KR20190058030A - 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법 - Google Patents

콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법 Download PDF

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Abstract

운전중인 원자력 발전소의 1차측 주요배관인 콜드 레그(cold leg)와 SI(safety injection) 노즐 사이에 본 발명에 따라 설계 제작된 써멀 슬리브(thermal sleeve)를 위치시키고 확관기술을 이용하여 써멀 슬리브를 고정하는 방법에 관한 것이다.

Description

콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법{Method fixing thermal sleeve between cold leg and SI nozzle}
운전중인 원자력 발전소의 1차측 주요배관인 콜드 레그(cold leg)와 SI(safety injection) 노즐 사이에 본 발명에 따라 설계 제작된 써멀 슬리브(thermal sleeve)를 위치시키고 확관기술을 이용하여 써멀 슬리브를 고정하는 방법에 관한 것이다.
장기간 오래 운전된 원자력 발전소의 콜드 레그(cold leg)와 SI 노즐 출구 사이에 설치된 써멀 슬리브는 냉각수 유동에 의한 진동 및 열변형 등의 원인으로 제거상태로 운전되고 있거나, 건설 초기부터 설치되지 않은 상태로 운전되고 있다. 그러나 원자로의 안정성 및 수명연장을 위하여 본 발명에 따라 설계 제작된 써멀 슬리브(thermal sleeve) 설치 필요성이 현재 운전 중인 원자로에 요구되고 있다.
이를 해결하기 위하여 운전 중인 원자력 발전소의 정비기간 중 본 발명에 따라 제작된 써멀 슬리브(thermal sleeve)를 콜드 레그(cold leg)와 SI(safety injection) 노즐 출구 사이로 로프를 이용하여 고정하고자 하는 위치로 이송한 후, 확관 기술을 이용하여 고정하는 방법을 제공하는데 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-1998-0084011
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 운전 중인 원자력 발전소의 기획 정비기간 중 1차측 주요배관인 콜드 레그(cold leg)와 SI(safety injection) 노즐 사이에 본 발명에 따라 제작된 써멀 슬리브(thermal sleeve)와 확관 툴을 원자로 또는 냉각수 펌프를 통해서 로프로 이송하여 보다 견고하고 용이하게 고정 설치하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 원자로 주변 주요장치의 분해, 조립 및 배관 등의 절단, 재용접 등을 수행하여 주요장치 및 배관 등의 손상을 최소화하고, 써멀 슬리브 의 이송, 설치 및 확관하여 고정하고 확관에 사용된 기구를 로프를 이용하여 용이하게 제거하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명 과제의 해결 수단은 운전중인 원자력 발전소의 기획 정비기간 중 고방사능 구역인 콜드 레그와 SI(safety injection) 노즐 사이에서 본 발명에 따라 제작된 써멀 슬리브 설치하기 위해서는 첫째, 부품으로 분해된 원자로 냉각수 펌프(RCP)의 내부공간을 이용하여 본 발명에 따라 제작된 써멀 슬리브와 확관 툴을 삽입하고 에스아이(SI) 노즐 출구까지 이송하는 수단과, 써멀 슬리브 설치 후 콜드 레그 쪽에 가장 가까운 에스아이(SI) 노즐에서 SI 노즐 체크 밸브 몸체(body)까지 배관인 SI 노즐 엘보(nozzle elbow) 부분을 절단하고, 절단에 의해 확보된 공간을 이용하여 설치된 써멀 슬리브의 고정 상태를 검사하는 수단 및 원상복구를 위한 원자로 냉각수 펌프(RCP)의 재조립 및 절단에 의해 분리된 에스아이(SI) 노즐 엘보 배관의 재용접 수단을 포함한 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법을 제공하는데 있다.(case I 경우, 도2 참조)
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 분해된 원자로 냉각수 펌프 내부공간을 이용하여 본 발명에 따라 제작된 써멀 슬리브를 삽입하고, 로프를 이용하여 SI 노즐 출구까지 이송하는 수단과, 분해된 SI 노즐 체크 밸브 내부공간을 이용하여 설치된 써멀 슬리브 고정 상태를 검사하는 수단 및 원상 복구를 위하여 원자로 냉각수 펌프 및 SI 노즐 체크 밸브 의 재조립 수단을 포함한 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법을 제공하는데 있다.(case II 경우, 도 3 참조)
