KR200447715Y1 - 원자로 내부구조물 간극측정을 위한 자동 원격정밀측정용디지털 프로브 고정장치 - Google Patents

원자로 내부구조물 간극측정을 위한 자동 원격정밀측정용디지털 프로브 고정장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 디지털프로브를 이용하여 원자로용기돌출물과 노심지지통돌출물 사이의 간극 측정시 디지털프로브의 고정부위에 유격이 발생하지 않도록 견고히 고정하기 위한 디지털프로브 고정장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 고안은, 원자로용기 내부에 돌출형성된 원자로용기돌출물(8)과 상기 원자로용기 내부에 설치된 노심지지통의 외측으로 돌출형성된 노심지지통돌출물(7) 사이의 간극을 측정하기 위한 디지털프로브(14)가 삽입되는 디지털프로브홀(115)이 관통형성된 하우징(110)과, 상기 디지털프로브홀(115)에 삽입된 디지털프로브(14)의 외주면을 가압하여 고정하기 위한 세트스크류(130)를 포함하여 이루어진다.
원자로, 간극, 원격, 자동, 디지털프로브, 고정

Description

원자로 내부구조물 간극측정을 위한 자동 원격정밀측정용 디지털 프로브 고정장치{AUTOMATIC REMOTE MEASURING DIGITAL PROBE FIXING APPARATUS FOR MEASURING GAP OF REACTOR INNER STRUCTURE}
본 고안은 원자로 내부구조물 간극측정을 위한 자동 원격정밀측정용 디지털 프로브 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원자력 발전소 건설시 원자로용기의 내부에 노심지지통, 노심경통, 하부지지구조물 등을 조립 설치함에 있어 원자로용기돌출물과 노심지지통돌출물 사이의 허용 간극 요건을 만족시키는데 필요한 자동 원격정밀측정용 디지털 프로브를 견고하게 노심지지통에 고정시키는 디지털 프로브 고정장치에 관한 것이다.
도 1, 도 2는 원자로 및 내부구조물을 보여주는 측단면도와 평단면도, 도 3은 원자로 내부구조물 간극을 보여주는 부분확대 평단면도이다.
종래의 원자력 발전소 건설시 원자로용기(1)의 내부에 설치되는 노심지지통(2), 노심경통(3), 그리고 하부지지구조물(4)은 각각 분리된 상태에서 원자로 내부 구조물 조립작업이 시작된다. 이렇게 크게 세 개의 부품으로 분리된 상태에서 조립이 시작되는 이유는 원자로용기돌출물(8)과 노심지지통돌출물(7) 사이의 간 극(9)을 측정하기 위해 측정자가 원자로용기(1) 하부로 직접 들어가야 하기 때문이다. 즉, 노심지지통돌출물(7)과 원자로용기돌출물(8) 사이의 거리 즉 간극(9)을 측정하기 위해 노심경통(3) 및 하부지지구조물(4)을 설치하지 않은 상태에서 노심지지통(2)만을 원자로용기(1)에 설치한 다음 측정자가 원자로용기(1)에 들어가 간극(9)을 측정한 후 간극의 크기에 따라 메움쇠(도면에 미도시)의 칫수를 정확히 산출한 후, 칫수에 맞게 가공해 원자로용기돌출물홈(11)에 장착한다. 이렇게 메움쇠를 설치한 다음 다시 노심지지통(2)을 원자로용기(1)에 조립하고 측정자가 원자로용기(1)와 노심지지통(2)의 하부로 들어가 간극(9)을 다시 측정하여 최종 조립시의 간극 허용치 만족여부를 확인하다.
간극이 허용치 이내임을 확인한 다음 노심경통(3) 및 하부지지구조물(4)과 노심지지통(2) 하부 플랜지의 접촉부분을 용접(이하 용접한 결합체를 "노심지지통결합체"라 함)한 뒤 원자로용기(1)에 조립한다.
이러한 조립방법은 수동의 간극측정 작업, 용접작업 및 비파괴 검사 등에 수개월이 소요되어 원자력 발전소 전체 건설공기가 증가되고, 발전소 건설비 상승 요인으로 작용하고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 최근 원자로 내부구조물의 간극(9)을 원격으로 자동측정하는 방법들이 개발되고 있다. 원자로 내부구조물의 간극(9)을 원격 측정하기 위해서는 접촉식의 디지털프로브(14)를 원자로 내부구조물 노심지지통돌출물(7)에 장착하여야 한다.
