KR20120049660A - An abrasive blasting apparatus for decontaminating the inner surface of contaminated bundle tubes in steam generator - Google Patents

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KR20120049660A
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한국원자력연구원
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Abstract

PURPOSE: An abrasive spraying apparatus for decontaminating an inner surface of a contaminated tube bundle of a steam generator is provided to efficiently remove contaminated radionuclides from an inconel tube. CONSTITUTION: A spraying nozzle(11) sprays abrasive to the inner surface of an inconel tube. A protection room(12) induces the abrasive after the inner side of the inconel tube is decontaminated. A cyclone(13) generates negative pressure to move the abrasive to the protection room. A storage tank(15) reuses the abrasive after the abrasive collected by the cyclone is stored. A dust collector(16) collects and removes inconel dust and abrasive dust. A control plate(17) controls the operation of an apparatus.

Description

증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치{An abrasive blasting apparatus for decontaminating the inner surface of contaminated bundle tubes in steam generator}An abrasive blasting apparatus for decontaminating the inner surface of contaminated bundle tubes in steam generator}

본 발명은, 원자력발전소에서 가동되는 증기발생기에 있어서 인코넬튜브 다발의 내부표면의 방사성 핵종을 제거할 수 있는 제염장치에 관한 것으로, 더 상세하게는, 인코넬튜브의 내부표면을 제염하기 위해 인코넬튜브의 오염특성에 적합한 연마분사장치를 제공하는 것에 관한 것이다. The present invention relates to a decontamination apparatus capable of removing radionuclides from the inner surface of a bundle of Inconel tubes in a steam generator operating in a nuclear power plant. More particularly, the present invention relates to a decontamination apparatus of an Inconel tube for decontaminating the inner surface of an Inconel tube. The present invention relates to providing an abrasive spray suitable for contamination characteristics.

일반적으로, 원자력발전소에서는, 증기발생기를 장기간 가동함으로 인해 증기발생기를 구성하고 있는 인코넬튜브 다발의 내부표면이 코발트, 세슘 등으로 오염되게 되며, 따라서 증기발생기 해체시 오염된 인코넬튜브 다발로 인해 상당량의 방사성 금속폐기물 발생이 예측된다. In general, in a nuclear power plant, the inner surface of a bundle of inconel tubes constituting the steam generator is contaminated with cobalt, cesium, etc. due to long-term operation of the steam generator. Radioactive metal waste generation is foreseen.

그러므로 이와 같은 금속폐기물 발생량을 감용시키기 위해, 인코넬튜브 다발의 내부표면의 방사성 핵종을 제거할 수 있는 제염장치의 개발이 요구되어, 이에 대한 연구가 현재까지 활발하게 진행되고 있다. Therefore, in order to reduce such metal waste generation amount, development of a decontamination apparatus capable of removing radionuclides from the inner surface of the Inconel tube bundle is required, and research on this has been actively conducted.

상기한 바와 같은 종래의 제염장치의 예로서는, 예를 들면, 한국 등록특허 제10-0548640호(2006.01.25. 등록)에 개시된 바와 같은 "전해액 재활용이 가능한 중성염 전해연마 방식의 방사능 오염 금속 제염장치"가 있다. As an example of the conventional decontamination apparatus as described above, for example, as described in Korean Patent No. 10-0548640 (registered on January 25, 2006), the radioactive contamination metal decontamination apparatus of the neutral salt electropolishing method capable of electrolytic solution recycling. "There is.

더 상세하게는, 상기한 등록특허 제10-0548640호의 "전해액 재활용이 가능한 중성염 전해연마 방식의 방사능 오염 금속 제염장치"는, 전해액을 임시보관하는 제 1 전해액 보관조, 상기 제 1 전해액 보관조로부터 전해액을 공급받아 방사능 오염물을 중성염으로 전해 연마하여 제염처리하는 전해연마조, 상기 전해연마조에 전원을 공급하는 전원공급부, 상기 전해연마조에서 제염 처리를 거친 전해액을 임시 보관하는 슬러지 보관부, 상기 슬러지 보관부로부터 공급된 전해액으로부터 크롬 이온을 침전시켜 제거하는 크롬 이온 제거부, 상기 전해액으로부터 크롬 이온을 포함하는 중금속 성분이 침전된 슬러지를 분리하는 슬러지 분리부 및 상기 중금속 슬러지가 분리된 전해액을 상기 제 1 전해액 보관조로 공급하는 제 2 전해액 보관조를 포함하여 구성된다. More specifically, the above-mentioned "neutral salt electropolishing method radioactive contamination metal decontamination apparatus of the electrolytic solution recycling" of the Patent No. 10-0548640, the first electrolyte storage tank for temporarily storing the electrolyte, the first electrolyte storage tank An electrolytic polishing bath for receiving electrolytic solution from electrolytic polishing and electropolishing radioactive contaminants with neutral salt, a power supply unit for supplying power to the electrolytic polishing bath, a sludge storage unit for temporarily storing the electrolytic solution subjected to decontamination in the electrolytic polishing bath, A chromium ion removal unit for precipitating and removing chromium ions from an electrolyte solution supplied from the sludge storage unit, a sludge separation unit for separating sludge in which heavy metal components including chromium ions are deposited from the electrolyte solution, and an electrolyte solution in which the heavy metal sludge is separated It is comprised including the 2nd electrolyte storage tank supplied to the said 1st electrolyte storage tank.

즉, 상기한 바와 같은 등록특허 제10-0548640호의 제염장치에 따르면, 종래의 중성염 전해연마를 이용한 제염장치의 단점을 해결하여, 제염처리를 거친 전해액에 이온 상태로 존재하는 크롬 이온을 제거한 후 침전된 슬러지를 전해액으로부터 분리함으로써 전해액을 연속적으로 재활용할 수 있도록 하는 동시에, 전해연마조로 전해액을 연속적으로 투입하고 오버플로우되는 전해액을 순환시켜 슬러지를 제거한 후 다시 전해연마조로 투입하도록 함으로써 제염공정이 연속적으로 이루어질 수 있도록 하고, 또한, 전해액의 연속적 순환에 의해 자연 공냉방식으로 냉각되도록 함으로써 별도의 냉각장치와 냉각용 순환배관이 요구되지 않아 간단한 구조를 가지는 중성염 전해연마 방식의 방사능 오염 금속 제염장치가 제공된다. That is, according to the decontamination apparatus of Patent No. 10-0548640 as described above, after solving the disadvantages of the decontamination apparatus using a conventional neutral salt electrolytic polishing, after removing the chromium ions present in the ionic state in the electrolytic solution subjected to decontamination treatment The decontamination process is continuously carried out by separating the sludge from the electrolyte so that the electrolyte can be continuously recycled, and the electrolyte is continuously introduced into the electrolytic polishing bath, the overflowing electrolyte is circulated to remove the sludge, and then the electrolytic polishing bath is added again. In addition, by the continuous circulation of the electrolyte to be cooled by the natural air cooling method by a separate cooling device and a cooling circulation pipe is not required, the neutral salt electropolishing method of the radioactive contamination metal decontamination apparatus having a simple structure Is provided.

따라서 상기한 바와 같은 등록특허 제10-0548640호의 제염장치에 따르면, 전해액을 연속적으로 재활용할 수 있도록 하여 전해액 재활용이 가능하고, 구성이 간단하여 원가가 절감되는 효과가 있다. Therefore, according to the decontamination apparatus of Patent No. 10-0548640 as described above, the electrolyte can be recycled by continuously recycling the electrolyte, and the configuration is simple and the cost is reduced.

