KR101787411B1

KR101787411B1 - 칼란드리아 내부 구조물 검사장비

Info

Publication number: KR101787411B1
Application number: KR1020160142941A
Authority: KR
Inventors: 이동진; 김용식; 최성남; 김준우
Original assignee: 한국수력원자력 주식회사
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2017-10-18

Abstract

본 발명은 칼란드리아 용기에 마련된 관측공을 통해 내부 구조물을 검사하기 위한 계측기기를 투입하여 육안 조사를 수행할 수 있는 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 관한 것으로, 칼란드리아 내부 구조물 검사장비를 칼란드리아 용기 상부에 위치한 관측공으로 투입하여 수직 방향으로 승강하여 검사하기 위한 검사장비에 있어서, 계측기기(100)와; 상기 계측기기(100)가 하단에 고정되며, 상기 계측기기(100)에서 인출된 케이블(600)이 수납되어 체결부재(210)에 의해 다단으로 서로 연결하여 조립이 가능한 복수의 단위로드(220)로 이루어진 로드부(200)와; 상기 로드부(200)를 상하 승강하기 위한 수직 구동수단(300)(400);를 포함한다.

Description

칼란드리아 내부 구조물 검사장비{Inspection apparatus for interior structure of a calandria}

본 발명은 칼란드리아 용기 상부의 관측공(view port)을 통해 내부 구조물을 검사하기 위한 계측기기를 투입하여 육안검사를 수행할 수 있는 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 관한 것이다.

일반적으로 가압중수로는 중수를 냉각재와 감속재로 사용하는 원자로로서, 캐나다에서 개발한 CANDU 모델이 대표적이며 국내에서는 월성 1,2,3,4호기가 가압중수로를 채용하고 있다.

가압중수로는 2-5%의 저농축 우라늄을 사용하는 경수로(가압경수로 및 비등경수로)와는 달리 농축하지 않은 천연 우라늄(U-235의 비율이 약 0.7%)을 사용하며, 냉각재와 감속재로 사용되는 중수는 일반적인 물(輕水)에 비해 중성자를 거의 흡수하지 않아서 중성자 손실이 적어서 천연 우라늄을 핵연료로 사용한다.

한편 경수로는 원자로를 정지한 후 핵연료를 교체하는 반면에, 가압중수로는 수평형 원통모양의 380개 연료관를 이용하여 운전 중에도 핵연료를 교체한다.

구체적으로, 가압중수형 원자로는 칼란드리아(Calandria)라고 불리는 원통형 용기가 수평 방향으로 설치되어 있으며, 칼란드리아 내에는 직경이 10cm 정도인 380개의 압력관(Pressure Tube)들이 역시 수평 방향으로 관통하고 있고, 핵연료는 집합체(Fuel Bundle) 형태로 압력관 안에 공급되며, 하나의 압력관 안에는 보통 12개의 핵연료 집합체가 공급되도록 구성되어 있다.

중수로 원자로는 사용기간이 길어짐에 따라 원자로 내부구조물 상태를 직접 검사해야 할 필요성이 증대되어 원자로 내부를 직접 육안검사 할 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있다.

그리고 중수로 원자로는 가동중검사가 불가능한 구조로 설비개선을 위해 칼란드리아관과 압력관을 교체하기 위해 제거된 경우 내부검사가 가능하나, 칼란드리아관 및 압력관 교체는 통상 20년 이상 운전 후 시행되며, 칼란드리아관 및 압력관을 제거하지 않고 내부 구조물의 건전성 확인을 위해서는 칼란드리아 용기 상부의 관측공을 통한 육안검사를 수행한다. 이에 따라 기존에 개발된 장비가 없는 고준위 방사선 환경과 복잡한 구조를 갖는 칼란드리아 용기의 내부구조물 검사를 위한 육안검사 장비의 개발이 요구되고 있다.

