KR100970340B1 - 증기발생기 전열관 용접부의 액체침투탐상검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원자력 발전소의 일차 방사선 구역에 위치한 증기 발생기에 있어서 전열관의 용접부에 대한 비파괴검사장치에 대한 것으로 특히 액체침투탐상검사를 수행하기 위한 장치에 대한 것이다.

본 발명에 의하면, 침투액을 분사시키고 로봇아암에 설치되는 분사기구와, 상기 분사기구를 제어하는 에어실린더제어기구와, 그리고 상기 로봇아암, 상기 분사기구, 및 상기 에어실린더제어기구를 전체적으로 제어하고 디스플레이시키는 워크스테이션을 포함하여 이루어지되, 상기 분사기구는 침투액저장용기가 저부에 설치되고 그 상부엔 침투액의 배출을 제어하는 에어실린더가 설치되며 상기 침투액저장용기와 인접한 위치엔 탄성지지기구의 상부에 설치되는 스폰지기구가 마련되며 상기 침투액저장용기와 상기 스폰지기구의 사이엔 별도의 이송관이 설치되어 이루어지는 액체침투탐상검사장치를 제공함에 그 특징이 있다.

원자력발전소, 방사선구역, 증기발생기, 전열관, 용접부, 액체침투탐상검사

Description

증기발생기 전열관 용접부의 액체침투탐상검사장치{Liquid Penetrant Testing Apparatus for a Welding Part of steam Genderater Heating Pipe}

본 발명은 원자력 발전소의 일차 방사선 구역에 위치한 증기 발생기에 있어서 전열관의 용접부에 대한 비파괴검사장치에 대한 것으로 특히 액체침투탐상검사를 수행하기 위한 장치에 대한 것이다.

일반적으로 원자력발전소에 있어서 일차 방사선 구역에 설치된 주요 설비 중 하나인 증기발생기는 1차측과 2차측의 압력경계구역으로 전열관의 누설시 2차측이 방사선에 오염될 수 있는 중요한 설비이다. 따라서 매번 계획예방정비시에 와전유탐상검사와 2차측 슬러지 랜싱 작업이 수행되며, 와전류탐상결과 이상신호 및 결함이 발견되게 되면 전열관의 관막음, 스테빌라이저 및 용접식 관막음작업이 수행되게 된다.

또한, 이와 같이 관막음 작업이 이루어진 후에는 용접부의 건전성을 보증하기 위하여 용접부에 비파괴검사의 일종인 액체침투탐상검사를 실시하게 된다.

이러한 액체침투탐상검사 작업은 고 방사선 구역인 증기발생기 수실에 정비요원이 직접 투입되어 액체침투탐상검사 절차로서 전처리, 침투액적용, 침투액제거, 현상액적용, 검사, 후처리 과정을 수행하게 되므로 고방사선 피폭의 문제가 발생하고 있다.

그러나 현실적으로 수실에 정비요원의 직접 투입 이외의 다른 방법이 개발되어 있지 아니한 관계로 위험을 감수하고 어쩔수 없이 위와 같은 검사를 시행하고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 해소하기 위하여 연구 개발이 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 원자력발전소 수실에 직접 정비요원을 투입하지 않고도 안전한 원격 위치에서 증기발생기 전열관의 용접식 관마개 설치후 용접부의 건전성을 보증하기 위한 용접부 액체침투탐상검사가 가능하도록 하고자 함에 있다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 침투액을 분사시키고 로봇아암에 설치되는 분사기구와, 상기 분사기구를 제어하는 에어실린더제어기구와, 그리고 상기 로봇아암, 상기 분사기구, 및 상기 에어실린더제어기구를 전체적으로 제어하고 디스플레이시키는 워크스테이션을 포함하여 이루어지되, 상기 분사기구는 침투액저장용기가 저부에 설치되고 그 상부엔 침투액의 배출을 제어하는 에어실린더가 설치되며 상기 침투액저장용기와 인접한 위치엔 탄성지지기구의 상부에 설치되는 스폰지기구가 마련되며 상기 침투액저장용기와 상기 스폰지기구의 사이엔 별도의 이송관이 설치되어 이루어지는 액체침투탐상검사장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 원자력발전소 수실에 직접 정비요원을 투입하지 않고도 안전한 원격 위치에서 증기발생기 전열관의 용접식 관마개 설치후 용접부의 건전성을 보증하기 위한 용접부 액체침투탐상검사가 가능하게 되어 방사선 피폭의 방지에 의한 안전성 제고와 방사성 폐기물의 감소를 위한 산뢰성을 향상시키게 된다.

본 발명의 바람직한 일례에 의하면, 도 1 내지 도 3에 예시한 바와 같이, 침투액을 분사시키고 로봇아암(1)에 설치되는 분사기구(2)와, 상기 분사기구(2)를 제어하는 에어실린더제어기구(3)와, 그리고 상기 로봇아암(1), 상기 분사기구(2), 및 상기 에어실린더제어기구(3)를 전체적으로 제어하고 디스플레이시키는 워크스테이션(4)을 포함하여 이루어지되, 상기 분사기구(2)는 고정플레이트(21)의 브라켓(23)에 침투액저장용기(20)가 설치되고 그 상부로서 고정플레이트(21)엔 침투액의 배출을 제어하는 에어실린더(22)가 설치되며 상기 침투액저장용기(20)와 인접한 위치로서 고정플레이트(21)엔 탄성지지기구(24)의 상부에 설치되는 스폰지기구(26)가 마련되며 상기 침투액저장용기(20)와 상기 스폰지기구(26)의 사이엔 별도의 이송관(28)이 설치되어 이루어지게 된다.

