KR101450205B1

KR101450205B1 - A method for dismantling the retired steam generator

Info

Publication number: KR101450205B1
Application number: KR1020140105337A
Authority: KR
Inventors: 박상운; 박춘석
Original assignee: 박상운; 박춘석
Priority date: 2014-08-13
Filing date: 2014-08-13
Publication date: 2014-10-13

Abstract

The present invention relates to a method for disassembling a retired steam generator of which the life span is over when the steam generator of a nuclear power plant is replaced. The retired steam generator is disassembled and molten so as to reuse non-contaminated parts. Parts, which are contaminated with radioactive rays, or radioactivated parts are additionally decontaminated and divided into smaller parts. Non-contaminated parts are increased as many as possible so as to maximize the amount of reuse. The contaminated parts are reduced as little as possible to be temporarily stored or to be contained in a radioactive waste drum for permanent disposal.

Description

교체된 폐 증기발생기의 해체 방법{A method for dismantling the retired steam generator}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for dismantling a retired steam generator,

본 발명은 원자력발전소의 증기발생기 교체시 수명을 다한 폐 증기발생기를 해체하는 방법에 관한 것으로서, 폐 증기발생기의 해체 및 분해와 용해를 통하여 비오염 부분은 재활용하고, 방사선 오염 또는 방사화된 증기발생기 분해부품에 대해서는 추가 제염과 더 작은 조각으로 세분하여, 비오염 부분은 가능한 확대하여 재활용량을 최대화하고, 오염부분은 가능한 용해 축소하여 임시저장 보관하거나, 방사선 폐기물 드럼에 넣어 영구 폐기하는 기술에 대한 것이다.The present invention relates to a method for dismantling a spent steam generator that has reached the end of its life when a steam generator of a nuclear power plant is replaced. The method includes dismantling the waste steam generator, dissolving the waste steam generator, dissolving the non-polluted portion, For disassembled parts, the technique is to subdivide into additional decontamination and smaller pieces to maximize the recycled volume by enlarging the non-contaminated parts as much as possible, and to temporarily store or store the contaminated parts as far as possible, or to put them in a radiation waste drum for permanent disposal .

또한 원자력 발전소에서 수명을 다하거나 중대한 결함 발생으로 교체되는 발전설비(배관재, 밸브, 펌프, 기타 금속재 설비)들을 본 기술을 적용하여 방사선 폐기물 해체 작업장에서 재활용과 폐기가 가능하다.In addition, it is possible to recycle and dispose of power generation facilities (piping material, valves, pumps, and other metal equipment) whose life span in nuclear power plants is replaced with the occurrence of serious defects by applying this technology.

원자력 발전은 우라늄과 같은 핵물질의 핵분열 시 생성되는 열 에너지로 물을 가열하여 발생한 증기의 힘으로 터빈을 회전시키고 이 터빈에 의한 회전력을 이용하여 발전기를 돌려 전력을 생산하는 방식이다.Nuclear power generation is a method of generating electric power by rotating the turbine by the power of steam generated by heating water by the heat energy generated when nuclear material such as uranium is fissioned and rotating the generator by using the rotational force by the turbine.

원자력 발전소에서 이용되는 원자로는 가압경수로, 가압중수로, 비등경수로, 액체금속로 등 다양한 방식이 이용되고 있는데, 그 중 가압경수로 계통은 원자로, 증기발생기, 원자로냉각재 펌프 및 가압기 등으로 구성되며, 각 구성 요소들을 연결하는 저온관(Cold-Leg)과 고온관(Hot-Leg)의 배관에 의해 냉각재의 순환 회로가 이루어진다.There are various types of reactors used in nuclear power plants including pressurized light water reactors, pressurized heavy water reactors, boiling light water reactors and liquid metal reactors. Among them, the pressurized light water reactor system is composed of a reactor, a steam generator, a reactor coolant pump and a pressurizer. The circulation circuit of the coolant is made by the piping of the cold-leg and the hot-leg connecting the elements.

증기발생기는 원자로의 원자로심에서 가열된 고온 고압의 원자로 1차 냉각재의 열 에너지로부터 2차 냉각재를 가열하여 증기를 생산하고 터빈을 회전시키도록 하는 기기로서, 내부의 전열관이 배치된 형태에 따라 U자관형, 직관형, 헬리컬 코일형(Helical coil) 등이 존재한다.The steam generator is a device for generating steam and rotating the turbine by heating the secondary coolant from the heat energy of the primary coolant heated at the reactor core of the reactor at high temperature and high pressure, A straight tube type, and a helical coil type.

이러한 증기발생기의 수명은 대략 10 ~ 30년 정도 사용이 가능한 것으로서, 교체 시기 전까지 증기발생기 내부의 16,000개 이상 되는 세관에 손상이 가해져 수명이 다하거나 누설이 심해지면 관막음(Plugging)을 실시하게 되나, 세관의 최대 25 ~ 30% 정도를 관막음하게 되면 열출력 효율이 떨어지기 때문에, 이러한 상태가 되면 안전성 확보를 위하여 증기발생기를 교체할 수밖에 없다.The life of the steam generator is about 10 to 30 years. If the steam generator is damaged more than 16,000 pieces before the replacement time and the life of the steam generator is shortened or leakage is increased, plugging is performed , And the maximum output power of the tubing is reduced by 25% to 30%, the steam generator is inevitably replaced in order to ensure safety.

교체된 폐 증기발생기는 방사선 오염 또는 방사화 되어 있는 상태에 있어 방사선 폐기물로 분류하여 특별 설계된 저장 시설에 저장 및 임시보관 관리하게 되는데, 종래의 보관 방법으로는 자연적 제염에 의존할 수밖에 없고 제염 기간이 매우 길어 관리 비용, 부지 점유, 방사선 관리 등 여러 가지 문제점이 있다.The replaced pulmonary steam generator is classified as radioactive waste or radioactive waste and stored and temporarily stored in a specially designed storage facility. The conventional storage method is dependent on natural decontamination and the decontamination period There are many problems such as management cost, site occupancy, radiation management, etc. because it is very long.

따라서 이러한 문제들을 해결하기 위하여 종래의 원자력 시설에서 발생하는 폐 증기발생기의 방사선 폐기물 축소 또는 재활용하는 여러 방법이 제안되고 있으며, 이러한 방법으로는 물리적, 화학적, 야금학적 방식에 따른 폐기 및 재활용 방법이 원자력 발전설비를 사용하는 각국에서 검토되고 있다.In order to solve these problems, there have been proposed various methods of reducing or recycling the radioactive waste generated by the conventional nuclear power plant, such as physical, chemical and metallurgical methods of disposal and recycling, It is being reviewed in each country using power generation facilities.

또한 상기와 같은 재활용 및 최소화 영구 폐기 기술은 현재까지 꾸준히 개발되고 개선되고 있으나, 원전에서 발생하는 폐 증기발생기와 같은 대형 금속 구조물은 중량이 대략 몇백 톤(한국형:530톤)에서 부피 또한 몇백 세제곱미터에 달하기 때문에, 이러한 폐 증기발생기의 분해 및 폐기 처리하는 공정은 원활하게 실시할 수 없는 문제도 있었다.In addition, although the above-mentioned recycling and minimization permanent disposal technologies have been steadily developed and improved to date, large metal structures such as pulmonary steam generators generated from nuclear power plants have a volume of about several hundred tons (Korean type: 530 tons) The process of decomposing and disposing such a waste steam generator can not be carried out smoothly.

따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 상술한 바와 같은 폐 증기발생기를 효과적으로 해체하여 재활용하고, 나머지 방사화 또는 방사선 오염된 것들은 용해, 축소 처리할 수 있는 방법을 도입하고, 이에 대한 공정을 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.Therefore, in order to solve the above problems, a method of effectively dismantling and recycling the above-described pulmonary steam generator and dissolving or reducing the remaining radioactive or radiation contaminated ones is introduced and a process is provided However, there is still no way to satisfy such a demand.

