KR20180068314A - 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비 - Google Patents

모듈형 포터블 캐스크 이송 설비 Download PDF

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Abstract

모듈형 포터블 캐스크 이송 설비(MPCT) 설비는 사용 후 핵연료 물질을 수용하는 캐니스터를 운반 캐스크에서부터 저장 오버팩으로 또는 그 반대로 옮길 수 있다. 이송 캐스크는 옮기는 데에 이용된다. 신축식 레그가 호이스트를 이용하여 이동되는 캐니스터와는 독립적으로 이송 캐스크의 이동을 가능하게 한다. 모듈형 구성으로 인해, MPCT 설비는 조립될 수 있고, 분해될 수 있고 하나의 핵발전소에서 다른 핵발전소로 이동될 수 있다.

Description

모듈형 포터블 캐스크 이송 설비{MODULAR PORTABLE CASK TRANSFER FACILITY}
우선권 주장
본 출원은 2016년 12월 13일자로 출원된 미국 특허 가출원 번호 제62/433,471호의 우선권 및 이익을 주장하며, 그 출원의 전체는 참조로 본 명세서에서 원용한다.
본 발명은 일반적으로는 핵발전소에서 사용 후 핵연료를 취급 및 저장하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
원자로를 갖는 핵발전소에서, 사용 후 핵연료는 "사용 후 연료 저장조(spent fuel pool)"로 불리는 깊은 수조에 저장된다. 사용 후 연료 저장조가 사용 후 연료 용량 한계에 도달하거나, 핵발전소가 그 설비의 수명의 종료시에 사용 후 연료 저장조로부터 사용 후 연료의 완전한 제거를 경험하는 경우에, 그 연료는 최종 인클로저 뚜껑을 갖는 금속 캐니스터로 옮겨지는데, 그 캐니스터는 핵발전소에서 사용 후 연료를 적재한 후에 기계적 수단에 의해 용접에 의해 폐쇄 또는 밀봉된다. 이어서, 밀봉된 캐니스터는, 기계적 보호, 열 제거 특징, 및 방사능 물질을 에워싸는 내부 금속 캐니스터를 위한 방사선 차폐를 제공하는 인클로저로서 기능하는 콘크리트 저장 오버팩(concrete storage overpack) 내에 배치된다. 방사능 물질이 저장된 캐니스터를 수용하는 콘크리트 오버팩은 이어서 금속 캐니스터를 수용한 콘크리트 저장 오버팩의 적절한 저장 및 모니터링이 수행되도록 보장하기 위해, 핵발전소 구조 외부에 위치하지만 소유자 지배하의 소유지(owner-controlled property) 상의 지정된 안전한 장소에 배치된다.
사용 후 연료 저장조로부터 사용 후 연료를 제거하여, 그 사용 후 연료를 금속 캐니스터 내에 넣고, 그 금속 캐니스터를 콘크리트 저장 오버팩 내에 배치하는 프로세스는, 오버헤드 크레인 및 관련 리프팅 및 리깅(rigging) 시스템의 이용을 포함하며, 이들은 사용 전에 철저하게 평가 및 테스트하여, 지진 발생의 가능성을 비롯하여 모든 통상의 신뢰할 만한 시나리오 동안에 취급되는 컴포넌트들의 확실하고 안전한 제어가 보증되도록 보장해야 한다. 그 컴포넌트들이 핵발전소 설비에서 안전하게 취급되도록 보장하기 위해 이용되는 평가, 프로세스 및 제어는 규제 검토 및 승인을 받아야 한다. 게다가, 금속 캐니스터가 저장된 콘크리트 저장 오버팩은 저장을 위한 규제 요건을 충족할 뿐만 아니라, 캐니스터의 소외 운반(off-site transportation)에 대한 규제 요건도 충족해야 한다는 점을 유념하는 것이 중요하다. 소외 운반과 관련한 규제는 특별히 설계된 소외 운반 캐스크의 사용을 요구하는데, 이 캐스크는 콘크리트 저장 오버팩과는 설계 및 재료에 있어서 아주 상이하고 콘크리트 저장 오버팩을 승인하는 데에 이용되는 것과는 상이한 규칙 및 규제 하에서 규제 당국에 의해 사용 허가를 받아야 한다.
