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두산중공업 이 선 호 제13회 원자력안전기술정보회의
2008.4.10~11
증기발생기 관통노즐 보수정비
추진 현황
1
목 차
1. 서 론 – Alloy 600 정비 기술
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비
- 개요
- 정비 방법 및 절차
- 현황
3. WEC F-Model 증기발생기 관통노즐 정비
- 개요
- 정비 방법 및 절차
- 현황
4. 요 약
목 차
2
1. 서 론 – Alloy 600 정비 기술
OPR-1000 Alloy 600, 82/182 용접 사용 부위
3
- Half Nozzle
- 접근 가능한 곳 : Nozzle Replacement 및 Inlay 기술 개발 중
- 접근 불가능한 곳 : Half nozzle 기술개발 중
-
- Half nozzle- Nozzle
Replacement - Inlay
소형 배수/계측 노즐
- Weld Overlay 개발 중- PWOL 개발중
- PrememptiveWeld Overlay (PWOL)
- Peening
- Inlay- Weld Overlay
Dissimilar Metal Weld (Butt Weld)
- Half Nozzle 개발 중- PWSCC Mitigation 기술 개발고려 중
- PeeningBMI nozzle/J groove
- J groove 용접 보수 기술 개발 완료- Peening- Inlay- Overlay
CRDM Penetration nozzle/J groove
국내 현황(두산중공업) Mitigation 기술Repair 기술대상 부위
Alloy 600, 82/182관련 정비 기술 및 국내 현황
1. 서 론 – Alloy 600 정비 기술
4
Drain & Instrument Nozzle 위치 및 형상
Drain Nozzle Instrument Nozzle
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 개요
Drain Nozzle 용접부 형상 및 치수
5
Alloy600
Alloy690
Alloy690
저온측
84울진3,4호기
84영광5,6호기
24합 계
Alloy82/182
고온측84영광3,4호기
용가재노즐배수노즐증기발생기
재질설치 수량호 기
배수노즐
Alloy690164울진3,4호기
164영광5,6호기
48합 계
Alloy82/182
Alloy600164영광3,4호기
용가재노즐계측노즐증기발생기
재질설치 수량호기
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 개요
계측노즐
6
‘09.08.17 - 09.22
‘09.02.07 - 03.14(1st Repair)’10.02.28 - 03.28(2nd Repair)
‘08.11.06 - 12.02(1st Repair) ’10.06.06 - 06.30(2nd Repair)
’08.10.07 - 11.09(1st Repair) ’10.02.01 - 02.27(2nd Repair)
‘08.06.30 - 08.04
‘08.05.27 - 06.29(Inspection)’09.10.12 - 11.11(1st Repair)11.02.26 - 02.26(2nd Repair)
검사/정비 일정
Inlay Welding울진 4
Inlay Welding영광 6
Inlay Welding
Full Length Nozzle Repair & Inlay Welding
Inlay Welding
Full Length Nozzle Repair & Inlay Welding
정비 방법호기
영광 4
영광 5
영광 3
울진 3
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 개요
검사 및 정비 일정
7
두께 1mm 가공
1 layer Overlay 2 layer Overlay
작업 전
Groove
Buttering
Alloy 690 노즐
SS Clad
Alloy 52M
1) Inlay Weld
방법 : Alloy 600 용접부 및 Clad 일부 제거 후 Alloy 52M으로 Inlay ► Alloy 600 용접부 Primary Water로부터 완전 격리
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 - 정비 방법 및 절차(Inlay)
8
작업 전 Groove & 노즐 가공
Alloy 690 노즐 설치 Alloy 52M Groove 용접
바. 정비 절차
2) Full Length Nozzle Repair : 내부 결함 없을 시 (방법 I)
대상 : Alloy 600 Nozzle & 82/182 Weld (영광 #3,4 저온측 배수노즐 및 계측 노즐)
방법 : Alloy 600 노즐을 Alloy 690으로 교체 및 52M Groove 용접
Groove
Buttering
Alloy 690 노즐
SS Clad
Alloy 690 노즐
Alloy 52M
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 - 정비 방법 및 절차(Full Length Repair I)
9
작업 전 Groove + Buttering & 노즐 가공
Alloy 52M Groove 용접Alloy 690 노즐 설치Alloy 52M Buttering 용접(Temperbead:Case N-638)
Alloy 690 노즐
Alloy 52M
Groove
Buttering
Alloy 600 노즐
SS Clad
대상 : 내부 결함이 존재하는 Alloy 82/182 Weld & Alloy 600 Nozzle
방법 : Alloy 600 노즐을 Alloy 690으로 교체 및 52M Buttering & Groove 용접
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 - 정비 방법 및 절차(Full Length Repair II)
10
