KR20240042526A - 감압 밸브 - Google Patents

Abstract

가압 냉각 회로용 감압 밸브에 관한 것으로, 상기 감압 밸브는, 메인 밸브, 입구에 유체적으로 결합되고 저압 임계값 초과시 개방하도록 입구 압력에 의해 제어되는 제1 제어 밸브에 의해 닫힐 수 있는 파일럿 라인, 메인 밸브에 결합된 제1 피스톤을 포함하는 밸브 돔을 포함하고, 상기 밸브 돔은 파일럿 라인에 유체적으로 결합되고, 정상 작동 시, 제1 피스톤의 압력은 상기 밸브를 폐쇄 위치로 가압하고, 냉각수 회로의 압력이 저압 임계값보다 낮으면, 제1 제어 밸브가 닫혀 메인 밸브가 열리도록 하고, 냉각수 회로의 압력이 고압 임계값보다 높으면, 제2 제어 밸브가 열려 밸브 돔의 압력을 감소시키도록 구성된다.

Description

감압 밸브

본 출원은 2021년 8월 19일자로 출원된 GB 2111910.2의 우선권을 주장하며, 그 내용과 요소들은 모든 목적을 위해 본원에 참고로 통합된다.

본 발명은 냉각 회로, 특히 원자로용 수동 감압 밸브에 관한 것이다.

원자로는 이상적인 기본 부하 스테이션을 제공하기 때문에 전력망에 바람직하게 추가된다. 이는 저탄소 전력원으로 간주되며 다른 저탄소 전력원의 제한 요소인 다양한 기상 조건에 의존하지 않기 때문이다. 이들 기능은 이들이 전체 전력 네트워크의 근간으로서 사용할 수 있도록 한다. 전 세계적으로 사용되는 원자로의 가장 일반적인 유형 중 하나는, 가압수의 1차 회로가 냉각수, 감속재 및 증기 발생기로의 열 전달 유체로서 사용되는 가압수형 원자로(PWR)이다. 시스템의 상대적 단순성은 이들 시스템을 확장할 수 있는 이점을 제공한다. 결과적으로, 이들은 대규모 발전소와 소형 모듈형 원자로 모두에 적합하다. 그러나, 모든 원자력 발전소와 마찬가지로, 사고를 예방하기 위해서는 강력한 안전 시스템이 필요하다.

원자로의 현대 안전 시스템은 능동형과 수동형을 모두 목표로 한다. 능동 시스템은, 작업자 및/또는 정상 작동 시 비상 제어와 관련된 펌프 및 발전기와 같은 작동 시스템의 제어 하에 동작한다. 수동적 안전 시스템은, 작동하기 위해 임의의 외부 작업자 입력이나 능동형 시스템 실행이 필요하지 않다. 이 시스템은 외부 전원이나 사용자 입력이 필요하지 않은 시스템의 자동 자체 제어를 허용하므로 유용하다. 비상 상황에서, 이는, 어떤 경우에, 원자로의 전력이 중단될 수 있거나 또는 작업자가 시스템을 수동으로 제어하는 것이 불가능할 수 있기 때문에 바람직하며 이 경우에 수동 제어 시스템이 시스템을 안전하게 유지하도록 한다.

가압수형 원자로의 경우, 보호 조치가 필요한 주요 결함은 원자로 냉각재 재고가 손실되어 원자로의 열 제거 용량을 제한하는 냉각재 손실 사고(LOCA)이다. 수정하지 않을 경우, LOCA 결함으로 인해 연료봉 내부의 방사성 붕괴에 의해 발생하는 열로 인해 원자로의 고장이 발생할 수 있으며, 이로 인해 연료 피복 용융 및 핵분열 생성물 방출을 포함하여 원자로 발전소가 손상될 수 있다. 결과적으로, 이러한 일이 발생하는 것을 방지하기 위해, 원자로는 결함이 있을 경우 냉각재 재고를 교체할 수 있는 비상 냉각 시스템을 갖추고 있다. PWR에서 이를 보호하는 시스템은 비상 노심 냉각 시스템(ECCS)으로 알려져 있다. 이들 시스템에는 일반적으로 현재 원자로 냉각재 재고를 방출하기 위한 파이프라인의 개방이 포함된다. 방출 공정은 원자로 회로 압력을 감소시켜, 중력에 의해 낮은 압력에서 시스템에 새로운 냉각수가 주입될 수 있도록 한다. 초기 방출 파이프라인은, 통상적으로 LOCA의 검출 시 개방될 수 있는 격리 밸브를 사용하여 원자로로부터 격리된다. 전형적으로, 이는, 플랜트의 파라미터들을 모니터링하기 위한 계측기, 설정점 도달 시 개시 신호를 생성하는 제어 시스템, 밸브 위치를 변경하기 위한 밸브 액츄에이터를 포함한다.

LOCA가 발생한 경우 냉각 유체의 비상 공급으로부터 냉각제를 격리하는 시스템이 해당 분야에 공지되어 있다. 어큐뮬레이터 격리 수동 밸브(AIPV)는 55bar에서 가압 어큐뮬레이터를, 70bar에서 노심(core)을 격리하도록 사용된다. 정상 작동 중에, 원자로 회로의 압력이 감소하면, 밸브는 상류에 위치된 어큐뮬레이터와 원자로 회로 및 하류의 노심 사이의 압력 차에 비례하여 열린다. AIPV의 경우, 밸브 위치가 압력차에 비례하기 때문에, 원자로 회로 압력의 회복이나 어큐뮬레이터 압력의 방출로 인해 압력이 동일해지면, 밸브가 차단되고 라인이 다시 격리된다. 따라서 밸브는 완전한 시스템 감압을 위해 열린 래치 상태로 유지되지 않는다. 대안적으로, ASVAD(어큐뮬레이터 감압용 자동 안전 밸브) 밸브가 사용될 수 있다. 이들은 시스템의 압력으로부터 가해지는 힘이 밸브 플런저에 작용하는 스프링에 의해 가해지는 힘에 의해 설정된 수준 아래로 떨어질 때 밸브를 열어 어큐뮬레이터의 가스 공간으로부터 가스를 배출하기 위해 사용된다. ASVAD 밸브는 일반적인 의미의 격리 밸브는 아니지만 가스 배출을 위해 특별히 설계된다. 따라서, 이는 고압, 고온의 물을 분리하는 데에는 적합하지 않다. 어느 밸브도 고압을 기반으로 작동하지 않고 시스템 압력과 온도가 상승하는 온전한 회로 오류 과도 현상이 발생하는 경우에는 열릴 수 없기 때문에, 이에 대한 개선이 필요하다. Westinghouse의 AP1000 원자로 설계에는 Squib Valve라고 불리는 가열된 냉각수 배출용 밸브가 있다. Squib 밸브에는 밸브를 개방하기 위해 사용되는 폭발물이 장착되어 있다. 그러나, 스퀴브 밸브의 오작동으로 인해 심각한 방사능 위험이 발생할 수 있다. 결과적으로, 플랜트 설계의 안전 정당성은 오작동을 방지하기 위한 신뢰성 높은 제어 및 계측(C&I) 시스템에 달려 있으며, 이에 따라 플랜트 설계에 상당한 비용이 추가된다. 따라서, 냉각수 회로의 감압을 허용하는 단순화된 수동 밸브를 개발하려는 요구가 존재한다.