핵발전소가 수명 종료에 도달할 시에, 수많은 소유자들은 설비 작동과 관련한 비용을 최소화하기 위한 일환으로 전술한 바와 같이 사용 후 연료 저장조로부터 사용 후 연료를 완전히 제거하여 건식의 콘크리트 저장 오버팩 내에 넣을 것을 선택한다. 사용 후 연료가 옮겨지고 나면, 기존의 설비는 붕괴되어 소유자의 소유지로부터 제거될 수 있다. 이것이 완성된 경우, 사용 후 핵연료 및 방사능 물질이 저장된 금속 캐니스터를 수용한 콘크리트 또는 콘크리트/금속 오버팩만이 남는다. 그 장소로부터 금속 캐니스터를 제거할 필요성이 생기는 경우, 그 금속 캐니스터는 콘크리트 저장 오버팩에서부터 소외 운반 캐스크로 옮겨져야 한다. 하지만, 오버헤드 크레인을 수용한 구조체가 이미 붕괴되어 그 장소로부터 제거되었기 때문에, 금속 캐니스터를 콘크리트 저장 오버팩에서부터 소외 운반 캐스크로 옮기는 것을 용이하게 하는 수단은 설치되어 있지 않다.
본 개시는 모듈형 포터블 캐스크 이송(modular portable cask transfer: MPCT) 설비의 다양한 실시예를 제공한다. MPCT 설비는 사용 후 핵연료 물질을 수용하는 캐니스터를 운반 캐스크에서부터 저장 오버팩으로 또는 그 반대로 옮길 수 있다. 신축식 레그(telescoping leg)가 호이스트를 이용하여 이동되는 캐니스터와는 독립적으로 이송 캐스크(transfer cask)의 이동을 가능하게 한다. 모듈형 구성으로 인해, MPCT 설비는 조립될 수 있고, 분해될 수 있고 하나의 핵발전소에서 다른 핵발전소로 이동될 수 있다.
무엇보다도, 하나의 실시예는 복수의 평행한 세장형 신축식 레그 조립체를 갖는 MPCT 설비이다. 각 레그 조립체는 이동 가능 돌리(dolly) 상에 장착된 세장형 신축식 레그를 구비한다. 각 신축식 레그는 상단부에서부터 하단부까지 연장하는 종방향 바디를 구비하며, 그 하단부가 이동 가능 신축식 레그용 돌리 상에 장착된다. 상단부는 하단부에 대해 상향 및 하향으로 이동 가능하다.
MPCT 설비는 복수의 평행한 세장형 리프트 비임을 포함한다. 각 리프트 비임은 제1 단부에서부터 제2 단부까지 연장하는 종방향 바디를 구비한다. 각 리프트 비임은 신축식 레그의 상단부에 지지되고 신축식 레그에 수직한 방향으로 배향된다.
MPCT 설비는 이동 가능 트롤리 비임용 돌리 상에 장착된 이동 가능 세장형 트롤리 비임을 포함하는 트롤리 비임 조립체를 포함한다. 트롤리 비임은 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장하는 종방향 바디를 구비한다. 트롤리 비임은 리프트 비임의 종방향 바디에 의해 지지되고 리프트 비임에 수직한 방향으로 배향된다.
MPCT 설비는, 신축식 레그의 상단부가 수직으로 이동됨에 따라 이송 캐스크(transfer cask)가 수직으로 이동될 수 있도록 이송 캐스크를 트롤리 비임에 연결하는 수단을 포함한다.
마지막으로, MPCT 설비는, 트롤리 비임과 결합된 호이스트를 포함한다. 호이스트는 캐니스터에 연결되고 그 캐니스터를 수직으로 이동시키도록 구성된다. 호이스트는 캐니스터를 저장 오버팩에서부터 이송 캐스크 내로 또는 그 반대로 이동시킬 수 있다. 별개의 신축식 레그 및 호이스트에 기초하여, 이송 캐스크와 캐니스터는 서로 독립적으로 수직으로 이동될 수 있다.
무엇보다도, MPCT 설비의 다른 실시예는, 이송 캐스크에 부착되고 이송 캐스크를 수직 및 수평 방향으로 이동시키도록 된 갠트리 수단(gantry mean)을 구비한다. 또한, MPCT 설비는 갠트리 수단과 결합된 호이스트 수단을 구비하며, 이 호이스트 수단은 이송 캐스크가 수직 및 수평 방향으로 이동됨에 따라 이동된다. 호이스트 수단은 캐니스터에 연결될 수 있고, 이송 캐스크의 이동과는 독립적으로 캐니스터를 수직으로 이동시킬 수 있다. 호이스트 수단은 캐니스터를 저장 오버팩에서부터 이송 캐스크 내로 또는 그 반대로 이동시킬 수 있다. 호이스트 수단은 또한 캐니스터를 운반 캐스크에서부터 이송 캐스크로 또는 그 반대로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예, 방법, 장치, 특징 및 이점은 후속하는 도면 및 상세한 설명의 검토 시에 당업자에게 명백하거나 명백해질 것이다. 그러한 추가적 실시예, 방법, 장치, 특징 및 이점들은 모두 상세한 설명 내에 포함되며, 본 개시의 범위 내에 있으며, 또한 첨부된 청구의 범위에 의해 보호될 것이다.
