KR930011017B1

KR930011017B1 - 원자로 조립체의 핵 연료 요소 누설감지 방법 및 장치

Info

Publication number: KR930011017B1
Application number: KR1019850008906A
Authority: KR
Inventors: 보이네쉬 다니엘; 모뷔에 크리스티앙; 아미에 삐에르
Original assignee: 프라마똠므; 샤르르 브루넹고
Priority date: 1984-11-29
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1993-11-19
Also published as: ZA859107B; CN85109268B; EP0186554A1; KR860004419A; BR8505966A; DE3564354D1; FR2573906A1; CN85109268A; ES549193A0; US4681730A; JPS61132894A; YU185885A; FR2573906B1; EP0186554B1; ES8702056A1

Abstract

내용 없음.

Description

원자로 조립체의 핵 연료 요소 누설감지 방법 및 장치

제1도는 본 발명의 장치의 개략도이며 이동방향 X, Y, Z를 표시한 도면.

제2도 및 제3도는 제1도의 평면 II-II 및 제2도의 평면 III-III을 따라 취한 단면도로서, 감지기를 Z방향으로 이동시킬 수 있게 하는 장치의 일부를 도시한 도면.

제4도는 변환기를 Z방향으로 이동하는 부품에 연결하는 한가지 방법을 도시한 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

8 : 지지체 10 : 조립체

14 : 지주 18 : 캡

22 : 프레임 30 : 모터

34 : 안내 슬라이드 36 : 모터

46 : 스퀘어 52 : 프레임

58 : 밀폐 케이스 66 : 제2구조

72 : 칼럼 86 : 핑거

90 : 칼라 96 : 케이블

106 : 모오크

본 발명은 지주와 지주를 따라 격리된 그리드에 의해 서로 연결된 단부부재를 포함하는 강성 구조내에 유지된 한 다발의 연료요소 또는 연료봉을 포함하는 형태의 원자로 연료조립체의 연료조립체 누설감지방법 및 장치에 관한 것이다. 각 요소는 외장이 유체 밀폐상태일때, 가압하의 가스로 된 건조대기에 의해 둘러싸인 핵 연료 팰릿 더미를 포함하는 기밀캡에 의해 폐쇄된 관형 금속외장으로 형성되어 있다. 팰릿은 더미와 단부 캡 사이에 압축된 스프링에 접촉유지되며 가압하에 가스가 장전된 플리넘내에 배치된다.

원자로의 코어에서 추출한 접촉유지되며 점검할 필요가 있다. 종래의 방법에서는 유체에 잠겨질 때 조립체에 의해 해제되는 작동을 측정하는 것이다. 그러나 이 방법에서는 전체 조립체가 밀폐상태인지만을 점검할 수 있다. 여기서는 어떤 요소 또는 감지조립체 요소가 누설되는지 감지할 수 있다.

초음파를 사용하여 연료요소를 비파괴 시험하는 방법들은 많이 존재하고 있다. 다른 것으로는, 선택된 주파수로 한쪽 단부에서 외피로 초음파열을 방출하여 램파형태로 이동하도록 하는 방법이 있는데, 이때 방향파가 감지되고 분석된다. 이런 감지 방법은 한편으로는 외피내에 함유 가능한 물에 의해 잘 흡수되고 다른편으로는 특히 가압시에 스프링의 일단으로부터의 반향이 잘 되는 범위의 주파수에서 수행된다.

이 해결책은 연료요소를 덮는 캡의 단부면에 위치된 변환기에 의해 파가 방출, 수용될 때 완전히 만족스럽게 된다. 그러나, 지금까지는 조립체의 한쪽 단부부재가 미리 제거되는 공정에 사용되는 모든 요소를 제어하는 것만이 가능했는데, 그 이유는 지주가 연료요소 직경보다 충분히 큰 직경을 갖고 있고, 원자로내에 머무르는 조립체의 캡의 위치의 차이 때문이다. 불행하게도, 많은 조립체들에서, 단부부재를 교한하는 것은 미세한 작동에 의한 것이었다.

