KR20240107239A - 밸브 조립체 및 이를 포함하는 원전 - Google Patents

밸브 조립체 및 이를 포함하는 원전

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KR20240107239A
KR20240107239A KR1020220188679A KR20220188679A KR20240107239A KR 20240107239 A KR20240107239 A KR 20240107239A KR 1020220188679 A KR1020220188679 A KR 1020220188679A KR 20220188679 A KR20220188679 A KR 20220188679A KR 20240107239 A KR20240107239 A KR 20240107239A
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KR1020220188679A
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김영인
유승엽
장정봉
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한국원자력연구원
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Abstract

본 발명은 밸브 조립체 및 이를 포함하는 원전에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부가 냉각재가 유동되는 원자로용기와 연통 가능하게 구성되고, 외부로부터 시험유체가 유입되는 시험유로가 형성되며, 상기 냉각재가 외부로 배출되는 배출유로가 형성된 밸브바디; 상기 밸브바디 내에서 이동가능하며, 일측으로 이동되었을 때 내부가 상기 원자로용기와 연통되고 상기 시험유로 및 상기 배출유로와 연통되지 않고, 상기 일측의 반대측인 타측으로 이동되었을 때 내부가 상기 시험유로 및 상기 배출유로와 연통되고 상기 원자로용기와 연통되지 않는 개폐장치; 및 상기 개폐장치 내부에서의 상기 냉각재 또는 상기 시험유체의 유동을 허용 또는 차단하도록 개폐되는 격리밸브를 포함하는, 밸브 조립체 및 이를 포함하는 원전이 제공될 수 있다.

Description

밸브 조립체 및 이를 포함하는 원전{VALVE ASSEMBLY AND NUCLEAR PLANT INCLUDING THE SAME}
본 발명은 밸브 조립체 및 이를 포함하는 원전에 대한 발명이다.
원자로에는 우라늄 등 핵분열을 일으키는 원소를 함유하는 핵연료들로 구성된 노심이 설치될 수 있다. 원전은 노심에서 핵연료의 핵분열에 의해 발생되는 열로 증기를 발생시켜 터빈 및 터빈과 연결된 발전기를 가동시켜 전력을 생산할 수 있다. 일반적으로 사용되는 가압경수로의 경우 노심에서 발생되는 열은 상대적으로 고압 고온인 200도 내지 350도의 물을 통해 증기발생기로 전달된다. 따라서 노심과 증기발생기 사이에 물을 매개로 하는 연속적인 순환계가 형성되며, 이를 원전의 일차계통이라 하며, 일차계통을 순환하는 물을 일차측 냉각수라 할 수 있다.
일반적인 원자로의 일차계통은 노심을 포함하는 원자로압력용기, 가압기, 증기발생기, 원자로냉각재펌프 및 이들을 연결하는 복수 개의 배관 등을 포함할 수 있다. 150기압 이상의 고압으로 가압되어 있는 일차계통의 기기 또는 배관에서 일차측 냉각수의 누수가 발생하는 경우, 방사성 물질을 함유한 일차측 냉각수가 격납건물 내로 유출되는 문제가 발생할 수 있고, 냉각수량 감소에 따라 노심 냉각 능력이 저하되어 노심 용융 등 중대사고로 발전될 위험이 있다. 이러한 사고를 냉각재 상실사고(loss of coolant accident, LOCA)라 하며, 냉각재 상실사고는 대형파단냉각재상실사고(large-break loss of coolant accident, LBLOCA) 및 소형파단냉각재상실사고(small-break loss of coolant accident, SBLOCA)로 분류될 수 있다. 대형파단냉각재상실사고는 일차계통을 구성하는 대형 배관에서 파단이 일어나 급격하게 냉각재의 상실이 일어나는 사고를 말하고, 소형파단냉각재상실사고는 소형 배관에서 파단이 일어나 비교적 서서히 냉각재의 상실이 일어나는 사고를 말한다.
냉각재 상실사고는 중대사고로 이어질 수 있으므로, 이를 방지하기 위한 충분한 설계 상의 노력을 기울일 것이 각국의 원자력 관련 규제요건에 포함되어 있다. 일례로, 미국의 10 CFR Part 50 에서는 냉각재 상실사고를 방지하기 위해 원자로냉각재 압력경계(reactor coolant pressure boundary, RCPB)를 구성하는 부분에 대한 설계, 취급, 시험 및 검사 요건들을 나열하고 있고, 특히 50.2절에서는 RCPB와 외부 사이에 2개 이상의 격리밸브를 설치하도록 규정되어 있다. 또한, 국내에서도, 국내 행정규칙의 하나인 원자로시설 등의 기술기준에 관한 규칙의 제2조(정의) 제1항 제4호에서 정의하는 원자로냉각재압력경계는 “격납용기를 관통하지 아니하는 계통배관에서는 정상운전시 항상 닫혀 있는 두 밸브중 두 번째 밸브”까지이며, “1차 냉각재계통의 안전밸브 및 방출밸브”까지를 말한다고 명시하고 있어 원자로냉각재압력경계를 구성할 때 밸브가 2개 이상 필요함을 명시하고 있다.
대표적인 일체형 원자로인 SMART(small and medium sized reactors)는 하나의 원자로압력용기 내에 노심뿐 아니라 가압기, 원자로냉각재펌프, 증기발생기 등을 모두 포함하고 있다. 이러한 SMART는 장치에서 발생될 수 있는 냉각재 상실사고가 배제될 수 있다. 특히 장치들을 서로 연결하는 일차계통의 대형 배관이 없으므로, 대형파단냉각재상실사고가 발생하지 않는다는 장점이 있다. 그럼에도 불구하고 화학 및 체적제어계통(chemical and volume control system, CVCS), 피동안전주입계통(passive safety injection system, PSIS) 등과 연결되는 소형 배관들의 파단에 따른 소형파단냉각재상실사고의 가능성은 여전히 존재한다.
이러한 소형파단냉각재상실사고를 방지하기 위하여, 대한민국 등록특허 10-1234570 '냉각재 상실사고 완화가 가능한 일체형 원자로 및 그 완화방법'에서는 원자로 압력용기에 직접 부착될 수 있는 밸브 집합체에 대한 실시예를 제시하였다.. 그러나, 이러한 장치는 격리밸브 등의 정상 작동 여부를 시험하기 위하여 추가적인 별도의 시험밸브 및 시험유로의 설치가 필요한 문제점이 있다. 또한, 이러한 시험밸브 및 시험유로는 정해진 압력 조건에서의 폐쇄 상태의 밸브를 통한 누설률 시험, 밸브 개폐 소요시간 시험 및 정해진 압력차 조건에서 폐쇄 상태로부터 개방 상태로의 밸브 위치 이동 능력 등의 확인 등 관련 법 및 규제에 의해 요구되는 밸브의 가동전시험 및 가동중시험을 위해 구비될 필요가 있다.
따라서, 원자로장치에 직접 부착되도록 연결되는 격리밸브 등에 추가적인 별도의 시험밸브 및 시험유로를 설치하지 않고, 격리밸브의 가동 중 시험 등을 수행할 수 있는 장치의 필요성이 있다.
