• 제목/요약/키워드: 제어봉구동장치

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SMART 원자로 제어봉 구동 장치의 동특성해석 (Dynamic Characteristics on the CRDM of SMART Reactor)

  • 이장원;조상순;김동옥;박진석;이원재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권8호
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    • pp.1105-1111
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    • 2010
  • 한국원자력연구원은 전력생산과 해수담수화를 동시에 수행하고 친환경적인 SMART 원자로를 개발하였다. SMART 원자로의 여러 구조물 중에 제어봉 구동 장치(CRDM)는 제어봉의 삽입 량을 조절하여 원자로의 출력을 조정하고 비상시 제어봉을 긴급 삽입하여 원자로를 정지시키기 위한 기기이다. 본 연구의 목적은 제어봉 구동 장치의 구조적 건전성을 확보하기 위해서 동특성해석을 수행하는 것이다. 또한 향후 내진해석에 활용될 단순모델의 활용을 위해 상세모델과의 비교, 검증을 수행하였다. 해석은 유한요소 해석기법을 활용하였고 상용해석 프로그램인 ABAQUS 와 ANSYS V12 를 사용하였다. 유한요소 해석모델은 상세모델인 3-D Solid 모델과 단순모델인 Beam 모델을 작성하여 비교하였고 추가로 단순모델을 오일러 보인 Beam4 요소와 티모센코 보인 Beam188 요소로 작성하여 비교 검토하였다. 향후 SMART 원자로집합체의 단순모델을 작성하여 내진해석 등 다양한 해석에 활용될 계획이므로 단순모델은 상세모델과의 오차를 줄이기 위해서 모델 보정(model updating)이 수행되었다.

원자로 상부헤드 제어봉구동장치 관통노즐 형상이 J-Groove 용접잔류응력에 미치는 영향 (Effects of Geometry of Reactor Pressure Vessel Upper Head Control Rod Drive Mechanism Penetration Nozzles on J-Groove Weld Residual Stress)

  • 김주희;김윤재;이성호;허남용;배홍열;오창영;김지수;박흥배;이승건;김종성;허남수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1337-1345
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    • 2011
  • 가압경수로형 원자로의 원자로압력용기 상부헤드에는 많은 제어봉구동장치(CRDM) 노즐이 분포한다. 최근 10 여 년 동안 제어봉구동장치 alloy 600 CRDM 노즐에서 균열 발생 사례가 증가하고 있으며, 이는 용접과 연관성이 매우 깊은 것으로 알려져 있다. CRDM 노즐에서 발생하는 축 및 원주방향 균열은 유럽과 미국의 원자력 발전소에서 발견되었으며, 사고의 원인은 용접 잔류응력 및 작용하중에 기인하는 일차수응력부식균열(PWSCC)임이 확인되었다. 이러한 이유로 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 한국형 원자로의 CRDM 관통 노즐 용접부를 대상으로 용접 잔류응력을 예측하였으며, 특히, 관통노즐의 위치와 형상, 용접부 필렛 형상 및 인접노즐 용접에 의한 영향을 분석하였다.

JRTR 제어봉구동장치의 내진시험 (Seismic Test of the Control Rod Drive Mechanism for JRTR)

  • 최명환;김경호;선종오;조영갑
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.552-558
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    • 2016
  • A control rod drive mechanism(CRDM) is a reactor regulating system, which inserts, withdraws or maintains a control rod within a reactor core to control the reactivity of the core. The CRDM for Jordan Research and Training Reactor with 5MW power has been designed and fabricated based on the HANARO’s experience through KAERI and DAEWOO consortium. This paper describes the seismic test results to demonstrate the operability, the drop performance and the structural integrity of CRDM during or after seismic excitations. The seismic tests are carried out under 5 OBE and 1 SSE loads at three Test Rigs simulating the reactor structure and the pool top. From the tests, the CRDM is smoothly driven without a malfunction of stepping motor under OBE load. The pure drop time under OBE and SSE loads is measured as 1.169s and 1.855s to meet the design requirement. Also, it is found that the CRDM maintains the structural integrity without a change of the function and natural frequency before and after seismic loads.

일체형원자로 제어봉구동장치의 낙하 및 완충특성 (Drop and Damping Characteristics of the CEDM for the Integral Reactor)

  • 최명환;김지호;허형;유제용
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권7호
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    • pp.658-664
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    • 2010
  • A control element drive mechanism(CEDM) is a reactor regulating system, which inserts, withdraws or maintains a control rod containing a neutron absorbing material within a reactor core to control the reactivity of the core. The ball-screw type CEDM for the integral reactor has a spring-damper system to reduce the impact force due to the scram of the CEDM. This paper describes the experimental results to obtain the drop and damping characteristics of the CEDM. The drop tests are performed by using a drop test rig and a facility. A drop time and a displacement after an impact are measured using a LVDT. The influences of the rod weight, the drop height and the flow area of hydraulic damper on the drop and damping behavior are also estimated on the basis of test results. The drop time of the control element is within 4.5s to meet the design requirement, and the maximum displacement is measured as 15.6 mm. It is also found that the damping system using a spring-hydraulic damper plays a good damper role in the CEDM.