해체할 필요성을 배제하기 위해 변환기를 축에 대해 직각으로 다발에 주입할 수 있게 하고 연료요소중 어느 하나의 외피 측벽에 부착될 수 있게 하는 장치가 제안되었다(프랑스 특허원 제2 341 183호). 변환기를 제공함으로써 같은 네트워크의 모든 요소를 점검할 수 있게 되었다. 빗살형 부재를 갖는 몇개의 변환기를 제공하면 점검시간은 더욱 줄어든다. 그러나 외피 측벽에 설치된 변환기를 사용하면 캡에 설치된 감지기에 의한 결과보다 덜 만족스럽게 되며, 어떤 요소는 지주로 둘러 씌워야 하는 문제점을 남기게 되고, 또 이를 사용하는 것은 요소의 물의 위치와는 무관하다.

본 발명의 목적은 조사된 조립체에서의 누설요소 감지방법 및 장치, 특히 각 요소에 설치된 변환기를 사용하고 이와 잘 접촉되는, 이제까지 알려진 방법보다 실제로 충분한 해결책을 마련한 램파 감지방법에 관한 것이다.

이런 목적으로, 본 발명은 조사된 조립체의 한 단부와 연료요소 사이의 간극에 변환기가 요소의 캡 상부에 있는 동안은 변환기가 요소에 횡단이동 가능한 로드수단에 의해 주입되고, 로드수단 조립체 길이방향으로 이동하여 초음파 열을 방출하고 반향파가 감지되기 전에 점검할 요소의 캡 단면에 변환기를 설치할 수 있고, 변환기는 로드수단을 통해 단부부재를 향해 상승되고, 로드수단이 새로운 요소를 점검할 수 있도록 작동을 제개하는 것을 특징으로 하는 상기 서술한 공정을 제공하는 것이다.

로드수단은 네트워크가 가장 일반적인 형태인 사각형일 때 요소 네트워크의 대각선 방향으로 주입하는 것이 편리한데, 이는 사실 지주가 존재하는 상태에서 이렇게 배치하는 것은 덜 방해가 된다. 지주의 존재에도 불구하고 모든 요소를 다 점검하기 위해서 실험은 둘 또는 네단계로 수행할 수 있고, 이때 조립체는 각 단계후에 길이방향으로 축에 대해 90°씩 회전된다.

본 발명은 또 상기 서술한 공정을 수행하는 장치도 제공한다. 원자로 연료조립체의 연료요소 누설을 초음파 감지하는 이 장치는 지주에 의해 서로 연결된 단부부재를 포함하는 강성 구조에 유지된 한 다발의 연료요소와 요소 캡과 단부부재 사이의 조립체에 삽입 가능한 크기의 로드수단에 의해 운반되는 초음파 변환기와, 다른 요소 상방에 변환기를 위치시키는 횡단 이동 조정수단을 포함하는 것으로, 요소 길이방향으로 로드수단을 이동시키는 장치를 갖고 변환기가 요소에 횡단하는 축에 대해 적어도 1자유도를 갖고 로드수단에 설치되어 있어서 캡의 단면에 평면 설치된 것을 특징으로 한다.

제1도에 개략적으로 도시한 장치는 점검할 조립체(10) 근처의 푸울에 제공된 지지체(8)에 위치된 것을 도시한 것이다. 제1도는 또 지주(14)가 고정된 단부부재(12)를 포함하는 조립체(10)의 상부를 도시한 것이다. 캡(18)에 의해 폐쇄된 단일부재(16)만이 도시되어 있다. 지지체(8)은 단부부재(12)를 파지하는 턱 부재(20)와 그 개방된 턱 부재내에서 수직축 주위로 조립체를 회전시키는 기구를 포함한다.

다른 방법으로는, 턱 부재(20)와 관련된 회전후크를 갖는 상승기구에 의한 단일 현수로써 구성할 수도 있다.

