KR102201852B1

KR102201852B1 - 배관 제염장치, 이를 포함하는 배관 제염시스템 및 이를 이용하는 배관 제염방법

Info

Publication number: KR102201852B1
Application number: KR1020200038351A
Authority: KR
Inventors: 김기철; 김근우; 윤성식; 이승기
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2021-01-12

Abstract

본 발명에 따른 배관 제염장치는, 배관의 절단면을 덮으며 상기 절단면에 결합되는 덮개부; 및 상기 덮개부를 관통하는 작업 몸체와, 상기 배관의 내측에 삽입된 상기 작업 몸체의 단부인 삽입단에 연결되어 상기 작업 몸체로부터 전달받은 제염재를 상기 배관의 내측면에 분사하도록 마련되는 노즐부를 구비하는 작업부를 포함하고, 상기 작업 몸체는, 상기 덮개부를 관통하는 방향인 기준방향을 따라 이동 가능하고, 상기 기준방향을 따라 이동하는 것과 독립적으로 상기 기준방향을 중심으로 회전 가능하게, 상기 덮개부를 관통한다.

Description

배관 제염장치, 이를 포함하는 배관 제염시스템 및 이를 이용하는 배관 제염방법{PIPE DECONTAMINATION APPARATUS, PIPE DECONTAMINATION SYSTEM INCLUDING THE SAME AND PIPE DECONTAMINATION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 원자력발전소의 증기발생기 배관 제염장치, 이를 포함하는 배관 제염시스템 및 이를 이용한 배관 제염방법에 관한 것이다.

원자력발전소는 주기적인 점검과 보수정비가 필요하다. 이러한 점검 및 정비를 위해서는 단순히 원전의 가동을 중단하는 것으로는 부족하고, 별도의 조치가 더 필요하다. 가동 중 원전의 방사성오염 계통에서의 기기 및 배관 등의 정비를 수행하는 과정에서 방사선 피폭을 줄이기 위한 제염이 이루어지며, 종래 적용기술로서 주로 화학적 제염방법이 사용되었다.

화학적 제염방법으로 제염을 수행하는 경우, 일부분만을 제염하는 부분제염이 어렵다. 또한 화학제염의 경우 폐 레진 및 폐 공정수가 2차 폐기물로 발생하므로, 이러한 2차 폐기물을 후속처리를 통해 배출하여야 한다는 문제점이 있다.

최근 물리적 제염방법을 통해 배관 일부분에 대한 제염이 이루어지고 있으나, 화학적 제염방법에 비해 제염의 대상이 되는 배관 일부분에 대한 확실한 제염이 이루어지기 어렵다는 문제가 있다.

또한 작업자의 개입이 필수적인 만큼, 제염 작업 및 후속 정비작업이 이루어지는 동안 작업자에 대한 피폭량이 최소화될 수 있는 제염장치 및 제염방법이 요구된다.

본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배관 일부분을 효과적으로 제염할 수 있거나, 방사선 유출량을 극소화 할 수 있는 제염장치, 제염시스템 및 제염방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 배관 제염장치는, 배관의 절단면을 덮으며 상기 절단면에 결합되는 덮개부; 및 상기 덮개부를 관통하는 작업 몸체와, 상기 배관의 내측에 삽입된 상기 작업 몸체의 단부인 삽입단에 연결되어 상기 작업 몸체로부터 전달받은 제염재를 상기 배관의 내측면에 분사하도록 마련되는 노즐부를 구비하는 작업부를 포함하고, 상기 작업 몸체는, 상기 덮개부를 관통하는 방향인 기준방향을 따라 이동 가능하고, 상기 기준방향을 따라 이동하는 것과 독립적으로 상기 기준방향을 중심으로 180도 이상 회전 가능하게, 상기 덮개부를 관통하고, 상기 작업부는, 상기 기준방향을 따라 연장된 직선운동 형성부와, 상기 직선운동 형성부에 대해 상기 기준방향을 따라 상대적인 운동이 가능하도록 결합되고 상기 작업 몸체에 결합되어 상기 직선운동 형성부의 작용에 의해 상기 기준방향을 따라 상기 작업 몸체를 직선이동시키는 동력전달부와, 상기 동력전달부에 결합되고 상기 작업 몸체에 회전력을 전달하는 회전운동 형성부를 더 포함하고, 상기 작업 몸체는, 상기 기준방향을 중심으로 회전 가능하게 상기 동력전달부에 결합된다.

본 발명의 실시예에 따른 배관 제염시스템은, 오염된 배관의 절단면을 덮으며 상기 절단면에 결합되는 덮개부와, 상기 덮개부를 관통하여 상기 배관의 내측에서 제염재를 상기 배관의 내측면에 분사하도록 마련되는 작업부를 포함하는 배관 제염장치; 및 상기 작업부에 의해 제염될 수 있는 밀폐된 제염공간을 상기 덮개부와의 사이에 형성하도록 상기 배관의 내측에서 상기 배관의 내측면에 밀착하는 밀폐장치를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 배관 제염방법은, 오염된 배관의 내측에 밀폐장치를 배치하여 상기 배관의 내측면에 접촉 및 고정시키는 단계; 배관 제염장치를 상기 배관의 절단면을 덮으며 상기 절단면에 설치하는 단계; 및 상기 배관 제염장치를 작동시켜 상기 밀폐장치와 상기 배관 제염장치 사이에 밀폐되어 형성되는 제염공간을 제염하는 단계를 포함한다.

이에 따라, 배관 일부분을 효과적으로 제염할 수 있다.

또한 방사선 유출량을 극소화 하면서 배관에 대한 제염을 수행할 수 있다.

도 1은 제염이 수행되는 부분을 원자력발전소에 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염시스템을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염시스템을 이용하여 제염을 수행할 때 물질의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염시스템의 일부를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염시스템의 일부를 측면에서 바라본 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염시스템이 포함하는 밀폐장치의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐장치의 저면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐장치가 배관에 설치되는 상황을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염시스템이 포함하는 클램프의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프가 배관에 설치된 상황을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염시스템이 포함하는 덮개부의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염시스템이 포함하는 작업부의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업부를 측면에서 바라본 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염장치가 배관에 설치된 상황을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염시스템이 포함하는 배관 차폐장치의 차폐 프레임의 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 프레임을 측면에서 바라본 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 프레임을 배관에 설치하는 상황을 도시한 도면이다.
도 19은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 프레임에 차폐용기가 결합된 상황을 도시한 사시도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐용기에 차폐부가 안착되어 배관 내부에 배치된 상황을 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 차폐장치가 포함하는 받이부의 사시도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 차폐장치가 배관 내에 배치된 상황을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 제염이 수행되는 부분을 원자력발전소에 나타낸 도면이다.

원자력발전소에는 증기발생기(G)가 배치되어, 원자로(R)에서 가열되어 도달하는 냉각재로부터 열을 물에 전달해 증기를 발생시킨다. 이러한 증기가 터빈으로 전달되어 전력을 생산한다. 따라서 증기발생기(G)에는 물과 증기가 유동할 수 있는 배관(P)과, 냉각재가 유동할 수 있는 배관(P)이 연결되고, 방사성 물질에 의해 오염될 수 있다. 방사능으로 오염된 산화막이 배관(P)의 내측에 형성될 수 있다.

