KR102300638B1 - Apparatus for decommissioning pressure heavy water reactor facilities - Google Patents
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Abstract
Description
본 기재는 중수로 시설 해체 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a device for dismantling a heavy water reactor facility.
일반적으로, 원자력 발전에 이용되는 원자력 시설 중 중수로 시설은 칼란드리아(calandria) 및 칼란드리아를 내부에 수납하는 칼란드리아 볼트(calandria vault)를 포함한다.In general, a heavy water reactor among nuclear facilities used for nuclear power generation includes a calandria and a calandria vault for accommodating the calandria therein.
중수로 시설의 해체 시, 칼란드리아 내부에서 수평 방향으로 연장된 고방사화 구조물인 칼란드리아관 및 칼란드리아관 내부에 위치하는 압력관을 칼란드리아로부터 인출하여 해체할 필요가 있다.When dismantling the heavy water reactor facility, it is necessary to withdraw from the calandria and dismantle the calandria tube, which is a high-radiation structure extending horizontally from the inside of the calandria, and the pressure tube located inside the calandria tube.
일 실시예는, 칼란드리아 내부에 위치하는 칼란드리아관 및 압력관을 칼란드리아 외부로 인출하여 해체하는 중수로 시설 해체 장치를 제공하고자 한다.One embodiment is to provide a heavy water facility dismantling device for dismantling by withdrawing the calandria pipe and the pressure pipe located inside the calandria to the outside of the calandria.
일 측면은 칼란드리아 볼트(calandria vault)에 지지된 칼란드리아(calandria) 내부에서 수평 방향으로 연장된 칼란드리아관 및 상기 칼란드리아관의 내부에 위치하는 압력관을 포함하는 이중관을 상기 칼란드리아로부터 상기 수평 방향으로 인출하는 인출 유닛, 상기 칼란드리아와 상기 수평 방향으로 이웃하여 배치되며, 상기 인출 유닛에 의해 상기 칼란드리아로부터 인출된 상기 이중관을 가열하는 가열 유닛, 상기 가열 유닛과 상기 수평 방향으로 이웃하여 배치되며, 가열된 상기 이중관을 압착하고 칩(chip) 형태의 절단물로 절단하는 압착 절단 유닛, 및 상기 압착 절단 유닛의 하측에 위치하며, 상기 압착 절단 유닛으로부터 낙하된 상기 절단물을 포장하는 포장 유닛을 포함하는 중수로 시설 해체 장치를 제공한다.One side is a double tube including a calandria tube extending in the horizontal direction from the inside of the calandria supported on the calandria vault and a pressure tube located inside the calandria tube, from the calandria to the horizontal a withdrawal unit drawing out in the direction, disposed adjacent to the calandria in the horizontal direction, and heating the double tube drawn out from the calandria by the drawing unit, a heating unit disposed adjacent to the heating unit in the horizontal direction A compression cutting unit that compresses the heated double tube and cuts into a chip-shaped cut, and a packaging unit located below the compression cutting unit and packaging the cut product dropped from the compression cutting unit It provides a heavy water reactor facility dismantling device comprising a.
상기 인출 유닛은, 상기 이중관의 일단을 지지하여 상기 이중관을 상기 수평 방향으로 가압하는 가압부, 및 상기 이중관의 타단을 지지하여 상기 이중관을 상기 수평 방향으로 인출하는 인출부를 포함할 수 있다.The withdrawal unit may include a pressurizing part supporting one end of the double pipe to press the double pipe in the horizontal direction, and a drawing part supporting the other end of the double pipe to withdraw the double pipe in the horizontal direction.
상기 가열 유닛은, 상기 이중관이 통과되는 부압(negative pressure)을 유지하는 내부 공간을 포함하는 챔버, 상기 챔버의 상기 내부 공간에 위치하며 상기 이중관을 가열하는 가열부, 상기 챔버의 상기 내부 공간으로 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부 및 상기 챔버의 상기 내부 공간을 배기하는 배기부를 포함할 수 있다.The heating unit includes a chamber including an inner space for maintaining a negative pressure through which the double tube passes, a heating unit positioned in the inner space of the chamber and heating the double tube, and is inert to the inner space of the chamber. It may include a gas supply unit for supplying a gas and an exhaust unit for exhausting the internal space of the chamber.
