KR20130039906A - The sealing and leak test method of an irradiation test fuel equipped with high temperature thermocouple - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연료봉 밀봉에 관한 것으로, 보다 상세하게는 핵연료의 조사 특성을 파악하게 위해 열전대를 연료봉 마개를 통해 핵연료에 삽입하는 정밀 계장분야로 고온용 열전대를 신뢰성있게 밀봉하기 위한 고온용 열전대가 장착된 조사시험 연료봉을 밀봉하는 방법 및 이를 이용한 연료봉에 관한 것이다.
The present invention relates to fuel rod sealing, and more particularly, to a precision instrumentation field in which a thermocouple is inserted into a nuclear fuel through a fuel rod stopper in order to determine the irradiation characteristics of nuclear fuel, and a high temperature thermocouple for reliably sealing a high temperature thermocouple. The present invention relates to a method for sealing fuel rods and a fuel rod using the same.
종래의 조사시험 연료봉에 고온용 열전대를 밀봉하는 방식은 고온용 열전대가 연료봉의 봉단마개를 통과하는 부분을 레이저나 전자빔으로 정밀 용접하는 방식을 사용하거나, Swagelok 튜브 피팅과 같은 기계적인 밀봉방식을 사용하였다. The conventional method for sealing high temperature thermocouples to a probe rod is to use a method of precision welding a portion of the high temperature thermocouple through the rod end of the fuel rod with a laser or electron beam, or a mechanical sealing method such as Swagelok tube fitting. It was.
이들의 정밀 용접 혹은 기계적 밀봉방식은 1단계의 밀봉으로만 조사시험 연료봉을 제조 후 밀봉검사를 하기 위해 헬륨 누출검사를 수행하였다.
Their precision welding or mechanical sealing method was carried out with helium leak test to make the sealing test after the irradiation test fuel rod was manufactured by one stage sealing only.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 열전대 밀봉방식과 밀봉 검사방법은 1단계의 정밀용접이나 기계적 용접방법만으로 조사시험 연료봉을 제조한다면, 조사시험 중 1단계 밀봉부분에 이상이 발생시 이에 대한 대비가 없어 연료봉의 핵분열 가스가 직접 외부로 누출되고 안전에 심각한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 종래의 결점을 해결하고 보완하기 위해 1차적 밀봉방식에 2차적 밀봉방식을 추가한 후 용이하게 헬륨가스 밀봉검사를 수행할 수 있는 중심 온도 계장 조사시험 연료봉을 고안하고자 한다.
The problem to be solved by the present invention is that if the thermocouple sealing method and the sealing inspection method is manufactured by irradiation test fuel rod only by one step precision welding or mechanical welding method, there is no preparation for the abnormality in the sealing part of the first step during irradiation test Nuclear fission gas can leak directly to the outside and cause serious safety problems. Therefore, in order to solve and compensate for the above-mentioned drawbacks, it is intended to devise a central temperature instrumentation test fuel rod that can easily perform helium gas sealing test after adding the secondary sealing method to the primary sealing method.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 고온용 열전대가 장착된 조사시험 연료봉은 제1봉단 마개; 상기 제1봉단 마개 안쪽으로 체결된 스프링; 일단이 상기 제1봉단 마개와 체결되며, 상기 스프링 일 방향으로 상기 피복관 내에 충진된 알루미나 절연체, 조사시험용 핵연료가 순차적으로 채워지도록 중앙이 천공된 피복관; 상기 피복관 타단과 체결된 제2봉단 마개; 상기 피복관 중앙에 상기 상단 봉단마개를 관통하도록 형성된 고온용 열전대; 상기 제1봉단 마개와 체결되며, 외부 가스를 공급받는 핀 홀이 형성된 중간 연결 플러그; 상기 중간 연결 플러그 일단에 형성된 밀봉 튜브 및 상기 중간 연결 플러그 및 상기 밀봉 튜브의 일단과 체결되는 밀봉 너트를 포함한다.
Irradiation test fuel rod equipped with a high-temperature thermocouple according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is the first end cap; A spring fastened into the first end cap; A cladding tube having one end coupled to the first end cap, and having a centrally perforated tube filled with an alumina insulator filled in the cladding tube in one direction of the spring and a nuclear test fuel; A second end cap fastened to the other end of the sheath; A high temperature thermocouple formed to penetrate the upper end end cap in the center of the coating tube; An intermediate connection plug coupled to the first end cap and having a pin hole for receiving external gas; And a sealing nut formed at one end of the intermediate connection plug and a sealing nut engaged with the intermediate connection plug and one end of the sealing tube.