국내 또한 6기(14대)가 교체되어 임시 저장되고 있으며 앞으로 4기(8대)를 교체 계획 중이며, 향후 교체 대상이 늘어날 것으로 예측되고 있고, 동시에 임시 저장고도 늘어날 것으로 폐 증기발생기 폐기 기술확보와 대책이 필요하다.In Korea, 6 units (14 units) have been replaced and temporarily stored, and 4 units (8 units) are planned to be replaced in the future. It is anticipated that the number of replacement units will increase and at the same time temporary storage will be increased. Measures are needed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출되는 것으로서, 수명이 다한 폐 증기발생기의 오염 부분과 비오염 부분을 분리하여 안전하게 해체하도록 하여, 방사선폐기물 양을 줄이고, 비오염 부분은 재활용하고, 오염된 부분은 용해, 축소하여 보관하거나 영구 폐기 함으로서 저장고 부지확보, 재활용 및 방사선 폐기물 축소와 같이 폐 증기발생기를 효과적으로 처리할 수 있는 해체 공정을 제공하고자 하는 것이다.Disclosure of the Invention The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for separating and safely dismantling contaminated parts and non-contaminated parts of a spent steam generator having a shortened life span, thereby reducing the amount of radioactive waste, The part is intended to provide a dismantling process that can effectively treat the pulmonary steam generator such as storage, site reclamation, and radiation waste reduction by dissolving, reducing, or permanently disposing.

본 발명에 따르는 폐 증기발생기를 오염 구역과 비오염 구역으로 구분하여 해체, 분리를 통한 재활용, 폐기물축소, 영구 폐기 방법에 대해서 설명한다.The waste steam generator according to the present invention is divided into a contaminated area and a non-contaminated area, and disassembly, separation, recycling, waste reduction and permanent disposal will be described.

먼저, 수명이 다한 폐 증기발생기를 임시 저장고에 저장 보관한다. 보관된 폐 증기발생기는 전체가 방사선 오염이나 방사화되어 있는 것은 아니다. 폐 증기발생기(530톤)의 약 80%는 방사선 오염이 되어있지 않지만 일부 오염이 예상되는 전열관과 하단부 수실측은 방사선 오염으로 인하여 같은 방사선 폐기물로 취급된다.First, the spent steam generator that has reached the end of its life is stored in a temporary storage room. The stored pulmonary steam generator is not entirely contaminated with radiation or radioactive. About 80% of the pulmonary steam generator (530 tons) is not contaminated with radiation, but the heat pipe and the bottom water chamber, where some contamination is expected, are treated as the same radioactive waste due to radiation contamination.

폐 증기발생기를 좌,우 이동과 정회전 역회전이 가능한 새들(Saddle) 위에 폐 증기발생기를 올리고 폐 증기발생기를 방사선 오염 구역과 비오염 구역으로 구분한 후, 경계부분을 플라즈마 절단법을 이용하여 원형 또는 조각으로 절단하여 분리하거나 조각으로 잘라낸다.The pulmonary steam generator is divided into a radioactive contaminated area and a non-contaminated area by raising a pulmonary steam generator on a saddle capable of rotating left and right and forward rotation, Cut into circular or pieces and separate or cut into pieces.

폐 증기발생기 세계 각 제작사별로 내부 구조가 조금씩 다르다. 구조상 원형으로 절단 및 해체가 가능한 기종의 폐 증기발생기 쉘(Shell)은 오염과 비오염 경계를 구분, 분리하여 안전한 장소에서 취급이 용이한 크기로 절단하여 방사선량을 측정하고 안전한 경우 일반 폐기물로 분류하여 용해 및 재활용 처리한다.Pulmonary Steam Generator The internal structure of each manufacturer is slightly different. The structure of the waste steam generator shell, which can be cut and disassembled into a circular shape, can be divided into two categories: contaminated and non-contaminated. And dissolve and recycle.

폐 증기발생기 구조상 조각으로 해체해야 하는 기종의 폐 증기발생기는 조각절단 방법으로 해체한다. 잘려진 조각들은 방사선량 측정기로 오염 정도를 측정한 후 안전한 조각에 대하여는 일반 폐기물로 분류하여 용해하여 재활용한다.Pulmonary steam generator A pulmonary steam generator of a type that is to be dismantled as a structural piece is dismantled by a piece cutting method. The cut pieces are measured by a radiation dose meter, and the safe pieces are classified as general waste and melted and recycled.

오염 구역인 폐 증기발생기 하단부 수실과 전열관을 작은 크기로 절단한 후, 방사선량 측정장치를 설치하여 오염 및 방사화되지 않은 조각들은 일반폐기물로, 오염된 조각들은 차폐 벽이 설치된 장소에 임시 보관하여 제염지로 닦거나 습식 블라스팅(Blasting)을 실시하여 추가 제염을 실시하고, 방사선량 측정기로 측정한 후 재분류한다.After cutting the wastewater and heat transfer pipe at the lower end of the waste steam generator, which is a contaminated area, to a small size, the radioactive amount measuring device is installed so that the fragments that have not been contaminated and radioactive are disposed as general wastes and the contaminated pieces are temporarily stored Wetting with decontamination paper or wet blasting, additional decontamination is carried out, followed by measurement with a radiation dose meter and reclassification.

더 이상 제염이 되지 않는 조각에 대하여는 작업장에 설치된 전기식 용광로에 넣어 용해 처리하여 부피를 축소한 괴(Billet)로 만들어, 다시 작은 조각으로 분리한 후, 방사선량 측정을 실시하여, 비오염과 오염 또는 방사화되지 않은 조각으로 분리하여 일반폐기물 처리하는 방법을 반복하여 폐기물량을 최소화시킨다.For pieces that can no longer be decontaminated, they are put into an electric blast furnace installed in the workplace to dissolve them into billets that are reduced in volume, separated into smaller pieces, and then subjected to a radiation dose measurement, The method of separating into non-radioactive pieces and disposing of general wastes is repeated to minimize the amount of waste.

폐 증기발생기의 방사선 방사화 및 오염 폐기물량이 최소한의 양으로 축소되면 잔량에 대하여는 방사성 물질 폐기용 드럼에 넣어 영구 폐기처리 한다.If the amount of radioactive decontamination and contaminated waste in the generator of the waste steam generator is reduced to a minimum amount, the remaining amount is put in a drum for disposal of the radioactive material for permanent disposal.

최소화된 폐 증기발생기의 방사선 폐기물량의 부피가 많은 경우 전기로에 용해하여 괴(Billet)로 만든 후 방사성 물질 저장함을 별도로 만들어 보관 관리한다.If the volume of radioactive waste generated from the minimized waste steam generator is large, it is dissolved in the electric furnace and made into billets.

용해 축소 보관된 폐 증기발생기 폐기물(괴)에는 일반적으로 아래와 같은 방사성 동위원소들로 방사화되었을 것으로 추정된다. 임시저장 보관된 괴(Billet)의 방사성 물질이 반감기에 의해서 잔류 방사선량이 낮아지면, 본 과제인 절단과 용해 기술을 이용하여 방사선 폐기물을 줄여 연차적으로 줄여나간다.Reduction of dissolution It is assumed that stored waste steam generator wastes generally have been activated by radioactive isotopes such as: Temporary storage If the residual radioactivity of the stored billet is lowered by the half-life, the cutting and dissolving technique is used to reduce the radiation waste year by year.

아래 표는 폐 증기발생기의 방사화 반응에 따라서 생성하는 핵종과 반감기 분류표이다.The table below shows the nuclides and the half-life classification table generated according to the activation reaction of the pulmonary steam generator.

해체된 증기발생기의 오염된 최소 잔량에서 측정되는 방사선량이 낮고, 허용치를 약간 초과하는 경우 오염된 잔량의 괴에 오염이 안 된 같은 금속재료를 넣어 함께 용해하여 잔류 오염 방사선량을 낮아지게 한 후 처리하는 방법도 본 기술에 적용한다.If the amount of radiation measured in the minimum amount of contaminated steam generator is low and the amount of radiation is slightly exceeded, the same metal material that has not been contaminated by the remaining amount of the contaminated residue is put into the steam generator to dissolve it together, The method of the present invention also applies to the present invention.

