KR101162486B1 - 노내 계측기 처리장치 및 처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원자력발전소의 원자로 내에 삽입되는 노내 계측기 ( ICI : In-Core Instrument Assembly) 의 교체작업시 ICI assembly를 절단하고 삽입하는 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.
본 발명은 하우징 (22) 내부에 설치되고 ICI (4) 를 맞물어서 당겨올리는 풀링롤러 (23) 및 상기 하우징 (22) 의 상부에 설치된 절단기 (24) 와 상기 하우징 (22) 의 측면에 위치한 바스켓 (28) 으로 구성되는 상부절단장치 (20) 와; 실 테이블 (8) 의 하부에 위치하며, 하우징2 (32) 의 내부에 설치되고 ICI (4) 를 맞물어서 당겨내리는 풀링롤러2 (33) 및 상기 하우징2 (32) 의 하부에 설치된 절단기2 (34) 로 구성되고, 상기 절단기2 (34) 의 하부에 설치되는 바스켓2 (38) 로 구성되는 수중절단장치 (30) 로; 이루어지는 것을 특징으로 하는 노내 계측기 처리장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 작업자에게 방사능 오염물질이 직접 접촉되는 것을 최소화하여 작업자의 방사선 피폭량이 대폭 감소되고, 협소한 지역 또는 높은 지역에서 작업하는 인원을 최소화함으로써 작업자의 안전성이 확보된다.
본 발명은 하우징 (22) 내부에 설치되고 ICI (4) 를 맞물어서 당겨올리는 풀링롤러 (23) 및 상기 하우징 (22) 의 상부에 설치된 절단기 (24) 와 상기 하우징 (22) 의 측면에 위치한 바스켓 (28) 으로 구성되는 상부절단장치 (20) 와; 실 테이블 (8) 의 하부에 위치하며, 하우징2 (32) 의 내부에 설치되고 ICI (4) 를 맞물어서 당겨내리는 풀링롤러2 (33) 및 상기 하우징2 (32) 의 하부에 설치된 절단기2 (34) 로 구성되고, 상기 절단기2 (34) 의 하부에 설치되는 바스켓2 (38) 로 구성되는 수중절단장치 (30) 로; 이루어지는 것을 특징으로 하는 노내 계측기 처리장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 작업자에게 방사능 오염물질이 직접 접촉되는 것을 최소화하여 작업자의 방사선 피폭량이 대폭 감소되고, 협소한 지역 또는 높은 지역에서 작업하는 인원을 최소화함으로써 작업자의 안전성이 확보된다.
Description
본 발명은 원자력발전소의 원자로 내에 삽입되는 노내 계측기(ICI : In-Core Instrument Assembly) 의 교체 작업시 ICI assembly를 절단하고 삽입하는 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.
원자력 발전소의 원자로 내에는 노심 출력분포 및 출구온도를 측정하는 노내 계측기 (이하, ICI 라 약칭함) 가 장착되어 있다.
도 1 은 종래의 원자로와 ICI와의 연결관계를 나타내는 개략도이다.
원자로 (1) 와 케이블 공급부 (2) 가 인접해 있고, 그 사이에는 피트 (3) 가 형성되어 그 내부로 ICI (4) 가 연결되어 있고, 이 피트 (3) 내에는 필요시에 냉각수로 충수된다.
케이블 공급부 (2) 에는 케이블 트레이 (6) 가 설치되어 있으며, ICI (4) 교체시에는 케이블 트레이 (6) 가 제거되며, 상부에 홀딩 프레임 (10) 이 설치된다. ICI (4) 의 종래의 교체 공정은 다음과 같다.
실 테이블 (8) 에서 홀딩 프레임 (10) 까지 ICI (4) 를 호이스트 크레인을 이용하여 1차 인출한다. 이때 45개의 ICI (4) 중 교체대상을 선별한다. ICI (4) 교체작업은 교체가 결정된 ICI (4) 를 인력으로 인출, 절단, 폐기하며, 신규 ICI (4) 를 삽입하는 전 과정을 포함한다.
