KR101407749B1 - 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브는 열전달 완충관이 설치된 원자로 헤드 관통관을 검사하기 위한 초음파 갭 프로브로서, 장방형으로 형성된 블레이드 프레임과, 초음파 진동자를 포함하고, 블레이드 프레임의 일단에 분리가능하게 조립되는 웨지홀더와, 블레이드 프레임의 타단에 결합되는 케이블 커넥터 연결부와, 일단과 타단이 초음파 진동자와 케이블 커넥터 연결부에 연결된 케이블을 포함한다.
본 발명은 블레이드 프레임과 웨지 홀더가 분리 조립되고, 웨지 홀더의 중앙에 스프링을 형성하고, 초음파 진동자가 내장된 진동자결합부재를 스프링에 끼움 설치하도록 함으로서 프로브의 손상 시 교체가 용이하며, 밀착력이 좋아 초음파 탐상검사 시 정확성을 높일 수 있도록 한 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브에 관한 것이다.

Description

원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브{ULTRASONIC PROBE FOR CRDM NOZZLE OF REACTOR HEAD}
본 발명은 원자로 헤드에 설치된 관통관의 노즐 및 관통관 용접부위를 검사하기 위한 초음파 프로브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전달 완충관(Thermal Sleeve)이 설치된 원자로 헤드 관통관을 검사하기 위한 갭 프로브에 있어서, 블레이드 프레임과 웨지 홀더가 분리 조립되고, 웨지 홀더의 중앙에 판스프링을 형성하고, 초음파 진동자가 내장된 아크릴을 판스프링에 끼움 설치하도록 함으로서 프로브의 손상 시 교체가 용이하며, 밀착력이 좋아 초음파 탐상검사 시 정확성을 높일 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, 갭 프로브는 원자로 헤드 관통관과 열전달 완충관 사이의 3mm 갭을 통과하여 관통관의 노즐 및 관통관 용접부위를 검사하는 것으로, 납작한 형태의 칼 모양과 비슷하다고 해서 블레이드 프로브라고도 한다.
종래의 프로브는 한국공개특허 1996-0031991과 탐촉자와 탐촉자를 지지하는 프레임을 제작함으로써 시험검사시 관통관 내부의 이물질 등으로 탐촉자 부분의 노출된 진동자 케이블이 손상을 입을 경우 프로브 전체를 사용할 수 없는 문제가 있었다.
또한, 탐촉자가 관통관 내부에 밀착할 수 없도록 구성됨으로서 관통관 내면과 유격이 발생할 수 있어 초음파 탐상검사 시 정확한 신호의 검출이 어려워지는 문제가 있었다.
본 발명의 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 블레이드 프레임과 웨지 홀더가 분리 조립되고, 웨지 홀더의 중앙에 판스프링을 형성하고, 초음파 진동자가 내장된 아크릴을 판스프링에 끼움 설치하도록 함으로서 프로브의 손상 시 교체가 용이하며, 관통관과의 밀착력이 향상되어 초음파 탐상검사 시 정확성을 높일 수 있도록 한 갭 프로브의 구조를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브는 열전달 완충관이 설치된 원자로 헤드 관통관을 검사하기 위한 초음파 갭 프로브로서, 장방형으로 형성된 블레이드 프레임과, 초음파 진동자를 포함하고, 블레이드 프레임의 일단에 분리가능하게 조립되는 웨지홀더와, 블레이드 프레임의 타단에 결합되는 케이블 커넥터 연결부와, 일단과 타단이 초음파 진동자와 케이블 커넥터 연결부에 연결된 케이블을 포함한다.
본 발명에 따른 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브의 웨지홀더는 중앙에 관통홀이 형성되고, 양측이 절곡된 절곡부가 형성된 웨지프레임과, 웨지프레임의 관통홀을 가로질러 배치되는 탄성체와, 초음파 진동자가 배치되고, 탄성체와 결합되는 진동자결합부재를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브의 탄성체는 중앙이 상부 방향으로 볼록하게 형성되고, 절곡부는 일단이 하부 방향으로 절곡되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브의 블레이드 프레임과 웨지홀더는 고정구를 매개로 분리가능하게 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브의 케이블은 일단이 웨지홀더의 초음파 진동자와 결합되고 타단이 제1커넥터와 연결되는 제1케이블과, 일단이 제2커넥터와 연결되고, 타단이 케이블 커넥터 연결부에 연결되는 제2케이블로 이루어지며, 제1커넥터와 제2커넥터는 웨지홀더의 타단과, 블레이드 프레임의 일단에 배치되어, 웨지홀더가 블레이드 프레임에 결합되는 경우 상호 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브의 블레이드 프레임의 일면에는 제2케이블이 삽입되는 중공공간이 형성되는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 목적은 블레이드 프레임과 웨지 홀더가 분리 조립되고, 웨지 홀더의 중앙에 스프링을 형성하고, 초음파 진동자가 내장된 진동자결합부재를 스프링에 끼움 설치하도록 함으로서 프로브의 손상 시 교체가 용이하며, 밀착력이 좋아 초음파 탐상검사 시 정확성을 높일 수 있도록 한 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브에 관한 것이다.
