에스엠인스트루먼트 - 울진 원자력 발전소 배관 모니터링 시스템

Author(s):
김영기 대표이사 - ㈜에스엠 인스트루먼트

Industry:
Energy/Power

Products:
Measurement Studio, Data Acquisition

The Challenge:
기존의 장비는 15일간 데이터를 주기적 혹은 트리거에 의해 저장할 수 있는 기능이 주어지지 않았다. 또한, 방사능 문제로 인해 사람의 접근이 자유롭지 못했기 때문에 장비가 자동으로 데이터를 수집하고 이를 분석할 필요가 있었다.

The Solution:
원자력 발전소 내부는 강한 방사선으로 인해 사람의 접근이 차단되는 만큼, 장비의 안정성이 중요하므로 NI의 데이터 수집보드를 이용하여 이를 해결하였다.

요약 :
원자력 발전소 돔 내부에 설치된 냉각계 배관의 진동을 NI PCI-4474 및 NI PCI-6228보드를 이용하여 24간 무인 측정 및 감시하였다. 원자력 발전소의 Overhaul 이후 발전소가 재가동되는 15일간 배관의 진동을 측정하여 배관의 안정성을 평가하는 기본 자료를 확보하였다. 원자력 발전소 내부는 강한 방사선으로 인해 사람의 접근이 차단되는 만큼, 장비의 안정성이 중요하므로 NI의 데이터 수집보드를 이용하여 이를 해결하였다.

개발 배경 :
1. 울진 원자력 2, 3발전소에 설치된 냉각계 배관에 발생이 예상되는 진동을 측정하여, 배관의 안정성을 평가해야 했다. 15일간의 기간 동안 일정 주기 혹은 트리거된 신호만을 저장하는 독특한 임무였다. 해석으로 진동이 가장 큰 곳으로 예측된 세 개의 측정 지점에서 정확한 진동 측정이 요구되었다.
2. 기존의 장비는 15일간 데이터를 주기적 혹은 트리거에 의해 저장할 수 있는 기능이 주어지지 않았다. 또한, 방사능 문제로 인해 사람의 접근이 자유롭지 못했기 때문에 장비가 자동으로 데이터를 수집하고 이를 분석할 필요가 있었다.

본론

하드웨어
측정 시스템은 15채널의 가속도계, DAQ 보드, 시그널 컨디셔닝 장비, 컴퓨터로 구성되어 있다. 구성된 모양은 그림 1과 같다.

그림 1. 16채널 배관 진동 모니터링 시스템

측정 지점은 원자력 발전소 내부에 설치된 배관으로서 방사능 오염으로 인해 사람의 출입이 자유롭지 못한 곳이다. 장비의 설치는 원자력 발전소가 가동되지 않는 동안 이루어졌으며, 장비의 회수는 가능한 한 빠른 시간 내에 이루어졌다. 센서의 설치 지점 및 설치 장면은 그림 2 및 그림 3과 같다.

그림 2. 배관에 설치된 가속도계

그림 3. 가속도계의 설치 장면

소프트웨어
Measurement Studio 8.0을 이용하여 측정 시스템의 프로그램을 작성하였다.

그림 4. 실행 화면

그림 5. 진동 측정 초기 10일간의 측정 결과

결론 및 솔루션 개발 후 얻게 된 이점
기존에 측정 불가능했던 측정을 자동화된 장비를 통해 가능하게 하였다. 측정 직후 배관의 진동 상태를 곧바로 평가할 수 있다. 동일한 문제가 발생하는 배관에 동일한 형태로 적용할 수 있다.

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김영기 대표이사
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