WO2018008790A2 - 육플루오르화우라늄(uf6) 누출 감지 시스템 및 방법 - Google Patents

육플루오르화우라늄(uf6) 누출 감지 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2018008790A2
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gas
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uranium hexafluoride
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백인석
유명준
이채헌
김민석
이상원
조보현
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한전원자력연료 주식회사
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the present invention relates to a uranium hexafluoride (UF6) leak detection system and method.
  • UF6 uranium hexafluoride
  • the UF6 cylinders are mounted outside an autoclave called a carburetor, and the special hose is used to connect the UF6 cylinders to the supply lines. Perform a leak test.
  • Korean Patent Publication No. 10-1385574 (Registration Date: 2014.04.09) discloses a leak detection and blocking system of a liquefied heater.
  • Patent Document 1 Korea Patent Publication No. 10-1385574 (Registration Date: 2014.04.09)
  • the present invention is to provide a uranium hexafluoride (UF6) leak detection system that can prevent in advance the risk of workers exposed to UF6 gas by monitoring in real time whether the UF6 gas leaks out of the UF6 cylinder disposed in the carburetor. .
  • UF6 uranium hexafluoride
  • the present invention seeks to provide a uranium hexafluoride (UF6) leak detection method that monitors in real time whether UF6 gas leaks out of an UF6 cylinder disposed in a vaporizer.
  • UF6 uranium hexafluoride
  • the uranium hexafluoride (UF6) leak detection system for achieving this purpose is a vaporizer, a cylinder disposed outside the vaporizer, a cylinder containing UF6 in a solid state, installed in the vaporizer, nitrogen gas in the vaporizer A heater for heating the cylinder to heat the gas, and a detection sensor disposed outside the vaporizer, and detecting a presence of HF gas by sampling nitrogen gas in the vaporizer.
  • UF6 in the cylinder may be vaporized into UF6 gas by the heating.
  • the HF gas may be generated by reacting with the UF6 gas and water (H 2 O) in the air.
  • the detection sensor may detect the concentration of the HF gas.
  • it may include a nozzle for providing N2 in the vaporizer.
  • N2 provided into the vaporizer may flow to the cylinder surface to promote heating of the cylinder.
  • a cylinder containing UF6 in a solid state is disposed in a vaporizer, and the cylinder is heated to UF6 to UF6 gas. And detecting whether the HF gas generated by reacting the UF6 gas leaked to the outside of the cylinder with H2O in the air is present.
  • detecting the HF gas may use a detection sensor disposed outside the vaporizer.
  • the detection sensor may detect the concentration of the UF6 gas.
  • it may further comprise providing N2 into the vaporizer.
  • N2 provided into the vaporizer may promote heating of the cylinder.
  • the uranium hexafluoride (UF6) leak detection system and method according to the present invention can detect in real time whether the UF6 gas leaks out of the UF6 cylinder disposed in the vaporizer, and prevents an operator from risking exposure to the UF6 gas. There is.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a UF6 leak detection system according to the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an HF detection operation according to the present invention
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of a UF6 leak detection system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram of a UF6 leak detection system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart sequentially showing a UF6 leak detection method according to the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart sequentially showing a UF6 leak detection method according to another embodiment of the present invention.
  • the uranium hexafluoride (UF6) leak detection system includes a vaporizer, a cylinder, a heater, a sensor, a nitrogen gas supply unit, a fan, a temperature controller, a pressure indicator, and an indicator.
  • the vaporizer 10 is configured such that the cylinder 11 is disposed in the internal space, and the vaporizer 10 may be swept using nitrogen gas.
  • Nitrogen gas (N2) may be flowed into the vaporizer 10 inside space to form a substantially uniform material in the vaporizer 10 internal space using nitrogen gas (N2).
  • carburetor 10 can be made substantially the same.
  • the cylinder 11 is arranged inside the vaporizer 10 and can receive UF6 in the solid state.
  • the cylinder 11 containing the solid state UF6 can be mounted inside the vaporizer 10, and the cylinder 11 can be used for supplying UF6 gas to the converter 50.
  • the heater 12 may be installed in the vaporizer 10 to heat nitrogen gas in the vaporizer 10, and may also heat the cylinder 11 disposed in the vaporizer 10.
  • the surface of the cylinder 11 may be evenly heated using nitrogen gas (N2), and the cylinder 11 may be used to vaporize the solid state UF6 in the cylinder 11. ) Will be heated.