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 제거된 원자로 내장 코어 지지 베럴(core support barrel, CSB)를 안착대로 안전하게 이송한 후, 본 발명에 따라 제작된 써멀 슬리브 및 확관 툴을 로프를 이용하여 원자로 내부공간과 콜드 레그 배관을 경유하여 SI 노즐 출구까지 이송하는 수단과, 써멀 슬리브 설치 후 콜드 레그 쪽에 가장 가까운 SI 노즐에서 SI 노즐 체크 밸브 몸(body)까지 배관을 절단하고, 절단에 의해 생긴 내부공간을 이용하여 설치된 써멀 슬리브 고정 상태를 검사하는 수단 및 원상복구를 위한 원자로 내장 코어 지지 베럴(CSB)을 재설치하고, 절단 분리된 SI 노즐 엘보 배관의 재용접 수단을 포함한 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법을 제공하는데 있다.(case III 경우, 도 4 참조)
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 제거된 원자로 내장 코어 지지 베럴(CSB)을 안착대로 안전하게 이송한 후, 본 발명에 따라 제작된 써멀 슬리브 및 확관 툴을 로프를 이용하여 원자로 내부공간과 콜드 레그 배관을 경유하여 SI 노즐 출구까지 이송하는 수단과, 분해된 SI 노즐 체크 밸브 내부공간을 이용하여 설치된 써멀 슬리브 고정 상태를 검사하기 위한 수단 및 원상복구를 위한 원자로 내장 코어 지지 베럴(CSB)을 재설치 및 SI 노즐 체크 밸브의 재조립 수단을 포함한 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법을 제공하는데 있다.(case IV 경우, 도 5 참조)
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 다양하게 써멀 슬리브를 고정하는 방법 중에서, 공통수단으로는 SI 노즐 체크 밸브 분해한 후, 원자로 냉각수 수위 유지를 위한 써멀 슬리브 설치용 보조관을 설치하고, 작업 후 제거하는 수단을 포함한다.(case III, IV)
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 써멀 슬리브 설치 작업 시 방사능 피폭량을 줄이기 위한 냉각수 수위 조절 및 원자로 내장 코어 지지 베럴(CSB)을 이송하는 수단을 포함할 수 있다.(case III, IV)
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 본 발명에 따라 제작된 써멀 슬리브를 설치 위치에 이송하기 위하여 써멀 슬리브 설치용 보조관(case III, IV) 및 분해된 SI 노즐 체크 밸브 내부 공간(case II, IV) 또는 절단된 콜드 레그 쪽의 SI 노즐 배관 SI 노즐 엘보 공간(case I, III 경우)을 이용하여 써멀 슬리브 이송용 로프(rope)를 인입하고, 인입된 로프를 이용하여 써멀 슬리브 및 확관 툴을 원자로 내부로(case III, IV 경우) 또는 분해된 RCP 내부공간 (case I, II 경우)에서 콜드 레그를 경유하여 설치장소까지 이동하는 수단을 포함하는 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 운전 중인 원자력 발전소에서 설계 제작된 써멀 슬리브를 설치함으로써 설계요건을 충족시킬 수 있으며, 원자력 발전소의 안전성 및 신뢰성 향상과 수명 연장을 향상시키는 상승된 효과가 있습니다.
도 1은 본 발명에 따른 써멀 슬리브가 위치하는 장소를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시 예1을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시 예2를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시 예3을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시 예4를 도시한 것이다.
원자로 냉각수가 존재하는 곳은 고방사능 구역으로 작업자의 피폭을 방지하기 위하여 원격작업이 수행되어야 유리하다. 또한 작업에 필요한 자재를 최소화하여 방사능에 노출된 폐기물 발생을 최소화하여야 한다. 따라서 수행 작업 및 절차를 단순화하여 작업 종사자들의 작업 이해도와 숙지도를 높여야 한다.
일반적으로 원자력 발전소의 기획정비기간 중에는 냉각수의 수위는 원자로 헤드(head)가 제거된 상태에서 헤드(head) 높이까지 유지된다.
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.
<실시 예>
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다.
