KR20110092922A

KR20110092922A - 일체형 원자로 상부 구조물의 인양 장치

Info

Publication number: KR20110092922A
Application number: KR1020100012627A
Authority: KR
Inventors: 손정대; 김성환; 방상윤
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2010-02-11
Filing date: 2010-02-11
Publication date: 2011-08-18
Also published as: KR101085742B1

Abstract

본 발명은 일체형 원자로 상부 구조물의 인양 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모듈화된 일체형 원자로 상부구조물에서 각 모듈을 안정적으로 고정시켜 들어올리거나 운반함으로써 각 모듈의 분해와 설치 작업을 수행할 수 있는 일체형 원자로 상부 구조물의 인양 장치에 관한 것이다.
보다 구체적으로는 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물의 인양 장치는 원자로 헤드의 상부에 설치되되 냉각팬, 리프팅 구조물, 에어 플레넘이 일체로 형성되어 구비되는 팬 모듈; 및 슈라우드 플레이트와, 배플과, 서포트 칼럼을 포함하는 상부 모듈, 중앙부 모듈, 하부 모듈; 을 포함하는 일체형 원자로 상부 구조물을 인양하기 위해, 상기 상부 모듈, 상기 중앙부 모듈, 상기 하부 모듈 중 선택되는 어느 하나의 상단에 구비되는 상부 캐리어와 하단에 구비되는 하부 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

일체형 원자로 상부 구조물의 인양 장치{Lifting apparatus of Head assembly for Integrated type Nuclear Reactor}

본 발명은 일체형 원자로 상부 구조물의 인양 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모듈화된 일체형 원자로 상부구조물에서 각 모듈을 안정적으로 고정시켜 들어올리거나 운반함으로써 각 모듈의 분해와 설치 작업을 수행할 수 있는 일체형 원자로 상부 구조물의 인양 장치에 관한 것이다.

일반적으로 원자로(原子爐, nuclear reactor)는 연쇄핵분열반응의 결과 순간적으로 방출되는 다량의 질량결손(質量缺損) 에너지가 방출되도록 연쇄반응을 제어하여 핵분열에서 발생하는 열에너지를 동력으로 사용하도록 하는 장치를 말한다. 원자로의 헤드부 상단에는 상부구조물이 구비되는 것이 일반적이며, 상부 구조물을 분해하고 분해된 각 부위를 이동시키고 다시 설치하기 위해 인양 장치가 활용된다.

종래의 상부 구조물 인양 장치의 경우,

첫째, 원자로 상부구조물은 원통형으로 형성되고 외부로 돌출되어 지지할 수 있는 부위가 없으므로, 분해 및 조립을 위한 설치시에 구조물을 안정적으로 들어올리기 어려운 문제가 있다.

둘째, 모듈화된 원자로 상부구조물의 각 모듈을 운송 수단에 의해 운송할 때 고정하기 어려우므로, 운송중의 진동과 쏠림으로 인해 제품의 낙하로 인한 파손과 운송 수단의 전복 등의 문제가 발생할 우려가 있다.

