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단독 원자력 발전소 전력 생성 증대위한 비스포크 솔루션

8개 모터로 구동되는 제어밸브 '핵심 기술'

원자력 발전소 전력 생성 증대위한 비스포크 솔루션

[산업일보]
펜실베니아에 위치한 엑셀론(Exelon)의 PBAPS(Peach Bottom Atomic Power Station)의 엔지니어들은 설비의 RHR(Residual Heat Removal) 시스템을 업그레이드할 때, 유체제어 솔루션 분야의 세계적인 선도 공급업체인 IMI 크리티컬 엔지니어링(IMI Critical Engineering)의 전문가에게 도움을 요청했다. 그 결과, 효율성 및 안전성을 유지하고, 규제를 준수하면서도 매우 까다로운 사양을 모두 만족시킬 수 있는 비스포크(Bespoke) 솔루션 및 맞춤형 테스트 프로그램을 얻을 수 있었다.PBAPS(Peach Bottom Atomic Power Station)는 현재 12%의 출력 증강 작업이 진행 중이다. 만약 경감조치가 취해지지 않는다면, 사고 후 폐쇄 온도를 증가시키게 될 것이며, 설비에 대한 NRC(Nuclear Regulatory Commission) 승인도 어려움에 처하게 될 것이다. 따라서 PBAPS 엔지니어들은 쿨링 성능을 증대시키기 위해 스테이션의 RHR 시스템을 업그레이드하기로 했다.

원자력 발전소 전력 생성 증대위한 비스포크 솔루션

RHR 시스템의 핵심은 8개의 모터로 구동되는 제어 밸브에 있다.

이 밸브는 열 교환기 사이의 유수량을 정밀하게 분산시키고, 고가의 RHR 펌프를 보호한다. 국제적으로 인정받은 트레이닝 프로그램을 완수한 최고 수준의 엔지니어들인 IMI 크리티컬 엔지니어링의 Valve Doctors®와 설비 측의 엔지니어들은 PBAPS에서 관련된 매우 까다로운 사양에 부합하는 완벽한 맞춤형 제어 밸브를 만들기 위해 긴밀하게 상호 협력했다. 이 솔루션은 공동화 현상 및 파이프 진동을 방지하도록 설계된 IMI CCI의 DRAG® 속도 제어 기술에 기반하고 있으며, 내구성이 있는 MOV 형태로 돼 있고, 밸브의 12» 스트로크에 걸쳐 6개의 개별 플로우 제어 존이 있는 카트리지-트림(Cartridge-Trim) 어셈블리를 갖추고 있다. 이 솔루션의 특별한 이점에는 라인 진동을 방지하기 위한 최소한의 플로우 영역과 4-리니어 정상운전 영역, 비상 플로우를 위한 대형 윈도우 과용량 영역이 포함된다. 밸브의 복잡성과 정확한 플로우 평가를 위한 발전소의 엄격한 요건을 고려할 때, IMI CCI와 PBAPS는 맞춤형의 매우 방대한 Cv 테스트 프로그램을 개발해야만 했다. 이 프로세스는 이번 케이스에 적용되는 상당히 까다로운 정밀한 요건을 기반으로 특별히 만들어졌다.

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밸브 Cv 테스트를 위한 ANSI/ISA S75.02 표준은 권장 방법론과 측정기기를 이용해 ±5%의 정확도를 달성할 수 있다고 명기하고 있다. 하지만 이 경우 ±5%의 정확도 보다 10배 이상의 정밀도가 필요했다. 평가작업은 압축성 또는 비압축성 유체 모두를 이용해 두 개의 테스트 설비에서 진행됐다. 정확도 요건에 부합하기 위해 IMI CCI는 주요 리서치 대학에 있는 특수 플로우 테스트 장비와 캘리포니아에 있는 IMI CCI 소유의 설비를 이용했다. Trim 하드웨어는 IMI CCI 공장에서 테스트 결과를 토대로 세밀하게 조정됐다. 그 결과, 테스트 프로그램은 성공적으로 밸브의 성능을 검증했다. IMI CCI 밸브의 카운터-밸런스 카트리지 트림 형태의 독특한 디자인은 간편하게 설치할 수 있도록 해준다. 이 솔루션의 비스포크 특성 및 테스트 프로그램은 최종 시스템이 요건에 따라 정밀하게 기능할 수 있도록 해주었으며, PBAPS는 2015년 후반에 계획된 비가동시간 동안 두 번째 장치를 위해 남은 밸브들도 설치할 예정이다. 다시 언급하자면, 전세계적으로 인정받고 있는 전문가 그룹인 Valve Doctors®는 이미 그 가치를 증명하고 있다.

한편 IMI plc 그룹의 자회사인 IMI 크리티컬 엔지니어링(IMI Critical Engineering)은 에너지 및 프로세스 산업이 안전하고, 청결하고, 안정적이고, 보다 효율적으로 가동될 수 있도록 해주는 핵심 플로우 제어 솔루션 분야의 세계적인 선도 공급업체이다. 4천명 이상의 직원을 두고 있는 이 회사는 전세계에 12개의 생산설비와 함께 글로벌 서비스 네트워크를 운영하고 있다. 방대한 기술적 지식과 엔지니어링 설계 능력, 그리고 애플리케이션 경험을 토대로 타의 추종을 불허하는 탁월한 내구성과 안전성, 성능을 제공하는 고객 맞춤형으로 설계된 제품을 공급하고 있다.
김현지 기자 press1@kidd.co.kr

반갑습니다. 산업1부 김현지 기자입니다. 산업 관련 빅데이터(Big Data), 3D프린터, 스마트기계, 기계학습(Machine Learning), 인공지능(AI), 웨어러블 기기, 가상현실(VR) 분야 등과 함께, ‘산업인 24시’, ‘동영상 뉴스’, ‘동영상 인터뷰’ 를 통해 여러분을 찾아뵙겠습니다.

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