KR101588667B1 - 배관 내부 검사용 센터링 장치 - Google Patents

Abstract

방사성 동위원소를 이용하여 배관의 용접부 또는 파손부를 검사하기 위한 배관 내부 검사용 센터링 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치는 배관 내부에 삽입되는 몸체부와, 몸체부의 양단에 마련되는 복수개의 디스크부와, 디스크부에 결합되어 배관 내벽을 지지하는 복수의 지지다리부를 포함하고, 몸체부는 양측 단면이 개방되도록 중공부가 마련되며 그 일단에 방사성 동위원소를 수용하여 방사선을 노출시키는 방사선노출부재가 삽입되고, 디스크부는 몸체부의 끝단에 결합 고정되는 고정형디스크와 고정형디스크와 밀착되어 몸체부의 중심축을 중심으로 회전이 가능한 회전형디스크를 포함하고, 지지다리부는 디스크부의 일 단면에 결합되어 디스크부의 중심에서 외측방향으로 직선왕복운동 가능하게 마련됨으로써 상기 몸체부가 배관 내부의 중심에 위치하도록 배관 내벽을 지지할 수 있다.

Description

배관 내부 검사용 센터링 장치{Centering apparatus for inspection inside pipe}

본 발명은 배관 내부 거마용 센터링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방사성 동위원소를 이용하여 배관의 용접부 또는 파손부를 검사하기 위한 배관 내부 검사용 센터링 장치에 관한 것이다.

여러 구조물에 배관(Pipe/Pipe line)이 설치된다. 배관은 내부가 빈 관재(管材)를 이용하여 형성되는 것으로서, 하나 이상이 서로 연결되거나, 교차하거나, 굴절되는 등의 방식으로 상당한 길이로 연장될 수 있다. 이러한 배관을 통해서 구조물 내 외부로 유체를 공급 및 배출할 수 있으며, 건물이나 대형 선박과 같은 대형 구조물에 유체를 분배하여 공급하거나 순환시키는 것이 가능하다. 필요한 경우, 배관은 구조물 시공시 필요한 전기배선의 통로로도 사용될 수 있다.

배관은 연결부를 서로 용접하거나 볼트 결합하여 연결할 수 있는데, 배관 설치시나 유지 보수시에 이러한 연결부가 견고하게 접합되었는지의 여부를 면밀히 검사할 필요가 있다. 또한, 배관 내 외부의 결함이나 균열상태를 전체적으로 조사함으로써 배관의 불량여부나 건전도가 판별되므로, 작업자가 직접 출입하기 어려운 배관 내부를 용이하게 이동하여 이러한 검사작업을 보다 손쉽게 수행할 수 있는 장비가 필요하게 되었다. 대한민국 공개특허 제10-2003-0014502호 등에는 배관 내부를 이동 가능한 배관 검사용 로봇장비가 개시되어 있다.

그러나, 종래의 장치는 구조적으로 유연하지 못하여 다만 직선관 내부를 주행하는 데 그칠 뿐 다양한 형태로 굴절된 배관의 굴절부를 용이하게 통과하지 못하는 문제가 있었다. 또한, 배관 굴절부를 통과할 수 있다 하더라도 이동 과정에서 장비가 심하게 뒤틀리거나 자세가 흐트러짐으로써 장치가 파이프 내부에서 센터링이 되지 않을 수 있다. 이에 장비에 탑재된 검사수단이 정상적으로 작동하지 못하고, 이로 인해 배관 검사가 면밀하게 이루어지기 어려운 문제점이 있었다.

공개특허공보 제10-2003-0014502호 (2003.02.19)