이와 같은 방법으로 교체된 폐 증기발생기를 방사선 폐기물에서 일반폐기물로 처리하여 재활용하고, 오염된 폐 증기발생기의 방사선 폐기물을 대폭 축소 또는 영구 폐기하는 특징이 있다.The replacement of the waste steam generator by such a method is characterized in that the radiation waste is treated as general waste and recycled, and the radiation waste of the contaminated waste steam generator is significantly reduced or permanently discarded.

본 발명에 따르면 교체된 폐 증기발생기를 분리 및 해체하여 비오염 부분은 용해하여 재활용하고, 오염된 부분은 작은 양으로 축소하여 임시보관 또는 영구 폐기하여, 폐 증기발생기 임시보관 저장고를 조기 폐쇄하여, 방사선 안전 효과와 저장고 부지전용, 유지관리비, 재료의 재활용 등 안전적 경제적 기대가치가 매우 높다.According to the present invention, it is possible to separate and disassemble the replaced pulmonary steam generator to dissolve and recycle the non-polluted portion, reduce the contaminated portion to a small amount, temporarily store or permanently discard the pulmonary steam generator, Radiation safety effect, safe storage cost, maintenance cost, material recycling, etc. are very high.

도 1은 원자력 발전소의 설치된 증기발생기를 나타낸 것이다.
도 2는 증기발생기의 각 부품 구성의 명칭을 나타낸 것이다.
도 3은 폐 증기발생기 본체를 도시한 것이다.
도 4는 폐 증기발생기 본체 내부 구조를 나타낸 것이다.
도 5는 폐 증기발생기 해체 작업장 설비 및 기기 배치도로 증기 발생기를 해체하기 위하여 증기발생기 해체 작업장 신설과 시설 및 기기를 도시하였다.
도 6은 폐 증기발생기 해체 순서도로 방사선 작업 구역과 비방사선 작업 구역으로 나뉘어 해체작업을 할 수 있도록 설계된 작업장과 설비 및 기기 배치를 도시한 것이다.
도 7은 구동 새들 위에 폐 증기발생기 본체를 안착시킨 상태를 나타낸 것이다.
도 8은 폐 증기발생기 이동, 운반이 가능하도록 휠을 장착하고, 회전 역회전이 구동이 가능하도록 모터장치를 설치하는 상태를 나타낸 것이다.
도 9는 폐 증기발생기의 방사선 오염 구역과 비오염 구역을 구분하여 배치되는 상태를 나타낸 것이다.
도 10은 해체 작업자가 방사선 피폭으로부터 안전하도록 컷팅 기기 조작, 제염조작, 기타 작업시 방사선 피폭을 최소화하기 위한 방사선 차폐판을 나타낸 것이다.
도 11 내지 도 15은 방사선 방호 구역 내외에서 플라즈마 컷팅(Plasma Cutting) 일련의 작업 과정을 나타낸 것이다.
도 16은 폐 증기발생기 전열관 및 하단부 수실의 해체를 나타낸 것이다.
도 17은 폐 증기발생기 하단부 수실을 절단한 상태를 나타낸 것이다.
도 17a은 폐 증기발생기 전열관 절단시 내면에 오염된 방사선 또는 방사성 물질이 밖으로 나오지 못하도록 설치할 방사선 차폐 플러그를 나타낸 것이다.
도 17b는 폐 증기발생기 전열관과 슈라우드(Shroud)를 절단 해체하여 줄여가는 형태를 나타낸 것이다.
도 18은 전열관 해체가 완료된 폐 증기발생기 전열관 해체 부품들로 블라스트 제염이 용이하고, 전기로에 들어갈 크기로 세분해야 할 분해품을 도시한 것이다.
도 19는 방사선 제염용 블라스트 챔버로 방사선 오염 구역 해체품인 폐 증기발생기 분해품을 블라스트 챔버에 넣은 후 2차 제염을 실시하는 것을 나타낸 것이다.
도 20은 휴대용 방사선량 측정기를 나타낸 것이다.
도 21은 거치식 방사선 측정장치를 나타낸 것이다
도 22는 전기로를 나타낸 것이다.
도 23은 폐 증기발생기를 용해한 금속괴(Billet)를 나타낸 것이다.
도 24는 방사성 폐기물 처리용 드럼을 나타낸 것이다.
도 25는 물과 규사를 이용한 고압절단기를 나타낸 것이다.
도 26은 플라즈마(Plasma) 절단기를 나타낸 것이다.
도 27는 제염장치를 나타낸 것이다.
도 28은 폐 증기발생기 전열관 튜브 내면부터 절단할 수 있는 튜브 컷팅기를 나타낸 것이다.
도 29는 공조설비를 약식 도시한 것이다.
도 30은 메인 오버헤드 크레인(Main Overhead Crane)을 나타낸 것이다.
도 31은 보조 오버헤드 크레인(Aux Overhead Crane)을 나타낸 것이다.
도 32는 윈치(Winch)를 나타낸 것이다.
도 33은 밀링 컷팅 기계를 나타낸 것이다.1 shows a steam generator installed in a nuclear power plant.
2 shows the names of the components of the steam generator.
3 shows the main body of the waste steam generator.
4 shows the internal structure of the main body of the waste steam generator.
FIG. 5 shows a plant for dismantling a waste steam generator and a plant layout diagram for installing a steam generator dismantling workplace and dismantling the steam generator.
FIG. 6 shows a workplace, equipment, and equipment arrangement designed to be disassembled into a radiation working area and a non-radiation working area by a waste steam generator disassembly flow chart.
7 shows a state in which the main body of the waste steam generator is placed on the driving saddle.
8 shows a state in which a wheel is mounted so that the waste steam generator can be moved and transported, and a motor device is installed so that the reverse rotation of the wheel can be driven.
9 shows a state in which the radiation contaminated area and the non-contaminated area of the waste steam generator are separately arranged.
Fig. 10 shows a radiation shielding plate for minimizing radiation exposure during operation of a cutting device, decontamination operation, and other operations so that a dismantling worker is safe from radiation exposure.
FIGS. 11-15 illustrate a series of plasma cutting operations in and out of the radiation protection zone.
16 shows the disassembly of the waste heat transfer tube and the lower end water chamber.
17 shows a state in which the water chamber at the lower end of the waste steam generator is cut.
17A shows a radiation shielding plug installed to prevent contaminated radiation or radioactive material from coming out from the inner surface when the waste heat transfer tube is cut.
FIG. 17B shows a state in which the waste heat transfer tube and the shroud are cut off and cut.
Fig. 18 shows decomposition products to be blast-decontaminated by the disassembly parts of the waste heat transfer tube heat exchanger having been completely disassembled and to be subdivided into sizes suitable for entry into the electric furnace.
FIG. 19 shows that a decomposition product of a waste steam generator, which is a decomposition product of a radiation contaminated area, is put into a blast chamber by a blast chamber for radiation decontamination and then secondary decontamination is performed.
20 shows a portable radiation dose gauge.
21 shows a stationary radiation measuring apparatus
22 shows an electric furnace.
23 shows a metal billet in which the waste steam generator is melted.
24 shows a drum for radioactive waste treatment.
25 shows a high-pressure cutter using water and silica sand.
26 shows a plasma cutter.
27 shows a decontamination apparatus.
28 shows a tube cutter that can be cut from the inner surface of the tube of the waste steam generator tube.
Fig. 29 schematically shows an air conditioner.
Figure 30 shows a main overhead crane.
31 shows an auxiliary overhead crane.
32 shows a winch.
Figure 33 shows a milling cutter.

이하, 본 발명에 따른 교체된 폐 증기발생기의 해체 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method of disassembling a replaced waste steam generator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 폐 증기발생기 본체(1)를 도시한 것이고, 도 4는 폐 증기발생기 본체 내부 구조를 나타내고 있으며, 증기발생기 하단부(오염 구역)는 전열관과 수실로 이루어져 있고, 증기발생기 상단부(비오염 구역)은 하향급수시설, 순환수 계통기기, 습분 분리장치, 주증기 배관 노즐 등으로 설치되어 있고, 구체적인 구성은 제작사마다 다를 수 있다.FIG. 3 shows the structure of the main body 1 of the waste generator, FIG. 4 shows the internal structure of the main body of the waste generator, the lower end of the steam generator (contamination zone) ) Are installed with downward water supply facility, circulation water system equipment, wet separation equipment, main steam piping nozzle, etc., and the specific configuration may be different according to the manufacturer.

