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2018년 7월 5일 목요일
2018년 3월 23일 금요일
2018년 3월 13일 화요일
열교환기 구조상 분류 및 장단점
TYPE | 구조상 특징 | 적용 | 장/단점 |
FIXED TYPE | 양측의 T/S가 SHELL에 용접되어 고정된 형상 | SHELL측의 유체가 고온, 고압에 적합함. | ▶ SHELL측의 청소가 불가능함. (오염이 심하거나 부식성이 있는 유체는 TUBE SIDE에 설계함.) ▶ SHELL과 TUBE측의 온도차가 심한경우 EXPANSION JOINT를 설치함. |
U-TUBE TYPE | ▶ 한 개의 TUBE SHEET로 되어 있으며 TUBE는 U 형으로 벤딩되어 있다. ▶한쪽이 구속되어 있지 않으므로 열팽창에 자유롭다. ▶ TUBE BUNDLE의 인출이 가능하다. SHELL SIDE의 청소가 용이함.) | TUBE측의 유체가 고온, 고압에 적함. | ▶ TUBE측 청소곤란 (오염이 심하거나 부식성이 강한 유체는 SHELL SIDE에 설계함.) ▶ BEND 부위 제작시 두께감소에 주의 ▶ TUBE측 과다 유속은 TUBE INSIDE에 손상 우려됨. ▶ 국부적인 TUBE의 손상시 교체 불가. |
FLOATING HEAD TYPE | ▶ 양측의 TUBE SHEET가 열팽창의 영향이 없다. ▶ TUBE BUNDLE을 쉽게 분리하여 청소가 쉽다. | ▶ 온도차가 클 경우는 SHELL (또는 TUBE) 측만 청소한다. ▶ 부식이 심하지 않는 유체의 경우에 적용. | ▶ FLOATING HEAD의 GASKET 부분에서 누출의 위험성이 있다. ▶ COST가 높다. |
KETTLE TYPE | BUNDLE은 U-TUBE TYPE, FLOATING HEAD TYPE 등이 있으며 인출이 어렵다. | PROCESS FLUID가 SHELL 측에서 BOILING하고 TUBE측 유체를 냉각한다. | ▶ 수평 설치 ▶ 다른 형태에 비하여 SHELL이 크다. |
원자력 발전의 종류 및 개념
가압경수로 [PWR : Pressurized Water Reactor]
비등경수로 [BWR : Boiling Water Recator]
가압중수로 [PHWR : Pressurized Heavy Water Reactor]
흑연감속비등경수로 [RBMK : Reaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalniy]
상용 원자력 방식 및 업체
MODEL
|
제조국 [회사]
|
핵열료
|
주요실적
|
냉각제
|
감속재
|
개발국가
|
시장점유율
|
TYPE
|
APR1400
|
한국 [두산중공업]
|
저농축 우라늄 (2~5%) [U235]
|
고리,영광,울진
|
경수
|
경수
|
미국
|
60%
|
가압경수로 [PWR]
|
EPR
|
프랑스 [아레바]
| |||||||
APWR
|
일본 [미츠비시]
| |||||||
ABWR
|
일보 [도시바]
|
저농축 우라늄 (1~3%)
|
후쿠시마 1원전
|
미국
|
22%
|
비등경수로 [BWR]
| ||
ESBWR
|
미국,일보 [GE/히타치]
| |||||||
CANDU
|
캐나다 [CANDU]
|
천연 우라늄 (0.7%), U235
|
월성
|
중수
|
중수
|
캐나다
|
5%
|
가압중수로 [PHWR]
|
RBMK
|
러시아
|
저농축 우라늄 (2%)
|
체르노빌
|
경수
|
흑연
|
러시아
|
동구권 일부
|
흑연감속비등경수로 [RBMK
|
경수 : 일반물 [H2O]
중수 : 물의 동위원소로 중수소와 산소가 결합된물, 경수보다 무겁다. [D2O]
원자력 안전등급 [Safety Class]의 종류 및 개념
원자력 발전소의 안전등급 [Safety Class]은 크게 안전등급 1,2,3 및 비안전등급 [NNS]으로 분류된다. 여기서 안전기능이란 다음을 말한다.
