KR102613128B1

KR102613128B1 - 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일제거장치

Info

Publication number: KR102613128B1
Application number: KR1020230089419A
Authority: KR
Inventors: 장영섭; 구본창; 장희부
Original assignee: 고려공업검사 주식회사
Priority date: 2023-07-10
Filing date: 2023-07-10
Publication date: 2023-12-13

Abstract

본 발명은 프로브를 사용하는 비파괴검사를 위해 튜브에서 고착된 스케일 편을 제거하는 것으로, 상기 튜브의 내부에 위치되는 로드; 상기 로드의 단부에 설치되어 분사되는 고압수에 의해 회전되는 수류회전부; 상기 수류회전부에 장착되어 함께 회전되며, 상기 튜브 내벽면의 고착된 스케일 편을 제거하는 베인부; 상기 로드가 설치되어 상기 수류회전부 및 베인부를 튜브로 가이드하기 위한 가이드; 상기 수류회전부로 고압수를 공급하여 회전시키는 회전부; 상기 수류회전부 및 베인부가 튜브를 따라 이동되도록 상기 로드를 이동시키는 이동부; 및 상기 회전부와 이동부를 제어하여 튜브를 따라 이동하며 고착된 스케일 편을 제거하는 제어부를 포함하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 협소한 장소에 설치되어 1차 처리에 의해 제거될 필요가 있는 스케일 또는 비교적 느슨하게 부착된 스케일, 혹은 이와는 달리 일반적인 경우로서 워터젯 등에 의한 1차 튜브 세척 후에도 잔류하는 고착 스케일 편들을 제거하여 후속하는 튜브의 건전성 평가를 위한 비파괴검사기법(ECT, RFECT, IRIS 등)에 의한 검사의 진행시, 검사용 프로브의 관내 진입이 방해받지 않아 검사를 효율적으로 수행할 수 있게 해주는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

Description

수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치{Descaling device of scales adhered in tube with rotating vane by water flow}

본 발명은 스케일 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1차 처리에 의해 제거될 필요가 있는 스케일 또는 비교적 느슨하게 부착된 스케일, 혹은 워터젯에 의한 세척 후에도 부분적 파편상태로 튜브 내벽에 고착된 스케일 편을 제거하여 후속하는 튜브의 건전성 평가를 위한 비파괴검사기법(ECT, RFECT, IRIS 등)의 검사용 프로브의 관내 진입이 방해받지 않아 검사를 효율적으로 수행할 수 있게 해주는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치에 관한 것이다.

석유화학 플랜트와 원자력발전소 또는 화력발전소에 설치된 열교환기, 또는 반응기 들을 구성하고 있는 튜브들은 일반적으로 자성체 또는 비자성체의 재료로 구성되어 있고 대부분의 사용조건에 따라 튜브 내에 스케일이 형성된다.

일반적으로 스케일은 1,000바, 140 LPM의 고압 워터젯을 사용하여 제거하나 스케일의 상태에 따라 2,500바, 30 LPM의 초고압 워터젯 세척장비를 사용하여 스케일을 제거하고 있다.

하지만 이와 같은 세척과정에 의해서도 고착된 일부 스케일은 제거가 되지 않아 두께 0.5mm 정도의 두께를 가진 조각 형태로 부분적으로 다수의 군집된 형태로 튜브 내벽에 고착되어 있다.

또한 이러한 일반적인 상황 이외에도 많은 경우에서 튜브 구조체들이 위치한 환경이 여러 부속장치들로 협소하여 자동화 장비 또는 대형의 스케일제거장비(또는 고압워터젯장치)를 사용할 수 없는 경우가 있으며, 이 경우 후속 검사를 위해서는 1차 처리만으로도 완벽하게 스케일이 제거되어야 할 필요가 있다.