본 발명의 수많은 양태들은 후속한 도면을 참조하여 보다 잘 이해할 수 있다. 도면에서의 구성 요소들은 반드시 축척대로 도시한 것이 아니라 본 발명의 원리를 명확히 예시하는 데에 중점을 두고 있다. 게다가, 도면에서, 동일한 도면 부호는 다수의 도면에 걸쳐 동일한 부품을 지칭한다.
도 1은 본 개시에 따른 모듈형 포터블 캐스크 이송(MPCT) 설비의 사시도로서, 캐니스터를 저장 오버팩으로 전달하거나 그로부터 받기 위해 하측이 저장 오버팩과 맞물리려 하고 있는 이송 캐스크를 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 MPCT 설비의 정면도이다.
도 3은 도 1의 MPCT 설비의 우측면도이다.
도 4는 도 1의 MPCT 설비의 정면도로서, 이송 캐스크가 저장 오버팩과 맞물려 있고 캐니스터가 이송 캐스크 내에서 저장 오버팩 위에 배치되어 있는 것을 부분 단면도로 도시하고 있다.
도 5는 도 1의 MPCT 설비의 정면도로서, 이송 캐스크가 저장 오버팩과 맞물려 있고 캐니스터가 저장 오버팩 내에서 이송 캐스크 아래에 배치되어 있는 것을 부분 단면도로 도시하고 있다.
본 개시는 모듈형 포터블 캐스크 이송(MPCT) 설비(10)의 다양한 실시예를 제공한다. MPCT 설비(10)의 일례가 도 1 내지 도 5에 도시되어 있다. MPCT 설비(10)는 연료봉 등의 사용 후 핵연료 물질을 수용한 캐니스터를, 이송 캐스크를 이용하여 운반 캐스크에서부터 저장 오버팩으로 또는 그 반대로 옮길 뿐만 아니라, 이송 작업 중에 캐니스터와 이송 캐스크를 독립적으로 고정 및 제어하는 데(이는 이송 작업 중에 지진이 발생한다면 중요할 수 있음)에 이용될 수 있다. 그 모듈형 구성으로 인해, MPCT 설비(10)는 용이하게 분해, 이동 및 재조립될 수 있어, 복수의 핵발전소에서 이용될 수 있게 한다.
구조 및 조립체
종래의 갠트리 크레인과는 달리, MPCT 설비(10)는 이송 캐스크를 이동시킬 수 있는 복수의 평행한 세장형 신축식 레그 조립체(12)를 구비한다. 이 실시예에서, 적어도 4개의 신축식 레그 조립체가 존재한다. 그 설비의 필요에 따라 보다 많은 수의 신축식 레그 조립체가 포함될 수도 있다. 각 레그 조립체(12)는 이동 가능 돌리(16) 상에 장착된 세장형 신축식 레그(14)를 구비하며, 그 돌리는 바람직하게는 적어도 4개의 바퀴를 갖고 있고 적절한 제어기에 의해 제어되는 전동식 자가-추진형 이동 가능 사이드 시프트 돌리(motorized, self-propelled, movable, side-shift dolly)이다. 돌리(16)는 기존의 저장 패드(19)의 상부를 따른 트랙(17) 상에서 또는 그 내에서 이동한다. 각 신축식 레그(14)는 상단부(14a)에서부터 하단부(14b)까지 연장하는 종방향 바디를 구비하며, 그 하단부(14b)가 이동 가능 신축식 레그용 돌리(16) 상에 장착된다. 각 신축식 레그(14)의 각 종방향 바디는, 상단부(14a)가 하단부(14b)에 대해 상향 및 하향으로 이동 가능하도록, 고정식의 내측 하부 부분 주위에서 그에 의해 안내되는 이동 가능한 세장형의 외측 상부 부분을 갖고 있다. 본 예에서, 이들 상하부 부분은 정사각형 단면을 갖는다. 하지만, 그 조립체의 단면은 원형일 수도 있다. 게다가, 바람직한 실시예에서, 유압 시스템이 신축식 레그(14)의 상단부(14a)를 하단부(14b)에 대해 상향 및 하향으로 이동시키도록 설계된다. 다른 실시예에서, 유압 시스템 대신에 공압 시스템이 이용될 수도 있다.
