원전공기구동밸브 설계기준성능평가결과 - kins · 2018-01-01 · {aov...

원전원전 공기구동밸브공기구동밸브설계기준설계기준 성능평가성능평가 결과결과

2007. 4.

한국수력원자력㈜

발표 : 이병의

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Ⅰ. 성능평가 배경

Ⅱ. 성능평가 개요

Ⅲ. 성능평가 수행

Ⅳ. 성능평가 결과

발표순서발표순서

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ⅠⅠ. . 성능평가성능평가 배경배경

□ 국외 현황미국 원전에서 동력구동밸브의 빈번한 고장 발생

TMI 원전사고시(‘79. 3) 가압기 PORV 고착 개방

USNRC GL89-10 및 GL96-05 발행 : 안전관련 MOV의 설계기준

성능평가 및 주기적 성능확인 요구

2000년초까지 미국 모든 원전에서 설계기준 성능평가 완료

주기적 성능 확인 수행 중

AOV의 설계기준 성능평가 필요성 인식

별도 규제요건은 없으나 대부분의 미국 원전에서 기존 규제요건에 따라

자발적으로 성능 평가 수행 중

미국외 캐나다, 일본, 프랑스 등에서도 동력구동밸브 성능 평가 수행

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ⅠⅠ. . 성능평가성능평가 배경배경

□ 국내 현황

안전관련 MOV의 설계기준 성능평가 수행

과학기술부 규제권고사항 발행 (‘97.6)

울진 5,6호기 포함 전원전 수행 완료 (‘00.2 ~ ‘04.12)

전원전 주기적 성능확인 수행중 (‘05.5 ~)

AOV 설계기준 성능평가 관련 규제 요건 발행

가동중 시험에 관한 규정 : 과학기술부 고시 제2004-14호(‘04.7.2)

• 공기구동밸브의 설계기준 성능평가 계획 별도 수립하고 성능평가 실시

• 운영중 원전의 AOV 설계기준 성능평가를 고시일로 부터 6년 이내에 완료(울진

5,6호기 포함)

• 신규 건설되는 발전소는 운영허가 이전에 완료

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ⅡⅡ. . 성능평가성능평가 개요개요

□ AOV 성능평가 수행 현황

공기구동밸브 설계기준 성능평가 기술 개발

(2004. 12 ~ 2006. 11)

공기구동밸브 설계기준 성능평가 수행 계획 과학기술부 제출(2006. 10)

전원전 공기구동밸브 설계기준 성능평가 수행(2007. 1 ~ 2010. 7)

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□ 설계기준 성능평가 흐름도

평가대상밸브선정/안전중요도결정 및범주분류

설정치관리

계통설계기준분석

구동기성능분석

요구쓰러스트/토크분석

밸브/구동기취약부분석

운전여유도분석

정적시험 종합평가

동적시험

시정조치

시정조치

[[설계기준분석설계기준분석 단계단계]] [[시험시험, , 종합평가종합평가 및및 정비정비 단계단계]]

필요시필요시

성능예측


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□ 전원전 평가대상 밸브


능동밸브 수동밸브 총 계 범주1 범주2 계

고리 1 41 60 101 19 31 50

고리 2 74 80 154 18 60 78

고리 3 43 56 99 35 24 59

고리 4 43 56 99 35 24 59

영광 1 43 61 104 32 27 59

영광 2 43 61 104 32 27 59

영광 3 38 12 50 11 33 44

영광 4 38 12 50 11 33 44

영광 5 42 14 56 13 37 50

영광 6 42 14 56 13 37 50

월성 1 85 18 103 17 74 91

월성 2 131 20 151 19 120 139

월성 3 131 20 151 19 120 139

월성 4 131 20 151 19 120 139

울진 1 93 16 109 30 66 96

울진 2 93 16 109 30 66 96

울진 3 42 14 56 25 25 50

울진 4 42 14 56 25 25 50

울진 5 42 14 56 20 30 50

울진 6 42 14 56 20 30 50

합계 1,279 592 1,871 443 1,009 1,452

IST 대상밸브 평가 대상밸브호 기

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□ 호기별/년도별 시험 일정


호 기 2007년 2008년 2009년 2010년 합계

고리 1 37(5/29~12/14) 13(12/5~12/25) 50

고리 2 25(4/6~5/1) 31(5/28~7/7) 22(미정) 78

고리 3 28(4/9~5/17) 31(미정) 59

고리 4 22(8/5~9/7) 18(12/15~1/22) 19(미정) 59

영광 1 31(9/1~10/25) 28(미정) 59

영광 2 19(4/10~6/3) 22(9/12~10/17) 18(미정) 59

영광 3 13(5/23~6/26) 18(10.2~11/2) 13(미정) 44

영광 4 8(1/14~2/15) 22(5/23~6/22) 14(미정) 44

영광 5 26(3/22~4/25) 24(미정) 50

영광 6 15(8/4~9/12) 20(12/19~1/21) 15(미정) 50

월성 1 16(2/28~3/21) 75(미정) 91

월성 2 16(3/2~3/30) 60(5/2~5/30) 63(미정) 139

월성 3 39(5/3~5/22) 52(8/3~8/26) 48(미정) 139

월성 4 12(1/13~2/1) 51(4/13~5/2) 76(미정) 139

울진 1 48(9/6~10/11) 48(미정) 96

울진 2 28(4/13~5/11) 53(9/6~10/26) 15(미정) 96

울진 3 10(1/30~3/4) 24(6/22~7/21) 16(미정) 50

울진 4 15(9/29~10/29) 20(미정) 15(미정) 50

울진 5 25(12/12~1/9) 25(미정) 50

울진 6 15(6/5~7/9) 20(9/12~10/10) 15(미정) 50

합계 373 483 522 74 1,452

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□ 수행 방법

평가 방법

설계기준 분석

• 그룹별 수행 : 계통설계기준분석, 요구쓰러스트/토크분석, 취약부분석

구동기성능분석, 운전여유도분석

• 밸브별 수행 : 설정치관리, 성능예측분석, 여유도개선, 종합평가

진단시험

• 정적진단시험 : 밸브별 수행

• 동적진단시험 : KVAP을 이용한 성능예측으로 대체. 단, 운전여유도 개선등

필요시 수행


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□ 수행 방법

범주별 수행 방안

* 평가후 여유도가 충분한 범주-2 밸브의 경우 주기점검을 수행하지 않음

(구체적안은 추후 제시)