이와 같이 협소한 장소에 설치되어 1차 처리에 의해 제거될 필요가 있는 스케일 또는 비교적 느슨하게 부착된 스케일, 혹은 이와는 달리 일반적인 경우로서 워터젯 등에 의한 1차 튜브 세척 후에도 잔류하는 고착 스케일 편들은 후속하는 튜브의 건전성을 평가하기 위한 비파괴검사기법인 ECT, RFECT, IRIS 등에 의한 검사의 진행시, 검사용 프로브의 관내 진입이 방해받거나 진입자체가 되지 않아 검사가 원활하지 않거나 검사를 포기하여야 하는 상황이 발생하므로 이러한 스케일 혹은 부분적(파편상태의) 스케일 편을 완벽하게 제거하기 위한 기술개발이 요구되고 있는 실정이다.

등록특허 제10-1133848호 등록특허 제10-1289992호

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 그 목적은 워터젯에 의한 세척 후에도 부분적 파편상태로 튜브 내벽에 고착된 스케일 편을 제거하여 후속하는 튜브의 건전성 평가를 위한 비파괴검사기법(ECT, RFECT, IRIS 등)에 의한 검사의 진행시, 검사용 프로브의 관내 진입이 방해받지 않아 효율적이며 신뢰할 수 있는 검사를 수행할 수 있게 해주는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 협소한 장소에 설치되어 1차 처리에 의해 스케일이 제거될 필요가 있거나 스케일이 비교적 느슨하게 부착된 튜브의 건전성 평가를 위한 비파괴검사(ECT, RFECT, IRIS 등)의 진행시, 검사용 프로브의 관내 진입이 방해받지 않아 효율적이며 신뢰할 수 있는 검사를 수행할 수 있게 해주는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치를 제공하는 것에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.

(1) 프로브를 사용하는 비파괴검사를 위해 스케일 또는 스케일 편(이하, 스케일 편으로 통칭함)을 제거하는 것으로,

상기 튜브의 내부에 위치되는 로드;

상기 로드의 단부에 설치되어 분사되는 고압수에 의해 회전되는 수류회전부;

상기 수류회전부에 장착되어 함께 회전되며, 상기 튜브 내벽면의 고착된 스케일 편을 제거하는 베인부;

상기 로드가 설치되어 상기 수류회전부 및 베인부를 튜브로 가이드하기 위한 가이드;

상기 수류회전부로 고압수를 공급하여 회전시키는 회전부;

상기 수류회전부 및 베인부가 튜브를 따라 이동되도록 상기 로드를 이동시키는 이동부; 및

상기 회전부와 이동부를 제어하여 튜브를 따라 이동하며 고착된 스케일 편을 제거하는 제어부를 포함하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.

(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 수류회전부는

상기 로드의 전단부에 회전 가능하도록 구비되는 수류회전몸체;

유선형으로 상기 회전몸체의 전단부에 형성되는 수류회전헤드;

상기 수류회전몸체 또는 수류회전헤드 중 어느 하나 이상에 복수 형성되어 고압수가 분사되는 고압수노즐; 및

상기 수류회전몸체의 회전속도를 조절하기 위한 속도조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.

(3) 상기 (2)에 있어서, 상기 고압수노즐은

상기 수류회전몸체의 중심축과 직교되는 연장선과 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.

(4) 상기 (2)에 있어서, 상기 베인부는

상기 수류회전몸체의 외주면을 따라 형성되는 복수의 베인설치홈;

상기 각 베인설치홈에 장착되어 상기 수류회전몸체가 회전될 경우, 원심력에 의해 돌출되어 튜브 내벽면에 고착된 스케일 편을 타격 및 스크레이핑하여 이탈시키는 베인; 및

탄성을 갖고, 상기 각 베인을 해당 베인설치홈의 저면방향으로 당겨 원위치시키는 베인스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.

(5) 상기 (4)에 있어서,

상기 베인설치홈과 베인은 6 ~ 8개로 설치되는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.

(6) 상기 (1)에 있어서,

상기 베인부에 의해 고착된 스케일 편이 제거된 튜브 내벽면을 진단하기 위한 진단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.

