KR20050001631A - 핵연료 수송용기의 내부구조물 제작방법 및 지그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핵연료 수송용기의 내부구조물 조립용 지그와, 상단 고정용 지그 및 교정.원통도 측정용 지그를 이용하여 내부구조물의 정확한 조립 및 용접이 이루어지도록 한 핵연료 수송용기의 내부구조물 제작방법 및 지그장치에 관한 것이다.

본 발명은 핵연료 수송용기의 내부구조물에 있어서, 상기 내부구조물의 하면과 측면을 지지하도록 바닥재와 기둥재가 입체적으로 결합된 내부구조물 조립용 지그와, 상기 내부구조물 조립용 지그의 상부에 플레이트가 십자형으로 교차 구비된 상면 고정용 지그 및, 상기 내부구조물의 리셉터클과 에지 프로파일의 외측면에 접하도록 하나 이상의 볼트가 관통된 링 형상으로 이루어진 교정 및 원통도 측정용 지그장치를 이용하여, 상기 내부구조물 조립용 지그를 설치하고, 그 내부에 바닥판을 정렬하는 단계와, 상기 바닥판에 리셉터클을 용접결합한 후 상면 고정용 지그를 통해 고정하는 단계와, 상기 내부구조물의 에지 프로파일과 지그재그 플레이트, 보랄 플레이트를 조립하는 단계와, 상기 에지 프로파일의 외측 길이방향 봉합선을 순차적으로 용접하는 단계로 이루어져 있다.

이러한 구성을 가지는 본 발명은 다수개의 지그를 사용하여 내부구조물을 조립함으로써 안전사고를 예방하고 정확한 치수를 유지하면서 조립작업을 수행할 수 있는 것이다.

Description

핵연료 수송용기의 내부구조물 제작방법 및 지그장치 {The Manufacturing Method and Jig Apparatus for inner Structure of KN-12 SF CASK}

본 발명은 핵연료 수송용기의 내측에 설치되는 내부구조물의 제작방법 및 지그장치에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 내부구조물 조립용 지그와, 상단 고정용 지그 및 교정.원통도 측정용 지그를 이용하여 내부구조물의 정확한 조립 및 용접이 이루어지도록 한 핵연료 수송용기의 내부구조물 제작방법 및 지그장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 사용후 핵연료를 저장하는 이송용기(Shipping Cask)는 사용후 핵연료 저장조인 저장대(Fuel Rack)와 같은 사각통형 격자가 내장되어 있어, 그 내부에 핵연료를 담아서 운반 및 보관한다.

이러한 용기(Cask)에는 내부구조물인 캐니스터(Canister) 또는 핵연료를 담을 수 있고, 이송간에 방사능을 차폐할 수 있도록 폴리에틸렌 로드가 구비되어 있으며, 외부와 밀봉을 유지하는 동시에 핵붕괴열을 외부로 발산하도록 두꺼운 쉘(shell)이 구비되어 있다.

상기 용기는 상, 하부에 임펙터 리미터(Impactor Limiter)가 구비되고, 내부에는 보랄 플레이트(Boral Plate), 리셉터클(Receptacle), 지그재그 플레이트(Zigzag Plate), 에지 프로파일(Edge Profile), 간격판(Reinforcement Plate) 등으로 이루어진 내부구조물(Inner Structure)이 구비된다.

상기 내부구조물은 핵연료의 수용 공간이며 이동 및 보관 중 핵연료에서 발생하는 반응열을 외부로 전달해주는 기능을 한다.

상기 내부구조물은 외부에서 별도 가공 후 용기(Cask) 내부에 삽입되는데, 용기 내면과의 간격이 4.2m 전 길이에 걸쳐 0.5 ~ 2mm를 유지해야 하므로 정밀한 가공 및 설치가 요구된다.

그러나, 종래에는 내부구조물의 구성품을 설계도면에 따라 각각 제작한 후 단순 조립하였는데, 이러한 방식으로는 가공오차, 용접시의 수축, 뒤틀림 등에 의해 조립에 어려움이 따랐다.

따라서, 정밀한 조립 치수가 요구되는 내부구조물의 제작을 위한 지그장치가 요구되었다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 개발된 것으로서, 규정 치수를 만족하는 정밀한 조립이 가능하고 안전사고 예방 및 작업의 효율성을 도모할 수 있는 내부구조물 제작방법 및 지그장치를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 내부구조물 조립용 지그를 도시한 정면도

도 2는 본 발명의 상면 고정용 지그를 도시한 평면도

도 3은 본 발명의 교정 및 원통도 측정용 지그를 도시한 평면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 내부구조물 16 : 내부구조물 조립용 지그