▶ 원자로 냉각재 압력경계의 건전성 확보 기능
▶ 원자로의 안전정지(Safe Shutdown) 및 정지 상태의 유지
▶ 원자로 시설등의 기준기술에 관한 규칙에서 정한 소외 제한치를 초과할 우려가 있는 상황을 예방하거나 완화시키는 기능
(1) 안전등급 1
원자로 냉각재 압력경계 (고장이 발생할 경우 원자로 냉각재의 정상 보층능력을 초과하는 냉각재 상실을 초래할 수 있는 부분)를 구성하는 설비의 내압부분과 그 지지물에 대하여 부여한다.
(2) 안전등급 2
원자로 격납건물의 내압부분 및 그 지지물. 안전등급 1에 속하지 아니하면서 다음의 안전기능을 수행하는 설비의 내압부분 및 지지물에 해하여 부여한다.
○ 핵분열 생성물 유출 방지 또는 방사성 물질을 격납건물 안에 억류도는 격리하는 기능
○ 바상시 격납건물 내에서 발생된 열 또는 방사성 물질을 제거하는 기능 (예 : 격납건물 살수 계통)
○ 비상시 원자료를 미임계 상태로 만들기 위하여 부반응도를 증가시키거나 압력경계 설비를 통한 정반응도 증가를 억제하는 기능 (예 :
붕산주입 계통)
○ 비상시 노심에 직접 냉각재를 공급하여 노심냉각을 보장하는 기능 (예 : 잔열제거, 비상노심냉각 계통)
○ 비상시 노심의 냉각에 충분한 원자로 냉각재를공급하거나 유지하는 기능 (예 : 핵연료 재장선수 저장탱크)
(3) 안전등급 3
안전등급 1,2에 포함되지 않고 다음 중 하나의 안전기능을 수행하는 설비에 부여한다.
○ 원자로 격납건물 안의 수소농도를 허용한계치 이내로 제어하는 기능. 다만, 원자로 격납건물 경계 확장기능은 제외
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비를 보유하고 있는 원자로 격납건물 외부의 안정된 공간 (예 : 원자로 제어실, 핵연로 건물)으로부터 방사성
물질을 제거하는 기능
○ 원자로를 미임계 상태로 만들거나 유지하기 위하여 부반응로를 증가시키는 기틍 (예 : 붕산보충)
○ 노심냉각을 위해 원자로 냉각재를 충분히 공급하거나 유지하는 기능 (예 : 원자로 냉각재 보충수 계통)
○ 노심반응도 제어 또는 노심 냉각능력을 확보하기 위하여 원자로 내부의 기하학적 구조를 유지하는 기능 (예 : 노심지지 구조물)
○ 안전등븍 1,2 또는 3의 설비에 대하여 그하중을 지지하거나 보호하는 기능 (KEPIC-MN, ASME Sec. III의 범주에 포함되지 않는 콘크리
트 강재 구조물)
○ 원자로 제어실 또는 원자력 발전소 외부의 사람들을 위하여 방사선을 차폐하는 기능
○ 습식 저당된 사용후 핵연료의 냉각유지 기능 (예 : 사용후 핵연료 저장조 및 냉각 계통)
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비에 의하여 수행되는 안전기능을 보장하는 기능 (예 안전등급 1,2 또는 3의 열교환기로부터 열을 제거하는
기능. 안전등급 2 또는 3의 펌프윤활기능. 비상 디젤기관의 연료급유 기능)
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비에 구동전원이나 동력을 공급하는 기능
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비가 안전기능의 수행에 필요한 수동 또는 자동작동을 위한 정보를 제공하거나 그 설비를 제어하는 기능
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비가 안전기능의 수행에 필요한 전원을 공급하거나 신호를 송신하는 기능
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비가 적절한 안전기능르 수행하도록 보장하거나 유지하기 위한 수동 또는 자동의 연동기능
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비와 운전요원을 위하여 적절한 환경조건을 제고하는 기능
○ 압력용기의 설계, 제작에 관한기준 KEPIC-MN, ASME Sec. III가 적용되지 않은 안전등급 2에 해당하는 기능
(4) 비안전등급 (NNS)
안전등급 1,2,3에 속하지 않으며 다음 중 하나의 기능을 수힝하는 설비에 대하여 부여한다.