따라서 모듈화된 일체형 원자로 상부구조물의 각 부위를 들어올려 운반하기 위한 인양 작업시 각 모듈이 인양 장치에 안정적으로 고정 결합될 수 있는 원자로 상부 구조물의 인양 장치의 개발이 요구된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 일체형 원자로 상부구조물에서 분리된 각 모듈이 인양 장치에 고정되도록 결합하여 인양 작업시에 제품의 낙하 등에 의한 장비 파손을 방지하고 운송 수단의 전복 사고와 낙하된 제품에 의한 2차 추돌 사고를 방지할 수 있는 일체형 원자로 상부구조물의 인양 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물의 인양 장치는 원자로 헤드의 상부에 설치되되 냉각팬(111), 리프팅 구조물(112), 에어 플레넘(113)이 일체로 형성되어 구비되는 팬 모듈(110); 및 상하가 개방되도록 원통형으로 형성되는 슈라우드 플레이트(121, 131, 141)와, 공기의 유로를 형성하기 위해 상기 슈라우드 플레이트(121, 131, 141)의 내주면을 따라 소정 간격으로 이격되도록 고정되어 형성되는 배플(122, 132, 142)과, 일단이 상기 상부 모듈(120)의 상단에 결합되고 타단이 상기 하부 모듈(140)의 하단에 결합되도록 수직 방향으로 형성되는 서포트 칼럼(105)을 포함하는 상부 모듈(120), 중앙부 모듈(130), 하부 모듈(140); 을 포함하는 일체형 원자로 상부 구조물(100)을 인양하기 위해, 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나의 상단에 구비되는 상부 캐리어(210)와 하단에 구비되는 하부 캐리어(220)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물의 인양 장치는 상기 상부 캐리어(210)는, 빔 구조로 형성되는 상부 프레임부(211); 상기 상부 프레임부(211)의 상면에 구비되되 크레인(300)에 결합되도록 형성되는 크레인 연결부(212); 및 상기 상부 프레임부(211)의 하면에 구비되되 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나의 상면에 결합되도록 적어도 하나 이상으로 형성되는 상부 인양부(213); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물의 인양 장치는 상기 하부 캐리어(220)는, 빔 구조로 형성되는 하부 프레임부(221); 상기 하부 프레임부(221)의 상면에 구비되되 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나의 하면에 결합되도록 적어도 하나 이상으로 형성되는 하부 인양부(223); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물의 인양 장치는 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나가 유동되지 않도록 고정시키기 위해, 상기 인양 장치에는 상기 상부 캐리어(210)의 단부와 상기 하부 캐리어(220)의 단부를 연결하도록 유동 방지 수단(230)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물의 인양 장치는 상기 하부 프레임부(221)의 평면적은 상기 상부 프레임부(211)의 평면적보다 큰 것을 특징으로 한다.

첫째, 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물의 인양 장치는 일체형 원자로의 상부 모듈, 중앙부 모듈, 하부 모듈의 상면에 인양 장치의 인양부가 결합되어 고정되므로, 인양 작업시에 상부 구조물 전체를 한꺼번에 들어올릴 필요가 없어 원자로 상부구조물의 하중으로 인한 부담이 없고, 원자로 상부구조물의 각 모듈이 상부 캐리어와 하부 캐리어로 분리된 인양 장치에 의해 상단과 하단이 모두 고정되어 제품 낙하에 의한 장비 파손을 방지할 수 있으며 운반 수단의 전복 사고와 2차 추돌 사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물의 인양 장치는 일체형 원자로 상부구조물의 상부 모듈, 중앙부 모듈, 하부 모듈에 상부 캐리어와 하부 캐리어가 직접 결합되고 상하부 캐리어간 유동 방지 수단이 구비되므로, 인양과 운송 과정에서 모듈과 인양 장치가 일체로 결합되어 각 모듈의 유동이 없고 안정적으로 고정될 수 있는 장점이 있다.

셋째, 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물의 인양 장치는 하부 캐리어에 구비되는 하부 프레임부의 평면적이 상부 캐리어에 구비되는 상부 프레임부의 평면적보다 넓도록 형성되므로, 원자로 상부구조물의 각 모듈을 운반할 때 안정적으로 균형을 유지하기 용이하다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물의 개략적인 구성을 나타내는 분해 사시도.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물 인양 장치 중 상부 캐리어를 나타내는 사시도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물 인양 장치 중 하부 캐리어를 나타내는 사시도.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 상부구조물 인양 장치가 원자로 상부구조물의 모듈에 결합된 상태를 나타내는 사시도.

일반적으로 원자로는 핵분열반응의 결과 발생하는 질량결손(質量缺損) 에너지를 이용하는 장치이다. 연소열에 의해 자동으로 연소가 확대되는 화력로와 달리 원자로는 연료의 핵분열 때에 방출되는 중성자(中性子)를 매개체로 하여 핵분열 반응을 수행한다.