(7) 상기 (6)에 있어서, 상기 진단부는

상기 베인부의 후측에 위치되도록 상기 로드에 설치되며, 상기 튜브 내벽면과 인접하도록 설치되는 비파괴검사용 프로브의 직경과 유사한 진단가이드; 및

상기 진단가이드의 압력을 측정하는 압력센서를 포함하고,

상기 제어부는 상기 진단가이드가 고착된 스케일 편에 걸려 이동되지 않거나 상기 압력센서의 신호를 수신하여 이상 압력이 측정될 경우, 상기 이동부를 제어하여 상기 수류회전부 및 베인부를 후진시킨 후, 재차 전진하여 고착된 스케일 편을 제거하는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.

(8) 상기 (7)에 있어서, 상기 가이드는

상기 튜브 단부에 위치되는 가이드몸체; 및

외주면을 따라 복수의 롤러를 갖고, 상기 로드와 함께 이동되며 로드를 튜브의 중심부에 유지시키기 위한 중심유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.

(9) 상기 (2)에 있어서, 상기 회전부는

상기 고압수노즐로 고압수가 분사되도록 공급하는 고압수공급라인을 포함하고,

상기 수류회전부는 각 상기 고압수노즐에서 분사되는 고압수에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.

(10) 상기 (1)에 있어서, 상기 이동부는

상기 로드를 전진 또는 후진시키는 이동모터; 및

상기 이동모터의 회전수를 감지하기 위한 엔코더를 포함하고,

상기 제어부는 상기 엔코더의 신호를 수신하여 이동모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.

본 발명에 의한 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치에 의하면, 튜브 내부에서 고압수에 의한 수류와 함께 베인을 회전시켜 이동하면서 비파괴검사시 ECT, RFECT, IRIS 등의 검사용 프로브의 관내 진입을 방해하는 고착된 스케일 편을 제거하여, 검사용 프로브의 관내 진입이 방해받지 않아 검사를 효율적으로 수행할 수 있게 해주는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치의 구성을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 스케일 제거장치의 고착된 스케일 편 제거상태를 도시한 도면이며,
도 3a, 도 3b는 본 발명에 따른 수류회전부 및 베인부를 도시한 각 실시예의 도면이고,
도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 베인의 다른 실시예를 각각 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 세척수 노즐 및 동작과정을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명 실시예의 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치(10)(이하, '스케일 제거장치(10)'라 함)는 튜브 내면의 비파괴검사를 위해 협소한 장소에 설치되어 1차 처리에 의해 제거될 필요가 있는 스케일 또는 비교적 느슨하게 부착된 스케일, 혹은 스케일이 1차 제거된 튜브에서 미제거된 조각상태의 고착된 스케일 편을 제거한다.

이러한 본 발명 실시예에 따른 스케일 제거장치(10)는 로드(100), 수류회전부(200), 베인부(1000), 가이드(300), 회전부(400), 이동부(500) 및 제어부(600)를 포함한다.

본 발명에서 상기 로드(100)는 튜브(20)의 내부에 위치되는 것으로, 튜브(20)의 내부를 따라 이동될 수 있도록 설치된다.

본 발명에서 상기 수류회전부(200)는 로드(100)의 단부에 공급되는 수류에 의해 회전 가능하게 설치된다.

본 발명에서 상기 수류회전부(200)는 바람직하게는 복수의 고압수노즐(230)이 형성되며(도 3), 상기 로드(100)의 단부에 설치되어 분사되는 고압수의 수류에 의해 회전된다.

본 발명에서 상기 베인부(1000)는 상기 수류회전부(200)의 측부에 고정장착 또는 일체가 되도록 형성되어 함께 회전되며, 튜브(20) 내벽면의 고착된 스케일 편을 제거한다.

본 발명에서 상기 가이드(300)는 그 중심축에 로드(100)가 설치되어 수류회전부(200) 및 베인부(1000)를 튜브(20)로 가이드한다.

또한 본 발명에서 상기 회전부(400)는 수류회전부(200)로 고압수를 공급하여 회전시키기 위해 설치된다.

