KR101203263B1 - 원전 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화검사용 와전류검사탐촉자 및 이를 사용하여 전열관의 천이구역 단면변화를 검사하는 방법 - Google Patents

원전 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화검사용 와전류검사탐촉자 및 이를 사용하여 전열관의 천이구역 단면변화를 검사하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전열관의 천이구역(7)에서 발생하는 단면변화를 검사하기 위한 와전류검사탐촉자에 관한 것으로, 원주방향으로 2개 이상의 코일장착 홈(12)을 구비한 탐촉자 몸체(11); 상기 전열관의 천이구역(7)으로 삽입되는 상기 탐촉자 몸체(11)의 전단에 형성된 전방 중심화장치(13); 상기 탐촉자 몸체(11)의 후단에 형성된 후방 중심화장치(14); 상기 코일장착 홈(12)에 각각 장착되는 코일(15); 및 상기 탐촉자 몸체(11)와 전,후방 중심화장치(13, 14)를 고정하기 위해 상기 탐촉자 몸체(11)의 내부와 상기 전,후방 중심화장치(13, 14)를 관통하여 고정되는 고정용 강선(28)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 와전류검사탐촉자(10)를 이용하여 전열관 천이구역(7)에서 발생하는 단면변화를 검사하기 위한 방법으로, 와전류검사탐촉자 위치 조정장치(22)에 의해 상기 와전류검사탐촉자(10)를 전열관(5)의 입구로 이동시키는 단계(S1); 상기 와전류검사탐촉자(10)를 와전류검사탐촉자 이송장치(21)에 의해 전열관(5)의 내부로 삽입하는 단계(S2); 주파수 발생장치(18)에 의해 와전류를 발생하는 단계(S3); 구동컴퓨터(20)에 의해 와전류검사탐촉자(10)를 전열관(5)에 수직이동시켜 전열관의 천이영역(7)의 단면변화를 검사하는 단계(S4); 상기 단면변화 검사단계(S4)를 통해 취득한 신호를 신호취득 컴퓨터(19)에 전송하는 단계(S5); 및 상기 신호취득 컴퓨터(19)에 전송된 신호에 의해 단면변화 검사결과를 3차원 그래프화하고, 전열관의 천이구역(7)의 단면변화를 정량적으로 측정하여 단면변화를 판별하는 단계(S6)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

원전 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화검사용 와전류검사탐촉자 및 이를 사용하여 전열관의 천이구역 단면변화를 검사하는 방법{eddy current test probe for transient zone of steam generator tubes in nuclear power plant and method for testing section change of transient zone with using thereon}
본 발명은 원자력발전소 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화검사용 와전류검사탐촉자 및 이를 사용하여 전열관의 천이구역 단면변화를 검사하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전열관의 구경변화가 발생할 수 있는 천이구역에서 단면변화를 정확하게 검사할 수 있는 원전 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화검사용 와전류검사탐촉자 및 이러한 와전류검사탐촉자를 사용하여 전열관의 천이구역 단면변화를 검사하기 위한 방법에 관한 것이다.
도 1은 원자력발전소의 원자로 냉각계통의 개략도를 나타내고, 도 2는 증기발생기 전열관의 천이구역의 상세도를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 원자력발전소의 원자로 냉각재계통은 원자로(2)를 중심으로 증기발생기(1), 가압기(3), 및 냉각재 펌프(4)로 구성된다. 원자로(2)에서 가열된 냉각수는 냉각재 펌프(4)에 의해 증기발생기(1)의 전열관(5)의 입구로 공급된 후에, 전열관(5)에서 열전달이 이루어지게 된다. 전열관(5)의 입구로 공급된 냉각수는 전열관(5)의 외부에 흐르는 터빈 계통의 급수로 열을 전달하게 된다. 증기발생기(1)에서 가열된 원자로(2)의 냉각재는 전열관(5)의 전열면을 통해서 터빈 계통의 급수로 열교환을 하게 되며, 전열관(5)의 외부에서 급수를 증기로 변환시킨다.