본 발명에 따른 써멀 슬리브(thermal sleeve)의 설치는 원자력 발전소의 설계요건을 충족시킬 뿐만 아니라, 원자력 발전소의 안전성 및 신뢰성 향상과 수명 연장에 크게 기여하는 상승된 효과가 있다.
본 발명에 따른 써멀 슬리브가 고정 설치되는 위치는 도 1에 도시된 바와 같이 원자로와 원자로 냉각수 펌프(RCP)사이의 콜드 레그와 SI(safety injection) 노즐 출구 사이에 설치된다.
본 발명에서는, 써멀 슬리브가 고정 설치되는 공간이 콜드 레그 측 직경이 SI(safety injection) 노즐 출구 측보다 크기 때문에 써멀 슬리브를 로프와 결합하여 이동시킬 때는 방향을 원자로에서 콜드 레그 측으로 또는 원자로 냉각수 펌프에서 콜드 레그 측으로 이송시켜서 삽입 설치하여야 한다.
또한 써멀 슬리브를 로프로 이동시키기 위하여 써멀 슬리브와 확관 툴을 결합, 고정할 때 써멀 슬리브의 확관부분인 앞쪽(이동하는 방향을 기준으로)에 위치한 후 수압를 확관 툴로 주입하여 밀착시켜 고정하여야 한다.
본 발명에 따른 써멀 슬리브(thermal sleeve)를 이송, 고정 설치하는 방법은 모두 4가지 경우(case)로 나눌 수 있다.
첫째는 원자로 헤드를 제거한 후, 원자로를 통해서 써멀 슬리브와 확관 툴을 로프를 이용하여 이동시켜 고정하되, 엘보를 절단(cut)하는 경우와 절단하지 않고 체크밸브를 분해한 후 공간을 이용한 경우로 나눌 수 있다.
둘째는 원자로 냉각수 펌프(RCP)를 분리한 후 로프를 이용하여 분리된 원자로 냉각수 펌프(RCP) 내부 공간을 통해서 써멀 슬리브와 확관 툴을 이동시켜 고정하되, 엘보를 절단(cut)하는 경우와 절단하지 않고 체크밸브를 분해한후 공간을 이용한 경우로 나눌 수 있다. 즉, 원자로 냉각수 펌프(RCP)가 제거됨에 따라 발생하는 내부 공간으로 써멀 슬리브와 확관 툴을 이동시키는 것이다.
실시 예 1(case I)은 SI 노즐 엘보를 절단하고, 원자로 냉각수 펌프(RCP)를 분리한 후, 로프를 이용하여 분리된 원자로 냉각수 펌프(RCP) 내부 공간을 통해서 써멀 슬리브를 콜드 레그와 SI(safety injection) 노즐 출구 사이로 이동시켜 고정 설치하는 경우이다.(도 2 참조)
실시 예 2(case II)는 SI 노즐 엘보를 절단하지 아니하고 체크밸브를 분해한 공간과, 원자로 냉각수 펌프(RCP)를 분리한 후, 로프를 이용하여 분리된 원자로 냉각수 펌프(RCP) 내부 공간을 통해서 써멀 슬리브를 콜드 레그와 SI(safety injection) 노즐 출구 사이로 이동시켜 고정 설치하는 경우이다.(도 3 참조)
실시 예 3(case III)은 SI 노즐 엘보를 절단하고 원자로의 헤드 및 원자로 내장품 안착대를 제거한 후 로프를 이용하여 원자로를 통해서 써멀 슬리브를 콜드 레그와 SI(safety injection) 노즐 출구 사이로 이동시켜 고정 설치하는 경우이다.(도 4 참조)
실시 예 4(case IV)는 SI 노즐 엘보를 절단하지 아니하고 원자로의 헤드 및 원자로 내장품 안착대를 제거한 후 로프를 이용하여 원자로를 통해서 써멀 슬리브를 콜드 레그와 SI(safety injection) 노즐 출구 사이로 이동시켜 고정 설치하는 경우이다.(도 5 참조)
상기 실시 예 1 내지 실시 예 4 는 각각에 대하여 설명함에 있어서 서로 공통되는 구성을 설명할 때 용이한 이해를 위하여 함께 설명하도록 한다.
본 발명의 용이한 이해를 위하여 실시 예와 case 라는 용어를 혼용하며, 다만 케이스(case)의 경우는 괄호하여 표시한다.