범주-1 ○ ○ ○ KVAP ○

범주-2 ○ ○ ○ KVAP △*

설정치제어 설계기준분석 정적시험 동적시험 주기적 성능확인

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ⅢⅢ. . 성능평가성능평가 수행수행

□ 성능평가 수행 밸브

영광 4호기

월성 4호기

밸브명 밸브유형 구동기유형 밸브 크기 계통

AF-V045/046 Globe 실린더형 양방향 6 보조급수계통

RC-V100E/100F Globe 다이아프램 단방향 3 원자로냉각재계통

IA-V020 Globe 실린더형 양방향 2 압축공기계통

SD-V005/006 Gate 실린더형 단방향 6 증기발생기 취출수계통

CV-V239 Globe 다이아프램 단방향 2 화학및체적제어계통

밸브명 밸브유형 구동기유형 밸브 크기 계통

3631-PV1, 2, 3, 4 Globe 실린더형 양방향 3 증기발생기 취출수계통

7314-PV33/34 Ball 랙 앤 피니언 단방향 1 원자로건물격리계통




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□ 성능평가 수행 방법

설계기준분석

• 계획예방정비 시작전 수행

• 자료취득 및 정적진단시험 결과 반영 수정

진단시험

• 자료취득을 위한 밸브 분해/조립 후 시험 수행(As Found, As Left 1차, 2차)

• 설정치관리 보고서 수정

성능예측 및 종합평가

• 자료취득 및 정적진단시험 결과 반영

• 역여유도 발생시 동적진단시험 및 여유도 개선 방안 제시


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□ 자료취득 수행


3

4.21

Φ0.4

3.93

5.76

스템스템

케이지케이지

스템스템//구동기연결부구동기연결부 밸브밸브 바디바디

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□ 자료취득 수행


10.0

2.82.7

t 0.36

21.811

볼트 수량 24개다이아 0.492

13.198

구동기구동기스프링스프링

구동기스프링구동기스프링

구동기구동기//스템연결부스템연결부

구동기실린더구동기실린더

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□ 진단시험 수행


16

□ 진단시험 수행


진단신호진단신호((Baseline Baseline 시험시험))주요주요 진단신호진단신호

공기압공기압

쓰러스트쓰러스트

전류전류

변위변위

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□ 설정치 관리


스프링프리로드(lbs)

공기압(psi)

최소 허용

스프링프리로드

최대 허용스프링

프리로드

불확실성을 고려한

설정범위

최대 허용 공기압 (구동기)

최대 허용 공기압 (밸브)

최소 허용 공기압 /최대 허용 스프링 프리로드

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Valve Tag No. 3631-V3

15,256.315,256.3

160.0

160.0

9,683.49,683.4

68.4

43.6160.0

9,683.4

0.0

5000.0

10000.0

15000.0

20000.0

0.0 50.0 100.0 150.0 200.0

Air Pressure, psi

Sprin

g Pr

eloa

d, lb

f설정치설정치 Setup BoxSetup Box

W4W4--PV3 Setup BoxPV3 Setup Box

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□ 성능평가 결과


OPEN CLOSE OPEN CLOSE

Y4-AF045 Self-Actuated N/A 4910 N/A

Y4-AF046 Self-Actuated N/A Self-Actuated N/A

Y4-CV239 N/A 329 N/A 443

Y4-IA20 N/A 0.9 N/A 9.4

Y4-RC100E N/A 16 N/A 38.9

Y4-RC100F N/A 16 N/A 44.6

Y4-SD005 N/A 14.9 N/A 23.6

Y4-SD006 N/A 14.9 N/A 16.2

W4-PV1 N/A 6.5 N/A 36.9

W4-PV2 N/A 6.5 N/A 43.7

W4-PV3 N/A 6.5 N/A 19.7

W4-PV4 N/A 6.5 N/A 43.8

W4-PV33 N/A 3718 N/A 248.5

W4-PV34 N/A 3718 N/A 826.6

W4-PV38 N/A 9855 N/A 648.1

W4-PV39 N/A 9855 N/A 51.3

W4-PV40 N/A 9855 N/A 547.7

W4-PV41 N/A 9855 N/A 461.9

W4-PV44 N/A 194 N/A 29.7

W4-PV45 N/A 194 N/A 36.4

밸브명설계기준분석결과 종합평가

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전원전 AOV 설계기준 성능평가 수행 현황

영광4호기, 월성4호기, 울진3호기 완료

월성2호기 수행 중

영광2호기, 고리2호기, 울진2호기 수행 예정(4월중)

AOV 성능평가 결과

영광4호기(8대), 월성4호기(12대) 최종평가결과 운전여유도가

충분함을 확인

밸브/구동기 설계정보 부족으로 설계기준분석의 재수행 반복

(자료취득 및 정적진단시험 결과 반영)

절차서의 지속 보완과 수정

• 방법론의 오류 및 개선은 현장에 바로 적용(추후 절차서 개정)

ⅣⅣ. . 성능평가성능평가 결과결과

원전공기구동밸브 설계기준성능평가결과 - kins · 2018-01-01 · {aov...

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