도 2는 증기발생기 전열관의 천이구역(7)의 상세도를 나타낸다. 일반적으로 전열관(5)은 튜브시트(9), 확관영역(8), 천이구역(7), 및 전열관 직관부(6)로 이루어진다. 튜브시트(9)는 전열관(5)의 시작 및 끝단 부위를 고정 지지하는 역할을 하며, 일반적으로 두께는 약 21인치로 전열관(5)이 삽입되는 구멍의 직경은 전열관(5)의 직경보다 크게 형성된다. 튜브시트(9)의 구멍에 전열관(5)을 밀착시키기 위해, 튜브시트(9)에 삽입된 전열관(5)은 확관방법으로 형성된다. 이러한 확관방법으로는 주로 폭발확관법과 수압확관법이 사용되며, 전열관(5)의 끝단 부위와 튜브시트(9) 사이를 용접처리하여, 1차 냉각수(전열관 내부유로 형성)가 2차 냉각수(전열관 외부유로)로 누설되지 않도록 한다. 확관은 튜브시트(9)에 밀착하여 확관되는 확관영역(8), 전열관의 직관부(6), 및 이들 사이에 형성된 천이영역(7)으로 구분된다.
증기발생기(1) 및 전열관(5)은 원자력발전소의 운전 안전성을 확보하기 위한 핵심설비로서, 운전 안정성을 확보하기 위해 증기발생기의 전열관(5)의 재질은 일반적으로 내부식성이 강한 인코넬(inconel)로 형성된다. 그러나 원자력발전소의 운전연수가 증가함에 따라, 튜브시트(9)의 상부에 슬러지 등의 축적물이 쌓이게 되고, 이러한 슬러지가 고착되면서 전열관(5)에 덴트(전열관 밖에서 안으로 두께변화 없이 눌려진 단면) 및 벌지(전열관 안에서 밖으로 전열관 두께변화 없이 부풀은 단면)와 같은 단면변화를 초래하게 된다. 일반적으로, 단면변화가 발생하는 부위는 천이영역(7)이다. 더욱이, 이러한 단면변화된 부위는 응력집중 현상에 의해 전열관에 균열을 형성할 수 있다. 이러한 균열을 통해 원자로의 냉각재가 누설될 가능성이 높기 때문에 증기발생기의 전열관(5)의 단면변화 상태를 수시로 검사하여, 냉각재의 누설을 방지하기 위해 예방보수 작업을 하게 된다.
종래에는 증기발생기의 전열관 천이구역의 와전류검사에 주로 회전형탐촉자를 사용하여 단면변화를 검사하였다. 이러한 회전형탐촉자는 전열관(5)의 균열과 같은 결함을 검사하기 위해 적용되고, 전열관의 천이구역에서 발생한 덴트 및 벌지와 같은 단순한 단면변화의 검출은 가능하나, 도 3b에 나타난 것처럼, 정확한 단면변화에 대한 정량적 측정이 불가능한 문제점이 있었다. 더욱이, 1개의 코일만을 장착한 와전류탐촉자가 전열관의 천이구역을 검사하기 때문에, 와전류탐촉자가 전열관의 원주방향으로의 단면변화를 검사하기 위해서는 전열관의 내부에서 회전하면서 전열관의 단면을 측정해야만 했다. 이러한 종래 기술에 의한 회전탐촉자에 의한 단면변화검사는 전열관의 원주방향으로 회전하면서 전열관의 축방향으로 수직이동하기 때문에 검사속도가 느리고, 회전시 코일의 흔들림이 발생하여 정확한 단면변화검사가 수행되지 않는 문제점이 있었다.