먼저 교체가 결정된 ICI (4) 는 총 길이 115ft 중 홀딩 프레임 (10) 에서 호이스트 크레인을 이용하여 20ft씩 상부에서 3회 인출 후 절단하며, 다시 방사능 폐기물 처리함에 보관하기 위하여 단순 수동방식의 절단장치를 이용하여 약150mm 간격으로 짧게 2차 절단한다.
이 때, 실 테이블 (8) 과 홀딩 프레임 (10) 사이에는 냉각수가 채워지며, ICI (4) 중 방사능 오염도가 심한 하부 22ft 부분 (12) 은 수중에서 절단된다.
수중 절단장치 (미도시) 는 냉각수 충수 전 실 테이블 (8) 주변에 놓여지며, 수중 절단장치 (미도시) 밑에는 절단된 폐ICI가 보관되는 바스켓으로 구성되어 있다.
수중절단작업은 방사능 오염도가 심한 부분 (12) 이 수중 밖으로 이탈되지 않도록 하여 수중에서 모든 작업이 이루어지며, 실 테이블 (8) 밖으로 ICI (4) 끝단이 완전히 벗어나면 즉, 방사능 오염도가 심한 부분 (12) 이 냉각수가 채워진 실 테이블 (8) 과 홀딩 프레임 (10) 사이에 위치되면, 작업자에 의해 홀딩프레임 상부측에서 수중절단장치 직상부까지 ICI (4) 를 이송 후 ICI (4) 를 수중 절단장치 (미도시) 내부로 밀어넣어서 11ft 씩 2회 절단하여 바스켓 (미도시) 에 보관한다.
수중절단 후 ICI (4) 의 나머지 33ft구간은 다시 상부에서 절단한 후 폐기한다.
절단작업이 완료되면, 실 테이블 (8) 에서 홀딩 프레임 (10) 까지 충수되어있는 냉각수를 뺀 후 새로운 ICI (4) 를 일일이 작업자가 실 테이블 (8) 속으로 삽입한다.
이러한 종래의 ICI처리 장치 및 방법에 의하면 ICI (4) 교체시 인력에 의한 수동작업으로 인하여 작업자가 방사능에 오염된 ICI (4) 를 직접 접촉하여 절단함에 따라 작업자의 방사능 피폭량이 증가하며, 작업여건의 어려움으로 인하여 효율이 매우 저조하다.
또한, 수중 절단작업시 수중 굴절현상으로 인하여 작업자가 ICI (4) 의 정확한 절단길이의 산출이 곤란하며 3.5m씩 절단하여 보관함으로써 충분한 저장공간 확보도 어렵다.
삽입작업시에는 ICI (4) 에 휨 현상이 발생할 수 있고, 강제 인출작업시에는 ICI (4) 의 내부 밀봉부위까지 손상되는 현상이 발생할 수 있어 심한 불량을 초래하기도 한다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 수동으로 처리하던 ICI의 절단작업과 삽입작업을 자동화하는 설비를 제공하여 작업자의 방사능 피폭량을 최소화하고, 작업의 효율성을 높이는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 노내 계측기를 처리하는 장치에 있어서, 하우징 (22) 내부에 설치되고 ICI (4) 를 맞물어서 당겨올리는 풀링롤러 (23) 및 상기 하우징 (22) 의 상부에 설치된 절단기 (24) 와 상기 하우징 (22) 의 측면에 위치한 바스켓 (28) 으로 구성되는 상부절단장치 (20) 와; 실 테이블 (8) 의 하부에 위치하며, 하우징2 (32) 의 내부에 설치되고 ICI (4) 를 맞물어서 당겨내리는 풀링롤러2 (33) 및 상기 하우징2 (32) 의 하부에 설치된 절단기2 (34) 로 구성되고, 상기 절단기2 (34) 의 하부에 설치되는 바스켓2 (38) 로 구성되는 수중절단장치 (30) 로; 이루어지는 것을 특징으로 하는 노내 계측기 처리장치를 제공한다.