상기 압착 절단 유닛은, 상기 수평 방향으로 배치되어 상기 이중관을 압착하는 복수의 프레스 로드들, 및 상기 복수의 프레스 로드들 사이에 배치되어 상기 이중관을 칩 형태의 상기 절단물로 세절하는 복수의 세절부들을 포함할 수 있다.The compression cutting unit includes a plurality of press rods disposed in the horizontal direction to compress the double pipe, and a plurality of three press rods disposed between the plurality of press rods to cut the double pipe into the cut product in the form of chips It may contain cuts.
상기 포장 유닛은 상기 포장 유닛 내부에 포장된 상기 절단물을 압축할 수 있다.The packaging unit may compress the cut product packaged inside the packaging unit.
일 실시예에 따르면, 칼란드리아 내부에 위치하는 칼란드리아관 및 압력관을 칼란드리아 외부로 인출하여 해체하는 중수로 시설 해체 장치가 제공된다.According to one embodiment, there is provided a heavy water facility dismantling apparatus for dismantling by withdrawing the calandria pipe and the pressure pipe located inside the calandria to the outside of the calandria.
도 1은 중수로 시설을 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 중수로 시설 해체 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 중수로 시설 해체 장치의 압착 절단 유닛의 일례를 나타낸 이미지이다.1 is a view showing a heavy water reactor facility.
2 is a view showing an apparatus for dismantling a heavy water reactor facility according to an embodiment.
3 is an image showing an example of the compression cutting unit of the heavy water facility dismantling apparatus according to an embodiment.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 일 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail so that one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement it. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to one embodiment described herein.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 일 실시예에 따른 중수로 시설 해체 장치를 설명한다.Hereinafter, a heavy water facility dismantling apparatus according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .
이하에서는, 중수로 시설로서 칼란드리아(calandria)를 포함하는 캔두형(CANDU)형 중수로 시설을 일례로 설명하나, 중수로 시설은 이에 한정되지는 않는다.Hereinafter, a CANDU-type heavy water reactor facility including calandria as a heavy water reactor facility will be described as an example, but the heavy water reactor facility is not limited thereto.
도 1은 중수로 시설을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a heavy water reactor facility.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 중수로 시설 해체 장치가 이용되는 중수로 시설은 칼란드리아(calandraia)(10), 칼란드리아(10)를 내부에 수납하여 지지하는 칼란드리아 볼트(calandria vault)(20), 칼란드리아(10) 내부에서 수평 방향으로 연장된 칼란드리아관(calandria tube) 및 칼란드리아관의 내부에 위치하는 압력관(pressure tube)을 포함하는 연료 채널 조립체(fuel channel assemblies)인 이중관(30), 칼란드리아(10) 양 단부에 위치하는 칼란드리아 엔드 쉴드(calandria end shield)(40), 칼란드리아(10) 상부에 위치하는 셧오프 및 컨트롤 로드(shut off and control rod)(50), 칼란드리아(10) 측부에 위치하는 포이즌 인젝션(poison injection)(60), 칼란드리아(10) 내부와 연결된 피더 파이프(feeder pipe)(70)를 포함한다.Referring to Figure 1, the heavy water facility in which the heavy water facility dismantling apparatus according to an embodiment is used is calandria (calandraia) (10), calandria vault (calandria vault) for accommodating and supporting the calandria (10) ( 20), a fuel channel assembly comprising a calandria tube extending in the horizontal direction inside the