본 발명은 냉각 회로, 특히 원자로용 수동 감압 밸브에 관한 것이다.

제1 양태에서, 가압식 냉각 회로용 감압 밸브가 제공되며, 상기 감압 밸브는, 냉각 회로에 결합하기 위한 입구; 출구; 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 가동하도록 구성되는 메인 밸브로, 상기 폐쇄 위치는 입구로부터 출구까지 메인 밸브를 통한 유체 흐름을 방지하는, 메인 밸브; 입구에 유체적으로 결합되고 제1 제어 밸브에 의해 폐쇄될 수 있는 파일럿 라인으로, 상기 제1 제어 밸브는 저압 임계값 초과시 개방되도록 입구에서의 압력에 의해 제어되는, 파일럿 라인; 입구에서의 압력에 의해 제어되고 고압 임계값 초과시 개방하도록 구성된 제2 제어 밸브로, 상기 고압 임계값은 저압 임계값보다 큰, 제2 제어 밸브; 메인 밸브에 결합된 제1 피스톤을 포함하고, 파일럿 라인에 유체적으로 결합되는 밸브 돔을 포함하고, 정상 작동 시, 상기 파일럿 라인은 입구로부터 밸브 돔으로 유체 압력을 전달하여 제1 피스톤의 제1 면에 압력을 가하도록 작동 가능하며, 이에 의해 상기 제1 피스톤은 메인 밸브에 제1 힘을 가하여 밸브를 폐쇄 위치로 가압하고, 작동 시, 냉각수 회로의 압력이 저압 임계값보다 낮을 때, 제1 제어 밸브가닫혀 제1 피스톤의 일면으로부터의 압력을 제거하여 메인 밸브가 개방되도록 구성되며, 작동 시, 냉각수 회로의 압력이 고압 임계값보다 높을 때, 제2 제어 밸브가 개방되어 메인 밸브에 제1 힘에 반대하는 제2 힘을 가하도록 유체 압력을 전달하여 메인 밸브를 개방 위치로 가압하도록 한다.

상기 감압 밸브는 메인 밸브를 개방하도록 편향시키는 편향 수단을 더 포함할 수 있으며, 정상 작동 시 제1 피스톤에 의해 가해지는 제1 힘은 편향을 극복하기에 충분하다.

상기 편향 수단은 스프링일 수 있고, 또는 상기 편향 수단은 사용 시 입구로부터 메인 밸브의 일면에 가해지는 유체 압력일 수 있다.

상기 제2 제어 밸브는 제1 피스톤의 반대면에 압력을 가하기 위해 제2 파일럿 라인을 개방하여 메인 밸브를 개방시키도록 작동 가능할 수 있다.

상기 제2 제어 밸브는, 메인 밸브에 결합된 제2 피스톤에 압력을 가하기 위해 제2 파일럿 라인을 개방하도록 작동 가능하여, 메인 밸브에 제1 힘과 반대의 제2 힘을 가하도록 하여 메인 밸브를 개방 위치로 가압할 수 있다.

어떤 실시예에서, 상기 제1 제어 밸브는, 전환 피스톤과, 제1 제어 밸브를 닫히도록 편향시키기 위해 작동 가능한 전환 편향 수단을 포함하는 전환 밸브이고, 정상 작동 시, 파일럿 라인의 압력이, 전환 편향 수단에 반대하여 제1 제어 밸브가 개방되도록 전환 피스톤의 일면에 가해지고, 상기 제2 제어 밸브는, 고압 임계값을 초과할 때, 제어 밸브 파일럿 라인을 개방하여 전환 피스톤의 반대면에 압력을 가하여 제1 제어 파일럿 밸브를 폐쇄하도록 작동 가능하다. 상기 제2 제어 밸브는, 제2 파일럿 라인을 개방하여 제1 피스톤의 반대면에 압력을 가하여 메인 밸브를 개방시키도록 작동 가능할 수 있다.

제2 양태에 의하면, 전술한 바와 같은 감압 밸브를 포함하는 냉각 회로를 갖는 원자로가 제공된다.

통상의 지식을 가진자는 상호 배타적인 경우를 제외하고, 상기 양태들 중 어느 하나와 관련하여 개시된 특징들이 임의의 다른 양태에 준용하여 적용될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 상호 배타적인 경우를 제외하고, 본원에 설명된 임의의 특징들은 임의의 양태들에 적용될 수 있고 및/또는 본원에 설명된 임의의 다른 특징들과 결합될 수 있다.

실시예들은 도면을 참조하여 단지 예시적으로 설명될 것이다.
도 1은, 수동 감압 밸브의 개략도이다.
도 2는, 본원에 개시된 수동 감압 밸브의 실시예의 개략도이다.
도 3은, 본원에 개시된 제2 수동 감압 밸브의 일 실시예의 개략도이다.
도 4는, 본원에 개시된 제3 수동 감압 밸브의 일 실시예의 개략도이다.
도 5는, 본원에 개시된 제4 수동 감압 밸브의 일 실시예의 개략도이다.
도 6은, 본원에 개시된 제5 수동 감압 밸브의 일 실시예의 개략도이다.
도 7은, 본원에 개시된 제6 수동 감압 밸브의 일 실시예의 개략도이다.

