KR20090065907A - 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법 - Google Patents

원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자로 냉각재 계통에 주입된 냉각재 계통수를 원자로 배수탱크로 강제배수하기 위해 상기 원자로 고온관 배수라인에 설치된 강제배수펌프, 상기 원자로 고온관 배수라인과 순환라인에 설치되어 밸브 상기 원자로 배수탱크로 강제배수되는 계통수를 차단하는 밸브, 상기 원자로 배수탱크로 강제배수된 냉각재 계통수를 재처리를 위한 전량회수토록 토출하는 원자로 배수펌프, 상기 원자로 배수탱크로 배수되는 상기 원자로 냉각재 계통수의 넘침현상을 방지하고 상기 원자로 배수탱크의 수위를 측정하기 위해 상기 원자로 배수탱크의 일측에 설치된 수위계, 상기 원자로 배수탱크 주입관에 설치되며 상기 고온관을 통해 배수되는 냉각재 계통수의 유량을 측정하여 향후 소요되는 배수시간과 배수용량을 확인하는 유량계 및 상기 강제배수펌프 일측에 설치되어 배수되는 냉각재 계통수의 압력을 측정하는 배수펌프 압력게이지와 상기 배수되는 냉각재 계통수의 유량을 확인하는 사이트 글라스를 포함하는 원자로 냉각재 계통의 배수장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 배수펌프를 이용한 강제배수 방식으로 개선하여 계획예방정비 공기를 단축하고 원자로 냉각재 액체 폐기물 발생 억제 및 재처리 비용 경감으로 발전소 운용의 경제성을 제고하고 중요 밸브 정비품질 향상을 통해 원자력 발전소 안전성 확보 능력을 향상시키는 효과가 있다.
원자력, 원자로, 냉각재, 배수, 펌프

Description

원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법{Apparatus for draining of RCS and the method there for}
본 발명은 원자로 냉각재 배수에 관한 것으로서, 특히 원자력 발전소의 핵연료 교체시 원자로 냉각재 압력경계에 설치된 각종 밸브의 정비를 위해 원자로 냉각재를 배수하는 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법에 관한 것이다.
원자력발전소는 보통 100개 이상의 개별적 기능을 가진 계통으로 구성된다. 이들은 크게 원자로를 중심으로 한 핵증기 공급계통과 이 증기를 공급받아 발전기를 돌리는 터빈, 발전기계통 및 기타 부수설비로 구분된다. 여기서, 원자로는 핵폭발시 순간적으로 방출되는 다량의 에너지가 서서히 방출되도록 조절함으로써 핵에너지를 실생활에 활용할 수 있도록 하는 기능을 가지며, 특히 원자로는 핵 분열성 물질의 연쇄핵분열반응을 인공적으로 제어하여 열을 발생시키거나 방사성 동위원소 및 플루토늄의 생산, 또는 방사선장 형성 등의 여러 목적에 사용할 수 있도록 만들어진 장치이다.
일반적으로 원자력발전소에는 비상시 노심을 냉각시키는 동시에 이 노심의 반응도를 제어하기 위해 원자로 노심에 붕산수를 주입하여 원자로의 안전을 확보하고 발전소 정지 시 원자로 냉각재를 냉각시키기 위한 안전주입계통이 설계되어 있다. 이 계통에는 정상 운전 중 고온, 고압 및 고방사성 원자로 냉각재 계통(Reactor Coolant System;RCS)이 안전주입계통으로 역류하는 것을 방지하기 위한 각종의 밸브가 설치되어 있으며 이러한 밸브들의 내, 외부 누설이 발생하지 않도록 관리되고 있다.
한편, 원자로는 2개의 냉각재 회로를 가진 가압경수로로서 원자로 냉각재 계통은 폐쇄회로 내에서 냉각수를 순환하는데, 가압 경수로형 원자력발전소에서는 원자로 냉각재 계통의 압력을 일정하게 유지하게 하는 가압기 계통의 안전밸브의 성능 시험을 실시하게 되는데, 이와 같이 RCS 압력경계 분해점검을 위한 종래 원자로 냉각재 계통의 배수방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2는 종래의 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법은 RCS 고온관(Hot Leg) 격리밸브(10)를 개방한 후, 저압안전주입 펌프(Low Pressure Safety)(20)를 이용하여 재장전수 탱크(Refueling Water Tank)(30)로 직접 배수한다.