본 발명의 일 실시예들은 상기와 같은 배경에 착안하여 발명된 것으로서, 원자로용기에 부착되도록 연결되는 격리밸브의 정상 작동 여부를 판단하기 위하여, 격리밸브에 추가적인 시험밸브나 시험유로를 연결할 필요 없이, 개폐장치를 밸브바디 내에서 일측에서 타측으로 이동시키고, 시험유로를 통해 시험유체로 격리밸브를 가압한 상태에서 격리밸브의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나 격리밸브를 통한 누설 여부를 판단할 수 있는 밸브 조립체 및 이를 포함하는 원전을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부가 유체가 유동되는 원자로용기와 연통 가능하게 구성되고, 외부로부터 시험유체가 유입되는 시험유로가 형성되며, 상기 유체가 외부로 배출되는 배출유로가 형성된 밸브바디; 상기 밸브바디 내에서 이동가능하며, 일측으로 이동되었을 때 내부가 상기 원자로용기와 연통되고 상기 시험유로 및 상기 배출유로와 연통되지 않고, 상기 일측의 반대측인 타측으로 이동되었을 때 내부가 상기 시험유로 및 상기 배출유로와 연통되고 상기 원자로용기와 연통되지 않는 개폐장치; 및 상기 개폐장치 내부에서의 상기 유체 또는 상기 시험유체의 유동을 허용 또는 차단하도록 개폐되는 격리밸브를 포함하는, 밸브 조립체가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예들은 원자로용기와 연결되는 격리밸브의 정상 작동 여부를 판단하기 위하여, 격리밸브에 추가적인 시험밸브나 시험유로를 연결할 필요 없이, 개폐장치를 밸브바디 내에서 일측에서 타측으로 이동시키고, 시험유로를 통해 시험유체로 격리밸브를 가압한 상태에서 격리밸브의 개방동작의 정상 여부를 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 운용모드일 때의 밸브 조립체에 대한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸브 조립체의 밸브바디 및 개폐장치에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸브 조립체의 제1 테스트모드일 때 제1 격리밸브가 폐쇄된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸브 조립체의 제1 테스트모드일 때 제1 격리밸브가 개방된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸브 조립체의 제2 테스트모드일 때 제2 격리밸브가 폐쇄된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸브 조립체의 제2 테스트모드일 때 제2 격리밸브가 개방된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 운용모드일 때의 밸브 조립체에 대한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 밸브 조립체의 제1 테스트모드일 때 제1 격리밸브가 폐쇄된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 밸브 조립체의 제1 테스트모드일 때 제1 격리밸브가 개방된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 밸브 조립체의 제2 테스트모드일 때 제2 격리밸브가 폐쇄된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 밸브 조립체의 제2 테스트모드일 때 제2 격리밸브가 개방된 상태를 나타낸 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '전달', 된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 전달될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원전(1)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에서 원전(1)은 원자로용기(10)에 연결되는 격리밸브(400)가 정상적으로 작동되는지 여부를 판단할 수 있다. 이러한 원전(1)은 원자로용기(10) 및 밸브 조립체(20)를 포함할 수 있다.
원자로용기(10)는 내부에 핵반응이 일어나는 노심이 배치되며, 핵반응에 의해 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각재(일 예로 냉각수)가 유동될 수 있다. 이러한 원자로용기(10)에는 노즐(11)이 제공될 수 있다. 노즐(11)은 원자로용기(10) 내의 유체가 외부로 배출되는 통로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 노즐(11)은 밸브 조립체(20)와 연결되어 원자로용기(10) 내의 냉각재가 밸브 조립체(20)로 유동될 수 있다. 이러한 노즐(11) 내에는 밸브 조립체(20)의 후술할 개폐장치(200)가 이동가능한 공간이 제공되며, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 한편, 원자로용기(1)는 별도의 격납장치(미도시) 내부에 배치될 수 있다.
밸브 조립체(20)는, 원자로용기(10), 배출유로(120) 및 시험유로(110) 내에서 유동되는 원자로냉각재 또는 시험유체의 유동을 선택적으로 차단 또는 허용할 수 있다. 이러한 밸브 조립체(20)는 밸브바디(100), 개폐장치(200), 이동장치(300), 격리밸브(400), 밀폐부재(500) 및 제어기(600)를 포함할 수 있다. 밸브 조립체(20)의 밸브바디(100), 개폐장치(200) 및 격리밸브(400)는 운용모드 또는 테스트모드에 놓일 수 있다.
운용모드는 개폐장치(200)가 밸브바디(100) 내에서 일측(도면에서 좌측)으로 이동되었을 때, 원자로용기(10) 및 배출유로(120)가 격리밸브(400)에 의해 선택적으로 연통될 수 있고 시험유로(110)와는 격리밸브(400)가 개폐될 때에도 연통되지 않는 모드를 의미할 수 있다. 또한, 이러한 운용모드는 원자로가 정상적으로 가동되는 정상상태 또는 원자로의 사고 상태에 놓일 수 있다. 예를 들어, 운용모드의 정상상태에서는, 격리밸브(400)의 후술할 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두가 폐쇄되어, 원자로용기(10)로부터 배출유로(120)로의 냉각재의 유동이 차단될 수 있다. 또한, 운용모드의 사고 시에는 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두가 개방되어, 원자로용기(10)로부터 배출유로(120)로의 냉각재의 유동이 허용될 수 있다. 반대로, 운용모드의 정상상태에서는 격리밸브(400)의 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두가 개방되어, 원자로용기(10)로부터 배출유로(120)로의 냉각재의 유동이 허용될 수 있다. 또한, 사고 시 원자로 냉각수의 손실을 방지하도록 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두가 폐쇄되어, 원자로용기(10)로부터 배출유로(120)로의 냉각재의 유동을 차단되도록 구성될 수 있다.
테스트모드는 개폐장치(200)가 밸브바디(100) 내에서 타측(도면에서 우측)으로 이동되었을 때, 시험유로(110) 및 배출유로(120)가 격리밸브(400)에 의해 선택적으로 연통될 수 있고 원자로용기(10)와는 격리밸브(400)가 개폐될 때에도 연통되지 않는 모드일 수 있다. 또한, 테스트모드는 시험유로(110)를 통해 시험유체로 격리밸브(400)가 폐쇄되는 방향으로 격리밸브(400)를 가압한 상태에서 격리밸브(400)의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 격리밸브(400)를 통한 누설량 측정 등을 통하여 밸브의 누설 여부를 판단하는 모드일 수 있다. 이러한 테스트모드는 제1 테스트모드 및 제2 테스트모드를 포함할 수 있다.
제1 테스트모드는, 후술할 제1 시험유로(111)를 통해 시험유체로 제1 격리밸브(410)가 폐쇄되는 방향으로 제1 격리밸브(410)를 가압한 상태에서 제1 격리밸브(410)의 개방동작의 정상 여부를 판단하는 모드일 수 있다. 예를 들어, 제1 테스트모드에서는, 제1 시험유로(111)를 통해 제1 시험유체로 제1 격리밸브(410)가 개폐장치(200)의 후술할 제1 개구(211a)를 폐쇄하는 방향으로 제1 격리밸브(410)의 전단부를 가압하고, 후술할 제2 시험유로(112)를 통해 제2 시험유체로 제1 격리밸브(410)의 후단부의 압력을 조절한 상태에서 제1 격리밸브(410)의 개방동작의 정상 여부를 판단할 수 있다(도 3 및 도 4). 한편, 제1 테스트모드에서는 제2 격리밸브(420)가 폐쇄된 상태가 유지될 수 있다.
