KR20180079738A - Water filling method for connecting pipe - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a water filling method for a connecting pipe. The water filling method for a connecting pipe to connect a main pipe and a safety injection tank according to the present invention includes the steps of: installing a check valve before and after an air accumulation section where air is accumulated in the connecting pipe; vacuuming the connecting pipe between the check valves; and filling the air accumulation section with water after the vacuum processing. Accordingly, the present invention can fill the connecting pipe between the main pipe and the safety injection tank with the water without the air.

Description

연결 배관 충수 방법{Water filling method for connecting pipe}Water filling method for connecting pipe

본 발명은 원자로 메인배관과 안전주입탱크 사이의 연결 배관을 공기 없이 충수하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of filling a connection pipe between a reactor main pipe and a safety injection tank without air.

일반적으로, 원자력 발전소의 안전주입계통은, 원자로 냉각재 상실사고(LOCA) 사고시 노심에 냉각수를 공급하여 노심의 잔열을 제거하고, 노심의 기하형상을 유지하여 노심의 장기냉각(long-term cooling)이 가능하도록 하기 위한 것으로, 대형 냉각재 상실사고가 발생할 경우, 재충수 단계까지는 안전주입탱크(또는 축압기)에 의해 충분한 비상 노심 냉각수가 공급되고, 또한, 재관수 기간에는 저압 안전주입펌프들에 의해 냉각수가 공급되도록 설계되어 있다.Generally, the safety injection system of a nuclear power plant is a system in which cooling water is supplied to a core in case of a reactor coolant accident (LOCA) accident, the residual heat of the core is removed, and the long-term cooling of the core is maintained (Or an accumulator) to the re-filling stage, and in the re-filling period, the cooling water is supplied by the low-pressure safety infusion pumps to the cooling water tank .

안전주입탱크는 연결배관을 통해 콜드 렉과 같은 메인 배관과 연결되어 있다. 이 연결배관 내에 공기가 존재하면 사고시 공기가 원자로 등으로 유입된다. 또한 존재하는 공기에 의해 비상노심냉각수 주입이 지연되고, 유입된 공기에 의해 원자로 냉각재의 자연순환이 방해받으며, 핵연료 피복재는 열제거 능력이 감소되어 피복재 온도가 상승한다.The safety infusion tank is connected to the main piping, such as the cold lag, through the connection piping. If there is air in the connection pipe, air will flow into the reactor etc. in case of an accident. In addition, the injection of the emergency core cooling water is delayed by the air present, the natural circulation of the reactor coolant is obstructed by the introduced air, and the thermal abatement ability of the nuclear fuel cladding material is decreased and the temperature of the cladding material is increased.

그런데, 계획예방정비 등을 진행한 후, 원자로 냉각재 계통 충수 시에 연결배관에 공기가 축적되는 문제가 발생하고 있다.However, there is a problem that air accumulates in the connection piping when the reactor coolant system is introduced after the planned preventive maintenance and the like.

한국 등록 제10-1416912호(2014년 7월 8일 공개)Korean Registration No. 10-1416912 (published on July 8, 2014)

따라서 본 발명의 목적은 원자로 메인배관과 안전주입탱크 사이의 연결 배관을 공기 없이 충수하는 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of filling a connection pipe between a reactor main pipe and a safety injection tank without air.

특히, 본 발명의 목적은 원자로 냉각재 계통과 연결된 역 U자형 배관을 공기 없이 냉각재로 충수하는 방법을 제공하는 것이다.In particular, it is an object of the present invention to provide a method of filling an inverted U-shaped pipe connected to a reactor coolant system with a coolant without air.

상기 본 발명의 목적은 메인배관과 안전주입탱크 사이를 연결하는 연결배관을 충수하는 방법에 있어서, 상기 연결배관 중 공기가 축적되는 공기축적구간의 전후에 체크밸브를 설치하는 단계와; 상기 체크밸브 사이의 상기 연결배관을 진공처리하는 단계와; 진공처리 후 상기 공기축적구간을 충수하는 단계를 포함하는 연결배관 충수 방법에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for introducing a connection pipe connecting a main pipe and a safety injection tank, the method comprising: installing a check valve before and after an air accumulation section in which air is accumulated in the connection pipe; Vacuuming the connection piping between the check valves; And a step of filling the air accumulation section after the vacuum treatment.