도 1은 일반적인 가압중수로의 원자로 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 1을 참고하면, 일반적인 가압중수로는 원통형상의 칼란드리아 용기(10) 내에 수평하게 칼란드리아관(calandria tube)(CT)(20)이 설치되며, 칼란드리아관(20) 내부에는 다시 압력관이 설치되고 그 내부에 핵연료가 장전되어 운전이 이루어진다.

또한 칼란드리아 용기(10) 내부에는 칼란드리아관(20) 이외에도 많은 튜브들이 수평 또는 수직방향으로 설치되며, 특히 안전계통의 원자로정지물질 주입관(liquid injection nozzle)(LIN)이 수평 방향으로 칼란드리아관(20)과 직각으로 설치된다.

이와 같이 수평하게 설치된 칼란드리아관(20)은 발전소의 운전이력이 늘어남에 따라서 응력, 방사선 조사 등에 의한 재질내 조직성장(growth)과 크립(creep) 등으로 인해 처짐(sagging) 현상이 발생하게 되며, 이때 칼란드리아관(20)이 원자로정지물질 주입관과 접촉함으로써 발전소의 안전 운전에 영향을 초래할 수 있다. 따라서 원자로 수명기간동안 원자로 내에서 칼란드리아관과 다른 튜브(특히, 주입관) 사이의 간격을 적절한 방법으로 확인할 필요성이 있다.

종래에 칼란드리아관과 원자로정지물질 주입관 사이의 간격을 직접 또는 간접으로 측정할 수 있는 방안에 제시되어 있으며, 예를 들어, 원자로정지물질 주입관을 이용하는 방법, 칼란드리아관 사이에 수평하게 배치되는 수평 중성자속 검출기(Horizontal Flux Detector)를 이용하는 방법, 수직 중성자속 검출기(Vertical Flux Detector)를 이용하는 방법, 또는 관측공(Viewing Port)(VP)을 이용하는 방법 등에 제시되어 있다.

관측공(VP)은 칼란드리아 상부에 수직방향으로 두 군데에 위치하여 내부 관찰용으로 이용되고 있으며, 원자로의 최초 운전시 중성자 소스(neutron source)를 포함한 스타트업(start-up) 유니트를 삽입하게 되는 홀(hole)이며, 그 이후에는 용도가 없다. 따라서 관측공(VP)을 통한 방법이 현장 설계변경이나 중성자속 검출기 교체와 같은 사전 준비 작업을 최소화하면서도 직접 측정이 가능하여 측정 작업의 편리성, 경제성 및 기타 신뢰성 등에서 유리하다.

그러나 관측공(VP)을 통해 계측기기를 삽입하여 검사를 실시하는 경우에 그 깊이가 10 미터 이상 되어 안정적으로 계측기기를 삽입하기가 쉽지 않으며, 또한 검사 과정에서 불측의 상황이 발생하여 계측기기의 부품이 칼란드리아 내부에 잔류하게 되는 경우에 이를 회수하기가 불가능하고 원자로 운영에 심각한 영향을 미칠 수 있다.

따라서 관측공(VP)을 통한 내부 구조물의 검사에는 이러한 사고의 위험을 최소화하여 안전사고를 방지하여 안정적인 검사를 수행하는 것이 매우 중요하다.

공개특허공보 제10-2014-0042009호(공개일자: 2014.04.07)

본 발명은 가압중수로의 칼란드리아 내부 구조물을 칼란드리아 용기 상부의 관측공(VP)을 이용하여 계측기기를 안전하게 삽입하여 검사를 실시하며, 특히 작업 편의성을 높일 수 있는 칼란드리아 내부 구조물 검사장비(이하, "검사장비"으로도 약칭함)을 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비는, 칼란드리아 용 상부에 위치한 관측공에 칼란드리아 내부 구조물 검사장비를 투입하여 수직 방향으로 승강하면서 육안검사를 위한 장비에 있어서, 계측기기와; 상기 계측기기가 하단에 고정되며, 상기 계측기기에서 인출된 케이블이 수납되어 체결부재에 의해 다단으로 서로 연결하여 조립이 가능한 복수의 단위로드로 이루어진 로드부와; 상기 로드부를 상하 승강하기 위한 수직 구동수단;을 포함한다.