도 1은 관통관에 열전달 완충관이 설치되었을 때 사용하는 검사장치를 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브의 사시도 및 요부 확대도
도 3은 도 2에 도시된 블레이드 프레임과 웨지홀더의 분해도
도 4는 도 2에 도시된 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브의 사용상태가 도시된 단면도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 첨부된 도면을 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 관통관에 열전달 완충관이 설치되었을 때 사용하는 검사장치를 나타낸 도면이다.
관통관(20)에 열전달 완충관(10)이 설치되었을 때 관통관(20)과 관통관(20)의 용접부위를 검사하기 위해서는 도 1과 같이 초음파 갭 프로브(100)을 열전달 완충관(10)과 관통관(20) 사이의 공간(약 3mm)에 밀어넣고, 초음파 갭 프로브(100)에 스캐너(30)를 연결하여 초음파 갭 프로브(100)를 상하 및 원주방향으로 이동시키면서 검사를 한다. 따라서 초음파 갭 프로브(100)가 관통관(20)에 밀착이 되어야 초음파 갭 프로브(100)에서 발생되는 초음파를 충분하게 전달할 수 있다.
본 발명에 따른 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브(이하 '초음파 갭 프로부(100))는 본 발명에 따른 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브의 사시도 및 요부 확대도인 도 2와 같이 장방형으로 형성된 블레이드 프레임(110)과, 웨지홀더(120), 케이블 커넥터 연결부(130) 및 케이블(140)로 구성된다.
블레이드 프레임(110)은 초음파 갭 프로브(100)의 웨지홀더(120)를 지지하는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 열전달 완충관(10)과 원자로 헤드 관통관(20) 사이의 공간에 삽입하여 이동할 수 있도록 두께가 얇은 장방형 플레이트 형상으로 형성되며, 블레이드 프레임(110)의 일단에는 초음파 진동자(121)가 설치되는 웨지홀더(120)가 분리가능하게 조립된다.
웨지홀더(120)는 초음파 진동자(121)가 설치되는 것으로, 초음파 진동자(121)가 손상되는 경우 교체를 용이하게 할 수 있도록 블레이드 프레임(110)의 일단에 분리가능하게 조립된다.
블레이드 프레임(110)의 타단에는 도 2에 도시된 바와 같이 도 1에 도시된 스캐너(30)와 연결될 수 있도록 케이블 커넥터 연결부(130)가 형성되며, 케이블 커넥터 연결부(130)는 웨지홀더(120)의 초음파 진동자(121)에 연결된다.
따라서 시험검사시 원자로 헤드 관통관(20) 내부의 이물질 등으로 초음파 진동자(121)가 손상을 입는 경우 웨지홀더(120)와 블레이드 프레임(110)을 분리시켜 교체를 용이하게 할 수 있다.
도 2에 도시된 블레이드 프레임과 웨지홀더의 분해도인 도 3을 참조하면, 웨지홀더(120)는 중앙에 관통홀(122)이 형성되고, 양측이 절곡된 절곡부(123)가 형성된 웨지프레임(124)과, 웨지프레임(124)의 관통홀(122)을 가로질러 배치되는 탄성체(125)와, 초음파 진동자(121)가 배치되고, 탄성체(125)와 결합되는 진동자결합부재(126)를 포함한다.
앞에서 설명한 바와 같이 시험검사시 웨지홀더(120)는 원자로 헤드 관통관(20)의 내면에 밀착되는 것이 바람직하므로, 웨지홀더(120)의 중앙에 탄성체(125)가 배치되고, 탄성체(125)에 초음파 진동자(121)가 배치된 진동자결합부재(126)가 결합되어 열전달 완충관(10)과 원자로 헤드 관통관(20) 사이에 웨지홀더(120)가 삽입되는 경우, 웨지홀더(120)의 진동자결합부재(126)가 원자로 헤드 관통관(20)의 내면에 밀착하도록 하는 것이 바람직하다.
초음파 진동자(121)가 작동하는 경우, 진동자결합부재(126)를 따라 초음파가 웨지홀더(120)에 전달되는 경우 시험검사시 노이즈가 발생될 수 있다. 따라서 이러한 노이즈를 최소한으로 하기 위하여 웨지홀더(120)의 중앙에 관통홀(122)을 형성하고, 관통홀(122)을 가로질러 탄성체(125)를 배치하는 것이 바람직하다.
이때, 탄성체(125)는 곡률을 갖고 형성되는 원자로 헤드 관통관(20)의 내면에 진동자결합부재(126)를 보다 충분하게 밀착시킬 수 있도록 중앙이 상부 방향으로 볼록하게 형성되는 것이 바람직하며, 절곡부(123)는 일단이 하부 방향으로 절곡되는 것이 바람직하다. 이렇게 탄성체(125) 및 절곡부(123)가 형성되는 경우 열전달 완충관(10)과 원자로 헤드 관통관(20) 사이에 웨지홀더(120)가 삽입되면 도 4와 같이 웨지홀더(120)의 진동자결합부재(126)이 원자로 헤드 관통관(20)의 내면에 밀착되게 된다.
