• 제목/요약/키워드: 배관계통

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증발기의 최적운전

  • 박종길
    • 원자력산업
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    • 제7권8호통권54호
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    • pp.56-61
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    • 1987
  • 원자력발전소에서 생성되는 폐기물들의 양을 줄이는 것은 주요한 관심사이다. 방사성폐기물의 감용은 여러 방법으로 성취될 수 있는데, 본고에서는 액체폐기물 처리계통의 증발기를 효율적으로 운전하여 폐기물의 양을 감소시키는데 초점을 맞추었다. 이를 위해, 온도와 pH를 변화시키면서 농도가 다른 붕산수들의 침전상태가 조사되었는데, 배관의 보온을 고려하지 않았을 때는 붕산농도 $17wt.\%$까지, 고려했을 때는 $25wt.\%$까지 농축할 수 있음이 밝혀졌다. 또한, 붕산농도의 증가에 따른 시멘트고화체의 압축강도변화를 조사하였고 증발기 농축운전으로 얻어질 경제적 이들을 평가하였다.

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수치해석을 이용한 화학제주입탱크의 주입시간 특성분석

  • 박병호;김은기;김유환;고용상;장근선
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.55-60
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    • 1996
  • 원자력발전소 운전시 원자로냉각재는 부식 방지를 위해 적절한 화학물질을 함유하고 있어야한다. 이러한 원자로냉각재의 수질화학 조절은 유량조절 기능과 화학제주입 기능을 가진 화학 및 체적제어계통의 화학제주입탱크 및 체적제어탱크에 의하여 이루어진다. 본 연구에서는 영광5,6호기에서 화학제주입계통의 연결위치를 충전펌프 후단에서 전단으로 변경하고, 원자로보충수펌프에 의하여 화학제주입을 수행할 경우 요구되는 주입운전시간 특성에 대해 수치해석을 이용하여 분석하였다. 분석은 설계요건에서 요구되는 화학제주입탱크의 용량 및 주입유량을 고정하고 탱크의 구조적형상 변경, disk block 설치 및 주입속도를 변경(입구배관 크기 변경)하여 각각의 경우에 대하여 시간변화에 대한 탱크 내에서의 유속분포, 농도분포, 평균농도 등 을 구하였다. 분석결과 발전소의 빠른 화학제주입운전을 위해서는 탱크 내에 혼합효과를 중대 시킬 수 있는 disk block의 설치가 요구됨을 알 수 있었다.

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영광원자력 배관소재의 재료물성치 평가 (1)-정지냉각계통- (Evaluation of Material Properties for Yonggwang Nuclear Piping System(I)-Shutdown Cooling System-)

  • 석창성;최용식;장윤석;김종욱
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.1106-1116
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    • 1994
  • Leak Before Break(LBB) design concept is applied to piping systems of newly-built Yonggwang 3, 4 nuclear generating stations as a design alternative to the provision of pipe whip restraints, in recognition of the questionable benefits of providing such restraints. The objective of this paper is to evaluate the material properties (tensile and fracture toughness) of SA312 TP316 stainless steel and their associated welds manufactured for shutdown cooling system of Yonggwang 3, 4 nuclear generating stations. Effect of various parameters such as specimen orientation, test temperature, welding on material properties were examined.

원자로 압력 및 체적제어계통의 다단 오리피스 설계 (Design of Multistage Orifices for PIC System in Nuclear Reactor)

  • 신정철
    • 에너지공학
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    • 제24권2호
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    • pp.17-21
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    • 2015
  • 다공 및 다단오리피스열을 해석할 수 컴퓨터코드를 사용하여 원자력발전소 내 공급 및 배출장치의 수축오리피스를 설계하였다. 원래 단공 오리피스가 설치되었으나 다공 오리피스 설치가 필요하여 설계 변경되었다. 오리피스 사이 거리는 충분한 압력회복거리로 유지되었다. 최소 정압은 공동현상 방지를 위하여 그 온도에 상응하는 증기압 이하로 유지되도록 설계하였다. 오리피스 설치 배관의 직경은 운전시 강성을 유지할 수 있도록 원래 크기보다 증가시켰다.

