KR101334629B1

KR101334629B1 - 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리

Info

Publication number: KR101334629B1
Application number: KR1020130094071A
Authority: KR
Inventors: 권영호; 장관섭; 박지상; 박병목; 채경선; 박주연; 정도영
Original assignee: 세안기술 주식회사
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2013-11-29

Abstract

본 발명은 원자력발전소 증기발생기의 세관에 대한 와전류탐상검사 시 설치되는 원격제어 와전류탐상검사장비의 암 앤 폴 어셈블리의 매스트에 장착되는 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리에 관한 것으로, 그 목적은 매스트상에 카메라 헤드 어셈블리를 맨웨이를 통해 장착시킬 때 작업자가 모니터를 통해 수실내에 배치된 매스트의 위치와, 카메라 헤드 어셈블리가 매스트로 접근하는 방향 및 각도를 모니터를 통해 시각적으로 확인하면서 장착작업을 실시할 수 있어 작업자의 숙련도와 상관없이 신속하고 정확하게 카메라 헤드 어셈블이의 장착작업을 실시할 수 있을 뿐만 아니라 증기발생기의 튜브에 대한 와전류탐상검사가 완료된 후 와전류탐상검사장비를 증기발생기의 수실로 부터 철거 한 후 수실내에 이물질 유무를 용이하게 확인할 수 있어 작업자의 방사선 피폭을 최소화할 수 있음은 물론 이물질로 인한 증기발생기의 고장을 예방할 수 있게 하는 것이며, 그 구성은 카메라 헤드 어셈블리에 구비되는 블록조립홈과, 블록조립홈에 착탈가능하게 조립되는 장착블록과, 상기 장착블록에 장착되는 카메라모듈 및 복수개의 가이드 레이저 유닛과, 모니터와, 조작반과, 제어수단과, 수실 관찰봉으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리{A camera head assembly of Eddy Current Inspection Test Apparatus}

본 발명은 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원자력발전소 원자력발전시스템의 주요기기 중 하나인 증기발생기의 세관에 대한 와전류탐상검사를 실시 할 때 설치하는 원격제어 와전류탐상검사장비의 암 앤 폴 어셈블리의 매스트에 카메라 헤드를 장착할 때 카메라 헤드를 매스트에 정확하게 유도하여 신속하고 용이하게 장착시킬 수 있도록 함으로써, 작업자의 방사선 피폭을 최소화할 수 있음은 물론 미숙련자도 손쉽게 장착시킬 수 있는 구조를 갖도록 한 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 원자력발전소내의 원자력발전시스템에 각종 주요기기는 정기적으로 성능 및 안전점검을 받으며, 그 중 증기발생기(Steam Generator, SG)는 내부에 내장된 다수개의 세관(細管)에 균열 등과 같은 결함이 발생되었는지를 점검하기 위한 와전류탐상검사를 정기적으로 실시한다. 상기 와전류탐상검사(渦電流探傷檢査, Eddy Current Inspection Test)는 여진(勵振) 코일에 고주파 전류를 흘려 피검사 물체의 탐상 부분에 와전류를 발생시키고, 결함에 의하여 와전류의 분포 상태가 변화하는 것을 감지하여 피검사 물체, 즉 세관의 결함 유무를 검사하는 것이다.

증기발생기에 대한 와전류탐상검사를 실시하기 위해서는 증기발생기의 수실(水室)내의 물을 제거한 후 맨웨이(Man Way)를 통해 수실내에 원격제어 작동장비를 설치한 후 설치된 원격제어 작동장비의 암 앤 폴 어셈블리(Arm & Pole Assembly)의 매스트(Mast)상에 카메라 헤드 어셈블리를 장착하여야 한다.

상기 카메라 헤드 어셈블리의 카메라는 수실에서 와전류탐상을 위해 탐상와이어가 증기발생기의 튜브에 정확하게 끼워지는지 모니터링하는 기능을 하며, 만약 탐상 와이어가 증기발생기의 튜브에 정확히 끼워지지 못할 때 작업자는 즉시 원격제어 작동장비를 일시 작동중지시킨 후 탐상 와이어의 포커스를 재셋팅시킨 후 원격제어 와전류탐상검사장비를 재가동시킨다.