원자로의 핵분열 반응은 핵연료에 흡수되는 중성자수를 제어함으로써 핵연료의 연소를 조절할 수 있는데, 원자로 내의 핵분열을 지속시키기 위해서는 핵분열시 방출되는 중성자 중에서 다시 핵연료에 흡수되어 재차 핵분열을 일으키는 수가 최소한 1개 이상이어야 한다. 만약 그 수가 1일 때에는 핵분열반응은 감소하지도 증가하지도 않고 일정하게 유지되며, 이 상태를 원자로의 임계(臨界)라고 한다. 또한 그 수가 1을 초과할 때는 핵분열반응의 수도 점점 증가하게 되는데 이를 초임계상태(超臨界狀態)라 하며, 그 반대의 경우를 미임계상태(未臨界狀態)라 한다.

일반적으로 원자로를 일정한 출력으로 운전할 때는 이를 임계상태로 두거나 약간의 임계초과상태로 하여 여분의 중성자를 제어봉에 흡수시키는 방법을 활용한다. 1회의 핵분열에서 방출되는 중성자수는 우라늄 235의 경우 평균 2개 정도이지만, 이들 모두가 재차 핵분열에 기여하는 것은 아니고 원자로 외부로의 누설, 또는 비핵분열성 물질에의 흡수 등에 의해 그 수가 감소하므로 원자로를 계속 운전하기 위해서는 이러한 중성자 손실을 최소화하는 것이 중요하다. 중성자의 손실을 방지하기 위한 방법으로는 핵분열성 물질의 양을 증가시키거나 핵분열시 방출되는 고속중성자를 열중성자준위로 감속시켜 흡수확률을 높이는 방법, 노심외부(爐心外部)로의 누설량을 최소화할 수 있도록 원자로의 크기를 충분히 크게 하는 방법, 그리고 다른 비핵분열성 물질에의 흡수를 최소로 하는 방법 등이 있다. 핵분열의 순간에 방출되는 중성자는 에너지가 높은 고속중성자로서 핵연료에 흡수될 확률이 극히 낮으므로, 이를 감속시켜 흡수확률을 높이는 것이 중요하다. 원자로의 제어는 카드뮴ㅇ붕소 등과 같이 중성자 흡수 단면적이 큰 재질을 노심 내에 집어넣거나 빼냄으로써 중성자수를 조절하여 제어하게 되며, 또한 반사체(反射體)나 감속재의 양을 변화시키는 방법을 사용하기도 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물의 개략적인 구성을 나타내는 분해 사시도를, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물 인양 장치 중 상부 캐리어를 나타내는 사시도를, 도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부구조물 인양 장치 중 하부 캐리어를 나타내는 사시도를, 도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 상부구조물 인양 장치가 원자로 상부구조물의 모듈에 결합된 상태를 나타내는 사시도를 나타낸다.

도 1 을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 원자로 상부 구조물(100)은 팬 모듈(110), 상부 모듈(120), 중앙부 모듈(130), 하부 모듈(140)을 포함할 수 있다.

도 1 을 참조하면 상기 팬 모듈(110)은 원자로 헤드의 상부에 위치하되, 냉각팬(111), 리프팅 구조물(112), 에어 플레넘(113)이 일체로 형성될 수 있다. 상기 에어 플레넘(113)의 하단에는 상기 상부 모듈(120)이 결합될 수 있다. 상기 냉각팬(111)은 상기 원자로 상부구조물(100) 내부의 냉각을 원활하게 수행하기 위해 설치되는 장치로 후술하게 될 공기의 유동을 조절하게 된다. 상기 리프팅 구조물(112)은 삼각대와 쉐클로 형성될 수 있으며, 삼각대는 상기 일체형 상부구조물(100) 전체를 인양하기 위한 것이고 삼각대의 상단에 연결된 쉐클에는 크레인(300)이 연결되어 인양 작업을 수행할 수 있다. 상기 에어 플레넘(113)은 상기 냉각팬(111)과 상기 리프팅 구조물(112)을 지지하며 일체로 형성될 수 있다. 상기 에어 플레넘(113)의 하단에는 링 빔이 수평 방향으로 결합되어 구비되고 링 빔의 하단에는 상기 상부 모듈(120)이 결합될 수 있다.

