이 논문에서는 비상디젤발전기의 구조물 및 내부 회전체에 대한 건전성 평가를 위한 해석적 방법을 제시한다. 비상발전기는 원자력발전소 안전과 관련된 매우 중요한 기기로써 지진과 같은 비상사태에 원전의 안전 정지를 위한 관련 기기에 비상 전원을 공급한다. 비상발전기의 회전기 부분 또한 지진과 같은 충격에도 안전성을 확보해야 한다. 비상발전기 본체에 대한 모달 해석을 하여 공진 주파수가 지진 주파수 영역에 있는지를 확인하여 응력 해석의 방법을 정했다. 회전체 부분의 안전성은 저널 베어링의 필름 두께와 임계 회전수를 계산하여 최소 유막 요구치와 운전속도와 비교하여 안전성을 판단하였다. 계산된 응력해석의 최대치는 허용치보다 작았으며, 저널 베어링의 유막과 회전수 또한 안전한 범위에 들었다. 이 논문에서는 저널 베어링의 안전해석에 지진하중을 정적 하중으로 보았으나 향후 연구에 있어서는 지진하중의 동적 특성을 회전체에 적응하는 새로운 해석적 방법의 개발이 필요할 것으로 사료된다.
This paper describes an integrity evaluation method for emergency diesel generator(EDG) and rotor part of EDG. EDG is a very important equipment in the nuclear power plant(NPP). EDG supplies electricity to the safety-related equipments for the safety shut down of NPP in an emergency situation of earthquake. The safety of the rotor part of EDG is also important during seismic impact from earthquake. The finite element modelling of the EDG including rotor part was constructed. The modal analysis of EDG was firstly performed. The first natural frequency was calculated and revealed higher than the cutoff frequency of seismic spectrum. Then the stress analysis was done to compare with the allowable stress. The safety of the rotor part was investigated by the finite element analysis of the rotor and journal bearing interaction to find film thickness and critical speed. The seismic load was applied to rotor part in a manner that the load was a weighted static load. Analysis results showed that the maximum stress was within the range of allowable stress and the film thickness is larger than the permissible minimum thickness, and the critical speed was out of the operating speed. Hence, the structural and dynamic integrity of EDG could be confirmed by the numerical analysis method used in this paper. However, dynamic analysis of a rotating rotor and supporting bearing with the seismic impact needs to be investigated in a more rigorous method since the seismic load to the rotating part complicates the behavior of rotating system.