본 발명의 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치는 배관 방사선 촬영 작업 중 장치의 고장이나 작동 오류로 인하여 발생할 수 있는 위험요소를 최대한 줄이고, 배관 용접부의 위치를 정확하게 확인함과 동시에 배관의 원주 중앙에 방사성동위원소를 위치시키는 작업을 간편하고 안전하게 할 수 있도록 하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 배관 방사선 촬영을 함에 있어서 기존의 이동대차처럼 세슘동위 원소를 사용하는 것과 같은 위험요소를 없애고, 구성요소를 간단하게 하여 비용을 절감함과 동시에 곡관에 대해 서도 적용 가능한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배관 내부에 삽입되는 몸체부와, 상기 몸체부의 양단에 마련되는 복수개의 디스크부와, 상기 디스크부에 결합되어 배관 내벽을 지지하는 복수의 지지다리부를 포함하고, 상기 몸체부는 양측 단면이 개방되도록 중공부가 마련되며 그 일단에 방사성 동위원소를 수용하여 방사선을 노출시키는 방사선노출부재가 삽입되고, 상기 디스크부는 상기 몸체부의 끝단에 결합 고정되는 고정형디스크와 상기 고정형디스크와 밀착되어 상기 몸체부의 중심축을 중심으로 회전이 가능한 회전형디스크를 포함하고, 상기 지지다리부는 상기 디스크부의 일 단면에 결합되어 상기 디스크부의 중심에서 외측방향으로 직선왕복운동 가능하게 마련됨으로써 상기 몸체부가 배관 내부의 중심에 위치하도록 배관 내벽을 지지하는 배관 내부 검사용 센터링 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 몸체부는 중공부의 중앙부 내경이 작아지도록 단차지되, 상기 몸체부의 중앙부가 방사선이 투과될 수 있는 두께로 마련되는 배관 내부 검사용 센터링 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 방사선노출부재는 일단이 개방되고 다른 일단이 폐쇄되도록 중공부가 마련되고, 상기 방사선노출부재의 다른 일단은 외경이 작아지도록 단차가 형성되어, 상기 방사선노출부재를 상기 몸체부 내부로 삽입 시 상기 몸체부의 중공부에 형성된 단차에 걸려 이동이 제한되는 배관 내부 검사용 센터링 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 몸체부는 상기 몸체부의 외측면에서 상기 몸체부의 중공부까지 관통되는 복수의 결합공이 마련되고, 상기 방사선노출부재 외측면에는 원주방향을 따라 단차지게 형성되는 결합홈이 마련되고, 상기 몸체부와 상기 방사선노출부재 결합 시 핀 또는 나사가 상기 결합공을 관통하고 도시에 상기 결함홈에 수용되어 상기 방사선노출부재가 상기 몸체부 내에서 길이방향으로 이동이 제한되는 배관 내부 검사용 센터링 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 회전형디스크는 양측면이 관통된 중공부를 가지는 원판형으로 마련되며 상기 몸체부가 상기 회전형디스크의 중공부에 삽입되어 서로 결합되고, 상기 고정형디스크는 양측면이 관통된 중공부를 가지는 원판형으로 마련되며 상기 회전형디스크의 외측 일단면에 밀착되도록 상기 몸체부가 상기 고정형디스크의 중공부에 삽입되어 상기 몸체부와 일체로 고정되고, 상기 회전형디스크와 상기 몸체부 사이에는 베어링이 마련되어 상기 회전형디스크의 회전이 가능하고, 상기 회전형디스크와 상기 고정형디스크의 중공부 내에는 스프링이 마련되어 상기 회전형디스크가 회전 시 상기 회전형디스크에 회전복원력이 제공되는 배관 내부 검사용 센터링 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 회전형디스크는 중심에서 외측방향으로 양측면이 관통되는 곡선형의 곡선슬롯이 마련되고, 상기 고정형디스크는 중심에서 외측방향으로 양측면이 관통되는 직선형의 직선슬롯이 마련되고, 상기 지지다리부는 상기 곡선슬록 및 상기 직선슬롯을 관통하며 상기 디스크부와 삽입 결합되는 배관 내부 검사용 센터링 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 디스크부의 양측면에는 중공부에서부터 중공부 원의 접선방향으로 직선형의 홈으로 단차진 복수의 스프링슬롯이 마련되고, 상기 스프링의 양 끝단이 각각 스프링슬롯에 수용되어 고정되는 배관 내부 검사용 센터링 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 지지다리부는 배관 내벽을 지지하는 지지부와, 상기 지지부의 하단에 직각방향으로 연장되게 마련되며 상기 디스크부와 결합되는 지지보조부를 포함하고, 상기 지지보조부는 양측면이 관통되게 길이방향으로 중공부를 가지고, 상기 곡선슬롯 및 상기 직선슬롯과 상기 지지보조부의 중공부에 관통되게 삽입되어 상기 디스크부와 상기 지지다리부를 결합시키는 보조스토퍼가 마련되고, 상기 보조스토퍼의 일단은 외측면에서 외측방향으로 돌출된 플랜지부가 마련되어 상기 지지보조부의 일단면과 밀착되고, 상기 보조스토퍼의 다른 일단은 나사부가 형성되어 볼트에 의해 상기 디스크부와 상기 지지다리부를 밀착되게 결합시키는 배관 내부 검사용 센터링 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치는 배관 내부를 방사선 촬영 작업을 함에 있어서, 배관의 직경 변화에 대응하기가 쉬우며 보관이나 이동시에 간단하게 접어서 부피를 축소시킬 수 있으며, 배관 중 곡관부위에 근접해 있는 용접부의 촬영도 가능하며, 전방타깃과 후방타깃을 이용하여 촬영위치를 용이하게 바꿀 수 있으며, 카메라 및 레이저로 배관 내부의 용접부 위치를 실시간으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라 배관 내부에 존재하는 이물질 등의 유무 및 용접부 위의 이상 유무를 육안으로 확인할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 3에서 A-A 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치의 결합 상태를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치에서 디스크부와 지지다리부의 결합상태를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크부에서 회전형디스크부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크부에서 고정형디스크부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지다리부를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 10은 도 9에서 B-B 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지다리부의 결합관계를 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)를 개략적으로 나타내는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 4는 도 3에서 A-A 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)는 내부가 양단이 관통되도록 내부에 중공부를 가지는 몸체부(110), 몸체부(110)의 양단에 결합되는 복수의 디스크부(120), 디스크부(120)에 복수로 결합되어 배관 내벽을 지지하는 지지다리부(130)를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)는 배관 내부 검사를 위한 카메라(140) 또는 레이저(150)가 더 포함될 수 있다. 이러한, 카메라(140) 또는 레이저(150)는 전술한 지지다리부(130)에 고정되도록 마련될 수 있다. 배관 내부 검사를 위해서 카메라(140) 또는 레이저(150) 이외에도 배관 검사 시 더 요구되는 장비가 지지다리부(130)에 고정되어 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)가 용접의 이상 유무를 판단하는 등의 검사를 위하여 배관 내에 위치하게 된다. 센터링 장치(100)는 방사성 동윈원소가 공급되는 호스에 연결되고 방사성 동위원소를 이용하여 배관을 이상 유무를 다양하게 검사할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 몸체부(110)는 내부가 길이방향으로 관통되는 중공부가 마련되며 중앙부는 후술할 방사선노출이 가능하도록 외관의 두께가 얇게 마련된다. 방사성 동위원소를 이용한 정확한 검사를 위해서는 몸체부(110)의 외관의 두께가 중앙부를 제외하고는 방사선이 노출되지 않는 최소한의 방사선 차폐두께 이상으로 마련되어야 한다. 몸체부(110)의 양단에는 디스크부(120)가 각각 결합될 수 있으며, 결합 방법에 따라 다양한 형상으로 마련될 수 있다.