본 발명에서 상기 이동부(500)는 수류회전부(200) 및 베인부(1000)가 튜브(20) 내부를 따라 이동되도록 로드(100)를 이동시킨다.

본 발명에서 상기 제어부(600)는 회전부(400) 및 이동부(500)를 제어하여 자동으로 튜브(20)를 따라 이동하며 고착된 스케일 편을 제거한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 스케일 제거장치(10)의 작동상태를 살펴보면, 협소한 장소에 설치되어 1차 처리에 의해 제거될 필요가 있는 스케일 또는 비교적 느슨하게 부착된 스케일이 있는 튜브, 혹은 워터젯 등에 의해 스케일이 1차 제거된 튜브(20) 내부에 수류회전부(200) 및 베인부(1000)가 위치되도록 튜브의 삽입단부에 가이드(300)를 거치시킨다.

이후, 제어부(600)에 의해 회전부(400) 및 이동부(500)가 제어되어 로드(100)가 튜브(20)를 따라 이동됨과 동시에 수류회전부(200) 및 베인부(1000)가 회전되며 튜브(20) 내벽면을 타격 및 스크레이핑하여 비파괴검사시 ECT, RFECT, IRIS 등의 검사용 프로브의 관내 진입을 방해하는 고착된 스케일 편을 제거한다.

이와 같은 본 발명 실시예의 구성에 의해, 해당 튜브(20) 내의 고착된 스케일 편을 완전히 제거하여 후속하는 각종 비파괴검사(ECT, RFECT, IRIS 등)의 검사용 프로브의 튜브내 진입을 용이하게 해준다.

또한, 본 발명 실시예에 따른 스케일 제거장치(10)는 진단부(900)를 더 포함한다.

본 발명 실시예에서 상기 진단부(900)는 수류회전부(200) 및 베인부(1000)에 의해 고착된 스케일 편이 제거된 튜브(20) 내벽면을 진단하기 위해 설치된다.

본 발명 실시예에서 상기 진단부(900)는 바람직하게는 진단가이드(910) 및 압력센서(920)를 포함한다.

본 발명 실시예에서 상기 진단가이드(910)는 수류회전부(200) 및 베인부(1000)의 후측에 위치되도록 로드(100)에 설치되며, 튜브(20) 내벽면과 인접하도록 설치된다.

그리고 본 발명 실시예에서 상기 압력센서(920)는 진단가이드(910)에 가해지는 압력을 측정하도록 상기 가이드(300)의 소정 위치[예로, 가이드몸체(310)]에 설치될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 진단가이드(910) 및 압력센서(920)는 로드(100)의 진행시 고착된 스케일 편이 존재하는지 여부를 진행과정에서의 접촉에 의한 압력의 발생여부로 확인하기 위한 것으로서, 상기 진단가이드(910)는 설치되는 비파괴검사용 프로브의 직경과 유사한 직경으로 형성되고, 바람직하게는 프로브의 직경보다 큰 직경으로 형성되어 비파괴검사용 프로브가 이동될 수 있는 충분한 공간을 확보함이 바람직하다.

상기 진단가이드(910)의 크기는 비파괴 검사용 프로브의 직경 및 튜브의 관경에 따라 탈부착을 통해 교체가 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명 실시예에서 상기 가이드(900)는 바람직하게는 진단가이드(910)가 고착된 스케일 편에 걸려 정지되거나 압력센서(920)에 의해 기준 이상의 압력신호가 감지될 경우, 작업자에게 경고음을 발생시키는 경고부(930)를 더 포함한다.

본 발명 실시예에서 경고부(930)는 튜브(20)에 고착된 스케일 편이 존재한다는 것을 경고음 또는 경고등(LED 등)에 의한 발광을 통해 알리는 것으로, 작업자가 실시간 확인할 수 있어 신속한 대응을 유도할 수 있다.

이와 같이, 본 발명 실시예의 진단부(900)에 의한 스케일 제거장치(10)의 작동상태를 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같다.