바람직하게는, 상기 로드부는, 조립되는 두 단위로드의 케이블 단부에 서로 끼움 조립이 이루어지는 단자부와; 조립되는 두 단위로드의 외주면 각각에 서로 반대 방향의 나사산이 형성된 피복하우징과; 조립되는 두 단위로드의 나사산과 나사 조립이 이루어지도록 나사산이 형성된 커플러;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 로드부는, 조립되는 두 단위로드의 케이블 단부에 서로 끼움 조립이 이루어지는 단자부와; 조립되는 두 단위로드 중의 어느 하나의 외주면에 나사산이 형성된 제1피복하우징과; 조립되는 두 단위로드 중의 어느 하나의 외주면을 형성하는 제2피복하우징에 회동 가능하게 조립되어 상기 제1피복하우징과 나사 조립이 이루어지는 커플러;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 단위로드의 외관을 구성하는 피복하우징은 납차폐체이다.

본 발명의 칼란드리아 내부 구조물 검사장비는, 계측기기가 하단에 고정되어 계측기기에서 인출된 케이블이 수납되어 체결부재에 의해 다단으로 서로 연결하여 조립이 가능한 복수의 단위로드로 이루어진 로드부를 포함하여 충분한 길이의 확보가 필요한 로드부의 길이를 짧은 단위로드로 관리가 가능하여 관리의 편리성과 현장의 제한된 공간 내에서 작업 편의성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 가압중수로의 칼란드리아 원자로 구조를 개략적으로 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비의 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 있어서 계측기기의 바람직한 실시예를 보여주는 단면 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 있어서 로드부의 단면 구성도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 있어서 로드부만을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 있어서 로드부의 일부를 확대하여 보여주는 단면 구성도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 있어서 다른 실시예에 따른 로드부의 확대된 일부 단면 구성도.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적인 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비의 구성도이다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 검사장비는, 칼란드리아 내부 구조물 검사기기를 칼란드리아 용기(10)에 마련된 관측공(VP)에 투입하여 수직 방향으로 승강하여 검사하기 위한 시스템에 있어서, 계측기기(100)와; 계측기기(100)가 하단에 고정되며, 계측기기(100)에서 인출된 케이블(600)이 수납되어 체결부재에 의해 다단으로 서로 연결하여 조립이 가능한 복수의 단위로드(220)로 이루어진 로드부(200)와; 로드부(200)를 상하 승강하기 위한 수직 구동수단(300)(400);를 포함한다.

계측기기(100)는 상부 하우징(110)과, 상부 하우징(110)의 하단에 회동 가능하게 조립되는 하부 하우징(120)을 포함한다.

상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)은 중공 형상의 원통 형상을 갖고 육안 계측을 위한 구성들이 수납되어 계측장비들을 외부의 충격으로부터 보호하게 되며, 바람직하게는, 중성자 등의 방사능을 차폐할 수 있는 납 등의 방사능 차폐 재료가 사용될 수 있다. 이러한 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)은 관측공(VP) 내에 삽입이 가능하도록 직경(d)이 최대 180㎜ 이내에서 제작됨이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 있어서 계측기기의 바람직한 실시예를 보여주는 단면 구성도이다.

도 3을 참고하면, 계측기기(100)는, 상부 하우징(110)의 하단에 수평하게 돌출 형성된 제1플랜지(111)가 마련되며, 하부 하우징(120)의 상단에는 수평하게 돌출 형성된 제2플랜지(121)가 마련되어 제1플랜지(111)와 제2플랜지(121)는 조립링(101)을 매개로 회전 가능하게 조립되어 하부 하우징(120)은 상부 하우징(110)에 대해 회전 운동이 가능하다.

상부 하우징(110)은 회전구동부, 조명부(112a)(112b) 및 카메라(113)가 수납되며, 바람직하게는, 레이저를 발생시키는 레이저 광원부(114)와, 반사된 레이저광을 수광하게 되는 수광부(115)를 더 포함한다.

