KR20000018966A

KR20000018966A - 원자로 냉각재 펌프의 고착 티브이볼트 제거장치

Info

Publication number: KR20000018966A
Application number: KR1019980036827A
Authority: KR
Inventors: 구호정
Original assignee: 김형국; 한전기공 주식회사
Priority date: 1998-09-07
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 2000-04-06

Abstract

본 발명은 원자력 발전소의 핵심기기 중의 하나인 원자로 냉각재 펌프(Reactor Coolant Pump)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원자로 냉각재 펌프의 내장품인 티브이볼트(Turning Vane Bolt)가 고착화 되었을 경우 이를 신속하게 제거할수 있도록 한 원자로 냉각재 펌프의 티브이볼트 제거장치에 관한 것이다.

본 발명의 제거장치는 장치 전체를 지지하는 베이스와, 상기 베이스를 냉각재 펌프의 메인 플랜지에 고정시키기 위한 베이스 고정구와, 상기 베이스 상단에 설치되며 구동원인 마그네틱 드릴과, 상기 마그네틱 드릴과 기어전동수단으로 연결되며 위치이동이 가능한 드릴헤드와, 부가적으로 베이스의 고정을 확실히 하기 위한 반력지지대 등으로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 냉각재 펌프의 메인 플랜지에 베이스를 고정시켜 놓고, 구동원인 마그네틱 드릴을 구동시킨후 드릴헤드의 위치를 가변시키면서 고착화된 티브이볼트를 드릴링 작업을 통하여 제거하게 된다.

Description

원자로 냉각재 펌프의 고착 티브이볼트 제거장치

일반적으로 원자력 발전소의 핵심기기인 원자로 냉각재 펌프는 그 상측에 구동원인 모터유니트가 설치되어 있고, 하측에는 펌프유니트가 설치되어 있으며, 모터유니트의 모터샤프트와 펌프유니트의 펌프샤프트는 커플링으로 연결되어 있다.

이러한 냉각재 펌프의 내장품인 티브이볼트는 펌프유니트의 메인플랜지(케이싱 상부)와 터닝베인(Turning Bane) 사이에 체결되어 유로를 형성하거나 변경해 주는 역할을 한다.

즉, 펌프 내에서 속도에너지를 압력에너지로 변환시키는 역할을 하는 것이다.

그런데, 이러한 티브이볼트는 제자리에 장기간 체결되어 있을 경우 주위의 1환경(온도, 습도, 불균일한 하중, 응력 등)과 진동 등으로 인하여 고착화 되는 이상상태가 빈번하게 발생한다.

또한, 티브이볼트는 일반적으로 고장력 스테인레스강을 사용하는 바, 상기한 고착화와 더불어 임계부실 등의 손상이 발생하므로 교체가 불가피하다.

통상, 티브이볼트가 고착화 내지는 임계부실 등의 이상상태가 발생하면 마그네틱 드릴을 사용하여 분리시킨다.

그런데, 종래에는 마그네틱 드릴을 고정시키기 위한 전용장비의 미확보로 냉각재 펌프의 몸체에 용접으로 철판을 고정시킨 다음 마그네틱 드릴기를 고정시키므로서 드릴기의 높이가 일부분의 티브이볼트만 드릴링 할수 있고, 회전속도가 빠르므로 작업이 거의 불가능한 실정이었다.

그리고, 이상상태의 티브이볼트를 제거하기 위한 작업공간이 협소하여 제거작업의 효율성이 떨어지고, 작업시간이 지연되므로 인해 많은 양의 방사선 피폭이 수반되며, 인력의 과다투입 및 공기준수에도 어려움이 따르는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 기술적인 과제는 원자로 냉각재 펌프의 내장품인 티브이볼트의 고착시 손쉽게 장착할수 있고, 고착 티브이볼트의 제거시 임펠러의 간섭이 없으며, 방사선의 피폭량을 줄이고, 작업시간의 단축과 타 발전소의 티브이볼트 제거시에도 범용으로 사용할수 있는 티브이볼트 제거장치를 제공함에 있다.