앞에서 설명한 블레이드 프레임(110)과 웨지홀더(120)는 다양한 방법으로 결합할 수 있으며 본 실시예의 경우 도 3에 도시된 바와 같이 결합과 분해가 용이한 볼트와 너트를 고정구(111)로 채용하여 사용하였다.
블레이드 프레임(110)과 웨지홀더(120)의 결합 및 분리를 용이하게 할 수 있도록 앞에서 설명한 케이블(140)은 웨지홀더(120)에 설치되는 제1케이블(141)과 블레이드 프레임(110)에 설치되는 제2케이블(142)로 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 제1케이블(141)은 일단이 웨지홀더(120)의 초음파 진동자(121)와 결합되고 타단이 제1커넥터(127)와 연결되고, 제2케이블(142)은 일단이 제2커넥터(112)와 연결되고, 타단이 케이블 커넥터 연결부(130)에 연결되도록 구성되며, 제1커넥터(127)와 제2커넥터(112)는 웨지홀더(120)의 타단과, 블레이드 프레임(110)의 일단에 배치되어, 웨지홀더(120)가 블레이드 프레임(110)에 결합되는 경우 상호 결합될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
아울러 블레이드 프레임(110)의 일면에는 도 2에 도시된 바와 같이 제2케이블(142)이 삽입되는 중공공간(113)을 형성하여 시험검사시 제2케이블(142)이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
10 : 열전달 완충관 20 : 원자로 헤드 관통관
100 : 초음파 갭 프로브 110 : 블레이드 프레임
111 : 고정구 112 : 제2커넥터
113 : 중공공간 120 : 웨지홀더
121 : 초음파 진동자 122 : 관통홀
123 : 절곡부 124 : 웨지프레임
125 : 탄성체 127 : 제1커넥터
126 : 진동자결합부재 130 : 케이블 커넥터 연결부
140 : 케이블 141 : 제1케이블
142 : 제2케이블

Claims (5)

  1. 열전달 완충관(Thermal Sleeve, 10)이 설치된 원자로 헤드 관통관(20)을 검사하기 위한 초음파 갭 프로브(100)에 있어서,
    장방형으로 형성된 블레이드 프레임(110); 및
    초음파 진동자(121)를 포함하고, 상기 블레이드 프레임(110)의 일단에 분리가능하게 조립되는 웨지홀더(120);를 포함하고,
    상기 웨지홀더(120)는 중앙에 관통홀(122)이 형성되고, 양측이 절곡된 절곡부(123)가 형성된 웨지프레임(124); 상기 웨지프레임(124)의 관통홀(122)을 가로질러 배치되는 탄성체(125); 및 상기 초음파 진동자(121)가 배치되고, 상기 탄성체(125)와 결합되는 진동자결합부재(126);를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성체(125)는 중앙이 상부 방향으로 볼록하게 형성되고, 상기 절곡부(123)는 일단이 하부 방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브.
  4. 열전달 완충관(Thermal Sleeve, 10)이 설치된 원자로 헤드 관통관(20)을 검사하기 위한 초음파 갭 프로브(100)에 있어서,
    장방형으로 형성된 블레이드 프레임(110); 및
    초음파 진동자(121)를 포함하고, 상기 블레이드 프레임(110)의 일단에 분리가능하게 조립되는 웨지홀더(120);를 포함하고,
    상기 블레이드 프레임(110)과 웨지홀더(120)는 고정구(111)를 매개로 분리가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 원자로 헤드 관통관 검사용 초음파 갭 프로브.
  5. 열전달 완충관(Thermal Sleeve, 10)이 설치된 원자로 헤드 관통관(20)을 검사하기 위한 초음파 갭 프로브(100)에 있어서,
    장방형으로 형성된 블레이드 프레임(110);
    초음파 진동자(121)를 포함하고, 상기 블레이드 프레임(110)의 일단에 분리가능하게 조립되는 웨지홀더(120);
    상기 블레이드 프레임(110)의 타단에 결합되는 케이블 커넥터 연결부(130); 및
    일단과 타단이 상기 초음파 진동자(121)와 상기 케이블 커넥터 연결부(130)에 연결된 케이블(140)을 포함하고,
    상기 케이블(140)은 일단이 상기 웨지홀더(120)의 초음파 진동자(121)와 결합되고 타단이 제1커넥터(127)와 연결되는 제1케이블(141)과, 일단이 제2커넥터(112)와 연결되고, 타단이 상기 케이블 커넥터 연결부(130)에 연결되는 제2케이블(142)로 이루어지며,
    상기 제1커넥터(127)와 제2커넥터(112)는 상기 웨지홀더(120)의 타단과, 상기 블레이드 프레임(110)의 일단에 배치되어, 상기 웨지홀더(120)가 상기 블레이드 프레임(110)에 결합되는 경우 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 원자로 헤드 관통 검사용 초음파 갭 프로브.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06317569A (ja) * 1993-03-17 1994-11-15 Westinghouse Electric Corp <We> 管の検査方法及び装置
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