열분해 및 촉매반응에 의한 Hydrazine의 Ammonia 전환율 연구 (A Study on Ammonia Conversion rate of Thermal Decomposition & Catalytic reaction of Hydrazine)

  • 정현준;이인형;강신영;장세빈
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.452-454
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    • 2012
  • 본 논문에서는 열분해 및 촉매반응의 의한 Hydrazine의 Ammonia 전환율을 연구하였다. 원자력발전소 2차 계통은 물/증기 순환계통으로 기기 및 배관의 부식을 억제하고, 증기발생기(Steam Generator, SG)의 부식생성물 유입을 최소하기 위해 전휘발성처리법(All Volatile Treatment, AVT)을 적용하여 계통수의 pH를 약염기성으로 유지하고 있다. 또한 Hydrazine을 이용하여 계통수의 용존산소제거 및 환원성 분위기를 유지하고 있다. 현재 사용되는 AVT는 대부분 단일 아민(Ammine)으로 계통 전 영역에서 pHt를 약염기성으로 유지하기 어렵다. 따라서 복합 아민을 이용하여 단일 아민의 상호단점을 보완한 수처리법을 적용해야한다. 하지만 복합 아민을 적용할 경우 추가 아민 주입설비, 설치부지, 시설유지보수 및 관리가 요구되므로 기존 주입약품을 이용하여 아민을 공급할 수 있는 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Hydrazine의 열분해 및 촉매반응을 이용한 Ammonia 전환율을 조사하였다.

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고압에서 입자크기 분포 연구 (A Study on Particle Size Distribution at High Pressure)

  • 구희권;박병기;김종영;정은선
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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    • pp.347-349
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    • 2008
  • 발전소 물/증기 순환계통의 주요 기기인 증기발생기/보일러는 금속산화물과 각종 불순물이 축적되면 전열관이 손상되므로, 증기발생기/보일러 내부로 최소의 슬러지가 유입되고, 증기발생기 내부에서 금속산화물 입자가 형성되는 것을 억제하기 위해 수질관리를 하고 있으며, 증기발생기 내부에 존재하는 슬러지를 배출하기 위해 Blowdown 및 Sludge Lancing 등의 물리적 방법을 이용하는 기술이 개발되어 있다. 그러나 이러한 관리에도 불구하고 슬러지 성분인 금속산화물 농도는 운전 조건에 따라 매우 다르며(불순물 잠복 및 방출 현상), 아직까지 잠복현상에 대한 기본적인 메커니즘은 완전히 규명되고 있지 않다. 본 연구에서는 물/증기 순환계통 부식생성물의 물성 평가를 하기 위해 순환계통 기기들과 배관 부식생성물의 대부분인 철분이 부식에 가장 큰 영향을 미치기 때문에, 수화학 조건 및 금속합금 종류에 따라 생성되는 부식생성물을 철분을 중심으로 하여 실험하였고, 또한 부식생성물은 온도에 의해서도 영향을 많이 받기 때문에 다양한 온도에서도 부식생성물 생성 실험을 하였다.

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특정토양오염관리대상시설의 최적 관리방안에 관한 연구 (Optimum Management Plan for Soil Contamination Facilities)