그러나 원자로용기돌출물(8)과 노심지지통돌출물(7) 사이의 공간은 매우 협 소하다. 또한 매우 협소한 공간내에서 고도의 정밀측정이 요구된다. 따라서 디지털프로브(14) 장착을 위한 고정장치는 크기가 매우 작고 단순하여야 하고, 측정과정에서의 압축공기 작동 등의 충격에도 전혀 유격이 발생하지 않도록 디지털프로브(14)를 견고하게 고정하여야 한다.
즉, 디지털프로브(14)의 탐촉자가 간극(9)을 측정하기 위해 압축공기에 의해 전진후퇴하는 과정에서 발생하는 진동 및 충격으로 인해 디지털프로브(14)를 고정하는 고정장치부위에서 미세한 밀림이 일어날 경우 정확한 측정이 불가능하기 때문에 전혀 밀림현상이 없는 매우 견고한 디지털프로브(14) 고정장치가 필요하다.
미설명부호 5는 노심정지물, 6은 노내 핵계측기 튜브, 10은 디지털프로브(14)가 삽입되는 디지털프로브삽입구, 11은 원자로용기돌출물홈, 13은 표면경화부, 16은 소구경 공기호스, 17은 디지털 프로브 데이터 케이블을 각각 나타낸다.
본 고안은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 디지털프로브를 이용하여 원자로용기돌출물과 노심지지통돌출물 사이의 간극 측정시 디지털프로브의 고정부위에 유격이 발생하지 않도록 견고히 고정하기 위한 디지털프로브 고정장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
또한 본 고안은 디지털프로브 고정시 디지털프로브의 손상을 방지할 수 있고, 좁은 작업 공간에서도 편리하게 설치할 수 있는 디지털프로브 고정장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 디지털프로브 고정장치는, 원자로용기 내부에 돌출형성된 원자로용기돌출물(8)과 상기 원자로용기 내부에 설치된 노심지지통의 외측으로 돌출형성된 노심지지통돌출물(7) 사이의 간극을 측정하기 위한 디지털프로브(14)가 삽입되는 디지털프로브홀(115)이 관통형성된 하우징(110)과, 상기 디지털프로브홀(115)에 삽입된 디지털프로브(14)의 외주면을 가압하여 고정하기 위한 세트스크류(130)를 포함하여 이루어진다.
또한 상기 하우징(110)에는 상기 디지털프로브(14) 보다 큰 직경의 스플릿부쉬홀(113)이 상기 디지털프로브홀(115)과 연결형성되고, 상기 스플릿부쉬홀(113)에는 디지털프로브(14)의 외주면과 면접촉이 이루어지는 스플릿부쉬(120)가 삽입되고, 상기 세트스크류(130)는 상기 스플릿부쉬(120)의 외주면을 가압하는 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 하우징(110)에는 노심지지통돌출물(7)에 나사체결될 수 있도록 나사산(112)이 형성된 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 하우징(110)과 노심지지통돌출물(7) 사이에는 렌치 삽입공간 확보를 가능하게 하는 와셔(140)가 삽입되는 것으로 구성될 수 있다.
또한 상기 하우징(110)에는 L-렌치가 삽입되는 렌치홀(111)이 외주면 둘레를 따라 복수개 형성된 것으로 구성될 수 있다.
본 고안의 디지털프로브 고정장치에 의하면, 원자로용기돌출물과 노심지지통돌출물 사이의 간극 측정시 디지털프로브의 고정부위에 유격이 발생하지 않도록 견고히 고정할 수 있어 원격으로 정밀한 측정이 가능하게 된다.
특히 스플릿부쉬를 사용하여 디지털프로브와 면접촉이 이루어지도록 함으로써 매우 견고하고 밀림현상이 없는 디지털프로브 고정장치의 제공이 가능하고, 세트스크류는 디지털프로브에 직접 접촉되지 않고 스플릿부쉬를 통해 간접고정되므로 디지털프로브의 손상이 방지된다.
또한 L-렌치를 사용하여 디지털프로브를 고정할 수 있도록 함으로써 좁은 공간 내에서도 용이하게 체결이 가능하게 된다.