복수 개의, 본 예에서는 2개의 평행한 세장형 리프트 비임(22)이 신축식 레그(14)의 상단부(14a)에 배치된다. 각 리프트 비임(22)은 제1 단부(22a)에서부터 제2 단부(22b)까지 연장하는 종방향 바디를 구비한다. 각 리프트 비임(22)은 신축식 레그(14)의 상단부(14a)에 지지되고 신축식 레그(14)에 수직한 방향으로 배향된다.
이동 가능 세장형 트롤리 비임(26)을 포함하는 트롤리 비임 조립체(24)가 이동 가능 트롤리 비임용 돌리(28) 상에 장착되며, 그 돌리는 바람직하게는 적어도 4개의 바퀴를 갖고 있고 적절한 제어기에 의해 제어되는 전동식 자가-추진형 이동 가능 사이드 시프트 돌리이다. 트롤리 비임(26)은 제1 단부(26a)와 제2 단부(26b) 사이에서 연장하는 종방향 바디를 구비한다. 트롤리 비임(26)은 리프트 비임(22)의 종방향 바디에 의해 지지되고 리프트 비임(22)에 수직한 방향으로 배향된다.
복수의 리프트 링크(32)가 트롤리 비임(26)을 이송 캐스크(34)에 부착하는 데에 이용될 수 있으며, 이 이송 캐스크(34)는, 예를 들면 금속으로 이루어진 원통형 캐니스터(35)를, 저장 패드(19) 상에 저장된 예를 들면 콘크리트 또는 콘크리트와 금속으로 이루어진 원통형 저장 오버팩(37)으로부터 제거하거나 그 내에 삽입하는 데에 이용될 수 있다. 저장 오버팩(37)의 일례는 2014년 1월 22일자로 출원되어 동시 출원 계속 중의 미국 특허 출원 제14/160,833호에 기술되어 있으며, 그 전체 내용을 본 명세서에 참조로 인용한다. 이송 캐스크(34)는 예를 들면 유해한 방사선으로부터의 보호를 제공하도록 금속 및 기타 적절한 재료로 이루어지며, 신축식 레그(14)가 상승 및 하강함에 따라 이송 캐스크(34)가 상승 및 하강할 수 있도록 이송 캐스크(34)에 장착된 복수의 리프트 플레이트(36)를 구비한다. 본 실시예는 이송 캐스크의 서로 대향한 측에 배치된 2개의 리프트 플레이트(36)를 구비한다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 이송 캐스크(34)는 그 상단부에 개방 구멍 또는 개구를 획정하는 링(37)과, 그 하단부에 2개의 슬라이딩 금속 도어(39a, 39b)를 구비한다. 이송 캐스크(34)의 이러한 실시예는 2014년 1월 22일자로 출원되어 동시 출원 계속 중의 미국 특허 출원 제14/160,833호에 보다 상세하게 기술되어 있으며, 그 전체 내용을 본 명세서에 참조로 인용한다.
유압 또는 공압식으로 작동되는 슬라이딩 도어(39a, 39b)는 이송 캐스크(34)로부터 측방향 외측으로 미끄럼 이동한다. 2개의 c-형 채널이 이송 캐스크(34)의 상측의 2개의 대향한 측부 상에 용접되어, 도어(39a, 39b)의 해당 측부 에지를 포획하고 이들을 제위치에 유지하는 한편, 슬라이딩 표면을 제공한다.
복수의 세장형 커넥터(38)가 리프트 링크(32)를 이송 캐스크(34)의 리프트 플레이트(36)에 연결한다. 세장형 커넥터(38)는 예를 들면, 슬링(sling)(도시 생략), 고정 로드, 고정 링크 또는 기타 장치일 수 있으며, 각종 재료로 이루어질 수 있지만, 바람직하게는 금속이다.