또한, 상기한 바와 같은 종래기술의 다른 예로서, 예를 들면, 한국 등록특허 제10-0571564호(2006.04.10. 등록)에 개시된 바와 같은 "고압을 이용한 방사능 물질의 제염 및 집진장치"가 있다. In addition, as another example of the prior art as described above, there is, for example, "decontamination and dust collector of radioactive material using high pressure" as disclosed in Korean Patent No. 10-0571564 (registered on April 10, 2006). .

더 상세하게는, 상기한 등록특허 제10-0548640호의 "고압을 이용한 방사능 물질의 제염 및 집진장치"는, 방사능 물질에 오염된 설비, 건축물, 장비 및 건축물 내벽, 바닥, 천정 등의 표면에 묻은 방사능을 신속하고 효율적으로 제거하기 위한 것으로, 중탄산나트륨 또는 드라이아이스를 공기와 혼합하여 압축한 뒤 고압라인을 통해 공급하는 고압발생수단과, 제염표면을 향해 상기 고압발생수단의 가스가 분사되고 타측으로 흡입되는 제염헤드와, 입력측이 상기 제염헤드의 흡입라인에 연결되는 진공펌프와, 상기 진공펌프의 출력측이 내부까지 연장되고 내부에 물이 채워지는 집진장치와, 상기 집진장치의 상부에 연결되어 상기 집진장치 내의 공기를 제습하기 위한 제습기와, 제습된 공기를 여과하기 위한 공기여과장치와, 상기 집진장치의 하부에 연결되어 상기 집진장치 내에 침전된 물질을 분리하기 위한 원심분리기와, 상기 원심분리기에 의해 분리된 액체를 보관하기 위한 임시탱크 및 일측이 상기 임시탱크에 연결된 액체여과장치를 포함하여 구성되어 있다. More specifically, the above-mentioned Patent No. 10-0548640, "Decontamination and dust collection device of radioactive material using high pressure", the surface, such as equipment, buildings, equipment and inner walls, floors, ceilings and the like contaminated with radioactive material In order to remove the radioactivity quickly and efficiently, the high pressure generating means for supplying compressed air after mixing and mixing sodium bicarbonate or dry ice, and the gas of the high pressure generating means is injected toward the decontamination surface and the other side A decontamination head to be suctioned, a vacuum pump having an input side connected to a suction line of the decontamination head, a dust collecting device having an output side of the vacuum pump extending inside and filled with water, and connected to an upper portion of the dust collecting device, A dehumidifier for dehumidifying the air in the dust collector, an air filter for filtering the dehumidified air, and a lower part of the dust collector. And a centrifugal separator for separating the precipitated material in the dust collecting apparatus, the temporary storage tank for the separated liquid by a centrifugal separator, and one side is configured to include a liquid filtering device coupled to the temporary tank.

따라서 상기한 등록특허 제10-0548640호의 제염 및 집진장치에 따르면, 드라이아이스 또는 중탄산나트륨을 분사하는 이른바 '고압제염'과 같은 종래의 제염방법은, 오염된 에폭시의 제거성능은 안정되는 반면, 비산되는 물질에 의해 오히려 방사능을 확산시키는 결과를 초래하였으므로, 이를 방지하기 위해, 공기필터가 채택된 집진장치를 사용하면 폐기물의 입자가 굵어 필터를 더 자주 교체하게 되고, 오염된 폐필터의 양이 증가하는 부작용이 있었던 종래의 문제점을 해결하여, 종래의 집진시설보다 폐기물 발생량이 극히 적고, 별도의 폐기시설이 없는 장소에서도 제염작업이 가능한 고압을 이용한 표면 방사능 물질의 제염 및 집진장치가 제공된다. Therefore, according to the decontamination and dust collector of the Patent No. 10-0548640, the conventional decontamination method such as so-called 'high pressure decontamination' spraying dry ice or sodium bicarbonate, while the removal performance of the contaminated epoxy is stabilized, but scattered To prevent this, the use of a dust collector equipped with an air filter will result in coarse particles of the waste, so that the filter is replaced more frequently, and the amount of contaminated waste filter is increased. In order to solve the conventional problems of side effects, the amount of waste generated is much smaller than that of conventional dust collection facilities, and a decontamination and dust collecting apparatus for surface radioactive material using high pressure which can be decontaminated even in a place without a separate disposal facility is provided.

아울러, 상기한 바와 같은 종래기술의 또 다른 예로서는, 예를 들면, 한국 등록특허 제10-0583142호(2006.05.17. 등록)에 개시된 바와 같은 "증기발생기 수실의 방사능 오염물질 제거용 물리적 제염기기"가 있다. In addition, as another example of the prior art as described above, for example, "Physical decontamination apparatus for removing radioactive contaminants in the steam generator chamber" as disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0583142 (registered May 17, 2006) There is.

더 상세하게는, 상기한 등록특허 제10-0583142호의 "증기발생기 수실의 방사능 오염물질 제거용 물리적 제염기기"는, 압축공기를 제공하는 압축 공기 제공부와, 상기 압축 공기 제공부에 일단이 호스로 연결되고, 타단에는 오염물질 제거용 분사 호스가 연결된 동시에, 상기 압축공기에 드라이 아이스 펠렛을 혼합하여 상기 분사 호스로 배출하는 드라이 아이스 제공부와, 상기 분사 호스에 의해 비산되는 오염물질을 흡입하여 포집할 수 있도록 일측에 흡입 호스가 장착된 먼지 흡입부와, 상기 먼지 흡입부에 호스로 연결되어 상기 먼지 흡입부로부터의 먼지를 필터링하는 먼지 수집부를 포함하여 구성되어 있다. More specifically, the "Physical decontamination apparatus for removing radioactive contaminants in the steam generator chamber" of the Patent No. 10-0583142 is a compressed air providing unit for providing compressed air, and one end of the compressed air providing unit In addition, the other end is connected to the injection hose for removing contaminants, and the dry ice providing unit for mixing the dry ice pellets into the compressed air and discharged to the injection hose, and by sucking the pollutants scattered by the injection hose It comprises a dust suction unit equipped with a suction hose on one side to collect, and a dust collector connected to the dust suction unit by a hose to filter the dust from the dust suction unit.

따라서 상기한 등록특허 제10-0583142호의 제염기기에 따르면, 종래 가장 널리 이용되고 있는 물세척과 스팀세척은, 세척 효율은 우수하나 오염 물질의 포집이 어렵고, 또한, 작업자의 피폭량도 증가시키는 문제점을 극복하여, 고방사화된 설비를 저비용 고효율로 세척하고, 오염물질을 포집하며, 방사능 피폭량도 줄일 수 있는 증기발생기 수실의 방사능 오염물질 제거용 물리적 제염기기가 제공된다. Therefore, according to the decontamination apparatus of Patent No. 10-0583142, water washing and steam washing, which are widely used in the related art, are excellent in cleaning efficiency but difficult to collect pollutants, and also increase the exposure of workers. Overcoming, there is provided a physical decontamination apparatus for removing radioactive contaminants in a steam generator chamber that can clean highly radiated equipment at low cost and high efficiency, capture contaminants, and reduce radiation exposure.

또한, 상기한 바와 같은 종래기술의 또 다른 예로, 예를 들면, 한국 등록특허 제10-0357229호(2002.10.05. 등록)에 개시된 바와 같은 "원자력 발전소의 증기발생기용 수실 제염장치"가 있다. In addition, as another example of the prior art as described above, there is, for example, "water chamber decontamination apparatus for a steam generator of a nuclear power plant" as disclosed in Korean Patent No. 10-0357229 (registered on October 5, 2002).

