The Assessment for Coupling Integrity of Pressurizer Support Bolting

In nuclear power plant, anchor bolts for pressurizer supports are sufficiently used in terms of safety reason, but field inspections have reported that some bolts exceed the limit of their allowable hardness. Because the high level of hardness may lead to failures due to the stress corrosion or fracture toughness, a regular inspection is required for the bolts in nuclear power plant. Thus, this research measures the hardness of bolts currently used in pressurizer supports and then estimates maximum allowable stresses preventing failures by stress corrosion and fracture toughness. Using the ANSYS program, the stresses of the bolts in the regular condition and accidental condition have been calculated, and the possible maximum stress has been compared with the estimated allowable stresses. From the results, the stresses of bolts in the accidental condition satisfy the allowable safety stress from the stress corrosion failure. However, in the future, it shall be needed to consider the reflection of the structure assembling method on the assembling procedure to ensure the pressurizer integrity during maintenance period time.

가압기 지지대 볼트 연결부의 건전성 평가에 관한 연구

원전의 가압기 지지대에 사용되는 볼트는 설계 시 안전율 측면에서 충분한 경도의 볼트를 사용하지만, 현장실사를 통해 허용 경도 범위를 초과하는 볼트가 일부 확인되었다. 이러한 높은 경도의 볼트는 응력부식 및 재료의 파괴인성이 취약하고, 가압기는 부식에 취약한 환경이므로 이 부분에 대한 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 현장실사를 통해 원전 가압기 지지대에 사용되는 볼트의 경도를 측정하였고, 이를 통해 응력부식과 부재의 파괴인성에 의한 균열을 제한할 수 있는 최대 허용응력을 계산하였다. 또한 정상운전 및 사고운전 시 발생할 수 있는 지지대 볼트의 응력을 수치해석 프로그램인 ANSYS를 사용하여 예측하였고, 이 응력이 응력부식을 제한할 수 있는 최대 허용응력 내에 있는 지 검토하였다. 검토 결과 정상 및 사고운전 조건에서 볼트의 응력은 응력부식에 대해 허용응력 안전 기준치를 만족하는 것으로 나타났다. 그러나 향후 가압기 지지대의 구조물 체결방법을 체결 절차에 반영하여 정비 시 가압기의 건전성을 확보할 수 있도록 검토가 필요하다.