이러한 카메라 헤드 어셈블리는 매 와전류탐상검사 시 마다 증기발생기의 수실내 맨웨이를 통해 설치되는 원격제어 완전류탐상검사장비의 암 앤 폴 어셈블리의 매스트(이하, '매스트'라 함)상에 수작업으로 장착시켜야 하는데 이때 기 설치된 암 앤 폴 어셈블리의 매스트로 인하여 작업자의 한쪽 팔만 맨웨이로 삽입 될 수 있다. 그러므로 작업자는 한 손으로 카메라 헤드 어셈블리를 쥔 상태에서 팔만 맨웨이를 통해 수실로 뻗어 카메라 헤드 어셈블리를 장착해야함으로 숙련된 작업자라 하더라도 장착작업에 많은 시간이 소요되고, 이에 따라 작업자는 장착작업시간 동안에 방사선에 피폭됨은 물론 수차례 장착작업이 진행되는 동안에 숙련된 작업자의 체력이 고갈되면, 숙련도가 낮은 작업자가 교대로 장착작업을 실시하기 때문에 작업자가 피폭되는 방사선량은 높아지고, 이로 인해 작업자에 대한 방사선피폭선량 관리에 어려움이 따르게 된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 고려하여 안출한 것으로서, 그 목적은 매스트상에 카메라 헤드 어셈블리를 맨웨이를 통해 장착시킬 때 작업자가 모니터를 통해 수실내에 배치된 매스트의 위치와, 카메라 헤드 어셈블리가 매스트로 접근하는 방향 및 각도를 모니터를 통해 시각적으로 확인하면서 장착작업을 실시할 수 있어 작업자의 숙련도와 상관없이 신속하고 정확하게 카메라 헤드 어셈블이의 장착작업을 실시할 수 있을 뿐만 아니라 증기발생기의 튜브에 대한 와전류탐상검사가 완료된 후 와전류탐상검사장비를 증기발생기의 수실로 부터 철거 한 후 수실내에 이물질 유무를 용이하게 확인할 수 있어 작업자의 방사선 피폭을 최소화할 수 있음은 물론 이물질로 인한 증기발생기의 고장을 예방할 수 있는 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은 원자력발전소 증기발생기의 세관에 대한 와전류탐상검사 시 설치되는 원격제어 작동장비의 암 앤 폴 어셈블리의 매스트에 장착되는 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리에 있어서, 상기 암 앤 폴 어셈블리의 매스트상에 형성된 조립요부에 착탈가능하게 조립되는 조립돌부가 형성된 카메라 헤드 어셈블리의 상단부측 내측면에 수직으로 오목하게 형성되고, 상단부에 상호 대향으로 탄성지지되게 설치되는 탈거방지 탄성편을 구비한 블록조립홈과; 평판형의 블록으로써, 양측단부를 따라 외향으로 돌출형성되어 상기 블록조립홈에 착탈가능하게 조립되는 조립돌부와 하면부 중앙에 형성되는 축조립공를 갖고, 블록조립홈에 착탈가능하게 조립되는 장착블록과; 상기 장착블록의 전면부에 설치되어 카메라 헤드 어셈블리의 전방을 촬영하고, 그 영상신호를 송신하는 카메라모듈과; 상기 장착블록의 전면부에 설치되어 카메라 헤드 어셈블리의 전방으로 가이드 레이저를 조사하는 2개 이상의 가이드 레이저 포인트 유닛과; 상기 장착블록의 전면부 상단부측에 설치되는 조명 수단과; 상기 카메라모듈로 부터 촬영된 영상을 디스플레이하는 모니터와; 상기 가이드 레이저 포인트 유닛, 조명 수단 및 모니터를 ON/OFF하는 ON/OFF스위치를 갖고, 스위치 조작신호를 송신하는 조작반과; 상기 카메라모듈, 가이드 레이저 포인트 유닛, 조명 수단, 모니터 및 조작반과 각기 전기적으로 연결되어 상기 조작반 ON/OFF스위치의 조작신호에 따라 상기 카메라모듈, 가이드 레이저 포인트 유닛, 조명 수단, 모니터를 ON/OFF 시키는 동시에 상기 카메라모듈로부터 수신되는 영상신호를 상기 모니터로 송신하는 제어수단과; 일정길이를 갖는 봉으로써, 상기 장착블록의 축조립공에 일측 끝단이 착탈가능하게 조립되어 수실내의 이물질 유무를 확인하기 위한 수실관찰봉으로 구성되는 장착유도장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리.에 의해 달성될 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리는 암 앤 폴 어셈블리의 매스트상에 착탈가능하게 장착되는 카메라 헤드 어셈블리에 간편하게 장착시켜 카메라 헤드 어셈블리 장착 시 미숙련된 작업자라도 신속하고 정확하게 장착시킬 수 있어 작업자가 장착 작업시 방사선에 노출되는 것을 최소화시켜 작업자에 대한 방사선피폭선량관리를 용이하게 할 수 있고, 증기발생기 세관에 대한 와전류탐상검사를 완료한 후 원격제어 작동장비를 수실내로 부터 철거한 상태에서 카메라 헤드 어셈블리에 장착된 조립블록을 분리한 후 수실관찰봉의 전단부에 조립블록을 착탈가능하게 조립시킨 후 수실관찰봉을 맨웨이를 통해 수실내로 진입시켜 수실의 내부 저면부에 이물질이 떨어져 있는지를 용이하면서 확실하게 관찰할 수 있도록 함으로써, 이물질로 인한 증기발생기의 고장을 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 통상의 원자력발전시스템의 구성물 중 증기발생기를 부분절취하여 도시한 부분절취 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 증기발생기의 하단부에 위치된 수실만을 분리하여 도시한 사시도이고,
도 3은 증기발생기의 수실내에 원격제어 작동장비가 맨웨이를 통해 설치된 상태를 도시한 설치상태도이고,
도 4는 암 앤 폴 어셈블리의 매스트상에 착탈가능하게 장착된 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리를 구비하고, 증기발생기의 수실내에 설치되어 증기발생기의 세관에 대한 와전류탐상검사를 실시하는 원격제어 작동장비를 도시한 사시도이고,
도 5a는 본 발명에 따른 장착유도장치를 구비한 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리를 도시한 정면도이고,
도 5b는 도 5a에 도시된 본 발명에 따른 장착유도장치를 구비한 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리의 부분확대 평면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리의 장착유도장치 중 조립블록의 저면도이고,
도 7은 본 발명에 따른 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리의 장착유도장치 중 수실의 내부 저면상에 이물질 유무를 확인하기 위해 조립블록과 수실관찰봉의 조립구성도이고,
도 8은 본 발명에 따른 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리의 장착유도장치 중 전자기기 구성물의 상호 유기적인 상관관계를 예시한 블록도이고,
도 9는 암 앤 폴 어셈블리의 매스트상에 본 발명에 적용된 카메라 헤드 어셈블리가 장착유도되는 상태를 예시한 장착유도상태도이며,
도 10은 본 발명에 따른 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리의 장착유도장치 중 조립블록과 수실관찰봉을 조립하여 작업자가 수실의 내부 저면상에 이물질 여부를 관찰하는 상태를 예시한 사용 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리의 바람직한 실시 예에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 6 및 도 8 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리(30)는 장착 및 탈거작업을 용이하게 실시하기 위한 장착유도장치(10)를 포함한다.
상기 장착유도장치(10)는 카메라 헤드 어셈블리(30)에 구비되는 블록조립홈(11)과, 상기 블록조립홈(11)에 착탈가능하게 조립되는 조립블록(12)과, 카메라모듈(13)과, 가이드 레이저 포인트 유닛(14)과, 조명 수단(15)과, 모니터(16)와, 조작반(17)과, 제어수단(18)으로 구성된다.

