KR101599573B1

KR101599573B1 - 마그네틱 검사 차량을 이용한 검사 시스템 및 검사 프로세스

Info

Publication number: KR101599573B1
Application number: KR1020117022501A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 웹스터; 나단 베이츠; 브라이언 푸드로
Original assignee: 알.브룩스어쏘시에이츠인코포레이티드
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2016-03-14
Also published as: JP5985687B2; JP5837826B2; KR20110130444A; HUE046223T2; WO2010099457A1; EP2401117A4; EP2401117B1; JP2015165235A; ES2734290T3; JP2012519264A; CN102421571B; US8605145B2; SI2401117T1; US20110169938A1; EP2401117A1; CN102421571A

Abstract

증기 발생기를 검사하도록 구성되는 검사 차량은, 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 가진 프런트 샤시, 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 가진 리어 샤시, 및 프런트 샤시와 리어 샤시 간의 상대 이동을 적어도 하나의 축을 따라 허용하도록 프런트 샤시를 리어 샤시에 유연하게 연결하는 연결 부재를 포함한다. 연결 부재, 프런트 샤시 및 리어 샤시는 총괄적으로 수용 영역을 정한다. 검사 차량은 또한 프런트 샤시 상에 배치된 내비게이션 카메라 및, 제 1 모터에 의해 구동되는 제 1 회전 아암, 제 1 회전 아암의 말단부 상에 배치되고, 제 2 모터에 의해 구동되는 제 2 회전 아암, 및 제 2 회전 아암의 말단부 상에 회전 가능하게 배치되고, 제 3 모터에 의해 구동되는 검사 카메라를 포함하며, 격납 위치에서 수용 영역 내에 수용되도록 치수가 정해지는 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체를 포함한다.

Description

마그네틱 검사 차량을 이용한 검사 시스템 및 검사 프로세스{INSPECTION SYSTEM AND INSPECTION PROCESS UTILIZING MAGNETIC INSPECTION VEHICLE}

이 출원은 2009년 2월 27일자로 출원된 미국특허출원 제61/156,121호로부터의 우선권을 청구하며, 이는 본 명세서에 전적으로 포함된다.

본 발명은 증기 발생기를 검사하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, 증기 발생기 내부를 원격적으로 검사하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

가압 경수로(PWR)에서, 1차 측에서 핵 반응에 의해 발생되는 열은 원자로 냉각재로 통과된다. 그 후, 원자로 냉각재는 증기 발생기 (예컨대, Westinghouse Model 51 증기 발생기)의 고온 구간(hot leg)으로 통과되고, U-튜브 ("튜브 다발(tube bundle)"을 통해 (증기 발생기의 2차 측에서 열을 물로 통과시키는) 증기 발생기로 이동하며, 증기 발생기의 "저온(cold)" 구간을 통과하여 원자로로 복귀됨으로써, 루프가 완성되고 영구화된다.

PWR 증기 발생기는 전형적으로 반구형의 단부 부분을 가진 직립 원통형의 압력 용기이며, 그 내부 표면은 오스테나이트계 스테인레스 강으로 덮여있다. 횡 플레이트(transverse plate), 튜브시트(tubesheet)가 원통형 부분의 하위 단부에 배치되어, 증기 발생기를, 튜브시트 아래의 하위 반구형의 부분인 1차 측 및 튜브시트 위의 2차 측으로 나눈다. 2개의 16 인치(0.4064 미터) 직경의 맨웨이(manway)는 정전 기간 동안에 검사 및 정비를 위한 접근로가 된다. 수직 벽은 1차 측을 입구 부분 및 출구 부분으로 양분한다. 튜브시트는 또한 전술한 U-튜브를 이들의 하위 단부에서 지지한다. 튜브시트는 입구 부분 및 출구 부분 상에 수천 개의 구멍 (예컨대, 11,252개의 구멍)을 포함하며, 각 U-튜브의 일 단부는 입구 부분 상의 구멍에 삽입되고, U-튜브의 다른 단부는 출구 부분에서의 구멍(예컨대, 5,626 튜브)에 삽입된다. 따라서, 각 U-튜브는, 일 단부 상에서, 1차 측의 입구 부분과 연통하고, 다른 단부는 1차 측의 출구 부분과 연통한다. U-튜브는 지지 플레이트 (예컨대, 대충 두께가 1인치(0.0254 미터)이고, 약 39 인치(0.9906 미터) 간격으로 떨어져 있는 7개의 튜브 지지 플레이트)에 의해 튜브시트 위의 여러 엘리베이션(elevations)에 지지된다. 튜브 지지 플레이트는 각 U-튜브를 위한 여러 개구를 포함하고, 이와 같은 지지 플레이트는, 예컨대, 계란판형(egg crate type) 구성 또는 사엽형(quatrefoil) (클로버 잎 형상) 구성을 포함하며, 지지 플레이트는 자신이 타이 로드(tie rod) 및 증기 발생기의 원통형 래퍼(wrapper)에 의해 지지된다. 2개의 작은 핸드홀은 튜브시트의 2차 측으로의 접근을 제한하도록 튜브시트의 위에 위치된다.

전술한 증기 발생기의 원통형 래퍼는 튜브 다발과 증기 발생기의 쉘(shell) 사이에 배치되고, 이들 사이에서 환상 "다운코머(downcomer)" 챔버를 형성하며, 튜브시트 위의 미리 정해진 간격을 한정한다. 2차 유체 ("급수")는, 증기 발생기의 실린더의 내부 표면과 증기 발생기의 래퍼의 외부 표면 사이에 형성되는 환상 챔버를 지나도록 증기 발생기의 2차 측의 상위 부분 내에 도입되고, U-튜브의 외부와의 열 전달 관계에서 튜브시트의 위의 U-튜브를 순환하도록 튜브시트를 따라 방사상 내향으로 및 래퍼 내부의 U-튜브 중에서 상향으로 튜브시트에 도입된다. 이러한 열 전달 때문에, 급수의 일부는 증기로 변환되고, 증기는 전력을 발생시키도록 증기 터빈으로 통과된다.

전면 부식, 입자계 부식, 공식(pitting), 및 응력 부식 균열 (SCC), 마찰, 덴팅 등과 같이, 1차 측과 2차 측 사이의 배리어의 안전 및/또는 1차 측에서 2차 측으로의 전달 효율의 저하를 유발시키는 것으로 인식된 여러 메카니즘이 있다.