상기 메인배관은 원자로와 연결되어 있을 수 있다.The main piping may be connected to a reactor.

상기 공기축적구간의 충수는 상기 안전주입탱크가 수용하고 있는 냉각수를 이용하여 수행될 수 있다.The intake of the air accumulation section may be performed using the cooling water accommodated in the safety injection tank.

상기 체크밸브와 상기 안전주입탱크 사이에는 밸브가 위치하며, 상기 연결배관 충수는 상기 밸브를 열어서 수행될 수 있다.A valve is located between the check valve and the safety injection tank, and the connection pipe can be filled by opening the valve.

상기 공기축적구간의 적어도 일부는 상기 메인배관 및 상기 안전주입탱크의 하단보다 높을 수 있다.At least a part of the air accumulation section may be higher than the lower end of the main piping and the safety infusion tank.

상기 공기축적구간의 적어도 일부는 평행하게 연장되어 있을 수 있다.At least a part of the air accumulation section may extend in parallel.

상기 연결배관은 인버티드 U형 배관을 포함하며, 상기 공기축적구간의 적어도 일부는 상기 인버티드 U형 배관에 위치할 수 있다.The connecting piping includes an inverted U-shaped piping, and at least a part of the air accumulating section may be located in the inverted U-shaped piping.

상기 본 발명의 목적은 메인배관과 안전주입탱크 사이를 연결하는 연결배관을 충수하는 방법에 있어서, 상기 연결배관 중 적어도 일부인 공기배출구간의 공기를 외부로 배출하는 단계와; 상기 공기 배출 후에 상기 공기배출구간을 냉각수로 충수하는 단계를 포함하며, 상기 공기배출구간 중 적어도 일부는 상기 메인배관 및 상기 안전주입탱크의 하단보다 높으며, 평행하게 연장되어 있는 것에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for introducing a connection pipe connecting a main pipe and a safety injection tank, the method comprising the steps of: discharging air in an air discharge section, And injecting the air discharge section with cooling water after the air discharge, wherein at least a part of the air discharge section is higher than the lower end of the main piping and the safety injection tank and extends in parallel.

상기 메인배관은 원자로와 연결되어 있으며, 상기 공기배출구간의 충수는 상기 안전주입탱크가 수용하고 있는 냉각수를 이용하여 수행될 수 있다.The main pipe is connected to a reactor, and the intake of the air discharge section can be performed using cooling water accommodated in the safety injection tank.

상기 공기배출구간의 양단에는 체크밸브가 위치할 수 있다.A check valve may be located at both ends of the air discharge section.

상기 연결배관은 인버티드 U형 배관을 포함하며, 상기 공기배출구간의 적어도 일부는 상기 인버티드 U형 배관에 위치할 수 있다.The connecting pipe may include an inverted U-shaped pipe, and at least a portion of the air outlet may be located in the inverted U-shaped pipe.

본 발명에 따르면 원자로 메인배관과 안전주입탱크 사이의 연결 배관을 공기 없이 충수하는 방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a method of filling a connection pipe between a reactor main pipe and a safety injection tank without air.

도 1은 연결배관에 공기 없이 충수된 상태를 나타낸 것이고,
도 2 및 도 3은 연결배관에 공기 없이 충수하는 방법을 나타낸 것이고,
도 4는 안전주입탱크의 냉각수를 원자로에 공급하는 상태를 나타낸 것이다.FIG. 1 shows a state in which air is introduced into a connecting pipe without air,
Figures 2 and 3 illustrate the method of filling the connecting pipe without air,
Fig. 4 shows a state in which cooling water in the safety injection tank is supplied to the reactor.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. 또한 첨부된 도면은 각 구성요소 간의 관계를 설명하기 위해 크기와 간격 등이 실제와 달리 과장되어 있을 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the technical concept of the present invention, are incorporated in and constitute a part of the specification, and are not intended to limit the scope of the present invention. Also, the attached drawings may be exaggerated in size and spacing in order to explain the relationship among the respective components.