또한, 종래에 증기발생기의 전열관 천이구역의 단면변화를 검사하기 위해서, 보빈탐촉자에 의한 단면변화검사가 수행되었다. 도 3a에 나타난 것처럼, 종래 기술에 의한 보빈탐촉자에 의한 단면변화검사의 단면변화측정은 보빈탐촉자의 와전류형성 특성에 의해 원주방향으로 평균직경만을 측정할 수 있어, 국부적으로 정확한 크기 측정이 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 전열관의 단면변화 검사결과의 정확도를 향상하고 검사속도를 증대시킬 뿐만 아니라, 검사자의 신호판독이 용이하도록 개선한 원자력발전소 증기발생기 전열관의 천이구역에 서 발생하는 단면변화를 검사하기 위한 와전류검사탐촉자를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자를 사용하여 전열관의 천이구역의 단면변화 검사를 정확하고, 짧은 시간에 수행하기 위한 전열관의 천이구역 단면변화를 검사하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 원전 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화검사용 와전류검사탐촉자는 원주방향으로 2개 이상의 코일장착 홈을 구비한 탐촉자 몸체; 상기 전열관의 천이구역으로 삽입되는 상기 탐촉자 몸체의 전단에 형성된 전방 중심화장치; 상기 탐촉자 몸체의 후단에 형성된 후방 중심화장치; 상기 코일장착 홈에 각각 장착되는 코일; 및 상기 탐촉자 몸체와 전,후방 중심화장치를 고정하기 위해 상기 탐촉자 몸체의 내부와 상기 전,후방 중심화장치를 관통하여 고정되는 고정용 강선으로 이루어진다.
또한, 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자의 바람직한 다른 실시예에서, 상기 코일장착 홈은 상기 탐촉자 몸체의 원주방향을 따라 45도 각도로 8개가 배치된다.
또한, 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자의 바람직한 다른 실시예에서, 상기 코일은 중심에 투자성 철심을 구비하고, 투자성 철심에 동선을 권선하여 형성된다.
또한, 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자의 바람직한 다른 실시예에서, 상기 전방 중심화장치는 전열관의 직관부의 직경보다 크게 형성되고, 상기 후방 중심화장치는 전열관의 천이구역의 직경보다 크게 형성된다.
또한, 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자의 바람직한 다른 실시예에서, 와전류검사탐촉자가 전열관의 원주방향으로 움직이는 것을 방지하기 위해, 상기 전,후방 중심화 장치는 1개 이상의 날개를 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자의 바람직한 다른 실시예에서, 상기 와전류검사탐촉자는 가변콘덴서가 구비된 임피던스 조정함을 구비하고, 상기 가변콘덴서는 상기 코일의 전기적 특성의 차이를 보상하여 각 코일의 공명주파수를 동일하게 조정하여 동일한 와전류를 발생시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해 와전류검사탐촉자를 이용하여 전열관 천이구역에서 발생하는 단면변화를 검사하기 위한 방법은 와전류검사탐촉자 위치 조정장치에 의해 상기 와전류검사탐촉자를 전열관의 입구로 이동시키는 단계; 상기 와전류검사탐촉자를 와전류검사탐촉자 이송장치에 의해 전열관의 내부로 삽입하는 단계; 주파수 발생장치에 의해 와전류를 발생하는 단계; 구동컴퓨터에 의해 와전류검사탐촉자를 전열관에 수직이동시켜 전열관의 천이영역의 단면변화를 검사하는 단계; 상기 단면변화 검사단계를 통해 취득한 신호를 신호취득 컴퓨터에 전송하는 단계; 및 상기 신호취득 컴퓨터에 전송된 신호에 의해 단면변화 검사결과를 3차원 그래프화하고, 전열관의 천이구역의 단면변화를 정량적으로 측정하여 단면변화를 판별하는 단계로 이루어진다.
본 발명에 의한 원전 증기발생기 전열관의 천이구역 단면변화를 검사하는 와전류검사탐촉자 및 이를 사용한 전열관의 천이구역 단면변화 검사방법은 8개의 코일을 장착한 다중코일 와전류검사탐촉자에 의해 전열관의 천이구역의 단면변화를 검사함으로써, 8개의 코일이 원주방향으로 배치되어 탐촉자의 회전 없이 전열관의 축방향으로의 수직이동만으로도 검사를 수행할 수 있어, 신속한 단면검사를 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 검사결과를 3차원 단면으로 단면변화 크기를 정량적으로 측정함에 따라, 전열관의 실제 단면을 그래픽화할 수 있고, 이러한 그래픽화된 실제 단면의 확인을 통해 비전문가도 쉽게 단면변화를 판별할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자는 전열관의 단면변화 검사시에 와전류검사탐촉자의 흔들림을 방지하기 위한 전,후방 중심화장치를 구비하여, 전열관의 직관부 및 천이구역에서 와전류검사탐촉자의 흔들림을 방지하여 전열관의 정확한 단면검사를 수행할 수 있는 효과가 있다. 더욱이, 전열관의 단면변화검사 시간의 단축은 발전소 이용률을 향상시키고, 원자력발전소의 안전성을 보장하고 단면변화 검사비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 원자력발전소의 원자로 냉각계통의 개략도를 나타낸다.