더 상세하게는, 상기한 등록특허 제10-0583142호의 "원자력 발전소의 증기발생기용 수실 제염장치"는, 일정한 폭의 가이드홈을 가지며 가이드레일을 겸하는 평판형의 베이스 플레이트와, 상기 가이드홈을 따라 수평이동이 가능하게 설치되며 그 상하단에 각각 살수수단인 상하부노즐과 이동수단인 상하부롤러를 구비하는 노즐본체와, 상기 베이스 플레이트의 후단부에 설치되어 노즐본체와 피스톤로드로 연결됨으로써 노즐본체의 수평이동시 구동원 역할을 하는 에어 실린더 및 상기 노즐본체와 급수호스로 연결되어 고압의 물을 급수하는 워터펌프를 포함하여 구성된다. More specifically, the above-described Patent No. 10-0583142, "Water chamber decontamination apparatus for a steam generator of a nuclear power plant," has a guide groove having a constant width and serves as a guide rail and a flat base plate along the guide groove. It is installed to move horizontally and has a nozzle body having upper and lower nozzles, which are spraying means and upper and lower rollers, respectively, which are installed at the upper and lower ends thereof, and are connected to the nozzle body and the piston rod at the rear end of the base plate, so that the nozzle body is horizontal. It comprises an air cylinder that serves as a driving source during movement and a water pump connected to the nozzle body and a water supply hose to supply water of high pressure.

따라서 상기한 바와 같이 구성된 증기발생기용 수실 제염장치에 따르면, 종래의 방법은 1명의 작업자가 증기발생기의 입구측 및 출구측의 핫/콜드 레그(Hot/Cold Leg)까지 작업시 약 35mRem의 피폭(납조끼 착용시)으로 다른 작업공정에 지장을 주고, 고방사선 구역인 관계로 장시간 제염을 실시하기가 어려워 확실한 제염효과를 기대할 수 없으며, 작업자가 직접 살수하는 관계로 수실 내부의 전 지역을 균일하게 제염하기 어려웠고, 또한, 제염을 실시하지 않을 경우에는 필요 이상의 과피폭이 우려되고, 붕산수와 순수 약 100ℓ로는 살수량이 적기 때문에 제염효과가 미미한 문제점을 해결하여, 증기발생기의 수실 내부를 자동으로 제염할 수 있는 제염장치를 제공하여 방사선 피폭량의 저감 및 고방사선 구역에서의 작업기피 현상을 해소하고, 인력절감 및 기술 경쟁력을 향상시킬 수 있다. Therefore, according to the steam generator decontamination apparatus configured as described above, the conventional method has an exposure of about 35 mRem when one worker is working to the hot / cold leg at the inlet and outlet of the steam generator. It is difficult to carry out decontamination for a long time because it is a high radiation area, and it is difficult to expect a decontamination effect. It was difficult to decontaminate it. Also, if decontamination is not carried out, overexposure is necessary. If the amount of water used is less than 100 liters of boric acid and pure water, the decontamination effect is insignificant. Provides a decontamination device that can be used to reduce radiation exposure and avoid work avoidance in high-radiation areas. It can improve competitiveness.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 제염장치들은, 중탄산나트륨 또는 드라이아이스를 공기와 혼합하여 압축한 뒤 고압라인을 통해 공급하거나, 또는, 압축공기에 드라이 아이스 펠렛을 혼합하여 분사호스로 배출하거나, 또는, 고압의 물을 살수하는 방식을 이용하므로, 결국, 종래의 고압제염법과 마찬가지의 문제가 있는 것이었다. However, the conventional decontamination apparatus as described above, the mixture of sodium bicarbonate or dry ice and compressed and supplied through a high pressure line, or by mixing dry ice pellets in the compressed air and discharged to the injection hose, or Since the method of spraying water of high pressure was used, there existed a problem similar to the conventional high pressure decontamination method eventually.

또한, 원자력발전소에서 가동되는 증기발생기에 있어서 인코넬튜브 다발의 내부표면의 방사성 핵종을 효과적으로 제거할 수 있도록, 인코넬튜브의 오염특성에 적합한 인코넬튜브의 내부표면의 제염장치나 연마분사장치를 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 인코넬튜브 내부표면의 제염장치 및 인코넬튜브의 오염특성에 적합한 연마분사장치는 제공되지 못하고 있는 실정이다. In addition, in order to effectively remove radionuclides on the inner surface of the Inconel tube bundle in a steam generator operating in a nuclear power plant, it is necessary to provide a decontamination apparatus or a spraying device on the inner surface of the Inconel tube suitable for the contamination characteristics of the Inconel tube. Preferably, however, there has not yet been provided a decontamination apparatus for the inner surface of the Inconel tube that satisfies all such requirements, and a polishing spray suitable for the contaminant characteristics of the Inconel tube.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 인코넬튜브 다발의 내부표면의 방사성 핵종을 제거할 수 있는 제염장치에 있어서, 인코넬튜브의 오염특성에 적합한 연마분사장치를 제공하고자 하는 것이다. The present invention seeks to solve the problems of the prior art as described above, and therefore an object of the present invention is to provide a decontamination apparatus capable of removing radionuclides on the inner surface of an Inconel tube bundle, which is suitable for the contamination characteristics of the Inconel tube. It is to provide the abrasive spray value.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치에 있어서, 인코넬튜브 내부표면을 제염하기 위해 상기 인코넬튜브 내부표면에 연마제를 분사하는 분사노즐(blasting nozzle)과, 상기 분사노즐에서 분사된 상기 연마제가 상기 인코넬튜브 내부를 제염한 후 상기 연마제를 유도하기 위한 보호실(protection room)과, 제염 후의 상기 연마제가 상기 보호실로 이동하도록 부압을 발생시키기 위한 사이클론(cyclone)과, 상기 사이클론에 설치된 사이클론 팬(cyclone pan)과, 상기 사이클론을 통해 포집된 상기 연마제를 저장한 후 재사용하기 위한 저장탱크(storage tank)와, 인코넬 분진 및 연마제 분진(abrasive dust)을 포집하여 제거하기 위한 집진기(dust collector) 및 상기 장치 전체의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연마분사장치가 제공된다. In order to achieve the object as described above, according to the present invention, in the abrasive spray device for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle, injecting an abrasive on the inner surface of the Inconel tube to decontaminate the inner surface of the Inconel tube A spray nozzle, a protection room for guiding the abrasive after the abrasive sprayed from the jet nozzle decontaminates the interior of the Inconel tube, and a negative pressure to move the abrasive after decontamination to the protective chamber. Cyclone for generating, a cyclone pan installed in the cyclone, a storage tank for storing and reusing the abrasive collected through the cyclone, inconel dust and abrasive dust ( controlling the operation of the dust collector and the apparatus as a whole to collect and remove abrasive dust The abrasive-jet apparatus including a control unit, characterized in that configured is provided.

여기서, 상기 제염은, 상기 분사노즐에서 발사된 상기 연마제에 의해 오염된 인코넬튜브의 내부표면이 식각되어 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 한다. Here, the decontamination is characterized in that the inner surface of the Inconel tube contaminated by the abrasive fired from the injection nozzle is formed to be etched.