이를 신속하고 안전하게 제거할수 있는 제거장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 조립 사시도

도 2는 베이스 고정구의 단면도

도 3은 헤드몸체의 평면도

도 4는 헤드몸체의 정단면도

도 5는 도 4의 A-A선 조립 단면도

도 6은 기어전동수단의 정면도

도 7은 반력지지대의 단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 베이스 20 : 베이스 고정구

21 : 새프트 22 : 너트체

23 : 지지구 24 : 고정구

30 : 위치조절판 31 : 고정판

32 : 이송판 40 : 에어실린더

50 : 마그네틱 드릴 60 : 드릴헤드

61 : 헤드몸체 62 : 다울핀

63 : 회전체 64 : 베어링

70 : 기어전동수단 71 : 구동기어

72 : 종동기어 73 : 아이들기어

80 : 드릴 90 : 반력지지대

91 : 샤프트 92 : 너트

93 : 너트체 94 : 받침구

100 : 메인 플랜지

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제거장치는 장치 전체를 지지하는 베이스와, 상기 베이스를 냉각재 펌프의 메인 플랜지에 고정시키기 위한 베이스 고정구와, 상기 베이스 상단에 설치되며 구동원인 마그네틱 드릴과, 상기 마그네틱 드릴과 기어전동수단으로 연결되며 위치이동이 가능한 드릴헤드와, 부가적으로 베이스의 고정을 확실히 하기 위한 반력지지대 등으로 구성된다.

따라서, 본 발명의 장치에 의하면 고착화 된 티브이볼트를 신속하고 안전하게 제거할수 있는 효과가 있다.

이하에서 본 발명을 첨부된 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 조립 사시도를 나타낸 것이다.

도시한 바와 같이 본 발명은 장치 전체를 지지하는 평판형의 베이스(10)와;

상기 베이스를 냉각재 펌프의 메인 플랜지(100)에 고정시키기 위하여 베이스의 저면부에 설치되는 복수개의 베이스 고정구(20)와;

상기 베이스 상단에 에어실린더(40)를 통하여 높이조절이 가능토록 설치되는 고정판(31)과, 상기 고정판에 슬라이딩 이동이 가능하도록 더브테일식으로 연결된 이송판(32)으로 구성되는 위치조절판(30)과;

상기 베이스(10) 상단에 고정 설치되며 외부로 부터 인가되는 전원에 의해 구동하는 마그네틱 드릴(50)과;

상기 이송판(32) 상단에 설치되어 마그네틱 드릴과 기어전동수단(70)으로 연결되며 드릴(80)이 장착되는 드릴헤드(60); 로 구성된다.

이 외에도 부가적으로 상기 베이스(10)를 냉각재 펌프의 메인 플랜지에 확실히 고정시키기 위하여 베이스의 저면에 설치되는 복수개의 반력지지대(90)를 포함한다.

평판형의 베이스(10)는 장치 전체를 지지하는 골격으로서, 냉각재 펌프의 메인 플랜지(100)와 유사하게 원호 형상으로 형성된다.

복수개의 베이스 고정구(20)는 도 2에서 보는 바와 같이 그 상단이 베이스(10)에 끼워져 너트(25)로 체결되는 샤프트(21)와, 상기 샤프트의 상부에 나사 결합되는 너트체(22)와, 상기 너트체와 접촉하며 그 하부에 끼워져 메인 플랜지(100)의 구멍(101) 상단에 위치하는 중공형의 지지구(23)와, 상기 메인플랜지의 구멍을 관통하여 저면으로 돌출된 샤프트(21)의 하단에 회동 가능하게 결합되는 막대형의 고정구(24)로 구성된다.

따라서, 베이스 고정구(20)는 고정구(24)를 접어서 메인 플랜지(100)의 구멍(101)으로 관통시킨 다음, 다시 고정구를 펼친 상태에서 너트체(22)를 회전시키면 너트체와 함께 지지구(23)가 하강하여 결국 상기 지지구와 고정구(24)가 메인 플랜지를 상하에서 압착하게 되므로 본 발명의 장치 전체가 고정된다.

위치조절판(30)을 구성하는 고정판(31)은 베이스(10)의 상부 중앙에 설치되고, 에어실린더(40)는 고정판의 하단에 설치되어 상기 고정판을 상하 작동시키게 되며, 이송판(32)은 고정판 상단에 더브테일식으로 연결된다.

따라서, 이송판은 에어실린더와 고정판에 의해 높이조절 및 수평이동이 가능하게 설치된다.

마그네틱 드릴(50)은 베이스(10)의 일측 상단에 고정 설치되어 외부로 부터 인가되는 전원에 의해 구동한다.