원자로 헤드를 개방하고 원자로 내장품 안착대 제거 후 원자로를 통해서 써멀 슬리브(1)를 고정 설치하는 실시 예 3과 실시 예 4를 설명한다.
- 원자로 냉각수 펌프(RCP)사이의 콜드 레그와 SI(safety injection) 노즐 출구 사이에 써멀 슬리브를 고정 설치하기 위하여 본 발명에 따라 설계 제작된 써멀 슬리브(thermal sleeve, 1)와, 확관용 고압발생장치 및 고압 유체호스가 부착된 확관 툴(tool, 2)을 써멀 슬리브 내부에서 가압 팽창시켜 서로 결합하여 원자로 수조 외부에 있는 안착대에서 준비하는 단계를 포함한다.
- 설계 제작된 써멀 슬리브(thermal sleeve, 1), 확관 tool(2) 및 확관용 고압호스 등의 이동을 위한 써멀 슬리브 이송용 로프(10)를 써멀 슬리브 설치용 보조관(8)을 통하여 원자로 내부까지 이송하고, 핵연료 재장전 기중기(12) 또는 CEACP (control element assembly change platform)(13) 등을 이용하여 안착대까지 인양하는 단계를 포함한다.
- 상기 안착대(상기 case III, IV 인 경우) 또는 분해된 RCP(15) 내부 공간 (상기 case I, II 인 경우)에서 도 5 또는 도 3에서와 같이 이미 결합, 구성된 써멀 슬리브(1), 확관 툴(2) 및 확관 툴 이송용 로프(14)를 고압유체 호스와 함께 결합하여 인력 또는 기구를 이용하여 콜드 레그에 있는 SI 파이프(6) 출구까지 이동하는 단계를 포함한다.
확관 툴 기능은 써멀 슬리브를 콜드 레그와 SI(safety injection) 노즐 출구 사이로 설장된 위치로 이동시킨 후, 고압을 주입할 수 있는 유체 펌프를 이용하여 고압의 유체를 확관 툴로 이동시켜 써멀 슬리브를 강제로 팽창시켜고 SI(safety injection) 노즐내면에 형성된 홈사이로 밀착시켜 쉽게 이탈하지 않도록 하는 것이다.
상기와 같은 단계를 수행하기 위하여 아래와 같은 기술적 구성들을 포함할 수 있다.
- 원자로 내장품(CSB-core support barrel, 5) 이전, 원자로 수조 및 원자로 내부에 있는 냉각수를 써멀 슬리브 설치용 보조관(8) 설치 등을 위하여 원자로 내부 콜드 레그(cold leg) 출구(3)가 대기 중으로 노출될 때까지 냉각수 저장 탱크(4)로 이전하는 단계를 포함하며,
- SI(safety injection) 파이프(6)에 부착된 체크 밸브(7)를 분해 가능한 체크밸브(eck valve) 내장품 등을 분리하여 SI 파이프 진입 길을 확보하는 단계를 포함하고,
- 원자로 수조 및 원자로 내부에 냉각수 재 충전시 분해된 체크 밸브(7)로의 냉각수 유출을 방지하기 위하여, 원자로 수조의 최고수위보다 높은 길이의 슬리브 설치용 보조관(8)을 분해된 체크 밸브(7) 볼트 구멍 등을 이용하여 고정하는 단계 및 고방사능의 원자로 내장품(CSB-core support barrel, 5)을 원자로 내부에서 원자로 수조로 안전하게 이송하기 위하여 냉각수를 최고 수위만큼 원자로 수조에 충진하는 단계를 포함하며,
- 원자로 내장품(CSB, 5)을 핵연료 재장전 기중기(12) 또는 CEACP(control element assembly change platform, 13) 등을 이용하여 원자로 내부에서 원자로 수조안 원자로 내장품(CSB) 안착대(11)로 안전하게 이송하는 단계를 포함하고,
- 써멀 슬리브(1) 및 확관 툴(2) 등의 이동 공간 확보를 위한 원자로 내부 콜드 레그 출구(3)가 대기 중으로 노출될 때까지 냉각수를 저장 탱크(4)로 이전하는 단계를 포함한다.