상기 수류회전부(200) 및 베인부(1000)는 회전부(400)에 의해 로드(100)에서 회전하며 이동됨에 따라 고착된 스케일 편을 제거하며 이동된다.

이 과정에서 상기 수류회전부(200) 및 베인부(1000)에 의해 완전히 제거되지 않은 고착된 스케일 편이 남아 있을 경우, 진단가이드(910)가 걸려 정지됨과 동시에, 압력센서(920)의 압력신호가 제어부(600)로 전송된다.

이때, 상기 제어부(600)는 제거되지 않은 고착된 스케일 편이 남아 있는 것으로 판단하여 이동부(500)를 제어하여 수류회전부(200) 및 베인부(1000)를 후진시킨다.

후진 시, 상기 수류회전부(200) 및 베인부(1000)는 정지된 상태로 후진된다.

이후, 제어부(600)는 회전부(400), 이동부(500)를 제어하여 수류회전부(200) 및 베인부(1000)를 전진시켜 고착된 스케일 편을 제거하며, 이러한 진단과정은 고착된 스케일 편이 완전히 제거될 때까지 반복하며 경우에 따라서는 역회전으로 원활하게 스케일을 제거한다.

또한 본 발명 실시예에서 상기 가이드(300)는 가이드몸체(310) 및 중심유지부(320)를 포함한다.

본 발명 실시예에서 상기 가이드몸체(310)는 튜브(20) 삽입단부에 위치되는 것으로, 전단부의 외주면은 경사진 원뿔형으로 형성되어 튜브(20) 단부에 일부 삽입된 형태로 거치된다.

본 발명 실시예에서 상기 중심유지부(320)는 외주면을 따라 복수의 롤러(322)를 갖고, 로드(100)와 함께 이동되며 중심유지를 통해 튜브(20)와의 간격을 유지시켜, 로드(100)가 튜브(20)의 중심을 따라 이동되도록 유지시킨다.

본 발명 실시예에서 상기 중심유지부(320)의 롤러(322)는 바람직하게는 3개가 상호 120°간격으로 배치되어 안정적으로 가이드할 수 있도록 한다.

그리고 본 발명 실시예에서 상기 수류회전부(200)는 도 3a에서 도시한 바와 같이, 수류회전몸체(210), 수류회전헤드(220), 고압수노즐(230) 및 속도조절부(240)를 포함한다.

본 발명 실시예에서 상기 수류회전몸체(210)는 상기 로드(100)의 전단부에 회전 가능하도록 설치된다.

본 발명 실시예에서 상기 수류회전헤드(220)는 유선형으로 상기 수류회전몸체(210)의 전단부에 형성된다.

본 발명 실시예에서 상기 고압수노즐(230)은 상기 수류회전몸체(210) 또는 수류회전헤드(220) 중 어느 하나 이상에 복수 형성되어 상기 회전부(400)에서 공급되는 고압수가 분사된다.

이와 같은 구성의 본 발명 실시예에 따른 수류회전부(200)의 작동상태를 살펴보면, 상기 회전부(400)에서 공급되는 고압수가 분사되어 수류회전몸체(210) 및 수류회전헤드(220)가 수류에 의해 함께 상기 로드(100)의 전단부에서 회전된다.

본 발명 실시예에서 상기 속도조절부(240)는 상기 수류회전몸체(210)의 회전속도를 조절하기 위해 구비된다.

본 발명 실시예에서 상기 속도조절부(240)는 수류회전몸체(210) 및 수류회전헤드(220)가 지나치게 고속으로 회전되는 것을 방지하기 위한 것으로, 허용범위(예로, 적용된 베인에 의해 튜브 내벽면에 손상을 입힐 수 있는 기준회전수(rpm)의 범위 이내)내에서 작동할 수 있도록 제어한다.