상기 밀봉 튜브는, 상기 밀봉 너트와 중간 연결 플러그가 체결되는 나사와 체결시 경사면을 따라 이동되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
The sealing tube is characterized in that the sealing nut and the intermediate connection plug is formed to be moved along the inclined surface when the screw and the fastening.
상기 밀봉 튜브의 끝단은 레이저로 용접되며, 상기 끝단의 용접된 부위를 보호하도록 보호튜브가 삽입되며, 보호튜브와 접촉된 면은 용접되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
The end of the sealing tube is laser welded, a protective tube is inserted to protect the welded portion of the end, characterized in that the surface in contact with the protective tube is welded and fixed.
상기 밀봉튜브는 상기 중간연결플러그와 Swagelok 체결 방식으로 체결되는 것을 특징으로 한다.
The sealing tube is characterized in that which is fastened by the intermediate connection plug and Swagelok fastening method.
상기 상단 봉단마개와 상기 고온용 열전대의 접속부는 레이져 용접을 통해 밀봉되는 것을 특징으로 한다.
The upper end cap and the connection portion of the high temperature thermocouple is characterized in that the sealing through the laser welding.
상기 보호튜브와 상기 고온용 열전대의 체결부위는 레이저 용접을 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.
The fastening portion of the protective tube and the high temperature thermocouple is characterized in that formed through laser welding.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 고온용 열전대가 장착된 중심 온도 계장 조사시험 연료봉을 체결하는 방법은 청구항 1항의 고온용 열전대가 장착된 조사시험 연료봉을 체결하는 방법에 있어서, 상기 청구항 1항의 제1봉단 마개, 상기 제1봉단 마개 안쪽으로 체결된 스프링, 일단이 상기 제1봉단 마개와 레이저 용접으로 체결되며, 상기 스프링 일 방향으로 상기 피복관 내에 알루미나 절연체(4)가 충진되며, 조사시험용 핵연료가 순차적으로 채워지고, 중앙이 천공된 피복관 내에 관통된 고온용 열전대 및 상기 피복관 타단과 체결된 제2봉단 마개를 순차적으로 체결하는 제1 체결 단계; 상기 제2봉단 마개와 상기 고온용 열전대의 접속 부분을 레이저 용접을 통해 밀봉하는 제1용접 단계; 상기 제2봉단 마개에 헬륨 누출 시험기를 연결한 후, 상기 접속 부분에 헬륨 가스를 인가하여 가스 누설 시험을 수행하는 제1 누수 측정 단계; 상기 고온용 열전대와 밀봉 튜브를 Swagelok 또는 레이저 용접한 후, 핀 홀이 형성된 중간 연결 플러그에 밀봉 너트를 이용하여 체결하는 제2 체결 단계; 상기 중간 연결 플러그에 헬륨 누출 시험기를 연결한 후, 상기 핀 홀 내에 헬륨 가스를 인가하여 가스 누설 시험을 수행하는 제2 누수 측정 단계를 포함한다.
The method for fastening the center temperature instrumentation irradiation test fuel rod equipped with a high temperature thermocouple according to an embodiment of the present invention for solving the above problems in the method for fastening the irradiation test fuel rod equipped with a high temperature thermocouple of claim 1, wherein A first end stopper of claim 1, a spring fastened into the first end stopper, one end is fastened to the first end stopper by laser welding, the alumina insulator (4) is filled in the coating tube in one direction of the spring, A first fastening step of sequentially filling a nuclear fuel for irradiation test and sequentially fastening a high-temperature thermocouple penetrated into a cladding tube having a center hole and a second end cap fastened to the other end of the cladding tube; A first welding step of sealing a connection between the second end cap and the high temperature thermocouple through laser welding; A first leak measurement step of connecting a helium leak tester to the second end cap, and then applying a helium gas to the connection part to perform a gas leak test; A second fastening step of fastening the high temperature thermocouple and the sealing tube by Swagelok or laser welding and then using a sealing nut to the intermediate connection plug having a pin hole; And connecting a helium leak tester to the intermediate connection plug, and then applying a helium gas into the pin hole to perform a gas leak test.