비상 노심 냉각 시스템(ECCS)은 사고 상황 발생 시 원자로의 안전한 정지를 보장하기 위해 제공된다. 이 냉각 시스템은, 다양한 사고 상황에서 안전 메커니즘을 제공하도록 구성된다. ECCS를 형성하는 데에는 여러 하위 시스템들이 있으며, 각각 중복성을 갖고 있으므로 하위 시스템들 중 하나에 오류가 발생하더라도 원자로를 안전하게 정지시킬 수 있다. 여기서 특히 흥미로운 것은, 자동 감압 시스템(ADS)과 같은 수동 시스템이며, 이는 주 냉각수 시스템의 압력을 낮추고 저압의 비상 냉각수 시스템이 작동하도록 개방되는 하나 이상의 밸브들로 구성된다. 저압 주입 시스템이 사용되는데, 이는 중력과 같은 자연력에 의존할 수 있으므로 높은 비용을 초래하는 높은 등급의 전기 공급 장치가 필요하지 않기 때문이다.

수동 감압(PaD) 밸브는, 원자로 회로로부터 연장되는 배출 파이프라인에 있는 상시 차단 밸브이다. 이는, 동일한 배출 라인에 위치된 다른 제어 시스템 개시/작동 격리 밸브로부터 제2 및 다양한 격리 방법을 제공한다. PaD 밸브는, 밸브 상류의 압력 증가 또는 감소가 검출되면 차단 상태로부터 개방 상태로 변경되도록 설계된다. 이러한 시스템 통합의 장점은, 압력 손실이 발생하거나 원자로 회로 압력이 상승하는 상당한 LOCA의 경우에 밸브가 열려 원자로 냉각재를 배출하고 중력 하에서 새로운 냉각재를 주입할 수 있다는 것이다. 통상적으로 PaD 밸브 하류의 배출 출구에는 자동 격리 밸브(AIV)가 있으며, 이는 비상 제어 회로와 연동되는 전자 기계식 밸브일 수 있다. PaD 밸브는, 원자로 냉각재 회로 압력이 안전 한계 내에 있는 경우 AIV가 잘못 개방될 경우 냉각재의 손실을 방지한다.

이러한 작동의 개략적인 예가 도 1에 도시되어 있으며, 이는 Rolls-Royce에 의한 US2020194134 A1에 개시된 밸브와 유사한 밸브(100) 구성을 나타낸다. 상기 밸브는 냉각 회로에 결합하기 위한 입구(110), 출구(120), 및 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 가동하도록 구성된 메인 밸브(101)를 가지며, 상기 폐쇄 위치는 입구에서 출구로 메인 밸브를 통한 유체 흐름을 방지하고; 이 PaD에서, 밸브(100)는 압축 스프링(102) 위에 장착된 메인 밸브(101)를 가지며, 이 압축 스프링은 피스톤(107)의 일면의 유체 압력에 의해 아래로 가압되어 폐쇄 위치에 있게 된다. 그러나, 유체의 압력이 피스톤과 스프링에 의해 정의된 임계값 이하로 떨어지면, 스프링은 밸브 스템(103)에 결합된 밸브 피스톤을 위로 밀어 올려 메인 밸브(101)를 개방시킨다. 외부 또는 출구로의 유체 연결부(미도시)는, 피스톤을 지나 약간의 유체 누출이 있더라도, 피스톤 아래의 압력이 주위 압력으로 유지되도록 하는 피스톤 아래 공간에 존재할 수 있다. 연결된 냉각수 시스템 파이프라인에 대한 밸브 피스톤과 스템의 움직임을 통해 메인 밸브가 열리고 닫히도록 한다. 메인 밸브가 차단/폐쇄 위치에 있는 경우, 상류 원자로 냉각재 회로의 일부 유체가 파일럿 라인(104)을 통과한다.

제1 파일럿 밸브(105)는 파일럿 라인을 폐쇄하고 유체 흐름을 차단하도록 작동 가능하다. 제1 제어 파일럿 밸브는 입구로부터 파일럿 밸브의 압력에 의해 제어되어 저압 임계값 초과시 열리게 된다. 따라서, 입구에서의 압력이 저압 임계값보다 큰 한, 제1 파일럿 밸브는 열린 채로 유지되어 피스톤을 포함하는 메인 밸브 돔(106)에 입구를 유체 연결하게 된다. 정상 작동 시, 파일럿 라인은, 입구로부터 밸브 돔으로 유체 압력을 전달하여 제1 피스톤의 제1 면에 압력을 가하여, 제1 피스톤이, 메인 밸브에 힘을 가하여 메인 밸브를 폐쇄 위치로 가압하도록 작동 가능하다. 제1 파일럿 밸브는, 압력이 저압 임계값 아래로 떨어질 때까지, 입구로부터 파일럿 라인의 유체 압력에 의해 포핏 밸브 개방을 유지하는 자체 피스톤을 갖는 포핏 밸브일 수 있다. 낮은 압력 임계값은, 임계값을 조정할 수 있도록 하는 포핏 밸브의 조정 가능한 스프링에 의해 정의될 수 있다.

제2 파일럿 밸브(109)는 또한, 제2 파일럿 밸브에 연결된 감지 라인을 사용하는 것을 제외하고, 파일럿 라인을 폐쇄하고 유체 흐름을 차단하도록 작동 가능하며, 제2 파일럿 밸브는 입구로부터 파일럿 라인에 들어오는 압력이 고압 임계값을 초과할 때 닫히도록 구성된다. 이는 예를 들어, 제2 파일럿 밸브에 유압 액츄에이터를 갖거나, 피스톤 및 스프링 구성을 가짐으로써 달성될 수 있다.