이러한, 속도조절부(240)는 기본적으로는 공급되는 고압수의 속도를 제어하는 형태일 수 있지만, 물리적인 기구 예로, 농업용 스프링클러 등에 장착되고 있는 것과 같은 스프링(243) 등에 의해 탄성을 갖는 스토퍼(242)가 로드(100) 또는 수류회전몸체(210)의 소정 위치에 장착되고, 수류회전몸체(210) 또는 로드(100)의 소정 위치에 대칭이 되도록 바람직하게는 방사형으로 배열된 복수의 걸림턱(241)을 순차적으로 타격하면서 속도를 감속시켜 제어하는 형태일 수도 있다.

나아가 상기와 같은 본 발명 실시예에 따른 구성은 스프링클러의 구조와 같이 스프링에 의한 반동에 의해 효과적으로 튜브 벽면에 강화된 타격을 가할 수 있도록 하여 튜브 벽면에 고착된 스케일을 보다 효과적으로 한번에 제거할 수 있도록 하는 것이 가능하다.

본 발명 실시예에서 상기 고압수노즐(230)은 바람직하게는 상기 수류회전헤드(220)의 회전중심축으로부터 일정 각도로 경사지게 형성되어, 회전부(400)에서 공급되는 고압수의 수류에 의한 회전모멘텀을 발생시켜 수류회전몸체(210)를 자가회전시킨다.

또한 본 발명 실시예에서 상기 수류회전부(200)는 바람직하게는 상기 수류회전몸체(210)의 중심축과 직교되는 연장선과 동일선상에 형성되는 보조노즐(250)을 더 포함한다.

상기 보조노즐(250)을 통해 분사되는 고압수는 튜브(20) 내벽면과 직교되도록 충돌하여 고착된 스케일 편을 보조적으로 제거하며, 수류회전몸체(210) 또는 수류회전헤드(220) 중 어느 하나 이상에 복수개 형성될 수 있다.

본 발명 실시예에서 상기 베인부(1000)는 베인설치홈(1010), 베인(1020) 및 베인스프링(1030)을 포함한다.

본 발명 실시예에서 상기 베인설치홈(1010)은 수류회전몸체(210)의 외주면을 따라 복수개 형성된다.

본 발명 실시예에서 상기 베인(1020)은 각 베인설치홈(1010)에 장착되어 상기 수류회전몸체(210)가 회전될 경우, 원심력에 의해 돌출되어 튜브(20) 내벽면에 밀착되어져 고착된 스케일 편을 타격 및 스크레이핑하여 이탈시킨다.

본 발명 실시예에서 상기 베인스프링(1030)은 탄성을 갖고, 상기 각 베인(1020)을 해당 베인설치홈(1010)의 저면방향으로 당겨 원위치시킨다.

상기 베인스프링(1030)은 상기 수류회전몸체(210)의 회전이 정지될 경우, 각 베인(1020)을 해당 베인설치홈(1010)으로 원위치시킨다.

이때, 본 발명 실시예에서 상기 베인설치홈(1010) 및 베인(1020)은 일정간격으로 바람직하게는 6 ~ 8개로 설치되며, 보다 바람직하게는 8개로 설치됨이 바람직하다.

본 발명 실시예에서 상기 회전부(400)는 바람직하게는 상기 고압수노즐(230)에 고압수를 공급하는 고압수공급라인(410)을 포함한다.

상기 고압수공급라인(410)을 통해 공급되는 고압수는 복수의 상기 고압수노즐(230)로 분사되어 상기 수류회전부(200)를 회전시키고, 상기 베인부(1000)도 함께 회전되어 튜브(20)의 고착된 스케일 편을 타격 및 스크레이핑하여 이탈시킨다.

도 3b에 도시한 본 발명 실시예에 따른 스케일 제거장치(10)는 수류회전몸체(210)의 내부에 임펠러를 장착하여 공급되는 고압의 수류를 통해 이를 타격하여 수류회전부(200)회전시키고, 이후 고압수노즐(230)을 통해 외부로 분사되어지는 구성을 예시한 것이다.

상기 도 3a, 도 3b에 예시된 형태는 어디까지나 본 발명의 설명을 위해 예시된 것인 바, 이와 균등한 구성의 다른 공지된 수압회로를 구성하는 것도 본 발명의 권리에 포함되어짐은 물론이다.