  • 박재수;김기호;김해금;최상일
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.293-300
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    • 2012
  • 본 연구에서는 국내 한 토양관련전문기관에서 실시한 석유류저장시설에 대한 법정누출검사와 자체정밀조사에서 실제 특정토양오염관리대상시설로부터 오염물질이 누출되는 기준으로는 25.7%, 저장탱크의 결함 등으로 부적합 경우를 포함하면 53.6%가 부적합으로 나타나 환경부의 누출검사 통계의 평균 부적합률 3.1%와는 현저한 차이가 있으며, 누출검사를 실시하는 동기와 점검방식 등에 따른 부적합률이 매우 다르게 나타났다. 또한, 제작 당시에 발생된 결함이 남아 누출의 잠재적 요인이 되고 있는 탱크가 약 20%에 이르고 있으며, 시설의 사용년수 경과에 따른 조사에서는 설치 후 10년 이하 시설의 부적합률이 상대적으로 높게 나타났다. 이와 같은 결과들을 토대로 도출한 특정토양오염관리대상시설에 대한 최적의 사후관리방안은 다음과 같다. 본 연구 결과를 토대로 한 법정누출검사의 이상적인 부적합률은 직접법의 경우 53.6%, 간접법의 경우 30.7%로서 현재의 부적합률과는 많은 차이가 있으며 이는 누출이 되더라도 이를 감지하는 확률이 떨어지는 간접법과, 누출이 없더라도 결함 등으로 부적합으로 판정되는 직접법 등 검사방식에서 비롯된 원천적 차이와, 검사자의 부정 또는 부실검사 등 운용상의 문제로부터 야기되는 결과로 판단되며, 이를 개선하기 위해서는 현재 누출의 감지율이 극히 낮은 가압법 등의 검사방식은 전문적인 실험을 통해 실제 누출을 감지할 수 있는 수준의 시험기준을 마련하는 한편, 토양관련전문기관 및 이에 소속된 검사자에 대한 교육과 검사결과에 대한 사후검증을 통해 부실 부정검사가 이루어지지 않도록 해야 한다. 설치경과년수 10년 이하의 시설이 업소단위의 부적합률, 저장탱크 및 배관계통의 시설단위 부적합률에서 공히 상대적으로 높은데 이는 부실 시공 등으로 인한 문제가 초기에 집중적으로 발생하는 결과로 보이며, 이와 같은 문제를 해소하기 위해서는 신규 시설에 대한 관리제도를 개선하는 한편, 특정토양오염관리대상시설을 설치한 후 10년이 경과하였을 때에는 6개월 이내 누출검사를 받도록 한 현재의 토양환경보전법 시행령 제8조제1항제2호의 규정은 설치 후 5년이 경과한 시점으로 변경하는 방안을 고려해야 한다. 시설을 설치한 후 10년 이상 경과하면 업소단위의 부적합률은 년평균 약 1.4%씩, 시설로부터 누출 발생률은 약 0.25% 씩 증가하고 있는데, 누출검사의 주기는 새로이 발생되는 누출로 인한 환경적 피해와 복구비용, 누출검사에 따른 직접적인 경제적 비용, 행정규제에 따른 국가차원의 득실을 고려하여 결정하는 것이 타당하나 누출검사와 정화에 따른 직접적인 비용만을 비교하여 결정하는 것도 하나의 방안이 될 수 있다. 예를들어, 누출검사 비용을 업소당 150만원, 오염된 업소의 토양정화비용을 1억원으로 하면 경제성 관점에서의 바람직한 점검주기는 약 6년이 된다. 그러나, 업소에 설치된 저장탱크와 배관계통의 품질은 거의 동등하여 하나의 탱크나 배관에서 문제가 발생되면 나머지 시설에서도 순차적으로 유사한 문제가 발생되고, 시설이 내구연한에 도래할수록 그 경향이 뚜렷해지므로, 일련의 시설계통에서 누출이 발생된 경우에는 검사주기를 점차 단축하여 적용하는 것을 고려할 필요가 있다. 본 연구에서 검사방식에 따른 점검결과를 보면, 업소단위의 부적합률에서는 58.9%와 22.5%, 저장탱크에 대한 검사에서 23.1%와 1.6%, 주입배관의 경우 4.1%와 0.5%, 주유 배관의 경우 5.5%와 4.1% 등 직접법으로 점검한 경우가 간접법에 비해 현저히 높아, 간접법으로만 점검을 지속하는 경우 그 차이만큼 누출을 방치하는 결과가 초래되는 것으로 나타났다. 이와 같은 문제를 해소하기 위해서는, 일정 주기마다 반드시 직접법으로 점검을 실시토록 하거나 직접법과 간접법을 교차하여 적용토록 개선할 필요가 있다. 비파괴검사에서 부적합 된 저장탱크를 결함의 유형별 분류한 결과 기공 또는 미용접 등 제작하는 과정에서 발생되는 선천적 결함으로 부적합 된 것이 약 20%에 이르고 있는데, 이는 시설의 노후화로 인한 두께미달과 국부부식 등의 후천적 결함에 의한 불합격률 보다 높은 것이다. 이와 같은 선천적 결함은 당해 저장탱크를 제작할 당시의 기술수준과 점검제도 등에서 기인한 것으로 이를 해소하기 위해서는 차기의 누출검사를 반드시 직접법으로 실시하여 원천적 결함을 보수하도록 하고, 현재의 위험물안전관리법에 의한 탱크 성능시험기준을 개정하여 새로이 설치되는 저장탱크는 모두 비파괴시험을 실시하여 제작과정에서 발생된 결함이 제거되도록 하여야 한다. 검사를 실시하게 된 동기를 자체정밀조사와 법정누출검사로 분류하여 평가한 결과, 자체정밀조사에서의 부적합률이 법정누출검사에서의 부적합률에 비해 현저히 높게 나타났는데, 검사결과 부적합 되는 경우 수반되는 2차적인 부담을 회피하려는 심리가 크게 작용하고 있는 것으로 판단된다. 즉, 법정누출검사에서 부적합 되는 경우 행정관서로부터 받게 되는 시설에 대한 보완 및 재검사, 토양정밀조사 및 오염토양 정화 등 일련의 조치를 회피하기 위하여 검사를 취소하거나 즉시 보수를 행하여 재검사를 받도록 함으로서 검사결과가 왜곡되고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 법정누출검사 결과 부적합된 시설에 대한 시정명령을 시설 보완과 재검사로 한정하여 특정토양오염관리대상시설의 소유자가 사실적으로 점검할 수 있도록 하고, 시설로부터 저장물질의 누출에 의한 부지의 오염은 소유주가 상황을 고려하여 자발적으로 사후조치를 하게 하거나 차기토양오염도 검사를 통해 오염여부를 확인하도록 부담을 완화 할 필요가 있다. 특정토양오염관리대상시설은 설치시기가 오래된 것 일수록 높은 부적합률을 나타내고 있다. 철판의 부식속도를 시설의 설치경과년수에 따른 평균최소두께의 추이에서 확인된 $0.1mm\;yr^{-i}$을 적용할 경우, 6 mm의 철판을 사용한 탱크는 위험물안전관리법상 탱크의 최소두께 (3.2 mm)에 이르기까지 이론상 내구연한은 28년으로서, 2012년 기준 내구연한을 초과한 시설이 7.3%에 이르고 있으며, 동시기에 설치된 주유배관 (표준두께 3.7 mm)의 경우 이론상의 잔존두께는 0.9 mm에 불과하다는 결론이다. 이와 같이 한계수명에 다다른 시설이나 이론상 내구연한을 초과한 시설에 대하여는 조속히 국가적 차원의 조사를 통해 그 실태를 파악하고 그 결과에 따라 폐쇄 또는 Upgrade 방안을 강구해야 한다.