MPCT 설비(10)는 또한 캐니스터(35)에 장착된 캐니스터 리프트 어댑터(43)에 연결하도록 구성된 훅(43)을 갖는 통상의 호이스트(41), 바람직하게는 체인 호이스트를 더 포함하며, 그 호이스트는 신축식 레그(14)를 통해 상향 및 하향으로 이동하는 이송 캐스크(34)와는 독립적으로 캐니스터(35)를 상향 및 하향으로 이동시키도록 구성된다. 훅(43)은 캐니스터 리프트 어댑터(42)와 맞물려, 본질적으로 훅(43)을 어댑터(42)에 핀 고정시키는 2개의 맞물림 핀(45a, 45b)을 이용하여 구속된다. 이송 캐스크(34)의 상부의 구멍은 호이스트(41)와 관련된 훅(43)이 이송 캐스크(34)를 통과할 수 있게 하기에 충분한 사이즈를 갖는다.
단일 호이스트 대신에, 이중 호이스트가 이용될 수도 있다. 게다가, 바람직한 실시예에서, 체인 호이스트는 공기에 의해 작동된다. 하지만, 다른 실시예에서, 호이스트(들)는 전기적으로 작동되는 와이어로프 호이스트(들)이거나, 전기 또는 공압식의 체인 또는 와이어로프 호이스팅 시스템의 임의의 조합일 수도 있다.
복수의 세장형 지진 억제 로드(44)를 이용하여, 구조를 보다 견고하게 함으로써 MPCT 설비(10)를 고정시키고, 이에 따라 상기한 구성들을 뒤엎는 기능을 할 수 있는 지진에 의해 유발된 횡 이동을 억제하는 데에 도움을 줄 수 있다. 본 예에서, 각 측부에 2개의 억제 로드가 교차하는 형태로 마련되는데, 각 억제 로드(44)는 하나의 신축식 레그(14)의 이동 가능 외측 상부 부분의 상단부 또는 하단부를 다른 하나의 인접한 레그(14)의 이동 가능 외측 상부 부분의 하단부 또는 상단부에 각각 연결하다.
이송 캐스크(34)와 관련하여 추가적인 지진 안정성을 위해, MPCT 설비(10)에는 도 1에 도시한 바와 같이 이송 캐스크(34)를 둘러싸는 링(48)이 선택적으로 마련될 수 있으며, 그 이송 캐스크(34)는 링(48)과 각 레그(14) 사이에 부착된 케이블(52)에 의해 제위치에 지지 및 유지된다. 본질적으로, 케이블(52)을 갖는 링(48)이 이송 캐스크(34)가 수평 방향으로 흔들리는 것을 방지한다.
도 1을 참조하면, 이송 캐스크(34)와 저장 오버팩(37)이 맞물릴 때에 이송 어댑터(54)가 이송 캐스크(34)와 저장 오버팩(37) 사이에 일시적으로 배치되어, 이송 캐스크(34)의 지지를 보조하고 이송 캐스크(34)의 하측의 도어(39a, 39b)를 개폐한다. 이송 어댑터(54)는 캐니스터(35)가 통과할 수 있는 중앙 구멍을 갖는 대체로 편평한 직사각형 금속 플레이트이다. 이송 어댑터(54)는 그 플레이트 상에서 측부를 따른 인덱싱 레일(56a, 56b)을 구비하며, 이 인덱싱 레일(56a, 56b)들은 이송 캐스크(34)를 위치 설정하는 것을 보조하고 또한 도어(39a, 39b)를 위한 가이드로서 기능하도록 구성된다. 이송 어댑터(54)는 유압 또는 공압식으로 작동되는 실린더(58a, 58b)를 구비하며, 이들 실린더(58a, 58b)는 이송 캐스크(34)의 도어(39a, 39b)를 작동시키는(즉, 밀거나 당기는) 대응 로드(62a, 62b)를 갖는다.
사용 및 작동
MPCT 설비(10)는 연료봉 등의 사용 후 핵연료 물질을 수용한 캐니스터(35)를, 이송 캐스크(34)를 이용하여 운반 캐스크(도시 생략)에서부터 저장 오버팩(37)으로 또는 그 반대로 옮길 뿐만 아니라, 이송 작업 중에 캐니스터(35)와 이송 캐스크(34)를 독립적으로 고정 및 제어하는 데(이는 이송 작업 중에 지진이 발생한다면 중요할 수 있음)에 이용될 수 있다.