본 발명 실시예에서, 각 상기 베인(1020)은 도 4a에서 도시한 바와 같이, 바람직하게는 상호 길이가 다르게 형성되되, 각 후단부가 동일한 선상에 위치되고, 각 선단부는 원주방향을 따라 순차적으로 길이가 짧아지도록 배열된다.

이에, 각 베인(1020)의 선단부 위치가 스파이럴 상태로 배열되면 회전하면서 이동되는 각 베인(1020)이 고착된 스케일 편을 순차적으로 깨뜨려 보다 효과적으로 제거할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 베인(1020)은 도 4b에 도시한 바와 같이, 튜브 내벽면과 접촉되는 단부가 적어도 두 개 이상 분기된다. 이렇게 분기된 단부는 고착된 스케일 편을 순차적으로 타격 및 스크레이핑하여 스케일을 효과적으로 제거할 수 있도록 한다.

또한 본 발명 실시예에서 상기 각 베인(1020)의 분기된 단부는 바람직하게는 후측에 형성된 돌출길이가 전측에 형성된 돌출길이보다 길게 형성된다.

보다 구체적으로는, 상기 각 베인(1020)의 분기된 단부가 3개일 경우, 가장 후측에 형성된 단부가 튜브(20)의 내주면과 닿도록 돌출형성된다.

이와 같은 구성에 의해, 각 분기된 단부가 튜브(20) 내벽면에 부착된 스케일을 단계별로 제거하여 제거효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명 실시예에 따른 스케일 제거장치(10)는 세척수 노즐(450) 및 세척수공급라인(460)을 더 포함한다.

본 발명 실시예에서 상기 세척수 노즐(450)은 로드(100)의 외주면을 따라 복수개 형성된다.

상기 각 세척수노즐(450)에서 분사되는 유체는 각 상기 베인부(1000)에 의해 제거된 고착된 스케일 편을 튜브(20) 외부로 배출시킨다. 이와 같이 세척수를 공급함으로 튜브 내면의 윤활작용으로 베인(1020)에 의한 튜브의 손상을 방지할 수 있고 제거된 고착된 스케일 편을 보다 효과적으로 배출하는 효과를 제공하며, 이는 본 발명에서 선택적으로 적용되어질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명 실시예에서 상기 이동부(500)는 이동모터(510) 및 엔코더(520)를 포함한다.

본 발명 실시예에서 상기 이동모터(510)는 로드(100)를 전진 또는 후진시키는 것으로, 수류회전부(200) 및 베인부(1000)의 이동속도를 제어할 수 있으며, 엔코더(520)를 통해 작업 종착지점을 확인하여 수류회전부(200) 및 베인부(1000)가 필요이상으로 이동되어 튜브(20)를 벗어나는 것을 방지한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 스케일 제거장치(10)는 고압의 수류에 의한 베인의 회전과 진행방향으로의 고압수의 분사로 인해 협소한 장소에 설치되어 1차 처리에 의해 제거될 필요가 있는 스케일 또는 비교적 느슨하게 부착된 스케일에 대하여 별도의 워터젯에 의한 전처리 작업의 필요없이 단독으로 원스텝에 의한 제거가 가능할 뿐만 아니라, 워터젯에 의한 1차 스케일 처리 후 튜브내 잔존하는 고착된 스케일 편도 정밀하게 제거할 수 있어 후속하는 각종 비파괴검사(ECT, RFECT, IRIS 등)의 검사용 프로브의 튜브내 진입을 용이하게 하여 튜브의 건전성을 효과적으로 평가할 수 있도록 한다.