상기 블록조립홈(11)은 상기 암 앤 폴 어셈블리(20)의 매스트(21)상에 형성된 조립요부에 착탈가능하게 조립되는 조립돌부(31)가 형성된 카메라 헤드 어셈블리(30)의 상단부측 내측면에 수직으로 오목하게 형성되고, 상단부에 상호 대향으로 탄성지지되게 설치되는 탈거방지 탄성편(11a)을 구비한다.

상기 조립블록(12)은 평판형의 블록으로써, 양측단부를 따라 외향으로 돌출형성되어 상기 블록조립홈(11)에 착탈가능하게 조립되는 조립돌부(12a)와 하면부 중앙에 형성되는 축조립공(12b)를 갖고, 블록조립홈(11)에 착탈가능하게 조립된다.

또한, 상기 조립블록(12)에는 상기 카메라모듈(13), 2개 이상의 가이드 레이저 포인트 유닛(14), 조명 수단(15)이 각기 장착된다.

상기 카메라모듈(13)은 통상의 촬영 카메라모듈로써, 상기 조립블록(12)의 전면부에 설치되어 카메라 헤드 어셈블리(30)의 전방을 촬영하고, 그 영상신호를 송신한다.

상기 가이드 레이저 포인트 유닛(14)은 2개 또는 그 이상으로 구성되고, 상기 장착블록(12)의 전면부에 상호 평행하게 설치되어 카메라 헤드 어셈블리(30)의 전방으로 가이드 레이저를 조사하여 카메라 헤드 어셈블리(30)의 진행방향 및 접근각도를 작업자가 시각적으로 확인하며 작업할 수 있도록 한다.