  • N2 nitrogen gas
  • the detection sensor 13 is disposed outside the vaporizer 10, induces nitrogen gas in the vaporizer 10, and the air supply pump 14 supplies the surrounding air to the special double nozzle 15 so as to provide the result after the nozzle end. Moisture can react with the UF6 gas to detect the presence of HF gas. That is, the detection sensor 13 is arranged to detect the concentration of the HF gas.
  • the nitrogen gas supply unit 30 serves to sweep the air in the vaporizer 10 that supplies the nitrogen gas N2 into the vaporizer 10. Nitrogen gas provided into the vaporizer 10 also serves to promote heating of the cylinder 11 surface.
  • the fan 20 is operative to increase the efficiency by sweeping the nitrogen gas N2 provided into the vaporizer 10.
  • the temperature controller 40 serves to adjust the temperature in the vaporizer 10 and may operate to control the temperature of nitrogen gas in the heated vaporizer 10.
  • the pressure indicator 41 can measure and display the pressure in the vaporizer
  • the temperature indicator 42 may measure and display the temperature in the vaporizer 10.
  • the solid state UF6 in the cylinder 11 starts to vaporize under the condition of about 64 ° C., 0.5 kg / cm 2.
  • the vaporization process is a process of vaporizing the solid state UF6 in the 30B cylinder 11 and sending the UF6 gas to the conversion furnace 50.
  • the solid state UF6 in the cylinder 11 is heated to a temperature of 80 to 115 ° C and is 0.5 to It is vaporized with UF6 gas having a pressure of about 2.5 kg / cm 2, and may be supplied to the converter 50 at a constant flow rate.
  • the detection sensor 13 may perform an operation of detecting the leakage of the UF6 gas from the point where the heating heater 12 is operated.
  • the detection sensor 13 may continuously perform a detection operation until the process at which the UF6 gas is supplied to the conversion furnace 50 is terminated, and the detection sensor 13 may perform the detection of the cylinder 11 in the space inside the vaporizer 10. It can detect whether the UF6 gas is leaking to the outside.
  • the operation of the present invention before the UF6 gas is supplied from the cylinder 11 to the converter 50 and while the UF6 gas is supplied from the cylinder 11 to the converter 50, the cylinder 11 ) May be heated by the heater 12 until the temperature reaches about 115 ° C., the pressure reaches about 2.5 kg / cm 2, and about 50 ml of nitrogen gas (N 2) per hour is supplied by the nitrogen gas supply unit 30. It is swept into the vaporizer 10.
  • the UF6 gas leaks from the cylinder 11 in the vaporizer 10
  • the UF6 gas is reacted with the moisture in the ambient air by the pump 14 supplied by sucking the ambient air in the vaporizer 10 to generate HF gas.
  • UF6 gas is in contact with water (H2O) in the air and causes the following chemical reaction.
  • the detection sensor 13 may detect the presence of the HF gas and detect whether the UF6 gas leaks out of the cylinder 11 in the vaporizer 10.
  • the UF6 gas is in contact with water (H 2 O) in the reaction vessel to generate HF gas, and detects the HF gas to detect the leakage of the UF6 gas. .
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of a UF6 leak detection system in accordance with another embodiment of the present invention.
  • a UF6 leak detection system in accordance with another embodiment of the present invention may include a UF6 in any device including a vaporizer 10, a cylinder 11, a heater 12, and a detection sensor 13.
  • the present invention relates to a system capable of detecting a leak of gas in real time (hereinafter, substantially the same parts as those described for the "UF6 leak detection system" according to an embodiment of the present invention will be omitted).
  • the cylinder 11 is disposed in the vaporizer 10, and the detection sensor 13 may detect that the UF6 gas leaks in the cylinder 11, and the heater 12 may heat the cylinder 11. It is deployed.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram of a UF6 leak detection system in accordance with another embodiment of the present invention.
  • the UF6 leak detection system includes a vaporizer 10, a cylinder 11, a heater 12, a detection sensor 13, and a nitrogen gas supply unit 30.
  • the present invention relates to a system capable of detecting leakage of UF6 gas in any device.
  • nitrogen gas N2 can be supplied to the vaporizer
  • nitrogen gas (N2) causes the UF6 gas to flow and induces the UF6 gas to flow into the sensor 13, whereby the UF6 gas reacts with H2O in air to generate HF gas, and the generated HF The gas may be detected by the detection sensor 13.