회전구동부는 상부 하우징(110)의 하단에 회동 가능하게 조립되는 하부 하우징(120)을 360ㅀ 정회전 또는 역회전 구동하기 위한 것으로, 예를 들어, 스텝핑모터가 사용될 수 있다.

구체적으로, 하부 하우징(120)의 내주면에는 내치기어(122)가 형성되며, 이 내치기어(122)는 스텝핑 모터(116)에 축설된 구동기어(116a)와 치합되어 스텝핑 모터(116)의 역회전 또는 역회전에 의해 하부 하우징(120)은 상부 하우징(100)을 기준으로 하여 회전이 이루어진다.

조명부(112a)(112b)는 조명광을 발생시키게 되며, 바람직하게는, 상부 하우징(110)의 외주면에 설치되는 제1광원부(112a) 및/또는 상부 하우징(110)의 내측에 구비되는 제2광원부(112b)로 구성될 수 있다.

제1광원부(221)는 상부 하우징(110)의 외주면을 따라서 복수 개로 구성되어 방사형으로 조명광을 발생시켜 촬영에 필요한 조명광을 제공한다. 바람직하게는, 방사능 환경에 직접 노출될 수 있는 제1광원부(221)는 할로겐램프가 사용되며, 방사능 환경에서 쉽게 손상되는 LED광원은 배제됨이 바람직하다.

한편, 제2광원부(112b)는 상부 하우징(110)의 내측에 카메라(113)와 인접하여 배치되며, 반사미러(113)를 지향하도록 구비되어 반사미러(113)에 반사된 조명광을 이용하여 카메라(113)의 촬영 방향으로 필요한 조도를 제공한다. 제2광원부(112b)는 상부 하우징(110) 내에서 수납되어 상대적으로 제1광원부(221) 보다는 방사능 차폐가 용이하여 LED광원이 사용되어도 무방하다.

카메라(113)는 상부 하우징(110) 내에서 반사미러(123)를 지향하도록 배치되어 반사미러(123)를 통해 반사된 영상을 촬영하게 되며, 방사능에 대해 내구성을 갖는 내방사성 카메라가 사용될 수 있다. 한편 카메라(113)를 보호하기 위한 별도의 추가적인 케이싱(미도시)이 마련되어 상부 하우징(110) 내에 수납될 수도 있다.

레이저 광원부(114)와 수광부(115)는 레이저를 조사하고 조사 대상체에서 반사된 레이저광을 수신하여 조사 대상체의 거리 산출에 이용될 수 있으며, 칼란드리아 내부 구조물의 육안검사에 데이터로 활용될 수 있다.

하부 하우징(120)은 바닥면이 폐쇄된 중공의 원통 형상으로서 측면 일부만이 개방된 관찰공이 형성되며, 바람직하게는, 관찰공에 글라스 등의 투광성을 갖는 윈도우(124)가 마련되어 투광성을 확보하면서도 상부 하우징(110)과 함께 하부 하우징(120)은 전체적으로 기밀된 구조를 갖는다. 한편 윈도우(124)는 방사능 차폐에 효과적인 납유리가 사용될 수도 있다.

이와 같이 본 발명의 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)으로 구성된 계측기기(100)는 전체적으로 기밀된 구조를 가짐으로써, 검사과정에서 불측의 상황에 의해 하우징(110)(120) 내의 구성부품 일부가 분리되더라도 하우징(110)(120) 바깥으로 유출되는 것을 방지하게 되며, 따라서 분리된 계측부품이 칼란드리아 용기 내에 이물질로 잔류하는 것을 방지할 수 있다.

반사미러(123)는 하부 하우징(120) 내에 경사(대략 45ㅀ)를 갖고 마련되어 윈도우(124)를 통해 노출된 외부 상태는 반사미러(123)에서 반사되어 카메라(113)에서 촬영이 이루어진다.