도시된 것과 같이 증기발생기(G)가 제거되면, 배관(P)의 제염을 실시할 수 있다. 이하 도면을 참조하여 증기발생기(G)가 분리된 배관(P)에 대해서 제염을 실시할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템과 이를 이용한 배관 제염방법에 대해서 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템을 개념적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염방법을 나타낸 순서도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템을 이용하여 제염을 수행할 때 물질의 흐름을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템은, 배관 제염장치(10)를 포함하고, 밀폐장치(20), 배관 차폐장치(30), 필터링 장치(50), 공급장치(40) 및 제어장치(미도시)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염방법은, 배관(P) 제염시스템을 이용하여 수행될 수 있다. 순서도를 참고하여 설명하면, 배관(P)에 밀폐장치(20)를 설치하고(S11), 배관(P)에 배관 제염장치(10)를 설치하고(S12), 배관 제염장치(10)를 작동시켜 밀폐장치(20)와 배관 제염장치(10)의 사이에 형성되는 제염공간(V)에 대응되는 배관(P)의 내측면에 대한 제염을 수행하고(S13), 밀폐장치(20)와 배관 제염장치(10)를 제거하고(S14), 배관 차폐장치(30)를 배관(P)에 설치하고(S15), 후속작업을 실시한 뒤 배관 차폐장치(30)를 제거(S16)하는 순서로 이루어질 수 있다.

또한 이러한 배관 제염방법이 수행되는 동안, 물질의 흐름은 다음과 같다. 공급장치(40)는 공기압축기(41)와 제염재 공급부(42)를 포함할 수 있는데, 공기압축기(41)가 제공하는 압축공기가 제염재 공급부(42)에서 제공되는 제염재(A)를 이송하여 배관 제염장치(10)를 통해 배관(P)에 분사할 수 있다. 배관(P)의 내부에서 제염재(A)의 분사가 이루어지기 전, 배관(P)에는 밀폐장치(20)가 배치될 수 있다. 제염재(A)는 우레탄 스펀지에 산화 알루미늄 또는 산화철 가루를 도포하여 형성될 수 있다. 이러한 제염재(A)가 분사되어 배관(P)의 내측면의 방사능 오염 산화층을 타격해 연마가 이루어지고, 산화물이 떨어져 나올 수 있도록 한다. 배관 제염장치(10)를 이용한 배관(P)의 제염에 대해서는 배관 제염장치(10)에 대한 도 5 내지 도 15에 대한 설명에서 자세히 후술한다.

분사된 제염재(A)와 공기는 산화막의 성분과 함께 배관(P) 외부에서 흡입되어 배관(P)을 빠져나와 필터링 장치(50)로 도달할 수 있다. 필터링 장치(50)는 흡입된 물질을 걸러 정화된 공기와 폐기물로 구분할 수 있다. 필터링 장치(50)는 사이클론 필터(51), 스크린 필터(미도시), 전처리 필터(52), 기타필터(53)가 포함하는 헤파(HEPA)필터(431) 및 차콜(charcoal)필터(432) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 배관(P)의 외측으로 흐르는 공기의 흐름을 형성하기 위해 팬(54)을 포함할 수 있다. 팬(54)은 각 필터에 의해 형성되는 차압을 만족할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 이러한 필터를 상술한 순서대로 포함하는 것으로 설명하나, 필요에 의해 적절히 변경하여 실시할 수 있다.

분사된 제염재(A)와 공기가 사이클론 필터(51)로 도달할 수 있다. 사이클론 필터(51)는 팬(54)에 의해 형성된 공기의 흐름이 와류를 형성하여 하강하였다가 상승하도록 해 원심력과 자중에 의한 큰 분진의 침강을 유도하는 장치이다. 따라서 도시된 것과 같이, 사이클론 필터(51)는 연직 하방으로 갈수록 폭이 줄어드는 콘 형태의 부분을 가질 수 있다. 사이클론 필터(51)를 통과한 공기와 잔여물은 상승하여 스크린 필터로 전달되고, 가라앉은 폐기물인 폐필터, 산화물 등을 포함하는 침전물은 사이클론 필터(51)의 하측에 형성된 구멍을 통해 배출되어 드럼(DR)에 포집될 수 있다.

스크린 필터는 미세한 통공을 가지는 망으로 형성될 수 있는 필터이다. 스크린 필터를 통해 걸러진 공기가 전처리 필터(52)로 전달될 수 있다. 전처리 필터(52)는 미세공극을 포함하는 필터일 수 있다. 전처리 필터(52)에서 걸러진 공기는 차례대로 섬유로 구성된 헤파필터(531)와 활성탄을 포함하는 차콜필터(532)를 거쳐 걸러진 후 외부로 배출될 수 있다. 필터링 장치(50)를 통과한 공기는 원자력발전소의 기체 폐기물 처리계통에 의해서 후처리 될 수 있다.

제염공간(V)에서 물질이 배출된 후 잔여 물질이 제염공간(V)에 남아있을 수 있다. 이러한 잔여 물질의 제거를 위해, 배관 제염장치(10)는 공기압축기(41)로부터 전달받은 압축공기를 제염공간(V)에 더 분사할 수 있고, 공기가 분사된 후 필터링 장치(50)가 제염공간(V)으로부터 분사된 공기에 의해 부유하게 된 잔여 물질을 공기와 함께 더 흡입할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템은 제어장치를 포함할 수 있다. 제어장치는 조작 가능한 구성요소들과 전기적으로 연결되어, 각 구성요소들에 전기적 신호의 형태로 제어명령을 전달하거나 각 구성요소들로부터 전기적 신호를 전달받을 수 있다.

제어장치는 원격제어기(Remote Control Unit, RCU)와 현장제어기(Local Control Unit, LCU)를 포함할 수 있다. 원격제어기는 작업자로부터 명령을 입력받아 각 구성요소들에 전기적으로 연결된 현장제어기로 제어명령을 전달하는 제어장치이고, 현장제어기는 원격제어기와 각 구성요소들을 연결하는 제어장치이다. 각 제어기는 연산을 위한 CPU와 같은 프로세서를 포함할 수 있고, 제어명령을 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다. 또한 각 제어기가 각 구성요소로 전력을 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 각 제어기는 EtherCAT과 Ethernet 통신을 병용하여 PoE(Power over Ethernet) 방식으로 연결될 수 있다.

원격제어기는 작업 위치로부터 소정의 거리 이상 떨어지거나 물리적 경계가 형성된 외측에 위치하여, 작업자의 피폭도와 가능성을 대폭 줄여줄 수 있다. 원격제어기에 모니터, DVR, 영상 케이블, 통신 케이블 및 통신 헤드셋을 연결할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템의 일부인 배관 제염장치(10), 밀폐장치(20) 및 배관 차폐장치(30)에 대해서, 배관 제염방법의 흐름에 따라 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템의 일부를 도시한 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템의 일부를 측면에서 바라본 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템은 배관 제염장치(10)를 포함하고, 밀폐장치(20) 및 배관 차폐장치(30)를 포함할 수 있다.

밀폐장치(20)

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템이 포함하는 밀폐장치(20)의 사시도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐장치(20)의 저면도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐장치(20)가 배관(P)에 설치되는 상황을 도시한 도면이다.