Title 10 of the Code of Federal Regulations (10 CFR)는 증기 발생기 U-튜브의 건전성(integrity)에 대한 기본적 규제 요건을 확립하며, 이는, 1차 측과 2차 측 사이의 원자로 냉각재 압력 경계 (RCPB)가 "비정상 누설, 급속한 전파 고장(propagating failure), 및 심한 파열에 대한 매우 낮은 확률을 갖기 위하여 설계되고, 제조되며, 조립되며, 테스트되며" (GDC 14), "최고 품질 규격 실제로 설계되고, 제조되며, 조립되며, 테스트되며" (GDC 30), "이들의 구조적 및 밀폐 건전성을 평가하도록 중요한 영역 및 특징부(features)의 주기적 검사 및 테스팅을 허용하도록 설계되는" (GDC 32) Appendix A of 10 CFR Part 50 에서의 일반적 설계 기준(GDC)에서 진술하고 있다. 증기 발생기 튜브의 건전성의 중요성이 주어지면, PWR 면허 소지자는 증기 발생기 U-튜브의 감시를 관리하는 기술 명세서를 갖지만, 이와 같은 기술 명세서는 전형적으로 튜브를 검사하기 위한 비파괴 테스트 방법을 정하지 않거나, U.S. Nuclear Regulatory Commission에 의해 허여된 Generic Letter (GL) 2004-01에 언급된 바와 같이 특정 방법론이 이용되어야 하는 경우를 특정하지 않는다. 여기에 더 언급되는 바와 같이, 증기 발생기 U-튜브는 또한 10 CFR Part 50, Appendix B의 품질 보증 요건을 필요로 한다. 기술 명세서 (TS)가 비파괴 테스트 방법을 특정하지 않거나, 특정 테스트 방법이 이용되어야 하는 어떤 위치를 특정하지 않음에도 불구하고, Criterion IX of 10 CFR Part 50, Appendix B, “Control of Special Processes,”은, 부분적으로, 적용 가능한 코드, 규격, 명세서, 기준, 및 다른 특정 요건에 따라 검정을 거친 절차를 이용하여 검정을 거친 개인에 의해 제어되고 달성됨을 필요로 한다.

NRC Generic Letter 97-06은, 예컨대, 정전 동안에 수행되는 2차 측 시각적 검사를 통해 발견되는 증기 발생기 튜브의 계란판 지지대의 부식에 의한 저하를 포함하는 U-튜브 지지 저하에 관계된 고장 메카니즘 및 증기 발생기 U-튜브 건전성을 다룬다. NRC Generic Letter 97-05는 또한 증기 발생기 튜브 검사 기술을 다룬다. 초기에, NRC Information Notice (IN) 79-27은 증기 발생기의 2차 측 내의 이물질의 결과로서 증기 발생기 U-튜브 파열의 가능성을 강조하였다. 증기 발생기 검사에 관한 가이던스(guidance)는 Electric Power Research Institute (EPRI) guidelines and NEI 97-06에 의해 제공되고, 이는 증기 발생기에 대한 검사, 정비 및 수리 기준을 레이 아웃하는 일반적 스스로 부과한 산업 가이드라인(generic self imposed industry guideline)이다.

이와 같은 요건 및 가이드라인을 충족하기 위해, 검사는 이전에는 비디오 프로브를 증기 발생기에 수동으로 밀어 넣음으로써 수행되었으며, 이는 결점으로 (작업자 보호 및 노출 시간의 제한을 필요로 하는) 방사 선량에 집중해야 했으며, 또는 검사는 이전에는 검사 크롤러(inspection crawlers)를 이용함으로써 실행되었으며, 이러한 검사 크롤러는 환형 영역(annulus region)을 검사하지만, 환상 영역(annular region) 및, 튜브시트와 제 1 튜브 지지대 간의 다발내 고 유동 영역(in-bundle high-flow region)을 검사할 수 없었다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 증기 발생기를 검사하도록 구성되는 검사 차량은, 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 가진 프런트 샤시(front chassis), 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 가진 리어 샤시(rear chassis), 및 적어도 하나의 축을 따라 상기 프런트 샤시와 상기 리어 샤시 간의 상대 이동을 허용하도록 프런트 샤시를 리어 샤시에 유연하게 연결하는 연결 부재를 포함한다. 상기 연결 부재, 상기 프런트 샤시 및 상기 리어 샤시는 총괄적으로 수용 영역(receiving area)을 규정한다. 검사 차량은 또한, 상기 프런트 샤시 상에 배치된 내비게이션 카메라 및, 제 1 모터에 의해 구동되는 제 1 회전 아암, 제 1 회전 아암의 말단부(distal portion) 상에 배치되고 제 2 모터에 의해 구동되는 제 2 회전 아암, 및 제 2 회전 아암의 말단부 상에 배치되고 제 3 모터에 의해 구동되는 검사 카메라를 포함하며, 격납 위치(stowed position)에서 상기 수용 영역 내에 수용되도록 치수가 정해지는 팬 및 틸트(pan and tilt) 검사 카메라 조립체를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 증기 발생기를 검사하도록 구성되는 검사 차량은, 서로 오프셋되고, 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 가진 프런트 샤시, 및 서로 오프셋되고, 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 가진 리어 샤시를 포함한다. 힌지(hinge)는 상기 프런트 샤시와 상기 리어 샤시 간의 상대적 각운동을 허용하도록 프런트 샤시를 리어 샤시에 유연하게 연결한다. 연결 부재, 프런트 샤시 및 리어 샤시는 총괄적으로 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체가 격납되도록 구성되는 수용 영역을 규정한다. 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체는, 제 1 모터에 의해 구동되는 제 1 회전 아암, 제 1 회전 아암의 말단부 상에 배치되고 제 2 모터에 의해 구동되는 제 2 회전 아암, 및 제 2 회전 아암의 말단부 상에 배치되고 제 3 모터에 의해 구동되는 검사 카메라를 포함한다. 검사 차량은 검사 차량을 설정된 방향으로 자동적으로 지향하도록 구성되는 자동 지향 회로(auto-orientation circuit)를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 증기 발생기의 2차 측을 검사하는 방법이 제공되며, 본 방법은 증기 발생기의 2차 측 상의 핸드홀을 통해 검사 차량을 삽입하는 동작을 포함하며, 상기 검사 차량은, 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 포함하는 프런트 샤시, 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 포함하는 리어 샤시, 상기 프런트 샤시와 상기 리어 샤시 간의 상대 각 이동을 허용하도록 상기 프런트 샤시를 상기 리어 샤시에 유연하게 연결하는 힌지, 연결 부재, 프런트 샤시 및 리어 샤시에 의해 규정되는 수용 영역, 제 1 모터에 의해 구동되는 제 1 회전 아암, 상기 제 1 회전 아암의 말단부 상에 배치되고 제 2 모터에 의해 구동되는 제 2 회전 아암, 및 상기 제 2 회전 아암의 말단부 상에 배치되고 제 3 모터에 의해 구동되는 검사 카메라를 포함하며, 격납 위치에서 수용 영역 내에 수용되도록 치수가 정해지는 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체, 및 검사 차량을 설정된 방향으로 자동적으로 지향하도록 구성되는 자동 지향 회로를 포함한다. 본 방법은, 상기 검사 차량을 U-튜브의 초기 행(initial row)으로 이동하는 동작, 튜브시트, U-튜브 및 유동 분배 배플(flow distribution baffle)을 검사하도록 튜브시트와 유동 분배 배플 사이에서 검사 카메라를 패닝(panning)하는 동작, 상기 검사 차량 전방을 U-튜브의 한 행에서 다음 행으로 이동하는 동작, 및 튜브시트, U-튜브 및 유동 분배 배플을 검사하도록 유동 분배 배플과 튜브시트 사이에서 검사 카메라를 패닝하는 동작을 더 포함한다. 본 방법에 따르면, 상기 이동 및 패닝 동작은 순차적으로 반복된다.

본 발명의 부가적 양태는 간단한 설명이 아래에 제공되는 도면을 참조로 행해지는 여러 실시예의 상세한 설명을 고려하면 당업자에게 자명하게 될 것이다.