한편, 제1 시험유체는 상대적으로 고압의 유체일 수 있으며, 제2 시험유체는 제1 시험유체보다 상대적으로 낮은 압력의 유체일 수 있다. 예를 들어, 제1 시험유체는 150 기압 이상의 유체일 수 있으며, 제2 시험유체는 대기압뿐만 아니라, 진공상태와 같은 대기압보다 낮은 압력의 유체일 수 있다. 다시 말해, 제1 테스트모드는 상대적으로 고압인 제1 시험유체로 제1 격리밸브(410)가 개폐장치(200)의 제1 개구(211a)를 폐쇄하는 방향으로 제1 격리밸브(410)의 전단부를 가압하고, 제2 시험유로(112)를 통해 상대적으로 저압인 제2 시험유체로 제1 격리밸브(410)의 후단부 압력을 조절한 상태에서 제1 격리밸브(410)의 개방동작의 정상 여부를 판단할 수 있다. 이러한 제1 테스트모드는 제2 테스트모드와 독립적으로 수행될 수 있다.
제2 테스트모드는, 제2 시험유로(112)를 통해 시험유체로 제2 격리밸브(420)가 폐쇄되는 방향으로 제2 격리밸브(420)의 전단부를 가압한 상태에서 제2 격리밸브(420)의 개방동작의 정상 여부를 판단하는 모드일 수 있다. 예를 들어, 제2 테스트모드에서는 제2 시험유로(112)를 통해 제1 시험유체로 제2 격리밸브(420)가 개폐장치(200)의 후술할 제2 개구(212a)를 폐쇄하는 방향으로 제2 격리밸브(420)의 후단부를 가압하고, 후술할 배출유로(120)를 통해 제2 시험유체로 제2 격리밸브(420)를 가압한 상태에서 제2 격리밸브(420)의 개방동작의 정상 여부를 판단할 수 있다(도 5 및 도 6). 이러한 제2 테스트모드는 제1 테스트모드와 독립적으로 수행될 수 있다. 한편, 제2 테스트모드에서는 제1 격리밸브(410)가 폐쇄된 상태가 유지될 수 있다.
밸브바디(100)는 원자로용기(10)의 노즐(11)과 연통 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 밸브바디(100)는 원자로용기(10)의 노즐(11)과 플랜지 방식으로 결합될 수 있다. 이러한, 밸브바디(100)에는 시험유로(110), 배출유로(120) 및 밸브이동홀(130)이 형성될 수 있다.
시험유로(110)는 외부로부터 개폐장치(200) 내로 시험유체가 유입되는 경로를 제공할 수 있다. 시험유로(110)를 통해 시험유체를 개폐장치(200) 내로 유입시켜 격리밸브(400)가 폐쇄되는 방향으로 가압한 상태에서 격리밸브(400)의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 격리밸브(400)를 통과하는 누설량을 측정하여 격리밸브(400)의 누설 여부를 판단할 수 있다. 이러한 시험유로(110)는 제1 시험유로(111) 및 제2 시험유로(112)를 포함할 수 있다.
제1 시험유로(111)는 외부로부터 제1 시험유체가 개폐장치(200) 내로 유입되는 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 테스트모드일 때, 제1 시험유로(111)는 개폐장치(200)의 후술할 제1 연통홀(240)과 연통될 수 있다. 또한, 제1 테스트모드일 때, 제1 시험유로(111)를 통해 제1 시험유체가 제1 연통홀(240)을 경유하여 제1 격리밸브(410)가 제1 개구(211a)를 폐쇄하는 방향으로 제1 격리밸브(410)의 전단부를 가압할 수 있다. 한편, 제1 테스트모드일 때, 제2 시험유로(112)를 통해 제2 시험유체가 개폐장치(200)의 후술할 제2 연통홀(250)을 통해 제1 격리밸브(410)의 후단부 압력을 조절할 수 있다.
제2 시험유로(112)는 외부로부터 제1 시험유체가 개폐장치(200) 내로 유입되는 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 테스트모드일 때, 제2 시험유로(112)는 개폐장치(200)의 후술할 제2 연통홀(250)과 연통될 수 있다. 또한, 제2 테스트모드일 때, 제2 시험유로(112)를 통해 제1 시험유체가 제2 연통홀(250)을 경유하여 제2 격리밸브(420)가 제2 개구(212a)를 폐쇄하는 방향으로 제2 격리밸브(420)의 전단부를 가압할 수 있다. 한편, 제2 테스트모들일 때, 배출유로(120)를 통해 제2 시험유체가 제2 격리밸브(420)를 가압할 수 있다.
배출유로(120)는 원자로용기(10)로부터 개폐장치(200) 내로 유입되는 냉각재가 외부로 배출되는 경로를 제공할 수 있다. 본 실시예에서 배출유로(120)는 밸브바디(100)의 연장방향을 따라 제1 시험유로(111) 및 제2 시험유로(112)와 순차적으로 이격배치될 수 있다. 이러한 배출유로(120)는 개폐장치(200)의 후술할 배출홀(230)과 연통될 수 있다. 한편, 배출유로(120)에는 타 계통과 연결되는 통상의 배관(P)이 연결될 수 있다.
밸브이동홀(130)은 밸브바디(100)에 형성되며, 격리밸브(400)의 이동을 허용하는 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 밸브이동홀(130)은 격리밸브(400)가 개폐장치(200)와 함께 일측 또는 타측으로 이동될 때 격리밸브(400)의 후술할 피스톤이 밸브바디(100) 내에서 이동되는 공간을 제공할 수 있다. 이러한 밸브이동홀(130)은 밸브바디(100)의 일측에 형성되며, 밸브바디(100)의 연장방향을 따라 연장될 수 있다.
개폐장치(200)는 밸브바디(100) 내에서 이동가능하도록 구성될 수 있다. 개폐장치(200)가 밸브바디(100) 내에서 일측(원자로용기(10)의 중심을 향하는 방향)으로 이동되었을 때 개폐장치(200)의 내부는 원자로용기(10)의 노즐(11)과 연통되고 시험유로(110) 및 배출유로(120)와는 연통되지 않을 수 있다. 또한, 개폐장치(200)가 밸브바디(100) 내에서 타측(원자로용기(10)의 중심으로부터 멀어지는 방향)으로 이동되었을 때 개폐장치(200)의 내부는 시험유로(110) 및 배출유로(120)와 연통되고 원자로용기(10)와는 연통되지 않을 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 이러한 개폐장치(200)에는 개구부(210), 유입홀(220), 배출홀(230), 제1 연통홀(240) 및 제2 연통홀(250)이 형성될 수 있다.