블리드 라인(108)은, 유체 흐름에 대한 저항이 파일럿 라인을 통과하는 것보다 블리드 라인 아래로 더 높게 구성된다. 예를 들어, 스로틀 또는 초크(111)는 유체 저항을 적절한 값으로 설정하기 위해 블리드 라인에 삽입될 수 있고, 또는 블리드 라인은 필요한 저항을 달성하기 위해 수축되도록 제조될 수 있다. 유체 저항은, 메인 밸브 돔의 압력이 메인 밸브를 닫는 데 필요한 값 이상으로 유지될 수 있도록 결정되지만, 압력은 미리 정해진 기간 내에 비상 상황에서 메인 밸브가 열릴 수 있을 정도로 빠르게 떨어진다. 이는 흐름 모델링이나, 실험 및 조정을 통해 계산될 수 있다. 잘못하여 AIV가 열리는 경우, 유체의 작은 느린 누출이 블리드 라인을 따라 AIV를 통과하지만, 파일럿 라인을 통해 메인 챔버로 들어가는 흐름이 블로우다운 라인을 통해 챔버 밖으로 나가는 흐름보다 크다. 따라서, 제1 파일럿 밸브 포핏 스프링과 메인 밸브 스프링(102)은 압축된 상태를 유지하고 결과적으로 메인 밸브(101)는 차단 상태로 유지된다. 이 상태는 메인 챔버에 이들 스프링을 압축하기에 충분한 압력를 갖는 한 발생한다. LOCA가 발생하고 이어서 원자로 회로 압력이 유지되지 않는 AIV가 열리는 경우, 파일럿 라인의 원자로 회로 유체 압력에 의해 제공되는 힘이 제1 파일럿 밸브 포핏 스프링 힘보다 낮은 수준으로 떨어지며 그에 따라 파일럿 포핏 밸브를 차단한다. 이는 반응기 회로로부터 메인 챔버로의 흐름을 차단하고 메인 밸브 챔버의 유체는 블로우다운 라인을 통해 빠져나가도록 한다. 이로 인해 유체 압력 강하로 인해 메인 밸브 스프링에 힘이 가해져, 스프링이 확장되어 메인 밸브가 열리게 된다.

입구로부터 파일럿 라인으로 유입되는 압력이 높은 압력 임계값을 초과하는 경우, 제2 파일럿 밸브가 닫히고, 메인 밸브 돔으로의 유체 공급이 차단되므로 상기 돔에서의 압력이 떨어지면 메인 밸브가 열리게 된다. 제2 파일럿 밸브는 래칭 밸브일 수 있으며, 이에 따라, 압력이 고압 임계값 아래로 떨어지는 경우에도 압력이 열린 상태로 유지되며, 래치는 밸브가 닫힐 수 있도록 수동 또는 전자적 재설정이 필요한 기계적 또는 전기기계적으로 된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 메인 밸브 및/또는 제1 파일럿 밸브는 래칭되어 일단 활성화되면 재설정될 때까지 열린 상태로 유지된다. 래칭 메커니즘이 전기 기계식인 경우, 이는 제어 및 계측 시스템에 연결되어 작업자가 감압 밸브가 활성화되었음을 나타내는 신호를 수신할 수 있도록 하며, 활성화 원인이 해결되면 래치를 전기 기계적으로 해제하도록 작동 가능한 제어 회로가 제공될 수 있다. 원자력 발전소에서, 이를 수행하는 절차는 규제 승인을 받아야 하다.

메인 밸브가 열리면, 냉각수 시스템의 감압이 발생할 수 있다.

저압 임계값은 고압 임계값보다 낮은 압력이며, 즉, 이는 정상 작동 및 개시/셧다운 절차 동안 이 두 임계값들 사이에 허용되는 압력 작동 범위가 있음을 의미한다.

본원에 설명된 PaD 밸브 중 하나가 가압수형 원자로에 사용되는 경우, 저압 임계값은 약 155bar의 정상 작동 압력 미만으로 설정된다. 예를 들어 약 70bar일 수 있다. 이는 또한, 약 75, 80, 85, 90bar와 같이 70bar보다 높은 압력일 수도 있고, 약 65, 60, 55 또는 50bar와 같이 보다 낮은 압력일 수도 있다. 고압 임계값은 165bar에서 닫히도록 설정될 수 있다. 밸브는 이보다 높은 압력, 예를 들어 약 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175 bar 또는 그 이상에서 닫히도록 설정될 수도 있다. 또는, 더 낮은, 예를 들어 약 164 또는 163, 162, 161 또는 160bar일 수도 있다. 다른 응용 분야에서는, 플랜트와 압력 용기를 보호하기 위한 적절한 안전 여유를 제공하기 위해 정상 작동 압력의 어느 일측의 범위에서 고압 및 저압 임계값을 조정할 수 있다.

이러한 구성은, 단일의 잘못된 AIV 밸브 개방 또는 C&I 고장이 발생하는 경우 심각한 위험을 초래하지 않는다는 이점이 있다.

도면에서 동일한 특징들에 동일한 참조 번호가 부여된 경우, 해당 특징들은 설명된 차이점을 제외하고 다른 도면의 기능과 동일하거나 유사한 기능을 갖는 것으로 간주될 수 있다.

이제 도 2를 참조하면, 밸브 개방의 개선된 제어를 제공하기 위한 대안적인 밸브 구성이 도시되어 있다. 도 2의 밸브는, 메인 밸브(101), 압축 스프링(102), 밸브 스템(103), 제1 파일럿 밸브(105)를 갖는 파일럿 라인(104), 메인 밸브 돔(106), 피스톤(107), 입구(110) 및 출구(120)을 포함하는 PaD 밸브(100)을 나타내며, 이들은 상기 도 1에 도시된 것들과 유사한 기능을 갖는다. 도 2의 밸브는 블리드 라인(108)에 블리드 밸브(125)를 갖는다. 이 블리드 밸브는, 블리드 라인의 압력이 고압 임계값을 초과할 때 개방하도록 구성되며, 도 1의 밸브와 달리, 이 구성의 블리드 라인(108)은 파일럿 라인보다 유체 저항이 낮으며, 이에 따라 블리드 밸브가 열릴 때, 유체가 파일럿 라인을 통해 유입하는 것보다 더 빠르게 블리드 라인을 통해 메인 밸브 돔으로부터 유출되어, 압력이 급격하게 떨어지고 메인 밸브를 개방하도록 한다. 또한, 제1 파일럿 밸브가 닫힐 때 메인 돔의 압력이 떨어지도록 하는 블리드 밸브(참조 번호 없음) 주위에 바이패스 라인이 존재한다.

즉, 저압 상태에서, 파일럿 라인(104)을 통한 압력은 제1 파일럿 밸브(105)의 설정점 아래로 감소할 것이다. 파일럿 제어 밸브는 닫히고, 피스톤(107)의 압력은 감소하며 메인 밸브(101)가 열린다.

고압 상태에서, 파일럿 라인(104)을 통한 압력은 제1 파일럿 밸브(105) 설정점(고압 임계값)보다 높으므로 개방 상태로 유지되며, 압력이 고압 임계값보다 높기 때문에 블리드 라인 밸브(125)도 열린다. 급격한 압력 강하로 인해, 피스톤(107)이 상승하고, 피스톤(107)의 압력 감소와 스프링(102)과 함께 시트 아래의 압력이 밸브를 열린 상태로 유지하도록 한다. 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이 활성화되면 시스템 압력이 고압 임계값 아래로 떨어지더라도, 래치들은 메인 밸브가 열린 상태로 유지되도록 있을 수도 있다.