또한, 상기 연마제는, 상기 인코넬튜브 내부를 제염한 후 상기 보호실 내의 뒷벽에 부딪혀 바닥에 떨어지게 되고, 이때, 상기 사이클론 팬의 가동에 의해 부압이 발생하여 상기 보호실로부터 상기 사이클론을 통해 상기 저장탱크에 포집된 후 재사용되는 것을 특징으로 한다. In addition, the abrasive, after decontaminating the inside of the Inconel tube hits the back wall in the protective chamber and falls to the bottom, at this time, the negative pressure is generated by the operation of the cyclone fan is collected from the protective chamber to the storage tank through the cyclone After being reused.

아울러, 상기 집진기는, 제염과정에서 발생한 인코넬 분진 및 미세 연마제 분진을 포집하여 제거하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the dust collector is characterized in that it is configured to collect and remove the Inconel dust and fine abrasive dust generated during the decontamination process.

더욱이, 상기 증기발생기의 인코넬튜브 다발은 약 3,400 개의 인코넬 튜브로 구성되며, 각 인코넬 튜브는 U자형으로 구부러져 있고, 길이는 약 20m인 것을 특징으로 한다. Furthermore, the Inconel tube bundle of the steam generator is composed of about 3,400 Inconel tubes, each Inconel tube is bent in a U-shaped, characterized in that the length is about 20m.

또한, 상기 연마제는, 알루미나(Alumina) 또는 실리콘 카바이드(Silicon carbide)를 사용하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the abrasive is characterized in that configured to use alumina (Alumina) or silicon carbide (Silicon carbide).

아울러, 상기 인코넬튜브는, 로 인코넬튜브(raw inconel tube), 또는, 장기간 방사능으로 오염되고 산화된 실제 인코넬튜브를 재현하기 위해 상기 로 인코넬튜브를 EDTA 용액이 채워진 오토클레이브(autoclave)에 담그고 270°C에서 72시간 동안 산화시켜 제조한 산화 인코넬튜브(oxidized inconel tube)인 것을 특징으로 한다. In addition, the Inconel tube, or raw inconel tube (raw inconel tube), or to immerse the raw inconel tube in an EDTA solution-filled autoclave to reproduce the actual inconel tube oxidized by prolonged radiation and 270 ° It is characterized in that the oxidized inconel tube (oxidized inconel tube) prepared by oxidizing for 72 hours at C.

또한, 상기 장치는, 상기 인코넬튜브의 오염 정도에 따라 상기 연마제의 분사거리를 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the apparatus is characterized in that configured to adjust the spraying distance of the abrasive according to the degree of contamination of the Inconel tube.

또, 상기 장치는, 상기 인코넬튜브의 오염 정도에 따라 상기 연마제의 분사시간을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the apparatus is characterized in that configured to adjust the injection time of the abrasive according to the degree of contamination of the Inconel tube.

아울러, 상기 연마분사장치 내의 발생기압은 5~10기압인 것을 특징으로 한다. In addition, the generated air pressure in the abrasive spray device is characterized in that 5 to 10 atm.

또한, 본 발명에 따르면, 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 제염방법에 있어서, 상기한 연마분사장치를 사용하고, 연마제로서 알루미나(Alumina) #80을 사용하여 상기 증기발생기 오염튜브다발의 내부표면을 제염하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 제염방법이 제공된다. Further, according to the present invention, in the decontamination method for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle, using the above-described abrasive spray value and using alumina # 80 as the abrasive, Provided is a decontamination method for decontaminating an inner surface of a bundle of steam generator contaminated tubes, characterized by performing an operation for decontaminating the inner surface.

더욱이, 본 발명에 따르면, 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 제염방법에 있어서, 상기한 연마분사장치를 사용하고, 연마제로서 실리콘 카바이드(Silicon carbide) #80을 사용하여 상기 증기발생기 오염튜브다발의 내부표면을 제염하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 제염방법이 제공된다. Further, according to the present invention, in the decontamination method for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle, the steam generator contaminated tube is used by using the above-described abrasive spraying device and using silicon carbide # 80 as an abrasive. A decontamination method is provided for decontaminating a steam generator contaminated tube bundle inner surface, characterized in that to perform decontamination of the inner surface of the bundle.

여기서, 상기 방법들은, 분사거리 1m당 산화 인코넬튜브의 무게손실이 32.8% 감소하는 것을 특징으로 한다. Here, the methods, characterized in that the weight loss of the Inconel oxide tube per injection distance is reduced by 32.8%.

아울러, 상기 방법들은, 분사시간이 3배 증가할 때 무게손실은 약 2.8배 증가하는 것을 특징으로 한다. In addition, the methods are characterized in that the weight loss increases about 2.8 times when the injection time is increased three times.

또한, 상기 방법들은, 연마제로서 실리콘 카바이드에 의한 산화 인코넬튜브의 내부표면의 무게손실이 알루미나에 의한 것보다 32.3% 증가하는 것을 특징으로 한다. In addition, the above methods are characterized in that the weight loss of the inner surface of the oxide inconel tube by the silicon carbide as the abrasive is increased by 32.3% than that by the alumina.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 분사노즐(blasting nozzle), 보호실(protection room), 사이클론(cyclone), 사이클론 팬(cyclone pan), 저장탱크(storage tank), 집진기(dust collector)를 포함하여 구성된 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치가 제공된다. As described above, according to the present invention, the present invention includes a spraying nozzle, a protection room, a cyclone, a cyclone pan, a storage tank, and a dust collector. A polishing spray apparatus for decontaminating the constructed steam generator contaminated tube bundle inner surface is provided.

즉, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같은 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치에 의해, 오염된 인코넬튜브의 내부표면이 노즐에서 분사된 연마제에 의해 식각되며, 연마제는 인코넬튜브 내부를 제염한 후 보호실의 내벽에 부딪혀 바닥에 떨어지고, 사이클론 팬의 가동에 의해 부압이 발생하여 보호실로부터 사이클론을 통해 저장탱크에 포집된 후 재사용되며, 인코넬 분진은 집진기에 포집된 후 제거된다. That is, according to the present invention, the inner surface of the contaminated Inconel tube is etched by the abrasive injected from the nozzle by the abrasive spray device for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle as described above, and the abrasive is an Inconel tube. After decontaminating the interior, it hits the inner wall of the protection room and falls to the floor.Negative pressure is generated by the operation of the cyclone fan, which is collected from the protection room through the cyclone and collected in the storage tank for reuse.Inconel dust is collected in the dust collector and then removed.

따라서 본 발명에 따르면, 인코넬 튜브의 오염특성에 적합하여 효과적으로 인코넬튜브 내부의 오염핵종을 제거할 수 있는 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치를 제공할 수 있다. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an abrasive spraying apparatus for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle, which is suitable for the contaminant characteristic of the Inconel tube, which can effectively remove contaminating nuclides inside the Inconel tube.