개구부(210)는 개폐장치(200) 내의 냉각재 또는 시험유체가 유동되며 격리밸브(400)에 의해 개폐될 수 있는 개구를 형성할 수 있다. 이러한 개구는 운용모드일 때 격리밸브(400)에 의해 개폐되어 원자로용기(10) 및 배출유로(120)가 선택적으로 연통될 수 있다 또한, 개구는 테스트모드일 때 격리밸브(400)에 의해 개폐되어 시험유로(110) 및 배출유로(120)가 선택적으로 연통될 수 있다. 이러한 개구부(210)는 제1 개구부(211) 및 제2 개구부(212)를 포함할 수 있다.
제1 개구부(211)는 개폐장치(200) 내의 냉각재 또는 시험유체가 유동되며 제1 격리밸브(410)에 의해 개폐될 수 있는 제1 개구(211a)를 형성할 수 있다. 이러한 제1 개구(211a)는 운용모드일 때 제1 격리밸브(410)에 의해 개폐되어 원자로용기(10)가 배출유로(120)와 선택적으로 연통될 수 있다. 또한, 제1 테스트모드일 때, 제1 개구(211a)는 제1 격리밸브(410)에 의해 개폐되어 제1 시험유로(111)가 제2 시험유로(112)와 선택적으로 연통될 수 있다.
제2 개구부(212)는 개폐장치(200) 내의 냉각재 또는 시험유체가 유동되며 제2 격리밸브(420)에 의해 개폐될 수 있는 제2 개구(212a)를 형성할 수 있다. 이러한 제2 개구(212a)는 운용모드일 때 제2 격리밸브(420)에 의해 개폐되어 원자로용기(10)가 배출유로(120)와 선택적으로 연통될 수 있다. 또한, 제2 테스트모드일 때, 제2 개구(212a)는 제2 격리밸브(420)에 의해 개폐되어 제2 시험유로(112)가 배출유로(120)와 선택적으로 연통될 수 있다.
유입홀(220)은 원자로용기(10) 내의 냉각재가 개폐장치(200) 내로 유입되는 경로를 제공할 수 있다. 이러한 유입홀(220)은 밸브바디(100)에서 운용모드일 때, 원자로용기(10) 내부와 연통되고, 테스트모드일 때, 원자로용기(10) 내부와 연통되지 않는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 개폐장치(200)가 밸브바디(100) 내에서 일측(도 1에서 좌측)으로 이동되었을 때, 유입홀(220)은 원자로용기(10)와 연통되어 원자로용기(10) 내의 냉각재가 유입홀(220)을 통해 개폐장치(200) 내로 유입될 수 있다. 또한, 개폐장치(200)가 밸브바디(100) 내에서 타측(도 3에서 우측)으로 이동되었을 때, 연통홀은 노즐(11)의 내주면에 배치되어 원자로용기(10)와 연통되지 않을 수 있다.
배출홀(230)은 개폐장치(200) 내의 냉각재 또는 시험유체가 배출유로(120)를 통해 외부로 배출되는 경로를 제공할 수 있다. 이러한 배출홀(230)은 개폐장치(200)에서 제2 개구(212a)와 인접한 위치에 형성될 수 있다.
제1 연통홀(240)은, 운용모드일 때 제1 시험유로(111)와 연통되지 않고, 테스트모드일 때 제1 시험유로(111)와 연통될 수 있다. 예를 들어, 개폐장치(200)가 밸브바디(100) 내에서 일측(도 1에서 좌측)으로 이동되었을 때, 제1 연통홀(240)은 노즐(11)의 내주면에 배치되어 제1 시험유로(111)와 연통되지 않을 수 있다. 또한, 개폐장치(200)가 밸브바디(100) 내에서 타측(도 3에서 우측)으로 이동되었을 때, 제1 연통홀(240)은 제1 시험유로(111)와 연통되도록 배치되어 제1 시험유로(111)로부터 유입되는 시험유체가 제1 연통홀(240)을 통해 개폐장치(200) 내로 유입될 수 있다.
제2 연통홀(250)은, 운용모드일 때 제2 시험유로(112)와 연통되지 않고, 테스트모드일 때 제2 시험유로(112)와 연통될 수 있다. 예를 들어, 개폐장치(200)가 밸브바디(100) 내에서 일측(도 1에서 좌측)으로 이동되었을 때, 제2 연통홀(250)은 밸브바디(100)의 내주면에 배치되어 제2 시험유로(112)와 연통되지 않을 수 있다. 또한, 개폐장치(200)가 밸브바디(100) 내에서 타측(도 3에서 우측)으로 이동되었을 때, 제2 연통홀(250)은 제2 시험유로(112)와 연통되도록 배치되어 제2 시험유로(112)로부터 유입되는 시험유체가 제2 연통홀(250)을 통해 개폐장치(200) 내로 유입될 수 있다.
이동장치(300)는 개폐장치(200)를 밸브바디(100) 내에서 일측 또는 타측으로 이동시킬 수 있다. 이러한 이동장치(300)는 일측이 개폐장치(200)와 결합되고, 타측이 밸브바디(100)의 외부로 관통될 수 있다. 이러한 이동장치(300)는 별도의 구동수단(미도시)에 의해 일측 또는 타측으로 이동될 수 있다. 또한, 이동장치(300)는 제어기(600)에 의해 운용모드일 때 개폐장치(200)를 밸브바디(100) 내에서 일측으로 이동시키도록 제어될 수 있고, 테스트모드일 때 개폐장치(200)를 밸브바디(100) 내에서 타측으로 이동시키도록 제어될 수 있다. 한편 이러한 이동장치(300)는 운용모드일 때 수동으로 개폐장치(200)가 일측에 위치하도록 개폐장치(200)를 이동시키고, 테스트모드일 때 수동으로 개폐장치(200)가 타측에 위치하도록 개폐장치(200)를 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
격리밸브(400)는, 개폐장치(200) 내부에서의 냉각재 또는 시험유체의 유동을 허용 또는 차단하도록 개폐될 수 있다. 격리밸브(400)는 개폐장치(200)가 이동될 때 개폐장치(200)와 함께 이동될 수 있다.
격리밸브(400)는 운용모드일 때, 원전(1)이 정상운전 중인 경우 폐쇄될 수 있다. 또한, 격리밸브(400)는 제어기(600)에 의해 운용모드일 때, 원전(1)이 정상운전 중인 경우 폐쇄되도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 운용모드일 때, 원전(1)이 정상운전 중인 경우 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두가 폐쇄되어, 원자로용기(10)로부터 배출유로(120)로의 냉각재의 유동이 차단될 수 있다(도 1).
격리밸브(400)는 운용모드일 때, 원전(1)의 사고 상황 시 개방될 수 있다. 또한, 격리밸브(400)는 제어기(600)에 의해 운용모드일 때, 원전(1)의 사고 상황 시 개방되도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 운용모드일 때, 원전(1)의 사고 상황 시 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두가 개방되어, 원자로용기(10)로부터 배출유로(120)로의 냉각재의 유동이 허용될 수 있다. 한편, 격리밸브(400)는 구동, 제어 또는 위치지시가 가능한 밸브구동기(미도시)와 연결될 수 있다. 한편, 상술한 사항은 반대로 적용될 수도 있다. 예를 들어, 격리밸브(400)는 운용모드일 때, 원전(1)의 정상운전 시 개방된 상태로 유지되다가, 원전(1)의 사고 시 폐쇄되도록 제어될 수도 있다. 이러한 격리밸브(400)는 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420)를 포함할 수 있다.
