KR20030037651A - 원자로 재장전 수조의 영구형 밀봉체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원자력 발전소의 핵연료를 재장전하기 위하여 재장전수조에 냉각수를 충수할 때 누수가 방지되도록 원자로 용기 플랜지와 재장전 수조 바닥 사이의 공간에 설치하는 원자로 재장전 수조의 영구형 밀봉체에 관한 것이다.

종래의 방법은 밀봉체의 설치/ 철거방식으로서 핵연료의 교체작업이 완료되면 냉각수를 배출하고 다시 밀봉체의 철거작업을 수행하여야 하며, 철거된 자재를 별도의 방사능차단 저장소에 보관하여야 하므로 재장전시 많은 시간이 소요되며, 작업자의 방사선 피폭의 우려가 있으며, 작업이 번거롭고 많은 소모품의 낭비를 초래하였다

본 발명은 원자로의 핵연료교체시 재장전 수조에 냉각수를 충수하기 위하여 원자로 용기플랜지와 재장전 수조 바닥사이에 설치되는 원자로 수조 밀봉체에 있어서, 상기 밀봉체는 원자로(200) 용기 플랜지(210)와 재장전 수조 바닥면(310)의 사이의 공간을 차단하도록 용접부(400)에 의해 영구 고정 설치되는 밀봉판(100)과; 상기 밀봉판(100)과 원자로 용기 플랜지(210)의 사이에는 열팽창, 수축 및 지진 등에 의한 진동에 대응하여 완충작용을 하도록 설치되는 유연판(120)과; 상기 밀봉판(100)의 하부를 지지하도록 재장전 수조 바닥면(310)의 콘크리트구조물에 설치 고정된 지지대(130)로 구성됨을 특징으로 하는 것임.

Description

원자로 재장전 수조의 영구형 밀봉체{Lastingness style seal body of nuclear reactor recharge water tank}

본 발명은 원자력 발전소의 원자로 재장전 수조 밀봉체에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 원자력 발전소의 핵연료를 재장전하기 위하여 원자로 재장전 수조에 냉각수를 충수할 때 누수가 방지되도록 원자로 용기 플랜지와 재장전 수조 바닥 사이의 공간에 설치하는 원자로 재장전 수조의 영구형 밀봉체에 관한 것이다.

일반적으로 원자력발전소에서는 핵연료를 원자로 노심에 장전하여 핵분열에 의해 발생되는 열에너지를 이용하여 수증기를 생산하고, 고온 고압의 수증기를 이용하여 터빈발전기를 돌리도록 하므로서 전기를 생산한다.

그런데 이러한 원자력발전소의 핵연료는 일정시간 핵분열에 의해 연소가 이루어진 후에는 새로운 핵연료로 교체하여야만 한다.

이와 같이 핵연료 교체작업을 수행할 경우에도 원자로 내에서는 계속적으로 연소가 이루어지므로 노심에서 발생하는 잔열을 제거하고, 교체작업시 다량의 방사능이 유출되므로 방사선 피폭을 방지하기 위해서 원자로 용기 플랜지와 재장전 수조 바닥 사이에는 밀봉체를 설치한 후 원자로 재장전 수조에 일정한 량의 냉각수를 충수하여야 한다.

도 5는 종래의 밀봉체 설치상태 단면도이고, 도 6은 종래의 원자로 수조 임시밀봉체 설치상태 부분 단면 사시도를 도시한 것으로 종래의 경우 원자로 밀봉체를 설치하기 위해서는 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 원자로 용기 플랜지(10)와 원자로 재장전수조측 콘크리트구조물(20)에 각각 2개의 V형 고무씰(11)(21)을 설치하고 그 상부에 환형의 눌림판(30)을 얹은 후에 원자로 재장전 수조에 설치되는 18개의 브라켓(40)으로 눌러 상기 고무씰(11)(21)을 압착시키므로서 고무씰(11)(21)에 의해 원자로 플랜지(10)와 눌림판(30) 및 콘크리트구조물(20)사이에는 다단계로 밀봉되도록 하는 것이다.

또는 도 6에 도시된 바와 같이 밀착용 고무씰(50)의 내부 공기주입부(51)에 압축공기를 공급하여 튜브팽창으로 밀착되도록 하여 보다 명확한 기밀성을 유지하도록 한다.