또한 하우징3 (42) 내에 위치하며 ICI (4) 를 맞물어서 당겨내리는 피딩롤러 (43) 와 하우징3 (42) 의 하방에 로킹부 (44) 가 형성되고, 상기 로킹부 (44) 의 하방에 형성된 실링하우징 (46) 으로 이루어지는 삽입장치 (40) ; 를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 노내 계측기 처리장치를 제공한다.
또한, 상기 상부절단장치 (20) 및 수중절단장치 (30) 에는 상기 풀링롤러 (23) 및 상기 풀링롤러2 (33) 의 회전길이를 감지할 수 있는 센서가 설치되어 ICI (4) 의 정확한 이동길이를 측정하도록 한 것을 특징으로 하는 노내 계측기 처리장치를 제공한다.
또한, ICI (4) 의 정상작동여부를 확인하여 처리대상을 선별하는 단계; 선별된 ICI (4) 를 상부절단장치 (20) 의 풀링롤러 (23) 에 끼워 넣어 상방으로 이동하면서 절단기 (24) 를 작동시켜, ICI (4) 의 오염이 심한 부분 (12) 이 미리 정해진 위치에 도달할 때까지 자동으로 절단하는 단계; ICI (4) 의 오염이 심한 부분 (12) 을 냉각수의 수중에서 수중절단장치 (30) 의 풀링롤러2 (33) 에 삽입한 후 ICI (4) 를 하부로 끌어당겨 하우징2 (32) 의 하부에 위치한 절단기2 (34) 를 작동시켜 수중절단하는 단계;로 구성되는 노내 계측기 처리방법을 제공한다.
또한 상기 수중절단하는 단계가 완료되면 냉각수를 빼고 삽입장치 (40) 의 로킹부 (44) 를 이용하여 삽입장치 (40) 를 실 테이블 (8) 의 실링하우징 (46) 에 결합한 후 새로운 ICI (4) 를 삽입장치 (40) 의 개구부3 (41) 에 삽입하고, 피딩롤러 (43) 를 가동하여 하방으로 새로운 ICI (4) 를 공급하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노내 계측기 처리방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 작업자에게 방사능 오염물질이 직접 접촉되는 것을 최소화하여 작업자의 방사선 피폭량이 대폭 감소된다.
본 발명에 의하면 협소한 지역 또는 높은 지역에서 작업하는 인원을 최소화함으로써 작업자의 안전성이 확보된다.
또한, 본 발명에 의하면 절단 및 삽입장치를 개선함으로써 신뢰성 및 작업성이 향상되어 작업시간이 대폭 단축되고 작업인원이 크게 감소된다.
본 발명에 의하면 정확한 절단 길이를 산출하여 일정한 길이로 짧게 절단할 수 있으므로 방사능 폐기물의 저장공간을 용이하게 확보할 수 있다.
본 발명에 의하면 ICI 삽입시 휨 현상을 방지할 수 있고, 삽입시간을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래의 ICI (4) 처리장치의 개략도
도 2는 본 발명의 상부절단장치의 일실시예도
도 3은 본 발명의 수중절단장치의 일실시예도
도 4는 본 발명의 삽입장치의 일실시예도
도 2는 본 발명의 상부절단장치의 일실시예도
도 3은 본 발명의 수중절단장치의 일실시예도
도 4는 본 발명의 삽입장치의 일실시예도
본 발명은 ICI를 절단 및 삽입하는 장치로서, ICI (4) 의 절단장치로 상부절단장치 (20) 와 수중절단장치 (30) 로 구성되고, 아울러 새로운 ICI를 삽입하는 삽입장치 (40) 가 추가로 구성된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 상부절단장치의 일실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명의 상부절단장치 (20) 는 상하에 개구부 (21) 가 있는 하우징 (22) 내에 설치된 풀링롤러 (23) 와 하우징 (22) 의 상부에 위치한 절단기 (24) 로 구성되고, 하우징 (22) 의 측면에는 바스켓 (28) 이 설치된다.