저압 임계값은 제1 파일럿/제어 밸브를 조정하여 설정되고, 고압 임계값은 블리드 라인 밸브를 조정하여 설정될 수 있다.

이제 도 3을 참조하면, 밸브 개방의 향상된 제어를 제공하기 위한 다른 대안적인 PaD 밸브 구성이 도시되어 있다. 도 2의 밸브는, 메인 밸브(101), 압축 스프링(102), 밸브 스템(103), 제1 파일럿 밸브(105)를 갖는 파일럿 라인(104), 메인 밸브 돔(106), 피스톤(107), 입구 (110) 및 출구(120)를 갖는 PaD 밸브(100)를 구비하며 이들은 도 1과 2에 개시된 것들과 유사한 기능을 갖는다. 도 3의 밸브는 바이패스 라인(140)에 바이패스 밸브(130)를 갖는다. 바이패스 밸브(130)는, 도 2의 블리드 밸브(125)와 유사한 방식으로 작동하여, 고압 임계값이 입구의 시스템 압력에 의해 초과될 때 열리고, 그에 따라 메인 밸브 돔(106)의 압력을 해제하여 밸브가 개방하도록 한다.

이 밸브 구성에는, 바이패스 라인(140)의 일부를 통해 피스톤 아래 공간을 출구(120)에 연결하는 선택적인 피스톤 라인(135) 아래도 도시되어 있다. 따라서 이는 밸브 위 및 아래의 압력을 동일하게 하여, 밸브를 개방하기 위해 피스톤에 복원력을 제공하는 스프링(102) 또는 기타 편향 수단의 결과로서 밸브가 보다 용이하게 개방하도록 한다. 이는, 예컨대 막힘으로 인해, 바이패스 라인이나 출구의 하류 부분에서 유체 흐름에 약간의 저항을 갖는 경우에도, 밸브가 여전히 완전히 열릴 수 있도록 하는 것을 의미한다.

이제 도 4를 참조하면, 밸브 개방의 제어를 제공하기 위한 제3의 대안적 PaD 밸브 구성이 개시되어 있다. 도 4의 밸브는, 메인 밸브(101), 제1 파일럿 밸브(105)를 갖는 파일럿 라인(104), 메인 밸브 돔(106), 피스톤(107), 입구 (110) 및 출구(120)를 갖는 PaD 밸브(100)를 구비하며 이들은 상기 도 1 및 2에 설명된 것과 유사한 기능을 수행한다. 도 4의 밸브는, 바이패스 라인(140)에 바이패스 밸브(130)도 갖는다. 바이패스 밸브(130)는 도 2의 블리드 밸브(125)와 유사한 방식으로 작동하여, 입구의 시스템 압력에 의해 고압 임계값이 초과될 때 열리며, 이에 따라 메인 밸브 돔(106)의 압력을 출구(120)로 방출하여 밸브가 개방하도록 한다.

그러나, 도 4에는 복원 스프링이 존재하지 않는다. 메인 밸브(101)는 입구(110)의 시스템 압력에 의해 편향 개방된다. 메인 밸브(101)는 밸브 면의 입구(110)의 유체 압력에 의해 강제로 개방된다. 메인 밸브 돔(106)이 파일럿 라인(104)을 통해 가압될 때, 피스톤의 면적이 입구 압력에 노출된 밸브(101)의 면보다 크기 때문에 피스톤(107)의 압력이 밸브에 보다 큰 힘을 가한다. 도면에 도시된 바와 같이 밸브가 수직으로 장착된 경우 중력은 밸브를 닫는 하향 힘도 적용한다. 따라서, 이 디자인은 도 2 또는 3의 디자인보다 더 간단하고 더 적은 부품들을 필요로 한다.

도 4의 제3 PaD 밸브의 작동.

정상적인 조건들

2개의 압력 설정 장치가 있으며, 제1 파일럿 밸브(105)는 낮은 압력으로 설정되고, 제2(바이패스) 밸브(130)는 높은 압력 임계값으로 설정된다. 메인 밸브(101)는 두 설정점들 사이에서 닫힌 상태로 유지된다.

정상 작동에서, 설정된 장치/제어 밸브(105)는 개방되고 압력은 밸브(101)를 폐쇄하도록 밀어내는 챔버/돔(106)에 가해진다. 압력이 리프트 포인트 아래에 있으므로 설정 장치(130)는 닫힌 상태로 유지된다.

저압 수요

압력이 낮은 설정점(낮은 압력 임계값) 아래로 감소하면, 설정 장치(105)(제1 파일럿 밸브)가 닫히고 챔버/돔(106)의 압력이 제거되고 밸브(101)가 열린다. 일단 개방되면, 밸브는 압력이나 래치를 통해 제 위치에 유지될 수 있다.

고압 자동 격리 밸브 트립

설정 장치(105)가 저압 설정점을 초과하여 압력이 가해지고 메인 밸브가 닫힐 때, 압력이 고압 설정점을 넘어 증가하면 제2 설정 장치(130)가 열리고; 바이패스 라인(140)이 더 낮은 유체 저항, 즉, 보다 큰 보어를 갖기 때문에, 이는 입구 압력에 비해 피스톤(107)에 대한 압력을 감소시켜 밸브가 열리도록 한다.

도 2, 3, 4에 있는 밸브의 일반적인 특징은, 두 개의 제어 밸브를 사용하여 피스톤과 밸브 돔를 갖는 메인 밸브를 작동한다는 것으로, 여기서 냉각수 회로의 압력이 저압 임계값보다 낮을 때, 제1 제어 밸브가 닫히도록 구성되어, 메인 밸브 돔과 제1 피스톤의 상단면에서 압력 소스를 제거하여 메인 밸브가 개방하도록 하고, 냉각수 회로의 압력이 고압 임계값보다 높을 때, 제2 제어 밸브가 개방되고 메인 밸브 돔으로부터의 압력을 해제하여 메인 밸브가 개방하도록 구성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 밸브 개방의 제어를 제공하기 위한 제4의 대안적인 PaD 밸브 구성이 도시되어 있다. 도 5의 밸브는, 메인 밸브(101), 파일럿 라인(104), 블리드 라인 108, 메인 밸브 돔(106), 피스톤(107), 스프링(102), 밸브 스템(103), 입구 (110) 및 출구(120)를 갖는 PaD 밸브(100)를 구비하며 이들은 상기 도면들 개시된 것과 유사한 기능들을 수행한다.