제1 격리밸브(410)는, 제1 테스트모드일 때 제1 시험유로(111)를 통해 개폐장치(200) 내로 유입되는 제1 시험유체에 의해 제1 개구(211a)를 폐쇄하는 방향으로 가압될 수 있다. 제1 격리밸브(410)가 제1 시험유체에 의해 제1 개구(211a)를 폐쇄하는 방향으로 가압된 상태에서 제1 격리밸브(410)를 통한 누설량의 측정을 통한 누설 여부가 판단되거나, 제1 격리밸브(410)의 개방동작의 정상 여부가 판단될 수 있다(도 3 및 도 4). 이러한 제1 격리밸브(410)는 제1 몸체(411) 및 제1 피스톤(412)을 포함할 수 있다.
제1 몸체(411)는 제1 피스톤(412)이 이동될 수 있도록 제1 피스톤(412)을 지지 및 구동시킬 수 있다. 이러한 제1 몸체(411)는 밸브바디(100)의 외측에 배치될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 제1 몸체(411)는 이동장치(300) 등에 연결된 별도의 구조물을 통해 지지될 수 있다. 제1 피스톤(412)은 제1 개구(211a)를 개방 또는 폐쇄하도록 제1 몸체(411)에서 상하방향(도면에서 상하방향)으로 이동될 수 있다. 또한, 제1 피스톤(412)은 제1 몸체(411)와 함께 밸브바디(100)의 밸브이동홀(130)을 따라 일측 또는 타측(도면에서 좌측 또는 우측)으로 이동될 수 있다. 제1 피스톤(412)은 개폐장치(200)를 관통하여 제1 개구(211a)에 인접 배치될 수 있다. 또한, 이러한 제1 피스톤(412)은, 제1 피스톤(412)이 냉각재 또는 시험유체에 의해 제1 개구(211a)를 가압하는 방향으로 폐쇄하도록, 일측 단부가 냉각재 또는 시험유체에 의해 제1 개구(211a)가 가압되는 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 피스톤(412)의 일측 단부(도면에서 하측 단부)는 제1 개구부(211)의 상측(도면에서 상측)에 위치하도록 형성될 수 있다.
제2 격리밸브(420)는, 제2 테스트모드일 때 제2 시험유로(112)를 통해 개폐장치(200) 내로 유입되는 제1 시험유체에 의해 제2 개구(212a)를 폐쇄하는 방향으로 가압될 수 있다. 제2 격리밸브(420)가 제1 시험유체에 의해 제2 개구(212a)를 폐쇄하는 방향으로 가압된 상태에서 제2 격리밸브(420)를 통한 누설량의 측정을 통한 누설 여부가 판단되거나, 제2 격리밸브(420)의 개방동작의 정상 여부가 판단될 수 있다(도 5 및 도 6). 이러한 제2 격리밸브(420)는 제2 몸체(421) 및 제2 피스톤(422)을 포함할 수 있다.
제2 몸체(421)는 제2 피스톤(422)이 이동될 수 있도록 제2 피스톤(422)을 지지 및 구동시킬 수 있다. 이러한 제2 몸체(421)는 밸브바디(100)의 외측에 배치될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 제2 몸체(421)는 이동장치(300) 등에 연결된 별도의 구조물을 통해 지지될 수 있다.
제2 피스톤(422)은 제2 개구(212a)를 개방 또는 폐쇄하도록 제2 몸체(421)에서 상하방향(도면에서 상하방향)으로 이동될 수 있다. 또한, 제2 피스톤(422)은 제2 몸체(421)와 함께 밸브바디(100)의 밸브이동홀(130)을 따라 일측 또는 타측(도면에서 좌측 또는 우측)으로 이동될 수 있다. 제2 피스톤(422)은 개폐장치(200)를 관통하여 제2 개구(212a)에 인접 배치될 수 있다. 또한, 이러한 제2 피스톤(422)은, 제2 피스톤(422)이 냉각재 또는 시험유체에 의해 제2 개구(212a)를 가압하는 방향으로 폐쇄하도록, 일측 단부가 냉각재 또는 시험유체에 의해 제2 개구(212a)가 가압되는 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 피스톤(422)의 일측 단부(도면에서 하측 단부)는 제2 개구부(212)의 상측(도면에서 상측)에 위치하도록 형성될 수 있다.
밀폐부재(500)는, 이동장치(300)와 밸브바디(100) 사이의 누설을 방지할 수 있다. 이동장치(300)의 타측은 밸브바디(100)의 외부로 관통되도록 배치될 수 있으므로, 이동장치(300)의 외주면과 밸브바디(100)에서 이동장치(300)가 관통되는 내주면에는 소정의 이격공간이 형성될 수 있고, 이러한 이격공간을 통해 냉각재 또는 시험유체가 누출될 수 있다. 이에, 밀폐부재(500)를 이동장치(300)의 외주면과 밸브바디(100)의 내주면 사이에 밀폐부재(500)를 배치하여 냉각재 또는 시험유체의 누출을 방지할 수 있다. 이러한 밀폐부재(500)는 개스킷(gasket)을 포함할 수 있다.
제어기(600)는, 운용모드일 때, 원전(1)의 정상운전 시 격리밸브(400)가 폐쇄되도록 격리밸브(400)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(600)는 운용모드일 때, 원전(1)의 정상운전 시 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두를 폐쇄하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어기(600)는, 운용모드일 때, 원전(1)의 사고 시 격리밸브(400)가 개방되도록 격리밸브(400)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(600)는 운용모드일 때, 원전(1)의 사고 시 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두를 개방하도록 제어할 수 있다. 한편, 상술한 사항은 반대로 적용될 수도 있다. 예를 들어, 제어기(600)는 운용모드일 때 원전(1)의 정상운전 시 격리밸브(400)가 개방되도록, 그리고 원전(1)의 사고 시 격리밸브(400)가 폐쇄되도록 격리밸브(400)를 제어할 수도 있다.
제어기(600)는, 운용모드일 때, 이동장치(300)를 밸브바디(100) 내에서 일측으로 이동시키도록 이동장치(300)를 제어할 수 있다. 또한, 제어기(600)는 테스트모드일 때, 개폐장치(200)를 밸브바디(100) 내에서 타측으로 이동시키도록 이동장치(300)를 제어할 수 있다. 한편, 이동장치(300)를 제어하는 제어기(600)와 격리밸브(400)를 제어하는 제어기(600)는 별도의 제어기일 수 있다.
한편, 이러한 제어기(600)는 마이크로프로세서를 포함하는 연산 장치, 메모리 등에 의해 구현될 수 있으며, 그 구현 방식은 당업자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략한다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 가지는 원전(1)의 밸브 조립체(20)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
운용모드일 때, 개폐장치(200)는 밸브바디(100) 내에서 일측(도 1에서 좌측)으로 이동된 상태일 수 있다. 이러한 운용모드에서는 원자로용기(10) 및 배출유로(120)가 격리밸브(400)에 의해 선택적으로 연통될 수 있고, 시험유로(110)와는 격리밸브(400)가 개폐될 때에도 연통되지 않는 상태일 수 있다.