도 1 을 참조하면 상기 상부 모듈(120)의 내부에는 상하가 개방되도록 원통형으로 형성되는 상부 슈라우드 플레이트(121)와, 공기의 유로를 형성하기 위해 상기 상부 슈라우드 플레이트(121)의 내주면을 따라 소정 간격으로 이격되도록 고정되는 상부 배플(122)이 형성될 수 있다. 상기 중앙부 모듈(130)과 상기 하부 모듈(140)도 상기 상부 모듈(120)과 마찬가지로 중앙부 슈라우드 플레이트(131) 및 중앙부 배플(132), 하부 슈라우드 플레이트(141) 및 하부 배플(142)이 형성됨은 같다. 다만, 상기 중앙부 모듈(130)에는 상기 중앙부 슈라우드 플레이트(131)와 상기 중앙부 배플(132)을 모두 관통하도록 공기 유입부(135)가 구비되는 것이 바람직하다.

도 1 을 참조하면 상기 슈라우드 플레이트(121, 131, 141)는 상기 배플(122, 132, 142)의 외부를 감싸도록 형성되어 각 모듈의 내부에 구비되는 구조물을 보호하기 위한 커버 역할을 수행한다. 상기 슈라우드 플레이트(121, 131, 141)와 상기 배플(122, 132, 142)은 일단이 상기 상부 모듈(120)의 상단에 결합되고 타단이 상기 하부 모듈(140)의 하단에 결합되도록 수직 방향으로 형성되는 서포트 칼럼(105)에 고정되는 것이 바람직하다. 상기 서포트 칼럼(105)은 상기 원자로 상부구조물(100)을 수직 방향으로 지지하기 위한 구조물로 강성 유지를 위해 H 빔이 활용될 수 있다. 상기 하부 배플(142)의 내부에는 제어봉 구동장치와 제어봉이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 냉각팬(111)에 의해 발생한 공기 유동은 상기 공기 유입부(135)를 통해 공기를 흡입하고 흡입된 공기는 상기 배플(122, 132, 142)과 상기 슈라우드 플레이트(121, 131, 141) 사이의 유동 공간을 통해 이동하도록 하여 제어봉 구동장치와 원자로 헤드의 냉각을 용이하게 할 수 있다.

원자로 헤드의 상부에 구비되는 상기 원자로 상부구조물(100)은 핵연료를 교체할 때 제어봉 구동장치와 원자로 헤드를 인양하는 기능을 갖는다. 상기 하부 모듈(140)의 내부에 설치되는 제어봉 구동장치는 원자로 노심의 핵반응 속도를 조절하기 위한 제어봉을 삽입하고 인출하도록 하는 장치이다. 상기 제어봉 구동장치는 다수개의 제어봉이 삽입되고 이탈될 수 있도록 허니컴 형태의 공간이 천공되는 튜브 형태일 수 있다. 제어봉은 제어봉 구동의 내부에 삽입된 상태로 상하 방향으로 유동하면서 원자로 노심의 핵반응 속도를 조절한다. 상기 제어봉 구동장치에는 제어봉의 위치를 감지하기 위한 제어봉 위치지시센서가 구비될 수 있고, 제어봉을 구동하기 위한 동력원이 포함될 수 있다.

상기 원자로 상부구조물(100)에서 제어봉 구동장치와 관련된 작업이 요구되는 경우가 많은데, 제어봉 구동위한 동력원의 교체, 수리 및 유지 보수 작업, 제어봉 위치지시센서의 교체, 수리 및 유지 보수 작업, 제어봉 위치지시센서의 설치시 캘리브레이션(calibration) 작업 등이 이에 해당될 수 있다. 종래에는 이러한 제어봉 구동장치와 관련된 작업을 수행하기 위해 상기 냉각팬(111), 상기 리프팅 구조물(112)과 상기 에어 플레넘(113)을 차례로 분리하여 먼저 인양하고, 그 아래에 구비되는 케이블 지지유닛을 해체하여 제거한 후 상기 배플(122, 132, 142)과 상기 슈라우드 플레이트(121, 131, 141)를 분리해야 했다. 이처럼 상기 원자로 상부구조물(100)의 개별적인 구성장치를 하나하나 분해하여 분리 또는 제거를 하는 작업은, 첫째, 작업 시간과 노동력이 많이 소모되어 비효율적이고, 둘째, 구성장치를 분해하는 과정에서 구성품이 변형되거나 파손될 위험이 있으며, 셋째, 분해 과정에서의 구성품의 변형 또는 파손에 의해 제어봉 구동장치와 관련된 작업을 완료한 후 다시 조립하는 과정에서 결합이 어려운 문제가 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 상기 팬 모듈(110), 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140)을 일체로 형성하는 일체형 원자로 상부구조물(IHA, Integrated head assembly)을 활용하게 된다. 이하에서는 상기 원자로 상부구조물(100)을 인양하기 위한 인양 장치에 대해 살펴보기로 한다.