캐니스터(35)가 저장 오버팩(37)에서부터 운반 캐스크로 옮겨지는 경우, 그 오버팩(37)의 상부의 뚜껑(46)이 제거된다. 이송 어댑터(54)가 저장 오버팩(37) 상에 배치된다. 이어서, 이송 캐스크(34)가 저장 오버팩(37) 상에 위치 설정된다. 이송 캐스크(34)의 도어(39a, 39b)가 이송 어댑터(54)에 의해 개방된다. 호이스트(41)의 훅(43)이 이송 캐스크(34)를 통과해 하강하여, 맞물림 핀(45a, 45b)을 이용하여 캐니스터 리프트 어댑터(42)와 맞물린다. 캐니스터(35)는 저장 오버팩에서부터 이송 캐스크(34) 내로 수직으로 들어올려진다. 이어서, 이송 캐스크(34)의 도어(39a, 39b)가 이송 어댑터(54)에 의해 닫힌다. 신축식 레그(14)가 상승하여, 이송 캐스크(34)를 상승시킨다.
이송 어댑터(54)(또는 다른 유사한 어댑터)가 캐니스터(35)를 받아들이도록 상부가 개방된 운반 캐스크 위에 배치된다. 이송 어댑터(54)가 운반 캐스크(37) 상에 배치된다. 돌리(16, 28)를 이용하여 캐니스터(35)를 갖는 이송 캐스크(34)를, 운반 캐스크 상에 있는 이송 어댑터 위의 위치로 이어서 그 상의 위치로 이동시킨다. 이송 캐스크(34)의 도어(39a, 39b)가 이송 어댑터(54)에 의해 개방된다. 호이스트(41)가 캐니스터(35)를 운반 캐스크 내로 하강시킨다. 맞물림 핀(45a, 45b)을 추출하여, 훅(43)을 운반 어댑터(54)로부터 분리시킨다. 호이스트(41)가 훅(43)을 상승시킨다. 이어서, 이송 캐스크(34)의 도어가 이송 어댑터(54)에 의해 닫힌다. 돌리(16, 28)를 이용하여, 이송 캐스크(34)를 운반 캐스크로부터 멀리 이동시킨다. 이송 어댑터(54)가 제거된다.
캐니스터(35)가 운반 캐스크에서부터 저장 오버팩(37)으로 옮겨지는 경우에는 바로 앞선 문단에서 설명한 과정이 단순히 반대로 행해진다. 게다가, 그 프로세스는 캐니스터를 하나의 저장 오버팩에서부터 동일 저장 패드(19) 상에 위치한 다른 저장 오버팩으로 또는 검사 스테이션으로 옮기는 데에도 이용될 수 있다.
변형 및 수정예
본 발명의 상기한 실시예, 특히 임의의 "바람직한" 실시예는 단지 실시 가능한 일례로서 단지 본 발명의 원리의 명확한 이해를 위해 기재한 것이라는 점을 알아야 할 것이다. 수많은 변형 및 수정이 본 발명의 사상 및 원리로부터 실질적으로 벗어나지 않고 본 발명의 상기한 실시예들에 대해 이루어질 수도 있다. 그러한 수정 및 변형은 본 개시의 보호 범위 내에 포함된다.
변형예의 일례로서, 신축식 레그(14)는 2개의 보다 많은 포개지는 부분, 즉 상부 및 하부 부분보다 많은 부분들을 가질 수도 있다.
변형예의 다른 예로서, 이송 캐스크(34), 캐니스터(35), 및/또는 저장 오버팩(37)은 원형이 아닌 단면, 예를 들면, 정사각형, 직사각형, 8각형 등의 다른 단면 형상을 가질 수 있고, 본 개시의 설비(10)는 그와 관련하여 이용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 사용 후 핵연료 물질을 수용하는 캐니스터를 이송 캐스크(transfer cask)를 이용하여 운반 캐스크(transportation cask)에서부터 저장 오버팩(storage overpack)으로 또는 그 반대로 옮기기 위한 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비로서:
    복수의 평행한 세장형 신축식 레그 조립체로서, 각 레그 조립체는 이동 가능 돌리(dolly) 상에 장착된 세장형 신축식 레그(telescoping leg)를 구비하며, 각 신축식 레그는 상단부에서부터 하단부까지 연장하는 종방향 바디를 구비하며, 상기 하단부가 상기 이동 가능 신축식 레그용 돌리 상에 장착되며, 상기 상단부는 상기 하단부에 대해 상향 및 하향으로 이동 가능한 것인 복수의 평행한 세장형 신축식 레그 조립체;
    복수의 평행한 세장형 리프트 비임으로서, 각 리프트 비임은 제1 단부에서부터 제2 단부까지 연장하는 종방향 바디를 구비하며, 각 리프트 비임은 상기 신축식 레그의 상단부에 지지되고 상기 신축식 레그에 수직한 방향으로 배향되는 것인 복수의 평행한 세장형 리프트 비임;
    이동 가능 트롤리 비임용 돌리 상에 장착된 이동 가능 세장형 트롤리 비임을 포함하는 트롤리 비임 조립체로서, 상기 트롤리 비임은 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장하는 종방향 바디를 구비하며, 상기 트롤리 비임은 상기 리프트 비임의 종방향 바디에 의해 지지되고 상기 리프트 비임에 수직한 방향으로 배향되는 것인 트롤리 비임 조립체;
