KR20220059028A - 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개 - Google Patents

경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개 Download PDF

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Abstract

본 발명은 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 경수로형 핵연료 취급장비를 이용해 결함연료 보관용기의 덮개도 취급할 수 있도록 함으로써, 결함연료 보관 작업을 신속하게 수행하고, 작업자의 안전사고를 예방할 수 있도록 한 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개에 관한 것이다.
이를 위해, 하방을 향해 돌출된 가이드핀과, 가이드핀의 일측에 설치되어 회동될 수 있게 설치된 걸쇠를 포함하는 경수로형 핵연료 집합체 취급장비가 마련되고, 결함연료가 장입된 보관용기 본체의 개구부를 개폐할 수 있도록 제공된 몸체; 상기 몸체의 상부에 형성되며, 상기 가이드핀이 삽입될 수 있도록 형성된 가이드홀 및 상기 걸쇠가 걸려 지지될 수 있는 걸림턱을 포함하는 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개를 제공한다.

Description

경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개{A cover of defective fuel storage container that can be handled with light water reactor type nuclear fuel handling equipment}
본 발명은 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 경수로형 취급장비로 결함연료 보관용기의 덮개도 취급할 수 있도록 설계된 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개에 관한 것이다.
핵연료집합체 또는 핵연료봉에 손상이 있어 취급, 운반 및 저장에 특별한 관리를 요하는 사용후핵연료를 결함 사용후핵연료(이하, '결함연료'라 함)라 말한다. 국내 경수로형 원전에서 발생한 결함연료의 경우, 사용후핵연료저장조 내 별도의 보관용기에 장입하여　보관하고 있으며, 향후 건식저장시설이 마련되면 건식저장시설로의 운반 및 건식저장으로 영구보관될 예정이다. 결함연료 보관용기는 연료봉단위로 보관할 수 있는 보관용기(결함연료봉만을 인출하여 한데 모아 집합체로 만든 용기)와 집합체단위로 보관할 수 있는 보관용기(핵연료집합체 그대로 보관하는 용기)가 있다.　연료봉단위　보관용기는　결함연료봉만을 인출하기 위하여　핵연료집합체를 분해해야하기 때문에 장기간 작업시간 및 위험요소가 내재되어 있는 단점이 있는　반면　집합체단위 보관용기는 취급이 간단하고 작업소요시간을 단축함으로써 위험요소를 배재할 수 있다는 장점이 있지만 관리하여야 할 보관용기 개수가 증가한다는 단점이 있다. 다만, 구조적인 결함이 발생하여　수리 및 취급이 어려운　핵연료집합체는 집합체단위　결함연료 보관용기에 보관하여　취급하여야 한다.
결함연료 보관용기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 탄소 강재의 실린더형 격납 용기인 본체(11)와 이 본체(11)의 내부를 개폐할 수 있는 스테인리스 강재의 덮개(12)로 구성된다.
하지만, 상기한 종래 기술에 따른 결함연료 보관용기(10)에 결함연료를 장입하여 덮개(12)를 체결하기까지의 방법은 효율성이 떨어지는 문제가 있다. 즉, 종래 기술은 결함연료 보관용기(10)에 결함연료 집합체를 장입하는 취급장비(미도시)와, 결함연료 보관용기 덮개(12)를 본체(11)에 결합시키기 위한 덮개 체결용 툴(미도시)이 상이하므로 결함연료 장입 및 덮개 체결을 위한 각 단계마다 장비 교체가 이루어져야 하므로 상당한 불편함을 초래할 수 있는 것이다. 특히, 결함연료 장입 및 덮개 체결은 협소한 공간에서 이루어지기 때문에 취급장비와 덮개 체결용 툴을 교체하기가 용이하지 않으며, 결함연료 장입시 매번 교체 작업이 이루어짐에 따라 작업시간을 지연시킬 수 있으며 나아가 작업자의 안전사고 발생을 높일 수 있는 문제가 있다.
대한민국 등록번호 제10-1725432호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 핵연료 집합체를 취급할 수 있는 기존의 취급장비로 결함연료 보관용기의 덮개 취급을 가능하게 하되, 경수로형 핵연료 집합체 취급장비와 호환될 수 있는 구조를 갖는 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개를 제공하고자 한 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 하방을 향해 돌출된 가이드핀과, 가이드핀의 일측에 설치되어 회동될 수 있게 설치된 걸쇠를 포함하는 경수로형 핵연료 집합체 취급장비가 마련되고, 결함연료가 장입된 보관용기 본체의 개구부를 개폐할 수 있도록 제공된 몸체; 상기 몸체의 상부에 형성되며, 상기 가이드핀이 삽입될 수 있도록 형성된 가이드홀 및 상기 걸쇠가 걸려 지지될 수 있는 걸림턱을 포함하는 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개를 제공한다.
이때, 상기 몸체는 평면에서 봤을 때 사각의 형태로 이루어지며, 상기 가이드홀은 상기 몸체의 코너에 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 몸체의 가장자리는 상방을 향해 연장된 격벽을 포함하고, 상기 격벽의 상단부에는 상기 걸림턱이 형성된 체결부가 형성된 것이 바람직하다.
이때, 상기 체결부는 상기 걸림턱의 반대 방향을 향해 상기 격벽의 외측으로 돌출된 지지턱을 형성하고, 상기 지지턱은 본체의 개구부 테두리에 걸려 지지될 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개는 기존에 사용하고 있는 경수로형 발전소 핵연료 집합체의 취급장비로도 취급될 수 있으므로, 작업자의 결함연료 취급 편의성 및 효율성을 높일 수 있다. 즉, 본 발명은 결함연료를 보관용기에 취급할 때, 결함연료 장입 및 덮개 체결시마다 장비를 매번 교체할 필요가 없으므로 공간 사용에 대한 효율성을 높일 수 있으며, 작업시간을 단축하고 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 결함연료 보관용기를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 경수로형 핵연료집합체 취급장비를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개를 부분 절개하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개가 결함연료 보관용기에 결합된 요부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개가 결함연료 보관용기에 결합된 상태를 부분 절개하여 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개(이하, '덮개'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.
