KR20220124515A - Inspection apparatus of calandria for heavy water reactor facilities - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inspection device for calandria for heavy water reactor facilities.
일반적으로, 원자력 발전에 이용되는 원자력 시설 중 중수로 시설은 칼란드리아(Calandria) 및 칼란드리아를 내부에 수납하는 칼란드리아 볼트(Calandria vault)를 포함한다.In general, a heavy water reactor facility among nuclear power plants used for nuclear power generation includes a Calandria and a Calandria vault for accommodating the Calandria therein.
칼란드리아(Calandria)는 중수로형 원자력 발전소의 원자로의 핵연료 주입 실린더로서, 발전소의 정상 가동 중에 핵연료를 주입하고, 연소된 핵연료 다발을 배출하는 복수개의 원통 형태의 파이프를 내장한 구조를 가진다.A calandria is a nuclear fuel injection cylinder of a nuclear reactor of a heavy water reactor type nuclear power plant, and has a structure in which a plurality of cylindrical pipes for injecting nuclear fuel during normal operation of the power plant and discharging a bundle of burnt nuclear fuel are embedded.
칼란드리아의 내부에는 칼란드리아관 및 액체 독물질 주입관이 서로 교차하여 설치되어 있다. 칼란드리아관의 내부에는 압력관과 핵연료가 삽입되므로 액체 독물질 주입관에 비해 무거우며 방사능 크립(creep)에 의해 빨리 처지게 된다. 칼란드리아의 가동년수가 길어질수록 칼란드리아관과 액체 독물질 주입관이 서로 접촉할 수 있으므로 주기적인 검사가 요구된다.Inside the calandria, a calandria tube and a liquid poison injection tube are installed to cross each other. Since the pressure tube and nuclear fuel are inserted inside the calandria tube, it is heavier than the liquid poison injection tube, and it sags quickly by radioactive creep. As the operating years of the calandria get longer, the calandria tube and the liquid poison injection tube may come into contact with each other, so periodic inspection is required.
일반적으로 중수로 시설의 칼란드리아 내부에서 관들간 접촉이 발생하지 않도록 육안 검사 장치로 검사를 수행하고 있다. 육안 검사 장치는 관측공(Viewing Port, VP)를 통해 칼란드리아 내부로 이동하는 로드부, 그리고 로드부에 부착되어 칼란드리아 내부의 관들을 검사하는 내방사선 카메라를 포함한다. 관측공의 직경은 로드부의 직경보다 크므로, 동심이 일치하는 경우, 로드부와 관측공 사이에 소정 간격의 틈이 존재한다. 따라서, 육안 검사 장치로 칼란드리아 내부를 검사하는 경우, 관측공 내부의 이러한 틈으로 볼트 등의 이물질이 낙하되는 등 이물질로 인한 손상(Foreign Material Exclusion, FME)이 발생할 수 있다. In general, the inspection is performed with a visual inspection device to prevent contact between pipes inside the calandria of the heavy water reactor facility. The visual inspection device includes a rod part moving into the calandria through a viewing port (VP), and a radiation-resistant camera attached to the rod part to inspect the tubes inside the calandria. Since the diameter of the observation hole is larger than the diameter of the rod part, when the concentricity coincides, a gap of a predetermined interval exists between the rod part and the observation hole. Therefore, when inspecting the inside of the calandria with a visual inspection device, damage (Foreign Material Exclusion, FME) may occur such as foreign substances such as bolts falling into these gaps inside the observation hole.
본 실시예는 칼란드리아의 관측공을 통해 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있고 검사 정밀도를 향상시킬 수 있는 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치에 관한 것이다. This embodiment relates to a calandria inspection apparatus for heavy water facility that can prevent foreign substances from entering through an observation hole of calandria and can improve inspection precision.
본 실시예는 칼란드리아 내부를 관측하는 검사 카메라, 상기 검사 카메라에 연결되며 상기 칼란드리아의 관측공을 통과하는 로드부, 상기 로드부를 둘러싸며 상기 칼란드리아 위에 설치되는 지지부, 그리고 상기 지지부 내부에 설치되며 상기 로드부로 에어를 분사하는 복수의 에어건을 포함한다.This embodiment is an inspection camera for observing the inside of the calandria, a rod part connected to the inspection camera and passing through the observation hole of the calandria, a support part surrounding the rod part and installed on the calandria, and installed inside the support part, It includes a plurality of air guns for spraying air to the rod portion.
상기 복수의 에어건은 상기 로드부의 중심축에 수직인 가상의 평면과 소정의 경사각을 가지며 설치될 수 있다.The plurality of air guns may be installed with a virtual plane perpendicular to the central axis of the rod part and a predetermined inclination angle.