도 1a는 격납 구성의 카메라 조립체를 구비한 본 발명의 실시예의 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시되고, 제 1 구성의 카메라 조립체를 구비한 본 발명의 실시예의 다른 사시도이다.
도 1c는 이전의 도면들에 도시되고, 제 2 구성의 카메라 조립체를 구비한 본 발명의 실시예의 다른 사시도이다.
도 1d는 이전의 도면들에 도시되고, 제 3 구성의 카메라 조립체를 구비한 본 발명의 실시예의 다른 사시도이다.
도 1e는 이전의 도면들에 도시되고, 제 4 구성의 카메라 조립체를 구비한 본 발명의 실시예의 다른 사시도이다.
도 1f는 이전의 도면들에 도시되고, 제 5 구성의 카메라 조립체를 구비한 본 발명의 실시예의 다른 사시도이다.
도 1g는 이전의 도면들에 도시되고, 제 6 구성의 카메라 조립체를 구비한 본 발명의 실시예의 다른 사시도이다.
도 1h는 이전의 도면들에 도시되고, 제 7 구성의 카메라 조립체를 구비한 본 발명의 실시예의 다른 사시도이다.
도 1i는 이전의 도면들에 도시되고, 제 8 구성의 카메라 조립체를 구비한 본 발명의 실시예의 다른 사시도이다.
도 1j는 도 1i에 도시된 본 발명의 실시예의 다른 사시도이다.
도 1k는 도 1i-1j에 도시된 본 발명의 실시예의 또 다른 사시도이다.
도 1l은 도 1i-1k에 도시된 본 발명의 실시예의 제 1 측면도이다.
도 1m은 도 1i-1l에 도시된 본 발명의 실시예의 배면도이다.
도 1n은 도 1i-1m에 도시된 본 발명의 실시예의 제 2 측면도이다.
도 1o는 도 1i-1n에 도시된 본 발명의 실시예의 정면도이다.
도 1p는 이전의 도 1a-1m에 도시되고, 격납 구성의 카메라 조립체를 구비한 본 발명의 실시예의 측면도이다.
도 2a는 증기 발생기 내에 배치되고, 튜브시트를 향해 하향으로 향하는 검사 카메라를 구비한 본 개념의 적어도 일부의 양태에 따른 검사 차량을 도시한다.
도 2b는 증기 발생기 내에 배치되고, 유동 분배 배플 (FDB)/래퍼 인터페이스를 향해 상향으로 향하는 검사 카메라를 구비한 본 개념의 적어도 일부의 양태에 따른 검사 차량을 도시한다.
도 3은 증기 발생기 내에 배치되고, 유동 분배 배플 (FDB)/래퍼 인터페이스를 향해 상향으로 향하는 검사 카메라를 구비한 본 개념의 적어도 일부의 양태에 따른 검사 차량의 다른 도면을 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 검사 차량의 투시도를 도시한 것이다.
도 5는 본 개념의 적어도 일부의 양태에 따른 검사 차량의 방향 자동 보정 시스템의 동작을 예시한 것이다.
도 6은 본 개념의 적어도 일부의 양태에 따른 방향 자동 보정 회로의 일례를 예시한 것이다.
도 7은 본 개념의 적어도 일부의 양태에 따른 케이블 관리 장치의 일례를 예시한 것이다.
도 8은 본 개념의 적어도 일부의 양태에 따른 증기 발생기의 핸드홀(handhole) 플랜지 상에 설치된 케이블 관리 장치의 일례를 예시한 것이다.

본 발명이 여러 수정 및 대안적 형식을 받아들일 수 있지만, 특정 실시예는 도면에서 예시적 도시되었고, 이하 상세히 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 개시된 특정 형식으로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명은 첨부한 청구범위에 의해 규정된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범주 내에서 모든 수정, 등가 및 대안을 커버할 수 있다.

본 발명이 많은 서로 다른 형식의 실시예를 받아들일 수 있지만, 본 발명의 바람직한 실시예들이 도면에 도시되고 이하 상세히 설명될 것이며, 본 발명의 개시는 본 발명의 원리의 예증으로서 간주될 수 있고, 본 발명의 광범한 양태를 예시된 실시예로 제한하지 않는 의도로서 이해되어야 한다.

현재 개시된 개념은, 적어도 일부 양태에서, 마그네틱 검사 차량(100)을 이용하는 검사 시스템에 관한 것이며, 특히, 도 1a-1p에서 예시적으로 도시된 바와 같은, 마그네틱 검사 차량(100)을 포함하는 증기 발생기 쉘 래퍼 환형 검사 시스템에 관한 것이다. 여기에 개시되는 검사 시스템은 검사 차량(100)과 조합하여 개발된 원격 카메라 시스템을 포함하며, 이와 같은 검사 시스템은 이로써, 예컨대, 증기 발생기의 환형 영역에서 프리 또는 고형화 슬러지(free or solidified sludge) 및/또는 이물질 또는 물체의 존재의 관찰을 수행하기 위해 시각적 검사를 수행하도록 구성되며, 이와 같은 시각적 검사는 도 2a-2b 및 3-4에서 예시적으로 표현된다. 이러한 시스템은 튜브시트 레벨로부터 유동 분배 배플 (FDB)의 최하부 에지까지 튜브시트 환형 및 주변 튜브의 최상부의 360°를 시험하도록 구성되며, 특히 증기 발생기의 2차 측에 고 유동 영역의 시야를 제공한다. 이러한 시스템은 또한 튜브 다발 내로의 적어도 3개의 튜브를 검사하도록 구성된다.

이러한 검사 차량(100)은 후술하는 바와 같이 3개의 주요 부분 또는 시스템, 전달 플랫폼(delivery platform), 카메라 조립체, 및 엄비리컬(umbilical)을 포함한다.

전달 플랫폼은, 적어도 하나의 축을 따라 프런트 차체(front car)(10) 및 리어 차체(20) 간의 상대 이동을 허용하는 연결 요소 (예컨대, 힌지(170))에 의해 서로 연결되는 프런트 차체(10) 및 리어 차체(20)를 포함한다. 프런트 차체(10) 및 리어 차체(20)의 각각은 도시된 실시예에서 2개의 휠(105)을 포함하며, 각각의 휠(105)은 모터(106)에 의해 독립하여 구동된다. 적합한 모터의 일례로서, 미국 플로리다 클리어워터의 MicroMo Electronics, Inc.에 의해 제조된 MicroMo 1331T012S 14/1이 있다. 휠(105) 모터(106)는 환형 주변을 구동하도록 마그네틱 휠에 동력을 제공한다. 사마륨 또는 네오디뮴 자석 (예컨대, Nd₂Fe₁₄B, Sm₂Co₁₇등)을 포함하는 마그네틱 휠(105)은 시스템이 동작 중에 증기 발생기 쉘에서 이탈하는 것을 방지하기 위해 충분한 자력을 제공하도록 구성된다. 연결 요소 (예컨대, 힌지(170))는 시스템이 쉘의 내부 곡면에 연결되도록 하여, 항상 그 표면과 접촉하도록 보장한다.

