제14회 원자력안전기술정보회의4.6~4.7

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제14회

원자력안전기술정보회의

2009.4.6~7

계통평가실조 두 연

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배경

원자로시설

등의

기술기준에

관한

규칙

제37 조

(과압보호)

• 내압을

받는

기기

및

계통은

과압에

대처할

수

있 도록

안전밸브

또는

방출밸브를

설치하도록

요구

원자로시설의

안전밸브

및

방출밸브에

관한 기준

(교과부고시

제2008-15호)

• 방출용량, 설정압력

등을

규정

• 압력방출장치

및

관련

압력감지기에

대한

성능

실 증을

요구

• 인증관련 사항은 KEPIC MNB 7700 내용을 준용

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배경

(계속)

방출용량시험

(KEPIC MNB)• 압력방출장치의

방출용량

측정

및

운전특성

확인

• 동

요건에서

설정압력, 용량, 작동성, 블로우다운 등을

시험토록

규정

• 인증은 MNB 7738 (압력방출용량시험의 실험실 허용기준)에서 ASME PTC 25-1994를

준용

• 압력방출장치 시험요건 : KEPIC MPA-2010 개발

ASME PTC 25-2001을

참조기준으로

작성

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규제입장

압력방출장치

(KEPIC MPA)

• 제1편, 제2편으로

구분되어

구성

1. 안전밸브

방출용량시험

2. 안전밸브

가동중시험

• 제2편은

기존의

MOD와

중복

KEPIC MPA 제1편

방출용량

부분만

제한적 으로

인정

• KEPIC MNB 7738 (압력방출용량시험의 실험실 허용기준)에

반영

• 교과부고시 제2008-14호

(전력산업기술기준의 원자로시설

기술기준

적용에

관한

지침)에

반영

MPA 압력방출장치 (안전밸브 방출용량 시험)

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• 목적

: 압력방출장치

성능

확인

• 적용

범위

– 치수, 운전

및

기계적

특성

– 방출

압력

– 시험

압력에서의

방출

용량

– 개별

유동

저항

목적목적 및및 적용적용 범위범위

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시험시험 감독자감독자

• 시험

감독자

자격– 열역학과

유체역학에

대한

정규

교육

– 유체

유량

측정에

대한

실무

경험– 시험

감독

경험

• 시험

감독자

의무– 전과정

입회

– 작업자 훈련 확인– 시험

절차

준수

확인

– 계측기 교정 확인

• 예비

시험

: 시험

조건

충족

및

시험

업무

숙지

확인. 자료 기록

유지

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측정불확실도측정불확실도

• 유량측정

±2%이내

• 방출용량

±0.5%이내

• 가동중시험

설정압

±1.0%이내

- 설치 현장 조건 미고려

-

현장과의

온도차에

대한

보정

필요

-

대체

계측기기

및

방법은

규정된

것

보다

정밀하고

신뢰함

입증

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방출방출 용량시험용량시험 계측기기계측기기

• 시험

기록은

5년간

원본

보관

• 시험

직후

측정불확도

분석

: 최종

유량

측정

불확실도

제한치

만족

확인

• 계측기별

교정

방법/주기

준수, 필요시

추가

교정

: 일반

온도계는

시험전

90일

이내

1점

교정

: 바이메탈

온도계는

시험

전후

교정

: 무게

측정기의

최소

표시

눈금은

예상

부하의

0.25% 이하, 90일

교정주기

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유동유동 저항저항 리그리그 계측기기계측기기

• 시험 설비는 최초 및 최소 5년 주기 교정

• 교정시

실제

배관과

시험

용기

하류의

모든 조립

부속품

포함

• 최소, 중간, 최고의

시험

압력에서

유동

저 항 시험 3회 수행

• 중간

시험

압력에서

유량

시험

수행

• 4개의

압력탭에서

측정값과

계산

압력

차이 비교

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계측기계측기 및및 측정측정 방법방법(1)(1)

• 온도 : KEPIC EMF 1100 참조

– 온도 측정 시 주의 사항

• 영향을

줄만한

열전달이

없어야

함

• 측정장치

삽입부, 외부

투입부

근접부분은

단열처리

• 작은

직경의

배관

-

중심선을

지나도록

설치

직경 12인치 이상 배관 - 적어도 6인치 이상 삽입

• 압축성

유체

-

가능한

한

최대

유속

위치에

설치

-

불가능시 보정(KEPIC EMF 1300

참조)

• 매체

대표

온도를

측정할

수

있는

위치에

삽입

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계측기계측기 및및 측정측정 방법방법(2)(2)

• 대기압

: KEPIC EMF 1200 참조. 평균 기압 사용

• 압력 : KEPIC EMF 1200

참조.

– 유동이

배관이나

용기벽과

평행한

지역에

설치

– 배압은

밸브

출구로부터

배관

직경의

5배

떨어 진

압력탭

위치에서

측정한

정압

– 물

또는

액체에

의한

높이

차이는

적절히

보정

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계측기계측기 및및 측정측정 방법방법(3)(3)

• 유량– 오리피스판, 유동

노즐, 벤츄리

등

아음속-추정

계측기

: 모든

경우에

사용

가능

– 폐색(choked) 노즐을

포함한

음속-추정

계측기

: 대기압 방출 가스, 공기 유량

– 응측수 또는 방출수의 직접적인 부피 또는 중량 측정

: 대기압 방출 증기, 액체 유량

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계측기계측기 및및 측정측정 방법방법(4)(4)

• 밸브

인양

지시계 : ASME PTC 19.14 참조: 고온

증기

상부

유입

시

열팽창에

의한

오차

고려

• 증기

건도 : ASME PTC 19.11 참조: 교축

열량계로

증기

건도

측정.