또한, 몸체부(110)의 내부 중공부는 중앙부의 내경이 더 작게 형성되도록 단차지게 마련될 수 있다. 몸체부(110)의 내부 중공부가 단차짐으로써, 후술할 방사선 노출부재의 결합 시 방사선 노출부재가 몸체부(110)의 내부에 삽입되는 공간을 제한할 수 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 몸체부(110)의 외측면에서 내부 중공부까지 관통되는 결합공(110a)이 마련될 수 있다. 결합공(110a)은 후술할 방사선노출부재(111)가 몸체부(110)와 결합 시 핀 또는 나사에 의해 고정되어 결합가능하도록 한다. 결합공(110a)에 의한 몸체부(110)와 방사선노출부재(111)의 결합 방법은 아래에서 방사선노출부재(111)를 설명하면서 더 자세하게 설명하도록 하겠다.

방사선노출부재(111)는 방사성 동위원소를 공급하는 호스와 연결되어 배관 검사 시 방사선을 발생시키는 기능을 수행한다. 도 4에서 도시하는 바와 같이, 방사선노출부재(111)는 일단이 개방되rh 다른 일단은 폐쇄되어 내부가 길이방향으로 중공되도록 마련된다.

또한 전술한 바와 같이, 몸체부(110) 내부 중공부에 형성된 단차진 부분에 걸리도록 방사선노출부재(111)의 다른 일단의 외경의 크기가 작아지도록 단차지게 마련될 수 있다. 방사선노출부재(111)의 다른 일단은 몸체부(110)의 중앙부에 위치하도록 결합되어 방사선이 투과될 수 있는 범위의 외관 두께를 가지도록 마련된다.

한편, 방사선노출부재(111)는 전술한 결합공(110a)에 의한 핀결합 또는 나사결합에 의해 몸체부(110)와 결합되도록 외면에 결합홈(111a)이 마련된다.

결합홈(111a)은 방사선노출부재(111)의 외면에 원주방향으로 단차진 홈으로 형성되어, 길이 방향으로의 이동은 제한되나 회전은 가능하게 마련될 수 있으며, 또는 외면에 일부 움푹 패인 홈으로 형성되어 길이방향으로의 이동과 회전이 동시에 제한될 수 있다.

위와 같은 방사선노출부재(111)는 검사 시 방사성 동위원소 공급 호스에 연결되어 동위원소를 수용하고, 수용된 동위원소는 끝단에 위치하게 된다. 방사선노출부재(111)의 끝단과 몸체부(110)의 중앙부의 두께는 동위원소에 의해 발생되는 방사선이 투과될 수 있는 두께를 가지므로 방사선이 투과되어 검사를 할 수 있다.