○ 방사성페기물을 처리, 추출, 포장 또는 저장하는 기능
○ 정상운전 중에 원자로 냉각재 계통 또는 핵연료저장 냉각계통으로부터 방사성 물질을 정화하는 기능
○ 조사된 중성자 흡수재의 재사용을 위하여 방사성물질을 추출, 저장 또는 운반하는 기능 (예 : 붕산화합물)
○ 방사성물질의 방출률 및 전체 방출량이 정상 운전 및 과도상태에서 설정된 제한치 이하로 유지되도록 방사벙 유출물을 감사하는 기능
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비가 안전기능를 수행하는데 지장을 초래할 수 있는 고장을 방지하는 기능
○ 바안전등급설비의 기능수행을 구조적으로 지원하거나 보호하는 기능
○ 원자력발전소 내 전원 및 안전등급 1,2,3의 설비를 보호하기 위한 영구적인 차폐기능
○ 방서성 물질과 관련된 운전,보수 또는 사고후 복구할 때에 공중의 보건 및 안전에 과도한 위험이 유발하지 않도록 하는 기능
○ 비상시 원자로 제어실로부터 대피한 후 원자로를 안전정지상태로 도달, 유지시키는 데 필요한 안전등급 1,2,3의 설비에 적절한 환경을
제공하는 기능
○ 핵연료 손상시 다량의 방사성물질이 방출된 유려가 있는 사용후 핵연료의 취급에 관한 기능
○ 저장 중인 핵연료의 반응도를 제어하는 기능
○ 화재발생시 원자로를 안전정지시키거나 유지하는데 필요한 안전등급 2또는 3의 설비를 보호하는 기능
○ 다음 중 하나의 사항을 이행하기 위한 변수를 감시하는 기능
- 원자력발전소의 운전조건이 운영기술비침서의 제한치 이하임을 확인 (예 : 핵연료 재장전 저장탱크의 수위, 안전관련 냉각수 온도)
- 보호계통의 운전에 의하여 자동적으로 제거되지 않은 보호계통 우회상태 지지
- 안전등급 1,2 또는 3의 설비상태 지시
- 사고발생 후 사건의 원인을 조사하고 결과를 판정하기 위한 지원
▶ 원자로 냉각재 압력경계의 건전성 확보 기능
▶ 원자로의 안전정지(Safe Shutdown) 및 정지 상태의 유지
▶ 원자로 시설등의 기준기술에 관한 규칙에서 정한 소외 제한치를 초과할 우려가 있는 상황을 예방하거나 완화시키는 기능
(1) 안전등급 1
원자로 냉각재 압력경계 (고장이 발생할 경우 원자로 냉각재의 정상 보층능력을 초과하는 냉각재 상실을 초래할 수 있는 부분)를 구성하는 설비의 내압부분과 그 지지물에 대하여 부여한다.
(2) 안전등급 2
원자로 격납건물의 내압부분 및 그 지지물. 안전등급 1에 속하지 아니하면서 다음의 안전기능을 수행하는 설비의 내압부분 및 지지물에 해하여 부여한다.
○ 핵분열 생성물 유출 방지 또는 방사성 물질을 격납건물 안에 억류도는 격리하는 기능
○ 바상시 격납건물 내에서 발생된 열 또는 방사성 물질을 제거하는 기능 (예 : 격납건물 살수 계통)
○ 비상시 원자료를 미임계 상태로 만들기 위하여 부반응도를 증가시키거나 압력경계 설비를 통한 정반응도 증가를 억제하는 기능 (예 :
붕산주입 계통)
○ 비상시 노심에 직접 냉각재를 공급하여 노심냉각을 보장하는 기능 (예 : 잔열제거, 비상노심냉각 계통)
○ 비상시 노심의 냉각에 충분한 원자로 냉각재를공급하거나 유지하는 기능 (예 : 핵연료 재장선수 저장탱크)
(3) 안전등급 3
안전등급 1,2에 포함되지 않고 다음 중 하나의 안전기능을 수행하는 설비에 부여한다.