밀폐장치(20)가 절단된 배관(P)의 내측으로 삽입되어, 배관(P)의 내측면에 접하는 방식으로 고정될 수 있다. 밀폐장치(20)는 배관(P)의 내측면에 접촉하여 배관(P)의 내부공간을 구분할 수 있다. 배관(P)의 내측면에 밀폐장치(20)가 밀착함으로써, 밀폐장치(20)의 전후로 물질의 출입이 일어나지 않을 수 있다. 밀폐장치(20)는 제염될 수 있는 밀폐된 제염공간(V)을 후술할 덮개부(12)와의 사이에 형성할 수 있다. 이러한 제염공간(V)에서 후술할 작업부(11)에 의한 제염작업이 이루어지고, 제염작업시 분사되는 압축공기 및 제염재(A)를 제염공간(V)으로부터 배관(P)을 통해 들어가는 방향으로 빠져나가지 못하게 밀폐장치(20)가 막을 수 있다.

밀폐장치(20)는 밀폐 몸체(21)와 튜브(22)를 포함할 수 있다. 밀폐 몸체(21)는 판형으로 형성되는 구성요소로, 그 둘레를 따라 내측으로 함몰되어 둘레홈이 형성된다. 배관(P)의 횡단면이 원형으로 형성될 수 있으므로, 밀폐 몸체(21) 역시 배관(P)의 횡단면적보다 작은 원형의 면을 가지는 원판형으로 형성될 수 있다.

튜브(22)는 둘레홈에 삽입되어 밀폐 몸체(21)를 둘러싸고, 공기가 유입됨에 따라 팽창할 수 있다. 튜브(22)는 탄성을 가지는 소재로 형성될 수 있고, 밀폐 몸체(21)를 둘러싸기 위해 환형으로 형성될 수 있다. 튜브(22)가 최대로 팽창했을 때 가지는 직경은, 배관(P)의 횡단면이 가지는 직경보다 클 수 있다. 따라서 튜브(22)가 팽창함에 따라 밀폐 몸체(21)의 외측면과 배관(P) 내측면 사이에 형성되는 간극을 메워 제염공간(V)을 밀폐할 수 있다.

튜브(22)에 공기를 주입할 수 있도록, 밀폐장치(20)는 외부로부터 공기를 유입받는 공기주입구(23)를 더 포함할 수 있고, 공기주입구(23)가 공기관(25)을 통해 튜브(22)로 연결되어, 전달받은 공기를 튜브(22)로 전달해 팽창시킬 수 있다. 밀폐장치(20)가 배관(P)의 내측면으로부터 제거될 때에는 튜브(22)로부터 공기가 배출되어 수축이 일어나야 할 것이므로, 밀폐장치(20)는 튜브(22)로부터 공기관(25)을 통해 공기를 전달받아 외부로 배출하도록 형성되는 공기배출구(24)를 더 포함할 수 있다.

밀폐장치(20)를 설치하기 위해 설치 공구(60)를 이용할 수 있다. 설치 공구(60)는 작업자가 조작할 수 있는 핸들, 배관(P)의 절단면(F)과 인접한 단부에 고정될 수 있는 설치 고정부, 조작에 따라 밀폐장치(20)를 파지하거나 파지를 해제할 수 있도록 마련되는 파지부를 포함할 수 있다. 파지부에 밀폐장치(20)를 파지하고, 설치 고정부를 배관(P)의 단부에 고정시킨 뒤 핸들을 조작하여 밀폐장치(20)가 적절한 위치에 배치되도록 할 수 있고, 배치된 밀폐장치(20)의 튜브(22)가 팽창하도록 하여 밀폐장치(20)가 배관(P)의 내측면에 고정되도록 할 수 있다. 튜브(22)가 팽창할 수 있도록, 공기주입구(23)에 공기주입장치가 연결될 수 있다. 이후 파지부가 밀폐장치(20)에 대한 결합을 해제하고 설치 공구(60)가 배관(P)으로부터 분리될 수 있다. 밀폐장치(20)의 배관(P)에 대한 고정을 해제할 때에도 설치 공구(60)가 이용될 수 있다.

클램프(13)

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템이 포함하는 클램프(13)의 사시도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프(13)가 배관(P)에 설치된 상황을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염장치(10)가 포함하는 클램프(13)가 배관(P)의 절단면(F)과 인접한 단부인 절단 단부(T)에 결합될 수 있다. 클램프(13)는 절단 단부(T)의 외측면을 내측으로 가압하면서 배관(P)에 결합될 수 있다. 그러나 클램프(13)는 후술할 덮개부(12)를 마찬가지로 내측으로 가압하면서 더 결합될 수도 있다. 클램프(13)가 배치됨으로써, 배관(P)에 배관 제염장치(10)의 다른 구성요소들이 직결되는 경우보다 더 견고하게 기밀을 유지하도록 결합될 수 있다.

클램프(13)는 환형으로 형성될 수 있다. 클램프(13)는 호 형상의 복수의 클램프 조각(131)으로 구분되어, 이러한 복수의 클램프 조각(131)들이 볼트와 같은 클램프 체결구(134)를 이용해 서로 결합되어 폐곡선을 형성하는 전체 클램프(13)를 만들 수 있다.

클램프(13)의 내측면에는 우레탄 고무가 배치될 수 있다. 클램프(13)의 내측면이 배관(P)을 내측으로 가압하며 파지할 것이므로, 파지가 이루어질 때 배관(P)의 손상이 일어나는 것을 최소화하고, 클램프(13)와 배관(P)의 사이에 간극이 형성되어 기밀이 저해되는 것을 방지하기 위함이다.

클램프(13)는 클램프 결합부(132)를 포함할 수 있다. 클램프 결합부(132)는 후술할 덮개부(12)와 클램프(13)가 결합될 때, 덮개부(12)에 형성되는 덮개부 결합부(128)에 결합되어 덮개부(12)와 클램프(13)를 결합할 수 있다. 따라서 클램프 결합부(132)는 덮개부(12)가 결합될 방향을 향해 돌출되어 형성될 수 있으나, 그 형상이 이에 제한되지는 않는다.

클램프(13)는 클램프 고정부(133)를 포함할 수 있다. 클램프 고정부(133)는 반경방향 내측으로 돌출된 볼트의 형태로 형성될 수 있다. 클램프 고정부(133)를 작업자가 조작하여, 클램프 고정부(133)가 반경방향을 따라 이동하도록 할 수 있다. 클램프(13)가 배관(P)의 절단 단부(T)에 배치될 때, 클램프 고정부(133)를 조작하여 반경방향 내측으로 이동하도록 할 경우, 클램프 고정부(133)가 배관(P)을 내측으로 더 가압하여 클램프(13)와 배관(P)의 고정을 보다 견고하게 할 수 있다.

덮개부(12)

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템이 포함하는 덮개부(12)의 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염장치(10)는 덮개부(12)를 포함할 수 있다. 덮개부(12)는 배관(P)의 절단면(F)을 덮으며 결합되는 구성요소로, 절단 단부(T)를 밀폐해 밀폐장치(20)와의 사이에 제염공간(V)을 형성할 수 있다. 즉 배관(P)의 내측면, 덮개부(12) 및 밀폐장치(20)에 의해서 제염공간(V)이 정의될 수 있다.

덮개부(12)는 뚜껑 형태의 덮개부 몸체(121)를 포함하고, 덮개부(12)의 다른 구성요소들이 덮개부 몸체(121)에 결합되거나 개설되는 형태로 배치될 수 있다. 덮개부 몸체(121)에는 배출구(122)가 형성될 수 있다. 배출구(122)는 필터링 장치(50)와 호스 등을 통해 연결될 수 있는 개구로, 제염공간(V)에 분사되는 제염재(A)와 공기를 흡입하여 제염공간(V)으로부터 배출시킨다. 배출구(122)를 둘러싸 정의하는 원통형의 부분의 외주면에는 요철이 형성되어, 이러한 부분에 연결되는 호스 등의 연결부재가 외력을 받아도 용이하게 분리되지 않도록 할 수 있다.

