KR100441961B1

KR100441961B1 - 화력발전용 보일러의 수평튜브 자동 초음파검사용 탐촉자이송장치

Info

Publication number: KR100441961B1
Application number: KR10-2002-0001787A
Authority: KR
Inventors: 이인철; 임상규; 정계조; 길두송
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2004-07-27
Also published as: KR20030061225A

Abstract

본 발명은 화력발전에 사용되는 보일러의 수평튜브의 결함을 검사하는 탐촉자의 이송장치에 관한 것으로, 구동력을 제공하도록 된 스테핑모터(100)가 지지프레임(300)상에 설치되고, 이 지지프레임(300)과 연결된 지지축(230)상에 구동바퀴(200)가 설치되며, 이 구동바퀴(200)의 동력전달축(220)이 벨트와 같은 동력전달수단을 매개로 스테핑모터(100)의 동력전달축(110)과 연결되고, 상기 지지프레임(300)의 하부 양단에 부착된 지지대(500)들의 끝단에는 탐촉자 홀더(510)가 연결되는 한편, 이 지지대(500)의 일측은 상기 지지프레임(300)의 하부에 형성된 연장부(520)와 스프링과 같은 탄성부재(530)에 의해 지지되도록 연결되며, 상기 지지프레임(300)의 양단에는 상방으로 회전가능한 회전프레임(430)이 부착되고, 이 회전프레임(430)에 연결된 지지축(420)상에 지지롤러(400)가 설치되어 이루어진 것이다.

Description

화력발전용 보일러의 수평튜브 자동 초음파검사용 탐촉자 이송장치{Tracking Device for Automatic Ultrasonic Inspection on Horizontal Tube of Boiler}

본 발명은 화력발전에 사용되는 보일러 수평튜브의 결함을 검사하는 탐촉자의 이송장치에 관한 것으로, 특히 과열기 및 재열기튜브의 외경 곡률반경에 적합하도록 된 탐촉자 이송장치를 통해 수평튜브의 상부표면을 따라 이동하면서 탐촉자에 의해 초음파가 검사체 내부로 연속해서 투과되어 검사체의 결함여부를 검출할 수 있도록 된 화력발전용 보일러 수평튜브 자동 초음파검사용 탐촉자 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 화력발전에 사용되는 보일러의 수평튜브에 대한 결함을 검출하기 위한 비파괴검사 방법에는 방사선검사(RT), 침투탐상검사(PT) 및 자분검사(MT) 등이 있었다.

그러나 종래의 침투탐상검사(PT)나 자분검사(MT)의 경우, 주로 검사 대상체 표면에서 발생한 결함 또는 표면 직하에 존재하는 결함의 일부분만을 찾아낼 수 있는 방법이며, 결함의 크기 측정이나 깊이에 대한 검출에는 검사특성상 한계가 있었다.

또한 방사선검사(RT)의 경우에도 표면검사가 아닌 내부검사를 할 수 있다는 장점은 있으나, 장비취급상 검사자의 안전성과 유지관리에 주의를 요하여야 하는 어려움이 있으며, 방사선 투과광선이 결함 방향과 일직선으로 조사되었을 경우 결함의 식별 자체가 불가능하였다.

따라서 이러한 문제점을 보완하기 위해 초음파를 적용하여 발전설비용 보일러 수평튜브의 결함 위치, 방향 및 깊이를 측정할 수 있는 초음파 검사방법이 도입되었지만, 종래의 수평튜브 초음파검사는 수동으로 탐촉자의 입사점 전면을 수평튜브와 접선이 되도록 유지하여야 정확한 결함의 탐지와 결함 위치를 알 수 있었으며, 또한 사람이 접근할 수 없는 곳의 결함 검사는 설비여건상 불가능하였다.

그리고 도 4에서 보는 바와 같이, 수동식 초음파 펄스반사법은 작업자가 수평튜브(700)의 상부에 검사장비(710)를 근접시켜 검사하여야 하므로, 수평튜브(700)의 두께 측정시 거친 표면 및 곡면으로 이루어진 수평튜브(700)의 특성으로 인하여 탐촉자 접촉압력을 일정하게 유지시키기 어려워 일정한 초음파 음압을 얻는데 한계가 있었다.

또한 검사 대상체의 표면을 따라 초음파 탐상을 수행할 경우 탐촉자의 입사점과 검사표면이 수직을 이루지 않을 경우 초음파의 굴절현상을 유발시켜 측정상의 오차가 발생하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 수평튜브 자동 초음파검사 적용과 검사결과의 건전성 판단기준 자료로써 신뢰할 수 있으며, 검사자 접근성 한계의 해소와 안전성 확보를 도모할 수 있으므로 발전설비 건전성 유지 지속과 비파괴검사 품질향상에 효과적인 화력발전용 보일러 수평튜브 자동 초음파검사용 탐촉자 이송장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 탐촉자 이송장치의 정면도,

도 2는 도 1의 평면도,

도 3은 도 1의 확대 측면도,

도 4는 종래기술로서 수동검사방식의 초음파 펄스반사법을 도시한 것이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

100 : 스테핑모터 110,220 : 동력전달축

200 : 구동바퀴 210 : 접촉면

230,420 : 지지축 300 : 지지프레임

400 : 지지롤러 410 : 완충부

430 : 회전프레임 500 : 지지대

510 : 탐촉자 홀더 520 : 연장부

530 : 탄성부재

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 구동력을 제공하도록 된 스테핑모터가 지지프레임상에 설치되고, 이 지지프레임과 연결된 지지축상에 구동바퀴가 설치되며, 이 구동바퀴의 동력전달축이 동력전달수단을 매개로 스테핑모터의 동력전달축과 연결되고, 상기 지지프레임의 하부 양단에 부착된 지지대들의 끝단에는 탐촉자 홀더가 연결되는 한편, 이 지지대의 일측은 상기 지지프레임의 하부에 형성된 연장부와 탄성부재에 의해 지지되도록 연결되며, 상기 지지프레임의 양단에는 상방으로 회전가능한 회전프레임이 부착되고, 이 회전프레임에 연결된 지지축상에 지지롤러가 설치되어 이루어진다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 탐촉자 이송장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1의 측면도이다.