: 대체방법으로

증기-샘플링

튜브

이용

가능.

• 비중: ASTM D 1070 나 ASTM D 1298

• 화학

조성: 필요

시

물리적

시험, 화학적

분석을

통해

확인

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계측기계측기 및및 측정측정 방법방법(5)(5)

• 보정을 위한 기준 조건시험

제한

조건을

벗어나지

않으면

보정

불필요

기준

조건 시험

제한

조건

증기 건조한

포화증기

최소

98% 건도

최대 20℉ 과열 상태

물 65℉에서

75℉ 40℉에서

125℉

공기 및 기타기체

55℉에서

75℉ 0℉에서

200℉

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유량유량 측정측정

• 유량측정 시 일반 주의 사항– 유량

측정

최종

결과

불확실도

±2%이내

– 예상

열림

압력의

90%이상에서는

2.0 psi/sec 이하로 압력

증가

– 열림

및

재닫힘

압력은

최소한

최종

세

개의

측정값을 평균하여

확정

– 열림

및

재닫힘

압력은

상승

또는

하강하는

경향이

없 고 평균값의 ±1%와 ±0.5psi 중 큰 값 이내에 있어야 안정된

것으로

봄

– 유량계가

안정상태를

보일

때까지

유량

평가

압력

유지– 기계적

특성은

청각, 느낌

또는

시각으로

관측

• 밸브의

채터나

플러터

발생, 재안착

불량

등의

작동은

기록

=> 관계자

합의아래

장치

재조정

또는

보수

후

재시험

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유량유량 측정측정(1)(1)

• 일반

시험

장치

구성

(그림

1)

– 비압축성

유체

개방형

압력방출장치를

제외하 고

공통적으로

사용하는

시험

장치

– 대기압

방출

가스

또는

공기의

경우

단독

사용• 음속

또는

아음속

유량

측정기를

사용하여야

함

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유량유량 측정측정(1)(1)

• 일반

시험

장치

구성

(그림

1)

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유량유량 측정측정(2)(2)

• 대기

배압

증기용

시험

장치(그림

2)

– 응축수

중량

측정

– 압력방출장치의

입구와

1차

기기에는

열량계를 의무적으로

사용

– 스핀들

주위나

배수관을

통한

증기

누설

시

손 실량에 대한 고려 필요 (개방형 안전밸브)

– 유량계

사용시

그림

1로

단독

사용

가능

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유량유량 측정측정(2)(2)

• 대기

배압

증기용

시험

장치(그림

2)

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유량유량 측정측정(3)(3)

• 대기

배압

액체용

시험

장치(그림

3)

– 배수

중량

측정

– 가압원

: 펌프나

고압의

압축

가스와

함께

구 성된

액체

축압기

사용

– 맥동

영향

최소화

– 유량계

사용시

그림1 단독으로

시험

가능

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유량유량 측정측정(3)(3)

• 대기

배압

액체용

시험

장치(그림

3)

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유량유량 측정측정(4)(4)

• 부과

배압

증기, 기체, 액체용

시험

장치(그 림 4)

– 유량

측정은

유량계로

하여야

함

– 밸브가

개방되기

전에

배압을

부과하여야

함

– 배압이

일정하도록

주의하여야

함

– 액체의

경우

가압원은

펌프나

고압의

압축

가 스와

함께

구성된

액체

축압기

사용

및

맥동

영

향 최소화

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유량유량 측정측정(4)(4)

• 부과

배압

증기, 기체, 액체용

시험

장치(그림

4)

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유량유량 측정측정(5)(5)

• 축적

배압

증기, 기체, 액체용

시험

장치(그 림 5)

– 유량

측정은

유량계로

하여야

함

– 밸브가 개방된 후 배압 조절

– 액체의

경우

가압원은

펌프나

고압의

압축

가 스와

함께

구성된

액체

축압기

사용

및

맥동

영

향 최소화

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유량유량 측정측정(5)(5)

• 축적

배압

증기, 기체, 액체용

시험

장치(그 림 5)

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유량유량 측정측정(6)(6)

• 개방형

압력방출장치

기체용

시험

장치(그 림 6)

– 시험

리그는

시험

대상

장치의

공칭

배관

규격 과 같아야 함

– 음속

또는

아음속

유량계

사용

– 유동

저항을

측정하여

저항계수

결정

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유량유량 측정측정(6)(6)

• 개방형

압력 방출장치

기

체용

시험

장 치(그림

6)

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유량유량 측정측정(7)(7)

• 개방형

압력 방출장치

액

체용

시험

장 치(그림

7)

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시험시험 보고서보고서

• 1장

일반

정보

• 2장

시험

결과

요약

• 3장

시험

대상

장치

설명

• 4장 관측 자료 및 계산 결과

• 5장 시험 조건 및 보정 합의

• 6장

시험

방법

및

절차

• 7장

보충

자료

• 8장

배압

시험

결과

그래프