노즐 끝단부 해체 및 절단 노즐 제거 가공 Pad 용접 (Temperbead:Case N-638)
용접부 가공 Half Nozzle 노즐 설치 노즐/Pad 간 용접 노즐 끝단부 용접 체결
대상 : 영광 #4에서 결함이 검출된 경우
방법 : 압력 경계를 Shell 외부로 이동, Alloy 690 Nozzle 및 52M Groove 용접
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 - 정비 방법 및 절차(Half Nozzle Repair)
11
Boring & Milling Tool
Machining Equipment Machining Equipment► Tool Change- Machining Tool : Milling, Drilling, Boring
- Centering Tool - Magnetic Fixing Tool
외부 부착형 장비 : 노즐 제거, Groove 가공 및 Half Nozzle Groove 가공
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(가공 장치)
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Installed machining equipment on the shell Boring work using machining equipment
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(가공 장치)
13
내부 부착형 장비 : Inlay 용접부 가공
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(가공 장치)
14
Drain Nozzle용접 장치
Groove & Inlay 용접 용
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(용접 장치)
15
PT Scanner- SG용 GENESIS Manipulator 에 고정
- 장비 구성 : Drying Tool, Spraying
Tool, Cleaning Tool
- Too을 교체하면서 작업 수행
- 검사 결과 확인 : CameraDrying Tool : 건조 Painting Tool(sponge type)
: 세척 및 침투액 도포
Spraying Tool : 현상액 도포Brushing Tool : 세척
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(PT)
16
UT Scanner : 내부 설치형
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(UT)
17
UT Probe 형상 : Angle(45, 70), Dual &
Normal Probe
Nozzle 내경의 변화가 경우 Nozzle 내경이 일정한 경우
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(UT)
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작업 전
- PQR/WPS
- 장비 검/교정 서류
- Procedure Qualification Report
- Repair Procedure
- Design & Analysis Report
- Volumetric Inspection Report
- Detailed Drawing
작업 후
- Finished Work Report
- PT Inspection Report
수행준비 현황 – 검사장치(UT 검사용 교정 시험편)
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(UT)
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작업 전
- PQR/WPS
- 장비 검/교정 서류
- Procedure Qualification Report
- Repair Procedure
- Design & Analysis Report
- Volumetric Inspection Report
- Detailed Drawing
작업 후
- Finished Work Report
- PT Inspection Report
아. Document
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(UT)
수행준비 현황 – 검사장치(UT 검사용 교정 시험편)
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PQ 1(3 ea)
PQ 2(2 ea)
PQ 3(2 ea)
PQ 4(2 ea)
P-3
P-3
P-3
Aolly 690
Aolly 690
Alloy 82
Alloy 52M
Alloy 52M
Alloy 52M
50
40
40
P-3
SUS 309L
40
Alloy 52M
용접 PQ용 시험편
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황 (PQ)
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90200
182
500
5°
760
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(Mock-up)
노즐 보수 작업절차 검증용 시험편
- Plug Mock-up, 2 ea- I-600 Nozzle Mock-up, 3 ea- I-690 Nozzle Mock-up, 3 ea
22
90200
100
400
5°
90200
182
용접부 표면 검사용 PT Mock-up
작업 절차 검증
노즐 검사용 UT Mock-up
: 작업 절차 및 기량 검증
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(Mock-up)
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개발 목적
- 영광 4호기 10차 예방정비 기간 중 노즐 검사에서 결함이 발견될 경우의 보수를 위함.