상기 제2 체결 단계는 상기 밀봉 튜브 끝단에 용접된 용접부위를 보호하기 위한 보호 튜브를 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The second fastening step may further include inserting a protective tube for protecting the welded welded portion at the end of the sealing tube.
상기 방법은, 상기 진공 챔버 내에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
The method is characterized in that it is carried out in the vacuum chamber.
상기 방법은, 상기 제2누설 측정 단계 이후, 상기 핀 홀을 레이저 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The method may further include laser sealing the pin hole after the second leakage measurement step.
본 발명에 따르면, 조사시험 연료봉 및 조사시험 연료봉의 밀봉 검사 방법은 고온용 열전대를 정밀 용접 방법이나 기계적 체결방법을 보완하기 위한 것으로 강화된 2단계의 밀봉 구조를 갖는 조사시험 연료봉을 고안하여 안전성이 크게 요구되는 원자력 조사시험분야에 매우 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the method of testing the sealing of the irradiation test fuel rod and the irradiation test fuel rod is designed to complement the precision welding method or the mechanical fastening method of the high-temperature thermocouple. There is an effect that can be very useful in the field of nuclear investigation test that is required greatly.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고온용 열전대가 장착된 조사시험 연료봉을 나타낸 개략도이다.
도 2은 도 1에 도시된 제2봉단 마개와 고온용 열전대가 레이저 용접된 부분을 나타낸 예시도이다.
도 3는 도 1에 도시된 중간 연결 플러그와 밀봉 튜브의 Swagelok 체결을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 고온용 열전대가 장착된 중심 온도 계장 조사시험 연료봉을 체결하는 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
도 5은 도 4에 도시된 제1누수 측정 단계가 적용된 부분을 나타낸 예시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 제2누수 측정 단계가 적용된 부분을 나타낸 예시도이다.1 is a schematic diagram showing a fuel rod test rod equipped with a high-temperature thermocouple according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing a laser welded portion of the second end cap and the high temperature thermocouple shown in FIG.
Figure 3 is an exemplary view showing Swagelok fastening of the intermediate connecting plug and the sealing tube shown in FIG.
4 is a flow chart illustrating a method of fastening a fuel cell rod having a high temperature thermocouple according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exemplary view illustrating a portion to which the first leak measurement step illustrated in FIG. 4 is applied.
6 is an exemplary view showing a part to which the second leak measurement step shown in FIG. 4 is applied.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Specific structural and functional descriptions of embodiments according to the concepts of the present invention disclosed in this specification or application are merely illustrative for the purpose of illustrating embodiments in accordance with the concepts of the present invention, The examples may be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein or in the application.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the present invention to a particular disclosed form, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and / or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be named as a first component second component only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example without departing from the scope of rights in accordance with the inventive concept. The two components may also be referred to as first components.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합하나 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It is to be understood that the steps, acts, components, parts or combinations thereof, but do not preclude the presence or the possibility of addition thereof, are to be understood.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. Do not.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고온용 열전대(6)가 장착된 조사시험 연료봉을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a fuel rod with a test rod equipped with a high-
도 2은 도 1에 도시된 제2봉단 마개와 고온용 열전대가 레이저 용접된 부분을 나타낸 예시도이다. Figure 2 is an exemplary view showing a laser welded portion of the second end cap and the high temperature thermocouple shown in FIG.