    상기 신축식 레그의 상단부가 수직으로 이동됨에 따라 상기 이송 캐스크가 수직으로 이동될 수 있도록 상기 이송 캐스크를 상기 트롤리 비임에 연결하는 연결 수단; 및
    상기 트롤리 비임과 결합된 호이스트로서, 상기 캐니스터에 연결되고, 상기 캐니스터를 수직으로 이동시키고, 그리고 상기 캐니스터를 상기 저장 오버팩에서부터 상기 이송 캐스크로 또는 그 반대로 이동시키는 호이스트
    를 포함하며, 별개의 상기 신축식 레그 및 상기 호이스트에 기초하여, 상기 이송 캐스크와 상기 캐니스터는 서로 독립적으로 수직으로 이동될 수 있는 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  2. 제1항에 있어서, 측부에 복수의 리프트 플레이트를 갖는 이송 캐스크를 더 포함하며, 상기 연결 수단은 상기 트롤리 비임에 장착된 복수의 리프트 링크, 및 이들 리프트 링크를 상기 리프트 플레이트에 연결하는 복수의 세장형 커넥터를 포함하는 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  3. 제2항에 있어서, 상기 세장형 커넥터는 슬링(sling)인 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  4. 제2항에 있어서, 상기 세장형 커넥터는 고정 링크인 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  5. 제2항에 있어서, 상기 이송 캐스크는 사용 후 핵연료 물질을 수용하는 캐니스터를 포함하는 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  6. 제1항에 있어서, 상기 이동 가능 신축식 레그용 돌리와 상기 이동 가능 트롤리 비임용 돌리는 자가 추진형 돌리인 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  7. 제1항에 있어서, 상기 신축식 레그의 상단부를 그 하단부에 대해 수직으로 이동시키도록 구성된 유압 시스템을 더 포함하는 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  8. 제1항에 있어서, 상기 신축식 레그 조립체는 4개의 신축식 레그 조립체를 포함하며, 상기 리프트 비임은 2개의 리프트 비임을 포함하는 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  9. 제1항에 있어서, 상기 호이스트는 공기에 의해 작동되는 체인 호이스트인 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  10. 제1항에 있어서, 각 신축식 레그의 종방향 바디는 고정된 내측 부분 주위에서 이 내측 부분에 의해 안내되는 세장형의 이동 가능 외측 부분을 포함하며, 상기 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비는 복수의 세장형 지진 억제 로드를 더 포함하며, 각 억제 로드는 하나의 신축식 레그의 이동 가능 외측 부분의 상단부 또는 하단부를 다른 하나의 인접한 신축식 레그의 이동 가능 외측 부분의 하단부 또는 상단부에 각각 연결하는 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  11. 방법으로서:
    제1항에 따른 모듈형 포터블 이송 설비를 제1 핵발전소에서 조립하여 이용하는 단계;
    조립된 이송 설비를 이용한 후, 그 이송 설비를 별개의 모듈형 부분들로 분해하는 단계로서, 상기 별개의 모듈형 부분들은 적어도 각각의 신축식 레그 조립체, 각각의 리프트 비임, 리프트 링크가 장착된 트롤리 비임, 각각의 슬링 및 호이스트를 포함하는 것인 단계;
    상기 별개의 모듈형 부분들을 상기 제1 핵발전소와는 다른 제2 핵발전소로 운반하는 단계;
    상기 제2 핵발전소에서 상기 별개의 모듈형 부분들을 상기 이송 설비로 재조립하고, 재조립된 상기 이송 설비를 상기 제2 핵발전소에서 이용하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 사용 후 핵연료 물질을 수용하는 캐니스터를 운반 캐스크에서부터 저장 오버팩으로 또는 그 반대로 옮기기 위한 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비로서:
    복수의 평행한 세장형 신축식 레그 조립체로서, 각 레그 조립체는 이동 가능 돌리 상에 장착된 세장형 신축식 레그를 구비하며, 각 신축식 레그는 상단부에서부터 하단부까지 연장하는 종방향 바디를 구비하며, 상기 하단부가 상기 이동 가능 신축식 레그용 돌리 상에 장착되며, 상기 상단부는 상기 하단부에 대해 상향 및 하향으로 이동 가능한 것인 복수의 평행한 세장형 신축식 레그 조립체;