도 2는 증기발생기 전열관의 천이구역의 상세도를 나타낸다.
도 3a는 보빈형탐촉자에 의한 단면변화검사 결과를 나타낸다.
도 3b는 회전형탐촉자에 의한 단면변화검사 결과를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자의 투시 상세도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 와전류검사탐촉자에 장착되는 코일의 확대단면도를 나타낸다.
도 6a는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 와전류검사탐촉자에 코일이 장착된 상태에서의 탐촉자 몸체의 단면도를 나타낸다.
도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에서의 코일이 코일장착 홈에 장착된 상태에서의 탐촉자 몸체의 사시도를 나타낸다.
도 6c는 도 6b에서의 코일이 장착된 상태에서의 전개도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 와전류검사탐촉자에 형성된 전,후방 중심화 장치를 나타낸다.
도 8a는 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자를 나타낸다.
도 8b는 임피던스 조정함에 구비된 가변콘덴서를 나타낸다.
도 9a와 9b는 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자를 사용하여 전열관의 천이구역의 단면변화검사한 결과를 나타낸다.
도 10 증기발생기 전열관의 와전류검사를 위한 장치의 개략도를 나타낸다.
도 11은 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자를 사용하여 전열관의 천이구역을 검사하는 절차도를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 가지도록 하고 있다.
도 4는 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자(10)의 투시 상세도를 나타낸다. 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자(10)는 탐촉자 몸체(11), 전방 중심화장치(13), 후방 중심화장치(14), 코일(15), 및 고정용 강선(28)으로 이루어진다. 탐촉자 몸체(11)는 원주방향으로 2개 이상의 코일장착 홈(12)을 구비하고, 이러한 코일장착 홈(12)에 코일(15)이 장착된다. 전방 중심화장치(13)가 탐촉자 몸체(11)의 전단에 형성된 된다. 전열관(5)에 삽입될 경우 전방 중심화장치(13)가 전열관(5)의 내부로 가장 먼저 삽입되게 된다. 또한, 후방 중심화장치(14)가 전방 중심화장치(13)와 마주하도록 탐촉자 몸체(11)의 후단에 형성된다. 고정용 강선(28)이 탐촉자 몸체(11)와 전,후방 중심화장치(13, 14)를 고정하기 위해, 이들 각각의 내부를 관통하여 설치된다. 이러한 고정용 강선(28)의 고정에 의해 단면변화 검사중에도 와전류검사탐촉자(10)가 분리되는 것을 방지한다. 바람직하게는, 고정용 강선(28)은 충분한 강도를 유지하기 위해 스테인레스재질로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 와전류검사탐촉자(10)에 장착되는 코일(15)의 확대단면도를 나타낸다. 코일(15)은 중심에 투자성 철심(16)을 구비하고, 이러한 투자성 철심(16) 위에 동선을 권선하여 형성된다. 투자성 철심(16)이 삽입된 코일(15)에 전류를 흘리게 되면, 임피던스를 크게 할 수 있기 때문에 권선의 회선수를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 코일(15)의 전체적인 부피와 크기를 줄일 수 있게 된다.