회전구동부, 조명부(112a)(112b), 카메라(113), 레이저 광원부(114) 및 수광부(115)는 로드부를 따라서 수납된 케이블을 통해 칼란드리아 용기 바깥에 마련된 콘트롤러와 모니터와 연결되어 작업자는 콘트롤러를 이용하여 계측기기(100)를 제어하고 모니터를 통해 촬영된 내부 영상을 통해 육안 검사를 실시할 수 있다.

다시 도 2를 참고하면, 로드부(200)는 체결부재에 의해 다단으로 서로 연결되어 조립이 가능한 복수의 단위로드(220)를 포함한다. 일반적으로 칼란드리아 용기(10)는 직경이 8m 정도로서 검사에 필요한 로드부(200)의 전체 길이는 대략 9m ~ 12m 이며, 따라서 3m 전후의 단위로드를 3~4개 연결하여 검사에 필요한 길이의 로드부를 구성할 수 있다.

체결부재는 두 개의 단위로드와 나사 조립하게 되는 커플러(210)이며, 커플러(210)는 다시 관련 도면을 참고하여 다시 설명한다.

바람직하게는, 로드부(200)는 상단에 스톱퍼(230)가 수평방향으로 돌출 형성된다.

한편, 칼란드리아 용기(10)의 상부에 로드부(200)의 자유 낙하 시에 스톱퍼(230)를 지지하게 되는 낙하방지부(350)를 포함하며, 낙하방지부(350)는 로드부(200)가 지내게 되는 홀(351)이 형성되며, 스톱퍼(230)는 홀(351) 보다 큰 직경을 가짐으로써, 불측의 상황에서 로드부(200)가 자유 낙하하는 경우에 스톱퍼(230)가 낙하방지부(350)에 걸러서 로드부(200) 전체가 칼란드리아 용기(10) 안쪽으로 들어가는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 있어서 로드부의 단면 구성도이다.

도 4를 참고하면, 로드부(200)는 앞서 설명한 것과 같이 계측기기에 구비된 카메라, 조명부, 레이저 광원부, 수광부 등에서 인출되는 다수의 케이블(600)이 수납되며, 이러한 복수의 케이블(600)은 충전제(202)에 의해 고정되며, 충전제(202) 바깥으로 고무 등의 수밀층(203)과 피복하우징(204)이 구비될 수 있다.

바람직하게는, 피복하우징(204)은 방사능 차폐가 이루어질 수 있는 소재, 예를 들어, 납이 포함될 수 있으며, 로드부의 강성을 보강할 수 있는 소재가 복수의 피복층으로 제공될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 있어서 로드부만을 도시한 도면이다. 도 5에서 로드부는 3개의 단위로드로 구성됨을 예시하고 있으며, 스톱퍼(230)가 직접 고정되는 최상단 단위로드와 계측기기(100)가 직접 고정되는 최하단 단위로드를 제외하고 중간에 연결되는 단위로드를 중심으로 설명하도록 하며, 이해를 돕기 위하여 제1로드와 제2로드로 지칭하고 도면부호의 말미에 "A", "B"를 병기하여 설명하도록 한다.

도 5를 참고하면, 제1단위로드(220A)와 제2단위로드(220B)는 커플러(210)를 이용하여 다단으로 서로 연결이 가능하다.

바람직하게는, 제1단위로드(220A)의 제1피복하우징(204A)과 제2단위로드(220B)의 제2피복하우징(204B)은 외주면에 각각 서로 반대 방향의 제1숫나사산(204A')과 제2숫나사산(204B')이 형성된다. 한편, 커플러(210)의 내경에는 상단과 하단에 각각 제1숫나사산(204A')과 나사 체결되는 제1암나사산(211)과, 제2숫나사산(204B')과 나사 체결되는 제2암나사산(212)이 형성된다.

따라서, 제1단위로드(220A)와 제2단위로드(220B) 사이에 커플러(210)를 가조립한 상태에서 제1단위로드(220A)와 제2단위로드(220B)가 고정하고 커플러(210)만을 한 방향으로 회전하여 제1단위로드(220A)와 제2단위로드(220B)의 진조립이 이루어진다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 있어서 로드부의 일부를 확대하여 보여주는 단면 구성도이다.