호스가이드(112)는 호스가 방사선노출부재(111)와 연결됨에 있어, 호스를 가이드하여 고정하는 기능을 수행한다. 호스가이드(112)는 도 4와 같이, 양측이 관통되는 중공부를 가지며 양단 외경의 크기가 다르도록 단차되어 마련된다. 호스가이드(112)는 외경이 큰 일단이 디스크부(120)의 일면과 밀착 고정되고, 외경이 작은 일단은 호스의 외면을 가이드하고 밀착 고정시킨다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)의 결합 상태를 개략적으로 나타내는 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)에서 디스크부(120)와 지지다리부(130)의 결합상태를 개략적으로 나타내는 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크부(120)에서 회전형디스크(121)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크부(120)에서 고정형디스크(122)를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 8에서 도시하는 바와 같이, 디스크부(120)는 복수개로 마련되어 몸체부(110)의 양단에 결합된다. 디스크부(120)는 배관 내벽을 지지하는 지지다리부(130)가 배관의 내경에 적합하게 탄성 지지할 수 있도록 내경방향으로 이동시키는 기능을 수행한다. 즉, 디스크부(120)는 디스크부(120)에 결합되는 지지다리부(130)에 일정한 힘을 제공함에 따라, 지지다리부(130)가 배관의 내부 벽면을 지지하여 몸체부(110)가 배관 내부의 중앙에 위치할 수 있다.

도 6에서 도시하는 바와 같이, 각각의 디스크부(120)는 회전이 가능한 회전형디스크(121)와, 회전형디스크(121)와 밀착되게 결합하며 몸체부(110)에 일체화되게 고정되는 고정형디스크(122)와, 회전형디스크(121)와 고정형디스크(122)를 연결하며 탄성력을 제공하는 스프링(123)과, 회전형디스크(121)의 중공부에 수용되어 몸체부(110)로부터 회전형디스크(121)가 회전 가능하도록 마련되는 베어링(124)과, 밀착된 회전형디스크(121)와 고정형디스크(122)를 양측에서 고정하는 제1 고정지그(125) 및 제2 고정지그(126)를 포함한다.

회전형디스크(121)는 원판의 디스크로 마련된다. 회전형디스크(121)에는 양측면이 관통되도록 곡선 모양의 슬롯인 곡선슬롯(121a)과, 중앙부에 몸체부(110)가 삽입 결합되는 중공부와, 중공부에 마련되는 스프링(123)의 일단이 고정되게 홈이 형성된 제1 스프링슬롯(121b)이 마련된다. 회전형디스크(121)는 몸체부(110)에 삽입 결합되되 회전 가능하도록 베어링(124)이 더 마련된다.

곡선슬롯(121a)은 복수로 마련될 수 있으며 후술할 지지다리부(130)가 관통되게 삽입되어 결합되며, 회전형디스크(121)가 회전하게 되면 지지다리부(130)가 곡선슬롯(121a)을 따라 이동이 가능하게 된다. 회전하는 회전형디스크(121)에 의해 곡선슬롯(121a)이 지지다리부(130)를 이동시키며, 이는 고정형디스크(122)의 직선슬롯(122a)과 결합됨으로써 지지다리부(130)는 결과적으로 직선왕복운동을 하게된다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 하겠다.

도 7에서 도시하는 바와 같이, 제1 스프링슬롯(121b)은 회전형디스크(121) 일 측면의 중공부에서부터 중공부 원의 접선방향으로 직선의 단차진 홈으로 형성된다. 제1 스프링슬롯(121b)은 스프링(123)의 일단을 수용하여 회전형디스크(121)가 회전 후 다시 제자리로 복원되도록 회전형디스크(121)에 복원력을 지속적으로 제공할 수 있다. 이러한 제1 스프링슬롯(121b)은 복수로 마련될 수 있다.

고정형디스크(122)는 원판의 디스크로 마련된다. 고정형디스크(122)에는 양측면이 관통되도록 직선 모양의 슬롯인 직선슬롯(122a)과, 중앙부에 몸체부(110)가 삽입 결합되어 고정형디스크(122)를 몸체부(110)와 일체화 고정하는 중공부와, 중공부에 마련되는 스프링(123)의 일단이 고정되게 홈이 형성된 제2 스프링슬롯(122b)이 마련된다.

직선슬롯(122a)은 복수로 마련될 수 있으며 후술할 지지다리부(130)가 관통되게 삽입되어 결합되며, 전술한 바와 같이 회전형디스크(121)가 회전하게 되어 지지다리부(130)가 디스크의 중심방향으로 힘을 받게된다. 이에 따라서, 지지다리부(130)는 직선슬롯(122a)에서 디스크부(120)의 중심 방향으로 힘을 받으며 직선슬롯(122a)을 따라 직선왕복운동을 할 수 있다.

도 8에서 도시하는 바와 같이, 제2 스프링슬롯(122b)은 고정형디스크(122)의 일 측면의 중공부에서부터 중공부 원의 접선방향으로 직선의 단차진 홈으로 형성된다. 제2 스프링슬롯(122b)은 스프링(123)의 다른 일단을 수용하여 고정되어 있는 고정형디스크(122)에 의해 고정될 수 있다. 이에, 전술한 바와 같이 스프링(123)이 회전형디스크(121)의 복원력을 지속적으로 제공할 수 있게 된다.