도 5에서는 폐 증기발생기 해체 작업장 설비 및 기기배치도로 증기 발생기를 해체하기 위하여 증기발생기 해체 작업장 신설과 시설 및 기기를 도시한 것이며, 도 6에서는 폐 증기발생기 해체 순서도로 방사선 작업 구역과 비방사선 작업 구역으로 나뉘어 해체작업을 할 수 있도록 설계된 작업장과 설비 및 기기 배치를 도시하였다. 도 6에서 우측의 황색 구역은 방사성 물질 취급장소로 방사선 작업 구역을 명칭하고, 좌측 구역의 녹색선은 방사선 오염이 되지 않은 해체품의 재활용 경로이고, 우측 구역의 적색선은 방사선오염, 또는 방사화되어 있는 해체품의 폐기 경로이고, 폐기와 재활용의 예상 비율을 나타냈다.In FIG. 5, a steam generator dismantling workplace facility and an apparatus arrangement diagram are shown to newly install a steam generator dismantling work site and dismantle the steam generator to dismantle the steam generator. FIG. 6 shows a dismantling sequence of the steam generator, And the disposition of equipment and equipment designed for dismantling work. The right-hand yellow area in FIG. 6 designates the radiation working area as the radioactive material handling area, the green line in the left area is the recycling path of the disassembled product not contaminated with radiation, and the red line in the right area is radiation contaminated or radioactive The disposal path of the disassembled product, indicating the expected rate of disposal and recycling.

본 발명 기술을 실현하기 위해서는 국내 전 원자력발전소의 증기발생기 교체시 발생되는 폐 증기발생기를 전량 수용하기 위해서는 폐기시설의 적정한 부지확보가 필요하다.In order to realize the technology of the present invention, it is necessary to secure proper site of the waste disposal facility in order to receive the entire amount of the waste steam generator generated when the steam generator of the domestic nuclear power plant is replaced.

해안 부두의 선박 접안시설이 되어있는 장소에 도 5와 같이 폐 증기발생기 해체 작업장을 건설해야 하고, 작업장 내에는 방사선 물질 해체 및 폐기작업 구역 인허가를 얻어야 한다.As shown in Fig. 5, it is necessary to construct a waste steam generator dismantling workshop at a ship berthing facility on the coastal dock, and obtain a license for the dismantling of radioactive materials and the disposal work area in the workplace.

폐 증기발생기 해체 작업에 투입된 관련 및 작업자는 방사선 작업종사자로 등록된 자여야 하고 그 기준은 방사선 안전관리 기준 법령에 따른다.The persons involved in the dismantling of the waste steam generator must be registered as radiation workers and their standards shall be in accordance with the radiation safety management standard ordinance.

먼저 도 5에서의 폐 증기발생기 해체 작업장이 건설되면 작업장 내 해체 설비 및 기기들이 설치되어야 하고, 최소 설치 기기류는 아래와 같다.First, when the waste steam generator dismantling workshop in FIG. 5 is constructed, the dismantling equipment and devices must be installed in the workplace.

(상기 설비 및 수량은 추가 또는 증가될 수 있음)(The equipment and quantity may be added or increased)

해체를 위하여 반입된 폐 증기발생기 본체(1)를 레일 위에 설치된 도 8의 운반 및 구동 새들(2)을 증기발생기 상단부측 2대(1대:구동), 하단부측 3대(1대:구동)를 수평이 되게 놓고, 폐 증기발생기를 도 7과 같이 새들 위에 올려 도 5와 같이 놓는다.The transferring and driving saddle 2 of FIG. 8 installed on the rail is transferred to the upper end of the steam generator (one drive: one) and the lower end of the three units (one drive: one drive) And the waste steam generator is placed on the bird as shown in FIG. 7 and placed as shown in FIG.

도 5의 차폐벽을 열고 도 32의 윈치(Winch)의 와이어를 새들에 연결한 후, 윈치를 이용하여 와이어를 당겨 도 6과 같이 폐 증기발생기 하단부(오염 구역)가 방사선 작업 구역(황색 구역)에 위치하고, 폐 증기발생기 상단부(비오염 구역)은 일반 작업 구역(녹색 구역)에 위치하도록 방사선 작업 구역과 일반 작업 구역 사이에 놓고, 도 9와 같이 폐 증기발생기 쉘(Shell)의 1차 결정된 절단부분이 방사선 작업 구역 안쪽에서 절단할 수 있도록 하고, 차폐벽(3)을 닫아 고정시킨 후, 차폐벽(3)과 폐 증기발생기 쉘 사이를 비산된 방사성 물질이 유출되지 않고, 폐 증기발생기의 회전이 가능한 정도로 밀봉시킨다. 구동 회전 컷팅이 아닌, 컷팅기가 회전하여 절단하는 경우, 완전 밀봉해도 된다.After the shielding wall of Fig. 5 is opened and the wire of the winch of Fig. 32 is connected to the saddle, the wire is pulled by using a winch so that the lower end (contaminated area) of the waste steam generator is exposed to the radiation working area , And the upper end portion (non-contaminated area) of the waste steam generator is placed between the radiation working area and the general working area so as to be located in the general working area (green area), and the primary determined cutting of the pulmonary steam generator shell So that the scattered radioactive material does not flow out between the shielding wall 3 and the pulmonary steam generator shell and the rotation of the pulmonary steam generator 3 is stopped Seal it as much as possible. When the cutter rotates and cuts instead of the driving rotary cut, it may be completely sealed.

도 9에서는 폐 증기발생기의 방사선 오염 구역과 비오염 구역을 구분하여, 오염 구역(폐 증기발생기 하단부)이 황색 벽(차폐벽) 안쪽으로, 비오염 구역(상단부)은 일반 작업 구역으로 배치되도록 하여, 방사선 작업 구역(Cutting Cell) 내에서 폐 증기발생기를 1차 컷팅할 수 있도록 하여, 방사성 물질이 확산 또는 오염되지 않도록 한다.In FIG. 9, the radiation contaminated area and the non-contaminated area of the pulmonary steam generator are distinguished, so that the contaminated area (the lower end of the pulmonary steam generator) is placed inside the yellow wall (shielded wall) , It is possible to first cut the pulmonary steam generator in the radiation working area so that the radioactive material is not diffused or contaminated.

도 9와 같이 절단 준비가 완료되면, 제작사 사양에 따라 컷팅 위치는 폐 증기발생기 쉘 안쪽의 전열관 다발을 싸고 있는 슈라우드 밴드(Shroud Band)가 깔때기형(Reducer Type)이면 컷팅-2, 직관형(Intuition Type)이면 컷팅-1을 1차 컷팅 위치로 결정하고 그 위치가 방사선 작업 구역 안으로 위치하도록 한다.As shown in FIG. 9, when the preparation for cutting is completed, the cutting position is cut 2 in the case of a shroud band shroud band wrapping the bundle of heat transfer tubes inside the pulmonary steam generator shell, Type), the Cutting-1 is determined as the primary cutting position and its position is located in the radiation working area.

도 9의 컷팅-1 또는 컷팅-2가 결정되면, 플라즈마 자동 절단기를 컷팅 위치에 세팅하고 구동 새들 모터를 기동하여 공회전하면서 절단위치가 이탈되는지 절단 밸런스를 확인한다.When the cutting-1 or cutting-2 in FIG. 9 is determined, the plasma automatic cutter is set to the cutting position, the drive saddle motor is started, and the cutting position is detached while idling.

절단 준비가 완료되면 도 10의 방사선 차폐막(4)을 컷팅기 조작자(작업자)의 제어장치 앞에 도 11에서와 같이 설치하고, 설치된 위치에서 방사선량을 측정하여 작업이 가능한지 확인한다. 방사선 피폭 허용선량이 초과되면, 차폐막(4)을 추가 설치하는 방법과, 원격제어 거리를 늘리는 방법으로 방사선 차폐를 완벽하게 실시하고 작업에 임한다.When the cutting preparation is completed, the radiation shielding film 4 of FIG. 10 is installed in front of the control device of the cutting operator (operator) as shown in FIG. 11, and the radiation dose is measured at the installed position to check whether the operation is possible. When the radiation dose allowable dose is exceeded, the shielding film (4) is additionally installed and the remote control distance is increased to completely shield the radiation and work on it.