도 3는 도 1에 도시된 중간 연결 플러그와 밀봉 튜브의 Swagelok 체결을 나타낸 예시도이다.Figure 3 is an exemplary view showing Swagelok fastening of the intermediate connecting plug and the sealing tube shown in FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 고온용 열전대가 장착된 조사시험 연료봉은 제1봉단 마개(1), 알루미나 절연체(4), 피복관(2), 제2봉단 마개(7), 중간 연결 플러그(8), 밀봉 튜브(9) 및 밀봉 너트(10)를 포함한다.As shown in Figure 1, the irradiation rod fuel rod equipped with a high-temperature thermocouple according to an embodiment of the present invention is the first end cap (1), the alumina insulator (4), the cover pipe (2), the second end cap (7) ), An intermediate connecting
보다 구체적으로, 고온용 열전대(6)가 장착된 조사시험 연료봉은 상기 제1봉단 마개(1) 안쪽으로 체결된 스프링(4), 일단이 상기 제1봉단 마개(1)와 체결되며, 상기 스프링(4) 일 방향으로 상기 피복관(2) 내에 충진된 알루미나 절연체(4), 조사시험용 핵연료(5)가 순차적으로 채워지도록 중앙이 천공된 피복관(2); 상기 피복관(2) 타단과 체결된 제2봉단 마개(7), 상기 피복관(2) 중앙에 상기 상단 봉단마개를 관통하도록 형성된 고온용 열전대(6), 상기 제1봉단 마개(1)와 체결되며, 외부 가스를 공급받는 핀 홀(12)이 형성된 중간 연결 플러그(8), 상기 중간 연결 플러그(8) 일단에 형성된 밀봉 튜브(9) 및 상기 중간 연결 플러그(8) 및 상기 밀봉 튜브(9)의 일단과 체결되는 밀봉 너트(10)를 포함한다. More specifically, the irradiation test fuel rod equipped with a
상기 밀봉 튜브(9)는, 상기 밀봉 너트(10)와 중간 연결 플러그(8)가 체결되는 나사와 체결시 경사면을 따라 이동되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The
상기 밀봉 튜브(9)의 끝단은 레이저로 용접되며, 상기 끝단의 용접된 부위를 보호하도록 보호튜브가 삽입되며, 보호튜브와 접촉된 면은 용접되어 고정되는 것을 특징으로 한다.The end of the
상기 밀봉튜브는 상기 중간연결플러그와 Swagelok 체결 방식으로 체결되는 것을 특징으로 한다.The sealing tube is characterized in that which is fastened by the intermediate connection plug and Swagelok fastening method.
상기 제2봉단마개(7)와 상기 고온용 열전대(6)의 접속부는 레이져 용접을 통해 밀봉되는 것을 특징으로 한다.The connection portion of the
상기 보호 튜브(11)와 상기 고온용 열전대(6)의 체결부위는 레이저 용접을 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.The fastening portion of the
제1봉단 마개(1)와 피복관(2) 안에 스프링(4), 알루미나 절연체(4), 조사시험용 핵연료(5)가 위치하고, 중앙이 천공된 조사시험용 핵연료(5)에 고온용 열전대(6)가 상단 봉단마개를 관통하도록 한다. A spring (4), an alumina insulator (4) and a nuclear test fuel (5) are located in the first end cap (1) and the cladding tube (2), and a thermocouple (6) for high temperature is applied to the nuclear test fuel (5) which is perforated centrally. To penetrate the top end cap.
제2봉단 마개(7)와 중간 연결 플러그(8)는 나사로 체결되며, 중간 연결 플러그(8) 상부에 위치한 밀봉 튜브(9)는 밀봉 너트(10)가 중간 연결 플러그(8)와의 나사 체결시 경사면을 따라 이동된다.The
밀봉 너트(10)를 체결 후 밀봉 튜브(9)의 끝단을 레이저로 용접하고 용접부위를 보호하기 위한 보호튜브(11)를 삽입 후 접촉면은 용접하여 고정시킨다. After the sealing
또한, 본 발명은 도 2에서와 같이 고온용 열전대(6)와 상단 봉단마개가 관통한 부분을 레이저로 밀봉하고, 도 3에서와 같이 Swagelok 체결방식으로 밀봉한 방식을 이용하여 체결될 수 있다.
In addition, the present invention can be fastened using a method of sealing the portion through which the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 고온용 열전대가 장착된 중심 온도 계장 조사시험 연료봉을 체결하는 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.4 is a flow chart illustrating a method of fastening a fuel cell rod having a high temperature thermocouple according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5은 도 4에 도시된 제1누수 측정 단계가 적용된 부분을 나타낸 예시도이다.FIG. 5 is an exemplary view illustrating a portion to which the first leak measurement step illustrated in FIG. 4 is applied.
도 6은 도 4에 도시된 제2누수 측정 단계가 적용된 부분을 나타낸 예시도이다.6 is an exemplary view showing a part to which the second leak measurement step shown in FIG. 4 is applied.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고온용 열전대가 장착된 조사시험 연료봉을 체결하는 방법은 제1 체결 단계(S10), 제1용접 단계(S20), 제1 누수 측정 단계(S30), 제2 체결 단계(S40) 및 제2 누수 측정 단계(S50)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the method for fastening the irradiation test fuel rod equipped with the high temperature thermocouple according to the present invention includes a first fastening step (S10), a first welding step (S20), a first leak measuring step (S30), A second fastening step S40 and a second leak measuring step S50 are included.