  • FIG. 5 is a flowchart sequentially showing a UF6 leak detection method according to the present invention.
  • the cylinder 11 for receiving the solid state UF6 is disposed in the vaporizer 10.
  • the cylinder 11 is heated to vaporize the solid state UF6 with UF6 gas.
  • the solid state UF6 provided in the cylinder 11 starts to vaporize under the condition of about 64 ° C. and 0.5 kg / cm 2.
  • the HF gas generated by reacting the UF6 gas leaked to the outside of the cylinder 11 with H2O in the air is detected in the vaporizer 10 to detect the leakage of the UF6 gas.
  • the detection sensor 13 used for HF gas detection may be disposed outside the vaporizer, the detection sensor 13 may be configured to detect the concentration of the HF gas.
  • FIG. 6 is a flowchart sequentially illustrating a UF6 leak detection method according to another embodiment of the present invention.
  • substantially the same parts as those of the "UF6 leak detection system" according to an embodiment of the present invention will be omitted. do.
  • a cylinder 11 containing a UF6 in a solid state is disposed in the vaporizer 10, and the cylinder 11 is heated to a solid state.
  • UF6 is vaporized with UF6 gas.
  • nitrogen gas (N2) is provided into the vaporizer 10 to promote heating of the surface of the cylinder 11, and HF gas generated by reacting UF6 gas leaked to the outside of the cylinder 11 with H2O in air reacts.
  • the presence of the vaporizer 10 is detected to detect whether the UF6 gas leaks.

Abstract

육플루오르화우라늄(UF6) 누츌 감지 시스템 및 방법이 제공된다. 상기 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템은, 기화기(10), 상기 기화기(10) 내부에 배치되고, 고체 상태의 UF6를 수용하는 실린더(11), 상기 기화기(10)에 설치되고, 상기 기화기(10) 내의 질소가스를 가열하여 상기 실린더(11)를 가열하는 히터(12) 및 상기 기화기(10) 외부에 배치되고, 상기 기화기(12) 내의 질소가스를 유도하고 공기공급 펌프(14)는 주변의 공기를 특수 2중 노즐(15)로 공급하여 노즐 끝단 이후에서 UF6 가스와 수분이 반응되도록 하여 HF 가스가 존재하는지 실시간으로 감지하는 감지 센서(13)를 포함한다.

Description

육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템 및 방법
본 발명은 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
UF6 실린더를 사용하는 핵연료 제조 재변환 공정의 기화 공정에서, UF6 실린더는 기화기라는 오토클레이브(autoclave: 내열내압성 원통형 밀폐용기) 외부에 장착되며, 스페셜 호스를 이용하여 UF6 실린더와 공급 라인을 연결한 후, 기밀시험을 수행한다.
따라서 각종 기체나 가스의 누출을 탐지하기 위한 다양한 감지 및 차단 시스템이 제안되어 있다.
예를 들어, 한국등록특허공보 제10-1385574호(등록일자: 2014.04.09)에는 액화물 가열기의 누출 감지 및 차단 시스템에 관하여 개시되어 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국등록특허공보 제10-1385574호(등록일자: 2014.04.09)
본 발명은 기화기 내에 배치된 UF6 실린더 외부로 UF6 가스가 누출되는지를 실시간으로 모니터링하여, 작업자가 UF6 가스에 노출되는 위험을 미리 방지할 수 있는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 기화기 내에 배치된 UF6 실린더 외부로 UF6 가스가 누출되는지를 실시간으로 모니터링하는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 전달하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템은 기화기, 상기 기화기 외부에 배치되고, 고체 상태의 UF6를 수용하는 실린더, 상기 기화기에 설치되고, 상기 기화기 내의 질소가스를 가열하여 상기 실린더를 가열하는 히터, 및 상기 기화기 외부에 배치되고, 상기 기화기 내의 질소가스를 샘플링하여 HF 가스가 존재하는지 감지하는 감지 센서를 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 실린더 내의 UF6는 상기 가열에 의해 UF6 가스로 기화될 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 HF 가스는 상기 UF6 가스와 공기중의 수분(H2O)과 반응하여 생성될 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 감지 센서는 상기 HF 가스의 농도를 검출할 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 기화기 내에 N2를 제공하는 노즐을 포함할 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 기화기 내로 제공된 N2는 상기 실린더 표면으로 플로우(flow)되어, 상기 실린더의 가열을 촉진시킬 수 있다.