이때 상기 로봇아암(1)은 통상적으로 원격제어가 가능하게 이루어지는 일반적인 산업용 로봇아암에 해당한다.

상기 분사기구(2)는 상기 로봇아암(1)에 마련된 설치부에 상기 분사기구(2)의 설치부(2a)를 결합 설치하게 된다. 상기 분사기구(2)의 탄성지지기구(24)는 내부에 스프링(24a)이 설치되어 스폰지설치부(24b)의 상부에 설치된 스폰지기구(26)가 상,하 방향으로 탄성적으로 여유있게 움직일 수 있게 설치하여 상기 로봇아암(1)의 과도한 이동시에도 이를 완충하는 역할을 수행할 수 있게 구성된다.

상기 에어실린더제어기구(3)는 상기 워크스테이션(4)에서 제어함에 따라 상기분사기구(2)의 에어실린더(22)를 작동시켜 에어실린더(22)가 침투액저장용기(20) 를 개폐시켜 내부에 저장되어 있는 침투액을 이송관(28)을 통하여 스폰지기구(26)로 공급하거나 공급을 중단할 수 있게 구성된다.

상기 워크스테이션(4)은 통상의 비디오시스템을 이용하여 상기 로봇아암(1)이나 상기 에어실린더제어기구(3)에 대한 실시간 원격제어가 가능하도록 하여 액체침투탐상검사 작업을 단계적으로 행할 수 있게 구성된다.

상기 로봇아암(1)과 상기 로봇아암(1)에 설치되는 상기 분사기구(2)는 1차 방사선 구역인 증기발생기에 설치가 되고, 상기 에어실린더제어기구(3)나 상기 워크스테이션(4)은 증기발생기의 외부에 설치되며, 특히 상기 워크스테이션(4)은 별도의 안전한 원격위치에 마련되게 된다.

미설명부호로서 W는 관막음이 이루어진 용접부를 나타낸다.

다음은 이와 같이 이루어지는 본 발명의 작동이 이루어지는 과정을 살펴보기로 한다.

모든 공정이 상기 워크스테이션(4)에서 원격제어가 이루어지게 된다.

우선, 에어실린더제어기구(3)를 제어하여 에어실린더(22)를 작동시키고 침투액저장용기(20)를 개방시켜 내부에 보관되어 있던 침투액을 이송관(28)을 통하여 스폰지기구(26)로 적정량을 공급하고 에어실린더(22)를 원위치시켜 침투액의 공급작동을 중단시킨다.

그리고, 로봇아암(1)에 설치된 분사기구(2)를 도 3에 예시한 바와 같이 관막음이 이루어진 용접부(W)와 인접한 적정위치로 위치시킨다.

다음, 로봇아암(1)을 이용하여 스폰지기구(26)를 용접부(W)와 가압 접촉시켜 침투액이 상기 용접부(W)에 골고루 침투되도록 하고, 일정시간 경과 후에 다음의 검사과정을 수행하게 된다.

물론, 검사과정이 완료되면 분사기구(2)가 설치된 로봇아암(1)은 초기 위치로 원위치시키고 다음의 검사를 위한 준비를 행하게 된다.

그리하여 증기발생기 전열관의 용접부(W)에 대한 액체침투탐상검사 작업을 로봇아암(1)과 분사기구(2), 그리고 워크스테이션(4)에 의하여 수행할 수 있도록 하여 증기발생기의 안정성 확보는 물론 방사선 피폭에 의한 문제를 사전에 차단하는 안전성의 확보가 가능하게 된다.

도 1은 본 발명인 장치의 전체적인 개략도이다.

도 2는 본 발명인 장치의 요부 확대도이다.

도 3은 전열관 용접부에 적용하는 일례를 보여주는 요부 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 로봇아암, 2: 분사기구,

3: 에어실린더제어기구, 4: 워크스테이션,

20: 침투액저장용기, 21: 고정플레이트,

22: 에어실린더, 23: 브라켓,

24: 탄성지지구, 24a: 스프링,
24b: 스폰지설치부, 26: 스폰지기구,

28: 이송관

Claims (2)

1. 침투액을 분사시키고 로봇아암(1)에 설치되는 분사기구(2)와, 상기 분사기구(2)를 제어하는 에어실린더제어기구(3)와, 그리고 상기 로봇아암(1), 상기 분사기구(2), 및 상기 에어실린더제어기구(3)를 전체적으로 제어하고 디스플레이시키는 워크스테이션(4)을 포함하여 이루어지되,

   상기 분사기구(2)는 고정플레이트(21)의 브라켓(23)에 침투액저장용기(20)가 설치되고 그 상부로서 고정플레이트(21)엔 침투액의 배출을 제어하는 에어실린더(22)가 설치되며 상기 침투액저장용기(20)와 인접한 위치로서 고정플레이트(21)엔 탄성지지기구(24)의 상부에 설치되는 스폰지기구(26)가 마련되며 상기 침투액저장용기(20)와 상기 스폰지기구(26)의 사이엔 별도의 이송관(28)이 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 증기발생기 전열관 용접부의 액체침투탐상검사장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 분사기구(2)는 상기 로봇아암(1)에 마련된 설치부에 상기 분사기구(2)의 설치부(2a)를 결합 설치하고,

   상기 분사기구(2)의 탄성지지기구(24)는 내부에 스프링(24a)이 설치되어 스폰지설치부(24b)의 상부에 설치된 스폰지기구(26)가 상,하 방향으로 탄성적으로 여유있게 움직일 수 있게 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 증기발생기 전열 관 용접부의 액체침투탐상검사장치.

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