스프링(123)은 도 6에 도시되는 바와 같이 비틀림 스프링으로 마련된다. 본 발명의 실시예에서는 비틀림 스프링을 적용하여 설명하였으나, 이는 하나의 일례에 불과하며 회전형디스크(121)의 회전 복원력을 제공할 수 있는 다양한 스프링이 적용될 수 있다. 스프링(123)의 양단은 전술한 제1 스프링슬롯(121b) 또는 제2 스프링슬롯(122b)에 수용되도록 스프링(123)의 원의 접선 방향의 직선모양으로 형성되어 있다.

이에, 회전형디스크(121)는 스프링(123)의 비틀림 한계 내에서 자유롭게 회전 및 회전복원이 가능할 수 있다.

베어링(124)은 몸체부(110)와 회전형디스크(121)의 중공부 사이에 마련된다. 베어링(124)은 몸체부(110)로부터 회전형디스크(121)가 회전가능하도록 하는 기능을 수행한다. 베어링(124)의 종류는 통상의 기술자가 필요 선택에 따라서 다양한 종류의 베어링(124)을 선택할 수 있다.

한편, 디스크부(120)는 전술한 바와 같이 회전형디스크(121)와 고정형디스크(122)가 서로 밀착되고 그 중공부에 스프링(123)이 개재되는 구성이다. 회전형디스크(121)과 고정형디스크(122)는 서로 밀착되며 각각의 중공부 외측면에 제1 고정지그(125) 및 제2 고정지그(126)가 마련됨으로써, 회전형디스크(121)와 고정형디스크(122)를 밀착 결합시킬 수 있다.

제1 고정지그(125)는 중공부가가 형성된 원형의 마개 모양의 부재로 마련된다. 제1 고정지그(125)의 외측부에는 회전형디스크(121)와 고정될 수 있도록 결합홀을 가지는 결합부가 복수로 마련된다. 제1 고정지그(125)는 회전형디스크(121)의 일면과 몸체부(110) 사이에 마련되어 회전형디스크(121)에 결합되고, 또한 동시에 회전형디스크(121)의 중공부와 베어링(124) 사이에 삽입되어 베어링(124)이 디스크부(120)에서 분리되지 않도록 하는 기능도 수행할 수 있다.

제2 고정지그(126)는 전술한 제1 고정지그(125)의 형상과 같거나 매우 유사하되, 제1 고정지그(125)와 중공부의 내경 및 그 외경의 크기에 차이는 가질 수 있다. 제2 고정지그(126)는 고정형디스크(122)외 외측면에 고정 결합된다. 또한, 제2 고정지그(126)는 몸체부(110)에도 고정결합되어 고정형디스크(122)와 몸체부(110)는 일체화 되도록 결합될 수 있다.

전술한 바와 같이, 고정형디스크(122)와 몸체부(110)는 일체화 고정된다. 반면, 회전형디시크는 몸체부(110)의 중심축을 중심으로 회전가능하며 스프링(123)의 복원력에 의해서 복원력을 가질 수 있다. 이러한 원리를 바탕으로, 후술할 지지다리부(130)가 몸체부(110)의 중심에서 외측방향으로 직선왕복운동이 가능할 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지다리부(130)를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 10은 도 9에서 B-B 단면을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지다리부(130)의 결합관계를 개략적으로 나타내는 부분 단면도이다.

다음으로는 지지다리부(130)에 관하여 도 1 내지 도 6 및 도 9 내지 도 11을 참조하여 자세히 설명하도록 하겠다.

도 9 내지 도 11에서 도시하는 바와 같이, 지지다리부(130)는 배관 내부 벽면을 지지하는 지지부(131), 지지부(131)에 연장되어 마련되며 지지부(131)와 배관 내부 벽면 사이에 탄성력을 제공하는 탄성부재(133)가 마련되는 탄성축(132), 지지부(131) 하단에 직각방향으로 연장되며 고정형디스크(122)와 밀착되는 지지보조부(134), 지지보조부(134)와 디스크부(120)가 결합되도록 곡선슬롯(121a) 및 직선슬롯(122a)과 지지보조부(134)의 중공부를 관통하는 보조스토퍼(135)를 포함한다. 지지다리부(130)의 개수는 필요에 따라 적절히 증감될 수 있다.

지지부(131)는 디스크부(120)에 연결되어 배관 내부의 벽면을 지지하도록 디스크부(120)의 중심부에서 외측 방향으로 일정 간격 이격되도록 복수로 마련된다. 지지부(131)는 중공부를 가지는 파이프 또는 원기둥의 형태로 형성된다. 또한, 지지부(131)는 몸체부(110)의 양쪽에 결합되는 디스크부(120) 모두에 마련된다.