즉, 상기 가이드 레이저 포인트 유닛(14)은 시각적으로 확인가능한 레이저빔을 전단부에서 조사하는 통상의 유닛으로서, 상기 카메라 모듈(13)이 장착된 상기 조립블록(12)의 전면부에 상기 카메라 모듈(13)을 기준으로 좌우, 상하 또는 좌우상하에 상호 평행하게 2개 이상 장착시켜 상기 매스트(21)상에 카메라 헤드 어셈블리(30)를 장착시킬 때 카메라 헤드 어셈블리(30)의 장착 대응면에 진행 방향 및 상기 매스트(21)로의 접근각도를 작업자가 시각적으로 용이하게 확인하며 장착작업을 실시할 수 있도록 함으로 작업자가 미숙련자라 할지라도 장착작업을 정확하고 신속하게 실시할 수 있다.

다시 말하면, 암 앤 폴 어셈블리(20)의 매스트(21)상에 형성된 조립요부에 상기 카메라 헤드 어셈블리(30)를 조립시키기 위해 접근시킬 때, 가이드 레이저 유닛을 2개 이상 사용할 경우 작업자는 가이드 레이저 포인트 유닛(14)으로 부터 조사되는 레이저의 상이 암 앤 폴 어셈블리(20)의 매스트(21)상에 형성된 조립요부 표면상에 맺히도록 한다. 이때 상기 레이저의 상이 조립요부 표면상에 레이저 상이 한 개만 맺힌 경우는 상기 카메라 헤드 어셈블리(30)가 비정상적인 접근궤도상에 위치된 상태를 나타내는 것으로 접근궤도의 수정이 요구되고, 상기 레이저의 상이 조립요부 표면상에 레이저 상이 2개가 맺힌 경우는 상기 카메라 헤드 어셈블리(30)가 정상적인 접근궤도상에 위치된 상태를 나타내는 것으로 현상태를 유지하며 매스트(21)의 조립요부로 상기 카메라 헤드 어셈블리(30)를 접근시키도록 요구됨으로 작업자는 조립요부 표면상에 2개의 레이저 상이 맺혀지도록 카메라 헤드 어셈블리(30)의 접근궤도를 수정하면서 정상적인 접근궤도로 유지시키며 작업을 실시한다.

상기 조명 수단(15)은 상기 장착블록(12)의 전면부 상단부측에 설치되어 조립블록(12)의 전방을 조명함으로써, 작업자가 수실(40)의 내부를 명확하게 관찰할 수 있도록 한다.

상기 모니터(16)는 상기 카메라모듈(13)로 부터 촬영된 영상을 디스플레이한다.

상기 조작반(17)은 상기 가이드 레이저 포인트 유닛(14), 조명 수단(15) 및 모니터(16)를 ON/OFF하는 ON/OFF스위치를 갖고, 스위치 조작신호를 송신한다.

상기 제어수단(18)은 상기 카메라모듈(13), 가이드 레이저 포인트 유닛(14), 조명 수단(15), 모니터(16) 및 조작반(17)과 각기 전기적으로 연결되어 상기 조작반(17) ON/OFF스위치의 조작신호에 따라 상기 카메라모듈(13), 가이드 레이저 포인트 유닛(14), 조명 수단(15), 모니터(16)를 ON/OFF 시키는 동시에 상기 카메라모듈(13)로부터 수신되는 영상신호를 상기 모니터(16)로 송신한다.