덮개부 몸체(121)에는 투명한 소재로 형성되어 제염공간(V)을 외부로부터 관찰할 수 있도록 마련되는 관찰창(123)이 배치될 수 있다. 관찰창(123)은 납유리로 형성되어 방사능을 차폐할 수 있다. 관찰창(123)은 개폐 가능하도록 구성될 수 있다. 덮개부(12)에 카메라(1241)가 더 배치되어, 관찰창(123)을 통해서 보이는 제염공간(V)의 작업상태를 확인할 수 있다.

덮개부(12)는 방사선량 측정구(125)를 포함할 수 있다. 방사선량 측정구(125)는 개폐 가능하도록 구성되어, 방사선 측정을 위한 장비가 삽입되는 통로가 될 수 있다.

덮개부(12)는 조명장치(126)를 포함할 수 있다. 조명장치(126)가 발광하여, 제염공간(V) 내에서 이루어지는 작업상태를 작업자가 용이하게 관찰할 수 있다.

덮개부(12)는 클램프 결합부(132)가 결합될 수 있는 덮개부 결합부(128)를 포함할 수 있다. 덮개부 결합부(128)는 클램프 결합부(132)의 위치에 대응되는 위치에 배치되어, 덮개부(12)가 클램프(13)에 덮힐 때 결합이 이루어지도록 한다. 클램프 결합부(132)가 돌출된 형태로 형성될 수 있으므로, 덮개부 결합부(128)는 이러한 클램프 결합부(132)가 삽입될 수 있는 구멍의 형태로 형성될 수 있다.

덮개부(12)에는 작업부(11)가 결합되고, 후술할 작업부(11)의 작업 몸체(113)가 덮개부(12)를 관통할 수 있다. 따라서 덮개부(12)에는 작업 몸체(113)가 통과할 수 있는 덮개구(129)가 형성될 수 있고, 덮개구(129)와 인접한 영역에 작업부(11)가 결합될 수 있다.

이 밖에도 덮개부(12)는 손잡이(1242)를 포함할 수 있어 작업자가 덮개부(12)의 결합 또는 이탈시 용이하게 파지할 수 있도록 하고, 공기가 유입될 수 있는 버터플라이 밸브 형식의 유량 조절 댐퍼가 형성되고, 유량 조절 댐퍼가 수동 핸들을 포함하여 밸브 디스크의 개도를 조절하여 배관(P) 내부로 유입되는 공기의 양을 조절할 수 있다. 유량 조절 댐퍼로 유입되는 공기의 양을 조절해, 배관(P) 내부에 제염재(A) 회수를 위한 부압을 형성할 수 있다. 유량 조절 댐퍼에 분진 등을 거를 수 있는 필터가 배치 될 수 있다.

작업부(11)

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템이 포함하는 작업부(11)의 사시도이다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업부(11)를 측면에서 바라본 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염장치(10)가 포함하는 작업부(11)는 제염작업을 수행하는 구성요소이다. 작업부(11)는 작업 몸체(113)와 노즐부(114)를 포함할 수 있고, 직선운동 형성부(116), 회전운동 형성부(118), 동력전달부(117), 기저부(111), 지지부(112) 및 와이퍼(119)를 포함할 수 있다.

작업 몸체(113)는 내부가 빈 파이프형의 구성요소로, 덮개부(12)를 관통하도록 배치된다. 작업 몸체(113)의 내부를 통해 압축공기와 제염재(A)가 노즐부(114)로 전달될 수 있다. 작업 몸체(113)는 기준방향(D)을 따라서 연장된 형태를 가질 수 있다. 작업 몸체(113)는 덮개부(12)를 관통하는 방향인 기준방향(D)을 따라 이동 가능하고, 기준방향(D)을 따라 이동하는 것과 독립적으로 기준방향(D)을 중심으로 회전 가능하게 덮개부(12)의 덮개구(129)를 관통할 수 있고, 후술할 기저부(111)의 통공을 관통할 수 있다.

작업 몸체(113)의 일단인 삽입단에는 후술할 노즐부(114)가 배치되고, 삽입단의 타단에는 공급장치(40)와 연결되어 압축공기와 제염재(A)를 작업 몸체(113)로 전달하는 연결관(1131)이 연결될 수 있다. 연결관은 동력전달부(117)를 통해 간접적으로 작업 몸체(113)에 연결될 수도 있고, 동력전달부(117)를 작업 몸체(113)와 연결관이 관통하여 서로 직접 연결될 수도 있다.

기준방향(D)은 배관(P)의 절단면(F)이 둘러싸서 정의하는 개구를 가로지르는 방향이며, 작업부(11)가 덮개부(12)에 대해서 기울어지면서 기준방향(D) 역시도 변화할 수 있다. 이와 같이 작업 몸체(113)가 덮개부(12)에 대해 가지는 각도가 변화할 수 있도록, 작업부(11)는 작업 몸체(113)가 통과하는 통공을 구비하고 덮개부(12)에 결합되는 기저부(111)와, 기저부(111)에 결합되는 지지부(112)를 포함하고, 기저부(111)에 대한 지지부(112)의 각도를 조절하는 각도 조절 유닛(115)을 포함할 수 있다. 지지부(112)는 작업 몸체(113)와 연결된다. 각도 조절 유닛(115)은 조작에 따라 지지부(112)의 일부분이 기저부(111)로부터 멀어지거나 기저부(111)를 향해 이동하도록 해서, 기저부(111)에 대해 지지부(112)가 가지는 각도를 조절할 수 있고, 이에 따라 작업 몸체(113)가 기저부(111)에 대해 가지는 각도 역시 조절될 수 있다.

지지부(112)는 기준방향(D)을 따라 연장되고, 소정의 간격마다 구멍이 뚫린 H빔 형태일 수 있다. 지지부(112)에는 후술할 직선운동 형성부(116)가 배치되어, 작업 몸체(113)의 굽힘을 견딜 수 있다.

작업부(11)는 와이퍼(119)를 더 포함할 수 있다. 와이퍼(119)는 통공과 인접하게 기저부(111)에 결합되어 작업 몸체(113)가 기준방향(D)을 따라 직선운동 할 때 작업 몸체(113)의 표면을 훑어서 작업 몸체(113)를 청소할 수 있다. 또한 와이퍼(119)는 통공과 작업 몸체(113)의 유격에 의해 제염공간(V)의 밀폐가 해제되는 것을 방지할 수 있다. 와이퍼(119)는 도시된 것과 같이 주름진 형태로 배치되어, 늘어나거나 압축될 수 있다.

노즐부(114)는 배관(P)의 내측에 삽입된 작업 몸체(113)의 단부인 삽입단에 연결되어 작업 몸체(113)로부터 전달받은 제염재(A)를 배관(P)의 내측면에 분사하도록 마련되는 구성요소이다. 노즐부(114)는 제염재(A)를 분사하는 복수의 노즐(1141)을 포함할 수 있고, 이러한 복수의 노즐(1141)은 기준방향(D)에 대해 경사진 방향을 따라 작업 몸체(113)의 삽입단으로부터 돌출될 수 있다. 복수의 노즐(1141)은, 서로 향하는 방향이 둔각을 형성하도록 배치될 수 있다. 상술한 각도 조절 유닛(115)을 이용해 기준방향(D)을 변경해 작업 몸체(113)가 덮개부(12)에 대해 가지는 각도를 조절할 경우, 각 노즐(1141)이 덮개부(12)에 대해서 형성하는 각도 역시 조절될 수 있다.