그 다음, RCS 저온관 수동 밸브(40)를 개방하면 원자로 배수 탱크 드레인 헤 더(50)를 거쳐 원자로 배수 탱크(60)로 중력을 이용해 자연배수가 되는데, 중력을 개방하여 자연배수를 하게 되면 약 7시간 내지 9시간이 소요된다.
여기서, 상기 RCS 배수절차는 안전주입계통에 설치된 저압안전주입 펌프(20)를 이용하여 일정수위까지 RCS 배수가 진행되다가 일정 수위 이하에서는 계통 특성과 안전성을 고려하여 펌프를 정지하고 중력배수로 배수절차가 전환된다.
한편, 밸브 분해점검을 위해서는 핵연료가 인출된 상태에서 원자로 냉각재 계통(Reactor Coolant System;RCS)의 계통수를 배수하여 정비를 실시함에 있어서 계통 특성과 발전소 운전의 경제성과 안전성을 고려할 때 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 상기 저압안전주입 펌프(20)를 사용 시 RCS 수위가 약 31m 내지 32m 가 되도록 배수하는데, 저압안전주입 펌프(20)를 가동하여 상기 RCS 수위가 약 31m 내지 32m 이하로 배수할 경우 상기 저압안전주입 펌프(20) 흡입측 계통에 에어포켓(Air pocket)현상으로 인해 펌프가 손상될 수 있고, 이에 따른 계통상에 안전에 심각한 문제가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
둘째, 상기에서의 배수절차 중 중력배수 시간은 계획예방정비시 주공정으로 계획되어 약 8시간의 공정이 반영되어 시간 경과 후 밸브 분해과정에서 RCS 계통수가 완전 배수가 안되어서 주공상의 작업 착수 지연 사례가 빈번한 문제점이 있다.
셋째, 발전소 정상운전시 밸브 후단을 통한 RCS 누설이 허용되지 않은 중요 밸브들의 밀봉부 정밀 점검 및 손상부위 측정을 통한 정밀 가공 작업 단계에서 RCS 잔여 유체가 계속 흘러나와 작업 중단과 잔여 유체 제거를 위한 불필요한 시간 및 방사선 피폭량 증가, 작업 피로도에 따른 완벽한 정비품질 확보가 어려운 문제점이 있다.
넷째, 원자력 발전소의 핵연료 교체기간에 수행되는 원자로 냉각재 압력경계에 설치된 각종의 밸브를 정비하기 위해 원자로 냉각재 계통의 배수가 필요한바 유체의 위치수두에 의한 배수방법은 배수 소요 시간이 길고 액체 폐기물이 발생하는 등의 문제점이 있다.
따라서, 주공정상의 공기 지연을 방지하기 위해 밸브 몸체를 통한 강제 배수시 작업 주변 지역 오염 확산과 그에 따른 재염처리를 위한 인력 투입과정에서의 불필요한 방사선 피폭, RCS 액체폐기물 증가와 처리비용의 증가 등의 문제점이 발생하여 발전소 경제성이 저하된다.
도 3은 종래의 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법에서의 중력배수 역학계산 계통 요약도이며, 도 4는 종래의 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법에서의 손실수두를 이용한 계통 요약도이다.
여기서, 계통 설계 특성에 따른 중력배수 역학계산(도3 및 도 4 참조)하면, 이상적인 수조조건이라면 RCS 위치수두가 86'를 기준으로 해서 5.2m 이나 원자로 배수 탱크에는 상시 3psi(2100) 질소로 가압되고 원자로 배수 탱크 드레인 헤더(Drain Header) 수두위치가 있으므로 실제 위치수두 차이는 1.5m 임을 확인할 수 있다.
Figure 112007091091887-PAT00001
Figure 112007091091887-PAT00002
Figure 112007091091887-PAT00003
Figure 112007091091887-PAT00004
그리고 실제 RCS 중력배수가 진행됨에 따라 위치수두가 감소하므로 이상적 조건에서의 중력배수 유량을 계산하기 위해 RCS 위치수두를 평균높이 0.75m로 하여 계산하면,
Figure 112007091091887-PAT00005
RCS 중력배수(관로 마찰 및 손실수두 제외) 시간은 2.32시간이 소요된다.