도 2 내지 도 4 를 참조하면 상기 원자로 상부구조물(100)을 인양하기 위한 상부구조물 인양 장치(200)는 상부 캐리어(210)와 하부 캐리어(220)로 구비될 수 있다. 도 2 및 도 4 를 참조하면 상기 상부 캐리어(210)는 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나의 상단에 구비되되, 상부 프레임부(211), 크레인 연결부(212), 상부 인양부(213)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 상부 프레임부(211)는 빔 구조로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 상부 프레임부(211)의 형상에 대한 실시예에 대해서는 후술하기로 한다. 상기 크레인 연결부(212)는 상기 상부 프레임부(211)의 상면에 구비되어 크레인(300)에 결합될 수 있도록 형성된다. 상기 크레인 연결부(212)는 상기 크레인(300)과 상기 상부구조물 인양 장치(200)가 와이어로 연결되는 경우에 와이어가 결합될 수 있도록 고리 형태로 형성될 수 있다. 와이어에 의해 상기 크레인(300)과 상기 상부구조물 인양 장치(200)가 연결되는 것은 일실시예에 불과하므로 다양한 체결 수단에 의해 양자가 결합될 수 있음은 물론이다.

상기 상부 인양부(213)는 상기 상부 프레임부(211)의 하면에 구비되어 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나를 상기 상부구조물 인양 장치(200)와 결합한다. 도 4 를 참조하면 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나는 상기 상부 인양부(213)에서 직접 체결되어 상기 상부 캐리어(210)와 결합될 수 있다. 이때 상기 상부 인양부(213)는 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나의 상면에서도 상기 슈라우드 플레이트(121, 131, 141)에 직접 체결되어 결합되는 것이 바람직하다. 상기 상부 인양부(213)는 상기 슈라우드 플레이트(121, 131, 141)와 결합되도록 집게 형태로 형성될 수 있고, 그 밖에 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 상부 인양부(213)가 각 모듈에 구비되는 상기 슈라우드 플레이트(121, 131, 141)에 직접 결합되어 인양하는 경우에는, 각 모듈이 상기 상부 프레임부(211)에 일체로 결합되어 각 모듈이 흔들리거나 좌우로 유동하지 않고 안정적으로 고정되는 장점이 있다.

도 2 및 도 4 를 참조하면 상기 상부 프레임부(211)는 다수개의 빔이 결합된 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 빔은 상기 상부 프레임부(211)의 하면에 구비되는 다수개의 상기 상부 인양부(213) 중 서로 다른 2개의 상기 상부 인양부(213)를 상호 연결하도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉 다수개의 상기 상부 인양부(213) 중 어느 하나의 상면에 상기 빔의 일단이 결합되고, 상기 빔의 일단이 결합된 상기 상부 인양부(213)를 제외한 나머지의 상부 인양부(213) 중 선택되는 어느 하나에 상기 빔의 타단이 결합되는 것이 바람직하다. 상기 상부 프레임부(211)를 구성하는 상기 빔은 적어도 하나 이상으로 구비되고, 각각의 상기 빔은 상호 교차하거나 나란하도록 또는 단부가 결합되도록 형성될 수 있다. 상기 상부 인양부(213)의 개수에 따라 상기 상부 프레임부(211)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 인양부(213)가 6개로 구비되는 경우에는 나란하도록 형성되는 2개의 빔과 이를 수직 방향으로 교차하도록 결합되어 형성되는 1개의 빔으로 형성될 수 있다. 또는 3개의 빔이 중앙부의 한점에서 모두 교차하도록 결합되는 예도 고려해볼 수 있고, 보조빔이 구비되는 예도 고려할 수 있다.