상기 지지부 내부에 설치되며 상기 검사 카메라를 교정하는 교정부를 더 포함할 수 있다.It is installed inside the support and may further include a calibration unit for calibrating the inspection camera.
상기 교정부는 상기 검사 카메라와 이격되어 위치하는 줌 인 교정판, 그리고 상기 줌인 교정판보다 상기 검사 카메라로부터 더 이격되어 위치하는 줌 아웃 교정판을 포함할 수 있다.The calibration unit may include a zoom-in calibration plate positioned spaced apart from the inspection camera, and a zoom-out calibration plate positioned more spaced apart from the inspection camera than the zoom-in calibration plate.
상기 줌 인 교정판 및 상기 줌 아웃 교정판은 아크릴 크로스 헤어판으로 이루어질 수 있다.The zoom-in correction plate and the zoom-out correction plate may be formed of an acrylic cross hair plate.
상기 교정부는 인접하는 상기 에어건 사이에 설치될 수 있다.The correction unit may be installed between the adjacent air guns.
상기 지지부는 원통 형상을 가질 수 있다.The support part may have a cylindrical shape.
일 실시예에 따르면, 칼란드리아 내부 구조물을 검사하는 검사 카메라에 연결되며 칼란드리아의 관층공을 통과하는 로드부로 에어를 분사시킴으로써, 칼란드리아 내부 구조물을 검사하는 경우 관측공을 통해 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 불의의 사고를 방지할 수 있다.According to one embodiment, it is connected to the inspection camera for examining the internal structure of calandria, and by spraying air to the rod part passing through the tube pore of the calandria, when inspecting the internal structure of the calandria, foreign substances are prevented from entering through the observation hole Therefore, it is possible to prevent unexpected accidents.
또한, 칼란드리아의 관측공을 둘러싸는 지지부 내부에 검사 카메라를 교정하는 교정부를 설치함으로써, 검사 정밀도 및 신뢰도를 상승시킬 수 있다. In addition, by providing a correction unit for calibrating the inspection camera in the support portion surrounding the observation hole of the calandria, it is possible to increase the inspection precision and reliability.
도 1은 일 실시예에 따른 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치로 검사하는 중수로 시설의 개략적인 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치의 개략적인 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치의 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치의 교정부의 확대 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a heavy water reactor facility inspected by an inspection device of a calandria for a heavy water facility facility according to an embodiment.
2 is a schematic perspective view of a calandria inspection apparatus for a heavy water reactor facility according to an embodiment.
3 is a cross-sectional view of a calandria inspection apparatus for a heavy water reactor facility according to an embodiment.
Figure 4 is an enlarged perspective view of the calibration unit of the inspection device of the calandria for heavy water reactor facilities according to an embodiment.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.
도 1은 일 실시예에 따른 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치로 해체하는 중수로 시설의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a heavy water reactor facility dismantled by an inspection device of a calandria for a heavy water facility facility according to an embodiment;
아래에서 일 실시예에 따른 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치로 검사하는 중수로 시설에 대해 상세하게 설명한다. Hereinafter, the heavy water facility inspected by the inspection device of the calandria for the heavy water facility facility according to an embodiment will be described in detail.
도 1에 도시한 바와 같이, 중수로 시설은 원통형의 칼란드리아(Calandria)(10), 칼란드리아(10)를 그 내부(21)에 수납하는 칼란드리아 볼트(Calandria vault)(20), 칼란드리아 볼트(20)의 상부에 위치하여 칼란드리아(10)를 커버하는 커버 조립체(30), 칼란드리아(10)에 설치된 원자로관(40)을 포함한다. As shown in FIG. 1, the heavy water reactor facility is a cylindrical calandria (Calandria) (10), calandria vault (Calandria vault) (20), calandria vault for accommodating the calandria (10) in its interior (21) It includes a
원자로관(40)은 칼란드리아(10)에 냉각재를 공급하는 냉각재 공급관(Feeder)(41), 칼란드리아(10)를 수평으로 관통하는 압력관(Pressure tube)를 둘러싸는 칼란드리아관(Calandria tube)(42), 반응도 조절 및 감시 장치를 안내하기 위한 배관으로서 수직으로 배치되는 안내관(43), 그리고 원자로 정지를 위한 독물질을 주입하기 위한 배관으로서 수평으로 배치되는 독물질 주입관(44)을 포함할 수 있다. The reactor tube 40 is a coolant supply pipe (Feeder) 41 for supplying a coolant to the
상기에서는, 중수로 시설로서 칼란드리아를 포함하는 캔두형(CANDU)형 중수로 시설을 일례로 설명하나, 중수로 시설이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다In the above, a CANDU type heavy water reactor facility including calandria is described as an example as a heavy water reactor facility, but the heavy water reactor facility is not necessarily limited thereto.