덮개(100)는 기존의 경수로형 핵연료 취급장비를 이용해 취급될 수 있도록 하였다. 이에 따라, 본 발명은 하나의 경수로형 핵연료 취급장비로 결함연료 집합체 취급 및 결함연료 보관용기 덮개 취급이 이루어질 수 있으므로, 일련의 결함연료 취급 과정 중에 취급장비를 교체할 필요가 없으므로 결함연료 취급시간을 단축하고 결함연료 취급 작업의 편의성을 높일 수 있다.
덮개 취급을 위한 기존의 경수로형 핵연료 취급장비(이하, '취급장비'라 함)(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 경수로형 핵연료 집합체의 상단고정체에 결합되는 구성으로써, 가이드핀(210)과 걸쇠(220)를 포함한다. 가이드핀(210)은 취급장비(200)의 결합 위치를 가이드해주기 위한 구성으로써 도 2에 도시된 바와 같이 하방을 향해 돌출 형성된다. 또한, 걸쇠(220)는 취급장비(200)에서 회동 가능하게 설치된다. 걸쇠(220)의 하단부는 절곡된 후크 형태로 이루어짐에 따라 덮개(100)와의 결합이 효과적으로 이루어질 수 있다. 걸쇠(220)가 덮개(100)와 결합되는 작용에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
덮개(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체(110)와, 격벽(120)과, 체결부(130)를 포함한다.
몸체(110)는 보관용기 본체(300)의 내부를 개폐시키는 역할을 하며, 본체(300)의 내부를 개방시키는 개구부(310)에 대응된다. 본체(300)의 개구부(310)는 평면에서 봤을 때 사각 형태임이 바람직하며, 상기 몸체(110) 역시 평면에서 봤을 때 사각 형태임이 바람직하다.
격벽(120)은 본체(300)의 개구부(310)를 통해 본체(300)의 내부로 삽입되어, 본체(300)의 내주면에 밀착되면서 기밀을 유지시키는 구성으로써, 몸체(110)의 가장자리로부터 상방을 향해 연장 형성된다. 격벽(120)이 몸체(110)의 가장자리로부터 상방으로 형성됨에 따라, 격벽(120)과 몸체(110) 사이에는 소정의 공간부가 형성된다. 이때, 격벽(120)은 몸체(110)를 기준으로 상방 뿐만아니라 하방으로도 연장 형성될 수 있다. 격벽(120)은 상기한 바와 같이 본체(300)의 내주면에 밀착되는바, 본체(300)와 격벽(120) 사이에 기밀이 유지될 수 있도록 격벽(120)에는 씰링부재(S)가 설치됨이 바람직하다.
체결부(130)는 취급장비(200)가 탈착되는 부위이며, 덮개(100)의 상부를 구성한다. 체결부(130)는 격벽(120)의 상단부에 형성되며, 몸체(110)의 중앙을 향해 돌출 형성된다. 상기와 같이 체결부(130)가 격벽(120)의 상단부에서 몸체(110)의 중앙으로 돌출 형성됨에 따라, 격벽(120)과 체결부(130) 사이에는 단턱이 형성된다. 상기 단턱은 취급장비(200)의 걸쇠(220)가 걸려 결합되는 걸림턱(131)이다. 또한, 체결부(130)는 격벽(120)을 기준으로 몸체(110)의 중앙 뿐만아니라, 도 4에 도시된 바와 같이 걸림턱(131)이 형성된 반대 방향 즉, 몸체(110)의 외측을 향해 돌출 형성된다. 체결부(130)가 격벽(120)의 외측을 향해 돌출 형성됨으로써, 걸림턱(131)과 마찬가지로 단턱이 형성되는데, 단턱은 도 6에 도시된 바와 같이 본체(300)의 개구부(310)에 걸려 결합되는 지지턱(132)이다. 또한, 체결부(130)에는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 가이드홀(133)이 형성된다. 가이드홀(133)은 취급장비(200)의 가이드핀(210)이 삽입되는 구성으로써, 덮개(100)에 취급장비(200)의 위치를 가이드해주기 위한 구성이다. 즉, 취급장비(200)가 덮개(100)에 체결되는 과정에서 가이드핀(210)이 가이드홀(133)에 삽입됨에 따라, 취급장비(200)는 덮개(100)에 정위치될 수 있으므로 취급장비(200)의 걸쇠(220) 위치 역시 덮개(100)의 걸림턱(131)에 정확하게 대응될 수 있는 것이다. 가이드홀(133)은 체결부(130)의 코너에 형성된다.
이하, 상기한 구성으로 이루어진 결함연료 보관용기의 덮개 및 결함연료 집합체를 취급하는 과정에 대하여 살며보도록 한다.
작업자는 취급장비(200)를 결함이 발생한 경수로형 핵연료집합체(결함연료 집합체)의 상단고정체(미도시)에 결합하여 인양한 후, 내부가 개방된 본체(300)의 내부에 장입시킨다. 이후, 작업자는 취급장비(200)를 결함연료 집합체로부터 분리시킨 후, 그대로 덮개(100)에 결합시킨다. 이때, 작업자는 취급장비(200)의 가이드핀(210)을 덮개(100)의 가이드홀(133)에 삽입시켜 걸쇠(220)의 위치를 걸림턱(131)에 대응시킨다. 취급장비(200)의 가이드핀(210)이 가이드홀(133)에 삽입됨에 따라, 걸쇠(220)는 걸림턱(131)에 자동으로 대응될 수 있다. 이후, 작업자는 서로를 향해 오므려있던 걸쇠(220)를 벌림으로써, 걸쇠(220)는 걸림턱(131)에 걸리고 덮개(100)는 취급장비(200)에 고정이 된다. 이후, 작업자는 취급장비(200)로 덮개(100)를 인양한 후, 본체(300)를 향해 하강시킨다. 이때, 격벽(120)은 본체(300)의 내부로 삽입되다가 지지턱(132)이 본체(300)의 개구부(310)에 걸려 지지됨으로써, 취급장비(200)를 이용한 결함연료 집합체 및 덮개(100) 취급이 완료된다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개는 경수로형 핵연료집합체를 취급하는 취급장비가 취급할 수 있도록 설계됨으로써, 하나의 취급장비로 경수로형 결함연료 집합체를 결함연료 보관용기에 장입하는 것에서부터 덮개를 덮는 것에 이르기까지 가능하게 하였다. 이에 따라, 본 발명은 결함연료 장입과 덮개 차폐 작업시 취급장비를 교체할 필요가 없으므로 결함연료 보관 작업을 신속하게 수행할 수 있으며, 작업자의 안전사고를 예방할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 덮개 110 : 몸체
120 : 격벽 130 : 체결부
131 : 걸림턱 132 : 지지턱
133 : 가이드홀 200 : 경수로형 핵연료 취급장비
210 : 가이드핀 220 : 걸쇠
300 : 본체 310 : 개구부
S : 씰링부재