도 1은 연결배관에 공기 없이 충수된 상태를 나타낸 것이다.1 shows a state in which the connection pipe is filled without air.

연결배관(20)은 메인배관(10)과 안전주입탱크(40)를 연결한다. 메인배관(10)은 원자로와 연결되어 있으며, 메인배관(10)은 콜드 렉 또는 핫 렉일 수 있다.The connection pipe 20 connects the main piping 10 and the safety injection tank 40. The main piping 10 is connected to a reactor, and the main piping 10 can be a cold lag or a hot pip.

안전주입탱크(40)는 냉각수로 채워져 있으며, 사고 시에 내부의 냉각수를 연결배관(20) 및 메인배관(10)을 통해서 원자로에 공급한다.The safety injection tank 40 is filled with cooling water and supplies the internal cooling water to the reactor through the connection pipe 20 and the main pipe 10 at the time of an accident.

안전주입탱크(40)의 상부 내부 공간은 질소와 같은 압력 가스로 채워져 있을 수 있다.The upper internal space of the safety injection tank 40 may be filled with a pressure gas such as nitrogen.

연결배관(20)은 여러 부분(21-25)으로 이루어져 있으며, 특히 인버티드- U 형 배관을 포함한다. 인버티드-U형 배관은 A 부분(공기축적구간)을 포함하여 위치하는데 충수 과정에서 불응축성인 공기가 축적되기 쉽다. 공기축적구간의 적어도 일부는 평행하고, 메인배관(10) 및 안전주입탱크(20)의 하단보다 높게 위치하고 있다. 공기축적구간은 역 U자형(인버티드 U형) 배관으로 원자로냉각재계통의 배관과 안전주입탱크(40)의 배관 사이에 위치한단.The connecting pipe 20 is made up of several parts 21-25, and in particular includes an inverted U-shaped pipe. The inverted-U type piping is located including the A portion (air accumulation section), and the non-condensable air is liable to accumulate in the course of the appendix. At least a part of the air accumulation section is parallel and positioned higher than the lower ends of the main piping 10 and the safety injection tank 20. [ The air accumulation section is an inverted U-shaped (inverted U) piping located between the piping of the reactor coolant system and the piping of the safety injection tank (40).

연결배관(20)에는 밸브(31)와 한 쌍의 체크밸브(32, 33)가 위치하고 있다. 밸브(31)는 안전주입탱크(40)와 체크밸브(32) 사이에 위치한다.The connection pipe 20 is provided with a valve 31 and a pair of check valves 32 and 33. The valve 31 is located between the safety injection tank 40 and the check valve 32.

한 쌍의 체크밸브(32, 33) 사이인 공기배출구간(도 2의 'B') 내에는 공기축적구간이 위치한다. 다시 말하면, 공기가 축적되기 쉬운 공기축적구간은 체크밸브(32, 33) 사이의 공기배출구간 내에 위치하는 것이다.An air accumulation section is located in an air discharge section ('B' in FIG. 2) between the pair of check valves 32 and 33. In other words, the air accumulation section in which the air is liable to accumulate is located in the air discharge section between the check valves 32, 33.

공기의 배출은 진공부(50)에 의해 수행된다. 진공부(50)는 공기배출구간에 연결되어 있으며 해더(51), 분리기(52) 및 진공펌프(53)가 차례로 배치되어 있다.The discharge of air is performed by the vacuum 50. The vacuum chamber 50 is connected to an air discharge section, and a header 51, a separator 52 and a vacuum pump 53 are arranged in order.

진공부(50)로 연결되는 배관과 분지되어 누설시험용 차단밸브(61)가 위치한다. 진공부(50)의 전체 또는 일부는 진공이 필요한 경우에만 설치하여 사용될 수 있다. And a branching shutoff valve 61 for branching with the piping connected to the vacuum chamber 50 is located. All or part of the vacuum 50 can be installed and used only when a vacuum is required.