10 : 스케일 제거장치 20 : 튜브
100 : 로드 200 : 수류회전부
210 : 수류회전몸체 220 : 수류회전헤드
230 : 고압수노즐 240 : 속도조절부
300 : 가이드 400 : 회전부
410 : 고압수공급라인 500 : 이동부
510 : 이동모터 520 : 엔코더
600 : 제어부 900 : 진단부
1000 : 베인부 1010 : 베인설치홈
1020 : 베인 1030 : 베인스프링

Claims

프로브를 사용하는 비파괴검사를 위해 튜브에 고착된 스케일 편을 제거하는 것으로,
상기 튜브의 내부에 위치되는 로드;
상기 로드의 단부에 설치되어 분사되는 고압수에 의해 회전되는 수류회전부;
상기 수류회전부에 장착되어 함께 회전되며, 상기 튜브 내벽면의 고착된 스케일 편을 제거하는 베인부;
상기 로드가 설치되어 상기 수류회전부 및 베인부를 상기 튜브로 가이드하기 위한 가이드;
상기 수류회전부로 고압수를 공급하여 회전시키는 회전부;
상기 수류회전부 및 베인부가 상기 튜브를 따라 이동되도록 상기 로드를 이동시키는 이동부; 및
상기 회전부와 이동부를 제어하여 상기 튜브를 따라 이동하며 고착된 스케일 편을 제거하는 제어부;를 포함하되,
상기 수류회전부는
상기 로드의 전단부에 회전 가능하도록 구비되는 수류회전몸체;
유선형으로 상기 수류회전몸체의 전단부에 형성되는 수류회전헤드;
상기 수류회전몸체 및 상기 수류회전헤드 중 어느 하나 이상에 복수 형성되어 고압수가 분사되는 고압수노즐; 및
상기 수류회전몸체의 회전속도를 조절하기 위한 속도조절부; 를 포함하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 고압수노즐은
상기 수류회전몸체의 중심축과 직교되는 연장선과 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 베인부는
상기 수류회전몸체의 외주면을 따라 형성되는 복수의 베인설치홈;
상기 각 베인설치홈에 장착되어 상기 수류회전몸체가 회전될 경우, 원심력에 의해 돌출되어 상기 튜브 내벽면에 고착된 스케일 편을 타격 및 스크레이핑하여 이탈시키는 베인; 및
탄성을 갖고, 상기 각 베인을 해당 상기 베인설치홈의 저면방향으로 당겨 원위치시키는 베인스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.
제 4항에 있어서,
상기 베인설치홈과 상기 베인은 6 ~ 8개로 설치되는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.
제 1항에 있어서,
상기 베인부에 의해 고착된 스케일 편이 제거된 상기 튜브 내벽면을 진단하기 위한 진단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.
제 6항에 있어서, 상기 진단부는
상기 베인부의 후측에 위치되도록 상기 로드에 설치되며, 상기 튜브 내벽면과 인접하도록 설치되는 비파괴검사용 프로브의 직경과 유사한 진단가이드; 및
상기 진단가이드의 압력을 측정하는 압력센서를 포함하고,
상기 제어부는 상기 진단가이드가 고착된 스케일 편에 걸려 이동되지 않거나 상기 압력센서의 신호를 수신하여 이상 압력이 측정될 경우, 상기 이동부를 제어하여 상기 수류회전부 및 상기 베인부를 후진시킨 후, 재차 전진하여 고착된 스케일 편을 제거하는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 가이드는
상기 튜브 단부에 위치되는 가이드몸체; 및
외주면을 따라 복수의 롤러를 갖고, 상기 로드와 함께 이동되며 상기 로드를 상기 튜브의 중심부에 유지시키기 위한 중심유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 회전부는
상기 고압수노즐로 고압수가 분사되도록 공급하는 고압수공급라인을 포함하고,
상기 수류회전부는 각 상기 고압수노즐에서 분사되는 고압수에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.
제 1항에 있어서, 상기 이동부는
상기 로드를 전진 또는 후진시키는 이동모터; 및
상기 이동모터의 회전수를 감지하기 위한 엔코더를 포함하고,
상기 제어부는 상기 엔코더의 신호를 수신하여 상기 이동모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 수류에 의해 회전하는 베인에 의한 튜브내 고착된 스케일 제거장치.