중수로 시설 해체 시 셧오프 및 컨트롤 로드(50), 포이즌 인젝션(60), 피더 파이프(70), 칼란드리아 엔드 쉴드(40)에 위치하는 관들을 칼란드리아(10)로부터 순차적으로 분리 및 해체할 수 있다. 그리고, 칼란드리아(10) 내부에 위치하는 칼란드리아관 및 압력관을 포함하는 연료 채널 조립체인 이중관(30)을 칼란드리아 볼트(20)에 지지된 칼란드리아(10)로부터 인출 및 해체할 수 있다. 그리고, 칼란드리아 볼트(20)의 상부를 오픈(open)하고 칼란드리아 볼트(20)의 상부를 통해 칼란드리아(10)를 칼란드리아 볼트(20)로부터 분리 및 해체하고, 칼란드리아 엔드 쉴드(40)를 칼란드리아 볼트(20)로부터 분리 및 해체한다. 그리고, 칼란드리아 볼트(20)를 해체할 수 있다. 한편, 칼란드리아 볼트(20)의 상부를 오픈하고 칼란드리아 볼트(20)의 내부에 물을 채운 후, 칼란드리아 볼트(20)의 상부를 통해 칼란드리아(10)를 칼란드리아 볼트(20)로부터 분리 및 해체하고 칼란드리아 볼트(20) 내부를 배수할 수 있다.When dismantling the heavy water facility, the pipes located in the shutoff and
일 실시예에 따른 중수로 시설 해체 장치는 칼란드리아 볼트(20)에 지지된 칼란드리아(10)의 내부에서 수평 방향으로 연장된 칼란드리아관 및 칼란드리아관 내부에 위치하는 압력관을 포함하는 연료 채널 조립체인 이중관(30)을 칼란드리아(10)로부터 인출 및 해체한다.Heavy water reactor facility dismantling apparatus according to an embodiment is a fuel channel assembly including a calandria pipe extending in the horizontal direction from the inside of the
도 2는 일 실시예에 따른 중수로 시설 해체 장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing an apparatus for dismantling a heavy water reactor facility according to an embodiment.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 중수로 시설 해체 장치(1000)는 칼란드리아 볼트에 지지된 칼란드리아(10)의 내부에서 수평 방향으로 연장된 칼란드리아관(31) 및 칼란드리아관(31) 내부에 위치하는 압력관(32)을 서로 분리하지 않고 칼란드리아관(31) 및 압력관(32)을 포함하는 이중관(30)을 칼란드리아(10)로부터 수평 방향으로 인출 및 해체한다.2, the heavy water reactor
중수로 시설 해체 장치(1000)는 인출 유닛(100), 가열 유닛(200), 압착 절단 유닛(300), 포장 유닛(400)을 포함한다.The heavy water reactor dismantling
인출 유닛(100)은 칼란드리아 볼트(calandria vault)에 지지된 칼란드리아(10) 내부에서 수평 방향으로 연장된 칼란드리아관(31) 및 칼란드리아관(31)의 내부에 위치하는 압력관(32)을 포함하는 이중관(30)을 칼란드리아(10)로부터 수평 방향으로 인출한다.The
인출 유닛(100)은 가압부(110) 및 인출부(120)를 포함한다.The withdrawing
가압부(110)는 이중관(30) 중 칼란드리아관(31) 또는 압력관(32)의 일단의 외경을 지지하며, 이중관(30)을 수평 방향으로 가압한다. 가압부(110)는 칼란드리아(10)의 외부로부터 칼란드리아(10)의 내부를 통해 이중관(30)을 수평 방향으로 가압한다. 가압부(110)는 칼란드리아(10)로부터 가열 유닛(200)을 통과하여 이중관(30)을 칼란드리아(10)로부터 가열 유닛(200)을 지나 압착 절단 유닛(300)으로 가압할 수 있다. 가압부(110)의 단부는 원뿔 형태를 가지나, 이에 한정되지 않고 이중관(30)을 지지하여 가압할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있다.The
인출부(120)는 이중관(30) 중 칼란드리아관(31) 또는 압력관(32)의 타단의 내부에 삽입되어 이중관(30)을 지지하며, 이중관(30)을 수평 방향으로 인출한다. 인출부(120)는 칼란드리아(10)로부터 가열 유닛(200)을 지나 압착 절단 유닛(300)을 통과하여 이중관(30)을 칼란드리아(10)로부터 가열 유닛(200)을 지나 압착 절단 유닛(300)으로 인출할 수 있다. 인출부(120)의 단부는 원뿔 형태를 가지나, 이에 한정되지 않고 이중관(30)을 지지하여 인출할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있다.The draw-out
가열 유닛(200)은 칼란드리아(10)와 수평 방향으로 이웃하여 배치된다. 가열 유닛(200)은 인출 유닛(100)에 의해 칼란드리아(10)부터 인출된 칼란드리아관(31) 및 압력관(32)을 포함하는 이중관(30)을 급속 가열한다.The
가열 유닛(200)은 챔버(210), 가열부(220), 가스 공급부(230), 배기부(240)를 포함한다.The
