KR20240048885A - 중수로 원전 가압기 해체 장치 및 해체 방법 - Google Patents

중수로 원전 가압기 해체 장치 및 해체 방법 Download PDF

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KR20240048885A
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Abstract

본 발명은 중수로 원전 내부에 배치된 가압기를 해체하기 위한 중수로 원전 가압기 해체 장치에 있어서, 상기 가압기의 인근에 배치되며, 상기 가압기와 연결되어 상기 가압기의 이동을 가이드하는 자세 가이드부, 상기 가압기가 출구를 향해 이동하도록 배치되는 레일 및 상기 레일을 따라 이동하며, 상기 가압기를 인양할 수 있는 인양부를 포함하는 중수로 원전 가압기 해체 장치를 제공한다.

Description

중수로 원전 가압기 해체 장치 및 해체 방법{Heavy water nuclear power plant pressurizer dismantling device and dismantling method}
실시예는 중수로 원전 가압기 해체 장치 및 해체 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 중수로 타입의 가압기를 격납 건물내에서 반출하기 위한 중수로 원전 가압기 해체 장치 및 해체 방법에 관한 것이다.
원자력발전소에서 안전한 핵분열을 위해서는 중성자의 수를 조절하는 제어봉과 중성자의 속도를 줄이는 감속재, 열을 외부로 빼내는 냉각재가 필수적이다. 냉각재는 또 열에너지를 증기발생기로 전달하는 역할도 한다.
원자력발전소에서 사용하는 감속재의 종류에 따라서 원자로를 중수로와 경수로로 구분한다.
우리나라는 중수로·경수로 두 종류의 원전이 건설됐다. 국내에서 건설된 26기(월성 1호·고리 1호기 포함)의 원전 가운데 월성 1~4호기가 유일하게 중수로 원전이다. 중수로인 월성 1~4호기는 캐나다에서 개발되고, 중수를 냉각재로 사용하고 있다. 일명 캔두형 원자로(CANDU Reactor)로 불린다. 나머지 한울·고리·새울·한빛·신월성(1·2호기)의 22호기 원전은 모두 경수로이다.
중수로 원자력 발전소는 경수로 원자력 발전소와 달리 polar 크레인이 없어 격납건물 내에서 대형 기기(증기 발생기, 가압기 등)의 handling이 불가능하다.
또한, 전세계적으로 중수로 원자력 발전소 해체 사례가 없다.
중수로 원자력 발전소의 구성요소인 가압기는 서포트에 의해 콘크리트 구조물 내에 위치해 있어 더욱 handling하기 어렵다. 이러한 가압기는 격납건물 내에서 분리되어 종합폐기물 처리시설로 이송되고, 처리시설 내에서 해체되게 된다.
그러나, 중수로 가압기의 경우 polar 크레인이 없기 때문에 격납건물 내에서 해체 및 외부로 반출하는 방법이 필요하다.
실시예는 발전소용 크레인이 없는 중수로 타입의 가압기를 격납건물 내에서 반출하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는, 중수로 원전 내부에 배치된 가압기를 해체하기 위한 중수로 원전 가압기 해체 장치에 있어서, 상기 가압기의 인근에 배치되며, 상기 가압기와 연결되어 상기 가압기의 이동을 가이드하는 자세 가이드부; 상기 가압기가 출구를 향해 이동하도록 배치되는 레일; 및 상기 레일을 따라 이동하며, 상기 가압기를 인양할 수 있는 인양부:를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 자세 가이드부는 적어도 4개의 실린더를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 자세 가이드부는 지지부, 한 쌍의 제1 실린더 및 한 쌍의 제2 실린더를 포함하고, 상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더는 일측 단부가 상기 지지부에 연결되고, 타측 단부는 상기 가압기에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 실린더와 상기 제2 실린더의 타측단부 각각은 상기 가압기의 중심선을 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 실린더의 타측단부는 상기 제1 실린더의 타측단부보다 상기 가압기의 상측에 배치되치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 자세 가이드부는 상기 가압기의 자세를 가이드시, 상기 제2 실린더는 수축하도록 동작하며, 상기 제1 실린더는 인장되도록 동작하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 자세 가이드부는 상기 제2 실린더와 대칭되도록 배치되는 한 쌍의 제3 실린더를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예는 중수로 원전 내부에 배치된 가압기를 자세 가이드부를 이용하여 고정하는 고정단계; 절단장치를 이용하여 고정된 상기 가압기를 절단하는 절단단계; 상기 절단된 가압기를 밀폐하는 밀폐단계; 밀폐된 상기 가압기를 상기 자세 가이드부를 이용하여 반출하는 반출단계; 및 반출된 상기 가압기를 레일 및 인양부를 이용하여 이송하는 이송단계;를 포함하는 중수로 원전 가압기 해체 방법으로 구현될 수 있다.