또한, 관입구, 밸브손실, 확대관, 관마찰 등에 의한 손실수두는,
Figure 112007091091887-PAT00006
연속방정식
Figure 112007091091887-PAT00007
관마찰을 제외한 계산은,
Figure 112007091091887-PAT00008
상기 수학식 3과 수학식 4에 수정베르누이 방정식 수학식 1을 적용하여 나온 속도를 수학식 2로 유량을 계산하면,
Figure 112007091091887-PAT00009
RCS 중력배수(손실수두 포함) 시간은 5.57시간이 소요된다.
또한, 계획예방정비 시 평균 공정분석을 위한 실제 발전소 중력배수 시간은(도 3 참조), RCS 수위 103' 4" 에서 101' 7" 까지 평균적 배수시간은 원자로 배수 탱크에는 상시 3psi(2100kgf/m2) 질소로 가압되고 원자로 배수 탱크 드레인 헤더(Drain Header) 위치수두가 1m로 관로저항이 가해질 때의 26.18m3 배수용량 구간의 배수시간은 평균 6시간이 된다.
그리고 원자로 냉각재는 일정량의 붕산 농도를 유지하여 정상 및 비정상 운전 시 원자로 노심의 제어를 위해 사용되는데 발전소 정기점검 등과 같은 정상 누설과 배관 및 기기의 손상 등에 의한 비정상 누설이 발생, 원자로 배수 탱크로 유 입되는 과정에서 붕산이 석출 경화되어 원자로 배수 탱크 수집 배관과 계통 기능 상실 방지를 목적으로 원자로 배수 탱크 및 수집배관에는 상시 일정 질소압을 가압하도록 설계된다.
그리고 RCS 수위 101' 7" 에서 99" 까지 평균적 배수시간은 원자로 배수 탱크에는 상시 3psi(2100kgf/m2)질소로 가압되고 원자로 배수 탱크 드레인 헤더(Drain Header) 위치수두가 1m, 원자로 배수 탱크 고수위(2.1m) 상태에서의 관로저항이 가해질 때의 3.24m3배수용량 구간의 배수시간은 평균 2시간이 된다.
또한, RCS 수위 99" 에서 92" 까지 평균적 배수시간은 RCS 계통수가 배수되지 않음을 확인하게 되면 발전부에서 원자로 배수 탱크 정압해소와 원자로 배수 펌프 기동 또는 정지 반복을 통한 원자로 배수 탱크 저수위 유지상태에서의 6.67m3 배수용량 구간의 배수시간은 평균 6시간이 된다.
여기서 중력배수 시간 지연 요인을 상기 수학식 1의 역학계산을 통해 확인한 결과 원자로 배수 탱크에는 상시 3psi(2100kgf/m2)의 정압과 원자로 배수 탱크 드레인 헤더(Drain Header) 위치수두 1m에서의 관로저항이 작용하여, 베르누이 방정식을 적용하면 RCS 위치수두와 원자로 배수 탱크 정압간의 위치수두 차이가 1.5m 이하가 되면 중력배수가 안됨을 확인할 수 있다. 일정 배수공정 진행 후 98', 92'에 위치한 고온관 유로의 계통수가 완전배수되지 않아 고온관 유로 하단에 위치한 배수밸브를 이용한 배수 시 계통상태 재확인 및 격납건물 정상 계통의 운전성을 고려 한 공정 지연 요인이 발생한다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, RCS와 안전주입계통의 압력경계를 형성시켜 주는 중요 밸브의 분해점검을 수행하기 위한 RCS 중력배수 절차를 배수펌프를 이용한 강제배수 절차로 개선할 수 있는 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 원자로 냉각재 계통에 주입된 냉각재 계통수를 원자로 배수탱크로 강제배수하기 위해 상기 원자로 고온관 배수라인에 설치된 강제배수펌프, 상기 원자로 고온관 배수라인과 순환라인에 설치되어 밸브 상기 원자로 배수탱크로 강제배수되는 계통수를 차단하는 밸브, 상기 원자로 배수탱크로 강제배수된 냉각재 계통수를 재처리를 위한 전량회수토록 토출하는 원자로 배수펌프, 상기 원자로 배수탱크로 배수되는 상기 원자로 냉각재 계통수의 넘침현상을 방지하고 상기 원자로 배수탱크의 수위를 측정하기 위해 상기 원자로 배수탱크의 일측에 설치된 수위계, 상기 원자로 배수탱크 주입관에 설치되며 상기 고온관을 통해 배수되는 냉각재 계통수의 유량을 측정하여 향후 소요되는 배수시간과 배수용량을 확인하는 유량계 및 상기 강제배수펌프 일측에 설치되어 배수되는 냉각재 계통수의 압력을 측정하는 배수펌프 압력게이지와 상기 배수되는 냉각재 계통수의 유량을 확인하는 사이트 글라스를 포함한다.