도 11에서는 방사선 차폐벽(회색)의 밀봉 및 차폐상태를 확인하고, 플라즈마 컷팅 장비를 설치한 후, 구동 새들을 360°공회전시켜 컷팅 위치가 이탈되지 않는지 확인하고, 방사선 제염필터가 장착된 공조설비를 가동한 다음, 절단 작업을 실시한다. 구동 새들의 회전속도를 절단속도와 일치하여 절단을 시작한다. 절단 장비 조작자는 반드시 방호용 차폐판과 방호용 안전장구를 착용 이용한다.In Fig. 11, the sealing and shielding state of the radiation shielding wall (gray) is confirmed, and after the plasma cutting equipment is installed, the driving saddle is rotated 360 degrees to check whether the cutting position is not deviated, And the cutting operation is performed. The cutting speed is started in accordance with the cutting speed of the driving saddle. Cutting equipment operators must wear protective shields and protective safety gear.

도 11과 같이 폐 증기발생기의 쉘을 도 26의 플라즈마 절단기로 절단한 후, 차폐벽을 열고, 폐 증기발생기의 상단부(비오염 구역)와 하단부(오염 구역)를 분리한 다음, 차폐벽을 닫고 밀봉 처리한 후, 도 12와 같이 상단부 쉘은 일반 작업 구역, 하단부 쉘은 방사선 작업 구역으로 해체 작업장을 나눈다.As shown in Fig. 11, after cutting the shell of the waste steam generator with the plasma cutter of Fig. 26, the shielding wall is opened and the upper end portion (non-contaminated region) and the lower end portion (contaminated region) of the waste steam generator are separated, After sealing, the top shell divides into the general working area and the bottom shell into the radiation working area, as shown in Fig.

도 12에서는 절단이 완료되면 비오염 구역인 폐 증기발생기 상단부를 하단부와 분리하고, 방사선 측정기를 이용하여 상단부측의 방사선량을 측정한다. 측정값이 규제치 이하이면 일반작업 구역으로 이동하고, 일반폐기물 처리(해체)한다. 만일 방사선량이 규제 대상의 수치이면, 폐 증기발생기 상단을 방사선 작업 구역으로 밀어 넣어 쉘의 방사선 오염이 안 된 부분부터 단계별로 절단하고, 블라스트 제염과 재측정을 반복하여 안전한 경우에만 일반(비방사선) 구역에서 해체한다.12, when the cutting is completed, the upper end portion of the non-polluted region of the waste steam generator is separated from the lower end portion, and the radiation amount on the upper end side is measured using a radiation measuring device. If the measured value is below the regulated value, move to the general working area and dispose of the wastes (disassembly). If the radiation dose is the target of regulation, the top of the waste steam generator is pushed into the radiation working area, and the shell is cut from the non-contaminated area step by step, and the blast decontamination and re- Dismantle in area.

분리된 폐 증기발생기의 상단부 쉘(비오염)은 방사선 오염 구역과 분리한 것으로 분리된 상태에서 방사선량을 재측정하여 방사선 오염 여부를 확인하고 다음 작업을 실시한다.The upper shell (non-contaminated) of the separated pulmonary steam generator is separated from the radiation contaminated area and re-measured in the state of separated radiation to confirm whether or not the radiation is contaminated.

도 13에서는 비방사선 작업 구역의 폐 증기발생기(상단부)는 오염지역이 아니므로 일반 해체 절단하고, 설비별 같은 재질끼리 분류하여 전기로에 들어갈 크기로 절단한다. 방사선 작업 구역의 폐 증기발생기 쉘 부분은 방사선 오염이나 방사화가 되지 않을 수도 있으므로 길이 방향으로 절단하고, 원주 절단은 전열관 슈라우드(Shroud)와 쉘(Shell)을 고정한 위치를 선택하여 적당한 크기로 등분하여 절단한다.In Fig. 13, since the waste steam generator (upper end) of the non-radiation working area is not a contaminated area, it is generally disassembled and cut into the same size as that of the equipment. Since the shell portion of the waste steam generator in the radiation working area may not be contaminated with radiation or radiative heat, it is cut in the longitudinal direction. In the circumferential cutting, the heat pipe shroud and the shell are fixed, do.

도 14에서는 길이 방향으로 절단된 폐 증기발생기 하단부 쉘을 크레인으로 인양하여 주위 방사선이 없는 곳에 내려 방사선량을 측정하여 방사선량이 규제치 이하이면 비방사선 작업 구역으로 이동하여 일반 절단작업을 실시한다. 방사선량이 규제치 이상이면 제염지로 닦거나, 블라스트 제염한 후 재측정하여 방사선량이 규제치 이하이면 일반(비방사선) 구역으로 운반하여 작은 크기로 절단한다.In Fig. 14, the lower end shell of the waste steam generator cut in the longitudinal direction is lifted by a crane, and the amount of radiation is measured down to a place without ambient radiation. If the radiation amount is below the regulated value, the work is moved to the non- If the radiation dose is above the regulated value, it is wiped with decontamination paper, blasted and decontaminated, and if the radiation dose is below the regulated value, it is transported to a general (non-radiation) area and cut into small size.

해체 작업장이 나누어지면 일반 작업 구역에서의 해체는 일반적으로 안전하게 도 14의 좌측과 같이 해체하여, 재료의 재질별로 구분하여 재활용하거나, 도 22에서의 전기로에 용해하여 괴(Billet)로 만들어 재활용에 사용된다.Dismantling When the work area is divided, the dismantling in the general working area is generally safely dismantled as shown in the left side of FIG. 14, and is recycled separately according to the material of the material or dissolved in the electric furnace of FIG. 22 to be used as a billet for recycling do.

분리된 폐 증기발생기 하단부 쉘(오염 구역)은 도 12와 같이 가로 절단과 도 14의 우측에 도시한 바와 같이 전열관 튜브 시트(Sheet) 안쪽 면의 원주 절단을 실시한 후 상단부 쉘을 도 30의 크레인으로 인양하여 도 19의 블라스팅 챔버에 안착시킨 후 도 20의 방사선량 측정기로 측정하여, 측정된 방사선량 값 기준으로 방사성 폐기물에 속하는지, 일반 폐기물인지 판정하여 일반폐기물에 속하면, 일반폐기물 해체 작업장으로 보내고, 방사선 폐기물에 속하면 도 9의 습식 블라스팅 챔버에 넣어 물과 규사가 혼합된 블라스트재를 고압으로 분사하여 쉘 표면이 깎여나갈 정도로 블라스팅 세척 제염한 후, 도 20의 방사선량 측정기로 측정하여, 일반폐기물로 분류되면 일반 폐기물 해체 작업장으로 반출하여 해체 용해 처리한다.As shown in FIG. 12, the lower end shell (contaminated area) of the separated pulmonary steam generator is subjected to circumferential cutting on the inner surface of the heat transfer pipe sheet as shown in FIG. 12 and to the right of FIG. 14, 19, and then measured with the radiation dose measuring device of FIG. 20, and it is judged whether it belongs to the radioactive waste or the general waste based on the measured radiation dose value, and if it belongs to the general waste, 9, the blasted material mixed with water and silica sand was sprayed at a high pressure to blast wash and decontaminate the surface of the shell so that the surface of the shell was cleaved, and then measured with a radiation dose meter of FIG. 20, If it is classified as general waste, it is taken out to the general waste disposal workshop and dismantled and dissolved.

도 19의 블라스트 제염 방법으로도 제염이 덜 되는 경우 쉘을 작은 조각으로 세분하여 도 20의 방사선량 측정기로 각각 측정하여 일반 폐기물로 분류된 조각만 부분 반출한다.If the decontamination method is less effective even with the blast decontamination method of FIG. 19, the shell is subdivided into small pieces and measured by the radiation amount measuring device of FIG. 20, and only the pieces classified as general waste are partially taken out.