이러한 상태에서 공기축적구간을 포함한 연결배관(20)에는 실질적으로 공기 없이 냉각수로 충수되어 있다.In this state, the connection pipe 20 including the air accumulation section is filled with cooling water substantially without air.

냉각수 충수방법을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2 및 도 3은 연결배관에 공기 없이 충수하는 방법을 나타낸 것이다.The cooling water filling method will be described with reference to Figs. 2 and 3. Fig. Figures 2 and 3 illustrate the method of filling the connecting pipe without air.

계획예방정비와 같은 작업 후 원자로 충수 시에 공기축적구간에서의 공기를 제거하기 위해 도 2와 같이 진공을 이용한다.As shown in Fig. 2, vacuum is used to remove the air in the air accumulation section at the time of the reactor appendage after the work such as planned preventive maintenance.

진공은 진공부(50)를 이용해 수행하며 진공, 즉, 공기가 배출되는 공기배출구간은 한 쌍의 체크밸브(32, 33) 사이이다.Vacuum is performed using the vacuum 50, and a vacuum, that is, an air discharge section through which the air is discharged, is between the pair of check valves 32 and 33.

진공 작업이 진행되어 공기 배출이 완료되면 진공부(50)와 연결배관(20) 사이의 연결을 해제하고, 도 3과 같이 공기배출구간(B)을 냉각수로 충수한다.When the vacuum operation is completed and the air discharge is completed, the connection between the vacuum chamber 50 and the connection pipe 20 is released, and the air discharge section B is filled with cooling water as shown in FIG.

냉각수 충수는 밸브(31)를 조금 열어 수행하며, 안전주입탱크(40)의 냉각수가 공기배출구간(B)에 충수된다. 공기배출구간(B)은 진공상태이기 때문에 공기배출구간(B)은 냉각수로 완전히 충수되며 비응축 가스(공기 등)는 실질적으로 존재하지 않게 된다.Cooling water filling is performed by slightly opening the valve 31, and cooling water in the safety injection tank 40 is introduced into the air discharge section B. Since the air discharge section B is in a vacuum state, the air discharge section B is completely filled with the cooling water and substantially no non-condensable gas (air, etc.) is present.

도 4는 안전주입탱크의 냉각수를 원자로에 공급하는 상태를 나타낸 것이다.Fig. 4 shows a state in which cooling water in the safety injection tank is supplied to the reactor.

LOCA 사고 등에 대비하여 늘 열려있는(31) 밸브와 압력경계를 이루는 체크밸브(32.33)가 있는 유로는 원자로냉각재 계통과 연결되어 있다. LOCA 사고 등이 발생하면 안전주입탱크(40) 내부의 냉각수는 연결배관(20)과 메인배관(10)을 거쳐 원자로 등으로 공급된다.The flow path with check valve (32.33), which is always open (31) and pressure boundary in preparation for LOCA accidents, is connected to the reactor coolant system. When a LOCA accident or the like occurs, the cooling water in the safety injection tank 40 is supplied to the reactor etc. through the connection pipe 20 and the main pipe 10.

이 과정에서 연결배관(20) 내에 공기가 없기 때문에, 냉각수 주입이 지연되지 않는다. 또한, 공기가 원자로 등으로 유입되지 않기 때문에 노심 열전달이 감소하거나 원자로 냉각재의 자연순환이 방해받지 않는다. 추가로 공기가 핵연료 피복재에 분포되어 열제거 능력이 감소하는 문제도 발생하지 않는다.In this process, since there is no air in the connection pipe 20, the cooling water injection is not delayed. In addition, since air is not introduced into the reactor or the like, the core heat transfer is reduced or the natural circulation of the reactor coolant is not hindered. In addition, there is no problem that the air is distributed to the fuel covering material and the heat removing ability is reduced.