특정토양오염관리대상시설의 실태에 관한 고찰 (Present Status of Soil Contamination Facilities)

  • 김기호;박재수;김해금;최상일
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.287-292
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    • 2012
  • 누출검사와 자체정밀조사 결과를 토대로 살펴본 국내의 석유류 시설에 대한 객관적인 현황 및 실태 조사 결과는 다음과 같다. 국내 특정토양오염관리대상시설을 업소단위로 평가한 결과 부적합률은 약 53.6%로 누출검사 평균 부적합률 3.1%에 비해 약 17.3배 높다. 특정토양오염관리대상시설의 점검방식별 부적합률은 직접법은 58.9% 그리고 간접법은 22.5%였다. 직접법에 의해 확인된 용접부 결함과 간접법 점검 시 확인되지 않는 배관계통의 누설을 포함한 부적합률은 최대 58.9%까지 증가한다. 실제 특정토양오염관리대상시설로부터 누출이 확인된 업소는 30.7%였으며, 저장탱크 주유배관 주입배관 등에서 누출이 확인되어 당해 시설로부터 오염물질이 외부로 유출되고 있는 업소는 25.7%였다. 특정토양오염관리대상시설의 소유자가 자발적 점검에 의한 부적합률은 57.3%인 반면, 강제적 부적합율은 17.2%로 자체점검 결과가 국내 특정토양오염관리대상시설의 현황에 가깝다고 판단된다. 특정토양오염관리대상시설을 구성하는 시설별 조사결과 각 시설의 부적합률은 저장탱크의 경우 누출 2.6%, 비누출을 포함한 부적합률은 22.2%였으며, 주입배관 4.1%, 주유배관 5.5%, 통기관 10.3%로 나타났다. 저장탱크의 부적합 사유별 요인은 균열 및 기공 17.9%, 미용접 5.3%로 전체 대상 탱크의 약 20%가 당해 저장탱크 제작 시부터 잠재적 누출요인을 안고 있는 것으로 추정되며, 부식 또는 국부적으로 진행된 공식 등으로 석유류저장탱크의 최소두께 (3.2 mm)에 미달되어 부적합 판정된 6.6%의 탱크가 내구연한을 초과하거나 도래하고 있는 것으로 판단된다.