실시 예 1(case I) 경우 : 수월한 써멀 슬리브(1) 설치 작업 공간을 확보하고, 써멀 슬리브 안착 후 검사 및 확관 툴(2) 제거작업을 용이하게 할 수 있게 써멀 슬리브(1) 설치 위치에서 제일 가까운 SI 파이프(6) 부분과 체크 밸브(7) 연결부분 구간인 SI 노즐 엘보(9)을 절단하여 제거하고, RCP(Reactor Coolant Pump, 15)를 분해하여 작업내부 공간을 최대한 확보하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예 2(case II) 경우 : 체크 밸브(7) 및 RCP(15)를 분해하여 작업내부 공간을 최대한 확보하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예 3(case III) 경우 : 수월한 써멀 슬리브(1) 설치 작업 내부공간을 확보하고, 써멀 슬리브 안착 후 검사 및 확관 툴(2) 제거작업을 용이하게 할 수 있게 써멀 슬리브(1) 설치 위치에서 제일 가까운 SI 파이프(6) 부분과 체크 밸브(7) 연결부분 구간인 SI 노즐 엘보(9)를 절단하여 제거하여 작업 내부공간을 최대한 확보하는 단계를 포함할 수 있다.
- 실시 예4(case IV 인 경우)에서 이동된 써멀 슬리브 고정을 위한 확관 작업 및 검사를 위하여 이미 설치된 써멀 슬리브 설치용 보조관(8)을 체크 밸브(7)에서 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
- 본 발명에 따라 제작된 써멀 슬리브(1)를 콜드 레그 과 SI 파이프(6) 노즐 출구가 만나는 써멀 슬리브 설치위치로 이송하기 위하여 써멀 슬리브를 전방 이송용 포프(10)와 후방 확관 툴 이송용 로프(14)를 이용하여 원자로 내부(case III, IV) 또는 RCP(15)(case I, II) 내부공간에서 콜드 레그를 통하여 써멀 슬리브 설치 노즐까지 이송하는 단계를 포함할 수 있다.
- 써멀 슬리브 이송용 로프(10)를 이용 제작된 써멀 슬리브(1) 및 확관 툴(2)을 설치 위치에 정확하게 설치하고, 카메라 등을 이용한 설치위치를 비파괴 방법으로 검사하는 단계를 포함할 수 있다.(case I, II, III, IV 공통으로 적용됨)
원자로 냉각수 펌프(RCP)를 분리한 후 로프를 이용하여 분리된 원자로 냉각수 펌프(RCP)를 통해서 써멀 슬리브와 확관 툴을 이동시켜 고정하되, 상기 써멀 슬리브의 확관부분이 이동 방향의 전단을 향하도록 하여 이동하여 한다.(case I, II, 공통으로 적용됨)
원자로 헤드를 제거한 후, 원자로를 통해서 써멀 슬리브와 확관 툴을 로프를 이용하여 이동시켜 고정하되, 상기 써멀 슬리브의 확관부분이 이동 방향의 전단을 향하도록 하여 이동하여야 한다. (case III, IV 공통으로 적용됨)
- 써멀 슬리브(1) 및 확관 툴(2)에 연결된 확관 툴용 고압 유체호스의 끝부분은 제거된 SI 파이프 노즐(case I, III 경우) 내부 공간 또는 분해된 체크 밸브(7) 내부공간(case II, IV 경우) 밖에서 고압 발생장치에 연결하고 써멀 슬리브(1)를 압력으로 확관시켜 설계상의 위치에 견고하게 고정시키는 단계를 포함한다.
