KR200263935Y1 - 사용된 핵연료 보관랙 제염장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 원자력발전소에서 사용된 핵연료를 보관하는 보관랙상의 방사성 물질을 전해연마방법에 의하여 제염(除染, 방사능 오염물 제거)할 수 있도록 한 사용된 핵연료 보관랙 제염장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 전해연마조의 냉각효율 향상과 함께 슬러지 필터링 효율을 보다 높일 수 있도록 한 사용된 핵연료 보관랙 제염장치를 제공코자 하는 것이다.

본 고안에서 제공하는 사용된 핵연료 보관랙 제염장치는 전해연마방법에 의하여 보관랙(15)상의 방사성 물질을 제염하는 제염장치에 있어서, 전해연마조(1)를 냉각탱크(2)의 내부에 설치하고, 상기 냉각탱크(2)에는 용수를 저수한 후 냉각기(4)와 연결된 냉각팬(3)에 의해 전해연마조(1)의 전해액을 적정한 온도로 신속하게 냉각할 수 있도록 함으로서 전해액의 효율적인 냉각으로 전해연마 효과를 극대화할 수 있으며, 전해연마조(1)에서 분리된 방사성 오염물질 슬러지를 백필터(7)를 사용하여 필터링토록 함으로서 확실한 필터링 효과를 득할 수 있어 제염효율을 높일 수 있는 것이다.

Description

사용된 핵연료 보관랙 제염장치{Decontamination device for spent nuclear fuel storage rack}

본 고안은 원자력발전소에서 사용된 핵연료를 보관하는 보관랙상의 방사성 물질을 전해연마방법에 의하여 제염(除染, 방사능 오염물 제거)할 수 있도록 한 사용된 핵연료 보관랙 제염장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 전해연마조의 냉각효율 향상과 함께 슬러지 필터링 효율을 보다 높일 수 있도록 한 사용된 핵연료 보관랙 제염장치를 제공코자 하는 것이다.

통상 원자력 발전소에서 사용된 핵연료는 보관랙(custody rack)상에 투입한 후 저수조내에 저장을 행하여 왔으나, 근자에 들어서는 상기 사용된 핵연료를 저수조상에 보관시 격자상으로 구성되고 수개의 핵연료를 투입할 수 있는 보관랙을 사용하여 저수조 내에 저장함으로서 기존 단일 보관랙의 경우 수거하여 제염작업을 거친 후 금속을 재활용하고 있다.

상기한 보관랙의 제염작업은 통상 전해연마조를 사용한 전해연마방법에 의하여 보관랙상의 방사성 물질을 제거하고 있으나, 기존 전해연마를 위한 전해연마장치는 전해액의 냉각을 위하여 전해액 순환라인 중도에 냉각기를 설치하여 냉각을 행하도록 함으로서 대용량의 전해연마조를 구성할 경우 전해연마조에 재유입되는 전해액은 실제 거의 냉각이 이루어지지 않는 문제점이 있었으며,

제염과정에서 보관랙으로부터 분리된 전해액 중의 슬러지 필터링을 위하여 사용하는 소결금속필터의 경우 그 필터링 성능이 저조하여 이를 해결할 수 있는 수단이 절실히 요망되었던 것이다.

이에 본 고안에서는 상기한 바와 같은 사용된 핵연료 보관랙 제염장치가 갖는 문제점을 해결코자 하는 것으로서,

본 고안은 특히 전해액의 냉각을 매우 신속하고 효율적으로 수행할 수 있으며, 전해액 중의 슬러지 필터링 효율을 극대화할 수 있는 보관랙 제염장치를 제공함에 고안의 기술적 과제를 두고 본 고안을 완성한 것이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 전체 구성도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1a:온도센서 1:전해연마조

2:냉각탱크 3:냉각팬

4:냉각기 5:히터

6:순환관 7:백필터

8:순환펌프 9:전해액 주입 및 보충탱크

11:후드 12:여과장치

13:코트렐 정화장치

도 1은 본 고안에서 제공하는 사용된 핵연료 보관랙 제염장치 전체를 보인 시스템 구성도로서, 온도센서(1a)가 설치된 전해연마조(1)를 물이 저수된 냉각탱크(2)의 내부에 설치하고, 상기 냉각탱크(2)의 내부에는 냉각팬(3)이 설치되어 통상의 냉각기(4)와 연결된다.

상기 전해연마조(1)에는 전해액으로 인산, 황산, 물을 혼합한 전해액을 투입하는바, 상기 전해액은 인산:황산:물의 혼합비율이 약 12:5:1의 비율로 혼합된 전해액을 사용하게 된다.

그리고 전해연마조(1)상에는 전해연마를 통하여 보관랙으로부터 분리된 방사성 오염물질, 즉 슬러지 등을 필터링하여 수거함은 물론 전해액을 원하는 적정의 온도로 가온하기 위한 히터(5)와 연결배관되는 순환관(6)이 배관설치되는바,

상기 순환관(6)에는 백필터(7)를 장착하여 방사성 물질에 오염된 슬러지를필터링할 수 있도록 하고, 순환펌프(8)와 히터(5)가 각각 연결된다.