○ 원자로 격납건물 안의 수소농도를 허용한계치 이내로 제어하는 기능. 다만, 원자로 격납건물 경계 확장기능은 제외
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비를 보유하고 있는 원자로 격납건물 외부의 안정된 공간 (예 : 원자로 제어실, 핵연로 건물)으로부터 방사성
물질을 제거하는 기능
○ 원자로를 미임계 상태로 만들거나 유지하기 위하여 부반응로를 증가시키는 기틍 (예 : 붕산보충)
○ 노심냉각을 위해 원자로 냉각재를 충분히 공급하거나 유지하는 기능 (예 : 원자로 냉각재 보충수 계통)
○ 노심반응도 제어 또는 노심 냉각능력을 확보하기 위하여 원자로 내부의 기하학적 구조를 유지하는 기능 (예 : 노심지지 구조물)
○ 안전등븍 1,2 또는 3의 설비에 대하여 그하중을 지지하거나 보호하는 기능 (KEPIC-MN, ASME Sec. III의 범주에 포함되지 않는 콘크리
트 강재 구조물)
○ 원자로 제어실 또는 원자력 발전소 외부의 사람들을 위하여 방사선을 차폐하는 기능
○ 습식 저당된 사용후 핵연료의 냉각유지 기능 (예 : 사용후 핵연료 저장조 및 냉각 계통)
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비에 의하여 수행되는 안전기능을 보장하는 기능 (예 안전등급 1,2 또는 3의 열교환기로부터 열을 제거하는
기능. 안전등급 2 또는 3의 펌프윤활기능. 비상 디젤기관의 연료급유 기능)
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비에 구동전원이나 동력을 공급하는 기능
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비가 안전기능의 수행에 필요한 수동 또는 자동작동을 위한 정보를 제공하거나 그 설비를 제어하는 기능
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비가 안전기능의 수행에 필요한 전원을 공급하거나 신호를 송신하는 기능
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비가 적절한 안전기능르 수행하도록 보장하거나 유지하기 위한 수동 또는 자동의 연동기능
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비와 운전요원을 위하여 적절한 환경조건을 제고하는 기능
○ 압력용기의 설계, 제작에 관한기준 KEPIC-MN, ASME Sec. III가 적용되지 않은 안전등급 2에 해당하는 기능
(4) 비안전등급 (NNS)
안전등급 1,2,3에 속하지 않으며 다음 중 하나의 기능을 수힝하는 설비에 대하여 부여한다.
○ 방사성페기물을 처리, 추출, 포장 또는 저장하는 기능
○ 정상운전 중에 원자로 냉각재 계통 또는 핵연료저장 냉각계통으로부터 방사성 물질을 정화하는 기능
○ 조사된 중성자 흡수재의 재사용을 위하여 방사성물질을 추출, 저장 또는 운반하는 기능 (예 : 붕산화합물)
○ 방사성물질의 방출률 및 전체 방출량이 정상 운전 및 과도상태에서 설정된 제한치 이하로 유지되도록 방사벙 유출물을 감사하는 기능
○ 안전등급 1,2 또는 3의 설비가 안전기능를 수행하는데 지장을 초래할 수 있는 고장을 방지하는 기능
○ 바안전등급설비의 기능수행을 구조적으로 지원하거나 보호하는 기능
○ 원자력발전소 내 전원 및 안전등급 1,2,3의 설비를 보호하기 위한 영구적인 차폐기능
○ 방서성 물질과 관련된 운전,보수 또는 사고후 복구할 때에 공중의 보건 및 안전에 과도한 위험이 유발하지 않도록 하는 기능
○ 비상시 원자로 제어실로부터 대피한 후 원자로를 안전정지상태로 도달, 유지시키는 데 필요한 안전등급 1,2,3의 설비에 적절한 환경을
제공하는 기능
○ 핵연료 손상시 다량의 방사성물질이 방출된 유려가 있는 사용후 핵연료의 취급에 관한 기능
○ 저장 중인 핵연료의 반응도를 제어하는 기능
○ 화재발생시 원자로를 안전정지시키거나 유지하는데 필요한 안전등급 2또는 3의 설비를 보호하는 기능
○ 다음 중 하나의 사항을 이행하기 위한 변수를 감시하는 기능
- 원자력발전소의 운전조건이 운영기술비침서의 제한치 이하임을 확인 (예 : 핵연료 재장전 저장탱크의 수위, 안전관련 냉각수 온도)
- 보호계통의 운전에 의하여 자동적으로 제거되지 않은 보호계통 우회상태 지지
- 안전등급 1,2 또는 3의 설비상태 지시
- 사고발생 후 사건의 원인을 조사하고 결과를 판정하기 위한 지원
발전소 출력에 관한 용어정리
발전소 출력에 관한 용어 정리
□정격출력(Nominal Rating(NR))
-정해진 운전 조건에서 최대터빈효율을 유지하며 장시간연속운전을 보장 할 수 있는 기본출력으로 발전소의 시설용량
- 정격출력은 법률이 정하는 출력
- 기타 정격출력을 지칭하는 용어: Rated OutPut, Rated Capacity, Nominal Continous Rating, Name Plate Capacity
□ 연속가능출력(Capacity Rating(CR))
- 정해진 최악의 운전조건에서 발전이 가능한 정격출력 이상의 출력
- 연속가능출력은 가능출력 또는 최대가능출력이라고도 호칭되고 있음
□ 최대 보증출력(Maximum Guaranted Rating (MGR))
- 정해진 운전조건에서 보증가능한 최대 연속운전 시의 출력
□ 최대 연속 정격출력(Maximum Continuos Rating (MCR))
- 온도 및 압력 등 보일러으 정격운전 조건에서 연속운전이 가능한 최대출력
□ 밸브 전개시 출력(Valve Wide Open Condition(VWO))
- 정격출력 때의 운전조건에서 모든 터빈 제어밸브를 전개한 상태에서 낼 수 있는 출력
- 일반적으로 밸브 전개시 출력은 고정 수치화 할 수 없다.