- 확관 툴(2)을 인력 또는 푸쉬/풀러 등의 장치를 이용하여 설치검사가 가능한 거리만큼 콜드 레그 방향으로 이동시켜 써멀 슬리브 내부 공간을 확보하는 단계를 포함한다.(case I, II, III, IV 공통으로 적용됨)
- 써멀 슬리브(1)의 최종 고정을 위해 카메라 또는 비파괴 측정 등의 정밀검사를 수행하며, 검사 후 써멀 슬리브의 미흡된 고정상태 발생 시, 설치된 확관툴(2)을 인력 또는 푸쉬/풀러(push/puller) 등의 장치를 이용하여 원위치하고, 재확관 작업을 반복 수행하는 단계를 포함할 수 있다.(case I, II, III, IV 공통으로 적용됨)
- 써멀 슬리브(1) 설치검사 결과 적격한 것으로 판단된 경우, 이격된 확관 툴(2) 및 확관 툴용 고압 유체호스는 확관 툴 이송용 로프(14)를 이용하여 콜드 레그 및 원자로 내부를 통하여 안착대로 이동하는 단계(case IV, III) 또는 콜드 레그 및 원자로 냉각수 펌프(15) 내부공간을 통하여 원자로 냉각수 펌프(15) 외부로 이동하는 단계를 포함할 수 있다.(case I, II)
- 확관에 의하여 써멀 슬리브를 고정 설치한 후 주위에 존재 가능한 이물질 등을 카메라 등으로 검사하고, 이물질 존재 시 체크 밸브(7) 쪽(case II, IV) 절단된 SI 노즐 내부공간 쪽(case I, III) 에서 설치되는 진공장치 호스 등을 이용한 제거작업을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
- 분해된 체크 밸브(7)의 내장품 및 볼트 등을 재조립 (case II, IV)하고, 절단 분해된 SI 노즐 엘보(9)는 재용접(case I, III)하며, 원자로 냉각수 펌프(15)의 내장품 볼트 등을 재조립 (case I, II)하고 밀폐하는 단계를 포함할 수 있다.
- 냉각수 높이를 원자로 평상시 수위인 원자로 헤드 높이만큼 재충진하는 단계를 포함할 수 있다.(case I, II, 경우만)
- 원자로 내장품(CSB, 5)을 원위치하기 위하여 냉각수 높이를 원자로 수조 최고수위만큼 충진하는 단계를 포함할 수 있다.(case III, IV 경우만)
- 원자로 수조안 원자로 내장품(CSB) 안착대(11)에 있는 고방사능 원자로 내장품(CSB)(5)을 핵연료 재장전 기중기(12) 또는 CEACP(control element assembly change platform, 13) 등을 이용하여 원자로 내부로 안전하게 이송하는 단계를 포함할 수 있다.(case III, IV 공통으로 적용됨)
원자력 발전소의 원자로 1차 측 주요배관인 콜드 레그 과 SI 노즐 출구에 써멀 슬리브 및 확산 툴을 이용하여 본 발명에 따라 설계 제작된 써멀 슬리브를 위치시켜 고정하기 위한 절차를 요약하면 다음과 같다.
- 실시 예1(case I) :
냉각수 수위를 콜드 레그 높이로 유지하고,
원자로 냉각수 펌프 분해 및 SI 노즐 엘보 절단 후 제거하며,
써멀 슬리브 견인용 로프를 SI 노즐 파이프 경유하여 원자로 냉각수 펌프 내부까지 이동히며,
신규 제작된 써멀 슬리브, 확관 툴 및 확관 툴 이송용 로프를 원자로 냉각수 펌프 내부, 콜드 레그 내부 이용하여 설치된 SI 노즐 출구까지 이동하고,
써멀 슬리브 확관작업을 수행하여 설정된 위치에 고정하며,
써멀 슬리브 이송용 로프제거 및 써멀 슬리브 고정상태 검사하고,
확관 툴 이송용 로프를 이용하여 원자로 냉각수 펌프로 확관 툴 제거하며,
분해된 원자로 냉각수 펌프 재조립 및 절단된 SI 노즐 엘보 재용접하고,
냉각수 수위를 원자로 헤드(head) 높이까지 주입한다.
- 실시 예2(case II) :
냉각수 수위를 콜드 레그 높이로 유지하고,
원자로 냉각수 펌프 및 체크 밸브 분해하며,
써멀 슬리브 견인용 로프를 SI 노즐 파이프 경유하여 원자로 냉각수 펌프 내부까지 이동하고,
신규 제작된 써멀 슬리브, 확관 툴 및 확관 툴 이송용 로프를 원자로 냉각수 펌프 내부, 콜드 레그 내부 이용하여 설치된 SI 노즐 출구까지 이동하며,
써멀 슬리브 확관작업을 수행하여 설정된 위치에 고정하고,
써멀 슬리브 이송용 로프제거 및 써멀 슬리브 고정상태 검사하며,
확관 툴 이송용 로프를 이용하여 원자로 냉각수 펌프로 확관 툴 제거하고,
분해된 원자로 냉각수 펌프 및 체크 밸브 재조립하며,
냉각수 수위를 원자로 헤드 높이까지 주입한다.