바람직하게는, 상기 자세 가이드부는 복수의 실린더를 이용하여 가압기를 고정하거나, 반출시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 절단장치는 복수의 원형 톱 또는 복수의 레이저 절단부를 이용하여 상기 가압기를 절단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 절단장치는 상기 원형 톱이 1차로 상기 가압기를 절단하고, 2차로 상기 레이저 절단부가 상기 가압기의 남은 영역을 절단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 절단장치는 상기 가압기를 대칭절단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 자세 가이드부는 지지부, 한 쌍의 제1 실린더, 한 쌍의 제2 실린더 및 한 쌍의 제3 실린더를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 자세 가이드부는 상기 고정단계에서 상기 제2 실린더와 상기 제3 실린더를 이용하여 상기 가압기의 위치를 고정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 자세 가이드부는 상기 반출단계에서 상기 제1 실린더와 상기 제2 실린더를 이용하여 상기 가압기를 반출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 자세 가이드부는 상기 반출단계에서 상기 제2 실린더가 상기 제1 실린더보다 상기 가압기에 인접하도록 배치되며, 상기 가압기를 반출시 상기 제2 실린더는 수축하도록 동작하며, 상기 제1 실린더는 인장되도록 동작하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 반출단계는 상기 절단단계를 통해 절단된 상기 가압기를 상부 부분과 하부 부분을 순차적으로 반출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 반출단계에서 상기 하부 부분을 반출하는 경우, 상기 자세 가이드부의 위치를 반전시켜 상기 하부 부분과 연결하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 밀폐단계는 상기 절단단계에서 절단된 상기 가압기 사이에 플레이트를 삽입하고, 용접을 통해 절단된 가압기 각각을 밀폐시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 이송단계는 상기 인양부에 설치되는 크레인을 이용하여 상기 가압기를 하부로 이송시키며, 상기 가압기의 단부와 연결되어 가압기를 회전 및 안착시키는 이송부를 통해 상기 가압기를 이송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에 따르면, polar 크레인이 없어 가압기를 다룰수 있는 방법이 없는 중수로 타입에서 가압기를 계통에서 분리하고 인양 및 반출할 수 있는 방법을 제공할 수 있을 뿐 아니라, 작업자 피폭 저감 및 중수로 대형기기의 효율적인 해체방안을 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 중수로 원전에서 가압기의 위치를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 중수로 원전 가압기 해체 장치를 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중수로 원전 가압기 해체 방법의 순서도이고,
도 4는 도 3의 절단단계에서 사용되는 절단장치의 실시예를 나타내는 도면이고,
도 5 내지 도 21은 도 3에 나타나는 중수로 원전 가압기 해체 방법의 전체 공정을 나타내는 도면이고,
도 22 내지 도 27은 도 3에 나타나는 중수로 원전 가압기 해체 방법 중 이송단계의 실시예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 18은, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.
도 1은 중수로 원전에서 가압기(10)의 위치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 중수로 원전 가압기(10) 해체 장치를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 중수로 원전 가압기(10) 해체 장치는 중수로 원전 내부에 배치된 가압기(10)를 해체하는 것을 목적으로 한다.
중수로 원전 내부 격납건물 내에는 polar 크레인이 없다. 격납건물 내에 설치되어 있는 크레인은 가압기(10)보다 낮은 위치에 존재하며, 가압기(10)는 크레인의 끝부분에 존재하여 접근성이 좋지 않다.