그런데 이러한 종래의 방법은 핵연료의 교체작업이 완료되면 냉각수를 배출하고 다시 밀봉체의 철거작업을 수행하여야 하며, 철거된 자재를 별도의 방사능차단 저장소에 보관하여야 하므로 여러 가지 문제점이 유발되었다.

즉, 이러한 종래의 방법은 설치 및 제거시 많은 시간이 소요되며, 방사선 피폭의 우려가 있으므로 많은 사람들이 교대로 투입하여야 하므로 작업이 번거롭고 특히 작업자가 고농도의 방사능에 피폭될 우려가 있으며, 많은 소모품의 낭비를 초래하였다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 본 발명에서는 원자로 수조 밀봉체 설치시 작업자의 방사능 피폭감소, 핵연료 재장전 시간 단축, 소모품비용 절감, 밀봉의 신뢰도 증대, 별도의 방사능 오염물질 저장시설 불필요 등의 잇점이 있도록 한번 설치 후 철거하지 않고 영구히 사용할 수 있도록 한 원자로 재장전 수조 밀봉체를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 원자로의 설치상태도.

도 2는 본 발명의 요부 확대 단면도.

도 3은 본 발명 밀봉판의 사시도.

도 4는 본 발명 밀봉판의 설치상태 부분 단면 사시도.

도 5는 종래의 밀봉체 설치상태 단면도.

도 6은 종래의 원자로 수조 임시밀봉체 설치상태 부분 단면 사시도.

*주요부분에 대한 부호의 설명

100: 밀봉판110: 통로

111: 커버120: 유연판

130: 지지대131: 조절나사

200: 원자로210: 원자로 용기 플랜지

300: 콘크리트구조물310: 재장전수조 바닥면

400: 용접부위

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 원자로의 핵연료교체시 재장전 수조에 냉각수를 충수하기 위하여 원자로 용기플랜지와 재장전 수조 바닥사이에 설치되는 원자로 수조 밀봉체에 있어서, 상기 밀봉체는 원자로 용기 플랜지와 재장전 수조 바닥면의 사이에 설치되어 상하의 공간을 차단하도록 용접부에 의해 영구 고정 설치되는 밀봉판과; 상기 밀봉판와 원자로 용기 플랜지의 사이에는 열팽창, 수축 및 지진 등에 의한 진동에 대응하여 완충작용을 하도록 설치되는 유연판과; 상기 밀봉판의 하부를 지지하도록 재장전 수조 바닥면의 콘크리트구조물에 설치 고정된 지지대로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 밀봉판에는 소정의 간격으로 다수의 통로가 형성되어 있고, 상기 통로를 개폐시키도록 하는 커버가 설치되며, 상기 지지대의 선단부에는 밀봉판의 하부를 지지하여 수평조절을 하도록 하는 조절볼트가 구비되어 밀봉판의 수평설치가 가능하도록 함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 원자로의 설치상태도로서 중앙의 원자로(200)를 지지하는 콘크리트구조물(300)에 의해 형성되는 재장전수조를 이룬 상태를 도시한 것이다.

핵연료의 재장전 작업을 수행하기 위해서는 상기 재장전수조에 냉각수를 소정량 채워야 하며, 이 경우 냉각수의 누출을 방지하기 위하여 원자로(200)의 원자로용기 플랜지(210)와 재장전수조 바닥면(310)의 사이 틈에는 본 발명의 밀봉체에 의하여 긴밀하게 밀봉되어야 한다.

도 2는 본 발명의 요부 확대 단면도이고, 도 3은 본 발명 밀봉판의 사시도이며, 도 4는 본 발명 밀봉판의 설치상태 부분 단면 사시도를 도시한 것이다.

본 발명은 원자로의 핵연료교체시 재장전 수조에 냉각수를 충수하기 위하여 원자로 용기플랜지와 재장전 수조 바닥사이에 설치되는 원자로 수조 밀봉체에 있어서, 상기 밀봉체는 원자로(200) 용기 플랜지(210)와 재장전 수조 바닥면(310)의 사이의 공간을 차단하도록 하는 밀봉판(100)과 완충작용을 하도록 하는 유연판(120) 및 상기 밀봉판(100)을 하부에서 지지하도록 하는 지지대(130)로 구성되어 있다.

상기 밀봉판(100)은 재장전수조 바닥면(310)과 용접부(400)에 의해 영구 고정 설치되어 한번의 설치로 영구히 사용하도록 하므로서 핵연료 재장전시 마다 설치 및 철거작업을 수행하던 종래와는 달리 핵연료 재장전 작업이 매우 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.