본 발명은 구동력을 제공하도록 된 스테핑모터(100)가 지지프레임(300)상에 설치되고, 이 지지프레임(300)과 연결된 지지축(230)상에 구동바퀴(200)가 설치되며, 이 구동바퀴(200)의 동력전달축(220)이 벨트와 같은 동력전달수단을 매개로 스테핑모터(100)의 동력전달축(110)과 연결되고, 상기 지지프레임(300)의 하부 양단에 부착된 지지대(500)들의 끝단에는 탐촉자 홀더(510)가 연결되는 한편, 이 지지대(500)의 일측은 상기 지지프레임(300)의 하부에 형성된 연장부(520)와 스프링과 같은 탄성부재(530)에 의해 지지되도록 연결되며, 상기 지지프레임(300)의 양단에는 상방으로 회전가능한 회전프레임(430)이 부착되고, 이 회전프레임(430)에 연결된 지지축(420)상에 지지롤러(400)가 설치되어 이루어진다.

여기서 상기 회전프레임(430)에는 수직방향의 충격을 흡수하도록 된 완충부(410)가 구비되어, 지지롤러(400)에 가해지는 충격을 흡수하게 된다.

또한 상기 구동바퀴(200) 및 지지롤러(400)의 접촉 표면은 검사 대상체의 표면 곡률반경에 적합하도록 소정각도로 라운딩 처리되어 성형되는 한편, 상기 구동바퀴(200)의 접촉면(210)은 고무코팅 처리된다.

이하 본 발명에 따른 탐촉자 이송장치의 작동을 상세히 설명한다.

상기 탐촉자 홀더(510) 내에 초음파 탐촉자를 장착하고 검사하고자 하는 수평튜브들 사이의 상부면에 상기 구동바퀴(200)의 접촉면(210)이 접촉되도록 위치시킨 다음, 상기 회전프레임(430)을 상측으로 90도 회전시켜 지지롤러(400)를 상부의 수평튜브 저면에 밀착시킨 후, 스테핑모터(100)에 전원을 인가시키게 되면, 이 스테핑모터(100)의 구동력이 동력전달수단(벨트)에 의해 구동바퀴(200)로 전달되어 탐촉자 이송장치가 수평튜브의 표면을 이동하면서 수평튜브의 결함 여부를 검출하게 된다.

한편 상기 지지롤러(400)는 구동바퀴(200)와 함께 밀착된 수평튜브를 밀어내면서 이동되어 전체적으로 탐촉자 이송장치의 안전한 이동성을 확보하게 되는데, 이때 상기 지지롤러(400)의 완충부(410)가 수평튜브 표면의 굴곡에 따른 진동을 흡수하게 되어, 탐촉자 이송장치는 수평튜브상에서 흔들림 없이 주행할 수 있게 된다.

또한 상기 구동바퀴(200) 및 지지롤러(400)의 외주면(접촉 표면)이 수평튜브의 곡면에 적합하도록 라운딩 처리되어 있으므로 보다 확실하게 수평튜브에 밀착되고, 특히 구동바퀴(200) 접촉면(210)의 고무코팅에 의해 보다 확실한 주행 접지력을 확보하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 보일러 과열기 및 재열기튜브의 외경 곡률반경에 적합하고 초음파 탐촉자를 통해 결함 검출과 두께측정이 연속적으로 가능하게 되어 종래의 수동식 초음파 펄스반사법에서의 검사자 접근성 한계 해소와 안전성 확보에 효과적이며, 검사속도 향상으로 검사경비 절감의 효과가 있다.

Claims

구동력을 제공하도록 된 스테핑모터(100)가 지지프레임(300)상에 설치되고, 이 지지프레임(300)과 연결된 지지축(230)상에 구동바퀴(200)가 설치되며, 이 구동바퀴(200)의 동력전달축(220)이 동력전달수단을 매개로 스테핑모터(100)의 동력전달축(110)과 연결되고, 상기 지지프레임(300)의 하부 양단에 부착된 지지대(500)들의 끝단에는 탐촉자 홀더(510)가 연결되는 한편, 이 지지대(500)의 일측은 상기 지지프레임(300)의 하부에 형성된 연장부(520)와 탄성부재(530)에 의해 지지되도록 연결되며, 상기 지지프레임(300)의 양단에는 상방으로 회전가능한 회전프레임(430)이 부착되고, 이 회전프레임(430)에 연결된 지지축(420)상에 지지롤러(400)가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 화력발전용 보일러의 수평튜브 자동 초음파검사용 탐촉자 이송장치.
제 1항에 있어서, 상기 회전프레임(430)에는 수직방향의 충격을 흡수하도록 된 완충부(410)가 구비된 것을 특징으로 하는 화력발전용 보일러의 수평튜브 자동 초음파검사용 탐촉자 이송장치.
제 1항에 있어서, 상기 구동바퀴(200) 및 지지롤러(400)의 접촉 표면은 검사 대상체의 표면 곡률반경에 적합하도록 소정각도로 라운딩 처리되어 성형되는 한편, 상기 구동바퀴(200)의 접촉면(210)은 고무코팅 처리된 것을 특징으로 하는 화력발전용 보일러의 수평튜브 자동 초음파검사용 탐촉자 이송장치.