또한, 가압기(10)는 콘크리트 구조물 내에 서포트(support)에 의해 지지 및 설치되어 있고, 증기 발생기와 달리 주지지대가 존재하지 않아 해체에 어려움이 존재한다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 polar 크레인이 없는 중수로 원전에서 가압기(10)를 해체하여 종합폐기물 처리시설로 이송하기 위해 중수로 원전가압기(10) 해체 장치 및 해체 방법을 제공한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 중수로 원전 가압기(10) 해체 장치는 자세 가이드부(100), 레일(200) 및 인양부(300)를 포함할 수 있다.
자세 가이드부(100)는 가압기(10)의 인근에 배치되며, 가압기(10)와 연결되어 가압기(10)의 이동을 가이드할 수 있다. 또한, 자세 가이드부(100)는 가압기(10)를 절단시 가압기(10)의 자세를 고정하기 위해 사용될 수 있다.
자세 가이드부(100)는 적어도 4개의 실린더를 포함할 수 있다. 일실시예로, 자세 가이드부(100)는 지지부(110)와 각각 한 쌍으로 구비되는 제1 실린더(120), 제2 실린더(130) 및 제3 실린더(140)를 포함할 수 있다.
지지부(110)는 가압기(10)의 인근 콘크리트 구조물에 배치되며, 복수의 실린더가 연결될 수 있다. 일실시예로, 지지부(110)는 프레임 구조로 마련될 수 있으며, 한 쌍으로 마련되어 가압기(10)의 양측에 각각 배치되는 복수의 실린더를 지지할 수 있다. 지지부(110)의 형상은 제한이 없으며 가압기(10)를 안정적으로 지지하기 위한 다양한 구조 및 형상이 사용될 수 있다.
각각이 한 쌍으로 구비되는 제1 실린더(120), 제2 실린더(130) 및 제3 실린더(140)는 상호 마주보도록 배치되어 안정적으로 가압기(10)를 지지할 수 있다. 이러한 실린더의 구조는 제한이 없으며, 유압식 또는 공압식의 다양한 공지의 기술 구성이 사용될 수 있다.
제1 실린더(120), 제2 실린더(130) 및 제3 실린더(140)의 각각의 일측 단부는 지지부(110)에 연결되며, 타측단부는 가압기(10)에 연결될 수 있다.
이때, 가압기(10)에는 실린더와 연결되기 위한 별도의 고정장치(미도시)가 연결될 수 있다. 가압기(10)에 구비되는 고정장치(미도시)는 가압기(10)에 연결되어 실린더의 위치를 고정할 수 있다.
가압기(10)에 연결되는 제1 실린더(120), 제2 실린더(130) 및 제3 실린더(140)는 가압기(10)를 안정적으로 지지하기 위해 가압기(10)의 중심선을 마주보도록 배치될 수 있다.
한 쌍의 제2 실린더(130)와 한 쌍의 제3 실린더(140)는 가압기(10)를 절단을 위해 가압기(10)의 위치를 고정하기 위한 기능을 수행할 수 있으며, 한 쌍의 제1 실린더(120)와 한 쌍의 제2 실린더(130)는 가압기(10)의 자세를 바로 잡기위한 기능을 수행할 수 있다.
또한, 제2 실린더(130)의 타측단부는 제1 실린더(120)의 타측단부보다 가압기(10)의 상측에 배치될 수 있다. 이는 가압기(10)의 절단 후 이송시, 자세를 변경하기 위해서 제2 실린더(130)의 수축과 제1 실린더(120)의 인장동작을 통해 가압기(10)가 회전을 하도록 하기 위함이다.
이러한 자세 가이드부(100)의 동작을 구체적으로 살펴보면, 자세 가이드부(100)는 가압기(10)와 연결되어 고정 및 가압기(10)의 이동을 가이드할 수 있다. 우선 가압기(10)에 고정장치가 연결되며, 고정장치가 연결된 후 자세 가이드부(100)와 연결된다.
자세 가이드부(100)의 지지부(110)는 가압기(10) 인근 콘크리트 구조물에 고정배치되며, 각각 한 쌍으로 구비되는 제1 실린더(120), 제2 실린더(130) 및 제3 실린더(140)가 가압기(10)와 연결된다.