감지장치는 지지체(8)의 스터드(26)상에 선터링 하기 위한 슬리이브와 손잡이 구조물을 갖는 복수개의 용접된 부품으로 된 프레임(22)을 포함한다.

이제부터 X, Y, Z방향으로 각각 변환기를 이동시키는 장치부분을 설명하기로 한다.

처음 두 부분은 횡단이동을 제공하는데 사용되는 종래구조로 할 수도 있다. 도시한 실시예에서, X이동부분은 출력추이 지지판(33)에 고정된 링(32)에 재순한 볼로나사 결합된 나사(31)를 구동하는 모터(30)를 포함한다. 이 판에는 도시한 바와 같이 조립체내로 변환기를 주입하는 방향에 직각인 X방향으로 안내 슬라이드(34)상에 미끄럼 이동하는 슈우가 제공되어 있다. Y방향 이동부부은 모터(30)같은 스텝형이며 출력축이 나사(40)를 구동하는 모터(36)를 포함한다. 나사(40)에 설치된 볼소켓은 도시하지 않은 슬라이드 상에서 미끄러지는 테이블(44)을 구동한다. 모터(36)의 작동 결함이 생겨 변환기를 손으로 제거하려면 수동조절로 한다. 이는 베벨기어(47)를 통하여 나사(40)를 구동하는 제어 스퀘어(46)를 포함한다. 리밋 스위치(48)는 보통 소켓(42)이 작업 공정이 끝에 이르었을때 이 소켓(42)에 의해 작동되도록 제공된다. X이동조립체도 리밋 스위치를 포함한다. 최종적으로, 두 부분으로 된 모터는 이동 측정 코오더(도시않음)와 관련된다.

X방향(즉, 조립체(10)의 축을 따라)으로 이동하는 부분(50)은 제1도에 외형만으로 도시하였다. 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 이 부분은 변환기가 조립체로 삽입되는 방향으로 미끄러질 수 있고 변환기의 결합으로 발생되는 충격을 흡수하여 점검할 장비 또는 요소에 손상을 주지 않게 하는 탄성장치(54)를 통하여 테이블(44)에 지지된 프레임(52)을 포함한다. 리밋 스위치(56)는 미끄럼을 감지하고 미끄럼 이동하면서 결합하는 경우에는 모터(36)를 정지시킨다.

부분(50)의 프레임(52)은 테이블(44), 브래킷(53)에 의해 지지되는 슬라이드아플랜지(64)를 포함하는 용접구조로 형성되어 있다. 플랜지(64)에는 서로 용접된 횡단판으로된 제2구조(66)가 나사로 고정되어 있는데 이는 한편으로는 단계형 구동모터(60)를, 다른 편으로는 모터(60)에 제어신호를 제공하는 전기 연결체(62)를 포함하는 밀폐 케이스(58) 저부를 형성한다. 가압유체는 유체 밀폐 연결체(68)를 통하여 케이스에 이르게 된다(제2도).

프레임(52)(제3도)은 Z방향으로 이동부품을 안내하는 횡단판(70)을 포함한다. 이 부품은 연결부재(74)에 의해 서로 연결되고 판(70)에 의해 지지되는 볼베어링내에서 미끄럼 이동하는 두개의 칼럼(72)을 포함한다. 부재(74)는 회전방지 고정된 나사로드(78)의 단부부재(76)로부터 현수되어 있고 모터(60)의 출력축(82)에 키이 고정된 회전튜브(80)에 결합되어 있다. 상부판(70)에 의해 지지된 베어링(84)은 회전튜브(80)를 안내한다.

연결부재(74)는 이동 조립체가 이동경로 상단부에 이르렀을때 프레임(52)에 의해 지지되는 접촉부재(88)를 해체시키는 핑거(86)(제3도)를 갖고 있다.