본 발명은 배수펌프를 이용한 강제배수 방식으로 개선하여 계획예방정비 공기를 단축하고 원자로 냉각재 액체 폐기물 발생 억제 및 재처리 비용 경감으로 발전소 운용의 경제성을 제고하고 중요 밸브 정비품질 향상을 통해 원자력 발전소 안전성 확보 능력을 향상시키는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 냉각재 계통의 배수장치를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 원자로 냉각재 계통의 배수장치는 강제배수펌프(300), 밸브, 원자로 배수펌프, 수위계, 유량계 및 배수펌프 압력게이지와 사이트 글라스를 포함한다. 여기서 상기 수위계, 유량계, 압력게이지 및 사이트 글라스의 도면은 생략하기로 한다.
상기 강제배수펌프(300)는 원자로 냉각재 계통에 주입된 냉각재 계통수를 원자로 배수탱크(400)로 강제배수하기 위해 상기 원자로 고온관 배수라인에 설치된다.
상기 밸브는 상기 원자로 고온관 배수라인과 순환라인에 설치되어 밸브 상기 원자로 배수탱크(400)로 강제배수되는 계통수를 차단 또는 개방한다. 그리고 상기 밸브는 고온관 격리밸브(100), 배수밸브(200), 시험용 밸브(500), 질소 공급밸브(900) 및 누설 격리밸브(700)를 구비한다.
상기 고온관 격리밸브(100)는 상기 원자로 고온관의 냉각재 계통수가 저온관으로 순환되는 순환라인에 설치된다.
상기 배수밸브(200)는 상기 순환라인에 연결된 상기 배수라인에 설치된다.
상기 시험용 밸브(500)는 상기 강재배수펌프(300)와 배수탱크(400) 사이에 설치되어 강제배수된 냉각재 계통수가 상기 원자로 배수펌프(600)와 배수탱크(400)로의 양방향 유입을 가능하게 한다.
상기 질소 공급밸브(900)는 상기 원자로 배수탱크(400) 내의 질소압력을 제거하여 상기 배수탱크(400)로 유입되는 냉각재 계통수의 유입 저항을 차단한다.
상기 누설 격리밸브(700)는 상기 냉각재 계통수의 강재배수 시 원자로 냉각재 펌프(1100)로 냉각재 계통수가 유입되는 것을 차단한다.
상기 원자로 배수펌프(600)는 상기 원자로 배수탱크(400)로 강제배수된 냉각제 계통수를 원자로 배수탱크(400) 수위 증가에 따른 자동 기동 및 정지로 냉각재 전량회수가 가능하도록 재장전수 탱크(1000)로 토출한다.
상기 수위계는 상기 원자로 배수탱크(400)로 배수되는 상기 원자로 냉각재 계통수의 넘침현상을 방지하고 상기 원자로 배수탱크(400)의 수위를 측정하기 위해 상기 원자로 배수탱크(400)의 일측에 설치된다.
상기 유량계는 상기 원자로 배수탱크(400) 주입관에 설치되며 상기 고온관을 통해 배수되는 냉각재 계통수의 유량을 측정하여 향후 소요되는 배수시간과 배수용량을 확인한다.
상기 배수펌프 압력게이지는 상기 강제배수펌프(300) 일측에 설치되어 배수되는 냉각재 계통수의 압력을 측정하고, 상기 사이트 글라스는 상기 배수되는 냉각재 계통수의 유량을 확인한다.