파일럿 밸브 대신에, 도 5의 밸브는 전환 피스톤(151)에 연결된 전환 밸브 (150)를 갖는다. 전환 스프링(152)(또는 다른 편향 수단)는 도면에 도시된 바와 같이 전환 밸브와 전환 피스톤을 모두 상방으로 밀도록 작동 가능하다. 파일럿 라인(104)을 통해 입구(110)로부터 전달된 유체 압력은 압력이 저압 임계값보다 높을 때 전환 피스톤을 아래로 밀어 시트에 대해 닫히게 하여, 전환 밸브(150)를 열린 상태로 유지하여, 도 1 내지 도 3의 밸브와 같은 방식으로 유체 압력이 밸브 돔(106)으로 들어가고 메인 밸브를 닫도록 한다. 입구의 압력이 저압 임계값 아래로 떨어지면, 전환 스프링(152)은 전환 피스톤(151)의 압력을 극복할 수 있게 되고 전환 밸브(150)가 닫히며, 선택적으로 압력 변화 속도를 늦추기 위해 초크나 스로틀을 통해, 유체가 블리드 라인(108)을 통해 빠져나가면서 밸브 돔(106)의 압력이 떨어지게 된다. 따라서, 메인 밸브는 시스템 압력이 낮을 때 닫힌다.

고압 제어 밸브(HPCV)(153)는 입구(110)의 시스템 압력이 고압 임계값을 초과할 때 개방하도록 구성된다. HPCV가 열리면, 압력은 전환 피스톤(151)의 저부로 향하게 되어, 파일럿 라인으로부터의 압력과 적어도 부분적으로 동일해지고 전환 편향 수단(152)의 도움으로 전환 밸브(150)가 닫히게 된다. 전환 밸브(150)가 닫히면, 메인 밸브 돔(106)의 압력이 전환 피스톤(151)의 떨어지고 메인 밸브가 열린다.

이 밸브 구성에는, 고압 제어 밸브(HPCV)(153)에 연결된 하부 피스톤 라인(135)도 있으며, 이에 따라 HPCV가 열리면, 피스톤(107) 아래 압력이 메인 챔버(106)의 압력과 같거나 높아지고, 이는 메인 밸브(101)에 보다 큰 개방력을 제공하도록 한다. 따라서, 고압 제어 밸브는, 고압 설정점이 초과될 때 메인 밸브에 개방력을 공급한다. 이는 전환 밸브(150)가 성공적으로 열리지 않거나 파일럿 라인이 차단되는 경우 백업 개방 메커니즘을 바람직하게 제공한다.

전술한 바와 같이, 블리드 라인(108)은 초크 또는 스로틀 또는 유체 저항을 제공하는 다른 수단을 가질 수 있고, 이는 또한 조정 가능하며, 이에 따라 압력 변화 속도가 제어되어 과도하게 빠른 밸브 이동을 방지하여, 사용시 밸브 메커니즘의 손상을 줄일 수 있도록 한다. 블리드 라인(108)은 또한, 밸브 돔으로부터 압력을 빠르게 방출하기 위해 높은 압력 임계값일 때 열리는 제어 밸브 인라인을 가질 수도 있다. 각 피스톤의 크기와 각 스프링 또는 편향 수단의 강도도 마찬가지로 원하는 밸브 이동 속도를 달성하기 위해 균형을 이룰 수 있다.

이제 도 6을 참조하면, 제5의 대안적인 PaD 밸브 장치가 도시되어 있다.

도 6의 밸브는, 메인 밸브(101), 압축 스프링(102), 밸브 스템(103), 제1 파일럿 밸브(105)를 갖는 파일럿 라인(104), 메인 밸브 돔(106), 피스톤(107), 입구(110) 및 출구(120)을 포함하는 PaD 밸브(100)을 도시하며, 이들은 상기 도 1에 개시된 것들과 유사한 기능을 수행한다. 블리드 라인(108)은 유체 흐름에 대한 저항이 파일럿 라인을 통과하는 것보다 블리드 라인 아래에서 더 높도록 구성된다. 예를 들어, 스로틀 또는 초크(111)는 유체 저항을 적절한 값으로 설정하기 위해 블리드 라인에 삽입될 수 있고, 또는, 블리드 라인은 필요한 저항을 달성하기 위해 수축되도록 제조될 수 있다.

도 1 내지 4에서와 같이, 입구(110)의 시스템 압력이 저압 임계값을 초과하면, 파일럿 밸브(105)가 열려 피스톤(107)에 압력을 가하여 메인 밸브를 닫도록 한다.

도 6의 밸브는 또한, 자체 밸브 돔(161)을 갖는 대향 피스톤(160)을 갖는다. 제2 파일럿 밸브(109)는 입구 압력이 고압 임계값을 초과할 때 열리고, 제2 밸브 돔(161)로의 유체 압력을 허용하도록 작동 가능하다. 다음, 피스톤이 메인 밸브에 힘을 가해 밸브를 개방시키도록 구동한다.

도 6의 밸브는 블리드 라인(108)에 블리드 밸브(125)를 갖는다. 블리드 밸브는 블리드 라인의 압력이 높은 압력 임계값을 초과할 때 개방하도록 구성되며, 도 1의 밸브와 달리, 이 구성의 블리드 라인(108)은 파일럿 라인보다 유체 저항이 낮으며, 이에 따라 블리드 밸브의 개방시 유체가 파일럿 라인을 통해 들어가는 것보다 더 빠르게 블리드 라인을 통해 메인 밸브 돔에서 빠져나가 압력이 급격하게 떨어지며 메인 밸브를 개방하도록 한다.

선택적으로, 자체 고압 제어 밸브를 갖거나 제2 파일럿 밸브(109)에 연결될 수 있는 하부 피스톤 라인(135)도 있을 수 있으므로, 메인 피스톤(107) 아래 공간으로의 유체 압력을 허용하여, 메인 밸브를 열기 위한 보조 메커니즘을 제공하고, 고압 상태에서 보다 빠르고 신뢰할 수 있는 개방을 제공한다.

선택적 스프링 또는 버퍼(163)는 신속한 밸브 개방 동안 시스템에 대한 충격 및 잠재적인 손상을 방지하기 위해 반대편 피스톤(160)에 대한 쿠션 또는 충격 흡수 장치를 제공하도록 도시되어 있다.