상부절단장치 (20) 는 휴대용으로서 작업시 도 1의 홀딩 프레임 (10) 의 상부에 설치된 작업대 (11) 에 설치된다.
풀링롤러 (23) 는 도 2에는 2쌍으로 도시되어 있으나, 1쌍 이상으로 형성될 수 있으며, 풀링롤러 (23) 사이를 벌릴 수 있는 구조를 채택하는 경우 ICI (4) 의 삽입이 보다 용이할 수 있다.
특히 풀링롤러 (23) 에 Ø12 구멍 (미도시) 을 형성시키고, 하우징 (22) 일측에는 구멍 (미도시) 를 감지하는 센서 (미도시) 를 설치하는 경우, 풀링롤러 (23) 의 회전수 감지로 ICI (4) 의 정확한 인출 거리를 계산하여, 일정한 길이만큼 절단될 수 있도록 할 수 있다.
절단기 (24) 는 유압 실린더 타입이 가능하며, 절단기 로드측에는 고성능 나이프를 적용한다.
바스켓 (28) 내부의 일측면에는 경사부 (27) 가 설치되어 절단된 폐ICI (4-1) 가 용이하게 적재된다.
또한, 상부절단장치 (20) 의 하우징 (22) 상단 일측에는 폐ICI (4-1) 가 절단되는 장소의 주위에 절단된 폐ICI (4-1) 가 항상 바스켓 (28) 속으로 떨어지도록 안내하는 가이드 (미도시) 를 설치하는 것이 바람직하다.
도 3은 수중절단장치의 일실시예이다.
본 발명의 수중절단장치 (30) 는 상하에 개구부2 (31) 가 있는 하우징2 (32) 내에 설치된 풀링롤러2 (33) 와 하우징2 (32) 의 하부에 위치한 절단기2 (34) 로 구성되고, 하우징2 (32) 의 하부에는 바스켓2 (38) 가 설치된다.
개구부2 (31) 의 상부에는 가이드호퍼 (35) 가 설치되어 상부에서 내려오는 ICI (4) 가 하우징2 (32) 내로 삽입되는 것을 돕는다.
절단기2 (34) 는 유압식 절단기가 사용된다.
풀링롤러2 (33) 에 Ø12 구멍을 적용하고, 근접센서를 설치하여 풀링롤러2 (33) 의 회전수를 감지하여 정확한 절단길이를 산출할 수 있다.
수중절단장치 (30) 는 도 1의 케이블공급부 (2) 의 방면의 피트 (3) 내부의 실 테이블 (8) 의 하부의 적절한 위치에 설치된다.
도 4는 삽입장치의 일실시예이다.
본 발명의 삽입장치 (40) 는 실 테이블 (8) 상부에 설치되고, 상하에 개구부3 (41) 가 있는 하우징3 (42) 내에 설치된 피딩롤러 (43) 와 하우징3 (42) 의 하부에 위치한 로킹부 (44) 와 로킹부 (44) 의 하방에 형성된 실링하우징 (46) 으로 구성된다.
실링하우징 (46) 은 원형의 튜브이며, 45개가 설치되어 있으므로, 이동 및 고정이 용이한 타입으로 구성되는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 ICI (4) 의 처리공정에 대하여 설명한다.
작업 초기에 실 테이블 (8) 의 에서 ICI (4) 의 실링 부위를 해체하고, 1차 인출 후 홀딩 프레임 (10) 까지 인출하는 과정은 종래의 기술과 같다.
홀딩 프레임 (10) 에 45개의 ICI (4) 가 거치되면, 홀딩 프레임 (10) 하부까지 냉각수가 충수되고, 이어 교체될 ICI (4) 가 선별되면 상부 작업대 (11) 에 설치된 상부절단장치 (20) 에 의해 자동인출 후 절단된다.