이때, 가압기(10)의 자세를 고정하는 제2 실린더(130)와 제3 실린더(140)는 서로 대칭구조를 가지도록 결합되어 가압기(10)를 안정적으로 지지할 수 있으며, 제1 실린더(120)와 제2 실린더(130)는 가압기(10)를 이동시키기 위해 동작할 수 있다.
제1 실린더(120), 제2 실린더(130) 및 제3 실린더(140)는 필요에 따라 설치 및 분리가능한 구조로 가압기(10)와 결합할 수 있다.
우선 제2 실린더(130)와 제3 실린더(140)는 가압기(10)와 연결되어 가압기(10)를 절단시에 자세를 고정하는 역할을 수행할 수 있다. 이후 가압기(10)가 절단되면 밀폐된 가압기(10)를 이송하기 위해 가압기(10)의 중앙에 연결되는 제1 실린더(120)가 설치되고, 제3 실린더(140)가 제거될 수 있다.
이때, 제1 실린더(120)의 타측단부는 제2 실린더(130)의 타측단부보다 하방에 설치될 수 있다. 가압기(10)의 이송을 위해 제2 실린더(130)는 수축동작을 할 수 있으며, 제1 실린더(120)는 인장되도록 동작할 수 있다. 이를 통해 제2 실린더(130)는 가압기(10)의 지지영역을 하강시키는 동작을 수행하며, 제1 실린더(120)는 가압기(10)의 지지영역을 상승시킬 수 있다. 이러한 동작이 합쳐져서 가압기(10)가 원위치에서 회전을 하게되며, 레일(200)을 향해 이동할 수 있다.
레일(200)은 자세 가이드부(100)를 통해 이동되는 가압기(10)를 출구를 향해 이동시킬 수 있다. 레일(200)의 일측은 가압기(10)가 배치되는 콘크리트 구조물측에 배치될 수 있으며, 타측은 레일(200)을 따라 이동하는 가압기(10)가 원전 내부에서 배출될 수 있도록 출구를 향하도록 배치될 수 있다.
레일(200)의 구조는 제한이 없으며, 안착된 가압기(10)가 이동할 수 있는 다양한 구조가 사용될 수 있다. 일실시예로, 레일(200)은 컨베이어 벨트 구조가 사용될 수 있다.
인양부(300)는 레일(200)을 따라 이동하며, 가압기(10)를 인양할 수 있다. 일실시예로, 인양부(300)는 레일(200)상에 설치되는 지지구조물과 지지구조물에 연결되는 크레인을 포함할 수 있다. 크레인은 가압기(10)를 승하강할 수 있는 구조물을 의미한다.
한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중수로 원전 가압기(10) 해체 방법을 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 중수로 원전 가압기(10) 해체 장치에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중수로 원전 가압기(10) 해체 방법의 순서도이고, 도 4는 도 3의 절단단계(S200)에서 사용되는 절단장치의 실시예를 나타내는 도면이고, 도 5 내지 도 21은 도 3에 나타나는 중수로 원전 가압기(10) 해체 방법의 전체 공정을 나타내는 도면이다. 도 3 내지 도 21의 설명에 있어서, 도 1 내지 도 2와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중수로 원전 가압기(10) 해체 방법은 고정단계(S100), 절단단계(S200), 밀폐단계(S300), 반출단계(S400) 및 이송단계(S500)를 포함할 수 있다.
고정단계(S100)는 중수로 원전 내부에 배치된 가압기(10)를 자세 가이드부(100)를 이용하여 고정하는 단계이다.
자세 가이드부(100)는 구성요소인 복수의 실린더를 이용하여 가압기(10)를 고정하거나, 반출시킬 수 있다. 일실시예로, 자세 가이드부(100)는 지지부(110), 각각이 한 쌍으로 마련되는 제1 실린더(120), 제2 실린더(130) 및 제3 실린더(140)를 포함할 수 있다.