도 1은 본 발명에 따른 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 1a는 그 사시도이고, 도 1b는 보호실의 구성을 구체적으로 나타내는 부분 확대도이며, 도 1c는 도 1a의 측면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치의 설계도이다.
도 3은 한국 고리발전소에서 가동되고 있는 증기발생기의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치를 이용하여 인코넬튜브 내부를 제염하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 연마분사실험을 위해 사용된 연마제로서 알루미나(Alumina) #80과 실리콘 카바이드(Silicon carbide) #80을 나타내는 도면이다.
도 6은 산화 인코넬튜브에 대한 연마분사 제염 전, 후의 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 분사거리에 대한 로 인코넬튜브 내부의 무게손실을 나타내는 도면이다.
도 8은 분사거리에 대한 산화 인코넬튜브 내부의 무게손실을 나타내는 도면이다.
도 9는 분사시간에 대한 로 인코넬튜브 내부의 무게손실을 나타내는 도면이다.
도 10은 분사시간에 대한 산화 인코넬튜브 내부의 무게손실을 나타내는 도면이다.
도 11은 분사거리에 대한 알루미나와 실리콘 카바이드에 의한 산화 인코넬튜브 내부의 무게손실을 나타내고 도면이다.
1 is a view schematically showing the overall configuration of the abrasive spray device for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle according to the present invention, Figure 1a is a perspective view, Figure 1b is a partial enlarged detail showing the configuration of the protective chamber 1C is a side view of FIG. 1A.
FIG. 2 is a design diagram of an abrasive spraying apparatus for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle according to the present invention shown in FIG. 1.
3 is a diagram schematically showing the configuration of a steam generator operating in a Korean ring power plant.
Figure 4 is a view showing the decontamination of the interior of the Inconel tube using the abrasive spraying device for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle according to the present invention.
FIG. 5 shows alumina # 80 and silicon carbide # 80 as abrasives used for abrasive spray experiments.
6 is a view showing a state before and after abrasive spray decontamination of an inconel oxide tube.
7 is a diagram showing the weight loss inside the furnace inconel tube with respect to the injection distance.
8 is a view showing the weight loss inside the oxide inconel tube with respect to the injection distance.
9 is a view showing the weight loss inside the furnace inconel tube with respect to the injection time.
10 is a view showing the weight loss inside the oxide inconel tube with respect to the injection time.
11 is a diagram showing the weight loss inside the oxide inconel tube by alumina and silicon carbide for the injection distance.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치의 상세한 내용에 대하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the abrasive injection device for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle according to the present invention.

여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시 예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시 예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다. Here, it should be noted that the contents described below are only one embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited only to the contents of the embodiments described below.

즉, 이하에 설명하는 본 발명의 실시 예에 있어서, 증기발생기의 인코넬튜브 다발은 약 3,400 개의 인코넬튜브로 구성되며, 각각의 인코넬 튜브는 U자형으로 구부러져 있고, 길이는 약 20m이다. That is, in the embodiment of the present invention described below, the Inconel tube bundle of the steam generator is composed of about 3,400 inconel tubes, each inconel tube is bent in a U-shape, the length is about 20m.

또한, 본 발명은, 이하에 설명하는 본 발명의 실시 예에서 후술하는 바와 같이 하여, 인코넬튜브의 내부표면을 제염하기 위해 인코넬튜브의 오염특성에 적합한 연마분사장치를 설계, 제작하고, 각 제염실험 파라미터가 제염효율에 미치는 영향을 분석하였다. In addition, the present invention, as described below in the embodiments of the present invention described below, in order to decontaminate the inner surface of the Inconel tube, to design and fabricate the abrasive spray device suitable for the contamination characteristics of the Inconel tube, each decontamination experiment The effect of parameters on decontamination efficiency was analyzed.

이를 위해, 본 발명에 따른 연마분사장치는, 분사노즐(blasting nozzle), 보호실(protection room), 사이클론(cyclone), 사이클론 팬(cyclone pan), 저장탱크(abrasive storage tank), 집진기(dust collector)를 포함하여 구성되고, 또한, 연마분사장치의 제거효율과 관련된 주요 파라미터는, 노즐로부터의 거리, 분사시간, 연마제 종류, 분사압력 등이다. To this end, the abrasive spray device according to the present invention is a spray nozzle, a protection room, a cyclone, a cyclone pan, an abrasive storage tank, a dust collector. In addition, the main parameters related to the removal efficiency of the abrasive injection device are distance from the nozzle, injection time, abrasive type, injection pressure and the like.

아울러, 본 발명은, 최대 제거효율을 확보하기 위해, 실험을 통해 각 파라미터가 튜브다발 내부에 오염된 방사성 핵종의 제거효율에 미치는 영향을 분석하였다. In addition, the present invention, in order to secure the maximum removal efficiency, through the experiment analyzed the effect of each parameter on the removal efficiency of the radionuclide contaminated inside the tube bundle.

실험결과, 노즐로부터의 분사거리가 길수록, 로 인코넬튜브(raw inconel tube)와 산화 인코넬튜브(oxidized inconel tube)의 무게손실은 감소하였다. As a result, the longer the injection distance from the nozzle, the lower the weight loss of the raw inconel tube and the oxidized inconel tube.

즉, 산화 인코넬튜브의 경우, 1m당 약 32.8%의 무게 손실의 감소를 보였고, 분사시간이 길수록 내부표면의 무게손실은 커졌다. That is, in the case of Inconel oxide, the weight loss was reduced by about 32.8% per 1m, and the longer the injection time, the greater the weight loss on the inner surface.

여기서, 더 상세하게는, 분사시간이 3배 증가할 때 무게손실은 약 2.8배 증가하였으며, 3분의 분사시간 동안 산화 인코넬튜브의 평균 무게손실은 로 인코넬튜브보다 약 35% 감소하였다. More specifically, the weight loss increased by about 2.8 times when the injection time was increased three times, and the average weight loss of the inconel oxide tube was reduced by about 35% compared to the low inconel tube during the three minutes injection time.

이는 산화 인코넬튜브의 내부 표면에 산화막이 형성되었기 때문으로 추정할 수 있으며, 아울러, 분사제로 실리콘 카바이드(silicon carbide)에 의한 산화 인코넬튜브의 내부표면의 무게손실은 알루미나(alumina)에 의한 것보다 약 32.3% 증가함을 나타내었다. This is presumed to be due to the formation of an oxide film on the inner surface of the inconel oxide tube, and the weight loss of the inner surface of the oxide inconel tube by silicon carbide as a propellant is about less than that caused by alumina. 32.3% increase.

따라서 연마제로서 실리콘 카바이드를 사용하는 것이 좀 더 효과적인 것을 알 수 있다. Therefore, it can be seen that it is more effective to use silicon carbide as an abrasive.

계속해서, 도면을 참조하여, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치의 상세한 구성에 대하여 설명한다. Subsequently, with reference to the drawings, the detailed configuration of the abrasive spray device for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle according to the present invention as described above will be described.

먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명에 따른 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내고 있다. First, referring to FIG. 1, FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an abrasive spray apparatus for decontaminating the inner surface of a bundle of steam generator contaminated tubes.

또한, 도 2를 참조하면, 도 2는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치의 설계도이다. In addition, referring to FIG. 2, FIG. 2 is a design diagram of an abrasive spray device for decontaminating the inner surface of the bundle of steam generator contaminated tubes according to the present invention shown in FIG.

즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치(10)는, 인코넬튜브(19) 내부표면을 제염하기 위해 인코넬튜브(19) 내부표면에 연마제를 분사하는 분사노즐(blasting nozzle)(11), 상기 노즐에서 분사된 연마제가 상기 인코넬튜브 내부를 제염한 후 상기 연마제를 유도하기 위한 보호실(protection room)(12), 제염 후의 상기 연마제가 상기 보호실(12)로 이동하도록 부압을 발생시키기 위한 사이클론(cyclone)(13)과 상기 사이클론에 설치된 사이클론 팬(cyclone pan)(도시하지 않음), 상기 사이클론(13)을 통해 포집된 상기 연마제를 저장한 후 재사용하기 위한 저장탱크(storage tank)(15), 인코넬 분진 및 연마제 분진(abrasive dust)을 포집하여 제거하기 위한 집진기(dust collector)(16) 및 상기 장치 전체의 동작을 제어하기 위한 제어부(17)를 포함하여 구성되어 있다. That is, as shown in Figure 1, the abrasive spray device 10 for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle according to the present invention, the inner surface of the Inconel tube 19 to decontaminate the inner surface of the Inconel tube (19) A spraying nozzle 11 for injecting an abrasive into the nozzle, a protection room 12 for inducing the abrasive after the abrasive injected from the nozzle decontaminates the interior of the Inconel tube, and the abrasive after decontamination A cyclone 13 for generating underpressure to move to the protective chamber 12, a cyclone pan (not shown) installed in the cyclone, and the abrasive collected through the cyclone 13; To control the storage of the storage tank 15 for reuse, the dust collector 16 for collecting and removing inconel dust and abrasive dust, and the operation of the entire apparatus. One control unit 17 is configured.

