water level meter mounted on the sealing plate and measuring the level of reloading water filled in the reactor vessel;
a drain pump mounted on the sealing plate and discharging the reloading water to a reloading water tank installed at an upper portion of the reactor vessel; and
and a control unit controlling an operation of the drain pump according to the level of the reloading water detected by the water level meter.
상기 배수펌프는,
상기 밀봉판을 관통하도록 상하방향으로 연장되는 펌프하우징;
상기 펌프하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 재장전수를 흡입하는 임펠러;
상기 임펠러와 연결되도록 상기 펌프하우징의 내부에 설치되고, 상기 임펠러를 구동하는 전동기; 및
상기 재장전수를 흡입하도록 상기 펌프하우징에서 상기 원자로용기의 내측 하부로 연장되는 흡입파이프를 포함하는 재장전수 배출장치.According to claim 1,
The drain pump is
a pump housing extending in the vertical direction to pass through the sealing plate;
an impeller rotatably installed in the pump housing and sucking the reloading water;
an electric motor installed inside the pump housing so as to be connected to the impeller and driving the impeller; and
and a suction pipe extending from the pump housing to an inner lower portion of the reactor vessel to suck the reload water.
상기 밀봉판의 중앙부에 제1플랜지가 상하방향으로 관통되게 형성되고,
상기 배수펌프는,
상기 제1플랜지를 관통하는 상기 펌프하우징의 외주면에서 반경방향으로 돌출되고, 상기 제1플랜지와 상하방향으로 중첩되게 배치되는 펌프플랜지; 및
상기 펌프플랜지와 상기 제1플랜지를 체결하는 복수의 제1체결부재를 포함하는 재장전수 배출장치.3. The method of claim 2,
A first flange is formed to penetrate in the vertical direction in the central portion of the sealing plate,
The drain pump is
a pump flange that protrudes in a radial direction from an outer circumferential surface of the pump housing passing through the first flange, and is disposed to overlap the first flange in a vertical direction; and
Reloading water discharge device including a plurality of first fastening members fastening the pump flange and the first flange.
상기 배수펌프는,
상기 밀봉판과 상기 배수펌프 사이를 밀봉하도록 상기 펌프플랜지와 상기 제1플랜지 사이에 배치되는 펌프 개스킷을 포함하는 재장전수 배출장치.4. The method of claim 3,
The drain pump is
and a pump gasket disposed between the pump flange and the first flange to seal between the sealing plate and the drain pump.
상기 배수펌프는,
상기 재장전수가 상기 재장전수조에서 상기 원자로용기로 역류되는 것을 방지하도록 상기 펌프하우징의 내부에 설치되는 역류방지밸브를 더 포함하는 재장전수 배출장치.3. The method of claim 2,
The drain pump is
and a non-return valve installed inside the pump housing to prevent a reverse flow of the reload water from the reload tank to the reactor vessel.
상기 밀봉판에서 제2플랜지가 편심되게 관통 형성되고,
상기 수위계측기는,
상기 제2플랜지를 관통하도록 설치되고, 상기 수위계측기를 수용하는 계측기 하우징;
상기 계측기 하우징의 외주면에서 반경방향으로 돌출되고, 상기 제2플랜지와 상하방향으로 중첩되게 배치되는 계측기 플랜지; 및
상기 계측기 플랜지와 상기 제2플랜지를 체결하는 복수의 제2체결부재를 포함하는 재장전수 배출장치.According to claim 1,
A second flange is formed eccentrically through the sealing plate,
The water level meter,
a meter housing installed to pass through the second flange and accommodating the water level meter;
a measuring flange protruding in a radial direction from the outer circumferential surface of the measuring instrument housing and disposed to overlap the second flange in a vertical direction; and
A reloading water discharge device including a plurality of second fastening members for fastening the meter flange and the second flange.