현재 바람직한 구성에서, 휠(105)은 구동 모터(106)의 단부에 직접 부착되고, 휠은 증기 발생기 핸드홀 침투(handhole penetrations)로부터 의해 부과되어 전형적으로 발생되는 제한조건(constraints) 내에서 (예컨대, 그것은 5.83"(0.148082 미터) 또는 148 밀리미터 직경 개구를 통과해야 한다) 검사 차량의 전체 치수 엔벨로프(overall dimensional envelope)를 유지하도록 오프셋 관계로 배치된다. 도시된 바와 같이, 검사 차량(100)의 전체 치수는 아래에 기술되는 커넥터(300)를 제외하고 8.00” (L) x 4.90” (W) x 2.00” (H)이다. 즉, 0.2032 미터(L) × 0.12446 미터(W) × 0.0508 미터(H)이다. 제 1 아암(110), 제 2 아암(120) 및 검사 카메라(140)를 포함하는 카메라 조립체의 전체 치수 엔벨로프는 4.90” (L) x 3.35” (W) x 1.33” (H)이다. 즉, 0.12446 미터(L) × 0.08509 미터(W) × 0.33782 미터(H)이다. 휠(105)은 직경이 1.00" (0.0254 미터)이다. 검사될 다른 압력 용기, 파이프 또는 시스템은 유사한 사이징 제약(sizing constraints)이 존재하지 않는 경우에 여기에 도시된 실시예에 대한 대응하는 변형을 허용할 수 있다.

전달 플랫폼은 또한 검사 차량(100)의 이동 방향으로 조명(lighting)을 제공하도록 리어 차체(10)의 전면 주변에 배치되는, 도시된 예에서 4개의 라이트가 되는 보조 라이트(155)를 포함한다. 일 양태에서, 라이트(155)는 Nichia Corp. white LEDs, model no. NSPW500BS, 또는 DRAGONtape® White 430 Lumen LEDS, Model No. OSRAM DT6-W4F-854와 같은 화이트 LED 라이트를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

일반적으로 도 1a-1p에 도시된 바와 같이, 카메라 조립체는 제 1 아암(110)을 지지하는 팬 모터, 제 2 아암(120)을 지지하는 틸트 모터, (도시된 하우징 밑의) 확장 모터(130) 및 카메라(140)를 포함한다. 이들 아암 및 모터는 완전한 팬 및 틸트 능력을 부착된 검사 카메라(140)에 부여한다. 현재 바람직한 양태에서, 틸트 모터, 팬 모터 및 확장 모터 중 하나 이상은 미국 플로리다 클리어워터의 MicroMo Electronics, Inc.에 의해 제조된 MicroMo DC-micromotor 0816008S + 08/1 1024:1가 된다.

부가적인 내비게이션 카메라(150)는 검사 차량(100)의 이동 방향으로 시야(view)를 제공하고, 이로써 증기 발생기 (또는 다른 검사 환경)의 외부에 위치되는 원격 오퍼레이터에 의해 검사 차량의 "운전(driving)"을 용이하게 하기 위해 검사 차량(100)의 전면에 선택적으로 배치된다. 현재 바람직한 양태에서, 도시된 검사 카메라(140)는 STC-N64 또는 STC-P64 고 해상도, 고 성능 CCD 칼라 보드 카메라이며, 이는 미국 텍사스 캐롤톤의 Sensor Technologies America, Inc.에 의해 제조되고, 라이브 영상을 제공하도록 구성된다. 구동 카메라(150)는 STC-N64를 포함하거나, KT&C KPC-EX20P3 또는 KPC-S20CP3 카메라와 같은 다른 메이크(make) 및 모델의 카메라를 포함할 수 있다. 더욱이, 첨부한 도면에 도시된 것에 대한 대안적 구성에서, 내비게이션 카메라(150)는 생략되고, 검사 카메라는 그 자체로 내비게이션 및 검사 기능 모두에 이용된다.

따라서, 도시된 바와 같이, 검사 시스템은 2개의 카메라 조립체, 내비게이션 및 일반적 관찰을 위해 이용되는 전면을 향한(forward facing) 칼라 고정 카메라(150) (및 조명(155)) 및 검사를 위해 이용되는 최상부에 설치된 팬/틸트 칼라 카메라(140) (및 조명(145))를 장착한다. 제 1 아암(110) 내의 팬 모터는 카메라가 좌우로 패닝하도록 하며, 제 2 아암(110) 내의 틸트 모터는 카메라가 아래위로 훑어보도록 한다. 확장 모터(130)는 제 1 아암(110)이 검사 차량(100)의 본체 내외로 이동하도록 한다.

엄비리컬(umbilical)은 일반적으로 검사 차량(100)과 검사 차량의 오퍼레이터 간의 연결부를 칭하는 것이며, 커넥터 포트(165), 공압 커넥터(300), 공압 매니폴드(310) 및 케이블(200)을 포함한다(도 5). 본 개념의 적어도 일부의 양태에서, 제 1 엄비리컬 코드(cord)는 동력을 검사 차량(100)에 제공하여, 검사 차량(100)과 오퍼레이터 간의 신호 (예컨대, 비디오 신호, 제어 신호 등)의 전송을 가능하게 하며, 제 2 엄비리컬 코드는 압축된 기체 (예컨대, 공기)를 공압 커넥터(300) 및 공압 매니폴드(310)를 포함하는 공압 전달 시스템에 제공한다. 적어도 일부의 양태에서, 엄비리컬 길이는 약 50 피트(15.24 미터)이지만, 엄비리컬 길이는 특정 응용예에 맞게 더 길 수 있거나(예컨대, 100', 150')(즉, 30.48미터, 45.72미터) 더 짧을 수 있다.

공압 전달 시스템은 또한, 공압 매니폴드(310)의 출구 노즐을, 각 휠 블록(107)의 최상부 부분에 부착되는 공기 허브 또는 공압 피팅(160)의 상기 출구 노즐에 대응하는 입구 노즐에 연결하도록 배치되는 (도시되지 않은) 유연한 공압 튜브를 포함한다. 그 후, 압축된 기체 (예컨대, 공기)는, 휠 블록(107)의 최상부 내의 구멍을 통해, 또한 하나 이상의 통로를 통해 휠 블록의 내경에 형성되는 (도시되지 않은) 하나 이상의 개구 (예컨대, 3개의 작은 구멍 또는 수렴 노즐(convergent nozzle))로 포트된다. 환언하면, 개구(들)는 일반적으로 휠의 표면에 인접하고, 압축된 기체를 각각의 휠(105)로 지향시켜, 마그네틱 휠에 부착된 입자 (예컨대, 자철석(magnetite)) 또는 데브리스(debris)를 제거하도록 구성된다. 여러 양태에서, 압축된 기체의 공급은 오퍼레이터에 의해 국부적으로 제어될 수 있고, 압축된 기체 (예컨대, 공기)를 검사 차량에 연속적으로 공급하기 위해 열려 있거나, 선택적으로 필요치 않을 때에 격리될 수 있다. 대안적으로, 공압 매니폴드(310)는 공기를 배출하도록 선택적으로 (또는 자동적으로) 순환될 수 있는 밸브를 포함하거나, 각각의 휠에 영향을 미치거나 공기를 하나 이상의 휠에서 하나 이상의 다른 휠로 전환시키도록 휠 블록의 내경에 형성되는 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다.

대안적 구성에서, 압축된 공기 시스템은 예컨대 델린(Delrin) 또는 스테인레스 강으로 형성되고, 각 휠(105)에 인접하여 배치되는 (도시되지 않은) 스크랩(scraping) 부재와 조합하여 이용될 수 있거나, 생략될 수 있다.