도 15에서는 새들측 쉘도 상단부와 같은 방법으로 절단 및 측정하여, 예비 새들로 전열관 다발을 받치고, 쉘을 비방사선 작업 구역으로 반출한다. 본 작업까지 완료하면 폐 증기발생기의 80%정도가 방사성 폐기물에서 일반 폐기물로 처리되어 재활용이 가능하다.In Fig. 15, the saddle-side shell is also cut and measured in the same manner as the upper end to support the bundle of heat transfer tubes with the spare saddle, and the shell is taken out to the non-radiation working area. When this work is completed, about 80% of the pulmonary steam generators can be recycled from radioactive waste as general waste.

도 15의 하단부 쉘은 원주방향 컷팅은 상단부 쉘 절단선에 맞춰 원주 절단하고, 도 30의 크레인으로 전열관 다발을 인양하여 예비 새들에 임시 안착시키고, 하단부 쉘을 도 30의 크레인으로 인양하여 도 19의 블라스팅 챔버에 넣어 상단부 쉘 처리 절차와 같이 처리하여 도 15와 같이 일반 구역 해체 작업장으로 반출한다.15, the circumferential cutting is circumferentially cut in accordance with the upper shell cutting line, the bundle of heat transfer tubes is lifted by the crane of Fig. 30, temporarily placed on the preliminary saddle, and the lower end shell is lifted by the crane of Fig. It is put into a blasting chamber and treated like the top shell processing procedure to be taken out to a general zone demolition workshop as shown in FIG.

상기와 같이 발명 기술을 통하여 폐 증기발생기 본체중 약 80% 이상이 방사성 폐기물에서 일반폐기물로 전환되었고, 약 20% 정도가 방사성 폐기물로 1차 분류되었다.As described above, about 80% or more of the main body of the waste steam generator is converted from radioactive waste to general waste, and about 20% of the waste steam generator is firstly classified into radioactive waste.

지금까지 일반 폐기물로 분리 전환된 폐 증기발생기 부분에 대하여는 재질별로 도 14의 좌측과 같이 절단 분해하여 재활용에 적용하거나, 도 22의 전기로에서 용해한 후, 도 23의 괴(Billet)로 만들어 전량 재활용 처리한다.As for the portion of the pulmonary steam generator which has been separated and converted to general waste, the material is cut and decomposed as shown in the left side of FIG. 14 to be applied to recycling, or dissolved in the electric furnace of FIG. 22, do.

이하, 방사선 작업 구역의 폐 증기발생기 해체 및 분해, 절단 방법에 대하여 기술한다.Hereinafter, the dismantling, disassembling and cutting method of the waste steam generator in the radiation working area will be described.

폐 증기발생기 해체 작업에 투입된 작업자는 방사선 작업종사자로 등록된 자여야 하고 그 기준은 방사선 안전관리 기준 법령에 따른다.The worker who is engaged in the decommissioning of the waste steam generator must be a person registered as a radiation worker and its standard is in accordance with the radiation safety management standard act.

아래 기술은 도 16의 폐 증기발생기 하단부 수실측(오염 구역) 해체 방법을 설명한다.The technique described below explains a method of dismounting the bottom side of the waste steam generator of FIG. 16 on the actual side (contaminated area).

도 15의 폐 증기발생기가 방사선 작업 구역(황색)과 일반 작업 구역으로 완전이 분리되면 도 16과 같이 해체 절단을 실시한다. 먼저 수실과 연결되는 RCS배관 노즐부와 맨웨이(Man-Way) 부분을 절단하고, 하단부 수실을 전열관 튜브 시트면과 일치하는 위치를 원주방향으로 절단하면 도 16과 같은 모양으로 남는다.When the waste steam generator of Fig. 15 is completely separated from the radiation working area (yellow) and the general working area, the dismantling cutting is performed as shown in Fig. First, the RCS piping nozzle portion and the Man-Way portion connected to the water chamber are cut, and when the lower end water chamber is cut in the circumferential direction at the position coinciding with the heat transfer pipe sheet surface, the shape as shown in FIG. 16 is left.

도 16에서는 방사선오염 및 방사화된 폐 증기발생기 전열관 및 하단부 수실을 해체한 도면으로 먼저 폐 증기발생기 하단부 수실과 RCS배관 연결부인 고온관, 저온관 노즐(Nozzle)과 맨웨이(Man-Way) 부분을 절단하고, 수실측은 전열관 지지판 면과 수실측 경계면 우측을 절단한다.FIG. 16 is a view of disassembling the radioactive contaminated and activated radioactive waste heat transfer tube and the bottom side water chamber. First, a high temperature pipe, a low temperature pipe nozzle and a manway And the water seal side is cut to the right side of the heat transfer pipe supporting plate surface and the water seal side interface.

절단 분리된 도 16의 수실, 노즐부, 맨웨이를 크레인으로 인양하여 도 19의 블라스트 챔버로 운반 입고하여 블라스트 제염을 실시하고, 방사선량 측정기로 방사선량을 측정한다. 방사선량이 측정되지 않으면 도 21의 방사선 측정기를 통과하여, 일반 폐기물로 보내지고, 방사선량이 규제치 이상이면, 블라스트 제염을 추가 실시한다. 3회 이상 블라스트 제염을 실시한 분해 부품의 잔류 방사선량 값이 규제치를 초과하는 경우 방사화된 부분의 방사선량으로 간주하고 분해품을 적당한 조각으로 나눈다.The water chamber, nozzle, and manway of FIG. 16 cut and separated are lifted by a crane, transported to the blast chamber of FIG. 19, blast decontaminated, and the radiation dose is measured by a radiation dose meter. If the radiation dose is not measured, the radiation is passed through the radiation measuring apparatus of Fig. 21 to the general waste, and if the radiation dose is not less than the regulated value, blast decontamination is additionally performed. If the residual radiation dose of the decomposed parts subjected to blast decontamination more than 3 times exceeds the limit value, it is regarded as the radiation dose of the radioactive part and the decomposed product is divided into appropriate pieces.

나누어진 조각들을 방사선량 측정기로 측정하여 측정 방사선량 값 기준으로 일반폐기물과 방사성 폐기물로 분류하는 방법으로 조각 나눔에 의한 제염을 반복 실시하여 방사성 폐기물을 줄여나간다.The separated fragments are measured by a radiation dose meter and classified as general wastes and radioactive wastes based on measured radiation dose values, and the decontamination by shredding is repeated to reduce radioactive waste.

최종 나눔 조각들은 도 33의 밀링 컷팅기로 클레딩 부분을 제거한 후, 잔류 방사선량 값을 측정하여, 재분류를 통한 방사성 폐기물을 줄이고, 밀링 컷팅 팁(Tip)을 모아서 방사선량을 측정 분류하여 전기로에 용해처리하고, 잔류 방사선량 값이 초과되는 폐 증기발생기 수실벽의 해체 조각들과 컷팅 팁은 도 22의 전기로에 용해하여 괴로 만든다.The final shredding scales are obtained by removing the clearing portion with the milling cutter of FIG. 33, measuring the residual radiation amount, reducing the radioactive waste through reclassification, collecting the milling cutting tips, measuring and classifying the radiation dose, The dissolution pieces and the cutting tip of the waste steam generator water seal wall having the residual radiation dose value exceeded are dissolved in the electric furnace of Fig.

도 22의 용해공정에서 방사화 부분이 방사성 동위원소가 열화에 의해 소멸되거나 특정한 부분으로 치우쳐 있을 수 있으므로 용해과정을 거친 괴를 방사선량 측정기로 측정하여 폐기물을 분류하고, 컷팅하여 작은 조각으로 나누어 방사선량을 측정하여 재분류한다.In the dissolving step of Fig. 22, since the radioactive isotope may disappear due to deterioration or may be deviated to a specific part, the radioactive isotope may be deviated to a specific part. Therefore, the dissolving mass is measured with a radiation amount measuring device to sort the waste, The amount is reclassified.

최종 방사선 폐기물 축소 재분류가 완료되고 방사선 폐기물량에 따라 용해하여 괴로 만든 후, 방사성 물질 보관 용기에 임시보관 후 잔류한 방사성 동위원소 에너지가 반감기에 의해 자연 제염된 후 더 축소할 것인지, 방사선 폐기용 드럼에 넣어 영구 폐기할 것인지 결정한다.After final scrapping of the final radioactive waste has been completed and dissolved according to the amount of radioactive waste, it is decided whether the radioactive isotope energy remaining after temporary storage in the radioactive substance storage container is natural decontaminated by half- Put it on the drum and decide whether to discard it permanently.