상기 밀봉판과 상기 계측기 하우징 사이를 밀봉하도록 계측기 개스킷은 상기 계측기 플랜지와 상기 제2플랜지 사이에 배치되는 재장전수 배출장치.7. The method of claim 6,
A meter gasket is disposed between the meter flange and the second flange to seal between the sealing plate and the meter housing.
상기 원자로용기의 내부를 조명하도록 상기 계측기 하우징의 내부에 설치되는 조명등; 및
상기 원자로용기의 내부 상태를 촬영하도록 상기 계측기 하우징의 내부에 설치되는 폐쇄회로 카메라를 더 포함하는 재장전수 배출장치.7. The method of claim 6,
an illumination lamp installed inside the instrument housing to illuminate the inside of the reactor vessel; and
The reloading water discharge device further comprising a closed circuit camera installed inside the instrument housing to photograph the internal state of the reactor vessel.
상기 원자로용기와 상기 재장전수조의 압력평형을 이루도록 상기 계측기 하우징의 내부에 설치되는 흡기관을 더 포함하는 재장전수 배출장치.7. The method of claim 6,
The reloading water discharging device further comprising an intake pipe installed inside the instrument housing to equalize the pressure between the reactor vessel and the reloading water tank.
상기 밀봉판은,
상기 밀봉판의 하부에서 상기 원자로용기의 상단 플랜지부로 돌출되는 장착부; 및
상기 밀봉판과 상기 원자로용기의 상단 플랜지부 사이를 밀봉하도록 상기 장착부의 저면에 설치되는 밀봉 개스킷을 포함하는 재장전수 배출장치.According to claim 1,
The sealing plate is
a mounting portion protruding from a lower portion of the sealing plate to an upper flange portion of the reactor vessel; and
and a sealing gasket installed on a bottom surface of the mounting part to seal between the sealing plate and an upper flange part of the reactor vessel.
상기 원자로용기의 상부에 설치되는 재장전수조;
상기 원자로용기의 내부에 설치되는 증기발생기;
상기 원자로용기에 관통되게 설치되는 원자로냉각재펌프;
상기 재장전수조와 상기 원자로용기 사이를 밀봉하도록 상기 재장전수조와 상기 원자로용기 사이에 배치되는 밀봉판;
상기 밀봉판에 장착되고, 상기 원자로용기에 채워진 재장전수의 수위를 측정하는 수위계측기;
상기 밀봉판에 장착되고, 상기 재장전수를 상기 원자로용기의 상부에 설치된 재장전수조로 배출시키는 배수펌프; 및
상기 수위계측기에 의해 감지된 상기 재장전수의 수위에 따라 상기 배수펌프의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 일체형 원자로.reactor vessel;
a reload tank installed on the upper part of the reactor vessel;
a steam generator installed inside the reactor vessel;
a reactor coolant pump installed to pass through the reactor vessel;
a sealing plate disposed between the reload tank and the reactor vessel to seal between the reload tank and the reactor vessel;
a water level meter mounted on the sealing plate and measuring the level of reloading water filled in the reactor vessel;
a drain pump mounted on the sealing plate and discharging the reloading water to a reloading water tank installed at an upper portion of the reactor vessel; and
and a control unit controlling an operation of the drain pump according to the level of the reloading water detected by the water level meter.
상기 밀봉판은,
원판 형태로 형성되고,
상기 밀봉판의 가장자리부에 두께방향으로 관통되게 형성되는 복수의 안내기둥 삽입구를 포함하고,
상기 원자로용기는,
상기 안내기둥 삽입구를 통해 삽입 가능하도록 상기 원자로용기의 상단 플랜지부에서 상기 재장전수조의 내측 상방으로 연장되어, 상기 밀봉판의 상하 이동을 가이드하는 복수의 안내기둥을 더 포함하는 일체형 원자로.12. The method of claim 11,
The sealing plate is
formed in the form of a disk,
It includes a plurality of guide pillar insertion holes formed to penetrate in the thickness direction at the edge of the sealing plate,
The reactor vessel,
The integrated reactor further comprising a plurality of guide pillars extending upwardly from the upper flange of the reactor vessel to the inner side of the reloading tank to guide the vertical movement of the sealing plate so as to be inserted through the guide pillar insertion hole.