도 1a-1p에 도시된 이미지들을 참조하면, 도 1a는 검사 차량의 프런트 차체(10), 검사 차량의 리어 차체(20), 및 프런트 차체를 리어 차체에 연결하는 연결 부재 (예컨대, 힌지(170)) 사이에 형성되는 대응하는 형상을 갖는 (예컨대, 실질적으로 메이팅(mating)) 스페이스 또는 수용 영역 내에 카메라(140), 제 1 아암(110) 및 제 2 아암(120)이 격납되는 일례를 도시한다. 이러한 격납 구성에서, 카메라(140), 제 1 아암(110) 및 제 2 아암(120)의 최상부 표면은, 도 1p에 도시된 바와 같이, 확장 모터(130) 하우징 및 다른 구성 요소의 상부 표면의 높이 보다 낮거나 동일하도록 치수가 정해져, 검사 차량(100)의 높이를 제한한다. 측면으로, 검사 카메라(140)의 말단 또는 외향 표면은 또한 휠(105)의 외부 표면의 내측에 있다.

도 1b는 초기 격납 위치로부터 제 1 경사 위치 (예컨대, 도시된 바와 같이 30°) 에서 제 1 아암(110)을 도시한 것이다. 제 1 아암은 확장 모터(130)의 샤프트에 직접 부착되어, 모터 샤프트의 회전에 대응하여 제 1 아암이 회전하게 된다. 도 1c는 초기 격납 위치로부터 제 2 경사 위치 (예컨대, 도시된 바와 같이 90°)에서 제 1 아암(110)을 도시한 것이다. 도 1d는 또한, 도 1c에 도시된 구성에 이어서, 도 1a-1c의 초기 격납 위치로부터 제 1 경사 위치 (예컨대, 도시된 바와 같이 30⁰)로의 제 2 아암(110)의 이동을 도시한 것이다. 도 1e는 초기 격납 위치로부터 제 2 경사 위치 (예컨대, 도시된 바와 같이 90°)로 이동된 제 2 아암(120)을 도시한 것이다. 제 1 아암(110)과 마찬가지로, 제 2 아암(120)은 제 1 아암(110) 내에 배치된 팬 모터의 샤프트에 직접 부착되어, 팬 모터 샤프트의 회전에 대응하여 제 2 아암(120)이 회전하게 된다.

도 1f는, 도 1e에 도시된 구성에 이어서, 도 1a-1e의 초기 격납 위치로부터 제 1 경사 위치 (예컨대, 도시된 바와 같이 30°)로의 검사 카메라(140)의 이동을 도시한 것이다. 도 1g는 초기 격납 위치로부터 제 2 경사 위치 (예컨대, 도시된 바와 같이 90°)로 이동되는 검사 카메라(140)를 도시한 것이다. 도 1h는 초기 격납 위치로부터 제 3 경사 위치 (예컨대, 도시된 바와 같이 120°)로 이동되는 검사 카메라(140)를 도시한 것이다. 도 1i는 초기 격납 위치로부터 제 4 경사 위치 (예컨대, 도시된 바와 같이 약 175°)로 이동되는 검사 카메라(140)를 도시한 것이다. 한 구성에서, 검사 카메라(140)는 제 2 아암(120) 내에 배치되는 틸트 모터의 샤프트에 직접 부착되어, 틸트 모터 샤프트의 회전에 대응하여 검사 카메라(140)가 회전된다. 대안적 구성에서, 검사 카메라의 회전축은 제 2 아암(120) 내에 하우징된(housed) 풀리 및 벨트(pulley and belt) 구성에 의해 구동될 수 있으며, 풀리는 결과적으로 틸트 모터의 샤프트에 부착되는 피니언에 의해 구동된다. 검사 카메라(140)의 회전은 또한 압축 휠 또한 어떤 다른 원동력을 이용하여 이루어질 수 있다.

도 1j-1k는 도 1i에 도시된 동일한 구성으로 검사 차량(100)의 등각투상도(isometric views)를 도시한 것이며, 도 1j는 주로 배면도를 도시하고, 도 1k는 주로 정면도를 도시한다. 도 1l-1o는 마찬가지로 도 1i에 도시된 구성의 제 1 측면도, 배면도, 제 2 측면도 및 정면도를 도시한다.

도 1p는 도 1a에 도시되고, 격납 구성에서 검사 카메라(140)를 가진 검사 차량(100)의 측면도를 도시한 것이다.

도 2a-2b 및 도 3-4에 도시된 바와 같이 증기 발생기의 검사 응용예에서, 검사 카메라(140)는, 증기 발생기(500)의 전체 환형을 검사하도록 구성되며, 그 검사 대상은 360°시야로, 증기 발생기의 주변부, 증기 발생기의 튜브시트 환형(즉, 증기 발생기(500)와 증기 발생기의 원통형 래퍼(510) 사이의 다운코머 영역 내)의 최상부에서 튜브시트 레벨까지이고, 증기 발생기의 유동 분배 배플의 최하부 에지에서 튜브시트까지의 주변 튜브 및 일부 내부 튜브를 관찰한다. 간략함과 명료함을 위해, 검사 차량(100)와 오퍼레이터 검사 차량(100) 간의 엄비리컬 연결부는 도 2a-2b 및 도 3-4에 도시되지 않음에 유의해야 한다.

도 2a-2b에서의 시야 원추(viewing cone)(400)에 도시된 바와 같이, 검사 카메라(140)는, 튜브시트(600)에서 (예컨대, 대략 7개의 튜브 열(column)이 도 2a에서 시야 원추(400) 내에 포함되는 것으로 도시됨) 유동 분배 배플 (FDB)/지지 플레이트 인터페이스의 최하부까지 최소 3개의 튜브(520) 열 다발에 대한 이미지를 오퍼레이터에게 제공하도록 구성된다.

따라서, 도 2a-2b 및 도 3-4에 도시된 증기 발생기의 검사 응용예에서, 검사 차량(100)은, 예컨대, 증기 발생기의 환형 영역, 튜브시트 또는 일반적으로 주변 U-튜브에 존재할 수 있는 임의의 이물질을 조사하여 위치를 특정하도록 시각 검사를 수행하고, 및/또는 일반적 청정도(general cleanliness)를 검사하기 위해 이용될 수 있다.

더욱이, 검사 차량(100) 및 관련된 시스템은 개인 방사선 노출(personnel radiation exposure)을 최소화하면서 환형 및 고 유동 영역의 상세 검사를 가능하게 한다.

검사 차량(100)은 또한 선택적이지만, 유익하게, 도 1a-1p에 도시된 틸트 센서(250)를 포함한다. 틸트 센서(250)는, 차량내에서(on-board) 또는 원격 처리 장치를 이용하여, 차량을 튜브시트 또는 어떤 다른 기준 물체(reference)와 병렬로 또는 대략적으로 병렬로 위치시키는 방식으로 휠(105)을 구동시키도록 자동 보정(예컨대, 오토 레벨링(auto-leveling)) 신호를 차량의 휠(105)에 제공하는데 이용되는 신호를 출력한다. 틸트 센서(250) 및 관련된 자동 보정 특징부(feature)는, 부분적으로, 검사 차량(100)을 미리 결정된 임의의 방향일 수 있는 소정 방향으로 정렬하기 위해 검사 차량(100)의 개별 휠(105)을 구동하는데 적합하다. 일부 양태에서, 소정 방향이 증기 발생기 검사에서 튜브시트와 병렬이거나 또는 실질적으로 병렬이 되도록 하기 위해 수평적이거나 실질적으로 수평적일 수 있지만, 다른 방향이 선택될 수도 있다. 따라서, 검사 차량(100)의 자동 보정 특징부은 검사 차량(100)을 사용자에 의해 선택된 방향으로 정렬하도록 구성될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 검사 차량(100)은, 검사 차량(100)이 튜브시트(600)와 병렬인 방향을 유지하도록 화살표 방향으로 이동할 시에 그의 위치를 자동 보정하는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 검사 차량(100)의 전진 운동(forward motion)은 오토 레벨링이 발생하는 데에는 필요치 않으며, 오토 레벨링 특징부는 또한 검사 차량(100)이 정지할 시에는 활성화된다. 예컨대, 오토 레벨링은 휠(105) 또는 선택된 휠의 각각의 선택 회전에 의해 달성될 수 있다. 부가적으로, 틸트 센서(250)는 선택적으로, 검사 차량(100)의 방향을 충실하게 나타내는한, 차량의 다른 부분들, 즉 엄비리컬 커넥터 포트(165), 검사 차량(100)에 연결된 코드/튜브/케이블(200) 또는 공압 커넥터(300), 또는 공압 커넥터(300)에 통합될 수 잇다.