도 6을 참고하면, 제1단위로드(220A)에 구비되는 제1케이블(600A)의 선단에는 요홈 구조인 제1단자부(301A)가 마련되며, 제2단위로드(220B)에 구비되는 제2케이블(600B)의 선단에는 돌출 구조의 제2단자부(301B)가 마련되어 제1단자부(301A)와 제2단자부(301B)가 암수 형태로 서로 끼움 조립이 이루어져 접촉이 이루어질 수 있다.

따라서, 로드단위의 조립 시에 제1단자부(301A)와 제2단자부(301B)를 서로 끼움 조립하여 제1단위로드(220A)와 제2단위로드(22B)를 가조립한 상태에서 앞서 설명한 것과 같이 커플러(210)를 돌려서 제1단위로드(220A)와 제2단위로드(220B)의 진조립이 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 제1피복하우징(204A)과 제2피복하우징(204B) 선단의 접촉면에는 오링(205)과 같은 기밀부재가 삽입되어 기밀성을 개선할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 칼란드리아 내부 구조물 검사장비에 있어서 다른 실시예에 따른 로드부의 확대된 일부 단면 구성도이다.

도 7을 참고하면, 제1단위로드(520A)와 제2단위로드(520B)에 구비되는 케이블은 각 선단에 서로 끼움 조립이 이루어지는 것은 앞서의 실시예와 동일하며, 커플러(510)는 개구부에 돌출 형성된 걸림돌기(511)가 형성되어 제2피복하우징(504B)의 외주면에 자유 회동 가능하게 조립되며, 이 커플러(510)는 제1피복하우징(504A)의 외주면에 형성된 숫나사산(504A')과 나사 조립이 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성된 로드부는 커플러(510)가 단위로드에 회동 가능하게 조립된 상태에서 다른 단위로드와 쉽게 조립이 이루어져 단위로드의 조립성을 높일 수 있다.

다시 도 1을 참고하면, 수직 구동수단(300)은 로드부(100)를 고정하기 위한 적어도 두 개 이상의 클램프(310)(320)와, 이 클램프(310)(320)를 상하 승강하기 위한 제1구동부를 포함한다.

본 실시예에서 클램프(310)(320)는 제1클램프(310)와, 제1클램프(310) 하단에 마련되는 제2클램프(320)로 구성되며, 제1클램프(310)와 제2클램프(320)는 클램프 이송블록(330)에 고정되며, 제1구동부에 의해 클램프 이송블록(330)의 상하 이동이 이루어진다. 제1클램프(310)와 제2클램프(320)는 탈부착이 가능한 동일한 구조를 갖는 클램프일 수 있으며, 또는 서로 구조를 갖는 주지의 클램프일 수 있다.

제1구동부는 몸체부(341)와, 몸체부(341)에 수직 설치되어 회동 가능하여 회전방향에 따라서 클램프 이송블록(330)을 상하 승강하게 되는 스크류(342)와, 스크류(342)를 정회전 또는 역회전 구동하기 위한 구동모터(343)를 포함하며, 스크류(342)의 회전 운동을 지지하기 위한 베어링(344)을 더 포함할 수 있다.

몸체부(341)는 로드부(100)와 접촉하여 회동 가능한 롤러(345)가 마련될 수 있으며, 이 롤러(345)는 엔코더와 연결되어 롤러(345)의 회전량을 통해 로드부(200)의 정확한 이송거리의 측정이 이루어질 수 있다.

또한 수직 구동수단(400)은 와이어(411)를 권취(winding) 또는 권출(unwinding)하기 위한 휠을 회전 구동하기 위한 제2구동부(412)를 더 포함할 수 있으며, 제2구동부(412)는 정회전 또는 역회전 구동이 가능한 주지의 전동모터에 의해 제공될 수 있다. 또한 하나 또는 복수 개의 도르래(413)가 마련되어 와이어(311)의 권취 방향의 안내가 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 검사장비의 작동예를 설명하면, 커플러(210)를 이용하여 복수의 단위로드(220)를 서로 연결하여 로드부(200)를 준비하게 되며, 다음으로 계측기기(100)를 칼란드리아 용기(10) 내부에 삽입 위치한 상태에서 수직 구동수단(300)(400)을 이용하여 로드부(110)를 내리면서 계측기기(110)를 통해 배관 조립체(1)에 대한 검사가 이루어진다.