여기서 배수펌프를 이용한 RCS 강제배수 방법은 원자력 발전소는 원자로 정지 시에도 핵분열 생성물에 의한 붕괴열로 인해 많은 열이 원자로 내에 생성되는데 발전소 점검, 검사 및 핵연료 재 장전 등을 위해서는 냉각재 계통의 온도가 주변온도와 같게 되도록 붕괴열을 지속적으로 제거(냉각)해야 하며 발전소 기동 시에는 일정한 가열률을 유지할 수 있게 정지냉각 계통이 설치되어 원자로 고온관(Hot Leg)에서 냉각재를 취하여 저온관(Cold Leg)으로 순환 시키는 역할을 수행한다. 또한, 안전주입 계통의 RCS 고온관(Hot Leg) 격리밸브(100)는 RCS 고온관 온도가 약 177℃ 이하이고, 가압기 압력이 약 410psig 이하일 경우 개방 가능하며, RCS 고온관 격리밸브(100) 완전 개방 후 고온관 주입 안전주입 계통의 배수 라인에 배수펌프(300)를 설치하여 원자로 배수탱크(400)로 직접 강제배수 실시한다.
먼저, 원자로의 냉각재 계통의 고온관 격리밸브(100)와 상기 고온관 안전주입 계통의 배수밸브(200)가 개방되는데, 상기 고온관 안전주입 배수밸브(200) 후단에 원자로 냉각재 계통 강제 배수용 펌프(300)가 설치되어 RCS를 강재배수한다.
그리고 상기 원자로의 배수 탱크(400) 출구측 시험용 밸브(500)가 개방됨으 로써 강제배수된 RCS 유로는 원자로 배수 탱크(400) 및 원자로 배수 펌프(600)쪽으로 양방향 유입되고, 원자로 배수 탱크(400) 수위증가에 따라 RCS 계통수가 재장전수 탱크(1000)로 전량회수 되도록 원자로 배수펌프(600)가 자동 운전된다.
그 다음, 상기 원자로의 배수 탱크(400) 질소 공급 밸브(900)가 차단되는데, 원자로 배수 탱크(400) 내의 약 3psig 압력의 질소를 제거하여 RCS 유입 저항을 방지할 수 있다.
그 다음, 원자로 배수 탱크(400) 파열판(Rupture Disc)(410)의 손상을 방지하기 위해 상기 원자로의 배수 탱크(400)의 배기 밸브(800)가 개방된다.
마지막으로 상기 원자로의 냉각재 펌프(1100) 누설차단 및 누설 격리 밸브(700)가 차단되어 원자로 냉각재 펌프(1100) 누설차단 및 누설 라인 차단으로 강제배수 시 원자로 냉각재 펌프(1100)로의 RCS 유입을 방지할 수 있다.
한편, 원자로 배수 탱크를 통한 RCS 오버 플로우(Over-flow)를 방지하기 위해서 원자로 배수 탱크 수위 감시용 수위계(도시되지 않음)가 설치되는데, 이는 제어반 수위계를 통해 원자로 배수 탱크 수위 감시하며, 원자로 배수펌프 계통 운전 기능 상실 시 RCS 강제배수 펌프의 운전을 중단시키는 목적이 있다.
또한, RCS 고온관 배수라인을 이용한 배수 펌프 및 부속품이 설치되는데, 흡입측의 길이를 최소화하기 위해 배수펌프 전단에는 연성의 호스가 설치되는 것이 바람직하다. 그리고 RCS 강제배수 시 유량 손실의 최소화 및 과도상태의 발생을 방지하기 위해 압력게이지 및 사이트 글라스(도시되지 않음) 설치가 설치된다. 그리고 배수펌프 운전 시 과도 상태 및 실제 배수 여부 확인용으로 전단 배관에 압력 게이지 설치되고, 배수펌프 후단에 사이트 글라스를 설치되어 실제 유량을 육안으로 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 냉각재 계통의 배수방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원자로 냉각재 계통의 배수방법은, 먼저 고온관의 계통수가 저온관으로 순환하기 위해 원자로 냉각재 계통의 고온관 순환라인에 설치된 격리밸브(100)가 개방(단계S100)되고, 상기 순환라인에 연결된 고온관 안전주입 계통의 배수라인에 설치되어 냉각재 계통수가 강제배수펌프(300)로 유입되는 것을 가능하게 하는 한 쌍의 배수밸브(200)가 개방(단계S200)되며, 상기 강재배수펌프(300)와 배수탱크(400) 사이에 설치되어 강제배수된 냉각재 계통수가 원자로 배수펌프(600)와 배수탱크(400)로의 양방향 유입과 재처리를 위한 전량회수를 가능하게 하는 시험용 밸브가 개방된다(단계S300).