22 : 상면 고정용 지그 32 : 교정 및 원통도 측정용 지그

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 핵연료 수송용기의 내부구조물에 있어서, 상기 내부구조물의 하면과 측면을 지지하도록 바닥재와 기둥재가 입체적으로 결합된 내부구조물 조립용 지그와, 상기 내부구조물 조립용 지그의 상부에 플레이트가 십자형으로 교차 구비된 상면 고정용 지그 및, 상기 내부구조물의 리셉터클과 에지 프로파일의 외측면에 접하도록 하나 이상의 볼트가 관통된 링 형상으로 이루어진 교정 및 원통도 측정용 지그를 포함한 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 핵연료 수송용기의 내부구조물을 제작함에 있어서, 상기 내부구조물 조립용 지그를 설치하고, 그 내부에 바닥판을 정렬하는 단계와, 상기 바닥판에 리셉터클을 용접결합한 후 상면 고정용 지그를 통해 고정하는 단계와, 상기 내부구조물의 에지 프로파일과 지그재그 플레이트, 보랄 플레이트를 조립하는단계와, 상기 에지 프로파일의 외측 길이방향 봉합선을 순차적으로 용접하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 리셉터클과 에지 프로파일 용접시 상기 교정 및 원통도 측정용 지그를 이용하여 변형을 방지하도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 살펴보면 다음과 같다.

우선, 본 발명의 내부구조물 제작용 지그장치는 크게 내부구조물의 외측에서 지지하는 내부구조물 조립용 지그(16)와, 상면 고정용 지그(22), 교정 및 원통도 측정용 지그(32)로 나뉜다.

상기 내부구조물 조립용 지그는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부구조물(10)의 하면과 측면을 지지하도록 바닥재(12)와 기둥재(14)가 입체적으로 결합된 것으로 이루어져 있다.

그리고, 상면 고정용 지그(22)는 도 2에 도시된 바와 같이, 플레이트(20)가 십자형으로 교차 구비된 형상으로써 리셉터클(24)을 상면에서 고정해준다.

또한, 교정 및 원통도 측정용 지그(32)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 내부구조물(10)의 내측에 구비되며, 하나 이상의 볼트(30)가 관통된 링 형상으로써 내부구조물의 리셉터클(24)과 에지 프로파일(26)의 외측면에 접하도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 지그장치를 이용하여 내부구조물을 조립하는 방법은 다음의 순서를 따른다.

우선, 상기 내부구조물 조립용 지그(16)를 설치한 후, 도면에는 미도시된 바닥판(Bottom Plate)을 내부구조물 조립용 지그(16)의 내측 하부에 정렬한다.

그런 후, 상기 바닥판에 리셉터클(24)을 태그(Tack) 용접하여 결합한 후, 상측을 상면 고정용 지그(22)을 통해 고정한다.

그리고, 상기 리셉터클(24)을 고정시킨 후에는 내부구조물(10)의 다른 조립품인 에지 프로파일(26)과 지그재그 플레이트(29), 보랄 플레이트(28)를 조립한다.

이때, 상기 리셉터클(24)과 에지 프로파일(26)의 용접시 변형을 방지하도록 상기 교정 및 원통도 측정용 지그(32)를 이용하여 볼트(30)를 내측으로 밀면서 고정시킨다.

이후, 상기 에지 프로파일(26)의 외측 길이방향 봉합선(seam)을 용접 변형을 최소화하면서 순차적으로 용접한다.

아울러, 제작 진행간에 상기 교정 및 측정용 지그를 사용하여 지속적으로 치수를 측정하면서 직경을 초과한 부분은 교정하며 작업을 실시한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 다수개의 지그를 사용하여 내부구조물을 조립함으로써 안전사고를 예방하고 정확한 치수를 유지하면서 조립작업을 수행할 수 있는 것이다.

또한, 조립시 용접 변형을 최소화하여 고품질의 내부구조물을 제작할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 핵연료 수송용기의 내부구조물에 있어서,

   상기 내부구조물(10)의 하면과 측면을 지지하도록 바닥재(12)와 기둥재(14)가 입체적으로 결합된 내부구조물 조립용 지그(16);

   상기 내부구조물 조립용 지그(16)의 상부에 플레이트(20)가 십자형으로 교차 구비된 상면 고정용 지그(22); 및

   상기 내부구조물의 리셉터클(24)과 에지 프로파일(26)의 외측면에 접하도록 하나 이상의 볼트(30)가 관통된 링 형상으로 이루어진 교정 및 원통도 측정용 지그(32)를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 핵연료 수송용기의 내부구조물 제작용 지그장치.
2. 핵연료 수송용기의 내부구조물을 제작함에 있어서,

   상기 내부구조물 조립용 지그(16)를 설치하고, 그 내부에 바닥판을 정렬하는 단계와,

   상기 바닥판에 리셉터클(24)을 용접결합한 후 상면 고정용 지그(22)를 통해 고정하는 단계와,

   상기 내부구조물의 에지 프로파일(26)과 지그재그 플레이트(29), 보랄 플레이트(28)를 조립하는 단계와,

   상기 에지 프로파일(26)의 외측 길이방향 봉합선을 순차적으로 용접하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 핵연료 수송용기의 내부구조물 제작방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 리셉터클(24)과 에지 프로파일(26) 용접시 상기 교정 및 원통도 측정용 지그(32)를 이용하여 변형을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 핵연료 수송용기의 내부구조물 제작방법.