상기 순환관(6) 중도에는 전해액 주입 및 보충탱크(9)를 설치하여 전해액을 최초 주입시 및 보충시에 사용할 수 있도록 한다.

한편, 상기 전해연마조(1)에서 전해액에 투입되어 보관랙을 전해연마방법에 의하여 제염작업을 행할 시에 발생되는 전해액의 증발로 인한 냄새와 기체상의 방사성 폐기물은 전해연마조(1) 상부에 설치된 후드(11)를 통하여 프리필터(pre-filter)와 활성탄필터(charcoal filter)로 이루어진 여과장치(12)와 코트렐 정화장치(13)를 경유하여 블로어(미도시)에 의해 배출이 이루어지는 것이다.

도면중의 부호 14는 레벨게이지, 15는 사용된 핵연료 보관랙, 16은 전원공급장치를 도시한 것이다.

상기와 같이 구성될 수 있는 본 고안의 사용된 핵연료 보관랙 제염장치는 보관랙(15) 표면에 고착된 방사성 물질을 전해연마공정을 통해 제거함으로서 고착된 방사성 물질을 완전히 제거하여 방사성 폐기물의 양을 줄이고 제거완료된 보관랙(15)을 재활용할 수 있도록 한 것으로서, 이하 본 고안의 제염장치를 사용한 보관랙 제염작업 과정을 살펴보면 다음과 같다.

보관랙(15)을 전해연마조(1)상에 투입한 후 전원공급장치(16)에 전원을 인가하면 전기분해에 의한 전해연마가 개시되어 보관랙(15) 표면에 고착된 방사성 물질이 전해연마되면서 보관랙(15) 표면에서 분리되고, 전해액에 분리된 방사성물질 슬러지는 전해액속에서 순환펌프(8)의 가동에 의해 백필터(7)를 통과하면서 필터링이이루어진 후 전해연마조(1) 상으로 회수, 순환과정이 이루어진다.

초기 히터(5)에 의해 가열된 전해액은 전해연마가 진행됨에 따라 더욱 가열되는바, 적절한 전해조건을 맞추기 위해 전해액을 적정 온도로 냉각시킬 필요가 있으며, 전해연마조(1)에 부착된 온도센서(1a)에 의해 검출된 온도가 적정온도 이상일 시 전해연마조(1)가 설치된 냉각탱크(2) 내부에 설치된 냉각팬(3)이 냉각기(4)에 의해 가동되어 전해액은 적정의 온도로 냉각되어 설정온도로 유지되고, 전해액을 순환시키는 순환펌프(8)에 의해 다시 공급되어 전해연마되면서 보관랙(15)을 연속적으로 제염하게되는 것이다.

그리고 전해연마조(1)내에서 보관랙(15)의 제염작업 시에 전해액의 증발로 인한 냄새와 기체상의 방사성 폐기물은 전해연마조(1) 상부에 설치된 후드(11)를 통하여 여과장치(12) 및 코트렐 정화장치(13)를 순차적으로 경유하여 정화된 후 블로어에 의해 통상의 방법과 같이 배출되는 것이다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 고안에서 제공하는 사용된 핵연료 보관랙 제염장치는 전해연마방법에 의하여 보관랙상의 방사성 물질을 제염하는 제염장치에 있어서, 전해연마조(1)를 냉각탱크(2)의 내부에 설치하고, 상기 냉각탱크(2)에는 용수를 저수한 후 냉각기(4)와 연결된 냉각팬(3)에 의해 전해연마조(1)의 전해액을 적정한 온도로 신속하게 냉각할 수 있도록 함으로서 전해액의 효율적인 냉각으로 전해연마 효과를 극대화할 수 있으며, 전해연마조(1)에서 분리된방사성 오염물질 슬러지를 백필터(7)를 사용하여 필터링토록 함으로서 확실한 필터링 효과를 득할 수 있어 제염효율을 높일 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 고안이다.

Claims (1)

1. 온도센서(1a)가 설치되고 전해액이 투입되어 순환펌프(8)와 히터(5)와 연결된 순환관(6)으로 이루어지는 가온, 필터링라인을 통해 전해액이 순환되면서 사용된 핵연료 보관랙(15)상의 방사성 오염물질을 제염할 수 있도록 한 전해연마조(1)를 갖는 사용된 핵연료 보관랙 제염장치에 있어서;

   상기 전해연마조(1)는 냉각탱크(2) 내부에 설치되고, 상기 냉각탱크(2)의 내부에는 냉각팬(3)이 설치되어 통상의 냉각기(4)와 연결되며,

   상기 순환관(6) 중도에는 제염과정에서 분리된 슬러지를 필터링할 수 있는 백필터(7)가 설치된 것을 특징으로 하는 사용된 핵연료 보관랙 제염장치.