또한 렌치를 이용한 고정시 인접한 디지털프로브 고정장치와 중첩되어 렌치 작업공간 확보가 어려울 경우 와셔를 삽입하도록 함으로써 작업공간 확보가 가능해져 작업효율을 향상시킬 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 4는 본 고안의 디지털프로브 고정장치가 노심지지통돌출물에 디지털프로브를 고정하고 있는 상태를 보여주는 부분확대 평단면도이다.
원자로용기 및 내부구조물을 제작, 조립함에 있어 원자로용기(1)와 노심지지통(2) 사이의 간극(9) 측정을 원격으로 수행할 경우 노심지지통(2)과 하부지지구조물(4)을 용접하여 노심지지통결합체를 만드는 용접공정을 주공정에서 배제할 수 있고, 측정기간이 대폭 단축된다.
그러나 원자로용기와 내부구조물 사이의 공간이 매우 협소하고, 정확한 측정을 위해서 측정용 디지털프로브(14)가 노심지지통돌출물(7)에 견고하게 고정되어야 한다.
본 고안은 상기와 같이 원자로 및 내부구조물 조립과정에서 노심지지통돌출물(7)의 표면경화부(13)와 원자로용기돌출물(8) 사이의 간극을 원격측정시 원격측정용 디지털프로브(14)를 좁은 공간에서 매우 견고하게 고정하여 밀림현상이 전혀없이 원자로 내부구조물간의 간극(9)을 원격으로 정밀측정할 수 있는 디지털프로브(14) 고정장치를 제공하기 위한 것이다.
도 4를 참조하면, 원자로 용기 내부구조물 간극(9) 자동 원격정밀측정용 디지털프로브(14)는 디지털프로브 고정장치(100)에 의해 노심지지통돌출물(7)에 고정된다. 미설명부호 12는 표준 블록 게이지를 나타낸다.
도 5는 본 고안의 디지털프로브 고정장치를 보여주는 사시도, 도 6은 도 5에 도시된 디지털프로브 고정장치의 분해사시도, 도 7(a)는 도 5에 도시된 디지털프로브 고정장치의 측단면도, 도 7(b)는 도 7(a)의 A-A 단면도, 도 7(c)는 도 7(a)의 B-B단면도이다.
도 5 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 디지털프로브 고정장치(100)는 중앙에 디지털프로브(14)가 관통할 수 있는 내부 홀이 형성된 원통형의 기계가공 부품이다.
이러한 디지털프로브 고정장치(100)는 몸체를 이루는 하우징(110), 상기 하우징(110)의 일측에 삽입되어 내부에 디지털프로브(14)가 삽입되는 스플릿부쉬(120), 상기 스플릿부쉬(120)의 외주면을 가압하여 고정하기 위한 세트 스크류(130)로 구성된다.
상기 디지털프로브 고정장치(100)는 노심지지통돌출물(7)에 나사체결되어 고정되고, 디지털프로브(14)를 스플릿부쉬(120) 및 세트 스크류(130)를 이용하여 견고하게 고정시키며, 이러한 고정을 위해 디지털프로브 고정장치(100)를 구성하는 구성품은 가공이 용이하고 변형을 최소화하기 위해 금속재질을 사용한다.
도 8(a)는 본 고안의 디지털프로브 고정장치의 하우징 측단면도, 도 8(b),(c)는 도 8(a)의 C-C 및 D-D 단면도이다. 하우징(110)은 기본적으로 디지털프로브(14)가 노심지지통돌출물(7)에 고정될 수 있도록 연결하는 부품이다.
상기 하우징(110)은 디지털프로브(14)가 견고하게 하우징(110)과 연결되도록 하기 위해 디지털프로브(14) 외경보다 최소한도의 양의 공차를 갖는 디지털프로브 홀(115)이 형성되어 있다.
또한 디지털프로브(14) 직경보다 약간 큰 스플릿부쉬홀(113)이 형성되어 있으며, 상기 스플릿부쉬홀(113)에 스플릿부쉬(120)가 삽입된다.
상기 하우징(110)에는 스플릿부쉬홀(113)의 수직방향으로 4개의 세트스크류홀(114)이 형성되어 있다. 상기 4개의 세트스크류홀(114)은 매우 협소한 공간내에서도 디지털프로브(14)가 고정장치에 용이하게 고정될 수 있도록 하는 기능을 제공한다.