본 개념의 적어도 하나의 양태에서, 자동 보정 특징부는 틸트 센서(250)로부터 제공되는 피드백 신호에 기초한다. 아날로그 폐루프 회로는 검사 차량(100)과, 검사 차량의 오퍼레이터에 의해 동작되는 (도시되지 않은) 개방 루프 제어 박스의 사이에 형성된다. 개방 루프 제어 박스는, 바람직하게는 차량을 동작하는데 이용되고, 틸트 센서의 원하는 방향의 원하는 미세도(fineness)로 조정하는 제어부 (예컨대, 노브(knob))를 포함하는 개방 루프 제어 시스템(OLCS) 또는 수동 제어 시스템을 포함한다. 방향의 기설정된 개수는 오퍼레이터를 위한 선택 가능한 옵션으로 제공될 수 있다. 예로서, 2개의 기설정된 방향이 180°떨어져 제공될 수 있으며, 이와 같은 기설정된 방향은 선택 스위치에 의해서 가능하게 되어, 오퍼레이터는 예컨대 환형의 고온 구간 또는 저온 구간 측을 검사하도록 동일한 액세스 포트로부터 검사 차량(100)을 활용할 수 있게 된다.

도 6은 전술한 자동 보정 특징부을 제공하기 위해 이용될 수 있는 회로의 일례를 도시한다. 보정 또는 레벨링 피드백 신호는 아날로그 폐루프 회로의 차분 스테이지(differential stage) (연산 증폭기 합산 스테이지)를 바이어스하는데 이용된다. 이 신호는 이때 동력을 구동 모터에 제공하는 DC 연산 증폭기 구동 스테이지를 통해 비례하여(+/- Vmax의 %) 증폭된다.

케이블 관리 시스템(700)은 유익하게 검사 차량(100)을 외부 시스템(예컨대, 오퍼레이터에 의해 사용되는 컴퓨터, 개방 루프 제어 박스 등)에 링크하는 케이블 및 튜브를 공급하고 제어하도록 제공되며, 도 7-8에서 예시적으로 도시되어 있다. 도시된 예에서, 케이블 관리 시스템(700)은 케이블 관리 시스템이 증기 발생기의 핸드홀(550)(도 4 참조)에 장착되도록 하는 장착 플랜지(701)를 포함한다. 장착 플랜지(701)의 특정 구성은 유익하게, 반드시 필요치는 않지만, 다른 증기 발생기의 구성에 적용가능하도록 구성된다. 예컨대, 장착 플랜지는 선택된 플레이트가 제거되어, 특정 증기 발생기의 핸드홀구성과 함께 사용하는데 적합한 다른 교환 가능한 플레이트로 대체될 수 있도록 하는 탈착 가능한 플레이트를 포함할 수 있다.

케이블 관리 시스템(700)은 또한, 케이블(예컨대, 200)을 그립(grip) 또는 "핀치(pinch)"하여, 오퍼레이터에 의해 검사 차량(100)에 제공되는 제어 신호에 응답하거나 동기하여 증기 발생기 내로 또는 밖으로 구동하는 롤러 및 모터를 하우징하는 롤러 하우징(702)을 포함한다. MicroMo 2842S012S + 30/1 246:1 모터와 같은 전기적 구동 모터들은 각각 이들 모터에 부착되고 케이블을 핸드홀내 또는 밖으로 핀치 및 푸시하는 롤러를 갖는다.

케이블 관리 시스템(700)은 또한 케이블 설치를 용이하게 하도록 당겨질 수 있는 샤프트를 포함하는 장력 조절기(703)를 포함한다. 장력 조절기(703)는 또한 케이블(들) 상에서 장력을 유지하는 스프링을 포함한다. 전기적 인터페이스 박스(704)는 검사 차량(100)의 내부 전기적 dc 서보 모터와 제어 모듈, 개방 루프 제어 시스템(OLCS) 간의 전기적 연결점 또는 인터페이스를 포함한다. 도 8을 참조하면, 또한, 설치된 케이블 관리 시스템(700)과 관계하는 증기 발생기의 핸드홀 플랜지(705) 및 증기 발생기의 핸드홀 플랜지(706)가 도시되어 있다. 케이블 관리 시스템(700)이 증기 발생기의 핸드홀 플랜지(705)에 설치되면, 케이블 래치는 케이블(예컨대, 200)을 롤러 하우징 내부에 유지시킨다.

동작에 앞서, 바람직하게는, 예컨대, 순방향, 역방향, 좌측 및 우측 구동 방향을 테스트하여 정확한 모터 응답을 검증하기 위해 이용되는 것으로 기대되는 속도 설정(예컨대, 고, 저) 하에 모터 제어를 체크함으로써, 검사 차량(100) 및 카메라가 기능함을 검증하기 위해 시스템 체크가 수행된다. 또한, 예컨대, 양 방향으로의 아암 확장 모터의 확장을 검증하고, 양 방향으로의 검사 카메라(140)의 틸트를 검증하며, 양 방향으로의 검사 카메라(140)의 패닝을 검증함으로써 검사 차량(100)의 카메라를 테스트하는 것이 유익하다. 틸트 센서(250)는 또한, 동작에 앞서, 차량을 공중에서 수평으로 유지하고, 틸트 센서(250)를 온시킨 상태로, 차량의 전면을 내리고, 차량의 후면을 올림으로써 체크될 수 있다. 차량은 차량이 수평적이지 않을 경우에 스스로 보정할 것이다.

검사 시스템을 설정하기 위해, 케이블 관리 장착 플레이트가 핸드홀에 설치된다. 그리고 나서, 검사 차량(100)은 증기 발생기 내에 삽입되고, 케이블(예컨대, 도 5의 200)은 핸드홀상에 설치되는 엄비리컬/케이블 가이드의 케이블 도입부(entry)를 통해 끼워넣어진다. 그 후, 전동식 케이블 공급 장치는 스프링 하중 플레이트 상에 끌어올림으로써 케이블 슬롯을 통해 삽입되는 핸드홀 장착부 및 케이블에 장착된다. 케이블이 공급 휠 사이에 적절히 위치되면, 스프링 플레이트는 해제되고, 전후의 엄브리컬 래치 모두는 적소에 위치되어 고정된다. 케이블 컨테이너는 케이블 관리 시스템 및 내부에 감겨지는 케이블("엄비리컬") 바로 뒤에 위치되어 임의의 꼬임(tangling)을 최소화된다.