그 다음, 상기 원자로 배수탱크(400) 내의 질소압력을 제거하여 상기 배수탱크(400)로 유입되는 냉각재 계통수의 유입 저항을 차단하는 질소 공급밸브(900)의 차단(단계S400) 및 상기 원자로 배수탱크(400)의 배기밸브(800)가 개방(단계S500)된 후, 상기 냉각재 계통수의 강재배수 시 상기 원자로 냉각재 펌프(1100)로 냉각재 계통수가 유입되는 것을 차단하는 누설 격리밸브(700)가 차단(단계S600)된다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
도 1 및 도 2는 종래의 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법에서의 중력배수 역학계산 계통 요약도이다.
도 4는 종래의 원자로 냉각재 계통의 배수장치 및 배수방법에서의 손실수두를 이용한 계통 요약도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 냉각재 계통의 배수장치를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 냉각재 계통의 배수방법을 설명하기 위한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 고온관 격리밸브 200: 배수밸브
300: 강제배수펌프 400: 원자로 배수탱크
410: 파열판 500: 시험용 밸브
600: 원자로 배수펌프 700: 누설 격리밸브
800: 배기밸브 900: 질소 공급밸브
1000: 재장전수 탱크 1100: 원자로 냉각재 펌프

Claims (3)

  1. 원자로 냉각재 계통에 주입된 냉각재 계통수를 원자로 배수탱크로 강제배수하기 위해 상기 원자로 고온관 배수라인에 설치된 강제배수펌프;
    상기 원자로 고온관 배수라인과 순환라인에 설치되어 밸브 상기 원자로 배수탱크로 강제배수되는 계통수를 차단하는 밸브;
    상기 원자로 배수탱크로 강제배수된 냉각재 계통수를 전량회수 하도록 토출하는 원자로 배수펌프;
    상기 원자로 배수탱크로 배수되는 상기 원자로 냉각재 계통수의 넘침현상을 방지하고 상기 원자로 배수탱크의 수위를 측정하기 위해 상기 원자로 배수탱크의 일측에 설치된 수위계;
    상기 원자로 배수탱크 주입관에 설치되며 상기 고온관을 통해 배수되는 냉각재 계통수의 유량을 측정하여 향후 소요되는 배수시간과 배수용량을 확인하는 유량계; 및
    상기 강제배수펌프 일측에 설치되어 배수되는 냉각재 계통수의 압력을 측정하는 배수펌프 압력게이지와 상기 배수되는 냉각재 계통수의 유량을 확인하는 사이트 글라스를 포함하는 원자로 냉각재 계통의 배수장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브는,
    상기 원자로 고온관의 냉각재 계통수가 저온관으로 순환되는 순환라인에 설치된 고온관 격리밸브;
    상기 순환라인에 연결된 상기 배수라인에 설치된 배수밸브;
    상기 강재배수펌프와 배수탱크 사이에 설치되어 강제배수된 냉각재 계통수가 상기 원자로 배수펌프와 배수탱크로의 양방향 유입과 전량회수를 가능하게 하는 시험용 밸브;
    상기 원자로 배수탱크 내의 질소압력을 제거하여 상기 배수탱크로 유입되는 냉각재 계통수의 유입 저항을 차단하는 질소 공급밸브; 및
    상기 냉각재 계통수의 강재배수 시 원자로 냉각재 펌프로 냉각재 계통수가 유입되는 것을 차단하는 누설 격리밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 원자로 냉각재 계통의 배수장치.