챔버(210)는 이중관(30)이 통과되는 내부 공간(IS)을 포함한다. 챔버(210)의 내부 공간(IS)은 부압(negative pressure)을 유지하여 방사선이 챔버(210) 외부로 누출되는 것을 방지한다. 챔버(210)는 내부 공간(IS)의 부압을 유지하는 공지된 다양한 부압 구조, 내부 공간(IS)의 방사선을 차폐하는 공지된 다양한 방사선 차폐 구조를 가질 수 있다. 챔버(210)는 내부 공간(IS)의 온도를 측정하는 온도계 및 내부 공간(IS)을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
가열부(220)는 챔버(210)의 내부 공간(IS)에 위치하며, 챔버(210)의 내부 공간(IS)을 통과하는 이중관(30)을 급속 가열한다. 가열부(220)는 인덕션 코일 형태로 이중관(30)의 외경을 둘러쌀 수 있으나, 이에 한정되지 않고 이중관(30)을 가열할 수 있는 공지된 다양한 형태를 가질 수 있다.The
가스 공급부(230)는 챔버(210)의 전단에 위치하며, 챔버(210)의 내부 공간(IS)으로 질소 가스 등의 불활성 가스를 공급한다.The
배기부(240)는 챔버(210)의 후단에 위치하며, 챔버(210)의 내부 공간(IS)을 배기한다.The
압착 절단 유닛(300)은 가열 유닛(200)과 수평 방향으로 이웃하여 배치된다. 압착 절단 유닛(300)은 가열 유닛(200)을 통과하여 가열된 칼란드리아관(31) 및 압력관(32)을 포함하는 이중관(30)을 압착하고 칩(chip) 형태의 절단물(CP)로 절단한다. 압착 절단 유닛(300)에서 이중관(30)으로부터 절단된 칩 형태의 절단물(CP)은 압착 절단 유닛(300) 하부에 위치하는 포장 유닛(400)으로 낙하된다.The
도 3은 일 실시예에 따른 중수로 시설 해체 장치의 압착 절단 유닛의 일례를 나타낸 이미지이다.Figure 3 is an image showing an example of the compression cutting unit of the heavy water facility dismantling apparatus according to an embodiment.
도 3의 (A), (B), (C)를 참조하면, 압착 절단 유닛(300)은 복수의 프레스 로드(310)들 및 복수의 세절부(320)들을 포함한다.Referring to (A), (B), (C) of Figure 3, the
도 3의 (A), (B)를 참조하면, 복수의 프레스 로드(310)들은 수평 방향으로 배치되어 이중관(30)을 압착한다. 프레스 로드(310)들은 유압 프레스일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Referring to (A) and (B) of Figure 3, a plurality of
도 3의 (C)를 참조하면, 복수의 세절부(320)들은 복수의 프레스 로드(310)들 사이에 배치되어 압착된 이중관(30)을 칩 형태의 절단물로 세절한다. 복수의 세절부(320)들은 압착된 이중관(30)을 전단 절단(shear cut)할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 절단을 이용해 압착된 이중관(30)을 칩 형태의 절단물로 세절할 수 있다.Referring to FIG. 3C , a plurality of cut-out
한편, 압착 절단 유닛(300)은 가열된 이중관(30)을 압착 및 세절할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있다.On the other hand, the
다시, 도 2를 참조하면, 포장 유닛(400)은 압착 절단 유닛(300)의 하측에 위치한다. 포장 유닛(400)은 압착 절단 유닛(300)으로부터 낙하된 절단물(CP)을 포장 용기에 포장한다. 포장 유닛(400)은 포장 유닛(400) 내부의 포장 용기에 포장된 절단물(CP)을 압축할 수 있다. 일례로, 포장 유닛(400)은 절단물(CP)의 부피가 포장 용기의 약 25% 채움률에서 압축하고, 약 50% 채움률에서 압축하고, 약 75% 채움률에서 압축하고, 약 100% 채움률에서 압축하여 포장 유닛(400)에 포함된 포장 용기의 절단물(CP) 채움률을 최종 85% 이상으로 유지할 수 있다.Again, referring to FIG. 2 , the
이와 같이, 일 실시예에 따른 중수로 시설 해체 장치(1000)는, 칼란드리아(10)로부터 칼란드리아관(31) 및 압력관(32)을 서로 분리하여 인출하지 않고, 인출 유닛(100)을 이용해 칼란드리아관(31) 및 압력관(32)을 포함하는 이중관(30)을 칼란드리아(10)로부터 동시에 인출하고, 가열 유닛(200)을 이용해 이중관(30)을 급속 가열하고, 압착 절단 유닛(300)을 이용해 가열된 이중관(30)을 칩 형태의 절단물(CP)로 압착 및 세절하고, 포장 유닛(400)을 이용해 포장 용기에 포장된 절단물(CP)을 압축함으로써, 칼란드리아(10)로부터 칼란드리아관(31) 및 압력관(32)을 분리 및 해체하는 공정을 단순화하고, 해체 시간을 절감하는 동시에, 방사성폐기물 감용 효과를 증가시킨다.In this way, the heavy water
즉, 칼란드리아(10) 내부에 위치하는 칼란드리아관(31) 및 압력관(32)을 칼란드리아(10) 외부로 인출하여 해체하는 공정의 경제성을 향상시키는 중수로 시설 해체 장치(1000)가 제공된다.That is, the heavy water
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improved forms of the present invention are also provided by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims. is within the scope of the right.