예를 들어, 운용모드일 때, 원전(1)의 정상운전 시 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두가 폐쇄되어, 원자로용기(10)로부터 배출유로(120)로의 냉각재의 유동이 차단될 수 있다. 또한, 운용모드일 때, 원전(1)의 사고 시 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두가 개방되어, 원자로용기(10)로부터 배출유로(120)로의 냉각재의 유동이 허용될 수 있다. 한편, 운용모드일 때, 원전(1)의 정상운전 시 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두가 개방되어 원자로용기(10)로부터 배출유로(120)로의 냉각재의 유동이 허용될 수 있다. 또한, 운용모드일 때, 원전(1)의 사고 시 제1 격리밸브(410) 및 제2 격리밸브(420) 모두가 폐쇄되어 원자로용기(10)로부터 배출유로(120)로의 냉각재의 유동이 차단될 수 있다.
테스트모드일 때, 원전(1)의 가동을 중지시키고, 개폐장치(200)를 수동으로 또는 이동장치(300)를 이용하여 밸브바디(100) 내에서 타측(도 3에서 우측)으로 이동시킨다. 이러한 테스트모드일 때, 시험유로(110) 및 배출유로(120)가 격리밸브(400)에 의해 선택적으로 연통될 수 있고, 원자로용기(10)와는 격리밸브(400)가 개폐될 때에도 연통되지 않는 상태일 수 있다. 이후, 제1 테스트모드 또는 제2 테스트모드로 제1 격리밸브(410) 또는 제2 격리밸브(420)의 정상 작동 여부를 판단한다.
예를 들어, 제1 테스트모드에서는, 제1 시험유로(111)를 통해 제1 시험유체로 제1 격리밸브(410)가 개폐장치(200)의 제1 개구(211a)를 폐쇄하는 방향으로 제1 격리밸브(410)의 전단부를 가압하고, 제2 시험유로(112)를 통해 제2 시험유체로 제1 격리밸브(410)의 후단부 압력을 조절한 상태에서 제1 격리밸브(410)의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 제1 격리밸브(410)를 통한 누설량을 측정하여 누설 여부를 판단한다.
또한, 제2 테스트모드에서는 제2 시험유로(112)를 통해 제1 시험유체로 제2 격리밸브(420)가 개폐장치(200)의 제2 개구(212a)를 폐쇄하는 방향으로 제2 격리밸브(420)의 전단부를 가압하고, 배출유로(120)를 통해 제2 시험유체로 제2 격리밸브(420) 의 후단부 압력을 조절한 상태에서 제2 격리밸브(420)의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 제2 격리밸브(420)를 통한 누설량을 측정하여 누설 여부를 판단한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 원전(1)의 밸브 조립체(20)는 개폐장치(200)를 밸브바디(100) 내에서 일측에서 타측으로 간단하게 이동시키고, 시험유로(110) 및 배출유로(120)를 통해 시험유체로 격리밸브(400)의 전단부 및 후단부의 압력을 조절한 상태에서 격리밸브(400)의 정상 작동 여부를 판단할 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 원전(1)의 밸브 조립체(20)는 원자로용기(10)와 연결되는 격리밸브(400)의 정상 작동 여부를 판단하기 위하여, 격리밸브(400)에 추가적인 시험밸브나 시험유로(110)를 연결할 필요 없이, 개폐장치(200)를 타측으로 이동시키고 시험유로(110) 및 배출유로(120)를 통해 격리밸브(400)의 전단부 및 후단부의 압력을 조절한 상태에서 간단하고 손쉽게 격리밸브(400)의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 격리밸브(400)의 누설 여부를 판단할 수 있다.
한편, 이러한 구성 이외에도, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 원전(1)의 밸브 조립체(20)는 시험유로(110)가 제3 시험유로(113)를 더 포함하고, 개폐장치(200)가 제3 연통홀(260)을 더 포함할 수 있다. 또한, 제2 시험유로(112) 및 배출유로(120)의 배치에 차이가 있다.
이하, 도 7 내지 도 11을 참조하여, 제2 실시예를 설명한다. 본 발명의 제2 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 실시예들과 비교하였을 때, 원전(1)의 밸브 조립체(20)가, 시험유로(110)는 제3 시험유로(113)를 더 포함하고, 개폐장치(200)는 제3 연통홀(260)을 더 포함하며, 제2 시험유로(112) 및 배출유로(120)의 배치에 차이가 있는바, 이러한 차이점을 위주로 설명하며, 동일한 설명 및 도면부호는 상술한 실시예들을 원용한다.
밸브바디(100)의 배출유로(120)는 제1 시험유로(111)와 제2 시험유로(112) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어 밸브바디(100)의 연장방향을 따라, 제1 시험유로(111), 배출유로(120) 및 제2 시험유로(112)가 순차적으로 배치될 수 있다.
밸브바디(100)의 시험유로(110)는 제3 시험유로(113)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 시험유로(113)는 제2 시험유로(112)의 타측(도면에서 우측)에 배치될 수 있다.
개폐장치(200)에는 제3 연통홀(260)이 더 제공될 수 있다. 이러한 제3 연통홀(260)은, 운용모드일 때, 제1 시험유로(111) 및 제2 시험유로(112)와 연통되지 않고, 배출유로(120)와 연통되는 위치에 형성될 수 있다. 또한, 제3 연통홀(260)은, 테스트모드일 때, 제3 시험유로(113)와 연통되는 위치에 형성될 수 있다.
제1 테스트모드에서는, 제1 시험유로(111)를 통해 제1 시험유체로 제1 격리밸브(410)가 개폐장치(200)의 제1 개구(211a)를 폐쇄하는 방향으로 제1 격리밸브(410)의 전단부를 가압하고, 제2 시험유체로 제1 격리밸브(410)의 후단부 압력을 조절한 상태에서 제1 격리밸브(410)의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 제1 격리밸브(410)를 통한 누설량을 측정하여 제1 격리밸브(410)의 누설 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제1 테스트모드일 때, 제1 개구(211a)는 제1 격리밸브(410)에 의해 개폐되어 제1 시험유로(111)가 제2 시험유로(112)와 선택적으로 연통될 수 있다(도 8 및 도 9). 한편, 제1 테스트모드에서는 제2 격리밸브(420)가 폐쇄된 상태가 유지될 수 있다.