도 6a는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 와전류검사탐촉자(10)에 코일(15)이 장착된 상태에서의 탐촉자 몸체(11)의 단면도를 나타낸다. 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에서의 코일(15)이 코일장착 홈(12)에 장착된 상태에서의 탐촉자 몸체(11)의 사시도를 나타내고, 도 6c는 도 6b에서의 코일(15)이 장착된 상태에서의 전개도를 나타낸다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 코일장착 홈(12)은 탐촉자 몸체(11)의 원주방향을 따라 45도 각도로 8개가 배치된다. 이러한 8개의 코일장착 홈(12)에 일정크기와 권선수로 권선된 코일(15)이 장착된다. 임피던스의 변화를 방지하기 위해, 바람직하게는 코일(15)은 코일장착 홈(12)에 에폭시 접착제로 접착된다. 이에 따라, 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자(10)는 전열관(5)에서 단면변화를 검사할 때, 회전하지 않고도 전열관(5)의 축방향으로 수직이동만으로도 전열관(5)의 단면변화를 검사할 수 있어 검사시간을 단축할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 와전류검사탐촉자(10)에 형성된 전,후방 중심화장치(13, 14)를 나타낸다. 전방 중심화장치(13)는 전열관 직관부(6)의 직경보다 약간 크게 형성한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 전방 중심화장치(13)의 직경은 전열관 직관부(6)의 직경보다 0.2㎜ 정도 크게 형성하는 것이 바람직하다. 후방 중심화장치(14)는 단면변화 검사시에 확관영역(8)에 형성된 천이구역(7)을 지지하도록 전열관의 천이구역(7)의 직경보다 크게 형성된다. 바람직하게는 확관영역(8)의 직경이 일반적으로 0.2㎜ 정도 크므로, 후방 중심화장치(14)는 전방 중심화장치(13) 보다 0.2㎜ 정도 크게 형성한다. 또한, 와전류검사탐촉자(10)가 전열관(5)의 원주방향으로 움직이는 것을 방지하기 위해, 전,후방 중심화 장치(13, 14)는 1개 이상의 날개(17)를 구비한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 전, 후방 중심화장치(13, 14)는 검사시에 날개(17)가 파손될 경우 단면변화 검사의 정확도와 신뢰도가 하락하고, 파손된 조각이 증기발생기(1) 내의 이물질로 존재할 수 있어 충분한 탄력성과 강도를 유지할 수 있는 6개의 날개(17)를 구비한다. 이에 따라, 와전류검사탐촉자(10)가 전열관(5)에 견고히 밀착되어, 검사시에 와전류검사탐촉자(10)가 흔들리는 것을 방지하여 단면변화 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 8a는 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자(10)를 나타내고, 도 8b는 임피던스 조정함(29)에 구비된 가변콘덴서(30)를 나타낸다. 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자(10)는 가변콘덴서(30)가 구비된 임피던스 조정함(29)을 구비하고, 이러한 가변콘덴서(30)는 코일장착 홈(12)에 각각 장착된 8개 코일(15)의 전기적 특성의 차이를 보상하여 각 코일(15)의 공명주파수(임피던스)를 동일하게 조정하여 동일한 와전류를 발생시킬 수 있다.