도 5의 밸브와 유사하게, 도 6의 밸브에서 제2 파일럿 밸브는 고압 설정점을 초과할 때 메인 밸브에 개방력을 공급하는 고압 제어 밸브이다.

이제 도 7을 참조하면, 제6의 대안적인 PaD 밸브 장치가 도시되어 있다.

도 7의 밸브는, 메인 밸브(101), 압축 스프링(102), 밸브 스템(103), 제1 파일럿 밸브(105)를 갖는 파일럿 라인(104), 메인 밸브 돔(106), 피스톤(107), 입구(110) 및 출구(120)을 포함하는 PaD 밸브(100)을 도시하며, 이들은 상기 도면들에 설명된 것과 유사한 기능을 갖는다. 전술한 것과 유사한 목적을 위해 스로틀/초크(111)를 갖는 블리드 라인(108)도 존재한다.

고압 제어 밸브(170)는, 입구(110)의 압력이 고압 임계값을 초과할 때 개방되고, 고압의 유체가 피스톤 라인(135) 아래를 통해 피스톤(107) 하부 공간으로 유입되도록 배치된다. 이는, 파일럿 밸브(105) 앞에, 파일럿 라인에 연결될 수 있고, 또는 입구에 자체적으로 연결될 수 있다.

도 5 및 도 6의 밸브와 마찬가지로, 도 7의 밸브에는 고압 설정점을 초과할 때 메인 밸브에 개방력을 공급하는 고압 제어 밸브(170)가 있다. 이 개방력은 입구로부터의 유체 압력에 의해 제공되며, 예를 들어 메인 밸브 돔에서와 같은 다른 곳의 유체 압력에 의해 제공되는 폐쇄력에 반대된다.

도 7에 도시된 것과 같이, 고압 제어 밸브를 제공하여 메인 밸브의 피스톤 아래에 압력을 허용하도록 하는 메커니즘은, 도 1, 2, 3, 5 또는 6의 밸브 중 임의의 하나와 조합하여 사용할 수 있고 또는 항시 닫혀 있는(normally closed)) 밸브의 고압 개방을 가능하게 하거나 보조할 수 있다.

저압 상태에서 메인 밸브를 개방하기 위해 개시된 메커니즘과 결합하여, 이는 수동 밸브가 고압 및 저압 상태 모두에서 냉각 시스템의 감압을 제어할 수 있도록 할 수 있다.

본원에 개시된 임의의 PaD 밸브에서, 제1 및 제2 파일럿 밸브, 바이패스 밸브, 고압 제어 밸브 또는 블리드 밸브와 같이 고압 임계값 및 저압 임계값을 제어하는 밸브에는 오버라이드 또는 보조 액츄에이터 또는 바이패스 밸브, 예컨대, 전자 기계식 오버라이드가 장착될 수 있으며 이에 따라 예컨대 테스트 및 시운전 목적 및 일상적인 유지 관리를 위해, 필요에 따라 이들 및/또는 메인 밸브를 개방하거나 닫을 수 있도록 한다.

발전소, 예컨대 원자력 발전소의 대부분의 사용 사례에서, 밸브는, 패드 밸브 하류의 출구에 전자 기계식 자동 격리 밸브(A를 갖는, 냉각 시스템의 일부로 된다. AIV가 닫히면, 패드 밸브의 여러 부분들의 압력이 동일해져서 밸브가 규정되지 않은 상태로 될 수 있다. 그러나, AIV가 열리자마자, 메인 밸브는 파일럿 밸브, 바이패스 및/또는 블리드 밸브의 압력 임계값에 따라 작동하므로, 시스템 압력이 고압 임계값과 저압 임계값 사이의 범위 내에 있을 경우 이는 닫힌다. 이는 잘못된 AIV 작동 시 냉각수의 완전한 손실을 방지하지만, 시스템 압력이 압력 상한 및 하한 임계값에 의해 정의된 범위를 벗어나는 경우, 시스템의 압력을 낮추어 정상적인 시스템 작동 압력보다 훨씬 낮은 압력에서 비상 냉각이 제공되도록 한다. 예를 들어, 비상 냉각이 중력에 의해 제공될 수 있도록 하려면, 비상 냉각 저장 용기가 냉각수를 공급하기 위해 냉각수 회로 위의 작은 높이만 있으면 된다. 시스템 압력은 PaD 밸브를 통해 거의 주위 압력, 즉 대기압으로 감소될 수 있다.

메인 밸브 본체의 각도는 경사진 일직선 또는 예컨대 글로브 밸브 본체와 같은 구불구불한 경로일 수도 있다.

본 발명에는 동일한 개념의 많은 변형예들이 있을 수 있으며, 즉, 밸브가 다수의 압력들에 대해 수동적일 수 있도록 여러 압력 설정점을 사용하는 것이다. 설계는 단일 밸브 또는 개별 밸브의 스키드일 수 있다. 각각의 개별 밸브에는 서로 다른 고압 및 저압 임계값이 설정되어 있어 감압 속도가 저압 또는 과압 정도에 비례하여 달라질 수 있도록 한다. 릴리프 밸브의 설정 압력은 향후 요구 사항을 지원하기 위해 높이거나 낮출 수 있다.

압력 릴리프의 형태는 파일럿 밸브 또는 스프링 작동 릴리프에 따라 다양할 수 있다.

메인 밸브는 글로브 밸브부터 리프트 체크 밸브 또는 직접 변위 이동이 가능한 모든 밸브에 이르기까지 다양하다.

밸브 재료는 특정되지 않기 때문에, 예컨대 가스, 부식성 물질 등의 환경 및 매체에 따라 변경될 수 있다. 밸브 재료는 중성자 또는 기타 방사선 손상에 강한 합금일 수 있다.

추가 릴리프 포인트와 블리드 라인을 추가하여 디자인 내에 추가 설정 포인트를 설정할 수 있다.

블리드 또는 파일럿 라인이 밸브 본체와 상호 작용하는 지점, 즉 압력이 존재하는 지점, 예컨대 밸브 개방을 지원하기 위해 피스톤 아래에 가압되는 지점이 변경될 수 있다.

상기 설계에서는 작동된 후 밸브를 제자리에 지지하기 위해 래치들이 사용될 수 있지만, 필요하지 않은 경우, 예컨대 밸브가 닫힌 위치로 돌아가는 경우에는 래치들이 제거될 수 있다.