이 마그네틱 드릴은 단상형으로서, 과부하를 방지하기 위한 트립(Trip)장치와 속도조절 기능을 갖고 있다.

드릴헤드(60)는 도 3 내지 도 5와 같이 헤드몸체(61) 내에 베어링(64)으로 지지되는 회전체(63)가 내장되고, 이 회전체의 상단에 마그네틱 드릴(50)로 부터 동력을 전달받는 종동기어(72)가 축설되며, 상기 헤드몸체는 베이스(10)와 복수개의 다울핀(62)으로 고정되어 그와 동시 이동이 가능하게 설치되고, 그 후단부가 이송판(32)과 연결되어 위치이동이 가능하게 설치된다.

따라서, 드릴헤드는 상하, 좌우, 전후 입체적으로 위치이동이 가능하다.

기어전동수단(70)은 도 6과 같이 마그네틱 드릴(50)에 축설되어 회전하는 구동기어(71)와, 드릴(80)이 끼워지는 헤드몸체의 회전체(63)상단에 축설되어 회전하는 종동기어(72)와, 상기 구동 및 종동기어 사이에 설치되어 양 기어를 같은 방향으로 회전시켜 주는 아이들기어(73)로 구성된다.

따라서, 마그네틱 드릴에 의해 구동기어가 회전하면 이 회전력이 아이들기어를 통하여 종동기어에 전달되므로서 종동기어에 끼워진 드릴(80)이 회전하게 된다.

복수개의 반력지지대(90)는 도 7과 같이 그 상단이 베이스(10)에 끼워져 너트(92)로 체결되는 샤프트(91)와, 상기 샤프트에 나사 결합되는 너트체(93)와, 상기 샤프트에 끼워져 그 상단이 너트체와 접촉하며 그 하단이 메인 플랜지(100)의 상단에 위치하는 원통형의 받침구(94)로 구성된다.

따라서, 이 반력지지대는 베이스 고정구(20)가 고정된 상태에서 받침구의 하단을 메인 플랜지의 상단에 올려놓고 너트체를 회전시키면 받침구가 하강하면서 메인 플랜지의 상단에 압착되어 진동이나 떨림에 의한 베이스의 반발력을 감소시킨다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 베이스 고정구(20)와 반력지지대(90)를 이용하여 베이스(10)를 메인 플랜지(100)에 고정시킨다.

이때는 베이스 고정구(20)의 고정구(24)를 접어서 메인 플랜지(100)의 구멍(101)에 삽입하여 저면으로 관통시킨 다음, 다시 고정구를 펼쳐서 메인 플랜지의 하단에 위치시키고, 이와 같은 상태에서 너트체(22)를 회전시키면 너트체의 체결과 동시 지지구(23)도 함께 하강하므로 상기 지지구와 고정구가 메인 플랜지를 사이에 두고 그 상하단을 압착하게 되어 베이스의 고정이 완료된다.

이어서, 위치조절판(30)의 이송판(32)과 드릴헤드(60)를 이송시켜 드릴(80)을 제거하고자 하는 고착 티브이볼트의 직상방에 위치시킨 뒤 마그네틱 드릴(50)을 구동시킨다.

이렇게 하면, 마그네틱 드릴의 회전력이 기어전동수단(70)을 통하여 드릴에 전달되므로 상기 드릴이 회전하고, 작업자는 에어실린더(40)와 위치조절판(30) 및 드릴헤드(60)를 입체적으로 움직여 가면서 고착화된 티브이볼트를 절삭 제거할수 있다.

상기 동작중, 반력지지대(90)는 마그네틱 드릴(50)의 진동이나 떨림에 의한 베이스(10)의 반발력을 감소시켜 주는 역할을 한다.

본 발명은 상기와 같은 동작을 반복하여 고착화된 티브이볼트를 제거할수 있으며, 티브이볼트의 제거가 완료된 뒤에는 베이스 고정구(20)와 반력지지대(90)를 메인 플랜지(100)로 부터 분리하면 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 장치 전체를 지지하는 베이스와, 상기 베이스를 냉각재 펌프의 메인 플랜지에 고정시키기 위한 베이스 고정구 및 반력지지대와, 상기 베이스 상단에 설치되며 구동원인 마그네틱 드릴과, 상기 마그네틱 드릴과 기어전동수단으로 연결되며 위치이동이 가능한 드릴헤드로 구성된 것이다.