도 9a와 9b는 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자(10)를 사용하여 전열관의 천이구역(7)의 단면변화검사한 결과를 나타낸다. 도 9a에서, 3차원 검사결과 모양도(23)를 보면 전열관(5)의 정상확관 영역의 단면은 8개 코일(15)이 원주방향으로 일정한 간격을 탐지하여 원형을 나타내고, 이러한 단면검사 결과 모양도(24)와 정략적 치수표시 창(25)에 의해 전열관(5)의 최소직경, 최대직경 및 평균직경을 알 수 있게 된다. 도 9b는 전열관의 천이구역(7)에서 덴트가 발생한 상태에서 단면변화의 3차원 검사결과 모양(26)을 나타낸다. 도 9b에서, 덴트가 형성된 부위가 안으로 눌려서 타원을 나타낸다. 즉, 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자(10)는 종래기술과 비교하여 정확한 검사수치를 정량적으로 3차원으로 모니터링화 할 수 있어, 비전문가도 쉽게 검사결과를 분석할 수 있어, 검사시간의 단축 및 비용의 절감을 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 10 증기발생기 전열관(5)의 와전류검사를 위한 장치의 개략도를 나타내고, 도 11은 본 발명에 의한 와전류검사탐촉자(10)를 사용하여 전열관의 천이구역(7)을 검사하는 절차도를 나타낸다. 와전류검사를 위한 장치는 와전류검사탐촉자 위치 조정장치(22), 와전류검사탐촉자 이송장치(21), 주파수 발생장치(18), 구동 컴퓨터(20), 및 신호취득 컴퓨터(19)로 이루어진다. 또한, 와전류검사탐촉자(10)를 이용하여 전열관 천이구역(7)에서 발생하는 단면변화를 검사하기 위한 방법은 와전류검사탐촉자 이동단계(S1), 와전류검사탐촉자 삽입단계(S2), 와전류 발생단계(S3), 천이영역의 단면변화 검사단계(S4), 신호취득 컴퓨터에 신호를 전송하는 단계(S5), 및 단면변화를 판별하는 단계(S6)로 이루어진다. 전열관(5)의 와전류검사를 위한 장치는 신호취득 컴퓨터(19)와 와전류검사탐촉자 위치 조정장치(22)를 구동시킬 수 있도록 프로그램된 구동컴퓨터(20)에 의해 구동된다. 구동컴퓨터가 구동되어 와전류검사탐촉자(10)가 와전류검사탐촉자 위치 조정장치(22)에 의해 전열관(5)의 입구로 이동한다. 이러한 와전류검사탐촉자 이동단계(S1) 이후에, 와전류검사탐촉자(10)가 와전류검사탐촉자 이송장치(21)에 의해 전열관(5)의 내부로 삽입된다. 와전류검사탐촉자 삽입단계(S2) 이후에, 주파수 발생장치(18)가 구동되어, 8개의 코일(15)의 전기적 특성의 차이를 가변콘덴서(15)로 보상하여 동일한 와전류를 발생시키게 된다. 와전류의 발생단계(S3) 이후에, 구동컴퓨터(20)에 의해 와전류검사탐촉자(10)를 전열관(5)의 축방향, 즉 전열관(5)에 대해 수직이동시켜 전열관의 천이영역(7)의 단면변화를 검사하게 된다. 코일장착 홈(12)에 8개의 코일(15)이 장착되어, 전열관(5)의 내부에서 와전류검사탐촉자(10)가 회전하지 않고 수직이동에 의해서 전열관의 천이구역(7)에서의 단면변화를 신속히 검사할 수 있게 된다. 와전류검사탐촉자(10)가 이동할 때, 주파수발생 장치(18)에 의해 가해진 특정 주파수의 전류가 코일(15)을 통과하여 전열관(5)에 유도전류를 형성하고, 이러한 유도전류에 의한 와전류가 발생하게 되며, 이러한 와전류는 전열관(5)의 단면을 따라서 와전류검사탐촉자(10)의 코일(15)에 임피던스변화를 발생시킨다. 이러한 임피던스변화는 와전류 주파수발생 장치(18)에서 디지털 신호로 변경되어 컴퓨터 화면에 나타나게 된다. 이러한 단면변화 검사단계(S4)를 통해 취득한 신호를 신호취득 컴퓨터(19)에 전송한다. 신호를 전송하는 단계(S5)에 의해 신호취득 컴퓨터(19)에 전송된 신호를 통해서 단면변화 검사결과를 비전문가도 쉽게 분석할 수 있도록, 3차원 그래프화하고, 이러한 전열관의 천이구역(7)의 단면변화의 결과를 정량적으로 측정하여 단면변화를 판별하는 하게 된다. 따라서, 정확한 단면변화 검사결과와 정량적 수치에 의해 전열관의 천이구역(7)에서의 단면변화 검사를 체크하여, 전열관의 보수 시기를 정확히 예측하거나 수행하여, 원자력발전소의 안정성을 보장하고 운영 유지 비용을 절감할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 변형예에 국한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범주내에 속하는 다른 실시예로 확장될 수 있다.