계속해서, 도 3은 한국 고리발전소에서 가동되고 있는 증기발생기의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. Subsequently, FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of a steam generator operating at a Korean ring power plant.

즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 증기발생기의 인코넬튜브 다발은 약 3,400 개의 인코넬 튜브로 구성되며, 각 인코넬 튜브는 U자형으로 구부러져 있고, 길이는 약 20m이다. That is, as shown in Figure 3, the Inconel tube bundle of the steam generator is composed of about 3,400 Inconel tubes, each inconel tube is bent in a U-shape, the length is about 20m.

또한, 도 4는 상기한 바와 같이 하여 제작된 연마분사장치(10)를 이용하여 인코넬튜브 내부를 제염하는 모습을 나타내는 도면이다. In addition, Figure 4 is a view showing the decontamination of the interior of the Inconel tube using the abrasive spray device 10 produced as described above.

즉, 더 상세하게는, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치(10)의 구체적인 동작은 다음과 같다. That is, in more detail, the specific operation of the abrasive injection device 10 for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle according to the present invention as described above is as follows.

먼저, 오염된 인코넬튜브(19)의 내부표면이 노즐(11)에서 발사된 연마제에 의해 식각되어 제염이 이루어지게 된다. First, the inner surface of the contaminated Inconel tube 19 is etched by the abrasive fired from the nozzle 11 to perform decontamination.

이어서, 인코넬튜브(19) 내부를 제염한 후의 연마제는 보호실(12) 내의 뒷벽(18)에 부딪혀 바닥에 떨어지게 된다. Subsequently, the abrasive after decontaminating the inside of the Inconel tube 19 hits the rear wall 18 in the protective chamber 12 and falls to the bottom.

이때, 제염한 후의 연마제는, 사이클론 팬의 가동에 의해 부압이 발생하여 보호실(12)로부터 사이클론(13)을 통해 저장탱크(15)에 포집된 후 재사용된다. At this time, the abrasive after decontamination generates negative pressure by the operation of the cyclone fan, is collected from the protective chamber 12 through the cyclone 13, and is reused after being collected.

또한, 인코넬 분진 및 연마제 분진은 집진기(16)에 의해 포집된 후 제거된다. Inconel dust and abrasive dust are also collected by the dust collector 16 and then removed.

따라서 상기한 바와 같이 하여, 본 발명에 따른 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치(10)를 구성하고, 도 3에 나타낸 바와 같은 인코넬튜브 내부를 제염하도록 구성할 수 있다. Therefore, as described above, the abrasive spray device 10 for decontaminating the inner surface of the steam generator fouling tube bundle according to the present invention can be constructed, and the inside of the Inconel tube as shown in FIG.

다음으로, 상기한 바와 같이 하여 제작된 본 발명에 따른 연마분사장치를 이용하여 실제 제염에 적용한 실험결과에 대하여 설명한다. Next, the experimental results applied to the actual decontamination using the abrasive spraying device according to the present invention produced as described above will be described.

먼저, 연마분사장치의 제거효율과 관련된 주요 파라미터는, 노즐로부터의 거리, 분사시간, 연마제 종류, 분사압력 등이다. First, the main parameters related to the removal efficiency of the abrasive spraying device are distance from the nozzle, spraying time, abrasive type, spraying pressure and the like.

따라서 본 발명의 발명자들은, 상기한 바와 같이 하여 제작된 연마분사장치를 이용하여 이하와 같은 실험을 통해 주요 파라미터가 인코넬튜브 내부의 오염물질 제거효율에 미치는 영향을 도출하였고, 이때, 최대 제거효율을 확보하기 위해 실험을 통해 각 파라미터의 제거효율에 미치는 영향을 분석하였다. Therefore, the inventors of the present invention derived the effect of the main parameters on the removal efficiency of the contaminants in the Inconel tube through the following experiment using the abrasive spraying device manufactured as described above, and at this time, the maximum removal efficiency In order to ensure the effect, the effect on the removal efficiency of each parameter was analyzed.

즉, 더 상세하게는, 연마분사실험을 위해, 연마제로서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 알루미나(Alumina) #80과 실리콘 카바이드(Silicon carbide) #80을 사용하였다. That is, more specifically, for polishing spray experiments, as shown in FIG. 5, alumina # 80 and silicon carbide # 80 were used as the abrasive.

또한, 실험에 사용된 튜브는, 로 인코넬튜브(raw inconel tube)와, 현장모사를 위해, 즉, 장기간 방사능으로 오염되고 산화된 실제 인코넬튜브를 재현하기 위해, 로 인코넬튜브를 EDTA 용액이 채워진 오토클레이브(autoclave)에 담그고 270°C에서 72시간 동안 산화시켜 제조한 산화 인코넬튜브(oxidized inconel tube)를 사용하였다. In addition, the tubes used in the experiments were prepared using raw inconel tubes and raw inconel tubes for the field simulation, ie, to reproduce the actual inconel tubes that had been radioactively contaminated and oxidized for a long time. An oxidized inconel tube prepared by immersion in an autoclave and oxidized at 270 ° C. for 72 hours was used.

다음으로, 연마분사 전과 후의 인코넬튜브 무게를 측정하여 인코넬튜브 내부의 식각률을 평가하였다. Next, the inconel tube weight was measured before and after the abrasive spray to evaluate the etch rate inside the inconel tube.

이때, 최적 제염조건을 선정하기 위해 노즐로부터의 거리, 분사시간, 연마제의 종류를 달리하며 실험하였고, 분사압력은 모든 실험에서 5기압으로 유지하였다. At this time, the experiment was performed by varying the distance from the nozzle, the injection time, and the kind of the abrasive to select the optimum decontamination condition, and the injection pressure was maintained at 5 atm in all experiments.

또한, 실험에 사용된 모사 SUS 튜브의 총 길이는 5m이며, 이는 1m씩 5조각으로 분리되었다. In addition, the total length of the simulated SUS tube used in the experiment was 5m, which was separated into 5 pieces of 1m each.

아울러, 3cm의 인코넬튜브와 산화 인코넬튜브 시편들이 1m, 2m, 3m, 4m 지점에서 연결관 내에 삽입되었고, 이 인코넬튜브 시편들은 연마분사 실험 후 식각무게를 측정하기 위해 분리되었다. In addition, 3 cm of Inconel tube and oxidized Inconel tube specimens were inserted into the connector at 1 m, 2 m, 3 m, and 4 m points, and the Inconel tube specimens were separated to measure the etch weight after the abrasive spray test.

또한, 실험은, 로 인코넬튜브와 산화 인코넬튜브에 대하여 각각 3, 6, 9분간 수행되었다. In addition, the experiment was carried out for 3, 6 and 9 minutes for the furnace inconel tube and the oxide inconel tube, respectively.