상기 하우징(110)에는 노심지지통돌출물(7)과 견고하게 체결하기 위해 정밀하고 가는 나사산(112)이 형성되어 있고, 상기 하우징(110)을 디지털프로브삽입구(10)에 삽입하여 상기 나사산(112)의 나사체결을 용이하도록 하기 위해 90도 각도로 4개의 렌치홀(111)이 형성되어 있다. 상기 4개의 렌치홀(111)은 매우 협소한 공간내에서도 고정장치(100)가 노심지지통돌출물(7)에 용이하게 체결될 수 있도록 하는 기능을 제공한다.
도 9(a),(b),(c)는 본 고안의 디지털프로브 고정장치를 구성하는 스플릿부쉬와 세트 스크류 및 와셔를 나타내는 도면이다.
도 9(a)를 참조하면, 스플릿부쉬(120)는 실질적으로 디지털프로브(14)와 고정장치(100)를 견고하게 고정하는 역할을 한다. 스플릿부쉬(120)는 중앙이 분리된 형태이고, 여기에 디지털프로브(14)가 끼워진 상태로 하우징(110)의 스플릿부쉬홀(113)에 삽입된 다음 세트 스크류(130)를 조임으로써 고정된다. 이러한 고정방식은 디지털프로브(14)와 스플릿부쉬(120)가 면접촉 형태로 고정되기 때문에 압축공 기에 의해 구동되는 대부분의 디지털프로브(14) 구동시 발생가능한 충격에도 전혀 유격이 발생하지 않도록 견고하게 고정시켜 준다.
도 9(b)를 참조하면, 디지털프로브 고정장치(100)의 세트 스크류(130)는, 하우징(110)에 4개가 90도 각도로 나사로 체결되어 스플릿부쉬(120)에 하중을 가하여 스플릿부쉬(120)와 디지털프로브(14)가 견고하게 고정되는 힘을 제공하는 역할을 한다. 세트 스크류(130) 상부에는 나사체결시 L-렌치 사용이 가능하도록 렌치홈(131)이 형성되어 있다.
도 9(c)를 참조하면, 디지털프로브 고정장치(100)의 와셔(140)는 디지털프로브 고정장치(100)가 매우 협소한 공간에서 노심지지통돌출물(7)에 고정되기 때문에 세트 스크류(130)의 렌치홈(131) 또는 하우징(110)의 렌치홀(111)이 인접한 디지털프로브 고정장치와 중첩되어 렌치 작업공간 확보가 불가능할 경우 와셔(140)를 삽입하여 길이방향으로 하우징(110) 길이를 조절함으로써 작업공간 확보가 가능하게 하는 기능을 제공한다.
본 고안의 원자로 용기 내부구조물 간극 자동원격 정밀측정용 디지털프로브 고정장치(100)의 설치방법에 대해 설명한다.
원자로 용기 내부구조물 간극을 자동원격 정밀측정함에 있어 사용되는 디지털프로브 고정장치(100)는 노심지지통결합체가 만들어진 다음 노심지지통돌출물(7)의 삽입구(10)에 먼저 디지털프로브 고정장치(100)의 하우징(110)을 체결한다.
상기 하우징(110)의 체결은 나사체결방식으로, 4개의 L-렌치홀(111)에 L-렌치를 삽입하여 최대한 조여줌으로써 이루어진다.
만약 옆에 있는 디지털프로브 고정장치(100)와의 간섭으로 인하여 L-렌치홀(111)에 렌치 삽입이 불가능할 경우에는 와셔(140)를 끼워넣어 렌치삽입이 가능하도록 공간을 확보한다.
디지털프로브 고정장치(100)의 하우징(110)이 노심지지통돌출물(7)의 삽입구(10)에 체결 완료되면, 디지털프로브(14)를 노심경통(3) 및 하부지지구조물(4)의 하부 관통부를 통과시켜 노심지지통돌출물(7)까지 연결한다.
그 후 디지털프로브 고정장치(100)의 와셔(140)를 디지털프로브 고정장치(100)의 하우징(110)에 끼우고, 디지털프로브(14)를 스플릿부쉬(120) 및 하우징(110) 속으로 끼워 넣는다.
이 때 디지털프로브(14) 끝단이 표면경화부(13)로부터 1mm이상 안쪽에 놓이도록 한다. 이 상태에서 디지털프로브 고정장치(100) 하우징(110)의 세트스크류(130)를 조이면 디지털프로브(14)가 고정장치(100)에 완벽하게 고정된다.