한편, 로드부(200)의 하강 과정을 살펴보면, 클램프(310)(320)와 함께 클램프 이송블록(330)은 몸체부(241)의 상단에 위치하게 되며, 이때 제2구동부(412)가 회전하여 와이어(411)를 권출하여 적절한 길이를 풀어주게 되며, 와이어(411)의 권출 길이는 클램프 이송블록(330)의 상하 스트로크 범위 내에서 결정됨이 바람직하다. 이후 구동모터(343)가 작동하여 스크류(342)를 회전 구동하여 클램프 이송블록(330)을 하강시켜 로드부(200)의 하강 동작이 이루어진다.

다음으로, 클램프 이송블록(330)이 최하단 위치까지 내려온 경우에는 클램프(310)(320)를 로드부(200)에서 해제하고 클램프 이송블록(330)만을 상단으로 이송시켜 그 위치에서 클램프(310)(320)를 다시 로드부(200)와 체결한다. 한편, 클램프(310)(320)를 로드부(200)에서 해제하여 상단 위치에서 다시 체결하는 동안에 로드부(200)는 와이어(411)에 의해 지지되어 그 높이가 고정된다.

로드부(200)를 올리는 과정 역시도 동일하게 이루어질 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

100 : 계측기기 110 : 상부 하우징
120 : 하부 하우징 200 : 로드부
210 : 커플러 220 : 단위로드
230 : 스톱퍼 300, 400 : 수직 구동수단
600 : 케이블

Claims

칼란드리아 내부 구조물 검사기기를 칼란드리아 용기에 마련된 관측공에 투입하여 수직 방향으로 승강하여 검사하기 위한 장비에 있어서,
계측기기와;
상기 계측기기가 하단에 고정되며, 상기 계측기기에서 인출된 케이블이 수납되어 체결부재에 의해 다단으로 서로 연결하여 조립이 가능한 복수의 단위로드로 이루어진 로드부와;
상기 로드부를 상하 승강하기 위한 수직 구동수단;을 포함하며
상기 계측기기는 조명부, 카메라, 레이저 광원부 및 레이저 수광부를 포함하는 밀폐된 원통 형상의 상부 하우징과;
상기 계측기기는 반사미러를 포함하고 상기 상부 하우징의 하단에 회동가능하게 조립되는 밀폐된 원통 형상의 하부 하우징;을 포함하는 칼란드리아 내부 구조물 검사장비.
제1항에 있어서, 상기 로드부는,
조립되는 두 단위로드의 케이블 단부에 서로 끼움 조립이 이루어지는 단자부와;
조립되는 두 단위로드의 외주면 각각에 서로 반대 방향의 나사산이 형성된 피복하우징과;
조립되는 두 단위로드의 나사산과 나사 조립이 이루어지도록 나사산이 형성된 커플러;를 포함하는 칼란드리아 내부 구조물 검사장비.
제1항에 있어서, 상기 로드부는,
조립되는 두 단위로드의 케이블 단부에 서로 끼움 조립이 이루어지는 단자부와;
조립되는 두 단위로드 중의 어느 하나의 외주면에 나사산이 형성된 제1피복하우징과;
조립되는 두 단위로드 중의 어느 하나의 외주면을 형성하는 제2피복하우징에 회동 가능하게 조립되어 상기 제1피복하우징과 나사 조립이 이루어지는 커플러;를 포함하는 칼란드리아 내부 구조물 검사장비.
제1항에 있어서, 상기 단위로드의 외관을 구성하는 피복하우징은 납차폐체인 것을 특징으로 하는 칼란드리아 내부 구조물 검사장비.