스로틀 밸브는 파일럿, 블리드 및/또는 바이패스 라인에 추가하거나 제거될 수 있다. 이들은 압력 변화율을 제어하여, 밸브 작동 속도를 줄이거나 늘리기 위해 사용될 수 있다.

경우에 따라 피스톤은 하향 또는 상향 힘을 증가시키기 위해 볼록하거나 오목한 모양으로 될 수 있다.

사용되는 압력과 생성되는 힘에 따라 설계 내에 스프링을 포함하거나 제거하도록 선택점이 있다. 스프링은 탄성 부재 또는 탄성체와 같은 다른 편향 수단으로 대체될 수 있다. 공압 또는 유압 시스템을 사용하여 메인 밸브를 열 수 있다. 또는 도 4에서와 같이, 밸브는 냉각 시스템 압력에 의해 편향 개방될 수 있다.

비록 상기 실시예들은 원자로를 고려하여 설명되었지만, 장치는, 정상 작동 압력보다 낮거나 높은 압력에 달항 경우 시스템의 압력을 낮추거나 압력이 가해진 시스템의 내용물을 배출하는 것이 중요한 임의의 다른 시스템에서 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 가압 시스템에서는, 용기나 배관의 고장을 유발할 수 있는 과압으로부터 보호해야 하는 요구 사항이 종종 있지만, 이 밸브를 사용하면 시스템 압력이 저압 임계값 밑으로 떨어질 경우 제어된 방식으로 시스템의 압력을 낮출 수도 있다. 이는 예를 들어, 압력 강하를 유발하는 시스템의 원격 누출로 인해 PaD 밸브가 열리고, 시스템의 유체가 예를 들어 안전 저장 탱크로 예측 가능한 방식으로 방출될 수도 있다. 이렇게 하면, 손상이나 해로울 수 있는 원격 위치에서 유체가 누출되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 위에서 설명된 실시예에 제한되지 않으며, 본원에 개시된 개념에서 벗어나지 않고 다양한 변경 및 개선이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 상호 배타적인 경우를 제외하고, 임의의 특징은 개별적으로 또는 임의의 다른 특징과 조합하여 채용될 수 있으며, 본 발명은 여기에 설명된 하나 이상의 특징들의 모든 조합 및 하위 조합으로 확장 및 포함하도록 된다.

Claims (9)

1. 가압식 냉각 회로용 감압 밸브로, 상기 감압 밸브는,
   냉각 회로에 결합하기 위한 입구;
   출구;
   개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 가동하도록 구성되는 메인 밸브로, 상기 폐쇄 위치는 입구로부터 출구까지 메인 밸브를 통한 유체 흐름을 방지하는, 메인 밸브;
   입구에 유체적으로 결합되고 제1 제어 밸브에 의해 폐쇄될 수 있는 파일럿 라인으로, 상기 제1 제어 밸브는 저압 임계값 초과시 개방되도록 입구에서의 압력에 의해 제어되는, 파일럿 라인;
   입구에서의 압력에 의해 제어되고 고압 임계값 초과시 개방하도록 구성된 제2 제어 밸브로, 상기 고압 임계값은 저압 임계값보다 큰, 제2 제어 밸브;
   메인 밸브에 결합된 제1 피스톤을 포함하고, 파일럿 라인에 유체적으로 결합되는 밸브 돔을 포함하고,
   정상 작동 시, 상기 파일럿 라인은 입구로부터 밸브 돔으로 유체 압력을 전달하여 제1 피스톤의 제1 면에 압력을 가하도록 작동 가능하며, 이에 의해 상기 제1 피스톤은 메인 밸브에 제1 힘을 가하여 밸브를 폐쇄 위치로 가압하고,
   작동 시, 냉각수 회로의 압력이 저압 임계값보다 낮을 때, 제1 제어 밸브가닫혀 제1 피스톤의 일면으로부터의 압력을 제거하여 메인 밸브가 개방되도록 구성되며,
   작동 시, 냉각수 회로의 압력이 고압 임계값보다 높을 때, 제2 제어 밸브가 개방되어 메인 밸브에 제1 힘에 반대하는 제2 힘을 가하도록 유체 압력을 전달하여 메인 밸브를 개방 위치로 가압하도록 하는, 감압 밸브.
2. 제1항에 있어서, 메인 밸브가 개방되도록 편향시키는 편향 수단을 더 포함하고, 정상 작동 시, 제1 피스톤에 의해 가해진 제1 힘은 편향을 극복하기에 충분한, 감압 밸브.
3. 제2항에 있어서, 상기 편향 수단은 스프링인, 감압 밸브.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 제어 밸브가, 블리드 라인을 통해 밸브 돔으로부터 출구로 유체를 방출함으로써 밸브 돔의 압력을 해제하도록 작동가능한 경우, 상기 블리드 라인은 제2 제어 밸브의 개방시 파일럿 라인보다 낮은 유체 저항을 갖는, 감압 밸브.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 제어 밸브는, 제1 피스톤의 반대면에 압력을 가하기 위해 제2 파일럿 라인을 개방하여 메인 밸브를 개방시키도록 작동 가능한, 감압 밸브.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 제어 밸브는, 메인 밸브에 결합된 제2 피스톤에 압력을 가하기 위해 제2 파일럿 라인을 개방하도록 작동 가능하며, 이에 의해 메인 밸브에 제1 힘과 반대의 제2 힘을 가하여 메인 밸브를 개방 위치로 가압하도록 하는, 감압 밸브.
7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 제어 밸브는, 전환 피스톤과, 제1 제어 밸브가 닫히도록 편향시키기 위해 작동 가능한 전환 편향 수단을 포함하는 전환 밸브이고, 정상 작동 시, 파일럿 라인의 압력이, 전환 편향 수단에 반대하여 제1 제어 밸브가 개방되도록 전환 피스톤의 일면에 가해지고,
   상기 제2 제어 밸브는, 고압 임계값을 초과할 때, 제어 밸브 파일럿 라인을 개방하여 전환 피스톤의 반대면에 압력을 가하여 제1 제어 파일럿 밸브가 닫히도록 작동 가능한, 감압 밸브.
8. 제7항에 있어서, 상기 제2 제어 밸브는, 제2 파일럿 라인을 개방하여 제1 피스톤의 반대면에 압력을 가하여 메인 밸브를 개방시키도록 작동 가능한, 감압 밸브.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 감압 밸브를 포함하는 냉각 회로를 갖는 원자로.