이상에서 설명한 바와 같은 구성 및 작용을 갖는 원자로 내부구조물 간극(9) 자동원격 정밀 측정용 디지털프로브 고정장치(100)는 원자로 내부구조물 간극(9)을 자동원격측정시 사용되는 디지털프로브(14)를 원자로 내부구조물의 노심지지통돌출물(7)에 고정시키는 경우에 적용된다.
도 1은 원자로 및 내부구조물을 보여주는 측단면도,
도 2는 원자로 및 내부구조물을 보여주는 평단면도,
도 3은 원자로 내부구조물 간극을 보여주는 부분확대 평단면도,
도 4는 본 고안의 디지털프로브 고정장치가 노심지지통돌출물에 디지털프로브를 고정하고 있는 상태를 보여주는 부분확대 평단면도,
도 5는 본 고안의 디지털프로브 고정장치를 보여주는 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 디지털프로브 고정장치의 분해사시도,
도 7(a)는 도 5에 도시된 디지털프로브 고정장치의 측단면도,
도 7(b)는 도 7(a)의 A-A 단면도,
도 7(c)는 도 7(a)의 B-B단면도,
도 8(a)는 본 고안의 디지털프로브 고정장치의 하우징 측단면도,
도 8(b),(c)는 도 8(a)의 C-C 및 D-D 단면도,
도 9(a),(b),(c)는 본 고안의 디지털프로브 고정장치를 구성하는 스플릿부쉬와 세트 스크류 및 와셔를 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 원자로 용기 2 : 노심지지통
3 : 노심경통 4 : 하부지지구조물
5 : 노심정지물 6 : 노내 핵계측기 튜브
7 : 노심지지통돌출물 8 : 원자로용기돌출물
9 : 원자로내부구조물간극 10 : 디지털프로브 삽입구
11 : 원자로용기돌출물홈 12 : 표준블록게이지
13 : 표면경화부 14 : 디지털프로브
100 : 디지털프로브 고정장치 110 : 하우징
111 : 렌치홀 112 : 나사산
113 : 스플릿부쉬홀 114 : 세트스크류홀
115 : 디지털프로브홀 120 : 스플릿부쉬
130 : 세트 스크류 140 : 와셔

Claims (5)

  1. 원자로용기 내부에 돌출형성된 원자로용기돌출물(8)과 상기 원자로용기 내부에 설치된 노심지지통의 외측으로 돌출형성된 노심지지통돌출물(7) 사이의 간극을 측정하기 위한 디지털프로브(14)가 삽입되는 디지털프로브홀(115)이 관통형성된 하우징(110)과, 상기 디지털프로브홀(115)에 삽입된 디지털프로브(14)의 외주면을 가압하여 고정하기 위한 세트스크류(130)를 포함하여 이루어진 원자로 내부구조물 간극측정을 위한 자동 원격정밀측정용 디지털 프로브 고정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징(110)에는 상기 디지털프로브(14) 보다 큰 직경의 스플릿부쉬홀(113)이 상기 디지털프로브홀(115)과 연결형성되고, 상기 스플릿부쉬홀(113)에는 디지털프로브(14)의 외주면과 면접촉이 이루어지는 스플릿부쉬(120)가 삽입되고, 상기 세트스크류(130)는 상기 스플릿부쉬(120)의 외주면을 가압하는 것을 특징으로 하는 원자로 내부구조물 간극측정을 위한 자동 원격정밀측정용 디지털 프로브 고정장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(110)에는 노심지지통돌출물(7)에 나사체결될 수 있도록 나사산(112)이 형성된 것을 특징으로 하는 원자로 내부구조물 간극측정을 위한 자동 원격정밀측정용 디지털 프로브 고정장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하우징(110)과 노심지지통돌출물(7) 사이에는 렌치 삽입공간 확보를 가능하게 하는 와셔(140)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 원자로 내부구조물 간극측정을 위한 자동 원격정밀측정용 디지털 프로브 고정장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(110)에는 L-렌치가 삽입되는 렌치홀(111)이 외주면 둘레를 따라 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 원자로 내부구조물 간극측정을 위한 자동 원격정밀측정용 디지털 프로브 고정장치.
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