칼란드리아 볼트(20), 칼란드리아(10), 칼란드리아관(31), 압력관(32), 이중관(30), 인출 유닛(100), 가열 유닛(200), 압착 절단 유닛(300), 포장 유닛(400)Calandria bolt (20), calandria (10), calandria tube (31), pressure tube (32), double tube (30), withdrawal unit (100), heating unit (200), compression cutting unit (300), packaging unit (400)
Claims (5)
상기 칼란드리아와 상기 수평 방향으로 이웃하여 배치되며, 상기 인출 유닛에 의해 상기 칼란드리아로부터 인출된 상기 이중관을 가열하는 가열 유닛;
상기 가열 유닛과 상기 수평 방향으로 이웃하여 배치되며, 가열된 상기 이중관을 압착하고 칩(chip) 형태의 절단물로 절단하는 압착 절단 유닛; 및
상기 압착 절단 유닛의 하측에 위치하며, 상기 압착 절단 유닛으로부터 낙하된 상기 절단물을 포장하는 포장 유닛
을 포함하는 중수로 시설 해체 장치.A double tube including a calandria tube extending in a horizontal direction from the inside of a calandria supported by a calandria vault and a pressure tube located inside the calandria tube is drawn out from the calandria in the horizontal direction a withdrawal unit;
a heating unit disposed adjacent to the calandria in the horizontal direction and heating the double tube drawn out from the calandria by the withdrawal unit;
a compression cutting unit disposed adjacent to the heating unit in the horizontal direction, compressing the heated double tube and cutting it into a chip-shaped cut product; and
A packaging unit located at the lower side of the compression cutting unit and packaging the cut material dropped from the compression cutting unit
A heavy water reactor facility dismantling device comprising a.
상기 인출 유닛은,
상기 이중관의 일단을 지지하여 상기 이중관을 상기 수평 방향으로 가압하는 가압부; 및
상기 이중관의 타단을 지지하여 상기 이중관을 상기 수평 방향으로 인출하는 인출부
를 포함하는 중수로 시설 해체 장치.In claim 1,
The withdrawal unit is
a pressing unit supporting one end of the double pipe to press the double pipe in the horizontal direction; and
A draw-out part for drawing out the double pipe in the horizontal direction by supporting the other end of the double pipe
A heavy water reactor facility dismantling device comprising a.
상기 가열 유닛은,
상기 이중관이 통과되는 부압(negative pressure)을 유지하는 내부 공간을 포함하는 챔버;
상기 챔버의 상기 내부 공간에 위치하며, 상기 이중관을 가열하는 가열부;
상기 챔버의 상기 내부 공간으로 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부; 및
상기 챔버의 상기 내부 공간을 배기하는 배기부
를 포함하는 중수로 시설 해체 장치.In claim 1,
The heating unit is
a chamber including an inner space for maintaining a negative pressure through which the double tube passes;
a heating unit located in the inner space of the chamber and heating the double tube;
a gas supply unit supplying an inert gas to the inner space of the chamber; and
an exhaust for exhausting the inner space of the chamber
A heavy water reactor facility dismantling device comprising a.
상기 압착 절단 유닛은,
상기 수평 방향으로 배치되어 상기 이중관을 압착하는 복수의 프레스 로드들; 및
상기 복수의 프레스 로드들 사이에 배치되어 상기 이중관을 칩 형태의 상기 절단물로 세절하는 복수의 세절부들
을 포함하는 중수로 시설 해체 장치.In claim 1,
The compression cutting unit,
a plurality of press rods disposed in the horizontal direction to compress the double tube; and
A plurality of cut-out portions disposed between the plurality of press rods to cut the double tube into the cut product in the form of chips
A heavy water reactor facility dismantling device comprising a.
상기 포장 유닛은 상기 포장 유닛 내부에 포장된 상기 절단물을 압축하는 중수로 시설 해체 장치.In claim 1,
The packaging unit is a heavy water facility dismantling device for compressing the cut product packaged inside the packaging unit.
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