수평으로 설치된 칼란드리아관(42)은 중수로 시설의 운전 이력이 늘어남에 따라서 응력, 방사선 조사 등에 의한 재질 내 조직 성장(growth)과 크립(creep) 등으로 인해 처짐(sagging) 현상이 발생하게 된다. 이 때, 칼란드리아관(42)이 수평으로 배치되는 독물질 주입관(44)과 접촉하는 경우에는 중수로 시설의 안전 운전에 큰 영향을 초래할 수 있다. 따라서, 중수로 시설의 수명 기간 동안 칼란드리아 내부에서 칼란드리아관과 독물질 주입관 사이의 간격을 확인할 필요가 있다. 이에 본 발명의 일 실시예에 따른 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치를 이용하여 칼란드리아 내부를 검사할 수 있다. In the horizontally installed calandria tube 42, as the operation history of the heavy water facility increases, a sagging phenomenon occurs due to tissue growth and creep in the material caused by stress, radiation, and the like. At this time, when the calandria tube 42 is in contact with the toxic material injection tube 44 disposed horizontally, it may cause a great influence on the safe operation of the heavy water reactor facility. Therefore, it is necessary to check the gap between the calandria pipe and the poison injection pipe inside the calandria during the lifetime of the heavy water reactor facility. Accordingly, it is possible to inspect the inside of the calandria using the inspection apparatus of the calandria for heavy water reactor facilities according to an embodiment of the present invention.
도 2는 일 실시예에 따른 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치의 개략적인 사시도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치의 단면도이다.2 is a schematic perspective view of a calandria inspection apparatus for a heavy water reactor facility according to an embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a calandria inspection apparatus for a heavy water reactor facility according to an embodiment.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치는 검사 카메라(100), 로드부(200), 지지부(300), 복수의 에어건(400), 교정부(500), 그리고 에어 공급부(600)를 포함한다. As shown in FIGS. 2 and 3 , the inspection apparatus of calandria for heavy water facility according to an embodiment is an
검사 카메라(100)는 칼란드리아(10) 내부를 관측할 수 있으며, 내방사선 카메라일 수 있다. The
로드부(200)는 검사 카메라(100)에 연결되며 칼란드리아(10)의 관측공(H)을 통과할 수 있다. 로드부(200)는 검사 카메라(100)의 수직 위치를 조절할 수 있으므로, 칼란드리아(10)의 관측공(H)을 통과하여 검사 카메라(100)가 칼란드리아(10) 내부를 검사할 수 있게 한다. The
지지부(300)는 칼란드리아(10)의 관측공(H)에 대응하여 칼란드리아(10) 위에 설치될 수 있다. 지지부(300)는 원통 형상을 가지며, 로드부(200)를 둘러쌀 수 있다. 따라서, 로드부(200)는 지지부(300) 및 관측공(H)을 연속으로 통과할 수 있다. The
복수의 에어건(400)은 지지부(300) 내부에 설치되며 로드부(200)로 에어를 분사할 수 있다. 본 실시예에서는 4개의 에어건이 지지부 내부에 설치되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 수의 에어건이 지지부 내부에 설치될 수 있다. The plurality of
에어 공급부(600)는 소정 압력의 에어를 공급하는 공압 공급 장치(610), 그리고 공압 공급 장치(610)로부터 공급받은 에어를 복수의 에어건(400)에 전달하는 에어 컴프레셔(620)를 포함할 수 있다.The
복수의 에어건(400)은 로드부(200)의 중심축(Y)에 수직인 가상의 평면과 소정의 경사각(θ)을 가지며 설치될 수 있다. 따라서, 복수의 에어건(400)은 로드부(200)의 주위로 상승하는 와류를 형성할 수 있다. 따라서, 칼란드리아 내부 구조물을 검사하는 경우, 로드부(200)와 관측공(H) 사이의 틈으로 미끄럼 방지 패드, 볼트, 너트 등의 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 로드부(200)가 이동하지 않는 경우에는 관측공(H)과 로드부(200) 사이의 틈은 별도의 차단부로 차단될 수 있다.The plurality of
이와 같이, 본원은 칼란드리아(10)의 관층공을 통과하는 로드부(200)로 에어를 분사시킴으로써, 칼란드리아 내부 구조물을 검사하는 경우 관측공(H)을 통해 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 불의의 사고를 방지할 수 있다.As such, in the present application, by injecting air into the
도 4는 일 실시예에 따른 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치의 교정부의 확대 사시도이다.Figure 4 is an enlarged perspective view of the calibration unit of the inspection device of the calandria for heavy water reactor facilities according to an embodiment.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 교정부(500)는 지지부(300) 내부에 설치되며 검사 카메라(100)를 교정할 수 있다. 교정부(500)는 인접하는 에어건(400) 사이에 설치될 수 있다.2 to 4 , the
교정부(500)는 프레임(510), 줌인 교정판(520), 그리고 줌 아웃 교정판(530)을 포함할 수 있다. The
프레임(510)은 줌 인 교정판(520)과 줌 아웃 교정판(530) 사이에 위치할 수 있다.The