검사가 시작되면, 검사 차량(100)은 소정의 방향(예컨대, 우측)으로 이동되고, 검사 카메라(140)는 튜브시트(600)를 향해 U-튜브(520)의 제 1 행의 아래로 향하며, 틸트 센서(250)는 검사 차량(100)를 레벨링하도록 턴온된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 검사 카메라(140)는 유동 분배 배플까지 내내 튜브 다발을 천천히 조사하도록 팬 업(pan up)될 수 있다. 그리고 나서, 검사 차량(100)은 한 행의 전방으로 이동되고, 튜브 다발을 조사하면서 카메라는 튜브시트(600)로 팬 백 다운(pan back down)된다. 이러한 프로세스는 증기 발생기의 절반쯤 반복된다. 오퍼레이터가 튜브 다발의 절반의 검사를 완료하면, 검사 차량(100)은, 바람직하게는 검사 카메라(140)로 환형 영역을 관찰하면서, 역으로 놓여 핸드홀을 향해 다시 구동된다. 원래의 핸드홀로 돌아가면, 검사 차량(100)는 이때 동일한 핸드홀을 통해 증기 발생기의 다른 절반을 검사하도록 재위치될 수 있거나, 검사 차량(100)은 제거되어, 반대편 핸드홀에 설치되어, 상기 단계는 반복된다.

동작 시에, 검사 시스템은 라이브 비디오 공급부를 원격 동작 위치에 제공할 수 있다. 따라서, 검사 시스템은, 증기 발생기의 내부에서 조작되지만, 예컨대, (내비게이션 카메라(150)를 통해) 구동 방향의 시야의 비디오 공급부를 동작 스테이션에 제공할 수 있고, 전술한 바와 같이, 검사 카메라(140)가 튜브시트에서 FDB/래퍼 인터페이스의 최하부까지 패닝할 시에, 튜브 열 다발내를 통해 튜브시트에서 유동 분배 배플(FDB)/래퍼 인터페이스의 최하부까지 튜브 다발 내의 U-튜브의 (검사 카메라(140)를 통해) 비디오 공급부를 그런 오퍼레이터에 제공할 수 있다.

이들 실시예의 각각 및 이의 명백한 변형은 다음의 청구범위에서 설명되는 청구된 발명의 정신 및 범주 내에서 고려된다. 예컨대, 본 개념의 적어도 하나의 양태에서, 제 2 아암(120)은 제 1 아암(110)에 고정되거나 완전히 생략될 수 있으며, 검사 카메라(140)는 제각기 제 1 아암 또는 제 2 아암 중 하나에 부착되어, 패닝 및 틸팅을 수행하는 것과는 달리 패닝하는 것으로만 구성될 수도 있다.