지지부(110)에 제2 실린더(130)와 제3 실린더(140)의 일측이 연결되며, 타측은 가압기(10)에 연결되어 가압기(10)의 위치를 고정할 수 있다. 고정단계(S100)에서 제2 실린더(130)와 제3 실린더(140)는 가압기(10)를 안정적으로 고정하기 위해 삼점지지구조를 구비할 수 있으며, 한 쌍이 서로 가압기(10)를 사이에 두고 마주보도록 배치되어 가압기(10)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있다. 제2 실린더(130)와 제3 실린더(140)의 일측은 지지부(110)에 고정되되, 가압기(10)의 직경보다 넓은 거리를 가지도록 지지부(110)에 고정되어 안정도를 높일 수 있다.
절단단계(S200)는 절단장치를 이용하여 고정단계(S100)를 통해 고정된 가압기(10)를 절단할 수 있다. 중수로 원전 해체시 가압기(10)를 반출하기 위해서는 종래에 존재하는 해치와 에어락을 이용하여 반출하여야 한다. 그러나, 해치와 에어락의 크기를 변경할 수 없는바, 가압기(10)의 본래의 크기로는 외부로 반출할 수 없어 절단을 하여 외부로 반출하게 된다.
도 4는 도 3의 절단단계(S200)에서 사용되는 절단장치의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 4의 (a)는 복수의 원형 톱(410)을 사용하여 절단하는 절단장치의 실시예를 나타내며, 도 4의 (b)는 복수의 레이저 절단부(420)를 사용하는 절단장치의 실시예를 나타내며, 도 4의 (c)는 원형 톱(410)과 레이저 절단부(420)를 함께 사용하는 절단장치의 실시예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 절단장치는 복수의 원형 톱(410) 또는 복수의 레이저 절단부(420)를 이용하여 가압기(10)를 절단할 수 있다.
절단장치는 작업시간을 단축하기 위해 복수의 원형 톱(410) 또는 레이저 절단부(420)가 대칭으로 배치되거나, 동일한 각도를 가지도록 배치되어 가압기(10)를 절단할 수 있다.
또한, 레이저 절단부(420)를 이용하여 절단시 두께가 너무 두꺼울 경우 문제가 발생할 수 있는 바, 도 4의 (c)에 나타나는 것과 같이 원형 톱(410)과 레이저 절단부(420)가 병행하여 사용될 수 있다. 일실시예로, 절단장치는 초기두께의 1/2은 원형 톱(410)을 이용하여 가압기(10)를 절단하고, 나머지 1/2은 레이저 절단부(420)를 이용하여 절단의 효율을 증대할 수 있다.
밀폐단계(S300)는 절단된 가압기(10)를 밀폐하는 단계이다.
밀폐단계(S300)는 절단단계(S200)에서 절단된 가압기(10)를 플레이트를 이용하여 용접을 통해 절단된 가압기(10) 각각을 밀폐할 수 있다. 절단된 가압기(10) 내부의 오염물질의 확산을 방지할 수 있다.
일실시예로, 밀폐단계(S300)는 절단된 상부 가압기(10)와 하부 가압기(10) 사이에 금속재질의 플레이트를 삽입하고 접하는 면을 용접기를 이용하여 용접하여 분리된 가압기(10) 각각을 밀폐할 수 있다. 이러한 밀폐단계(S300)에 사용되는 플레이트는 가압기(10)의 개구를 밀폐할 수 있는 다양한 형상이나 크기를 가질 수 있으며, 용접방법은 금속을 용접하기 위한 다양한 공지의 방법이 사용될 수 있다.
반출단계(S400)는 밀폐단계(S300)에서 밀폐된 가압기(10)를 자세 가이드부(100)를 이용하여 반출하는 단계이다.
자세 가이드부(100)는 반출단계(S400)에서 제1 실린더(120)와 제2 실린더(130)를 이용하여 가압기(10)를 반출할 수 있다. 일실시예로, 반출단계(S400)에서 자세 가이드부(100)는 제2 실린더(130)가 제1 실린더(120)보다 가압기(10)에 인접하도록 배치되며, 가압기(10)를 반출시 제2 실린더(130)는 수축하도록 동작하며, 제1 실린더(120)는 인장되도록 동작하여 가압기(10)를 승강시킴과 동시에 회전시킬 수 있다.