상기 제1 체결 단계(S10)는 제1봉단 마개(1), 상기 제1봉단 마개(1) 안쪽으로 체결된 스프링(4), 일단이 상기 제1봉단 마개(1)와 레이저 용접으로 체결되며, 상기 스프링(4) 일 방향으로 상기 피복관(2) 내에 알루미나 절연체(4)가 충진되며, 조사시험용 핵연료(5)가 순차적으로 채워지고, 중앙이 천공된 피복관(2) 내에 관통된 고온용 열전대(6) 및 상기 피복관(2) 타단과 체결된 제2봉단 마개(7)를 순차적으로 체결하는 단계이다.The first fastening step (S10) is a first end stopper (1), the spring (4) fastened into the first end stopper (1), one end is fastened with the first end stopper (1) by laser welding A high-temperature thermocouple is filled with an
상기 제1용접 단계(S20)는 상기 제2봉단 마개(7)와 상기 고온용 열전대(6)의 접속 부분을 레이저 용접을 통해 밀봉하는 단계이다.The first welding step (S20) is a step of sealing the connecting portion of the
상기 제1누수 측정 단계(S30)는 상기 제2봉단 마개(7)에 헬륨 누출 시험기를 연결한 후, 상기 접속 부분에 헬륨 가스를 인가하여 가스 누설 시험을 수행하는 단계이다.The first leak measuring step S30 is a step of performing a gas leak test by connecting a helium leak tester to the
상기 제2 체결 단계(S40)는 상기 고온용 열전대(6)와 밀봉 튜브(9)를 Swagelok 또는 레이저 용접한 후, 핀 홀(12)이 형성된 중간 연결 플러그(8)에 밀봉 너트(10)를 이용하여 체결하는 단계이다.The second fastening step (S40) is a Swagelok or laser welding the high-
상기 제2 누수 측정 단계(S50)는 상기 중간 연결 플러그(8)에 헬륨 누출 시험기를 연결한 후, 상기 핀 홀(12) 내에 헬륨 가스를 인가하여 가스 누설 시험을 수행하는 단계이다.
The second leak measuring step (S50) is a step of performing a gas leak test by connecting a helium leak tester to the
여기서, 상기 제2 체결 단계(S40)는 상기 밀봉 튜브(9) 끝단에 용접된 용접부위를 보호하기 위한 보호 튜브(11)를 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
Here, the second fastening step S40 may further include inserting a
또한, 상기 단계들(S10 내지 S50)은 상기 진공 챔버 내에서 수행되며, 상기 제2누설 측정 단계(S40) 이후, 상기 핀 홀(12)을 레이저 밀봉하는 단계(미도시)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the steps S10 to S50 may be performed in the vacuum chamber, and after the second leakage measuring step S40, may further include laser sealing the pin hole 12 (not shown). have.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 누수 측정 단계는 제2봉단 마개를 레이저로 정밀 용접 후 상기 제2봉단마개 왼쪽에 헬륨 누출 시험기를 연결 후 레이저 용접 부위에 헬륨 가스를 인가하면서 용접부위 밀봉검사 후 상단 봉단마개에 2단의 Swagelok 체결 부위에 대한 누출 시험 과정일 수 있다.As shown in FIG. 6, the first leak measurement step is performed by precision welding the second end cap with a laser, and then connecting a helium leak tester to the left side of the second end cap, and then applying a helium gas to the laser welding portion to seal the welded portion. There may then be a leak test procedure for two Swagelok fastening sites on the top end closure.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 누수 측정 단계는 밀봉너트 혹은 핀 홀(12)에 헬륨 가스를 인가하면 Swagelok 체결 부분의 밀봉 상태를 검사하는 단계로서, Swagelok 체결 부분에 대한 헬륨 누출 검사에 이상이 없으면 도 1 조립 부분을 진공 챔버에 넣고 진공한다. 진공과정에서 중간연결 플러그 내부가 핀 홀(12)을 통해 진공되고, 진공한 후 연료봉 내부 압력과 같게 헬륨으로 충진 후 중간 연결 플러그(8)의 핀 홀(12)은 레이저 밀봉한다. In addition, as shown in Figure 7, the second leak measurement step is to check the sealing state of the Swagelok fastening portion when helium gas is applied to the sealing nut or
핀 홀(12)에 대한 레이저 밀봉 후 도 5의 조립부를 진공 챔버에서 헬륨 누출 시험을 수행한다. 최종적으로 헬륨 누출 시험이 완료된 도 5의 2단 밀봉 조립부는 피복관(2)과 조립되어 용접하면 고안된 조사시험 연료봉이 제조된다.