- 실시 예3(case III) :
냉각수 수위를 콜드 레그 높이로 유지하며,
체크 밸브 분해 및 슬리브 설치용 보조관 설치하고,
냉각수 수위를 원자로 수조 최고 높이까지 주입하며,
원자로 내장품 (CSB) 인양하여 원자로 내장품(CSB) 안착대로 이송하고,
냉각수 수위를 콜드 레그 높이로 유지하며,
SI 노즐 엘보 절단후 제거하고,
써멀 슬리브 이송용 로프를 절단된 에스(SI) 노즐 노즐 공간에서 콜드 레그, 원자로 내부를 경유하여 안착대로 인양 이동하며,
신규 제작된 써멀 슬리브, 확관 툴 및 확관 툴 이송용 로프를 원자로 냉각수 펌프 내부, 콜드 레그 내부 이용하여 설치된 SI 노즐 출구까지 이동하고,
써멀 슬리브 확관 작업을 수행하여 설정된 위치에 고정하며,
써멀 슬리브 이송용 로프제거 및 써멀 슬리브 고정상태 검사하고,
확관 툴 이송용 로프를 이용하여 안착대로 확관 툴 제거하며,
SI 노즐 엘보 재용접하고,
냉각수 수위를 최대높이까지 주입하며,
원자로 내장품(CSB) 안착대에 보관된 원자로 내장품 (CSB)을 원자로 내부에 안치한다.
- 실시 예4(case IV) :
냉각수 수위를 콜드 레그 높이로 유지하고,
체크 밸브 분해 및 슬리브 설치용 보조관 설치하며,
냉각수 수위를 원자로 수조 최고 높이까지 주입하고,
원자로 내장품 (CSB) 인양하여 원자로 내장품(CSB) 안착대로 이송
냉각수 수위를 콜드 레그 높이로 유지하며,
써멀 슬리브 이송용 로프를 절단된 분해된 체크 밸브 공간을 경유, 콜드 레그, 원자로 내부를 경유하여 안착대로 인양 이동하고,
슬리브 설치용 보조관을 제거하고 견인 로프를 슬리브 설치용 보조관에서 빼어내며,
제작된 써멀 슬리브, 확관 툴 및 확관 툴 이송용 로프를 원자로 냉각수 펌프 내부, 콜드 레그 내부 이용하여 설치된 에스아이(SI) 노즐 출구까지 이동하고,
써멀 슬리브 확관작업을 수행하여 설정된 위치에 고정하며,
써멀 슬리브 이송용 로프제거 및 써멀 슬리브 고정상태 검사하고,
확관 툴 이송용 로프를 이용하여 안착대로 확관 툴 제거하며,
체크 밸브 재조립하고,
냉각수 수위를 최대높이까지 주입하며,
원자로 내장품(CSB) 안착대에 보관된 원자로 내장품 (CSB)을 원자로 내부에 안치한다.
본 발명은 운전중인 국내 원자력 발전소 중 써멀 슬리브가 제거된 상태인 한빛 3,4,5,6 호기 및 한울 3,4,5,6 등 OPR 1000 형, 건설 초기 설치되지 않은 신고리 1,2 호기, 신월성 1,2 호기 등 OPR 1000 및 신고리 3,4 호기, 신한울 1,2 호기, UAE 1,2,3,4 호기 등 APR 1400 형 원자로에는 써멀 슬리브 가 설치되지 않은 상태로 운전 중에 있다. 본 발명에 따라 설계 제작된 써멀 슬리브를 설정된(설계된) 위치에 설치하고, 확관 툴 등을 이용하여 고정하는 절차 기술은 앞으로 운전 중인 원자력 발전소의 안정성 및 내구성 확대 등을 위하여 써멀 슬리브 가 설치되지 않은 원자력 발전소에 설치할 목적으로 창안된 기술이며 이용될 가능성이 매우 높다.