상기 밀봉판을 인양하기 위한 인양장비와 결합 가능하도록 상기 밀봉판의 상면에 복수의 인양장비 삽입구가 돌출되게 형성되는 일체형 원자로.13. The method of claim 12,
An integrated reactor in which a plurality of lifting equipment insertion holes are formed to protrude from an upper surface of the sealing plate so as to be coupled with a lifting equipment for lifting the sealing plate.
상기 밀봉판은,
상기 배수펌프가 상기 밀봉판을 관통 가능하도록 상기 밀봉판의 중앙부에 상하방향으로 관통되게 형성되는 제1플랜지;
상기 수위계측기가 상기 밀봉판을 관통 가능하도록 상기 제1플랜지와 반경방향으로 이격되게 배치되며 상기 밀봉판에 상하방향으로 관통되게 형성되는 제2플랜지; 및
상기 제1플랜지의 외주면에서 상기 밀봉판의 최외곽단까지 반경방향으로 연장되고, 상기 밀봉판의 상면에서 상방향으로 돌출되는 복수의 보강대를 포함하는 일체형 원자로.12. The method of claim 11,
The sealing plate is
a first flange formed to penetrate vertically in a central portion of the sealing plate so that the drain pump can penetrate the sealing plate;
a second flange disposed to be spaced apart from the first flange in a radial direction so that the water level gauge can penetrate the sealing plate and formed to penetrate vertically through the sealing plate; and
and a plurality of reinforcing bars extending radially from the outer peripheral surface of the first flange to the outermost end of the sealing plate and protruding upward from the upper surface of the sealing plate.
상기 밀봉판의 중앙부에 제1플랜지가 상하방향으로 관통되게 형성되고,
상기 배수펌프는,
상기 제1플랜지를 통해 상기 밀봉판의 상하방향으로 돌출되게 연장되는 펌프하우징;
상기 펌프하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 재장전수를 흡입하는 임펠러;
상기 임펠러와 연결되도록 상기 펌프하우징의 내부에 설치되고, 상기 임펠러를 구동하는 전동기;
상기 재장전수가 상기 펌프하우징의 내부로 흡입되도록 상기 밀봉판보다 낮게 위치하며 상기 펌프하우징의 하단에 형성되는 흡입구;
상기 재장전수가 상기 펌프하우징에서 상기 재장전수조로 유출되도록 상기 밀봉판보다 높게 위치하며 상기 펌프하우징의 상단에 형성되는 토출구; 및
상기 재장전수가 상기 흡입구로 상승하도록 상기 펌프하우징의 흡입구에서 수직하방향으로 연장되는 흡입파이프를 포함하는 일체형 원자로.12. The method of claim 11,
A first flange is formed to penetrate in the vertical direction in the central portion of the sealing plate,
The drain pump is
a pump housing extending to protrude in the vertical direction of the sealing plate through the first flange;
an impeller rotatably installed in the pump housing and sucking the reloading water;
an electric motor installed inside the pump housing so as to be connected to the impeller and driving the impeller;
a suction port positioned lower than the sealing plate and formed at a lower end of the pump housing so that the reloading water is sucked into the pump housing;
a discharge port positioned higher than the sealing plate so that the reloading water flows out from the pump housing to the reloading water tank and formed at an upper end of the pump housing; and
and a suction pipe extending vertically downward from the suction port of the pump housing so that the reloading water rises to the suction port.