노즐부(114)에 회전 가능한 조인트가 배치되어, 노즐(1141)이 작업 몸체(113)에 대해 가지는 각도를 조절할 수도 있다.

직선운동 형성부(116)는 지지부(112)에 연결될 수 있다. 직선운동 형성부(116)가 포함하는 직선가이드부(1162)는 동력전달부(117)와 결합되어, 동력전달부(117)를 기준방향(D)을 따라 이동시킬 수 있다. 직선가이드부(1162)는 본 발명의 일 실시예에서는 동력전달부(117)와 함께 LM가이드 구조를 형성하는 것으로 설명하나, 리드 스크류 형태로 형성되어 회전에 따라 동력전달부(117)를 직선운동 시킬 수도 있다. 이러한 직선운동을 위한 동력을 생산하는 직선 동력원(1161)을 직선운동 형성부(116)가 포함할 수 있고, 직선 동력원(1161)은 직선가이드부(1162)에 연결될 수 있다. 직선 동력원(1161)은 모터 또는 액추에이터일 수 있으나, 그 종류가 이에 제한되지는 않는다.

회전운동 형성부(118)는 동력전달부(117)에 연결되고, 작업 몸체(113)에 회전력을 전달할 수 있다. 따라서 회전운동 형성부(118)는 회전운동을 위한 동력을 생산하는 회전 동력원을 포함할 수 있고, 회전 동력원은 작업 몸체(113)에 동력을 전달하도록 연결될 수 있다. 회전 동력원은 모터 또는 액추에이터일 수 있으나, 그 종류가 이에 제한되지는 않는다.

동력전달부(117)는 직선운동 형성부(116)가 포함하는 직선가이드부(1162)에 대해 기준방향(D)을 따라 상대적인 운동이 가능하도록 결합되고, 작업 몸체(113)가 기준방향(D)을 중심으로 회전 가능하게 결합되어, 직선운동 형성부(116)의 작용에 의해 기준방향(D)을 따라 작업 몸체(113)를 직선이동시키는 구성요소이다. 이러한 결합구조에 의해, 작업 몸체(113)는 직선운동 형성부(116)에 의해서는 기준방향(D)을 따라 직선운동하고, 회전운동 형성부(118)에 의해서는 기준방향(D)을 중심으로 회전운동 할 수 있다. 작업 몸체(113)를 직선운동 하도록 하는 주체와 회전운동 하도록 하는 주체가 서로 독립적이므로, 작업 몸체(113)의 직선운동과 회전운동이 연동되지 않고 독립적으로 이루어질 수 있다. 다만 제어장치의 제어에 의해, 직선운동가 회전운동이 연동되어 일어나도록 할 수도 있다.

지지부(112)에는 기준방향(D)을 따라 서로 이격되어 2개의 리미트 스위치(1121)가 배치되어, 동력전달부(117)가 기준방향(D)을 따라 직선운동 하는 한계점을 결정할 수 있다. 리미트 스위치(1121)가 동력전달부(117) 또는 작업 몸체(113)의 움직임을 감지하여, 2개의 리미트 스위치(1121) 사이의 영역으로부터 동력전달부(117)가 이탈하려 하는 경우, 물리적으로 동력전달부(117)가 걸려서 더 이상 이동하지 못하게 하거나, 제어장치의 제어에 의해 직선운동 형성부(116)의 작동이 차단되도록 할 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 제염장치(10)가 배관(P)에 설치된 상황을 도시한 도면이다.

도시된 것과 같이, 클램프(13)가 절단 단부(T)에 결합되고, 덮개부(12)가 절단면(F)을 덮으며 클램프(13)에 결합되며, 덮개부(12)에 작업부(11)가 결합되어 제염작업을 수행할 준비가 완료될 수 있다. 작업부(11)는 덮개부(12)에 결합된 상태로 절단면(F)을 덮으며 클램프(13)에 결합될 수도 있다.

이러한 상태에서 배관 제염장치(10)가 작동할 수 있다. 노즐부(114)가 압축공기와 함께 제염재(A)를 배관(P)의 내측면에 분사해 제염공간(V)에 대한 제염을 수행할 수 있다. 또한 도 6에 도시된 것과 같이, 작업 몸체(113)가 배관(P)의 내측으로 기준방향(D)을 따라 직선운동하고, 기준방향(D)을 중심으로 회전해, 노즐부(114)가 동일하게 직선운동 및 회전운동하면서 배관(P)의 내측면에 고르게 제염재(A)를 분사할 수 있다. 상술한 것과 같이 회전운동과 직선운동이 독립적으로 이루어져, 작업자의 재량에 따라 제염이 부족한 것으로 판단되는 영역에 대해 제염을 더 수행할 수도 있다.

또한 제염이 이루어지는 것과 동시에, 덮개부(12)의 배출구(122)에 연결된 필터링 장치(50)로 공기의 흐름이 생겨서 사용된 제염재(A)와 공기가 빠져나갈 수 있다.

제염공간(V)에 대한 제염작업이 완료되면, 상술한 것과 같이 압축공기만을 배관 제염장치(10)가 더 분사하고, 분사된 압축공기에 의해 부유하게 된 잔여 물질을 필터링 장치(50)가 더 빨아들일 수 있다. 잔여 물질의 배출이 완료된 후, 배관 제염장치(10)가 분리되고, 밀폐장치(20)도 배관(P)으로부터 분리될 수 있다.

배관 차폐장치(30)

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(P) 제염시스템이 포함하는 배관 차폐장치(30)의 차폐 프레임(31)의 사시도이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 프레임(31)을 측면에서 바라본 도면이다. 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 프레임(31)을 배관(P)에 설치하는 상황을 도시한 도면이다. 도 19은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐 프레임(31)에 차폐용기(32)가 결합된 상황을 도시한 사시도이다. 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐용기(32)에 차폐부(33)가 안착되어 배관(P) 내부에 배치된 상황을 도시한 도면이다. 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 차폐장치(30)가 포함하는 받이부(34)의 사시도이다. 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 차폐장치(30)가 배관(P) 내에 배치된 상황을 도시한 도면이다.

배관 차폐장치(30)는 배관(P)의 오염된 영역을 차폐하기 위해 배관(P)의 내측에 배치되는 장치이다. 배관 차폐장치(30)는 배관 제염장치(10)와 밀폐장치(20)가 배관(P)으로부터 분리된 후, 제염된 영역과 아직 제염되지 않아 오염된 영역의 경계에 배치되어 두 영역을 구분할 수 있다. 배관 차폐장치(30)가 배치됨으로써, 오염된 영역으로부터 발생하는 방사선을 차폐해 제염된 영역에서 작업자가 후속 작업을 수행하는 도중 피폭되는 양을 최소화 할 수 있다. 배관 차폐장치(30)는 차폐 프레임(31), 차폐용기(32) 및 차폐부(33)를 포함하고, 받이부(34)를 포함할 수 있다.