전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described embodiments are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

Claims (11)

메인배관과 안전주입탱크 사이를 연결하는 연결배관을 충수하는 방법에 있어서,
상기 연결배관 중 공기가 축적되는 공기축적구간의 전후에 체크밸브를 설치하는 단계와;
상기 체크밸브 사이의 상기 연결배관을 진공처리하는 단계와;
진공처리 후 상기 공기축적구간을 충수하는 단계를 포함하는 연결배관 충수 방법.CLAIMS 1. A method for introducing a connection pipe connecting a main pipe and a safety injection tank,
Installing a check valve before and after an air accumulation section in which air is accumulated in the connection piping;
Vacuuming the connection piping between the check valves;
And filling the air accumulation section after the vacuum treatment. 제1항에서,
상기 메인배관은 원자로와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 연결배관 충수 방법.The method of claim 1,
Wherein the main piping is connected to a reactor. 제2항에서,
상기 공기축적구간의 충수는 상기 안전주입탱크가 수용하고 있는 냉각수를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 연결배관 충수 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the air accumulation section is filled with cooling water accommodated in the safety injection tank. 제3항에서,
상기 체크밸브와 상기 안전주입탱크 사이에는 밸브가 위치하며,
상기 연결배관 충수는 상기 밸브를 열어서 수행되는 것을 특징으로 하는 연결배관 충수 방법.4. The method of claim 3,
A valve is located between the check valve and the safety injection tank,
And the connection piping is performed by opening the valve. 제3항에서,
상기 공기축적구간의 적어도 일부는 상기 메인배관 및 상기 안전주입탱크의 하단보다 높은 것을 특징으로 하는 연결배관 충수 방법.4. The method of claim 3,
Wherein at least a part of the air accumulation section is higher than a lower end of the main piping and the safety injection tank. 제5항에서,
상기 공기축적구간의 적어도 일부는 평행하게 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 연결배관 충수 방법.The method of claim 5,
Wherein at least a part of the air accumulation section extends in parallel. 제3항에서,
상기 연결배관은 인버티드 U형 배관을 포함하며,
상기 공기축적구간의 적어도 일부는 상기 인버티드 U형 배관에 위치하는 것을 특징으로 하는 연결배관 충수 방법.4. The method of claim 3,
Wherein the connecting piping includes an inverted U-shaped piping,
And at least a part of the air accumulation section is located in the inverted U-shaped pipe. 메인배관과 안전주입탱크 사이를 연결하는 연결배관을 충수하는 방법에 있어서,
상기 연결배관 중 적어도 일부인 공기배출구간의 공기를 외부로 배출하는 단계와;
상기 공기 배출 후에 상기 공기배출구간을 냉각수로 충수하는 단계를 포함하며,
상기 공기배출구간 중 적어도 일부는 상기 메인배관 및 상기 안전주입탱크의 하단보다 높으며, 평행하게 연장되어 있는 연결배관 충수 방법.CLAIMS 1. A method for introducing a connection pipe connecting a main pipe and a safety injection tank,
Discharging the air in the air discharge section, which is at least part of the connection pipe, to the outside;
And filling the air discharge section with cooling water after the air discharge,
Wherein at least a part of the air discharge sections is higher than the lower ends of the main piping and the safety injection tank and extends in parallel. 제8항에서,
상기 메인배관은 원자로와 연결되어 있으며,
상기 공기배출구간의 충수는 상기 안전주입탱크가 수용하고 있는 냉각수를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 연결배관 충수 방법.9. The method of claim 8,
The main pipe is connected to a reactor,
Wherein the filling of the air discharge section is performed using cooling water accommodated in the safety injection tank. 제9항에서,
상기 공기배출구간의 양단에는 체크밸브가 위치하는 것을 특징으로 하는 연결배관 충수 방법.The method of claim 9,
And a check valve is disposed at both ends of the air discharge section. 제9항에서,
상기 연결배관은 인버티드 U형 배관을 포함하며,
상기 공기배출구간의 적어도 일부는 상기 인버티드 U형 배관에 위치하는 것을 특징으로 하는 연결배관 충수 방법.The method of claim 9,
Wherein the connecting piping includes an inverted U-shaped piping,
Wherein at least a portion of the air discharge section is located in the inverted U-shaped pipe.
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