즉, 선별된 ICI (4) 가 작업대 (11) 의 위로 돌출되는 곳에 상부절단장치 (20) 를 위치시키고, 상부절단장치 (20) 의 하부의 개구부 (21) 를 통하여 ICI (4) 를 풀링롤러 (23) 사이에 끼워 넣은 후 미도시된 모터에 통전하여 풀링롤러 (23) 를 가동하면 ICI (4) 가 화살표 방향인 상방으로 이동되면서 절단된다.
ICI (4) 의 상부절단은 ICI (4) 의 오염이 심한 부분 (12) 이 실 테이블 (8) 을 벗어 날 때까지 자동으로 절단된다.
이 때 풀링롤러 (23) 에 장착된 센서를 이용하면 원하는 길이만큼 정확하게 절단하고, 계속 절단해 나가서 결국 오염이 심한 부분이 홀딩 프레임 (10) 과 실 테이블 (8) 사이에 위치되도록 계산할 수 있다.
상기 센서는 롤러의 회전수를 카운트하는 센서가 적용될 수 있다.
방사능 오염도가 심한 부분 (12) 이 홀딩 프레임 (10) 과 실 테이블 (8) 사이에 위치되면 상부절단이 종료되고, 수중절단장치 (30) 상부까지 ICI (4) 를 유도한후 수중절단장치 가이드호퍼 (35) 를 통해 풀링롤러2 (33) 에 ICI (4) 를 삽입한다.
수중절단장치 (30) 는 도 1의 피트 (3) 내에 실링 테이블 (8) 의 하방 적절한 지점에 위치하고 있다.
ICI (4) 를 수중절단장치 (30) 의 풀링롤러2 (33) 사이에 완전히 밀착되도록 삽입시킨 후, 유압모터 (미도시) 에 의해서 풀링롤러2 (33) 가 회전하여 ICI (4) 을 하부 방향으로 당긴다.
ICI (4) 를 풀링롤러2 (33) 사이에 밀착시키는 것은 풀링롤러2 (33) 사이 간격을 조절할 수 있는 유압실린더를 구비시킴으로써 가능할 수 있다.
이후, 풀링된 ICI (4) 는 하부의 절단기 (34) 에 의해서 절단되며, 절단된 ICI (4) 는 바스켓 (38) 에 떨어져 보관된다.
수중절단작업이 완료되면 나머지 33ft ICI (4) 는 상부에서 절단되어 절단작업이 종료된다. 모든 절단작업이 종료되며, 냉각수는 빠지며, 새로운 ICI (4) 를 삽입해야 한다. 도 4의 삽입장치 (40) 의 로킹부 (44) 를 이용하여 삽입장치 (40) 를 실 테이블 (8) 상부의 실링하우징 (46) 과 결합한다. 결합한 후 새로운 ICI (4) 을 삽입장치 (40) 의 개구부3 (41) 에 삽입하고, 피딩롤러 (42) 를 가동하여 화살표방향으로 하방으로 ICI (4) 를 공급하게 된다.
삽입시 모터 과부하로 인한 ICI (4) 휨현상을 방지하기 위하여 모터의 정격전류를 실시간 감시할 수 있는 시스템으로 구성하며, 일정 이상의 토크가 ICI (4) 에 절단되지 않도록 피딩롤러 (43) 에는 토크 리미트를 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명은 본 실시예에 국한되지 아니하고, 당해 기술분야에서 통상의 기술자가 변형하여 도출할 수 있는 모든 발명에까지 그 권리범위가 미친다.