상기 밀봉판(100)과 원자로 용기 플랜지(210)의 사이에는 열팽창, 수축 및 지진 등에 의한 진동에 대응하여 완충작용을 하도록 유연판(120)이 설치되어 원자로 열팽창에 의한 반경방향 변위와 진진에 의한 횡방향 변위를 효과적으로 흡수하도록 하여 균열 등에 대비하도록 하였다.

또한 상기 밀봉판(100)의 하부를 지지하도록 재장전 수조 바닥면(310)의 콘크리트구조물에 설치 고정된 지지대(130)로 구성된 것이다.

상기 밀봉판(100)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 소정의 간격으로 다수의 통로(110)가 형성되어 있고, 상기 통로(110)를 개폐시키도록 하는 커버(111)가 설치되어 냉각수 충수시에는 밀폐시켜 누수됨을 방지하도록 한다.

상기 커버(111)는 임의 개폐가 가능한 것으로서, 정상 가동상태에서는 상기 커버(111)를 제거하여 통로(110)를 형성하도록 하므로서 밀봉판(100) 상부의 보수작업및 공기 등이 원자로(200)의 외측 상부와 하부사이에서 순환될 수 있도록 한다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 지지대(130)의 선단부에는 밀봉판(100)의 하부를 지지하여 수평조절을 하도록 하는 조절볼트(131)가 구비되어 있다. 따라서, 상기 밀봉판(100)의 설치시 다수의 지지대(130)에 설치된 조절나사(131)를 사용하여 정밀하게 수평조절을 하여 설치가 가능하도록 하는 것이다.

이와 같은 본 발명은 밀봉체를 영구적으로 설치하여 제거하지 않으므로서 종래와 같은 설치 제거에 필요한 시간의 이득과 작업자의 피폭량을 대폭적으로 감소시킬 수 있도록 하는 것이다.

즉 원자로 수조 밀봉체의 설치 및 제거에 필요한 작업시간 약 4일, 재장전 임계시간 약 8시간, 작업자 피폭량 감소효과 10 man-rem, 수조 밀봉체 저장공간 면적 230' OD × 190' ID ×15" 제거효과, 밀봉체 지지대 및 엠비드먼트(Embedment)를 제거하여 핵연료 재장전 기간을 대폭적으로 단축시킬 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 본 발명은 종래의 고무 밀봉체를 사용할 경우 설치시 어려움이 있으며, 반복적인 설치/ 제거작업에 따른 밀봉체의 손상 가능성 및 재장전수의 누수 가능성이 있었으나 본 발명에 따라 밀봉체를 구조물에 용접 영구 설치함으로써 밀봉의 신뢰성이 증가하고 밀봉체의 설치 제거작업이 불필요하므로서 밀봉체의 손상 가능성이 현저히 감소되며, 핵연료 재장전 기간을 단축시켜 경제성이 제고되고 원전 운전의 효율성을 높일 수 있는 매우 유용한 기술인 것이다.

Claims (3)

1. 원자로의 핵연료교체시 재장전 수조에 냉각수를 충수하기 위하여 원자로 용기플랜지와 재장전 수조 바닥사이에 설치되는 원자로 수조 밀봉체에 있어서,

   상기 밀봉체는 원자로(200) 용기 플랜지(210)와 재장전 수조 바닥면(310)의 사이의 공간을 차단하도록 용접부(400)에 의해 영구 고정 설치되는 밀봉판(100)과;

   상기 밀봉판(100)과 원자로 용기 플랜지(210)의 사이에는 열팽창, 수축 및 지진 등에 의한 진동에 대응하여 완충작용을 하도록 설치되는 유연판(120)과;

   상기 밀봉판(100)의 하부를 지지하도록 재장전 수조 바닥면(310)의 콘크리트구조물에 설치 고정된 지지대(130)로 구성됨을 특징으로 하는 원자로 재장전 수조의 영구형 밀봉체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 밀봉판(100)에는 소정의 간격으로 다수의 통로(110)가 형성되어 있고, 상기 통로(110)를 개폐시키도록 하는 커버(111)가 설치됨을 특징으로 하는 원자로 재장전 수조의 영구형 밀봉체.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 지지대(130)의 선단부에는 밀봉판(100)의 하부를 지지하여 수평조절을 하도록 하는 조절볼트(131)가 구비됨을 특징으로 하는 원자로 재장전 수조의 영구형 밀봉체.