도 3 및 도 4 를 참조하면 상기 하부 캐리어(220)는 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나의 하단에 구비되되, 하부 프레임부(221), 하부 인양부(223)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 하부 프레임부(221)는 상기 상부 프레임부(211)와 마찬가지로 다수개의 빔이 결합된 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 하부 인양부(223)는 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나의 하단에 구비되어 지지하기 위한 것이다. 따라서 상기 하부 프레임부(221)의 평면적은 상기 상부 프레임부(211)의 평면적보다 더 크고 넓어야 상기 원자로 상부 구조물(100)의 각 모듈을 하단에서 안정적으로 지지할 수 있다. 이에 따라 상기 하부 프레임부(221)에서는 상기 상부 프레임부(211)에 비해 상대적으로 많은 개수의 빔이 활용될 수 있으며, 빔의 길이도 더 길어질 수 있다. 도 3 및 도 4 를 참조하면 상기 하부 프레임부(221)의 단부는 원통 형상으로 형성되는 상기 원자로 상부 구조물(100)의 각 모듈이 형성된 위치보다 이격되도록 연장되어 형성됨을 확인할 수 있다. 이와 같이 상기 하부 프레임부(221)가 각 모듈보다 더 큰 경우, 인양 및 운송 작업 중에 흔들리거나 유동하더라도 제품의 낙하로 인한 파손과 2차 사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 3 및 도 4 를 참조하면 상기 하부 인양부(223)는 상기 하부 프레임부(221)의 상면에 구비되어 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나를 상기 상부구조물 인양 장치(200)와 결합한다. 도 4 를 참조하면 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나는 상기 하부 인양부(223)에 직접 체결되어 상기 하부 캐리어(220)와 결합될 수 있다. 상기 하부 인양부(223)가 상기 슈라우드 플레이트(121, 131, 141)에 직접 체결되어 결합되는 것이 바람직함과 집게 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있음은 상기 상부 인양부(213)에서 설명한 바와 같다. 다만, 상기 상부 인양부(213)는 각 모듈이 유동하지 않도록 균형을 잡아주는 반면, 상기 하부 인양부(223)는 각 모듈의 유동을 방지하도록 바닥면에서 지지할 수 있도록 고정시키는 점이 상이하다.

도 4 를 참조하면 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나가 유동되지 않도록 고정시키기 위해 유동 방지 수단(230)이 구비될 수 있다. 상기 유동 방지 수단(230)은 상기 상부 캐리어(210)의 단부와 상기 하부 캐리어(220)의 단부를 연결하도록 형성될 수 있으며, 와이어로프일 수 있다. 와이어로프(wire rope)란 강철와이어를 합쳐서 꼬아 만든 줄로 강삭(鋼索)이라고도 한다. 선박이나 각종 기계의 전반에서 활용되며 특히, 운반 작업과 하역 작업에서도 활용된다. 보통 경강선재(硬鋼線材)를 원료로 하여 길게 늘인, 지름 1∼3㎜ 정도의 와이어를 결합하여 비틀어 제작할 수 있다. 일반적으로 활용되는 와이어로프는 몇 가닥의 와이어를 비틀어 만든 스트랜드를 다시 심 주위에 비틀어 형성한 스트랜디드로프이다. 그 밖에 스파이럴로프는 와이어를 몇 가닥 꼬아서 만든 스트랜드를 필요한 단면적만큼 평행하게 묶어서 그 단면이 동심원모양이 되도록 만든 것인데 이 경우 상대적으로 굵은 와이어가 사용된다. 스파이럴로프의 일종인 록코일로프는 바깥쪽에 사각형이나 Z형과 같은 다른 단면모양의 와이어를 배열하여 로프의 공극을 적게 한 것인데, 표면이 평활하고 마멸이 적으며 수밀성이 큰 장점이 있으나 유연하지 못한 단점도 있다. 그 밖에 스트랜디드로프를 다시 합쳐서 꼬아 형성한 케이블레이드로프, 스트랜디드로프를 벨트모양으로 엮은 플랫로프 등이 있다. 와이어를 비틀어 꼬는 방법에는 Z꼬임과 S꼬임이 있는데 통상적으로 Z꼬임이 많이 활용된다. 그러나 다수의 와이어로 된 로프를 만들 때는 로프에 발생하는 비틀림 작용을 경감시키기 위해 Z꼬임과 S꼬임을 조합하는 와이어로프를 형성하는 경우도 있다. 상기 상부구조물 인양 장치(200)에 고정되도록 결합되는 각 모듈은 상기 상부 인양부(213) 및 상기 하부 인양부(223)의 결합에 의해 유동되지 않도록 구비된다. 다만 노면 상태가 고르지 않은 경우 자동차에 의한 운송을 하는 등 진동이 심한 환경의 경우 상기 원자로 상부구조물(100)의 각 모듈을 안정적으로 고정하기 위한 예비 장치로 상기 유동 방지 수단(230)이 구비될 수 있다. 도 4 에서는 상기 유동 방지 수단(230)이 일측에만 구비되는 예를 도시하였으나 이는 예시에 불과하며, 상기 상부 캐리어(210)의 단부와 상기 하부 캐리어(220)의 단부를 연결하는 범위에서 다양한 부위에 구비될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