Claims (4)

  1. 하방을 향해 돌출된 가이드핀과, 가이드핀의 일측에 설치되어 회동될 수 있게 설치된 걸쇠를 포함하는 경수로형 핵연료 집합체 취급장비가 마련되고,
    결함연료가 장입된 보관용기 본체의 개구부를 개폐할 수 있도록 제공된 몸체;
    상기 몸체의 상부에 형성되며, 상기 가이드핀이 삽입될 수 있도록 형성된 가이드홀 및
    상기 걸쇠가 걸려 지지될 수 있는 걸림턱을 포함하는 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는 평면에서 봤을 때 사각의 형태로 이루어지며, 상기 가이드홀은 상기 몸체의 코너에 형성된 것을 특징으로 하는 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 몸체의 가장자리는 상방을 향해 연장된 격벽을 포함하고, 상기 격벽의 상단부에는 상기 걸림턱이 형성된 체결부가 형성된 것을 특징으로 하는 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 체결부는 상기 걸림턱의 반대 방향을 향해 상기 격벽의 외측으로 돌출된 지지턱을 형성하고, 상기 지지턱은 본체의 개구부 테두리에 걸려 지지될 수 있는 것을 특징으로 하는 경수로형 핵연료 취급장비로 취급 가능한 결함연료 보관용기의 덮개.

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