계속해서, 도 6 내지 도 11을 참조하여, 상기한 바와 같은 조건하에 수행된 실험의 실험결과에 대하여 설명한다. Subsequently, with reference to Figs. 6 to 11, the experimental results of the experiment performed under the conditions as described above will be described.

도 6은 산화 인코넬튜브에 대한 연마분사 제염 전, 후의 사진이며, 연마분사 후 인코넬튜브 내부의 산화된 부분, 즉, 검은 부분이 깨끗이 제거되었음을 확인할 수 있다. Figure 6 is a photograph before and after the abrasive spray decontamination for the oxidized Inconel tube, it can be confirmed that the oxidized portion, that is, the black portion inside the Inconel tube after the abrasive spray is removed.

또한, 본 발명의 발명자들은, 연마분사장치의 최대 제거효율을 확보하기 위해, 실험을 통해 각 파라미터의 제거효율에 미치는 영향을 분석하였다. In addition, the inventors of the present invention analyzed the effect on the removal efficiency of each parameter through experiments, in order to secure the maximum removal efficiency of the abrasive injection device.

즉, 도 7 및 도 8은 분사거리에 대한 로 인코넬튜브와 산화 인코넬튜브 내부의 무게손실을 각각 나타내고 있다. That is, FIGS. 7 and 8 show the weight loss inside the furnace inconel tube and the oxide inconel tube with respect to the injection distance, respectively.

도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 분사거리가 길수록 로 인코넬튜브와 산화 인코넬튜브의 무게손실은 감소하였으며, 산화 인코넬튜브의 경우, 1m당 약 32.8%의 무게손실의 감소를 나타내었다. As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the longer the injection distance, the lower the weight loss of the low inconel tube and the inconel oxide tube was, and in the case of the inconel oxide tube, the weight loss was about 32.8% per 1m.

다음으로, 도 9 및 도 10은 분사시간에 대한 로 인코넬튜브와 산화 인코넬튜브 내부의 무게손실을 나타내고 있다. 9 and 10 show the weight loss inside the furnace Inconel tube and the oxide Inconel tube with respect to the injection time.

도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 분사시간이 길수록 로 인코넬튜브와 산화 인코넬튜브의 내부표면의 무게손실은 커졌다. 9 and 10, the longer the injection time, the greater the weight loss of the inner surfaces of the furnace inconel tube and the oxide inconel tube.

즉, 분사시간이 3배 증가할 때, 무게손실은 약 2.8배 증가하였으며, 3분의 분사시간 동안 산화 인코넬튜브의 평균무게손실은 로 인코넬튜브보다 약 35% 감소하였다. That is, when the injection time increased three times, the weight loss increased about 2.8 times, and the average weight loss of the inconel oxide tube decreased about 35% compared to the low inconel tube during the three minutes injection time.

이는, 산화 인코넬튜브의 내부표면에 산화막이 형성되었기 때문으로 추정할 수 있다. This may be due to the formation of an oxide film on the inner surface of the oxide inconel tube.

다음으로, 도 11은 분사거리에 대한 알루미나와 실리콘 카바이드에 의한 산화 인코넬튜브 내부의 무게손실을 나타내고 있다. Next, FIG. 11 shows the weight loss inside the oxidized inconel tube by alumina and silicon carbide with respect to the injection distance.

도 11에 나타낸 바와 같이, 분사제로서 실리콘 카바이드에 의한 산화 인코넬튜브의 내부표면의 무게손실이 알루미나에 의한 것보다 약 32.3% 증가하였음을 알 수 있다. As shown in FIG. 11, it can be seen that the weight loss of the inner surface of the oxide inconel tube by the silicon carbide as the propellant is increased by about 32.3% than that by the alumina.

따라서 상기한 내용으로부터, 연마제로서 실리콘 카바이드를 사용하는 것이 산화 인코넬튜브 내부의 오염핵종 제거에 효과적임을 알 수 있다. Therefore, it can be seen from the foregoing that using silicon carbide as the abrasive is effective for removing contaminating nuclides inside the inconel oxide oxide.

또한, 상기한 바와 같은 실험결과의 내용을 이하의 [표 1]에 나타내었다.
In addition, the contents of the experimental results as described above are shown in the following [Table 1].

연마분사 제염실험 결과 Result of abrasive spray decontamination test 항목Item 실험 결과Experiment result 연마분사장치 구성요소Abrasive Injection Components blasting nozzle, protection room, cyclone, cyclone pan, abrasive storage tank, dust collectorblasting nozzle, protection room, cyclone, cyclone pan, abrasive storage tank, dust collector 최적연마제Optimum Polishing Agent silicon carbide에 의한 oxidized inconel tube의 내부표면의 무게손실은 alumina에 의한 것보다 약 32.3% 증가하므로 silicon carbide가 효과적임Silicon carbide is effective because the weight loss of the inner surface of the oxidized inconel tube by silicon carbide is increased by about 32.3% than that by alumina. 노즐에서의 거리Distance from nozzle 1m당 약 32.8%의 무게 손실 감소를 보이므로 가까울수록 제염효율 높음Decreased weight loss of about 32.8% per meter, the higher the decontamination efficiency 분사시간Injection time 분사시간이 3배 증가할 때, 무게손실은 약 2.8배 증가하므로 오염정도에따라 분사시간 조절(2분-6분)When the injection time is increased 3 times, the weight loss is increased by about 2.8 times. 연마분사장치 내 발생기압Atmospheric pressure in the abrasive jet device 5-10 기압5-10 atmospheres 발생 dust 폐기물 무게Generated dust waste weight 0.2-0.4g/ 1min?5m0.2-0.4g / 1min? 5m

이상 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예를 통하여 본 발명에 따른 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다. As described above, the details of the abrasive spray apparatus for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle according to the present invention have been described through the embodiments of the present invention, but the present invention is only described in the above embodiments. The present invention is not limited, and therefore, it is obvious that various modifications, changes, combinations, and substitutions may be made by those skilled in the art according to design needs and various other factors. I will say.

10. 연마분사장치 11. 분사노즐
12. 보호실 13. 사이클론
15. 저장탱크 16. 집진기
17. 제어부 18. 뒷벽
19. 인코넬튜브
10. Abrasive spraying device 11. Spray nozzle
12. Shelter 13. Cyclone
15. Storage tank 16. Dust collector
17. Control unit 18. Back wall
19. Inconel Tube

Claims (15)