이제부터 설명하는 부분(이는 형태상으로 보아 칼모양으로 하고 있어 ＂칼＂이라 한다)은 칼라(90)에 의해 칼럽(72)에 고정된 수직판(92)과 Y방향으로 인도하기 위해 판(92)상에 걸려진 직각 부분으로 된 금속로드(94)를 포함한다. 이 판에는 로드(94)에 고정된 덮개(98)에 의해 연장된 케이블(96) 안내홈이 형성되어 있다. 케이블(96)의 단부는 나사(100)에 의해 연결부재(74)에 고정되어 있고 안내부재(102)에 의해 그 길이방향으로 일부가 안내된다. 이리하여 케이블(96)은 길이 d만큼 자유로이 노출되게 된다.

로드(94)(제4도)의 단부는 변환기가 로드에 대해 수직방향으로 자유로이 이동할 수 있게 하고 요소의 각 캡(18)에 변환기를 안전하게 설치할 수 있게 하는 2중 연결체를 통하여 변환기(104)를 지지한다. 2중 연결체에는 로드에 의해 지지되는 축(108)상에서 회전하도록 설치된 포오크(106)가 제공되어 있으며 그 위에서 변환기가 축(108)과 평행인 축(110)주 위에서 회전한다.

장치의 작동은 다음과 같다. 점검할 조립체는 기구내에 배치되어 있거나 이를 제1도에 개략적으로 도시한 감지장치에 대해 조립체(10)를 위치시키는 턱 부재(20)사이의 수직축 주위로 회전할 수 있게 하는 취급공구로부터 현수된다. 장치가 제위치에 있고 ＂칼＂이 Y방향으로 추출되면 조립체의 치수특성은 장치의 조절시스템내에 저장되고 점검동작이 개시된다.

모터(30)는 ＂칼＂이 점검할 요소의 대각선 네트워크와 반대방향으로 이동하도록 작동된다. 모터(30)는 입력신호가 모터(30)와 연결된 코더에 의해 제공되는 프로그램 논리 제어기(PLC)에 의해 자동적으로 시동, 정지할 수 있다. 변환기(104)와 로드(94)가 단부부재(12)와 요소 사이의 자유공간에 안전하게 결합할 수 있게 하는 ＂칼＂이 Z방향으로 이동하면, 모터(36)는 이때 변환기를 점검할 단일부재 제1요소(6)상에 이르게 하도록 작동된다. 이때 그 부분은 제4도와 같이 배치된다. 모터(60)는 ＂칼＂을 낮추도록 작동된다. 점검할 부재앞에 위치된 요소등의 장애물에 로드 바닥에 맞닿아서 이 ＂칼＂이 정지되면, 연결부재(74)는 약간씩 내려가게 된다. 그러면 케이블(96)은 덮개(98)내에서 미끄러지며, 변환기를 점검할 요소의 캡(18)과 접촉할 때까지 요동하게 된다. 일단부재가 이동하지 못하게 되면, 단부부재(76)는 해방되고 PLC에 의해 제어되는 모터(60)가 정지될 때까지 계속 내려간다.

이때, 유럽 특허출원 제115 231호(프랑스공화국 특허출원 제82 21243호)에 기술된 것과 같은 방법을 사용하여 초음파 탐사가 수행된다.

또, 이때 ＂칼＂은 모터(60)에 의하여 요소 미 단부부재(12)사이의 공간을 자유로이 통과할 수 있는 높이까지 상승된다. 변환기는 Y방향으로 한단계 향상되고 시퀀스는 계속해서 반복된다.

지주의 존재로 인해, 모든 요소에의 접근은 조립체(10)의 단일 대각선 방향을 통해 이루어질 수 없다. 따라서, 일단 요소의 부분이 검사되기만 하면 ＂칼＂은 제거될 것이다. 조립체는 적어도 일단 90°만큼 회전된 다음에 요소의 다른 부분이 검사된다.

변환기(104)의 요동설치로 인해, 변환기의 활동면은 캡(18)의 단부면에 대해 항상 편평하게 됨을 알 수 있다. 게다가, 로드가 인접하기 시작하면 변환기는 그 하방운동을 계속할 수 있기 때문에 제4도 요소(16a)와 같은 다른 것에 의해 가려진 요소를 시험하는 것이 가능하다.