차폐 프레임(31)은 배관(P)의 내측면을 가압하여 배관 차폐장치(30)를 배관(P)에 대해 고정하는 구성요소이다. 차폐 프레임(31)은 프레임 중심부(311)와, 복수의 차폐 다리(312)와, 복수의 클로 뭉치(313)를 포함할 수 있고, 상판(314)을 포함할 수 있다. 차폐 프레임(31)의 설치를 위해서도 설치 공구(60)가 사용될 수 있다.

프레임 중심부(311)는 상부 프레임(3111), 하부 프레임(3112) 및 두 프레임을 연결하는 프레임 스크류(3113)를 포함할 수 있다. 프레임 스크류(3113)는 일 방향인 연장방향으로 연장되되 상부 프레임(3111)에 대해서 연장방향을 중심으로 상대적으로 회전할 수 있도록 상부 프레임(3111)에 결합되는 구성요소로, 나사산이 형성된 볼트나 스크류일 수 있다. 하부 프레임(3112)은, 프레임 스크류(3113)가 상대적으로 회전하면서 연장방향을 따라 직선운동 할 수 있도록 프레임 스크류(3113)의 나사산이 결합되는 부분이다. 연장방향은 기준방향(D)과 동일할 수 있다. 이하에선 연장방향을 상하방향으로 가정하고 설명한다.

따라서 프레임 스크류(3113)가 회전함에 따라, 상부 프레임(3111)은 프레임 스크류(3113)를 따라서 상대적인 직선운동을 하지 않지만, 하부 프레임(3112)은 프레임 스크류(3113)의 나사산을 따라가면서 프레임 스크류(3113)가 연장된 연장방향을 따라 직선운동한다. 즉 프레임 스크류(3113)의 회전에 의해 상부 프레임(3111)과 하부 프레임(3112)이 서로 이격된 거리가 변화할 수 있다.

상부 프레임(3111)이 하부 프레임(3112)에 대해 상대적으로 상측에 위치한다 할 때, 상부 프레임(3111)은, 프레임 스크류(3113)가 조작 가능하게 상방으로 노출되도록 상방으로 개방된 상부 프레임(3111) 결합공을 가질 수 있다. 프레임 스크류(3113)의 헤드가 상부 프레임(3111) 결합공에 위치하여 상방으로 노출되고, 사용자는 도 18과 같이 차폐 프레임(31)이 배관(P)의 내측에 삽입될 때 프레임 스크류(3113)의 헤드를 조작해 후술할 것과 같이 차폐 다리(312)를 외측 방향으로 확장시켜 클로 뭉치(313)가 배관(P)의 내측면에 접촉하도록 할 수 있다. 클로 뭉치(313)가 배관(P)의 내측면을 외측 방향으로 가압하면서, 차폐 프레임(31)이 배관(P)에 고정될 수 있다. 여기서 외측 방향이란, 연장방향을 따라 차폐 프레임(31)을 바라볼 때 차폐 프레임(31)으로부터 멀어지는 방향을 의미한다.

차폐 다리(312)는 복수로 구성될 수 있고, 프레임 중심부(311)로부터 서로 다른 외측 방향으로 연장될 수 있다. 차폐 다리(312)는 본 발명의 일 실시예에서 3개로 구성되어 삼각대와 같은 작용을 할 수 있으나, 그 개수가 이에 제한되지는 않는다. 차폐 다리(312)는 상부 프레임(3111)에 회전 가능하게 결합되는 상부 차폐 다리(3121)와, 상부 차폐 다리(3121) 및 하부 프레임(3112)에 회전 가능하게 결합되는 하부 차폐 다리(3122)를 포함할 수 있다.

상부 차폐 다리(3121), 하부 차폐 다리(3122) 및 프레임 스크류(3113)가 프레임 중심부(311)로부터 외측 방향으로 돌출된 형태의 삼각형을 형성할 수 있다. 프레임 스크류(3113)가 형성하는 상기 삼각형의 일 변을 밑변이라 할 때, 프레임 스크류(3113)가 회전함에 따라 상부 프레임(3111) 및 하부 프레임(3112)의 거리가 조절되어, 상술한 삼각형의 높이가 변화할 수 있다. 이러한 동작에 따라, 차폐 프레임(31)을 배관(P)의 내부에 삽입할 때에는 차폐 다리(312)가 배관(P)에 걸리지 않는 형태로 차폐 프레임(31)이 형성되어 용이하게 삽입이 이루어질 수 있고, 차폐 프레임(31)이 배관(P)의 내부에 삽입된 뒤에는 차폐 다리(312)를 펼쳐서 차폐 프레임(31)을 배관(P)에 대해 고정시킬 수 있다. 달리 표현해, 상부 차폐 다리(3121)와 하부 차폐 다리(3122)가 형성하는 끼인각은, 프레임 스크류(3113)가 회전 및 직선운동 함에 따라 변할 수 있다.

상술한 것과 같이 차폐 다리(312)의 내측단은 프레임 중심부(311)에 연결된다. 차폐 다리(312)의 외측단에는 클로 뭉치(313)가 배치될 수 있다. 차폐 다리(312)가 복수로 구성되므로, 클로 뭉치(313) 역시 복수로 구성되어, 각각의 차폐 다리(312)에 배치될 수 있다.

복수의 클로 뭉치(313)가 배관(P)의 내측면에 접촉하여 차폐 프레임(31)을 배관(P)에 대해 고정시키거나, 배관(P)의 내측면으로부터 이격될 수 있다. 이러한 동작이 가능하도록, 조작에 따라 복수의 차폐 다리(312)가 프레임 중심부(311)에 대해 상대적인 운동을 해, 복수의 클로 뭉치(313)가 서로 이격된 거리가 조절될 수 있다. 차폐 프레임(31)이 접힌 상태에서는 클로 뭉치(313)들이 서로 이격된 거리가 최소가 되고, 차폐 프레임(31)이 펼쳐진 상태에서는 클로 뭉치(313)들이 서로 이격된 거리가 최대가 될 것이다.

클로 뭉치(313)는 클로 고정부(3131), 클로부, 탄성부재(3132), 가이드 핀(3133)을 포함할 수 있다. 이 중 클로 고정부(3131)는 차폐 다리(312)에 결합되고, 프레임 중심부(311)를 기준으로 클로 고정부(3131)보다 외측에 배치되는 클로부가 배관(P)의 내측면에 접촉할 수 있다. 도면에서 클로 고정부(3131)는 상부 차폐 다리(3121)에 결합되는 것으로 도시하였으나, 차폐 다리(312)에 결합되는 위치가 이에 제한되지는 않는다.

탄성부재(3132)는 클로부를 클로 고정부(3131)에 대해 요동 가능하게 지지하는 코일 스프링일 수 있다. 배관(P)에 대해 용접 등의 작업과 해당 용접부에 대한 후열처리가 수행되면, 배관(P)의 내경이 커질 수 있다. 따라서 배관 차폐장치(30)가 내경이 늘어나기 전의 배관(P)에 고정된 상태가, 내경이 늘어난 후에도 동일하게 유지되지 못할 수 있다. 탄성부재(3132)는 이러한 경우에도 클로부가 배관(P)의 내측면을 가압하여 배관 차폐장치(30)가 배관(P)에 고정된 상태를 유지할 수 있도록, 최초 설치시에는 압축되었다가, 배관(P)의 내경이 늘어났을 때에는 신장되어 클로부가 계속 배관(P)의 내측면에 접촉하고 가압하는 상태를 유지시킬 수 있다.