제2 테스트모드에서는 제2 시험유로(112)를 통해 제1 시험유체로 제2 격리밸브(420)가 개폐장치(200)의 제2 개구(212a)를 폐쇄하는 방향으로 제2 격리밸브(420)의 전단부를 가압하고, 제3 시험유로(113)를 통해 제2 시험유체로 제2 격리밸브(420)의 후단부 압력을 조절한 상태에서 제2 격리밸브(420)의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 제2 격리밸브(420)를 통한 누설량을 측정하여 제2 격리밸브(420)의 누설 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제2 테스트모드일 때, 제2 개구(212a)는 제2 격리밸브(420)에 의해 개폐되어 제2 시험유로(112)가 제3 시험유로(113)와 선택적으로 연통될 수 있다(도 10 및 도 11). 한편, 제2 테스트모드에서는 제1 격리밸브(410)가 폐쇄된 상태가 유지될 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 원전 10: 원자로용기
11: 노즐 20: 밸브 조립체
100: 밸브바디 110: 시험유로
111: 제1 시험유로 112: 제2 시험유로
113: 제3 시험유로 120: 배출유로
130: 밸브이동홀 200: 개폐장치
210: 개구부 211: 제1 개구부
211a: 제1 개구 212: 제2 개구부
212a: 제2 개구 220: 유입홀
230: 배출홀 240: 제1 연통홀
250: 제2 연통홀 260: 제3 연통홀
300: 이동장치 400: 격리밸브
410: 제1 격리밸브 411: 제1 몸체
412: 제1 피스톤 420: 제2 격리밸브
421: 제2 몸체 422: 제2 피스톤
500: 밀폐부재 600: 제어기
P: 배관

Claims (21)

  1. 내부가 냉각재가 유동되는 원자로용기와 연통 가능하게 구성되고, 외부로부터 시험유체가 유입되는 시험유로가 형성되며, 상기 냉각재가 외부로 배출되는 배출유로가 형성된 밸브바디;
    상기 밸브바디 내에서 이동가능하며, 일측으로 이동되었을 때 내부가 상기 원자로용기와 연통되고 상기 시험유로 및 상기 배출유로와 연통되지 않고, 상기 일측의 반대측인 타측으로 이동되었을 때 내부가 상기 시험유로 및 상기 배출유로와 연통되고 상기 원자로용기와 연통되지 않는 개폐장치; 및
    상기 개폐장치 내부에서의 상기 냉각재 또는 상기 시험유체의 유동을 허용 또는 차단하도록 개폐되는 격리밸브를 포함하는,
    밸브 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브바디, 상기 개폐장치 및 상기 격리밸브는,
    상기 개폐장치가 상기 일측으로 이동되었을 때, 상기 원자로용기 및 상기 배출유로가 상기 격리밸브에 의해 선택적으로 연통되고 상기 시험유로와는 상기 격리밸브가 개폐될 때에도 연통되지 않는 운용모드; 또는
    상기 개폐장치가 상기 타측으로 이동되었을 때, 상기 시험유로 및 상기 배출유로가 상기 격리밸브에 의해 선택적으로 연통되고 상기 원자로용기와는 상기 격리밸브가 개폐될 때에도 연통되지 않으며, 상기 시험유로를 통해 상기 시험유체로 상기 격리밸브가 폐쇄되는 방향으로 상기 격리밸브를 가압한 상태에서 상기 격리밸브의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 상기 격리밸브를 통한 누설 여부를 판단하는 테스트모드에 놓이는,
    밸브 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 격리밸브는 제1 격리밸브 및 제2 격리밸브를 포함하고,
    상기 시험유로는 제1 시험유로 및 제2 시험유로를 포함하며,
    상기 테스트모드는,
    상기 제1 시험유로를 통해 상기 시험유체로 상기 제1 격리밸브가 폐쇄되는 방향으로 상기 제1 격리밸브를 가압한 상태에서 상기 제1 격리밸브의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 상기 제1 격리밸브를 통한 누설 여부를 판단하는 제1 테스트모드; 또는
    상기 제2 시험유로를 통해 상기 시험유체로 상기 제2 격리밸브가 폐쇄되는 방향으로 상기 제2 격리밸브를 가압한 상태에서 상기 제2 격리밸브의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 상기 제2 격리밸브를 통한 누설 여부를 판단하는 제2 테스트모드를 포함하고,
    상기 제1 테스트모드 및 상기 제2 테스트모드는, 독립적으로 수행되는,
    밸브 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 시험유체는 제1 시험유체 및 상기 제1 시험유체보다 상대적으로 낮은 압력의 제2 시험유체로 제공되며,
    상기 제1 테스트모드는,
    상기 제1 시험유로를 통해 상기 제1 시험유체로 상기 제1 격리밸브가 폐쇄되는 방향으로 상기 제1 격리밸브의 일측을 가압하고, 상기 제2 시험유로를 통해 상기 제2 시험유체로 상기 제1 격리밸브의 타측의 압력을 조절한 상태에서 상기 제1 격리밸브의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 상기 제1 격리밸브를 통한 누설 여부를 판단하는,
    밸브 조립체.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 시험유체는 제1 시험유체 및 상기 제1 시험유체보다 상대적으로 낮은 압력의 제2 시험유체로 제공되며,
    상기 제2 테스트모드는,
    상기 제2 시험유로를 통해 상기 제1 시험유체로 상기 제2 격리밸브가 폐쇄되는 방향으로 상기 제2 격리밸브의 일측을 가압하고, 상기 배출유로를 통해 상기 제2 시험유체로 상기 제2 격리밸브의 타측의 압력을 조절한 상태에서 상기 제2 격리밸브의 개방동작의 정상 여부 및 상기 제2 격리밸브에서의 누설여부 중 하나 이상을 판단하거나, 상기 제2 격리밸브를 통한 누설 여부를 판단하는,
    밸브 조립체.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 시험유체는 제1 시험유체 및 상기 제1 시험유체보다 상대적으로 낮은 압력의 제2 시험유체로 제공되며,
    상기 배출유로는 상기 제1 시험유로와 상기 제2 시험유로 사이에 배치되며,
    상기 제1 테스트모드는,
    상기 제1 시험유로를 통해 상기 제1 시험유체로 상기 제1 격리밸브가 폐쇄되는 방향으로 상기 제1 격리밸브의 일측을 가압하고, 상기 제2 시험유체로 상기 제1 격리밸브의 타측의 압력을 조절한 상태에서 상기 제1 격리밸브의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 상기 제1 격리밸브를 통한 누설 여부를 판단하는,
    밸브 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 시험유로는 제3 시험유로를 더 포함하며,
    상기 시험유체는 제1 시험유체 및 상기 제1 시험유체보다 상대적으로 낮은 압력의 제2 시험유체로 제공되며,
    상기 제2 테스트모드는,
    상기 제2 시험유로를 통해 상기 제1 시험유체로 상기 제2 격리밸브가 폐쇄되는 방향으로 상기 제2 격리밸브의 일측을 가압하고, 상기 제3 시험유로를 통해 상기 제2 시험유체로 상기 제2 격리밸브의 타측의 압력을 조절한 상태에서 상기 제2 격리밸브의 개방동작의 정상 여부를 판단하거나, 상기 제1 격리밸브를 통한 누설 여부를 판단하는,
    밸브 조립체.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 개폐장치는, 상기 개폐장치 내의 상기 냉각재 또는 상기 시험유체가 유동되며 상기 격리밸브에 의해 개폐될 수 있는 개구를 형성하는 개구부를 포함하고,