아래 기술은 방사선 작업 구역의 폐 증기발생기(도 15의 우측)에 있어서, 도 17의 전열관 다발, 슈라우드, 전열관 지지판 등을 해체하는 기술을 제공한다. 전열관 해체는 1차 제염이 완료된 상태에서 절단 분리 해체를 실시한다.The following technique provides a technique for disassembling the heat transfer tube bundle, the shroud, the heat transfer tube support plate, and the like in Fig. 17 in the waste steam generator (right side of Fig. 15) in the radiation working area. Disassembly and dismantling of the heat transfer pipe shall be carried out in the state where the primary decontamination is completed.

도 16의 하단부 수실을 절단 분리하면 도 17과 같이 전열관 튜브 시트면(5)이 노출된다.16, the heat transfer pipe sheet surface 5 is exposed as shown in Fig.

도 17의 전열관 튜브 시트면(5)은 방사선 오염이 추정되므로 컷팅 전 컷팅할 전열관 1본을 제외한 나머지(15,999본)는 모두, 도 17a의 차폐 플러그(6)로 튜브 입구 내면을 임시 막음 처리하여 전열관 내면에서 발생되는 방사성 물질이 컷팅 작업 중 나오지 않도록 차폐시킨 후, 내면 튜브 컷팅기(7)로 컷팅한다. 1본 컷팅이 완료되면 다음 전열관의 차폐 플러그(6)를 빼서 컷팅된 전열관를 차폐시킨다. 이 방법으로 반복하여 튜브 컷팅을 실시한다.Since the contamination of the heat transfer tube sheet surface 5 in Fig. 17 is estimated, all the remaining (15,999 patterns) except the heat transfer tube to be cut before cutting are provisionally closed with the shielding plug 6 of Fig. After shielding the radioactive material generated from the inner surface of the heat transfer pipe so as not to come out during the cutting operation, cut it with the inner tube cutter (7). 1 When the cutting is completed, remove the shield plug (6) of the next heat pipe to shield the cut heat pipe. Repeat this procedure to cut the tube.

참고로 그라인더를 사용하여 절단하면 그라인더 휠에서 발생하는 컷팅 가루에 방사성 물질이 포함되어 비산되므로 작업자의 방사선 피폭과 오염 및 확산이 예상되어 그라인더 휠 컷팅은 배제한다.For reference, when cutting with a grinder, the cutting powder generated from the grinder wheel contains radioactive material and is scattered. Therefore, the radiation exposure of the worker, contamination and diffusion are expected, and the grinder wheel cutting is excluded.

도 17에서 전열관(16,000본) 컷팅이 완료되면, 전열관을 싸고있는 슈라우드(Shroud)(8)를 워터젯 컷팅기(9)를 이용하여 슈라우드(8)를 원주 절단하면, 전열관 튜브 시트(10)가 분리된다. 반복하여 도 17b의 새들을 조절하면서 폐 증기발생기 전열관 다발을 해체 분리한다.When cutting the heat transfer pipe (16,000 pieces) in FIG. 17, when the shroud 8 wrapping the heat transfer pipe is circumferentially cut using the water jet cutter 9, the heat transfer pipe sheet 10 is separated do. 17B while the saddle of Fig. 17B is regulated.

전열관 해체 부품들이 도 18과 같은 형태로 모여지면, 각 해체품들을 도 19의 블라스트 챔버에 넣어 블라스트 제염을 실시하고, 제염이 완료된 분해품에 대하여 방사선량 측정을 실시한 후, 잔류 방사선량 유무를 판단하여, 잔류 방사선량이 규제치 이하이면, 도 21의 방사선측정기를 통과시켜, 일반폐기물 처리장으로 반출하여 용해한 후 재활용한다.When the disassembled parts of the heat transfer pipe are collected in the form as shown in FIG. 18, the disassembled products are put into the blast chamber of FIG. 19 to perform blast decontamination, and after the decontaminated decomposition products are subjected to the radiation dose measurement, If the residual radiation dose is less than the regulated value, it is passed through a radiation measuring instrument of FIG. 21, taken out to a general waste treatment plant, dissolved and then recycled.

잔류 방사선 측정값이 규제치 이상으로 검출된 해체품에 대하여는 다시 도 19의 블라스트 챔버에 넣어 블라스트 제염을 실시하고, 잔류 방사선량을 측정한 후, 잔류 방사선량이 규제치 이하이면, 도 21의 방사선측정기를 통과시켜, 일반폐기물 처리장으로 반출하여 용해한 후 재활용한다.19, the blast decontamination is carried out again and the residual radiation amount is measured. If the residual radiation amount is below the regulation value, the disassembled article having the residual radiation measurement value exceeding the regulation value is passed through the radiation measuring instrument of FIG. To the general waste disposal plant, dissolve it, and recycle it.

블라스트 제염으로 제염이 되지 않는 분해품은 더 작은 조각으로 세분하여 도 19에서의 블라스트 제염을 실시하고, 조각별로 잔류 방사선량을 측정한 후, 잔류 방사선량이 규제치 이하이면, 도 21의 방사선측정기를 통과시켜, 일반폐기물 처리장으로 반출하여 용해한 후 재활용한다.19, the blast decontamination in Fig. 19 is performed, and the residual radiation amount is measured for each piece. If the residual radiation amount is less than the regulated value, the decomposed product which is not decontaminated by blast decontamination is passed through the radiation measuring instrument of Fig. 21 , They are taken out to the general waste disposal plant and dissolved and then recycled.

더 이상 조각 제염이 되지 않는 해체 부품은 방사선 오염보다는 방사화된 가능성이 높다고 판단하고, 도 22의 전기로에서 용해 처리한 다음, 괴(Billet)로 만들어 잔류 방사선량을 측정한 후, 잔류 방사선량이 규제치 이하이면, 도 21의 방사선측정기를 통과시켜, 일반폐기물 처리장으로 반출하여 용해한 후 재활용한다.The disassembled parts, which are no longer decontaminated, are considered to be more radioactive than the radiation contamination. After dissolving in the electric furnace of FIG. 22, they are made into billets and the residual radiation dose is measured. Or less, it is passed through a radiation measuring device of FIG. 21, taken out to a general waste treatment plant, dissolved and then recycled.

도 23의 괴(Billet)은 도 22의 전기로에서 용해될 때 방사화된 방사성 동위원소가 열화되어 방사선 에너지가 소멸되거나, 특정부위에 편중되어 있을 수 있으므로 작은 조각으로 절단한 후 잔류 방사선량이 없을 경우, 도 21의 방사선측정기를 통과시켜, 일반폐기물 처리장으로 반출하여 용해한 후 재활용한다.The billet of FIG. 23 may be decomposed into radioactive isotopes when the radioactive isotope is dissolved when the solution is dissolved in the electric path of FIG. , Passes through a radiation measuring instrument of Fig. 21, is taken out to a general waste disposal plant, is dissolved, and then recycled.

폐 증기발생기 해체 및 분해를 본 기술을 통하여 반복적으로 줄여나가면 방사선 폐기물은 최소화하고, 일반 폐기물은 최대화되어 원자력 산업의 안전성과 경제적 가치가 향상될 것으로 기대된다.If the waste steam generator dismantling and decomposition is repeatedly reduced through this technology, it is expected that the radiation waste will be minimized and the general waste will be maximized and the safety and economic value of nuclear industry will be improved.

본 발명 기술은 원자력 발전소의 발전설비중 노후화되거나, 중대한 결함 발생으로 교체되는 설비(배관재, 밸브, 펌프, 기타 금속재)들도 위 방법으로 폐기와 재활용 처리할 수 있다.The technology of the present invention can dispose and recycle facilities (piping material, valves, pumps, and other metal materials) of the nuclear power generation facilities that are aged or replaced due to serious defects.