1 원자로 2 케이블공급부 3 피트
4 ICI 6 케이블 트레이 8 실 테이블
10 홀딩 프레임 11 작업대 20 상부절단장치
21 개구부 22 하우징 23 풀링롤러
24 절단기 28 바스켓 30 수중절단장치
31 개구부2 33 풀링롤러2 34 절단기2
35 가이드호퍼 38 바스켓2 40 삽입장치
41 개구부3 42 하우징3 43 피딩롤러
44 로킹부 46 실링하우징
4 ICI 6 케이블 트레이 8 실 테이블
10 홀딩 프레임 11 작업대 20 상부절단장치
21 개구부 22 하우징 23 풀링롤러
24 절단기 28 바스켓 30 수중절단장치
31 개구부2 33 풀링롤러2 34 절단기2
35 가이드호퍼 38 바스켓2 40 삽입장치
41 개구부3 42 하우징3 43 피딩롤러
44 로킹부 46 실링하우징
Claims (5)
- 노내 계측기를 처리하는 장치에 있어서,
하우징 (22) 내부에 설치되고 ICI (4) 를 맞물어서 당겨올리는 풀링롤러 (23) 및
상기 하우징 (22) 의 상부에 설치된 절단기 (24) 와
상기 하우징 (22) 의 측면에 위치한 바스켓 (28) 으로 구성되고,
홀딩 프레임 (10) 의 상부에 설치된 작업대 (11) 에 위치하는 상부절단장치 (20) 와;
하우징2 (32) 의 내부에 설치되고 ICI (4) 를 맞물어서 당겨내리는 풀링롤러2 (33) 및
상기 하우징2 (32) 의 하부에 설치된 절단기2 (34) 로 구성되고,
상기 절단기2 (34) 의 하부에 설치되는 바스켓2 (38) 로 구성되고,
실 테이블 (8) 의 하부에 위치하는 수중절단장치 (30) 로;
이루어지는 것을 특징으로 하는 노내 계측기 처리장치. - 제 1 항에 있어서,
하우징3 (42) 내에 설치되고 ICI (4) 를 맞물어서 당겨내리는 피딩롤러 (43) 와
하우징3 (42) 의 하방에 로킹부 (44) 가 형성되고,
상기 로킹부 (44) 의 하방에 형성된 원통 튜브 형상의 실링하우징 (46) 으로 이루어지고,
실 테이블 (8) 상부에 위치하는 삽입장치 (40) ;
를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 노내 계측기 처리장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상부절단장치 (20) 및 상기 수중절단장치 (30) 에는 상기 풀링롤러 (23) 및 상기 풀링롤러2 (33) 의 회전길이를 감지할 수 있는 센서가 설치되어 ICI (4) 의 정확한 이동길이를 측정하도록 한 것을 특징으로 하는 노내 계측기 처리장치. - 노내 계측기를 처리하는 방법에 있어서,
ICI (4) 의 정상작동여부를 확인하여 처리대상을 선별하는 단계;
선별된 ICI (4) 를 상부절단장치 (20) 의 풀링롤러 (23) 에 끼워 넣어 상방으로 이동하면서 절단기 (24) 를 작동시켜, ICI (4) 의 오염이 심한 부분 (12) 이 미리 정해진 위치에 도달할 때까지 자동으로 절단하는 단계;
ICI (4) 의 오염이 심한 부분 (12) 을 냉각수의 수중에서 수중절단장치 (30) 의 풀링롤러2 (33) 에 삽입한 후 ICI (4) 를 하부로 끌어당겨 하우징2 (32) 의 하부에 위치한 절단기2 (34) 를 작동시켜 수중절단하는 단계;
로 구성되는 노내 계측기 처리방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 수중절단하는 단계가 완료되면 냉각수를 빼고 삽입장치 (40) 의 로킹부 (44) 를 이용하여 삽입장치 (40) 를 실 테이블 (8) 의 실링하우징 (46) 에 결합한 후 새로운 ICI (4) 를 삽입장치 (40) 의 개구부3 (41) 에 삽입하고, 피딩롤러 (43) 를 가동하여 하방으로 새로운 ICI (4) 를 공급하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노내 계측기 처리방법.
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KR1020100083390A KR101162486B1 (ko) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | 노내 계측기 처리장치 및 처리방법 |
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