이와 같은 본 발명은 냉각재 펌프의 메인 플랜지에 베이스를 고정시켜 놓고, 구동원인 마그네틱 드릴을 구동시킨후 드릴헤드의 움직여 가면서 고착화된 티브이볼트를 드릴링 작업을 통하여 손쉽고 간편하게 제거할수 있는 효과가 있다.

또한, 작업시간 및 투입인력의 감소로 인건비 절감과 방사선 피폭량을 대폭 줄일수 있으며, 발전소의 원할한 정비 및 공정관리에 기여할수 있는 것이다.

Claims

장치 전체를 지지하는 베이스(10)와;

상기 베이스를 원자로 냉각재 펌프의 메인 플랜지(100)에 고정시키기 위하여 베이스의 저면부에 설치되는 복수개의 베이스 고정구(20)와;

상기 베이스의 상단에 에어실린더(40)를 통하여 높이조절이 가능토록 설치되는 고정판(31)과, 상기 고정판에 슬라이딩 이동이 가능하도록 더브테일식으로 연결된 이송판(32)으로 구성되는 위치조절판(30)과;

상기 베이스 상단에 고정 설치되며 외부로 부터 인가되는 전원에 의해 구동하는 마그네틱 드릴(50)과;

상기 이송판(32) 상단에 설치되어 마그네틱 드릴과 기어전동수단(70)으로 연결되며 드릴(80)이 장착되는 드릴헤드(60); 로 구성됨을 특징으로 하는 원자로 냉각재 펌프의 고착 티브이볼트 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 베이스(10)와 메인 플랜지(100) 사이에 진동 및 떨림에 의한 베이스의 반발력을 감소시켜 주기 위하여 복수개의 반력지지대(90)가 설치된 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 펌프의 고착 티브이볼트 제거장치.
제 2항에 있어서, 상기 반력지지대(90)는 그 상단이 베이스(10)에 끼워져 너트(92)로 체결되는 샤프트(91)와, 상기 샤프트에 나사 결합되는 너트체(93)와, 상기 샤프트에 끼워져 그 상단이 너트체와 접촉하며 하단은 메인 플랜지(100)의 상단에 위치하는 원통형의 받침구(94)로 구성된 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 펌프의 고착 티브이볼트 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 베이스 고정구(20)는 그 상단이 베이스(10)에 끼워져 너트(25)로 체결되는 샤프트(21)와, 상기 샤프트의 상부에 나사 결합되는 너트체(22)와, 상기 너트체와 접촉하며 그 하부에 끼워져 메인 플랜지(100)의 구멍(101) 상단에 위치하는 중공형의 지지구(23)와, 상기 메인플랜지의 구멍을 관통하여 저면으로 돌출된 샤프트(21)의 하단에 회동 가능하게 결합되는 고정구(24)로 구성된 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 펌프의 고착 티브이볼트 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 위치조절판(30)은 베이스(10)의 상부 중앙에 설치되는 고정판(31)과, 상기 고정판의 하단에 설치되어 상기 고정판을 상하 작동시키는 에어실린더(40)와, 상기 고정판 상단에 더브테일식으로 연결되는 이송판(32)으로 구성된 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 펌프의 고착 티브이볼트 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 드릴헤드(60)는 헤드몸체(61) 내에 베어링(64)으로 지지되는 회전체(63)가 내장되고, 이 회전체의 상단에 마그네틱 드릴(50)로 부터 동력을 전달받는 종동기어(72)가 축설되며, 상기 헤드몸체는 베이스(10)와 복수개의 다울핀(62)으로 고정되어 그와 동시 이동이 가능하게 설치되며 그 후단부가 이송판(32)과 연결되어 위치이동이 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 펌프의 고착 티브이볼트 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 기어전동수단(70)은 마그네틱 드릴(50)에 축설되어 회전하는 구동기어(71)와, 드릴(80)이 끼워지는 헤드몸체의 회전체(63)상단에 축설되어 회전하는 종동기어(72)와, 상기 구동 및 종동기어 사이에 설치되어 양 기어를 같은 방향으로 회전시켜 주는 아이들기어(73)로 구성된 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 펌프의 고착 티브이볼트 제거장치.