증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 연마분사장치에 있어서,
인코넬튜브 내부표면을 제염하기 위해 상기 인코넬튜브 내부표면에 연마제를 분사하는 분사노즐(blasting nozzle)과,
상기 분사노즐에서 분사된 상기 연마제가 상기 인코넬튜브 내부를 제염한 후 상기 연마제를 유도하기 위한 보호실(protection room)과,
제염 후의 상기 연마제가 상기 보호실로 이동하도록 부압을 발생시키기 위한 사이클론(cyclone)과,
상기 사이클론에 설치된 사이클론 팬(cyclone pan)과,
상기 사이클론을 통해 포집된 상기 연마제를 저장한 후 재사용하기 위한 저장탱크(storage tank)와,
인코넬 분진 및 연마제 분진(abrasive dust)을 포집하여 제거하기 위한 집진기(dust collector) 및
상기 장치 전체의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연마분사장치.
In the abrasive spray device for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle,
A spraying nozzle for spraying an abrasive on the inner surface of the Inconel tube to decontaminate the inner surface of the Inconel tube;
A protection room for inducing the abrasive after the abrasive sprayed from the spray nozzle decontaminates the inside of the Inconel tube;
A cyclone for generating negative pressure so that the abrasive after decontamination moves to the protective chamber,
A cyclone pan installed on the cyclone,
A storage tank for storing and reusing the abrasive collected through the cyclone;
A dust collector for collecting and removing inconel dust and abrasive dust, and
And a control unit for controlling the operation of the apparatus as a whole.
제 1항에 있어서,
상기 제염은, 상기 분사노즐에서 발사된 상기 연마제에 의해 오염된 인코넬튜브의 내부표면이 식각되어 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 연마분사장치.
The method of claim 1,
Wherein said decontamination is configured such that the inner surface of the Inconel tube contaminated by the abrasive fired from the spray nozzle is etched.
제 1항에 있어서,
상기 연마제는, 상기 인코넬튜브 내부를 제염한 후 상기 보호실 내의 뒷벽에 부딪혀 바닥에 떨어지게 되고, 이때, 상기 사이클론 팬의 가동에 의해 부압이 발생하여 상기 보호실로부터 상기 사이클론을 통해 상기 저장탱크에 포집된 후 재사용되는 것을 특징으로 하는 연마분사장치.
The method of claim 1,
The abrasive is decontaminated in the Inconel tube and then hits the rear wall in the protective chamber and falls to the bottom. At this time, a negative pressure is generated by the operation of the cyclone fan and is collected from the protective chamber through the cyclone in the storage tank. Abrasive spraying device, characterized in that the reuse.
제 1항에 있어서,
상기 집진기는, 제염과정에서 발생한 인코넬 분진 및 미세 연마제 분진을 포집하여 제거하도록 구성된 것을 특징으로 하는 연마분사장치.
The method of claim 1,
The dust collector, the abrasive spray device, characterized in that configured to collect and remove the Inconel dust and fine abrasive dust generated during the decontamination process.
제 1항에 있어서,
상기 증기발생기의 인코넬튜브 다발은 약 3,400 개의 인코넬 튜브로 구성되며, 각 인코넬 튜브는 U자형으로 구부러져 있고, 길이는 약 20m인 것을 특징으로 하는 연마분사장치.
The method of claim 1,
The inconel tube bundle of the steam generator is composed of about 3,400 inconel tubes, each inconel tube is bent in a U-shape, the abrasive spray device, characterized in that the length is about 20m.
제 1항에 있어서,
상기 연마제는, 알루미나(Alumina) 또는 실리콘 카바이드(Silicon carbide)를 사용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 연마분사장치.
The method of claim 1,
And the abrasive is configured to use alumina or silicon carbide.
제 1항에 있어서,
상기 인코넬튜브는,
로 인코넬튜브(raw inconel tube), 또는, 장기간 방사능으로 오염되고 산화된 실제 인코넬튜브를 재현하기 위해 상기 로 인코넬튜브를 EDTA 용액이 채워진 오토클레이브(autoclave)에 담그고 270°C에서 72시간 동안 산화시켜 제조한 산화 인코넬튜브(oxidized inconel tube)인 것을 특징으로 하는 연마분사장치.
The method of claim 1,
The Inconel tube,
To reproduce the raw inconel tube, or the actual inconel tube that has been radioactively contaminated and oxidized for a long time, the raw inconel tube was immersed in an autoclave filled with EDTA solution and oxidized at 270 ° C. for 72 hours. Polishing spray device, characterized in that the prepared oxidized inconel tube (oxidized inconel tube).
제 1항에 있어서,
상기 장치는, 상기 인코넬튜브의 오염 정도에 따라 상기 연마제의 분사거리를 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 연마분사장치.
The method of claim 1,
The apparatus is abrasive polishing device, characterized in that configured to adjust the spraying distance of the abrasive according to the degree of contamination of the Inconel tube.
제 1항에 있어서,
상기 장치는, 상기 인코넬튜브의 오염 정도에 따라 상기 연마제의 분사시간을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 연마분사장치.
The method of claim 1,
And the apparatus is configured to adjust the injection time of the abrasive according to the degree of contamination of the inconel tube.
제 1항에 있어서,
상기 연마분사장치 내의 발생기압은 5~10기압인 것을 특징으로 하는 연마분사장치.
The method of claim 1,
And a generation pressure in the abrasive injection device is 5 to 10 atmospheres.
증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 제염방법에 있어서,
청구항 제 1항 내지 제 10항에 기재된 연마분사장치를 사용하고,
연마제로서 알루미나(Alumina) #80을 사용하여 상기 증기발생기 오염튜브다발의 내부표면을 제염하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 제염방법.
In the decontamination method for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle,
Using the abrasive spraying apparatus of Claims 1-10,
A decontamination method for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle, characterized in that to perform decontamination of the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle using alumina (Alumina) # 80 as an abrasive.
증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 제염방법에 있어서,
청구항 제 1항 내지 제 10항에 기재된 연마분사장치를 사용하고,
연마제로서 실리콘 카바이드(Silicon carbide) #80을 사용하여 상기 증기발생기 오염튜브다발의 내부표면을 제염하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 제염방법.
In the decontamination method for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle,
Using the abrasive spraying apparatus of Claims 1-10,
A decontamination method for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle, characterized in that the operation of decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle using a silicon carbide (80) as an abrasive.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
분사거리 1m당 산화 인코넬튜브의 무게손실이 32.8% 감소하는 것을 특징으로 하는 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 제염방법.
The method of claim 11 or 12,
A decontamination method for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle, characterized in that the weight loss of the Inconel oxide tube reduced by 32.8% per injection distance.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
분사시간이 3배 증가할 때 무게손실은 약 2.8배 증가하는 것을 특징으로 하는 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 제염방법.
The method of claim 11 or 12,
Decontamination method for decontaminating the inner surface of the steam generator contaminated tube bundle, characterized in that the weight loss increases by about 2.8 times when the injection time is increased by three times.
제 11항 또는 제 12항에 있어서,
연마제로서 실리콘 카바이드에 의한 산화 인코넬튜브의 내부표면의 무게손실이 알루미나에 의한 것보다 32.3% 증가하는 것을 특징으로 하는 증기발생기 오염튜브다발 내부표면을 제염하기 위한 제염방법.
The method of claim 11 or 12,
A decontamination method for decontaminating steam generator contaminated tube bundle inner surface, characterized in that the weight loss of the inner surface of the oxidized inconel tube by the silicon carbide as an abrasive is increased by 32.3% than that caused by alumina.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725946B1 (en) * 2016-09-23 2017-04-11 한전케이피에스 주식회사 Blast decontamination system using recoverable abrasive material
KR102463089B1 (en) * 2022-05-13 2022-11-03 엘에스이엔씨(주) A radioactivty removal apparatus on the surface of solide waste based on high-pressure abrasive spray

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100571564B1 (en) 2002-12-09 2006-04-17 주식회사 데콘엔지니어링 Decontamination and dust collector of surface radioactive material using high pressure
KR100583142B1 (en) 2003-10-31 2006-05-23 한국전력공사 Physical decontamination system for radioactive contaminated objectives
KR100548640B1 (en) 2005-10-25 2006-02-02 주식회사 데콘엔지니어링 An apparatus for decontaminating radiative contaminated metal using electrolytic polishing capable of recycling of electolyte

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725946B1 (en) * 2016-09-23 2017-04-11 한전케이피에스 주식회사 Blast decontamination system using recoverable abrasive material
KR102463089B1 (en) * 2022-05-13 2022-11-03 엘에스이엔씨(주) A radioactivty removal apparatus on the surface of solide waste based on high-pressure abrasive spray

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