탄성축(132)은 지지부(131)의 끝단에서 벽면 방향으로 연장되도록 마련된다. 탄성축(132)의 밑단은 지지부(131)의 중공부에 삽입되며, 지지부(131)와 탄성축(132) 사이에 탄성지지캡(136)이 마련되어 길이방향으로만 이동이 가능하도록 결합된다. 또한, 탄성축(132)이 지지부(131)의 중공부에서 분리되지 않도록 탄성축(132)의 하단면에 탄성스토퍼(137)가 결합 고정된다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 탄성지지캡(136)은 탄성축(132)의 외측면과 지지부(131)의 내측면사이에 마련되며, 탄성축(132)이 지지부(131)에 삽입되되 길이방향으로만 이동되도록 고정하는 기능을 수행한다. 또한, 탄성지지캡(136)은 지지부(131)의 끝단면에 밀착되도록 상단부가 외측으로 돌출 연장되도록 마련되어 후술할 탄성부재(133)를 지지할 수 있다.

도 10 및 도 11에서 도시하는 바와 같이, 탄성스토퍼(137)는 탄성축(132)의 밑단면에 나사결합 또는 접착결합으로 고정되며 외경의 크기가 탄성축(132)의 외경보다 크되 지지부(131)의 내경보다는 작거나 같도록 마련된다. 이러한 탄성스토퍼(137)의 외경의 크기로 인해, 탄성스토퍼(137)가 탄성지지캡(136)에 의해 이동이 제한된다. 이에 따라, 탄성축(132)이 지지부(131)와 분리되지 않되 길이방향으로 이동이 가능할 수 있다.

탄성축(132)의 상단은 외측면에 직각 외측방향으로 돌출 연장된 탄성고정부(132a)가 마련된다. 또한, 상단면에는 센터링 장치(100)가 배관 내부의 벽면과 미끄러져 이동 될 수 있도록 볼캐스터(138)가 더 마련될 수 있다.

탄성축(132)의 외측면에는 탄성부재(133)가 탄성축(132)을 감싸도록 개재된다. 본 발명에서는 탄성부재(133)의 하나의 일례로 압축스프링으로 적용하여 도시하였으나, 통상의 기술자의 판단에 의하여 탄성력을 가지는 다양한 탄성부재(133)가 탄성축(132)의 외측면에 마련될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 탄성축(132)의 상단부에는 지지다리부(130)가 내벽을 지지하되 계속적으로 배관 내부를 이동하여 검사를 실시하기 용이하도록 볼캐스터(138)가 마련된다. 탄성축(132)의 상단에 볼캐스터(138)가 나사결합 또는 접착결합됨으로써 배관 내부 검사 시 작업 시간 단축과 불필요한 작업자의 추가 작업 사항이 감소될 수 있다.

볼캐스터(138)는 공지된 기술 구성으로 통상의 작업자가 필요에 따라 다양한 형태의 볼캐스터(138)를 적용하여 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 볼캐스터(138)를 포함하는 센터링 장치(100)는 기존에 사용되던 롤러를 적용한 센터링 장치(100)에 비해 이동 자율성이 증대되며 방향성에 제한을 가지지 않아 구부러진 곡관 등에서의 작업 진행이 더 용이할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

도 9에서 도시하는 바와 같이, 지지보조부(134)는 지지부(131)의 하단에 지지부(131) 길이방향의 직각되는 방향으로 연장되며 그 내부에 양 끝단이 관통되는 중공부를 가지도록 마련된다. 지지보조부(134)는 후술할 보조스토퍼(135)에 의해 디스크부(120)와 결합될 수 있다.

보조스토퍼(135)는 원기둥 모양으로 형성되며 일단에 플랜지부(135a)가 마련된다. 보조스토퍼(135)는 지지보조부(134)의 양 끝단을 관통하도록 삽입되고 동시에 디스크부(120)의 직선슬롯(122a) 및 곡선슬롯(121a)을 관통하도록 마련된다. 이 후, 보조스토퍼(135)의 끝단(플랜지부(135a)와 반대 방향)에 너트부재를 결합하여 보조지지부(131)와 디스크부(120)를 결합 고정시킨다.

또한, 보조스토퍼(135)의 플랜지부(135a)와 회전형디스크(121)가 밀찰 결합됨에 따른 손상을 방지하기 위해 보조스토퍼(135)의 플랜지부(135a)와 회전형디스크(121) 사이에 손상방지부재가 더 마련될 수 있다. 손상방지부재는 지지다리부(130)의 이동에 따른 플랜지부(135a)와 곡선슬롯(121a) 주변에 마찰을 저감하고 손상을 방지할 수 있는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라 손상방지부재의 재질은 적절하게 미끄러운 성질을 가지며, 회전형디스크(121) 및 플랜지부(135a)보다 경도가 적은 재질로 이루어져 보조스토퍼(135) 및 회전형디스크(121)의 손상을 방지할 수 있다.

한편, 직선슬롯(122a)의 좌우로 보조슬롯(122c)이 더 마련될 수 있다. 또한, 지지보조부(134)에는 지지보조부(134)에서 디스크부(120)와 결합되는 끝단부에는 전술한 보조슬롯(122c)으로 삽입되도록 복수의 돌출부(139)가 더 마련될 수 있다. 이러한 보조슬롯(122c)과 돌출부(139)의 결합에 의해서, 지지다리부(130)가 디스크부(120)와 결합 시 지지다리부(130)의 회전이 제한될 수 있다. 따라서, 지지다리부(130)는 직선왕복운동을 하며 배관 내벽을 지지함으로써 더 안정적으로 배관 중심부에 위치될 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)의 구체적인 작동과정에 대해 좀 더 상세히 설명한다.

