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원전 압력전송기 감지라인의 응답시간 검출

전문가 제언: ○ 일반적으로 플랜트에서 공정의 압력, 유량 및 레벨을 측정하기 위해 압력전송기를 사용하는데 여기에는 프로세스의 압력을 전달하는 감지라인(sensing line or impulse line)이 전송기까지 연결된다. 그런데 이런 감지라인은 노화로 인해 여러 가지 문제점을 야기하는데 이것은 주로 막힘(blockage), 보이드(void) 및 누설(leak) 등이 주요 원인이다. 이러한 현상은 공정변수 측정뿐 아니라 응답시간에도 영향을 주어 계통운전에도 영향을 주게 된다.

○ 국내 원전의 경우 발전소 안전 및 보호를 위해 정기적으로 계측기를 점검하게 되어 있으며 그 중에서 압력전송기 응답시간도 포함된다. 국내 원전의 안전 관련 압력전송기의 응답시간은 계측 채널의 응답시간이 안전해석 제한치 이내로 유지됨을 입증하도록 요구되고 있다. 국내 원전에서는 이러한 안전 관련 압력전송기에 대하여 주기적으로 점검 하여 기준치를 만족하는지 확인하고 있다. 이러한 압력전송기는 표준 원전인 경우 가압기 압력, 증기발생기 압력 및 액위, 격납용기 압력, 냉각수 유량 및 재장전수 탱크 액위 등이 포함된다.

○ 그러나 응답시간 측정 시험이 시험 수행자의 방사선 피폭 및 측정 시험을 위한 전송기 이동으로 인한 기기 손상 등이 우려되어 고정 응답시간을 적용하여 응답시간 요건의 삭제가 검토되었는데 현재 국내 표준형 원전에 대하여 적용되고 있다. 이것은 IEEE Std, 338-1987의 “계측채널의 기능시험이나 교정 등을 통해 건전성이 확인되는 경우, 응답시간 측정 시험은 요구되지 않을 수 있다.“는 것에 근거한 것이다.

○ 압력전송기의 응답시간 시험은 제작자가 제공한 데이터(step input에 대한 시정수(63.2%))를 현장 측정 방법인 경사응답 시험(ramp test)과 비교 검토한다. 경사응답 시험은 시험 전송기와 고속응답 기준 전송기 간의 시간차를 측정하는 것이다. 그러나 원전의 안전 관련 계측기와 같은 경우 운전 중에 경사응답 시험은 불가능하기 때문에 본고에서 기술한 잡음분석 기법이 유일한 방법이 될 수 있다. 또한 기존 시험방법에서 점검하기 어려운 감지라인 막힘, 보이드 및 누설 문제가 잡음분석 방법으로 해결 가능하고 운전 중에 시험이 가능한 것은 큰 장점이다.

저자: H.M. Hashemian, Jin Jiang
자료유형: 학술정보