APR1400 종합진동평가를 위한 배관시스템의 유동유발진동 간이평가 (Screening Method for Flow-induced Vibration of Piping Systems for APR1400 Comprehensive Vibration Assessment Program)

  • 고도영;김동학
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권9호
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    • pp.599-605
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    • 2015
  • U.S. Nuclear Regulatory Commission(NRC), Regulatory Guide(RG) 1.20(Rev.3, 2007년)은 원자로 냉각재계통, 주증기, 주급수 및 복수시스템의 주요 배관 및 기기에 대하여 압력변동 및 진동에 의한 잠재적 유해효과에 대한 평가를 요구한다. 그러나 증기발생기와 연결된 주증기, 주급수 및 복수시스템의 주요 배관 전체에 대하여 상세 해석하는 것은 매우 복잡하여 한계가 있다. 이 논문은 APR1400 원전의 종합진동평가(comprehensive vibration assessment program, CVAP)를 수행하기 위하여 증기발생기에 연결된 2차측 주요 배관의 음향공진과 펌프유발진동을 위한 간이평가 방법에 관한 것이다. 이 논문에서는 이러한 배관시스템의 잠재적 진동 원인이 무엇인지, 음향공진과 펌프유발진동의 가능성을 예방하기 위한 간이평가 방법은 무엇인지를 고찰하고자 한다. 이 논문은 APR1400 원전 증기발생기와 연결된 주증기 및 주급수 배관의 유동유발진동 간이평가를 위해 사용될 것으로 판단된다.

충전/안전주입 펌프 순환배관의 안전주입신호 제거에 따른 원자력 5,6,7,8 호기의 고압안전주입계통의 신뢰도 분석 (A Reliability Analysis of HHSIS of KNU 5,6,7 and 8 Following the Removal of s-signal from Charging/safety Injection Pump Mini-flow Line Valves)

  • Chung, Dae-Wook;Chung, Chang-Hyun;Kang, Chang-Soon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제20권1호
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    • pp.47-53
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    • 1988
  • 본 연구의 목적은 충전/안전주입 펌프 최소순환관으로부터 안전주입신호(s-신호)를제거 함에 따른 원자력 5,6,7,8호기의 고압안전주입계통(HHSIS)의 신뢰도를 분석, 평가하는 것이다. 계산은 s-신호를 제거한 경우와 제거하지 않은 경우에 대하여 각각 수행되었다. 각 경우에 대하여 s-신호 발생시 고압안전주입계통의 이용불능도와 충전/안전주입 펌프의 파손확률이 계산되었다. 계산결과에 따르면, s-신호를 제거함에 따라 고압안전주입계통의 이용불능도는 미세하게 증가하였으며 반면에 충전/안전주입 펌프의 파손확률은 크게 감소하였다. 따라서 여러가지 측면에서 충전/안전주입 펌프의 최소순환관으로부터 s-신호를 제거하고 운전하는 것이 합당하다는 것이 밝혀졌으며, 고압안전주입계통의 이용불능도를 줄이기 위하여 운전절차를 개선하고 운전원의 훈련 및 교육을 강화할 것을 추천한다.

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