도 7 및 도 10을 참조하면, 상기 수실 관찰봉(19)은 일정길이를 갖는 봉으로써, 작업자는 상기 카메라 헤드 어셈블리(30)의 블록조립홈(11)으로부터 탈거된 상기 조립블록(12)의 축조립공(12a)에 일측 끝단을 착탈가능하게 조립시킨 후 수실(40) 맨웨이(41)를 통해 조립블록(12)을 장착한 수실 관찰봉(19)을 수실(40)의 내부로 진입시켜 수실(40)의 저면부를 촬영하면서 수실(40)의 저면부에 이물질이 존재하는지를 상기 모니터(16)를 통해 세밀하게 관찰하여 수실(40)내의 이물질 유무를 확인한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 장착유도장치(10)는 상기 증기발생기(50)의 수실(40)내에 설치하는 암 앤 폴 어셈블리(20)의 매스트(21)에 카메라 헤드 어셈블리(30)를 장착시킬 때 작업자가 모니터(16)를 통해 카메라모듈(13)에 의해 촬영되는 영상을 관찰하면서 신속하고 정확하게 장착시킬 수 있도록 하여 카메라 헤드 어셈블리(30)의 장착작업에 대한 작업성을 크게 향상시킴은 물론 와전류탐상검사가 완료되고, 수실(40)내에 설치되었던 암 앤 폴 어셈블리(20)를 철거한 후 상기 조립블록(12)을 카메라 헤드 어셈블리(30)로부터 탈거한 다음 상기 수실관찰봉(19)의 전단부에 상기 장착블록(12)의 축조립공(12a)를 조립시킨 후 맨웨이(41)를 통해 조립블록(12)을 수실(40)내로 진입시켜 수실(40)의 저면부를 촬영하는 동시에 모이터(16)를 통해 촬영되는 수실(40)의 저면부를 관찰하여 이물질의 유무를 손쉽게 확인할 수 있어 증기발생기(50)의 가동시 이물질로 인한 고장을 예방할 수 있는 것이다.

10: 장착유도장치 11: 블록조립홈
12: 조립블록 13: 카메라 모듈
14: 가이드 레이저 포인트 유닛 15: 조명 수단
16: 모니터 17: 조작반
18: 제어수단 19: 수실 관찰봉
20: 암 앤 폴 어셈블리 21: 매스트
30: 카메라 헤드 어셈블리 31: 조립돌부
40: 수실 41: 맨웨이
50: 증기발생기

Claims

원자력발전소 증기발생기의 세관에 대한 와전류탐상검사 시 설치되는 원격제어 작동장비의 암 앤 폴 어셈블리의 매스트에 장착되는 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리에 있어서,
상기 암 앤 폴 어셈블리(20)의 매스트(21)상에 형성된 조립요부에 착탈가능하게 조립되는 조립돌부(31)가 형성된 카메라 헤드 어셈블리(30)의 상단부측 내측면에 수직으로 오목하게 형성되고, 상단부에 상호 대향으로 탄성지지되게 설치되는 탈거방지 탄성편(11a)을 구비한 블록조립홈(11)과;
평판형의 블록으로써, 양측단부를 따라 외향으로 돌출형성되어 상기 블록조립홈(11)에 착탈가능하게 조립되는 조립돌부(12a)와 하면부 중앙에 형성되는 축조립공(12b)를 갖고, 블록조립홈(11)에 착탈가능하게 조립되는 장착블록(12)과;
상기 장착블록(12)의 전면부에 설치되어 카메라 헤드 어셈블리의 전방을 촬영하고, 그 영상신호를 송신하는 카메라모듈(13)과;
상기 장착블록(12)의 전면부에 설치되어 카메라 헤드 어셈블리(30)의 전방으로 가이드 레이저를 조사하는 가이드 레이저 포인트 유닛(14)과;
상기 장착블록(12)의 전면부 상단부측에 설치되는 조명 수단(15)과;
상기 카메라모듈(13)로 부터 촬영된 영상을 디스플레이하는 모니터(16)와;
상기 가이드 레이저 포인트 유닛(14), 조명 수단(15) 및 모니터(16)를 ON/OFF하는 ON/OFF스위치를 갖고, 스위치 조작신호를 송신하는 조작반(17)과;
상기 카메라모듈(13), 가이드 레이저 포인트 유닛(14), 조명 수단(15), 모니터(16) 및 조작반(17)과 각기 전기적으로 연결되어 상기 조작반(17) ON/OFF스위치의 조작신호에 따라 상기 카메라모듈(13), 가이드 레이저 포인트 유닛(14), 조명 수단(15), 모니터(16)를 ON/OFF 시키는 동시에 상기 카메라모듈(13)로부터 수신되는 영상신호를 상기 모니터(16)로 송신하는 제어수단(18)으로 구성되는 장착유도장치(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 장착유도장치(10)는,
일정길이를 갖는 봉으로써, 상기 장착블록(12)의 축조립공(12a)에 일측 끝단이 착탈가능하게 조립되어 수실(40)내의 이물질 유무를 확인하기 위한 수실 관찰봉(19)을 포함한 것을 특징으로 하는 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 가이드 레이저 포인트 유닛(14)은,
2개 또는 그 이상으로 구성되고, 카메라 헤드 어셈블리(30)의 전방으로 2개 이상의 가이드 레이저를 상호 평행하게 조사하도록 상기 장착블록(12)의 전면부 상호 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 와전류탐상검사장비의 카메라 헤드 어셈블리.