또한, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 육플루오로화우라늄(UF6) 누출 감지 방법으로는, 고체 상태의 UF6를 수용하는 실린더를 기화기 내에 배치하고, 상기 실린더를 가열하여 상기 UF6를 UF6 가스로 기화시키고, 상기 실린더 외부로 누출된 UF6 가스와 공기 중의 H2O가 반응하여 생성한 HF 가스가 존재하는지 여부를 감지하는 것을 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 HF 가스를 감지하는 것은, 상기 기화기 외부에 배치된 감지 센서를 이용할 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 감지 센서는 상기 UF6 가스의 농도를 검출할 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 기화기 내로 N2를 제공하는 것을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 기화기 내로 제공된 N2는 상기 실린더의 가열을 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템 및 방법은 기화기 내에 배치된 UF6 실린더 외부로 UF6 가스가 누출되는지를 실시간으로 감지할 수 있으며, 작업자가 UF6 가스에 노출되는 위험을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 UF6 누출 감지 시스템을 개략적으로 도시한 모습,
도 2는 본 발명에서의 HF 감지 동작을 설명하기 위한 흐름도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 UF6 누출 감지 시스템의 개략적인 블록도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UF6 누출 감지 시스템의 개략적인 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 UF6 누출 감지 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 UF6 누출 감지 방법을 순차적으로 타나낸 흐름도.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템은 기화기, 실린더, 히터, 감지 센서, 질소 가스 공급부, 팬, 온도 조절기, 압력 지시기, 지시기로 구성되어 있다.
기화기(10)는 내부 공간에 실린더(11)가 배치되도록 구성되어 있어, 기화기(10) 내부에는 질소 가스를 이용하여 스위핑 할 수 있다.
기화기(10) 내부 공간에 질소 가스(N2)를 플로우(Flow)하여 질소 가스(N2)를 이용하여 기화기(10) 내부 공간을 실질적으로 균일한 물질로 구성할 수 있다.
또한, 기화기(10) 내부 공간의 온도를 실질적으로 동일하게 할 수 있다.
실린더(11)는 기화기(10) 내부에 배치되고, 고체 상태의 UF6를 수용할 수 있다. 고체 상태의 UF6를 수용한 실린더(11)를 기화기(10) 내부에 장착할 수 있으며, 변환로(50)에 UF6 가스를 제공하기 위한 용도로 실린더(11)를 이용할 수 있다.
히터(12)는 기화기(10)에 설치되어, 기화기(10) 내의 질소가스를 가열할 수 있으며, 기화기(10) 내에 배치된 실린더(11)도 함께 가열할 수 있다.
히터(12)로 기화기(10)를 가열시키는 경우, 질소 가스(N2)를 이용하여 실린더(11) 표면을 골고루 가열시킬 수 있으며, 실린더(11) 내의 고체 상태의 UF6를 기화시키기 위해 실린더(11)를 가열하게 된다.
감지 센서(13)는 기화기(10) 외부에 배치되고, 기화기(10) 내의 질소가스를 유도하고 공기공급 펌프(14)는 주변의 공기를 특수 2중 노즐(15)로 공급하여 노즐 끝단 이후에서 UF6 가스와 수분이 반응하도록 하여 HF 가스가 존재하는지 감지할 수 있다. 즉, 감지 센서(13)는 HF 가스의 농도를 검출하기 위해 배치된다.
질소 가스 공급부(30)는 기화기(10) 내로 질소 가스(N2)를 공급하는 기화기(10) 내의 공기를 스위핑하는 역할을 수행한다. 기화기(10) 내로 제공된 질소 가스에 의하여 실린더(11) 표면의 가열을 촉진시키는 역할도 함께 수행하게 된다.
팬(20)은 기화기(10) 내로 제공된 질소 가스(N2)를 스위핑하여 효율을 증가시키도록 동작하게 된다.
온도 조절기(40)는 기화기(10) 내의 온도를 조절하는 역할을 수행하며, 가열된 기화기(10) 내의 질소가스의 온도를 제어시키도록 동작할 수 있다.
압력 지시기(41)는 기화기(10) 내의 압력을 계측하여 표시할 수 있다.