전술한 바와 같이, 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)는 몸체부(110), 디스크부(120), 및 지지다리부(130)로 이루어져 몸체부(110)의 중심이 배관 내부의 중심에 위치하게 된다.

이를 위해, 작업자는 몸체부(110) 양단에 마련된 회전형디스크(121)를 직접 회전시켜 지지다리부(130)를 디스크부(120)의 중심으로 이동시킨 후 검사가 필요한 배관의 내부로 위치시킨다. 작업자가 센터링 장치(100)를 배관 내부에 이동시키게 되면 스프링(123)의 복원력에 의해 지지다리부(130)가 배관 내벽에 밀착하게 된다.

스프링(123)의 비틀림 복원력에 의해 지지다리부(130)가 배관 내벽에 동등한 힘으로 지지됨으로써 몸체부(110)가 배관의 중심부에 위치할 수 있게 된다.

지지다리부(130)는 몸체부(110)의 양단에 존재하므로 배관의 두께가 달라지거나 또는 배관이 구부러져 있더라도 센터링 장치(100)가 배관 중심에 위치할 수 있도록 지지할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이 지지다리부(130)의 끝단에는 볼캐스터(138)가 마련됨으로써 센터링 장치(100)가 배관 내부의 중심에서 계속적인 이동을 하여 배관 내부 검사가 용이할 수 있게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 몸체부(110)는 일단에 방사능 물질 주입 호스와 연결되며, 몸체부(110)가 배관의 중심부에 위치한 후 검사가 시작되면 몸체부(110) 내부에 마련된 방사선노출부재(111)로 방사능 물질(방사성 동윈원소)이 이동되게 된다.

방사능 물질이 방사선노출부재(111)의 끝단부 즉, 방사능 물질이 몸체부(110)의 중심부에 위치되면 방사능 물질에 의해 방사선이 몸체부(110)를 투과하여 노출되게 된다. 몸체부(110)의 중심부와 방사선노출부재(111)의 끝단부는 방사선 투과가 가능할 수 있는 얇은 두께로 형성되므로 방사선이 방사선노출부재(111)와 몸체부(110)의 중심부를 투과할 수 있다.

몸체부(110) 중심부에서 발생되는 방사선은 검사가 필요한 배관을 투과하여 배관 외부에 있는 필름 물질에 감광되어 배관에 이상 유무를 검사할 수 있다. 방사선을 이용한 배관을 검사하는 것은 이미 공지된 기술이므로 자세히 설명하지 않도록 하겠다.

본 발명의 센터링 장치(100)에는 지지다리부(130)에 카메라(140) 또는 레이저(150) 등을 더 설치할 수 있다. 본 발명에서는 카메라(140)와 레이저(150)를 더 마련하였으나 이는 일례로서 배관의 정밀한 검사를 위해 요구되는 장비가 더 마련될 수 있다.

레이저(150)는 배관 내벽의 방사선 투과 부위점에 일치되도록 설치되며, 센터링 장치(100)가 배관 내에서 이동하는 중에 배관 내부에 검사가 필요한 위치(용접부 또는 파손 부위)와 일치하게 되면 센터링 장치(100)의 이동을 멈추도록 하는 기능을 수행한다.

또한, 카메라(140)는 배관 내부에서 광각 범위의 영상확보를 위해 설치되어 검사의 정밀도를 높일 수 있다. 카메라(140)와 함께 LED가 더 마련되어 뚜렷한 영상을 확보할 수 있다.

이러한 특징을 갖는 본 발명의 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)는 특히, 배관 내부에 위치한 소스로부터 방사되는 방사선을 활용하여 배관을 검사하는 인-소스 방식의 비파괴검사에 매우 효과적으로 적용 가능하다. 즉, 다양한 형상의 배관을 유연하게 통과하면서도 안정적으로 자세를 유지하는 본 발명의 배관 내부 검사용 센터링 장치(100)로, 소스를 배관 중심부를 따라 이동시킬 수 있고, 이를 통해 소스와 배관 내벽 사이의 거리변화를 최소화하여 다양한 형상의 배관을 면밀히 검사하고 신뢰도 높은 판정 결과를 얻을 수 있는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100: 배관 내부 검사용 센터링 장치
110: 몸체부 110a: 결합공
111: 방사선노출부재 111a: 결합홈
112: 호스가이드 120: 디스크부
121: 회전형디스크 121a: 곡선슬롯
121b: 제1 스프링슬롯 122: 고정형디스크
122a: 직선슬롯 122b: 제2 스프링슬롯
122c: 보조슬롯 123: 스프링
124: 베어링 125: 제1 고정지그
126: 제2 고정지그 130: 지지다리부
131: 지지부 132: 탄성축
132a: 탄성고정부 133: 탄성부재
134: 지지보조부 135: 보조스토퍼
135a: 플랜지부 136: 탄성지지캡
137: 탄성스토퍼 138: 볼캐스터
139: 돌출부 140: 카메라