탄성부재(3132)가 연장된 방향을 따라 연장되되 탄성부재(3132)에 수용되어 탄성부재(3132)의 위치를 가이드하는 가이드 핀(3133)을 더 포함할 수 있다. 탄성부재(3132)가 클로부의 무게에 의해 처지거나 꺾이는 경우가 있을 수 있으나, 가이드 핀(3133)에 의해서 격하게 탄성부재(3132)의 형태가 변화하는 것을 막을 수 있다.

클로부는 클로 연결부(3134)와 클로(3135)를 포함할 수 있다. 클로 연결부(3134)는 탄성부재(3132)에 연결될 수 있다. 클로(3135)는 클로 연결부(3134)에 회전 가능하게 결합되되 배관(P)의 내측면에 접촉하도록 프레임 중심부(311)를 기준으로 클로 연결부(3134)보다 외측에 배치될 수 있다. 클로(3135)의 일측면은 톱니와 같이 요철이 반복되는 형태로 형성되어, 배관(P)의 내측면에 접촉했을 때 발생하는 마찰력을 극대화 할 수 있다. 또한 클로(3135)가 클로 연결부(3134)에 회전 가능하게 결합되어, 클로(3135)가 배치되는 각도가 조절될 수 있다. 이로 인해, 배관 차폐장치(30)가 곧게 뻗은 배관(P)뿐 아니라 다양한 형태의 배관(P) 내에서 고정될 수 있다.

상판(314)은 후술할 차폐부(33)를 지지하기 위해 배치되는 것으로, 상부 프레임(3111)의 상측에 결합된다. 상판(314)은 판형의 상판 몸체(3141)와, 상판 몸체(3141)가 관통되어 형성되는 상판 홀(3142)을 포함한다. 상판 홀(3142)을 통해서 프레임 스크류(3113)가 상방으로 외부에 노출될 수 있다.

상판(314)은 후술할 차폐용기(32)에 결합될 수 있도록 상판 몸체(3141)에 형성된 상판 핀(3143)을 더 가질 수 있다. 상판 핀(3143)은 차폐용기(32)의 용기 홀(325)에 삽입된 뒤 회전하여 걸릴 수 있다. 이러한 동작이 가능하도록, 상판 핀(3143)은 탄성을 가지는 스프링 등을 통해 상판(314)의 다른 부분에 결합될 수 있다.

차폐용기(32)는 후술할 차폐부(33)가 안착될 수 있도록 마련된다. 차폐용기(32)는, 접철 가능한 복수의 용기조각(321, 322, 323)으로 구분되어, 펼쳐진 상태에서는 단일의 판을 형성하고, 접힌 상태에서는 다각기둥을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐용기(32)는 3개의 용기조각(321, 322, 323)으로 구성되어, 접힌 상태에서는 삼각기둥과 같이 형성될 수 있으나 그 개수와 형태가 이에 제한되지는 않는다. 이렇게 차폐용기(32)를 접거나 펼칠 수 있어, 설치 및 해체시 차폐용기(32)를 취외하거나 배관(P) 내측으로 삽입하는 것이 용이하다.

차폐용기(32)에는 상판 핀(3143)이 삽입될 수 있는 용기 홀(325)이 형성될 수 있다. 또한 차폐용기(32)로부터 차폐부(33)가 이탈하지 않도록, 차폐용기(32)는 테두리를 따라 상방으로 돌출된 용기 턱(324)을 포함할 수 있다.

차폐부(33)는 오염된 영역으로부터 발생하는 방사선을 차폐하도록 차폐용기(32)에 안착되는 구성요소이다. 차폐부(33)는 납과 같이 방사능 차폐가 가능한 소재로 형성되어, 오염된 영역에서 발산되는 방사능을 차폐할 수 있다.

이러한 차폐부(33)는 복수의 차폐블록(331, 332)을 포함할 수 있다. 차폐블록(331, 332)들은 서로 밀착하여 차폐용기(32)에 안착될 수 있다. 원판형의 차폐용기(32)에 대응되도록, 차폐부(33) 역시 원판형으로 형성될 수 있고, 복수의 차폐블록(331, 332)이 모여 이러한 원판을 형성할 수 있도록, 차폐블록(331, 332)은 곡면을 포함하는 차폐블록(331, 332)과, 직육면체 형태의 차폐블록(331, 332)이 섞여서 배치될 수 있다. 차폐블록(331, 332)을 차폐용기(32)에 쌓는 방식으로 차폐부(33)를 설치할 수 있다.

차폐부(33)의 외측면의 적어도 일부분은 배관(P)의 내측면으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 차폐부(33)가 차폐 용기에 안착되므로, 차폐용기(32) 역시 적어도 일부분이 배관(P)의 내측면으로부터 이격된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 차폐부(33) 또는 차폐용기(32)가 배관(P)의 내측면으로부터 이격되어 형성된 간극을 통해 배관 차폐장치(30)의 해체시 공구 등을 삽입하기 용이하다.

배관 차폐장치(30)는 받이부(34)를 포함할 수 있다. 받이부(34)는 차폐부(33)에 안착되고, 배관(P)의 내측면에 밀착하여 배관(P)의 내측을 2개의 영역으로 구분할 수 있다. 받이부(34)가 배치되어, 제염된 영역에서 이루어지는 후속 작업에서 발생하는 낙하물 등이 오염된 영역으로 넘어가지 않고 받이부(34)에 안착될 수 있다. 받이부(34)에 안착된 낙하물을 받이부(34) 해체시 청소하는 방식으로 간편하게 처리할 수 있다.

받이부(34)는 받이판과 받이 실링부(343)를 포함할 수 있다. 받이판은 원판형으로 형성되되, 복수의 받이조각(341)을 포함하며, 이러한 받이조각(341)이 받이 결합부(342)에 의해 결합되어 원판을 형성할 수 있다. 받이 실링부(343)는 받이판에 결합되되 배관(P)의 내측면에 접촉하거나 이격되도록 선택적으로 받이판의 반경방향을 따라 이동할 수 있도록 형성된다. 따라서 받이부(34)를 차폐부(33)에 안착시키고 고정한 뒤, 받이 실링부(343)를 조작하여 받이부(34)가 배관(P)의 내측면에 밀착하도록 한 뒤, 후속 작업을 실시할 수 있다.