반출단계(S400)는 절단단계(S200)를 통해 절단된 가압기(10)의 상부 부분(10a)과 하부 부분(10b)을 순차적으로 반출시킬 수 있다. 반출단계(S400)에서 가압기(10)의 상부 부분(10a)을 반출시에는 지지부(110)의 상부에 복수의 실린더가 배치되도록 하며, 가압기(10)의 하부 부분(10b)을 반출시에는 자세 가이드부(100)의 위치를 반전시켜 지지부(110)의 하부에 복수의 실린더를 연결시켜 하부 부분(10b)을 인양시킨 후 상부 부분(10a)을 반출하는 것과 동일한 과정을 거쳐 하부 부분(10b)을 반출할 수 있다.
이송단계(S500)는 반출된 가압기(10)를 레일(200) 또는 인양부(300)를 이용하여 해치 및 에어락을 통해 가압기(10)를 외부로 이송시킬 수 있다. 이때, 도 5의 (b)에 나타나는 것과 같이 인양부(300)는 레일 상부에 복수로 마련되어 반출되는 가압기를 이송할 수 있으며, 각각의 인양부(300)에는 크레인이 설치될 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 21을 참조하여, 중수로 원전 가압기(10) 해체 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 5 내지 도 9는 절단된 가압기(10)의 상부 부분(10a)을 반출하는 단계이다.
절단단계(S200)에서 가압기(10)가 절단되는 경우, 자세 가이드부(100)는 지지부(110), 제2 실린더(130) 및 제3 실린더(140)를 이용하여 가압기(10)를 고정하게 된다. 이후, 절단장치를 제거한 후 자세 가이드부(100)의 제1 실린더(120)를 지지부(110)에 설치하게 된다.
도 6에 나타나는 것과 같이 자세 가이드부(100)의 제3 실린더를 제거하고, 밀폐단계(S300)가 진행된다. 밀폐단계(S300)에서는 실 플레이트가 가압기(10)의 상부 부분(10a)과 하부 부분(10b)에 삽입되고, 용접 등과 같은 밀폐방법을 이용하여 분리된 가압기(10)의 개구부를 밀폐하게 된다.
이후, 도 7에 나타나는 것과 같이 자세 가이드부(100)이 제1 실린더(120)와 제2 실린더(130)를 동작시켜 반출단계(S400)가 진행된다. 반출단계(S400)에서는 제1 실린더(120)가 인장되며, 제2 실린더(130)가 수축되어 가압기(10)의 상부 부분(10a)을 회전시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 자세 가이드부(100)를 통해 조작되는 가압기(10)의 상부 부분(10a)은 수평으로 조작되어 레일(200)에 안착하게 되며, 이때, 인양부(300)에 마련되는 복수의 크레인과 도면에는 표시되어 있지 않지만 인양부(300)의 반대편에 설치되는 윈치 장치가 가압기(10)와 연결될 수 있다. 가압기(10)와 연결된 자세 가이드부의 실린더는 늘어나서 가압기(10)를 인양부(300)측으로 이송하게 되며, 크레인은 수축하여 가압기를 인양기(300)측으로 이동시켜 가압기를 안착시킬 수 있다.
도 9를 참조하면, 도 9에 나타나는 것과 같이 레일(200)에 안착되어 인양부(300)와 연결되어 레일(200)을 따라 이송하게 된다.
도 10 내지 도 18은 가압기(10)의 상부 구조물이 반출된 이후 하부 구조물을 반출하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 18을 참조하면, 도 10에서 나타나는 것과 같이 가압기(10)의 상부 부분(10a)이 반출된 이후, 자세 가이드부(100)를 재설치하게 된다. 이때, 자세 가이드부(100)는 위치가 반전되어 복수의 실린더가 하부를 향하도록 재배치된다.
도 11을 참조하면, 자세 가이드부(100)를 통해 고정된 가압기(10)의 하부 부분(10b)은 상부로 인양되며, 도 12에 나타나는 것과 같이 하부 부분(10b)이 고정된 후, 자세 가이드부(100)의 제1 실린더(120)를 상부에 설치한다.
도 13을 참조하면, 고정장치를 제거한 후 하부 가압기(10)를 인양하고, 도 14에 나타나는 것과 같이 가압기(10) 하부 부분(10b)을 고정 후, 자세 가이드부(100)의 제2 실린더(130) 및 제3 실린더(140)를 설치하게 된다.