1 : 증기발생기, 2 : 원자로,
3 : 가압기, 4 : 냉각재 펌프,
5 : 전열관, 6 : 전열관 직관부,
7 : 천이구역, 8 : 확관영역,
9 : 튜브시트, 10 : 와전류검사탐촉자,
11 : 탐촉자 몸체, 12 : 코일장착 홈,
13 : 전방 중심화장치, 14 : 후방 중심화장치,
15 : 코일, 16 : 투자성 철심,
17 : 날개, 18 : 주파수발생 장치,
19 : 신호취득 컴퓨터,
20 : 구동컴퓨터,
21 : 와전류검사탐촉자 이송장치,
22 : 와전류검사탐촉자 위치 조정장치,
23 : 3차원 검사결과 모양도, 24 : 단면검사 결과 모양도,
25 : 정략적 치수표시 창,
26 : 덴트발생 3차원 검사결과 모양도,
27 : 신호전송 케이블, 28 : 고정용 강선,
29 : 임피던스 조정함, 30 : 가변콘덴서,
S1 : 와전류검사탐촉자의 이동단계,
S2 : 와전류검사탐촉자의 삽입단계,
S3 : 와전류 발생단계,
S4 : 천이영역의 단면변화 검사단계,
S5 : 신호취득 컴퓨터에 신호를 전송하는 단계,
S6 : 단면변화를 판별하는 단계.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 전열관의 천이구역(7)에서 발생하는 단면변화를 검사하기 위한 와전류검사탐촉자에 있어서,
    원주방향을 따라서 45도 각도로 8개의 코일장착 홈(12)을 구비한 탐촉자 몸체(11);
    상기 전열관의 천이구역(7)으로 삽입되는 상기 탐촉자 몸체(11)의 전단에 형성된 전방 중심화장치(13);
    상기 탐촉자 몸체(11)의 후단에 형성된 후방 중심화장치(14);
    상기 코일장착 홈(12)에 각각 장착되는 코일(15); 및
    상기 탐촉자 몸체(11)와 전,후방 중심화장치(13, 14)를 고정하기 위해 상기 탐촉자 몸체(11)의 내부와 상기 전,후방 중심화장치(13, 14)를 관통하여 고정되는 고정용 강선(28);를 구비하는 원전 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화 검사용 와전류검사탐촉자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 코일(15)은 중심에 투자성 철심(16)을 구비하고, 투자성 철심(16)에 동선을 권선하여 형성되는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화검사용 와전류검사탐촉자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전방 중심화장치(13)는 전열관의 직관부(6)의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화검사용 와전류검사탐촉자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 후방 중심화장치(14)는 전열관의 천이구역(7)의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화검사용 와전류검사탐촉자.
  6. 제5항에 있어서, 와전류검사탐촉자(10)가 전열관(5)의 원주방향으로 움직이는 것을 방지하기 위해, 상기 전,후방 중심화 장치(13, 14)는 1개 이상의 날개(17)를 구비하는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화검사용 와전류검사탐촉자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 와전류검사탐촉자(10)는 가변콘덴서(30)가 구비된 임피던스 조정함(29)을 구비하고, 상기 가변콘덴서(30)는 상기 코일(15)의 전기적 특성의 차이를 보상하여 각 코일(15)의 공명주파수를 동일하게 조정하여 동일한 와전류를 발생하는 것을 특징으로 하는 원전 증기발생기의 전열관 천이구역 단면변화검사용 와전류검사탐촉자.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 의한 와전류검사탐촉자(10)를 이용하여 전열관 천이구역(7)에서 발생하는 단면변화를 검사하기 위한 방법으로,
    와전류검사탐촉자 위치 조정장치(22)에 의해 상기 와전류검사탐촉자(10)를 전열관(5)의 입구로 이동시키는 단계(S1);
    상기 와전류검사탐촉자(10)를 와전류검사탐촉자 이송장치(21)에 의해 전열관(5)의 내부로 삽입하는 단계(S2);
    주파수 발생장치(18)에 의해 와전류를 발생하는 단계(S3);
    구동컴퓨터(20)에 의해 와전류검사탐촉자(10)를 전열관(5)에 수직이동시켜 전열관의 천이영역(7)의 단면변화를 검사하는 단계(S4);
    상기 단면변화 검사단계(S4)를 통해 취득한 신호를 신호취득 컴퓨터(19)에 전송하는 단계(S5); 및
    상기 신호취득 컴퓨터(19)에 전송된 신호에 의해 단면변화 검사결과를 3차원 그래프화하고, 전열관의 천이구역(7)의 단면변화를 정량적으로 측정하여 단면변화를 판별하는 단계(S6)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와전류검사탐촉자(10)를 이용하여 전열관 천이구역(7)에서 발생하는 단면변화를 검사하기 위한 방법.
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