후속 작업이 완료된 후, 받이부(34), 차폐부(33), 차폐용기(32), 차폐 프레임(31)의 순서로 해체가 이루어질 수 있다. 후속 작업은 증기발생기(G)와 배관(P)을 연결하는 작업을 포함할 수 있다. 이러한 작업이 이루어진 경우, 작업자는 배관 차폐장치(30)를 해체한 뒤 증기발생기(G)에 형성된 출입구를 통해 빠져나올 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 배관 제염장치
11 : 작업부
12 : 덮개부
13 : 클램프
20 : 밀폐장치
21 : 밀폐 몸체
22 : 튜브
23 : 공기주입구
24 : 공기배출구
25 : 공기관
30 : 배관 차폐장치
31 : 차폐 프레임
32 : 차폐용기
33 : 차폐부
34 : 받이부
40 : 공급장치
41 : 공기압축기
42 : 제염재 공급부
50 : 필터링 장치
51 : 사이클론 필터
52 : 전처리 필터
53 : 기타필터
54 : 팬
60 : 설치 공구
111 : 기저부
112 : 지지부
113 : 작업 몸체
114 : 노즐부
115 : 각도 조절 유닛
116 : 직선운동 형성부
117 : 동력전달부
118 : 회전운동 형성부
119 : 와이퍼
121 : 덮개부 몸체
122 : 배출구
123 : 관찰창
125 : 방사선량 측정구
126 : 조명장치
128 : 덮개부 결합부
129 : 덮개구
131 : 클램프 조각
132 : 클램프 결합부
133 : 클램프 고정부
134 : 클램프 체결구
311 : 프레임 중심부
312 : 차폐 다리
313 : 클로 뭉치
314 : 상판
321, 322, 323 : 용기조각
324 : 용기 턱
325 : 용기 홀
331, 332 : 차폐블록
341 : 받이조각
342 : 받이 결합부
343 : 받이 실링부
531 : 헤파필터
532 : 차콜필터
1121 : 리미트 스위치
1131 : 연결관
1141 : 노즐
1161 : 직선 동력원
1162 : 직선가이드부
1241 : 카메라
1242 : 손잡이
3111 : 상부 프레임
3112 : 하부 프레임
3113 : 프레임 스크류
3121 : 상부 차폐 다리
3122 : 하부 차폐 다리
3131 : 클로 고정부
3132 : 탄성부재
3133 : 가이드 핀
3134 : 클로 연결부
3135 : 클로
3141 : 상판 몸체
3142 : 상판 홀
3143 : 상판 핀
A : 제염재
D : 기준방향
F : 절단면
G : 증기발생기
P : 배관
R : 원자로
T : 절단 단부
V : 제염공간
DR : 드럼

Claims

배관의 절단면을 덮으며 상기 절단면에 결합되는 덮개부; 및
상기 덮개부를 관통하는 작업 몸체와, 상기 배관의 내측에 삽입된 상기 작업 몸체의 단부인 삽입단에 연결되어 상기 작업 몸체로부터 전달받은 제염재를 상기 배관의 내측면에 분사하도록 마련되는 노즐부를 구비하는 작업부를 포함하고,
상기 작업 몸체는, 상기 덮개부를 관통하는 방향인 기준방향을 따라 이동 가능하고, 상기 기준방향을 따라 이동하는 것과 독립적으로 상기 기준방향을 중심으로 180도 이상 회전 가능하게, 상기 덮개부를 관통하고,
상기 작업부는,
상기 기준방향을 따라 연장된 직선운동 형성부와, 상기 직선운동 형성부에 대해 상기 기준방향을 따라 상대적인 운동이 가능하도록 결합되고 상기 작업 몸체에 결합되어 상기 직선운동 형성부의 작용에 의해 상기 기준방향을 따라 상기 작업 몸체를 직선이동시키는 동력전달부와, 상기 동력전달부에 결합되고 상기 작업 몸체에 회전력을 전달하는 회전운동 형성부를 더 포함하고,
상기 작업 몸체는, 상기 기준방향을 중심으로 회전 가능하게 상기 동력전달부에 결합되는, 배관 제염장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 노즐부는, 상기 기준방향에 대해 경사진 방향을 따라 상기 작업 몸체의 삽입단으로부터 돌출되는, 배관 제염장치.
제1항에 있어서,
상기 노즐부는, 상기 제염재를 분사하는 복수의 노즐을 포함하고,
상기 복수의 노즐은, 서로 향하는 방향이 둔각을 형성하도록 배치되는, 배관 제염장치.
제1항에 있어서,
상기 작업부는, 상기 작업 몸체가 통과하는 통공을 구비하고 상기 덮개부에 결합되는 기저부와, 상기 통공과 인접하게 상기 기저부에 결합되어 상기 작업 몸체가 상기 기준방향을 따라 직선운동 할 때 상기 작업 몸체의 표면을 훑는 와이퍼를 포함하는, 배관 제염장치.
제1항에 있어서,
환형으로 형성되어 상기 절단면을 포함하는 상기 배관의 단부와 상기 덮개부를 동시에 파지하며 결합되는 클램프를 더 포함하는, 배관 제염장치.
오염된 배관의 절단면을 덮으며 상기 절단면에 결합되는 덮개부와, 상기 덮개부를 관통하여 상기 배관의 내측에서 제염재를 상기 배관의 내측면에 분사하도록 마련되는 작업부를 포함하는 배관 제염장치; 및
상기 작업부에 의해 제염될 수 있는 밀폐된 제염공간을 상기 덮개부와의 사이에 형성하도록 상기 배관의 내측에서 상기 배관의 내측면에 밀착하는 밀폐장치를 포함하는, 배관 제염시스템.
제8항에 있어서,
상기 밀폐장치는,
둘레를 따라 내측으로 함몰된 둘레홈이 형성되는 판형의 밀폐 몸체; 및
상기 둘레홈에 삽입되어 상기 밀폐 몸체를 둘러싸고, 공기가 유입됨에 따라 팽창하는 튜브를 포함하는, 배관 제염시스템.
제8항에 있어서,
상기 배관 제염장치에 연결되어 상기 제염공간에 수용된 물질을 흡입하여 상기 제염공간으로부터 배출하는 필터링 장치를 더 포함하고,
상기 필터링 장치는, 사이클론 필터, 스크린 필터, 전처리 필터, 헤파(HEPA) 필터 및 차콜(charcoal) 필터 중 적어도 하나를 포함하여, 흡입된 상기 물질을 거른 공기를 배출하는, 배관 제염시스템.
오염된 배관의 내측에 밀폐장치를 배치하여 상기 배관의 내측면에 접촉 및 고정시키는 단계;
배관 제염장치를 상기 배관의 절단면을 덮으며 상기 절단면에 설치하는 단계; 및
상기 배관 제염장치를 작동시켜 상기 밀폐장치와 상기 배관 제염장치 사이에 밀폐되어 형성되는 제염공간을 제염하는 단계를 포함하는, 배관 제염방법.
제11항에 있어서,
상기 밀폐장치를 배치하는 단계는,
상기 밀폐장치를 상기 배관 내로 삽입하는 단계; 및
상기 밀폐장치의 튜브를 팽창시켜 상기 배관의 내측면에 접촉시키는 단계를 포함하는, 배관 제염방법.
제11항에 있어서,
상기 배관 제염장치를 상기 절단면에 설치하는 단계는,
환형의 클램프를 상기 배관의 절단면을 포함하는 단부의 주변에 결합하는 단계; 및
상기 클램프에 상기 배관 제염장치를 결합하는 단계를 포함하는, 배관 제염방법.
제11항에 있어서,
상기 제염하는 단계는, 상기 배관 제염장치가 제염재를 상기 배관의 내측면에 분사하여 제염을 수행하는 단계를 포함하는, 배관 제염방법.
제14항에 있어서,
상기 분사된 제염제를 포함하여 상기 제염공간에 수용되는 물질을 흡입함으로써 상기 제염공간으로부터 배출시키는 단계; 및
흡입된 상기 물질을 걸러 정화된 공기와 폐기물로 구분하는 단계를 더 포함하는, 배관 제염방법.
제15항에 있어서,
상기 폐기물을 드럼으로 포집하는 단계를 더 포함하는, 배관 제염방법.
제16항에 있어서,
상기 제염공간으로부터 물질을 배출시킨 후, 상기 배관 제염장치를 이용해 제염공간에 공기를 분사하는 단계; 및
상기 제염공간으로부터 물질을 더 흡입하는 단계를 포함하는, 배관 제염방법.
제14항에 있어서,
상기 제염재는, 우레탄에 산화 알루미늄 입자를 도포하여 형성되는, 배관 제염방법.