Claims

지주에 의하여 서로 연결된 단부부재를 포함하는 강성 구조내에 유지된 한 다발의 연료요소를 포함하며, 상기 연료요소의 각각은 유체 밀폐 외장, 상기 외장내의 핵 연료 팰릿 더미 및 상기 외장 및 더미를 가지는 플리넘 실을 규정하는 상기 외장의 단부를 폐쇄하는 단부 캡을 가지는 원자로 조립체의 핵 연료요소 누설감지 방법에 있어서, 그단부상에서 초음파 변환기를 지지하는 로드수단을 제공하는 단계와, 변환기가 요소의 캡 상부에 있기까지 상기 한 단부부재와 연료요소 사이의 간극속으로 상기 연료요소에 대해 횡단 이동하는 방향으로 상기 로드수단을 이동시킴으로써 상기 변한기를 주입하는 단계와, 점검할 연료요소의 캡 단면에 변환기를 설치하도록 상기 조립체의 길이방향으로 상기 로드수단을 이동시키는 단계와, 단부 캡으로 초음파 열을 방출하면서 고 반향파를 감지하는 단계와, 상기 로드수단에 의해 변환기를 상기 단부 캡으로부터 멀어지게 이동시키고 또 새로운 요소를 점검할 수 있도록 상기 로드수단 이동단계와 반향파 감지단계를 재개하는 것을 특징으로 하는 원자로 조립체의 핵 연료요소 누설감지 방법.
제1항에 있어서, 상기 연료요소는 스퀘어 네트워크로 분배되고, 상기 로드수단은 상기 네트워크의 대각선 방향으로 주입되는 것이 특징인 핵 연료요소 누설감지 방법.
제2항에 있어서, 예정된 갯수의 상기 연료요소가 점검되었을 때 상기 연료요소의 다른 것들을 차례로 점검하기 위해, 상기 조립체가 길이방향 축에 관해 90°로 회전되는 것이 특징인 핵 연료요소 투설감지 방법.
지주에 의하여 서로 연결된 단부부재를 포함하는 강성 구조내에 유지된 한 다발의 연료요소를 포함하며, 상기 연료요소의 각각은 유체 밀폐 외장, 상기 외장내의 핵 연료 팰릿 더미 및 상기 외장 및 더미를 폐쇄하는 단부 캡을 가지는 원자로 조립체의 핵 연료요소 누설감지 장치에 있어서, 상기 단부부재와 상기 요소의 캡 사이의 상기 조립체에 삽입될 수 있는 크기의 로드수단에 의해 운반되는 초음파 변환기와, 상기 연료요소 상방에 상기 변환기를 위치시키는 횡단이동 조정수단을 포함하며 상기 조정수단을 요소의 길이방향으로 로드수단을 이동시키는 수단을 포함하고 변환기는 상기 요소의 캡의 단면에 평면 설치될 수 있도록 요소를 횡단하는 축에 대해 적어도 1자유도를 갖고 상기 로드수단에 고정되는 것을 특징으로 하는 원자로 조립체의 핵 연료요소 누설감지 장치.
제4항에 있어서, 상기 변환기는, 축 주위로 로드수단상에서 회전하면서 상기 제1축에 평행한 제2축 주위로 변환기와 함께 선회 연결부를 가지는 포오크에 의해 상기 로드수단에 연결된 것이 특징인 핵 연료요소 누설감지 장치.
제5항에 있어서, 상기 포오크가 상기 로드수단이 맞닿은 다음 상기 로드수단을 Z방향으로 이동시키는 모터에 의해 이동 가능한 부재에 가요성 연결부에 의해 연결되는 것이 특징인 핵 연료요소 누설감지 장치.
제4항에 있어서, 상기 횡단 이동 조정수단은, 상기 조립체내의 상기 로드수단이 결합되는 방향에 수동 비상 제어기구를 포함하는 것이 특징인 핵 연료요소 누설감지 장치.