1. 폐 증기발생기 본체
2. 새들(Saddle)
3. 차폐벽
4. 차폐막
5. 전열관 튜브 시트면
6. 차폐 플러그
7. 튜브 컷팅기
8. 슈라우드(Shroud)
9. 워터젯 컷팅기
10. 튜브 시트(Tube Sheet)1. The main body of the waste steam generator
2. Saddle
3. Shielding wall
4. Shield
5. Heat pipe tube sheet side
6. Shielding plug
7. Tube cutter
8. Shroud
9. Waterjet cutter
10. Tube Sheet

Claims

폐 증기발생기 해체 작업장을 방사선 작업 구역과 비방사선 작업 구역으로 구분하여 폐 증기발생기의 해체 작업을 실시하는 폐 증기발생기의 해체 방법에 있어서,
교체된 폐 증기발생기를 좌우 이동 및 회전 이동이 가능한 새들(Saddle) 위에 배치하고, 폐 증기발생기 해체 작업장으로 이동하는 단계와,
폐 증기발생기 해체 작업장 내의 방사선 작업 구역의 차폐벽을 열고, 폐 증기발생기의 방사선 오염 구역을 방사선 작업 구역에 위치시키고, 폐 증기발생기의 방사선 비오염 구역을 비방사선 작업 구역에 위치시키는 단계와,
폐 증기발생기의 회전이 가능하도록 차폐벽을 닫아 고정시키고, 방사선 작업 구역의 방사성 물질이 유출되지 않도록 밀봉시키는 단계와,
플라즈마 자동 절단기를 컷팅 위치에 세팅하고 구동 새들 모터를 기동하면서 절단 위치를 확인하고, 또한 방사선 작업 구역 내에서 방사선 차폐막을 작업자 부근에 설치하고 방사선량을 측정하여 작업 가능 여부를 확인하는 단계와,
방사선 작업 구역 내에서 폐 증기발생기를 플라즈마 절단기로 1차 절단하고, 차폐벽을 열고 폐 증기발생기의 방사선 오염 구역과 방사선 비오염 구역를 분리한 다음, 차폐벽을 닫고 밀봉 처리한 후, 방사선 비오염 구역 부분은 비방사선 작업 구역으로, 방사선 오염 구역 부분은 방사선 작업 구역으로 분리 이동하는 단계와,
방사선 측정기를 이용하여 방사선 비오염 구역 부분의 방사선량을 측정하고, 측정값이 규제치 이상이면 해당 부분을 방사선 작업 구역으로 이동하여 단계별로 절단하고 방사선량 재측정을 반복하는 단계와,
비방사선 작업 구역의 방사선 비오염 구역 부분은 재질별로 분류하여 절단작업을 실시하고, 방사선 작업 구역의 방사선 오염 구역 부분은 길이 방향으로 등분하고 방사선량을 측정하여, 방사선량이 규제치 이하이면 비방사선 작업 구역으로 이동하여 절단작업을 실시하고, 방사선량이 규제치 이상이면 제염 처리한 후 재측정하여 규제치 이하이면 비방사선 작업 구역으로 반출하여 절단작업을 실시하는 단계와,
상기 비방사선 작업 구역에서 절단된 부분은 재료의 재질별로 분류하고 전기로에 용해시켜 괴(Billet)로 만들어 재활용이 가능하도록 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐 증기발생기의 해체 방법.A method for dismantling a waste steam generator for dismantling a waste steam generator by dividing a waste steam generator disposal site into a radiation working area and a non-radiation working area,
Disposing a replaced pulmonary steam generator on a saddle capable of moving left and right and rotating and moving to a pulmonary steam generator disassembly workshop,
Opening the shielding wall of the radiation working area in the waste steam generator dismantling workplace, placing the radiation contaminated area of the waste steam generator in the radiation working area, positioning the radiation non-contaminated area of the waste steam generator in the non-
Closing the shielding wall so as to enable rotation of the waste steam generator and sealing the radioactive material in the radiation working space so as not to be leaked out,
Setting a plasma automatic cutter to a cutting position, confirming a cutting position while activating a driving saddle motor, installing a radiation shielding film in a radiation working area in the vicinity of a worker, measuring a radiation dose,
In the radiation working area, the pulmonary steam generator is first cut with a plasma cutter, the shielding wall is opened, the radiation contaminated area of the pulmonary steam generator is separated from the non-irradiated area, the shield wall is closed and sealed, Separating the portion of the radiation contaminated region into a radiation working region,
Measuring a radiation dose in a non-contaminated area of the radiation using a radiation measuring device, and if the measured value is not less than a predetermined value, moving the relevant area to a radiation working area,
The non-contaminated area of the non-radiation work area is divided into materials and cut, the radiation contaminated area of the radiation work area is equally divided in the longitudinal direction and the radiation dose is measured. If the radiation dose is below the regulated value, Performing a cutting operation, performing decontamination treatment if the radiation dose is not less than a regulated value, and re-measuring the radiation dose,
Wherein the parts cut in the non-radiation working area are classified according to the material of the material and dissolved in an electric furnace so as to be made into billets so as to be recyclable.

제 1항에 있어서,
상기 절단작업을 실시하는 단계에 있어서, 상기 절단된 부분의 방사선량이 규제치 이상이면 블라스트 챔버로 운반하여 블라스트 제염 처리와 방사선량 재측정을 추가 실시하고, 3회 이상 블라스트 제염을 실시한 후에도 잔류 방사선량이 규제치를 초과하는 경우에는 분해품을 일정한 조각으로 나누고, 나누어진 조각들의 방사선량 값을 기준으로 각각의 폐기물 분류와 제염 처리를 반복 실시하여 방사성 폐기물을 줄이도록 하는 것을 특징으로 하는 폐 증기발생기의 해체 방법.The method according to claim 1,
The blast decontamination treatment and the measurement of the radiation dose are further carried out in the step of carrying out the cutting operation when the radiation dose of the cut portion is not less than the regulation value and the blast decontamination treatment and the measurement of the radiation dose are further carried out, , The decomposed product is divided into a predetermined piece and the respective waste sorting and decontamination treatments are repeatedly performed based on the radiation amount value of the divided pieces to reduce the radioactive waste. .

제 2항에 있어서,
제염 처리를 반복 실시한 경우에도 더 이상 제염이 되지 않는 해체품에 대해서는 방사화된 가능성이 높다고 판단하고, 전기로에서 용해 처리한 다음, 괴로 만들어 잔류 방사선량을 측정한 후, 잔류 방사선량이 규제치 이하이면 일반폐기물 처리장으로 반출하여 용해한 후 재활용하도록 하고, 잔류 방사선량이 규제치 이상이면 방사선 폐기용 드럼에 넣어 영구 폐기할 것인지 결정하는 것을 특징으로 하는 폐 증기발생기의 해체 방법.3. The method of claim 2,
When the decontamination treatment is repeatedly performed, it is determined that the disassembled product is no longer decontaminated. If it is determined that the possibility of radioactivation is high, the residual radiation dose is measured by dissolving in an electric furnace, The waste water is discharged to the waste treatment plant for dissolution and recycled, and if the residual radiation amount is not less than the regulated value, it is determined whether to be disposed in the radiation discard drum for permanent disposal.

제 1항에 있어서,
상기 제염 처리는, 습식 블라스팅 챔버에서 물과 규사가 혼합된 블라스트재를 고압으로 분사하여 블라스팅 세척 제염하는 것을 특징으로 하는 폐 증기발생기의 해체 방법.The method according to claim 1,
Wherein the decontamination treatment is performed by spraying a blast material mixed with water and silica sand at a high pressure in a wet blasting chamber to perform blast cleaning and decontamination.

제 1항에 있어서,
상기 절단작업을 실시하는 단계에 있어서, 전열관 튜브 입구 내면을 차폐 플러그로 임시 막음 처리하여 전열관 내면에서 발생되는 방사성 물질이 나오지 않도록 차폐시킨 후 튜브 컷팅기로 컷팅하는 것을 특징으로 하는 폐 증기발생기의 해체 방법.The method according to claim 1,
Wherein the inner surface of the tube inlet of the heat transfer pipe is temporarily blocked with a shielding plug to shield the inner surface of the heat transfer tube tube so that radioactive material generated from the inner surface of the heat transfer tube does not come out and then cut with a tube cutter .