Claims

검사 차량에 있어서,
독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 포함하는 프런트 샤시;
독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 포함하는 리어 샤시;
상기 프런트 샤시와 상기 리어 샤시 사이의 상대 이동을 적어도 하나의 축을 따라 허용하도록 상기 프런트 샤시를 상기 리어 샤시에 유연하게 연결하는 연결 부재 ― 상기 연결 부재, 상기 프런트 샤시 및 상기 리어 샤시는 총괄적으로 수용 영역을 정함 ―;
상기 프런트 샤시 상에 배치된 내비게이션 카메라; 및
제 1 모터에 의해 구동되는 제 1 회전 아암, 상기 제 1 회전 아암의 말단부 상에 배치되고 제 2 모터에 의해 구동되는 제 2 회전 아암, 및 상기 제 2 회전 아암의 말단부 상에 회전 가능하게 배치되고 제 3 모터에 의해 구동되는 검사 카메라를 포함하며, 격납 위치에서 상기 수용 영역 내에 수용되도록 치수가 정해지는 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체;를 포함하는 검사 차량.
제 1 항에 있어서,
상기 프런트 샤시 상에서의 상기 독립적으로 구동되는 마그네틱 휠들은 서로 오프셋되고, 상기 리어 샤시 상에서의 상기 독립적으로 구동되는 마그네틱 휠들은 서로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 검사 차량.
제 2 항에 있어서,
상기 검사 차량을 설정된 방향으로 자동적으로 지향시키도록 구성되는 자동 지향 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 차량.
제 3 항에 있어서,
각 휠의 표면에 인접해서 압축된 공기를 배출하도록 구성되는 공압 전달 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 차량.
제 3 항에 있어서,
상기 검사 차량의 이동 중에 각 휠의 표면에 인접해서 압축된 공기를 연속하여 배출하도록 구성되는 공압 전달 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 차량.
제 4 항에 있어서,
상기 공압 전달 시스템은 공압 커넥터, 공압 기체를 분배하는 공압 매니폴드, 및 각 휠에 인접하여 배치된 하나 이상의 개구의 각각에 대한 공압 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 차량.
제 1 항에 있어서,
상기 프런트 샤시, 리어 샤시, 연결 부재, 및 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체의 치수 엔벨로프는 상기 카메라 조립체가 격납 위치에서 수용 영역 내에 배치될 시에 8.00”x 4.90”x 2.00”(0.2032 미터 × 0.12446 미터 × 0.0508 미터)보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 검사 차량.
제 1 항에 있어서,
상기 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체의 치수 엔벨로프는 상기 카메라 조립체가 격납 위치에서 수용 영역 내에 배치될 시에 4.90”x 3.35”x 1.33”(0.12446 미터 × 0.08509 미터 × 0.33782 미터)보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 검사 차량.
제 1 항에 있어서,
상기 연결 부재는 힌지인 것을 특징으로 하는 검사 차량.
검사 차량에 있어서,
서로 오프셋되고, 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 포함하는 프런트 샤시;
서로 오프셋되고, 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 포함하는 리어 샤시;
상기 프런트 샤시와 상기 리어 샤시 사이의 상대적 각운동을 허용하도록 상기 프런트 샤시를 상기 리어 샤시에 유연하게 연결하는 힌지 ― 연결 부재, 상기 프런트 샤시 및 상기 리어 샤시는 총괄적으로 수용 영역을 정함 ―;
제 1 모터에 의해 구동되는 제 1 회전 아암, 상기 제 1 회전 아암의 말단부 상에 배치되고 제 2 모터에 의해 구동되는 제 2 회전 아암, 및 상기 제 2 회전 아암의 말단부 상에 회전 가능하게 배치되고 제 3 모터에 의해 구동되는 검사 카메라를 포함하며, 격납 위치에서 상기 수용 영역 내에 수용되도록 치수가 정해지는 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체; 및
상기 검사 차량을 설정된 방향으로 자동적으로 지향하도록 구성되는 자동 지향 회로를 포함하는 검사 차량.
제 10 항에 있어서,
각 휠의 표면에 인접해서 압축된 공기를 배출하도록 구성되는 공압 전달 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 차량.
제 10 항에 있어서,
상기 검사 차량의 이동 중에 각 휠의 표면에 인접해서 압축된 공기를 연속하여 배출하도록 구성되는 공압 전달 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 차량.
제 11 항에 있어서,
상기 공압 전달 시스템은 공압 커넥터, 공압 기체를 분배하는 공압 매니폴드, 및 각 휠에 인접하여 배치된 하나 이상의 개구의 각각에 대한 공압 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 차량.
제 10 항에 있어서,
상기 프런트 샤시, 리어 샤시, 연결 부재, 및 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체의 치수 엔벨로프는 상기 카메라 조립체가 격납 위치에서 상기 수용 영역 내에 배치될 시에 8.00”x 4.90”x 2.00”(0.2032 미터 × 0.12446 미터 × 0.0508 미터)보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 검사 차량.
제 14 항에 있어서,
상기 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체의 치수 엔벨로프는 상기 카메라 조립체가 격납 위치에서 상기 수용 영역 내에 배치될 시에 4.90”x 3.35”x 1.33”(0.12446 미터 × 0.08509 미터 × 0.33782 미터)보다 크지 않는 것을 특징으로 하는 검사 차량.
증기 발생기의 2차 측을 검사하는 방법에 있어서,
상기 증기 발생기의 2차 측 상의 핸드홀을 통해 검사 차량을 삽입하는 단계 ;
상기 검사 차량을 U-튜브의 초기 행(row)으로 이동하는 단계;
튜브시트, U-튜브 및 유동 분배 배플을 검사하도록 상기 튜브시트와 상기 유동 분배 배플 사이에서 검사 카메라를 패닝(panning)하는 단계;
상기 검사 차량 전방을 U-튜브의 한 행에서 다음 행으로 전진해 이동시키는 단계;
상기 튜브시트, U-튜브 및 유동 분배 배플을 검사하도록 상기 유동 분배 배플과 상기 튜브시트 간에 상기 검사 카메라를 패닝하는 단계; 및
상기 이동 및 패닝하는 단계를 순차적으로 반복하는 단계;를 포함하고,
상기 검사 차량은: 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 포함하는 프런트 샤시; 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 포함하는 리어 샤시; 상기 프런트 샤시와 상기 리어 샤시 간의 상대 각 이동을 허용하도록 상기 프런트 샤시를 상기 리어 샤시에 유연하게 연결하는 힌지; 연결 부재, 프런트 샤시 및 리어 샤시에 의해 규정되는 수용 영역; 제 1 모터에 의해 구동되는 제 1 회전 아암, 상기 제 1 회전 아암의 말단부 상에 배치되고 제 2 모터에 의해 구동되는 제 2 회전 아암, 및 상기 제 2 회전 아암의 말단부 상에 회전 가능하게 배치되고 제 3 모터에 의해 구동되는 검사 카메라를 포함하며 격납 위치에서 수용 영역 내에 수용되도록 치수가 정해지는 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체; 및 상기 검사 차량을 설정된 방향으로 자동적으로 지향하도록 구성되는 자동 지향 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 2차 측을 검사하는 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 패닝하는 단계는 튜브 다발의 주변 U-튜브를 관찰(view)하는 단계, 및 적어도 3 개의 튜브 열(column) 다발 깊이까지 상기 튜브 다발의 내부 U-튜브를 관찰하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 2차 측을 검사하는 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 검사 차량의 미리결정된 방향으로부터의 편차를 감지하기 위해 상기 자동 지향 회로를 사용하는 단계; 및
상기 미리결정된 방향에 적합하도록 상기 검사 차량의 방향을 자동적으로 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 2차 측을 검사하는 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 검사 차량의 미리결정된 방향으로부터의 편차를 감지하기 위해 상기 자동 지향 회로를 사용하는 단계; 및
상기 프런트 샤시의 하나 이상의 휠, 상기 리어 샤시의 하나 이상의 휠, 또는 상기 프런트 샤시 및 상기 리어 샤시의 하나 이상의 휠의 조합을 선택적으로 구동함으로써, 상기 검사 차량의 전진 이동의 부재시에, 상기 미리결정된 방향에 적합하도록 상기 검사 차량의 방향을 자동적으로 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 2차 측을 검사하는 방법.
검사될 시스템 내의 하나 이상의 특징(feature)들 또는 대상(object)들에 대해 시각적 검사를 수행하는 방법으로서,
상기 하나 이상의 특징들 또는 대상들의 근접한 표면에 검사 차량을 배치시키는 단계;
상기 표면을 따라서 상기 하나 이상의 특징들 또는 대상들에 대해 상대적인 제 1 위치로 상기 검사 차량을 이동시키는 단계; 및
상기 검사 차량이 상기 제 1 위치에 배치되어 있는 동안에, 상기 하나 이상의 특징들 또는 대상들의 적어도 일부를 관찰하기 위해 검사 카메라를 패닝하는 단계;를 포함하고,
상기 검사 차량은: 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 포함하는 프런트 샤시; 독립적으로 구동되는 2개의 마그네틱 휠을 포함하는 리어 샤시; 상기 프런트 샤시와 상기 리어 샤시 간의 상대 각 이동을 허용하도록 상기 프런트 샤시를 상기 리어 샤시에 유연하게 연결하는 힌지; 연결 부재, 프런트 샤시 및 리어 샤시에 의해 규정되는 수용 영역; 제 1 모터에 의해 구동되는 제 1 회전 아암, 상기 제 1 회전 아암의 말단부 상에 배치되고 제 2 모터에 의해 구동되는 제 2 회전 아암, 및 상기 제 2 회전 아암의 말단부 상에 회전 가능하게 배치되고 제 3 모터에 의해 구동되는 검사 카메라를 포함하며 격납 위치에서 수용 영역 내에 수용되도록 치수가 정해지는 팬 및 틸트 검사 카메라 조립체; 및 상기 검사 차량을 설정된 방향으로 자동적으로 지향하도록 구성되는 자동 지향 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사될 시스템 내의 하나 이상의 특징들 또는 대상들에 대해 시각적 검사를 수행하는 방법.
제 20 항에 있어서,
복수 개의 상이한 위치들로부터 상기 하나 이상의 특징들 또는 대상들을 시각적으로 검사하기 위해 상기 이동시키는 단계 및 상기 패닝하는 단계를 순차적으로 반복하는 단계를 더 포함하는, 검사될 시스템 내의 하나 이상의 특징들 또는 대상들에 대해 시각적 검사를 수행하는 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 하나 이상의 특징들 또는 대상들은 일 격내(enclosure) 내에 배치되는, 검사될 시스템 내의 하나 이상의 특징들 또는 대상들에 대해 시각적 검사를 수행하는 방법.
제 22 항에 있어서,
상기 격내는 베셀(vessel) 또는 파이프(pipe)를 포함하는, 검사될 시스템 내의 하나 이상의 특징들 또는 대상들에 대해 시각적 검사를 수행하는 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 표면은 수평 위치에 상대적으로 기울어진(incline), 검사될 시스템 내의 하나 이상의 특징들 또는 대상들에 대해 시각적 검사를 수행하는 방법.
제 24 항에 있어서,
상기 표면은 약 90도의 각도로 기울어진, 검사될 시스템 내의 하나 이상의 특징들 또는 대상들에 대해 시각적 검사를 수행하는 방법.
제 24 항에 있어서,
상기 하나 이상의 특징들 또는 대상들에 상대적인 상기 검사 차량의 미리결정된 방향으로부터의 편차를 감지하기 위해 상기 자동 지향 회로를 사용하는 단계; 및
상기 미리결정된 방향에 적합하도록 상기 검사 차량의 방향을 자동적으로 보정하는 단계;를 더 포함하는, 검사될 시스템 내의 하나 이상의 특징들 또는 대상들에 대해 시각적 검사를 수행하는 방법.