After laser sealing to the
따라서, 본 발명의 조사시험 연료봉 및 조사시험 연료봉의 밀봉 및 검사 방법은 고온용 열전대를 정밀 용접 방법이나 기계적 체결방법을 보완하기 위한 것으로 강화된 2단계의 밀봉 구조를 갖는 조사시험 연료봉을 고안하여 안전성이 크게 요구되는 원자력 조사시험분야에 매우 유용하게 사용될 수 있는 효과가 있다.
Therefore, the method of sealing and inspecting the test rod fuel rod and the test rod fuel rod of the present invention is designed to complement the precision welding method or the mechanical fastening method of the high-temperature thermocouple to devise a test rod fuel rod having a two-stage sealing structure and safety. There is an effect that can be very useful in the field of nuclear investigation test which is greatly required.
이상과 같이 본 발명에 따른 고온용 열전대가 장착된 중심 온도 계장 조사시험 연료봉을 체결하는 방법 및 조사 시험 연료봉을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
As described above with reference to the drawings illustrating a method for fastening the center temperature instrument irradiation test fuel rod equipped with a high temperature thermocouple according to the present invention and the irradiation test fuel rod, the present invention by the embodiments and drawings disclosed herein Of course, various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.
1: 제1봉단 마개 2 : 피복관
3: 스프링 4: 알루미나 절연체
5: 조사시험용 핵연료 6: 고온용 열전대
7: 제2봉단 마개 8: 중간 연결 플러그
9: 밀봉 튜브 10: 밀봉 너트
11: 보호 튜브1: first end cap 2: cladding tube
3: spring 4: alumina insulator
5: nuclear fuel for investigation test 6: thermocouple for high temperature
7: 2nd end cap 8: middle connection plug
9: sealing tube 10: sealing nut
11: protective tube
Claims (9)
상기 제1봉단 마개 안쪽으로 체결된 스프링;
일단이 상기 제1봉단 마개와 체결되며, 상기 스프링 일 방향으로 상기 피복관 내에 충진된 알루미나 절연체, 조사시험용 핵연료가 순차적으로 채워지도록 중앙이 천공된 피복관;
상기 피복관 타단과 체결된 제2봉단 마개;
상기 피복관 중앙에 상기 상단 봉단마개를 관통하도록 형성된 고온용 열전대;
상기 제1봉단 마개와 체결되며, 외부 가스를 공급받는 핀 홀이 형성된 중간 연결 플러그;
상기 중간 연결 플러그 일단에 형성된 밀봉 튜브; 및
상기 중간 연결 플러그 및 상기 밀봉 튜브의 일단과 체결되는 밀봉 너트를 포함하는 고온용 열전대가 장착된 조사시험 연료봉.
First end closure;
A spring fastened into the first end cap;
A cladding tube having one end coupled to the first end cap, and having a centrally perforated tube filled with an alumina insulator filled in the cladding tube in one direction of the spring and a nuclear test fuel;
A second end cap fastened to the other end of the sheath;
A high temperature thermocouple formed to penetrate the upper end end cap in the center of the coating tube;
An intermediate connection plug coupled to the first end cap and having a pin hole for receiving external gas;
A sealing tube formed at one end of the intermediate connecting plug; And
A high temperature thermocouple equipped with a test rod fuel rod comprising a sealing nut that is engaged with the intermediate connection plug and one end of the sealing tube.
상기 밀봉 튜브는,
상기 밀봉 너트와 중간 연결 플러그가 체결되는 나사와 체결시 경사면을 따라 이동되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고온용 열전대가 장착된 조사시험 연료봉.
The method of claim 1,
The sealing tube,
High temperature thermocouple equipped with a test rod fuel rod characterized in that the sealing nut and the intermediate connection plug is formed to move along the inclined surface when the screw is fastened.
상기 밀봉 튜브의 끝단은,
레이저로 용접되며, 상기 끝단의 용접된 부위를 보호하도록 보호튜브가 삽입되며, 보호튜브와 접촉된 면은 용접되어 고정되는 것을 특징으로 하는 고온용 열전대가 장착된 조사시험 연료봉.
The method of claim 1,
The end of the sealing tube,
A welding rod equipped with a high temperature thermocouple, which is welded with a laser, a protective tube is inserted to protect the welded portion of the end, and a surface contacting the protective tube is welded and fixed.