상기 증기발생기는 상기 원자로냉각재펌프보다 낮게 배치되고,
상기 증기발생기는,
급수계통으로부터 공급되는 냉각수가 내부에 흐름 가능하고, 상기 원자로용기의 내부에서 순환되는 원자로냉각재와 상기 냉각수를 열교환시켜 증기를 발생시키는 전열관;
상기 증기발생기의 하단부에 구비되고, 상기 원자로용기에 관통되게 설치되어, 상기 냉각수를 상기 전열관으로 전달하는 급수헤더;
상기 증기발생기의 상단부에 구비되고, 상기 원자로용기에 관통되게 설치되어, 상기 전열관에서 발생한 증기를 터빈계통으로 전달하는 증기헤더를 포함하는 일체형 원자로.16. The method of claim 15,
The steam generator is disposed lower than the reactor coolant pump,
The steam generator,
a heat transfer tube capable of flowing inside the cooling water supplied from the water supply system and generating steam by exchanging the cooling water with the reactor coolant circulated inside the reactor vessel;
a water supply header provided at the lower end of the steam generator and installed to pass through the reactor vessel to deliver the cooling water to the heat transfer tube;
An integrated reactor comprising a steam header provided at the upper end of the steam generator and installed to pass through the reactor vessel, the steam generated from the heat transfer tube being delivered to the turbine system.
상기 흡입파이프의 하단부는 상기 급수헤더보다 낮게 위치하도록 연장되는 일체형 원자로.17. The method of claim 16,
The lower end of the suction pipe extends to be lower than the water supply header.
유지보수 시 상기 원자로용기와 상기 재장전수조에 재장전수를 공급하여 상기 재장전수조의 일정한 높이까지 채우는 단계;
상기 핵연료집합체를 상기 원자로용기에서 제거하는 단계;
상기 원자로용기의 상단 플랜지부에서 수직방향으로 연장된 복수의 안내기둥에 밀봉판을 끼우고, 상기 복수의 안내기둥을 따라 상기 밀봉판을 하강시켜 상기 원자로용기의 상단 개구부를 덮는 단계;
상기 밀봉판에 관통되게 형성된 제1플랜지를 통해 배수펌프를 장착하는 단계;
상기 밀봉판에 관통되게 형성된 제2플랜지를 통해 수위계측계를 장착하는 단계;
상기 수위계측계에 의해 감지된 상기 원자로용기의 재장전수 수위에 따라 상기 배수펌프의 작동을 제어하여, 상기 재장전수조의 수위를 일정하게 유지하며, 상기 원자로용기의 재장전수를 상기 재장전수조로 배출하는 단계를 포함하여 이루어지는 일체형 원자로의 재장전수 배출방법.A nuclear reactor vessel having a core loaded with a nuclear fuel assembly, a reloading water tank installed on an upper portion of the reactor vessel, a steam generator installed inside the reactor vessel, and a reactor coolant pump installed through the reactor vessel In the method for discharging reload water of a nuclear reactor,
supplying reloading water to the reactor vessel and the reloading tank during maintenance to fill the reloading tank to a certain height;
removing the nuclear fuel assembly from the reactor vessel;
inserting a sealing plate into a plurality of guide pillars extending vertically from the upper flange portion of the reactor vessel, and lowering the sealing plate along the plurality of guide pillars to cover the upper opening of the reactor vessel;
mounting a drain pump through a first flange formed to pass through the sealing plate;
mounting a water level gauge through a second flange formed to pass through the sealing plate;
The operation of the drain pump is controlled according to the level of the reloading water level of the reactor vessel detected by the water level meter to maintain a constant water level in the reloading tank, and the reloading water of the reactor vessel is transferred to the reloading tank. A method of discharging the reloading water of an integrated nuclear reactor comprising the step of discharging.
상기 원자로용기의 수위가 상기 증기발생기보다 낮게 위치 시 상기 원자로냉각재펌프 및 상기 증기발생기를 분리하여 추출하는 단계를 포함하는 일체형 원자로의 재장전수 배출방법.19. The method of claim 18,
and separating and extracting the reactor coolant pump and the steam generator when the water level of the reactor vessel is lower than that of the steam generator.
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KR1020200086984A KR102340622B1 (en) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | Refueling water discharge device and integral reactor equipped with it |
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2020
- 2020-07-14 KR KR1020200086984A patent/KR102340622B1/en active IP Right Grant
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