  3. a)고온관의 계통수가 저온관으로 순환하기 위해 원자로 냉각재 계통의 고온관 순환라인에 설치된 격리밸브가 개방되는 단계;
    b)상기 순환라인에 연결된 고온관 안전주입 계통의 배수라인에 설치되어 냉각재 계통수가 강제배수펌프로 유입되는 것을 가능하게 하는 한 쌍의 배수밸브가 개방되는 단계;
    c)상기 강재배수펌프와 배수탱크 사이에 설치되어 강제배수된 냉각재 계통수가 원자로 배수펌프와 배수탱크로의 양방향 유입과 전량회수를 가능하게 하는 시험 용 밸브가 개방되는 단계;
    d)상기 원자로 배수탱크 내의 질소압력을 제거하여 상기 배수탱크로 유입되는 냉각재 계통수의 유입 저항을 차단하는 질소 공급밸브의 차단 및 상기 원자로 배수탱크의 배기밸브가 개방되는 단계; 및
    e)상기 냉각재 계통수의 강재배수 시 원자로 냉각재 펌프로 냉각재 계통수가 유입되는 것을 차단하는 누설 격리밸브가 차단되는 단계를 포함하는 원자로 냉각재 계통의 배수방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101282609B1 (ko) * 2012-02-27 2013-07-12 한국수력원자력 주식회사 원자로와 그 내장품을 교체할 수 있는 가압경수형 원자로의 원전 시스템
KR101307744B1 (ko) * 2012-01-25 2013-09-11 한국수력원자력 주식회사 원자로 냉각재의 자동 보충 장치 및 방법
KR20220094241A (ko) * 2020-12-28 2022-07-06 한전케이피에스 주식회사 화학 및 체적 제어계통의 배수시스템 및 배수방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101028963B1 (ko) * 2009-07-03 2011-04-12 한전케이피에스 주식회사 배관 결빙장치 및 그 결빙방법
KR101060317B1 (ko) 2010-04-14 2011-08-30 한전케이피에스 주식회사 가압 경수로형 원자력 발전소의 공학적 안전계통 배수장치
KR101438111B1 (ko) 2011-12-30 2014-09-12 두산중공업 주식회사 씰 밀봉수 공급 장치
CN203366763U (zh) * 2013-08-01 2013-12-25 中广核工程有限公司 核电站热段安全注入系统
CN106816198B (zh) * 2015-11-30 2018-05-18 江苏核电有限公司 一种核电站可移动式主泵叶轮放射性去污装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4647425A (en) * 1984-01-30 1987-03-03 Westinghouse Electric Corp. Method of vacuum degassing and refilling a reactor coolant system
FR2565021B1 (fr) * 1984-05-25 1992-03-06 Toshiba Kk Appareil de decontamination de dechets metalliques radioactifs
JPH036497A (ja) * 1989-06-05 1991-01-11 Toshiba Corp 沸謄水型原子力発電プラント
JPH0721553B2 (ja) * 1989-11-17 1995-03-08 株式会社東芝 原子力発電所のドレン設備
US5089216A (en) * 1990-11-26 1992-02-18 Westinghouse Electric Corp. System for chemical decontamination of nuclear reactor primary systems
JPH07159579A (ja) * 1993-12-02 1995-06-23 Toshiba Eng Co Ltd 原子炉格納容器内のドレン排水設備
JPH07229995A (ja) * 1994-02-17 1995-08-29 Toshiba Corp 原子炉圧力容器冷温時圧力制御装置
US5790619A (en) * 1997-01-15 1998-08-04 Combustion Engineering, Inc. Drain system for a nuclear power plant
KR100871288B1 (ko) * 2007-05-23 2008-12-01 한국원자력연구원 화학 농도 감시에 의한 액체 금속 및 용융염을 사용하는원자로 계통에서의 조기 물 누출 감지 방법 및 조기 물누출 감지 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101307744B1 (ko) * 2012-01-25 2013-09-11 한국수력원자력 주식회사 원자로 냉각재의 자동 보충 장치 및 방법
KR101282609B1 (ko) * 2012-02-27 2013-07-12 한국수력원자력 주식회사 원자로와 그 내장품을 교체할 수 있는 가압경수형 원자로의 원전 시스템
KR20220094241A (ko) * 2020-12-28 2022-07-06 한전케이피에스 주식회사 화학 및 체적 제어계통의 배수시스템 및 배수방법

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