온도 지시기(42)는 기화기(10) 내의 온도를 계측하여 표시할 수 있다.
실린더(11) 내의 고체 상태의 UF6는 약 64℃, 0.5㎏/㎠ 정도의 조건에서 기화되기 시작한다.
기화 공정은 30B 실린더(11) 내의 고체 상태의 UF6를 기화시켜 UF6 가스를 변환로(50)로 보내는 공정으로, 실린더(11) 내의 고체 상태의 UF6는 80~115℃의 온도로 가열되어 0.5~2.5㎏/㎠ 정도의 압력을 갖는 UF6 가스로 기화되며, 일정한 유량으로 변환로(50)로 공급될 수 있다.
이 때, 감지 센서(13)는 가열히터(12)가 가동되는 지점부터 UF6 가스 누출을 감지하는 동작을 수행할 수 있다.
변환로(50)에 UF6 가스가 공급되는 공정이 종료되는 지점까지 감지 센서(13)는 계속해서 감지 동작을 수행할 수 있으며, 감지 센서(13)는 기화기(10) 내부 공간에서 실린더(11) 외부로 UF6 가스가 누출되는지 여부를 감지할 수 있다.
본 발명의 동작을 더 구체적으로 설명하면, 실린더(11)에서 변환로(50)로 UF6 가스가 공급되기 전 및 실린더(11)에서 변환로(50)로 UF6 가스가 공급되는 동안, 실린더(11)는 온도가 약 115℃, 압력이 약 2.5㎏/㎠에 도달할 때까지 히터(12)에 의해 가열될 수 있으며, 시간당 약 50㎖의 질소 가스(N2)가 질소 가스 공급부(30)에 의해 기화기(10) 내로 스위핑 된다.
만약 기화기(10) 내의 실린더(11)에서 UF6 가스가 누출된다면, UF6 가스는 기화기(10) 내 주변 공기를 흡입하여 공급되는 펌프(14)에 의해 주변공기 중의 수분과 반응하여 HF 가스를 발생시킨다. 즉, UF6 가스는 공기 중의 수분(H2O)과 접촉하여 다음과 같은 화학 반응을 일으킨다.
UF6(g) + 2H2O → UO2F2(s) + 4HF(g)
여기에서, 감지 센서(13)는 HF 가스의 존재를 감지하여, 기화기(10) 내의 실린더(11) 외부로 UF6 가스가 누출되었는지 여부를 감지할 수 있다.
한편, 기화기(10) 내의 실린더(11)에서 UF6 가스가 누출된 경우, 질소 가스(N2)는 UF6 가스와 반응하지 않기 때문에 감지 센서(13)가 HF 가스를 감지하는데 영향을 미치지 않는다.
도 2를 참고하면, UF6 가스가 반응 용기 내에서 수분(H2O)과 접촉하여 HF 가스를 생성하고, HF 가스를 감지하여 UF6 가스의 누출 여부를 감지할 수 있는 감지 센서(13) 동작을 나타내고 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 UF6 누출 감지 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UF6 누출 감지 시스템은, 기화기(10), 실린더(11), 히터(12), 감지 센서(13)를 포함하는 임의의 장치 내에서 UF6 가스의 누출을 실시간으로 감지할 수 있는 시스템에 관한 것이다.(이하, 본 발명의 실시예에 따른 "UF6 누출 감지 시스템"을 설명한 부분과 실질적으로 동일한 것은 생략하기로 한다.)
본 발명에서 설명한 동작 원리를 적용하여 UF6를 이용하는 산업 분야에서 HF 가스를 감지하여 UF6 가스의 누출 여부를 감지할 수 있는 것을 설명하고 있다.
기화기(10) 내에 실린더(11)가 배치되고, 실린더(11) 내에서 UF6 가스가 누출된 것을 감지 센서(13)를 통하여 감지할 수 있으며, 히터(12)는 실린더(11)를 가열하기 위해 배치된 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UF6 누출 감지 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UF6 누출 감지 시스템은 기화기(10), 실린더(11), 히터(12), 감지 센서(13), 질소 가스 공급부(30)를 포함하며, 임의의 장치 내에서 UF6 가스의 누출을 감지할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
본 발명에서 설명한 동작 원리를 적용하여 UF6를 이용하는 산업 분야에서 HF 가스를 감지하여 UF6 가스의 누출 여부를 감지할 수 있는 것을 설명하고 있다.