Claims (9)

1. 배관 내부에 삽입되는 몸체부와, 중공부를 가지는 회전형디스크 및 고정형디스크로 마련되어 상기 몸체부의 양단에 마련되는 복수개의 디스크부와, 상기 디스크부에 결합되어 배관 내벽을 지지하는 복수의 지지다리부를 포함하고,
   상기 회전형디스크는 상기 회전형디스크의 중공부에 상기 몸체부가 삽입되어 상기 몸체부에 상대적으로 회전 가능하게 결합되고, 상기 고정형디스크는 상기 회전형디스크의 외측 일단면에 마련되어 상기 고정형디스크의 중공부에 상기 몸체부가 삽입되어 고정되고,
   상기 회전형디스크와 상기 고정형디스크의 중공부 내에는 스프링이 마련되어 상기 회전형디스크가 회전 시 상기 회전형디스크에 회전복원력이 제공되고,
   상기 지지다리부는 상기 디스크부의 일 단면에 결합되어 상기 디스크부의 중심에서 외측방향으로 직선왕복운동 가능하게 마련됨으로써 상기 몸체부가 배관 내부의 중심에 위치하도록 배관 내벽을 지지하는 배관 내부 검사용 센터링 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부는 중공부의 중앙부 내경이 작아지도록 단차지되, 상기 몸체부의 중앙부가 방사선이 투과될 수 있는 두께로 마련되는 배관 내부 검사용 센터링 장치.
3. 제1항에 있어서,
   제1항에 있어서,
   상기 몸체부는 양측 단면이 개방되도록 중공부가 마련되며 그 일단에 방사성 동위원소를 수용하여 방사선을 노출시키는 방사선노출부재가 삽입되는 배관 내부 검사용 센터링 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 방사선노출부재는 일단이 개방되고 다른 일단이 폐쇄되도록 중공부가 마련되고,
   상기 방사선노출부재의 다른 일단은 외경이 작아지도록 단차가 형성되어, 상기 방사선노출부재를 상기 몸체부 내부로 삽입 시 상기 몸체부의 중공부에 형성된 단차에 걸려 이동이 제한되는 배관 내부 검사용 센터링 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 몸체부는 상기 몸체부의 외측면에서 상기 몸체부의 중공부까지 관통되는 복수의 결합공이 마련되고,
   상기 방사선노출부재의 외측면에는 원주방향을 따라 단차지게 형성되는 결합홈이 마련되고,
   상기 몸체부와 상기 방사선노출부재 결합 시 핀 또는 나사가 상기 결합공을 관통하고 도시에 상기 결합홈에 수용되어 상기 방사선노출부재가 상기 몸체부 내에서 길이방향으로 이동이 제한되는 배관 내부 검사용 센터링 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 회전형디스크와 상기 몸체부 사이에는 베어링이 마련되는 배관 내부 검사용 센터링 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 회전형디스크는 중심에서 외측방향으로 양측면이 관통되는 곡선형의 곡선슬롯이 마련되고,
   상기 고정형디스크는 중심에서 외측방향으로 양측면이 관통되는 직선형의 직선슬롯이 마련되고,
   상기 지지다리부는 상기 곡선슬롯 및 상기 직선슬롯을 관통하며 상기 디스크부와 삽입 결합되는 배관 내부 검사용 센터링 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 디스크부의 양측면에는 중공부에서부터 중공부 원의 접선방향으로 직선형의 홈으로 단차진 복수의 스프링슬롯이 마련되고,
   상기 스프링의 양 끝단이 각각 스프링슬롯에 수용되어 고정되는 배관 내부 검사용 센터링 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 지지다리부는 배관 내벽을 지지하는 지지부와, 상기 지지부의 하단에 직각방향으로 연장되게 마련되며 상기 디스크부와 결합되는 지지보조부를 포함하고,
   상기 지지보조부는 양측면이 관통되게 길이방향으로 중공부를 가지고, 상기 곡선슬롯 및 상기 직선슬롯과 상기 지지보조부의 중공부에 관통되게 삽입되어 상기 디스크부와 상기 지지다리부를 결합시키는 보조스토퍼가 마련되고,
   상기 보조스토퍼의 일단은 외측면에서 외측방향으로 돌출된 플랜지부가 마련되어 상기 지지보조부의 일단면과 밀착되고, 상기 보조스토퍼의 다른 일단은 나사부가 형성되어 볼트에 의해 상기 디스크부와 상기 지지다리부를 밀착되게 결합시키는 배관 내부 검사용 센터링 장치.
   

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