Half Nozzle 보수 사례
√. 가압기 소형 배관
- Calvert Cliffs - St. Lucie - Waterford - SONGS
- ANO #2 - Palo Verde
√. 원자로 BMI 노즐
- STP #1
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(Half Nozzle)
24
2. OPR-1000 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(Half Nozzle)
25
Nozzle 위치 및 형상
SG Primary Drain Nozzle SG Channel Head (F-Model)
The bottom center location
3. WEC F-Model 증기발생기 관통노즐 정비 - 개요
26
33영광1호기
33고리3호기
33영광2호기
11합 계
Alloy82/182Alloy 600
22고리2호기
용가재노즐배수노즐증기발생기
재질설치 수량호 기
배수노즐 11개소(계측노즐은 없음)
3. WEC F-Model 증기발생기 관통노즐 정비 - 개요
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검사/정비
‘10.6.27-8.8‘09.3.6-4.15영광1
‘10.3.4-4.15‘08.9.6-10.16
‘09.10.1-11.22‘08.4.28-5.28
원 재질 : Alloy 600(Sleeve)Alloy82/182(용가재)
‘09.9.1-9.25‘08.5.30-7.18
재질검사/정비 일정
호기
검사/정비고리2
검사/정비영광2
검사/정비고리3
2차 정비1차 정비
국내 F-Model SG 정비 계획
3. WEC F-Model 증기발생기 관통노즐 정비 - 개요
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Alloy 600 Drain Sleeve는 끝 단 제거부외 Original 유지
Alloy 600 용접부는 완전 제거 후 Alloy 690 재질로 5/8” 이하 두께 용접
SS Coupling은 제거 후 동일 재질의 Coupling으로 교체
3. WEC F-Model 증기발생기 관통노즐 정비 – 정비 방법 및 절차
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용접방법 개요
단층용접 SEAL 용접 필렛 용접 그루브용접
3. WEC F-Model 증기발생기 관통노즐 정비 – 정비 방법 및 절차
용접 Process : Manual GTAW예열 : 최소 95℃ 이상
※ 용접후열처리 면제 요건 : ASME Section Ⅲ NB-4622.7(b)P-No. 1 재질 Vessel의 Weld : 모재의 탄소 함량 Max. 0.25% 및 예열
Min. 95℃를 만족할 경우, 용접두께 5/8” 이하까지 용접후열처리 면제
용접 자재 : ERNiCrFe-7A(52M)용접 자세 : 윗보기(Overhead)용접 순서 : Seal 용접 → 단층 용접 → 그루브 용접 → 필렛 용접
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1. 기계 가공Coupling 및 Alloy 600용접부 제거
2. SEAL 용접Sleeve(Alloy 600)와P-1 모재 밀봉 용접
3. 단층 용접Alloy 690 용접자재로P-1 모재 단층 용접
4. Fit-upSS Coupling 설치
5. 그루브 용접Alloy 690 용접자재로SS Coupling과단층용접부 그루브 용접
6. 필렛 용접Alloy 690 용접자재로SS Coupling 하단부필렛 용접
용접 순서
3. WEC F-Model 증기발생기 관통노즐 정비 – 정비 방법 및 절차
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가공장비 형상
3. WEC F-Model 증기발생기 관통노즐 정비 – 정비 방법 및 절차
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영광 #2
영광 1
고리 #3 SG 형태를 제작(SG Mock-up내에 설치)
DIA. 380 Cutout + 6 Holes
고리 #2
Site Mockup
SG 형태를 제작DIA. 760 Cutout + 6 Holes2F-
Model모의시험
형상참조제작형태SizeBlock 수량
Ser.구분
F-Model SG Mock-up
3. WEC F-Model 증기발생기 관통노즐 정비 – 현황(Mock-up 제작)
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4. 요약
보수정비 원칙 : 압력경계에 존재하는 Alloy 600 및 82/182 용접부를 Primary Water로부터 격리
OPR 1000 보수 방법
- Inlay : 영광 #5,6, 울진 #3,4 Drain/Instrument Nozzle 및 영광 #3,4 Hot Leg Drain Nozzle,
- Full Length Nozzle Repair : 영광 #3,4 Cold Leg Drain Nozzle 및 Instrument Nozzle
- Half Nozzle Repair : 영광 4 Instrument Nozzle(결함이 있는 경우)
F-Model
- Partial Thickness Weld Repair
현재 보수에 필요한 가공, 용접, 검사 기술을 개발 중에 있으며 ’08년 4월 고리 #3, ’08년 5월
영광 #4를 시작으로 보수 및 검사 작업 수행 예정
요 약