    상기 운용모드일 때, 상기 개구는 상기 격리밸브에 의해 개폐되어 상기 원자로용기 및 상기 배출유로가 선택적으로 연통되고,
    상기 테스트모드일 때, 상기 개구는 상기 격리밸브에 의해 개폐되어 상기 시험유로 및 상기 배출유로가 선택적으로 연통되는,
    밸브 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 개구부는,
    상기 개폐장치 내의 상기 냉각재 또는 상기 시험유체가 유동되는 제1 개구를 형성하는 제1 개구부; 및
    상기 개폐장치 내의 상기 냉각재 또는 상기 시험유체가 유동되는 제2 개구를 형성하는 제2 개구부를 포함하고,
    상기 운용모드일 때, 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 상기 제1 격리밸브 및 상기 제2 격리밸브에 의해 개폐되어 상기 원자로용기가 상기 배출유로와 선택적으로 연통되며,
    상기 제1 테스트모드일 때, 상기 제1 개구는 상기 제1 격리밸브에 의해 개폐되어 상기 제1 시험유로가 상기 제2 시험유로와 선택적으로 연통되고,
    상기 제2 테스트모드일 때, 상기 제2 개구는 상기 제2 격리밸브에 의해 개폐되어 상기 제2 시험유로가 상기 배출유로와 선택적으로 연통되는,
    밸브 조립체.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 개구부는,
    상기 냉각재 또는 상기 시험유체가 유동되는 제1 개구를 형성하는 제1 개구부; 및
    상기 냉각재 또는 상기 시험유체가 유동되는 제2 개구를 형성하는 제2 개구부를 포함하고,
    상기 시험유로는 제3 시험유로를 더 포함하며,
    상기 운용모드일 때, 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구는 상기 제1 격리밸브 및 상기 제2 격리밸브에 의해 개폐되어 상기 원자로용기가 상기 배출유로와 선택적으로 연통되며,
    상기 제1 테스트모드일 때, 상기 제1 개구는 상기 제1 격리밸브에 의해 개폐되어 상기 제1 시험유로가 상기 제2 시험유로와 선택적으로 연통되고,
    상기 제2 테스트모드일 때, 상기 제2 개구는 상기 제2 격리밸브에 의해 개폐되어 상기 제2 시험유로가 상기 제3 시험유로와 선택적으로 연통되는,
    밸브 조립체.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 개폐장치에는, 제1 연통홀 및 제2 연통홀이 제공되고,
    상기 제1 연통홀 및 상기 제2 연통홀은,
    상기 운용모드일 때 상기 제1 시험유로 및 상기 제2 시험유로와 연통되지 않고, 상기 테스트모드일 때 상기 제1 연통홀이 상기 제1 시험유로와 연통되고 상기 제2 연통홀이 상기 제2 시험유로와 연통되는 위치에 형성되는,
    밸브 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 개폐장치에는, 제3 연통홀이 더 제공되고,
    상기 배출유로는 상기 제1 시험유로와 상기 제2 시험유로 사이에 배치되며,
    상기 시험유로는 제3 시험유로를 더 포함하며,
    상기 제3 연통홀은,
    상기 운용모드일 때 상기 제1 시험유로 및 상기 제2 시험유로와 연통되지 않고 상기 배출유로와 연통되고, 상기 테스트모드일 때 상기 제3 시험유로와 연통되는 위치에 형성되는,
    밸브 조립체.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 개폐장치에는, 유입홀이 제공되고,
    상기 유입홀은,
    상기 운용모드일 때, 상기 원자로용기 내부와 연통되고,
    상기 테스트모드일 때, 상기 원자로용기 내부와 연통되지 않는 위치에 형성되는,
    밸브 조립체.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 격리밸브는, 상기 개구를 개폐하는 피스톤을 포함하고,
    상기 피스톤은,
    상기 피스톤이 상기 냉각재 또는 상기 시험유체에 의해 상기 개구를 가압하는 방향으로 폐쇄하도록, 단부가 상기 냉각재 또는 상기 시험유체에 의해 상기 개구가 가압되는 방향에 위치하도록 형성되는,
    밸브 조립체.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 개폐장치는,
    상기 개폐장치가 상기 원자로용기의 중심을 향하는 방향으로 이동될 때, 내부가 상기 원자로용기와 연통되고 상기 시험유로 및 상기 배출유로와 연통되지 않고,
    상기 개폐장치가 상기 원자로용기의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동될 때, 내부가 상기 시험유로 및 상기 배출유로와 연통되고 상기 원자로용기와 연통되지 않는,
    밸브 조립체.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 격리밸브는, 상기 개폐장치가 이동될 때 상기 개폐장치와 함께 이동되고,
    상기 밸브바디에는, 상기 격리밸브의 이동을 허용하는 밸브이동홀이 형성되는,
    밸브 조립체.
  17. 제 2 항에 있어서,
    상기 격리밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 운용모드일 때, 상기 원전의 정상운전 시 상기 격리밸브를 개방 또는 폐쇄 상태로 유지하도록 제어하고,
    상기 원전의 사고 발생 시 상기 정상운전 시의 상기 개방된 격리밸브를 폐쇄 또는 상기 정상운전 시의 상기 폐쇄된 격리밸브를 개방하도록 제어하는,
    밸브 조립체.
  18. 제 2 항에 있어서,
    상기 격리밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 테스트모드일 때, 상기 시험유체로 상기 격리밸브가 폐쇄되는 방향으로 가압된 상태에서 상기 격리밸브가 개방되도록 상기 격리밸브를 제어하는,
    밸브 조립체.
  19. 제 2 항에 있어서,
    상기 개폐장치를 상기 일측 또는 상기 타측으로 이동시키는 이동장치를 더 포함하고,
    상기 이동장치는,
    상기 운용모드일 때 상기 개폐장치가 상기 일측에 위치하도록 상기 개페장치를 이동시키고, 상기 테스트모드일 때 상기 개폐장치가 상기 타측에 위치하도록 상기 개폐장치를 이동시키는,
    밸브 조립체.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 이동장치를 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 운용모드일 때 상기 개폐장치가 상기 일측에 위치되고, 상기 테스트모드일 때 상기 개폐장치가 상기 타측에 위치되도록 상기 이동장치를 제어하는,
    밸브 조립체.
  21. 내부에 냉각재가 유동되는 원자로용기; 및
    상기 원자로용기와 선택적으로 연통되는 밸브 조립체를 포함하고,
    상기 밸브 조립체는,
    상기 원자로용기와 연통 가능하게 구성되고, 외부로부터 시험유체가 유입되는 시험유로가 형성되며, 상기 냉각재가 외부로 배출되는 배출유로가 형성된 밸브바디;
    상기 밸브바디 내에서 이동가능하며, 일측으로 이동되었을 때 내부가 상기 원자로용기와 연통되고 상기 시험유로 및 상기 배출유로와 연통되지 않고, 상기 일측의 반대측인 타측으로 이동되었을 때 내부가 상기 시험유로 및 상기 배출유로와 연통되고 상기 원자로용기와 연통되지 않는 개폐장치; 및
    상기 개폐장치 내부에서의 상기 냉각재 또는 상기 시험유체의 유동을 허용 또는 차단하도록 개폐되는 격리밸브를 포함하는,
    원전.
KR1020220188679A 2022-12-29 밸브 조립체 및 이를 포함하는 원전 KR20240107239A (ko)

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