1; 써멀 슬리브(thermal sleeve)
2; 확관 툴
3; 콜드 레그 출구
4; 냉각수 저장 탱크
5; 원자로 내장품 CSB(core support barrel)
6; SI(safety injection) 파이프
7; 체크 밸브
8; 써멀 슬리브 설치용 보조관
9; SI 노즐 엘보
10; 써멀 슬리브 이송용 로프
11; 원자로 내장품 안착대
12; 핵연료 재장전 기중기
13; CEACP (control element assembly change platform)
14; 확관 툴 이송용 로프
15; 원자로 냉각수 펌프(Reactor Coolant Pump)

Claims (9)

  1. 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법에 있어서,
    에스아이(SI, safety injection) 노즐 엘보를 절단하고, 원자로 냉각수 펌프(RCP)를 분리한 후, 로프를 이용하여 분리된 원자로 냉각수 펌프(RCP) 내부공간을 통해서 써멀 슬리브를 콜드 레그와 에스아이 노즐 출구 사이로 이동시켜 고정 설치함을 특징으로 하는 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법.
  2. 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법에 있어서,
    에스아이(safety injection) 노즐 엘보를 절단하지 아니하고, 원자로 냉각수 펌프(RCP)를 분리한 후, 로프를 이용하여 분리된 원자로 냉각수 펌프(RCP) 내부공간을 통해서 써멀 슬리브를 콜드 레그와 에스아이 노즐 출구 사이로 이동시켜 고정 설치함을 특징으로 하는 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법.
  3. 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법에 있어서,
    에스아이(safety injection) 노즐 엘보를 절단하고 원자로의 헤드를 제거한 후 로프를 이용하여 원자로를 통해서 써멀 슬리브를 콜드 레그와 에스아이 노즐 출구 사이로 이동시켜 고정 설치함을 특징으로 하는 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법.
  4. 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법에 있어서,
    에스아이((safety injection) 노즐 엘보를 절단하지 아니하고 원자로의 헤드를 제거한 후 로프를 이용하여 원자로를 통해서 써멀 슬리브를 콜드 레그와 에스아이 노즐 출구 사이로 이동시켜 고정 설치함을 특징으로 하는 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    써멀 슬리브를 콜드 레그와 에스아이 노즐 출구 사이로 이동시킬 때, 써멀 슬리브의 내측에 확관 툴을 위치시켜 압력을 가하여 팽창시켜서 밀착시켜 써멀 슬리브와 확관 툴을 동시에 이동시키도록 구성됨을 특징으로 하는 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    원자로 냉각수 펌프(RCP)를 분리한 후 로프를 이용하여 분리된 원자로 냉각수 펌프(RCP) 내부 공간을 통해서 써멀 슬리브와 확관 툴을 이동시켜 고정하되, 상기 써멀 슬리브를 설정된 위치로 로프를 이용하여 이동시킨 후, 펌프를 이용하여 고압으을 확관 툴에 전송하여 확관 툴로 써멀 슬리브를 팽창시켜 써멀 슬리브를 견고하게 밀착시켜 용이하게 분리되지 않도록 구성함을 특징으로 하는 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    원자로 냉각수 펌프(RCP)를 분리한 후 로프를 이용하여 분리된 원자로 냉각수 펌프(RCP) 내부 공간을 통해서 써멀 슬리브와 확관 툴을 이동시켜 고정하되, 상기 써멀 슬리브의 직경이 작은 단면이 로프의 이동 방향의 전단을 향하도록 구성함을 특징으로 하는 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법.
  8. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    원자로 헤드를 제거한 후, 원자로를 통해서 써멀 슬리브와 확관 툴을 로프를 이용하여 이동시켜 고정하되, 상기 써멀 슬리브의 직경이 작은 단면이 로프의 이동 방향의 전단을 향하도록 구성함을 특징으로 하는 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 써멀 슬리브(1)의 확관 작업을 통해서 고정한 후, 카메라 또는 비파괴 측정을 통해서 정밀검사를 수행하는 단계를 포함하며, 검사 결과 써멀 슬리브(1) 설치결과가 적격한 것으로 판단된 경우, 이격된 확관 툴(2) 및 확관 툴용 고압 유체호스는 확관 툴 이송용 로프(14)를 이용하여 콜드 레그 및 원자로 내부를 통하여 안착대로 이동하는 단계(case IV, III) 또는 콜드 레그 및 원자로 냉각수 펌프 내부공간을 통하여 외부로 이동하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 콜드 레그와 에스아이 노즐사이에 써멀 슬리브를 고정하는 방법.
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