상기 밀봉튜브는,
상기 중간연결플러그와 Swagelok 체결 방식으로 체결되는 것을 특징으로 하는 고온용 열전대가 장착된 조사시험 연료봉.
The method of claim 1,
The sealing tube,
Irradiation test fuel rod equipped with a high-temperature thermocouple, characterized in that the intermediate connection plug is fastened by Swagelok fastening method.
상기 상단 봉단마개와 상기 고온용 열전대의 접속부는,
레이져 용접을 통해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 고온용 열전대가 장착된 조사시험 연료봉.
The method of claim 1,
The upper end cap and the connecting portion of the high temperature thermocouple,
Irradiation test fuel rod equipped with a high temperature thermocouple, characterized in that the sealing by laser welding.
상기 청구항 1항의 제1봉단 마개, 상기 제1봉단 마개 안쪽으로 체결된 스프링, 일단이 상기 제1봉단 마개와 레이저 용접으로 체결되며, 상기 스프링 일 방향으로 상기 피복관 내에 알루미나 절연체가 충진되며, 조사시험용 핵연료가 순차적으로 채워지고, 중앙이 천공된 피복관 내에 관통된 고온용 열전대 및 상기 피복관 타단과 체결된 제2봉단 마개를 순차적으로 체결하는 제1 체결 단계;
상기 제2봉단 마개와 상기 고온용 열전대의 접속 부분을 레이저 용접을 통해 밀봉하는 제1용접 단계;
상기 제2봉단 마개에 헬륨 누출 시험기를 연결한 후, 상기 접속 부분에 헬륨 가스를 인가하여 가스 누설 시험을 수행하는 제1 누수 측정 단계;
상기 고온용 열전대와 밀봉 튜브를 Swagelok 또는 레이저 용접한 후, 핀 홀이 형성된 중간 연결 플러그에 밀봉 너트를 이용하여 체결하는 제2 체결 단계;
상기 중간 연결 플러그에 헬륨 누출 시험기를 연결한 후, 상기 핀 홀 내에 헬륨 가스를 인가하여 가스 누설 시험을 수행하는 제2 누수 측정 단계를 포함하는 고온용 열전대가 장착된 중심 온도 계장 조사시험 연료봉을 체결하는 방법.
In the method of fastening the irradiation test fuel rod equipped with the high temperature thermocouple of claim 1,
The first end stopper of claim 1, the spring is fastened into the first end stopper, one end is fastened by the first end stopper and laser welding, the alumina insulator is filled in the coating tube in one direction of the spring, for irradiation test A first fastening step of sequentially filling nuclear fuel and sequentially fastening a high-temperature thermocouple penetrated in a cladding tube centered therein and a second end cap fastened to the other end of the cladding tube;
A first welding step of sealing a connection between the second end cap and the high temperature thermocouple through laser welding;
A first leak measurement step of connecting a helium leak tester to the second end cap, and then applying a helium gas to the connection part to perform a gas leak test;
A second fastening step of fastening the high temperature thermocouple and the sealing tube by Swagelok or laser welding and then using a sealing nut to the intermediate connection plug having a pin hole;
After connecting the helium leak tester to the intermediate connection plug, and fastening the central temperature instrumentation test fuel rod equipped with a high-temperature thermocouple including a second leak measurement step of performing a gas leakage test by applying helium gas in the pin hole How to.
상기 제2 체결 단계는,
상기 밀봉 튜브 끝단에 용접된 용접부위를 보호하기 위한 보호 튜브를 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온용 열전대가 장착된 중심 온도 계장 조사시험 연료봉을 체결하는 방법.
The method according to claim 6,
The second fastening step,
And inserting a protective tube for protecting the welded welded portion at the end of the sealing tube.
상기 방법은,
상기 진공 챔버 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고온용 열전대가 장착된 중심 온도 계장 조사시험 연료봉을 체결하는 방법.
The method according to claim 6,
The method comprises:
And a central temperature instrument irradiation test fuel rod equipped with a high temperature thermocouple, which is performed in the vacuum chamber.
상기 방법은,
상기 제2누설 측정 단계 이후, 상기 핀 홀을 레이저 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온용 열전대가 장착된 중심 온도 계장 조사시험 연료봉을 체결하는 방법.
The method according to claim 6,
The method comprises:
And after the second leakage measurement step, laser sealing the pin hole. 2.
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