100 : 원자로 상부구조물 105 : 서포트 칼럼
110 : 팬 모듈 111 : 냉각팬
112 : 리프팅 구조물 113 : 에어 플레넘
120 : 상부 모듈 121 : 상부 슈라우드 플레이트
122 : 상부 배플
130 : 중앙부 모듈 131 : 중앙부 슈라우드 플레이트
132 : 중앙부 배플 135 : 공기 유입부
140 : 하부 모듈 141 : 하부 슈라우드 플레이트
142 : 하부 배플
200 : 상부구조물 인양 장치
210 : 상부 캐리어 211 : 상부 프레임부
212 : 크레인 연결부 213 : 상부 인양부
220 : 하부 캐리어 221 : 하부 프레임부
223 : 하부 인양부 230 : 유동 방지 수단
300 : 크레인

Claims

원자로 헤드의 상부에 설치되되 냉각팬(111), 리프팅 구조물(112), 에어 플레넘(113)이 일체로 형성되어 구비되는 팬 모듈(110); 및
상하가 개방되도록 원통형으로 형성되는 슈라우드 플레이트(121, 131, 141)와, 공기의 유로를 형성하기 위해 상기 슈라우드 플레이트(121, 131, 141)의 내주면을 따라 소정 간격으로 이격되도록 고정되어 형성되는 배플(122, 132, 142)과, 일단이 상기 상부 모듈(120)의 상단에 결합되고 타단이 상기 하부 모듈(140)의 하단에 결합되도록 수직 방향으로 형성되는 서포트 칼럼(105)을 포함하는 상부 모듈(120), 중앙부 모듈(130), 하부 모듈(140);
을 포함하는 일체형 원자로 상부 구조물(100)을 인양하기 위해,
상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나의 상단에 구비되는 상부 캐리어(210)와 하단에 구비되는 하부 캐리어(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 상부 구조물의 인양 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 상부 캐리어(210)는,
빔 구조로 형성되는 상부 프레임부(211);
상기 상부 프레임부(211)의 상면에 구비되되 크레인(300)에 결합되도록 형성되는 크레인 연결부(212); 및
상기 상부 프레임부(211)의 하면에 구비되되 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나의 상면에 결합되도록 적어도 하나 이상으로 형성되는 상부 인양부(213);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 상부 구조물의 인양 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 하부 캐리어(220)는,
빔 구조로 형성되는 하부 프레임부(221);
상기 하부 프레임부(221)의 상면에 구비되되 상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나의 하면에 결합되도록 적어도 하나 이상으로 형성되는 하부 인양부(223);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 상부 구조물의 인양 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 상부 모듈(120), 상기 중앙부 모듈(130), 상기 하부 모듈(140) 중 선택되는 어느 하나가 유동되지 않도록 고정시키기 위해,
상기 인양 장치에는 상기 상부 캐리어(210)의 단부와 상기 하부 캐리어(220)의 단부를 연결하도록 유동 방지 수단(230)이 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 상부 구조물의 인양 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 하부 프레임부(221)의 평면적은 상기 상부 프레임부(211)의 평면적보다 큰 것을 특징으로 하는 일체형 원자로 상부 구조물의 인양 장치.