이후, 도 14에 나타나는 것과 같이 고정장치 제거 후, 가압기(10) 하부 부분(10b)을 콘트리트 지지부(110) 상부로 인양하게 되며, 도 16 내지 도 18에 나타나는 것과 같이 가압기(10) 상부 부분(10a) 반출과 동일한 프로세스를 거쳐 가압기(10) 하부 부분(10b)을 이송하는 이송단계(S500)가 진행된다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 이송단계(S500)가 진행됨에 따라 이송되는 가압기(10)는 레일(200)을 따라 이동하게 되며, 레일(200)의 끝부분까지 인양부(300)가 이동한 후, 인양부(300)에 설치되는 크레인을 따라 가압기(10)가 해치를 통과하여 이동하게 된다.
이후, 해치 하부에 자세 가이드부(100)가 설치되며, 자세 가이드부(100)의 실린더는 가압기(10)와 연결되어 가압기(10)를 회전시키며, 이후 에어락을 통해 반출된다.
도 22 내지 도 27은 도 3에 나타나는 중수로 원전 가압기 해체 방법 중 이송단계의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 22 내지 도 27을 참조하면, 인양부(300)를 통해 이송되는 가압기(10)는 크래인을 통해 해치를 통과하게 된다. 이때, 바닥에 배치되는 이송부(500)를 통해 이송되는 가압기(10)의 방향을 손쉽게 전환할 수 있다.
이송부(500)는 이송부 본체(510), 회전지지부(520), 이동부(530) 및 대차(540)를 포함할 수 있다.
이송부 본체(510)는 전체 구성을 지지하는 역할을 수행하며, 상부에는 회전지지부(520)가, 하부에는 이동부(530)가 연결될 수 있다. 이송부 본체(510)의 형상은 제한이 없으며, 통구조나 프레임 구조 등 다양한 구조로 변형실시될 수 있다.
회전지지부(520)는 곡면의 가압기(10)의 단부를 지지하도록 곡면을 구비하는 홈을 형성할 수 있으며, 중심이 이송부 본체(510)에 회전가능하도록 연결되어 크레인(310)을 통해 하강하는 가압기(10)를 지지할 수 있다.
이동부(530)는 복수의 바퀴가 구비되어, 가압기(10)의 이동상태에 따라 전후진 할 수 있다. 일실시예로, 이동부(530)는 뼈대구조에 복수의 바퀴가 구비되는 구조를 구비할 수 있으며, 바퀴를 지지하기 위한 다양한 구조로 변형실시될 수 있다.
대차(540)는 가압기(10)가 안착시 가압기(10)의 몸체를 지지하는 역할을 수행할 수 있으며, 이동부(530)와 연결되어 움직일 수 있다. 일실시예로, 대차(540)는 곡면의 가압기(10) 몸체를 안정적으로 지지하기 위해 곡면을 구비할 수 있다.
도 22 내지 도 27을 참조하면, 크레인(310)을 통해 해치를 통과하는 가압기(10)의 단부는 이송부(500)의 회전지지부(520)와 연결될 수 있다. 이때, 크레인(310)은 가압기(10)와 결합된 지지력을 유지하고 있으며, 이동부(530)가 이동함에 따라 가압기(10)가 회전을 하게 된다. 가압기(10)의 일측과 연결된 회전지지부(520)는 이동부(530)의 이동에 따라 함께 회전하게 되며, 크레인(310)은 가압기(10)의 후단을 하부로 이동시키게 된다.