줌 인 교정판(520)은 프레임(510)의 일면에 설치되며, 검사 카메라(100)와 이격되어 위치할 수 있다.The zoom-in
줌 아웃 교정판(530)은 줌 인 교정판(520)과 대향하여 프레임(510)의 타면에 설치되며, 줌 인 교정판(520)보다 검사 카메라(100)로부터 더 이격되어 위치할 수 있다.The zoom-out
줌 인 교정판(520) 및 줌 아웃 교정판(530)은 투명한 아크릴 크로스 헤어판으로 이루어질 수 있다.The zoom-in
검사 카메라(100)는 멀리 있는 구조물을 관측하기 위해서 줌 인 및 줌 아웃 기능을 가지고 있다. 교정부(500)는 검사 카메라(100)의 줌 인 및 줌 아웃 시 캘리브레이션을 진행할 수 있다. 즉, 줌 인 교정판(520)은 줌 인 시 검사 카메라(100)를 교정하고, 줌 아웃 교정판(530)은 줌 아웃 시 검사 카메라(100)를 교정할 수 있다. 또한, 교정부(500)는 내부 구조물의 측정 시작 및 측정 종료 시 원점을 설정할 수 있다. 따라서, 줌 인의 중심과 줌 아웃의 중심을 일치시킴으로써, 검사 카메라(100)를 이용한 검사 결과의 신뢰성을 확보할 수 있다. The
이와 같이, 본원은 칼란드리아의 관측공(H)을 둘러싸는 지지부(300) 내부에 검사 카메라(100)를 교정하는 교정부를 설치함으로써, 검사 정밀도 및 신뢰도를 상승시킬 수 있다.As such, in the present application, by installing a correction unit for calibrating the
본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present disclosure has been described through preferred embodiments as described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the scope of the claims set forth below. Those in the field will understand easily.
10: 칼란드리아
100: 검사 카메라
200: 로드부
300: 지지부
400: 복수의 에어건
500: 교정부
600: 에어 공급부10: calandria 100: inspection camera
200: rod part 300: support part
400: a plurality of air guns 500: correction unit
600: air supply
Claims (7)
상기 검사 카메라에 연결되며 상기 칼란드리아의 관측공을 통과하는 로드부,
상기 로드부를 둘러싸며 상기 칼란드리아 위에 설치되는 지지부, 그리고
상기 지지부 내부에 설치되며 상기 로드부로 에어를 분사하는 복수의 에어건
을 포함하는 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치.Inspection camera observing the interior of Calandria,
A rod part connected to the inspection camera and passing through the observation hole of the calandria,
A support portion surrounding the rod portion and installed on the calandria, and
A plurality of air guns installed inside the support part and spraying air to the rod part
Inspection device of calandria for heavy water reactor facilities, including.
상기 복수의 에어건은 상기 로드부의 중심축에 수직인 가상의 평면과 소정의 경사각을 가지며 설치되는 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치. In claim 1,
The plurality of air guns are installed with a virtual plane perpendicular to the central axis of the rod portion and a predetermined inclination angle.
상기 지지부 내부에 설치되며 상기 검사 카메라를 교정하는 교정부를 더 포함하는 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치.In claim 1,
Inspection device of calandria for heavy water reactor facilities installed inside the support and further comprising a correction unit for calibrating the inspection camera.
상기 교정부는
상기 검사 카메라와 이격되어 위치하는 줌 인 교정판, 그리고
상기 줌인 교정판보다 상기 검사 카메라로부터 더 이격되어 위치하는 줌 아웃 교정판
을 포함하는 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치.In claim 3,
The correction unit
A zoom-in calibration plate positioned spaced apart from the inspection camera, and
A zoom-out calibration plate positioned more spaced apart from the inspection camera than the zoom-in calibration plate
Inspection device of calandria for heavy water reactor facilities, including.
상기 줌 인 교정판 및 상기 줌 아웃 교정판은 아크릴 크로스 헤어판으로 이루어지는 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치.In claim 4,
The zoom-in calibration plate and the zoom-out calibration plate are calandria inspection apparatus for heavy water facilities made of an acrylic cross hair plate.
상기 교정부는 인접하는 상기 에어건 사이에 설치되는 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치.In claim 3,
The calibration unit is a calandria inspection device for heavy water facilities installed between the adjacent air guns.
상기 지지부는 원통 형상을 가지는 중수로 시설용 칼란드리아의 검사 장치.In claim 1,
The support part is an inspection device of calandria for heavy water reactor facilities having a cylindrical shape.
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