□ 보일러 최대연속출력 (Boiler Maximum Continuos Rating (BMCR))
- 정해진 운전 조건에서 보일러가 낼 수 있는 최대출력을 말하며 이때의 출력은 전기적 출력이 아닌 증기발생량으로 나타냄
□ 터빈 최대연속출력 (Turbine Maximum Continuos Rating (TMCR)
- 정해진 운전 조건에서 보일러가 낼 수 있는 최대출력을 말함.
TMCR is the turbine maximum continous rating .It is that the maximum temperature , steam flow or the pressure that the turbine requires for generating full load
□ 신뢰도운전
- 정격출력의 상태로 240시간 연속하여 자동운전을 하여 신뢰성 확보 여부를 확인하기 위한 시운전 최종단계의 시험 운전
□ 연속운전 허용출력 (Maximum Continuos Rating (MCR)
- 최대보증출력과 정격출력상이에 있는 규정된 조건에서도 연속적으로 발전이 가능한 최대출력
□정격출력(Nominal Rating(NR))
-정해진 운전 조건에서 최대터빈효율을 유지하며 장시간연속운전을 보장 할 수 있는 기본출력으로 발전소의 시설용량
- 정격출력은 법률이 정하는 출력
- 기타 정격출력을 지칭하는 용어: Rated OutPut, Rated Capacity, Nominal Continous Rating, Name Plate Capacity
□ 연속가능출력(Capacity Rating(CR))
- 정해진 최악의 운전조건에서 발전이 가능한 정격출력 이상의 출력
- 연속가능출력은 가능출력 또는 최대가능출력이라고도 호칭되고 있음
□ 최대 보증출력(Maximum Guaranted Rating (MGR))
- 정해진 운전조건에서 보증가능한 최대 연속운전 시의 출력
□ 최대 연속 정격출력(Maximum Continuos Rating (MCR))
- 온도 및 압력 등 보일러으 정격운전 조건에서 연속운전이 가능한 최대출력
□ 밸브 전개시 출력(Valve Wide Open Condition(VWO))
- 정격출력 때의 운전조건에서 모든 터빈 제어밸브를 전개한 상태에서 낼 수 있는 출력
- 일반적으로 밸브 전개시 출력은 고정 수치화 할 수 없다.
□ 보일러 최대연속출력 (Boiler Maximum Continuos Rating (BMCR))
- 정해진 운전 조건에서 보일러가 낼 수 있는 최대출력을 말하며 이때의 출력은 전기적 출력이 아닌 증기발생량으로 나타냄
□ 터빈 최대연속출력 (Turbine Maximum Continuos Rating (TMCR)
- 정해진 운전 조건에서 보일러가 낼 수 있는 최대출력을 말함.
TMCR is the turbine maximum continous rating .It is that the maximum temperature , steam flow or the pressure that the turbine requires for generating full load
□ 신뢰도운전
- 정격출력의 상태로 240시간 연속하여 자동운전을 하여 신뢰성 확보 여부를 확인하기 위한 시운전 최종단계의 시험 운전
□ 연속운전 허용출력 (Maximum Continuos Rating (MCR)
- 최대보증출력과 정격출력상이에 있는 규정된 조건에서도 연속적으로 발전이 가능한 최대출력
2017년 9월 24일 일요일
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