    복수의 평행한 세장형 리프트 비임으로서, 각 리프트 비임은 제1 단부에서부터 제2 단부까지 연장하는 종방향 바디를 구비하며, 각 리프트 비임은 상기 신축식 레그의 상단부에 지지되고 상기 신축식 레그에 수직한 방향으로 배향되는 것인 복수의 평행한 세장형 리프트 비임;
    이동 가능 트롤리 비임용 돌리 상에 장착된 이동 가능 세장형 트롤리 비임을 포함하는 트롤리 비임 조립체로서, 상기 트롤리 비임은 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장하는 종방향 바디를 구비하며, 상기 트롤리 비임은 상기 리프트 비임의 종방향 바디에 의해 지지되고 상기 리프트 비임에 수직한 방향으로 배향되는 것인 트롤리 비임 조립체;
    상기 트롤리 비임에 장착된 복수의 리프트 링크;
    상기 캐니스터를 수용하는 한편, 상기 신축식 레그의 상단부가 수직으로 이동됨에 따라 수직으로 이동될 수 있는 이송 캐스크;
    상기 이송 캐스크에 장착된 복수의 리프트 플레이트;
    상기 리프트 링크를 상기 리프트 플레이트에 연결하는 복수의 세장형 커넥터; 및
    상기 캐니스터에 장착된 캐니스터 리프트 어댑터에 연결되는 한편, 상기 이송 캐스크와는 독립적으로 상기 캐니스터를 상기 저장 오버팩 내외로 수직으로 이동시키도록 구성된 호이스트
    를 포함하는 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  13. 제12항에 있어서, 상기 이동 가능 신축식 레그용 돌리와 상기 이동 가능 트롤리 비임용 돌리는 자가 추진형 돌리인 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  14. 제12항에 있어서, 상기 신축식 레그의 상단부를 그 하단부에 대해 수직으로 이동시키도록 구성된 유압 시스템을 더 포함하는 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  15. 제12항에 있어서, 상기 신축식 레그 조립체는 4개의 신축식 레그 조립체를 포함하며, 상기 리프트 비임은 2개의 리프트 비임을 포함하는 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  16. 제12항에 있어서, 상기 호이스트는 공기에 의해 작동되는 체인 호이스트인 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  17. 제12항에 있어서, 각 신축식 레그의 종방향 바디는 고정된 내측 부분 주위에서 이 내측 부분에 의해 안내되는 세장형의 이동 가능 외측 부분을 포함하며, 상기 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비는 복수의 세장형 지진 억제 로드를 더 포함하며, 각 억제 로드는 하나의 신축식 레그의 이동 가능 외측 부분의 상단부 또는 하단부를 다른 하나의 인접한 신축식 레그의 이동 가능 외측 부분의 하단부 또는 상단부에 각각 연결하는 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  18. 제12항에 있어서, 상기 세장형 커넥터는 슬링인 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  19. 제12항에 있어서, 상기 세장형 커넥터는 고정 링크인 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
  20. 사용 후 핵연료 물질을 수용하는 캐니스터를 이송 캐스크를 이용하여 운반 캐스크에서부터 저장 오버팩으로 또는 그 반대로 옮기기 위한 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비로서:
    이송 캐스크에 부착되고 이송 캐스크를 수직 및 수평 방향으로 이동시키도록 된 갠트리 수단(gantry mean); 및
    상기 갠트리 수단과 결합된 호이스트 수단
    을 포함하며, 상기 호이스트 수단은 상기 이송 캐스크가 수직 및 수평 방향으로 이동됨에 따라 이동되며, 상기 호이스트 수단은 상기 캐니스터에 연결되는 한편, 상기 이송 캐스크의 이동과는 독립적으로 상기 캐니스터를 수직으로 이동시키며, 상기 호이스트 수단은 상기 캐니스터를 상기 저장 오버팩에서부터 상기 이송 캐스크 내로 또는 그 반대로 이동시키며, 상기 호이스트 수단은 상기 캐니스터를 상기 운반 캐스크에서부터 상기 이송 캐스크 내로 또는 그 반대로 이동시키는 것인 모듈형 포터블 캐스크 이송 설비.
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