또한, 질소 가스 공급부(30)를 이용하여, 기화기(10) 내에 질소 가스(N2)를 공급하여 실린더(11) 표면에 실질적으로 균일하게 가열할 수 있는 것을 나타내고 있다.
또한 질소 가스(N2)에 의해, UF6 가스를 플로우(flow)시켜, 감지 센서(13)로 UF6 가스가 흐르도록 유도하여, UF6 가스는 공기 중의 H2O와 반응하여 HF 가스를 생성하고, 생성된 HF 가스를 감지 센서(13)에서 감지할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 UF6 누출 감지 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 UF6 누출 감지 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 UF6 누출 감지 방법으로, 고체 상태의 UF6를 수용하는 실린더(11)를 기화기(10) 내에 배치한다.
실린더(11)를 가열하여, 고체 상태의 UF6를 UF6 가스로 기화하게 되는데, 실린더(11) 내에 구비된 고체 상태의 UF6는 약 64℃, 0.5㎏/㎠ 정도의 조건에서 기화되기 시작한다.
이어서, 실린더(11)의 외부로 누출된 UF6 가스와 공기 중의 H2O가 반응하여 생성된 HF 가스가 기화기(10) 내에 존재 여부를 감지하여 UF6 가스의 누출을 감지하게 된다.
이 때, HF 가스 감지를 위해 이용되는 감지 센서(13)는 기화기 외부에 배치될 수 있으며, 감지 센서(13)는 HF 가스의 농도를 검출하도록 구성될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UF6 누출 감지 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.(이하, 본 발명의 실시예에 따른 "UF6 누출 감지 시스템"을 설명한 부분과 실질적으로 동일한 것은 생략하기로 한다.)
도 6을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UF6 누출 감지 방법은 우선 고체 상태의 UF6를 수용하는 실린더(11)를 기화기(10) 내에 배치하고, 실린더(11)를 가열하여 고체 상태의 UF6를 UF6 가스로 기화시킨다.
이어서, 기화기(10) 내로 질소 가스(N2)를 제공하여, 실린더(11) 표면의 가열을 촉진하게 되며, 실린더(11) 외부로 누출된 UF6 가스와 공기 중의 H2O가 반응하여 생성된 HF 가스가 기화기(10) 내에 존재하는지 감지하여 UF6 가스의 누출 여부를 감지하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
[부호의 설명]
10 : 기화기 11 : 실린더
12 : 히터 13 : 감지 센서
14 : 공기공급 펌프 15 : 특수 3중 노즐
20 : 팬 30 : 질소 가스 공급부
40 : 온도 조절기 41 : 압력 지시기
42 : 온도 지시기 50 : 변환로

Claims (11)

  1. 기화기;
    상기 기화기 내부에 배치되고, 고체 상태의 UF6를 수용하는 실린더;
    상기 기화기에 설치되고, 상기 기화기 내의 질소가스를 가열하여 상기 실린더를 가열하는 히터; 및
    상기 기화기 외부에 배치되고, 상기 기화기 내의 공기를 샘플링하여 HF 가스가 존재하는지 감지하는 감지 센서;를 포함하는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더 내의 UF6는 상기 히터의 가열에 의해 UF6 가스로 기화되는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 HF 가스는 상기 UF6 가스와 H2O가 반응하여 생성되는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지 센서는 상기 HF 가스의 농도를 검출하는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기화기 내에 N2를 제공하는 노즐을 더 포함하는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기화기 내로 제공된 N2는 상기 실린더 표면으로 플로우(flow)되어, 상기 실린더의 가열을 촉진시키는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 시스템.
  7. 고체 상태의 UF6를 수용하는 실린더를 기화기 내에 배치하고,
    상기 실린더를 가열하여 상기 UF6를 UF6 가스로 기화시키고,
    상기 실린더 외부로 누출된 UF6 가스와 공기 중의 H2O가 반응하여 생성한 HF 가스가 존재하는지 여부를 감지하는 것을 포함하는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 HF 가스를 감지하는 것은, 상기 기화기 외부에 배치된 감지 센서를 이용하는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 감지 센서는 상기 HF 가스의 농도를 검출하는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 기화기 내로 N2를 제공하는 것을 더 포함하는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기화기 내로 제공된 N2는 상기 실린더의 가열을 촉진시키는 육플루오르화우라늄(UF6) 누출 감지 방법.
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