이후, 회전지지부(520)가 90도로 회전하게 되면, 대차(540)에 가압기(10)의 후단이 안착되게 된다. 이때, 가압기(10) 몸체 전체가 회전지지부(520)와 대차(540)에 의해 지지되는바, 크레인(310)과 가압기(10)의 결합이 해제되며, 이송부(500)는 이동하여 가압기(10)를 반출할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 가압기
10a : 상부 부분
10b : 하부 부분
100 : 자세 가이드부
110 : 지지부
120 : 제1 실린더
130 : 제2 실린더
140 : 제3 실린더
200 : 레일
300 : 인양부
310 : 크레인
410 : 원형 톱
420 : 레이저 절단부
500 : 이송부
510 : 이송부 본체
520 : 회전지지부
530 : 이동부
540 : 대차

Claims (20)

  1. 중수로 원전 내부에 배치된 가압기를 해체하기 위한 중수로 원전 가압기 해체 장치에 있어서,
    상기 가압기의 인근에 배치되며, 상기 가압기와 연결되어 상기 가압기의 이동을 가이드하는 자세 가이드부;
    상기 가압기가 출구를 향해 이동하도록 배치되는 레일; 및
    상기 레일을 따라 이동하며, 상기 가압기를 인양할 수 있는 인양부:
    를 포함하는 중수로 원전 가압기 해체 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 자세 가이드부는 적어도 4개의 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 자세 가이드부는 지지부, 한 쌍의 제1 실린더 및 한 쌍의 제2 실린더를 포함하고,
    상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더는 일측 단부가 상기 지지부에 연결되고, 타측 단부는 상기 가압기에 연결되는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 실린더와 상기 제2 실린더의 타측단부 각각은 상기 가압기의 중심선을 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 실린더의 타측단부는 상기 제1 실린더의 타측단부보다 상기 가압기의 상측에 배치되치되는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 자세 가이드부는 상기 가압기의 자세를 가이드시,
    상기 제2 실린더는 수축하도록 동작하며, 상기 제1 실린더는 인장되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 자세 가이드부는 상기 제2 실린더와 대칭되도록 배치되는 한 쌍의 제3 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 장치.
  8. 중수로 원전 내부에 배치된 가압기를 자세 가이드부를 이용하여 고정하는 고정단계;
    절단장치를 이용하여 고정된 상기 가압기를 절단하는 절단단계;
    상기 절단된 가압기를 밀폐하는 밀폐단계;
    밀폐된 상기 가압기를 상기 자세 가이드부를 이용하여 반출하는 반출단계; 및
    반출된 상기 가압기를 레일 및 인양부를 이용하여 이송하는 이송단계;
    를 포함하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 자세 가이드부는 복수의 실린더를 이용하여 가압기를 고정하거나, 반출시키는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 절단장치는 복수의 원형 톱 또는 복수의 레이저 절단부를 이용하여 상기 가압기를 절단하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 절단장치는 상기 원형 톱이 1차로 상기 가압기를 절단하고, 2차로 상기 레이저 절단부가 상기 가압기의 남은 영역을 절단하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 절단장치는 상기 가압기를 대칭절단하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 자세 가이드부는 지지부, 한 쌍의 제1 실린더, 한 쌍의 제2 실린더 및 한 쌍의 제3 실린더를 포함하는 것을 특징으로 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 자세 가이드부는 상기 고정단계에서 상기 제2 실린더와 상기 제3 실린더를 이용하여 상기 가압기의 위치를 고정하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 자세 가이드부는 상기 반출단계에서 상기 제1 실린더와 상기 제2 실린더를 이용하여 상기 가압기를 반출하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 자세 가이드부는 상기 반출단계에서
    상기 제2 실린더가 상기 제1 실린더보다 상기 가압기에 인접하도록 배치되며,
    상기 가압기를 반출시 상기 제2 실린더는 수축하도록 동작하며, 상기 제1 실린더는 인장되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  17. 제8 항에 있어서,
    상기 반출단계는 상기 절단단계를 통해 절단된 상기 가압기를 상부 부분과 하부 부분을 순차적으로 반출하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 반출단계에서 상기 하부 부분을 반출하는 경우,
    상기 자세 가이드부의 위치를 반전시켜 상기 하부 부분과 연결하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  19. 제8 항에 있어서,
    상기 밀폐단계는 상기 절단단계에서 절단된 상기 가압기 사이에 플레이트를 삽입하고, 용접을 통해 절단된 가압기 각각을 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
  20. 제8 항에 있어서,
    상기 이송단계는
    상기 인양부에 설치되는 크레인을 이용하여 상기 가압기를 하부로 이송시키며, 상기 가압기의 단부와 연결되어 가압기를 회전 및 안착시키는 이송부를 통해 상기 가압기를 이송하는 것을 특징으로 하는 중수로 원전 가압기 해체 방법.
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