KR200377998Y1 - 열교환기용 방사선 투과 검사장치 - Google Patents

열교환기용 방사선 투과 검사장치 Download PDF

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KR200377998Y1 KR20-2004-0034753U KR20040034753U KR200377998Y1 KR 200377998 Y1 KR200377998 Y1 KR 200377998Y1 KR 20040034753 U KR20040034753 U KR 20040034753U KR 200377998 Y1 KR200377998 Y1 KR 200377998Y1
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Abstract

본 고안은 열교환기용 방사선 투과 검사장치에 관한 것으로, 열교환기의 튜브와 코어의 용접부를 방사선촬영하여 검사할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
개시된 본 고안에 따른 열교환기용 방사선 투과 검사장치는, 다단으로 배열되는 다수의 중공 튜브(2), 상기 튜브의 양측 개구부에 각각 결합되는 제1,2코어(3,4)로 이루어진 열교환기(1)의 검사장치로서, 상기 튜브의 개구부와 대응되도록 상기 제1,2코어에 천공된 플러그공(3a)을 통하여 상기 튜브의 내부에 삽입되며 그 내부에 일측을 향해 개구된 방사선원 투입홈(11)이 구비되고 상기 코어의 폭보다 긴 길이를 갖는 컴펜세이터(10)와; 상기 컴펜세이터의 자유 단부에 끼워져 상기 열교환기의 튜브와 코어의 용접부(7)에 배치되는 필름(30)과; 상기 코어의 플러그공을 통하여 삽입되어 일단부가 상기 컴펜세이터에 끼워지면서 타단부가 상기 코어의 플러그공에 지지되며 그 내부에 양측이 연통된 방사선원 통과홀(21)이 구비되어 상기 필름을 지지하며 상기 코어의 폭보다 긴 길이를 갖는 방사선원 가이드(20)와; 그리고, 상기 방사선원 가이드의 방사선원 통과홀을 경유하여 상기 컴펜세이터의 방사선원 투입홈에 투입되어 방사선을 조사하는 방사선원(200)를 포함한다.

Description

열교환기용 방사선 투과 검사장치{A radiographic testing equipment for heat exchange}
본 고안은 열교환기용 방사선 투과 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열교환기의 튜브와 코어의 용접부를 방사선 촬영하여 용접의 미세한 크랙도 검사할 수 있도록 한 열교환기용 방사선 투과 검사장치에 관한 것이다.
도 1에서 보이는 바와 같이, 열교환기(1)는 내부에 양측이 개구된 중공부가 형성된 다수의 튜브(2)와, 튜브(2)의 양측 개구부에 각각 결합되며 내부가 중공인 한 쌍의 코어(3,4)와, 코어(3)에 갖추어져 유체가 순환하도록 안내하는 유출입관(5,6)으로 구성된다. 여기서, 제1코어(3)의 내부는 격벽(3a)에 의해 구획되어 튜브(2)들이 격벽(3a)을 중심으로 제1,2튜브(2a,2b)으로 구분될 수 있다. 따라서, 유입관(5)은 제1코어(3)의 제1공간(도면 기준 격벽(3a)의 상부)에 형성되고 유출관(6)은 제1코어(3)의 제2공간(도면 기준 격벽(3a)의 하부)에 형성된다.
이와 같이 구성된 열교환기(1)에 의하면, 유체는 유입관(5)을 통해 제1코어(3)의 제1공간에 유입된 후 제1튜브군(2a)을 경유하여 제2코어(4)에 유입되며, 이 과정에서 튜브(2a)의 주위를 흐르는 공기에 의해 냉각되고, 계속해서 제2코어(4)에서 배출된 유체는 제2튜브군(2b)을 흘러 제1코어(3)의 제2공간을 경유한 후 유출관(6)을 통해 배출된다. 이 과정에서 제2튜브군(2b)의 주위를 흐르는 공기에 의해 유체가 냉각되는 것이다.
한편, 이와 같은 구조의 열교환기의 경우 튜브(2)의 양단부가 코어(3,4)가 용접 결합되기 때문에 튜브(2)와 코어(3,4)의 용접부(7)의 건전성을 검사하여야 한다. 왜냐하면 구조상 튜브(2)와 코어(3,4)의 이음부(용접부(7))를 통해 유체가 누출될 수 있기 때문이다.
이러한 구조를 갖는 열교환기(1)의 검사방법은 다음과 같다.
코어(3,4)의 외측벽에 튜브(2)의 양측 개구부와 대응되도록 플러그공(3a,4a)을 각각 천공하여 이 플러그공(3a,4a)을 통해 육안으로 안쪽의 용접부(7)를 확인함으로써 용접부(7)를 검사한다. 플러그공(3a,4a)은 검사시에만 필요한 것이므로 평상시에는 플러그(8)가 나사체결된다.
즉, 평상시(열교환기의 작동시)에는 플러그(8)가 플러그공(3a,4a)에 각각 나사 체결되어 유체가 누설없이 순환하면서 냉각되며, 검사시에는 플러그(8)를 플러그공(3a,4a)에서 각각 풀러 플러그공(3a,4a)을 개방한 후 검사자가 플러그공(3a,4a)을 통해 용접부(7)를 육안확인하여 검사하는 것이다.
그러나, 이와 같은 육안 확인방법으로서는 매우 큰 크랙(눈으로 볼 때 확인 가능한 크랙)은 찾을 수 있지만, 미세한 크랙은 찾을 수 없기 때문에 육안확인 결과 정상으로 판정하여도 육안으로 확인하지 못한 크랙을 통해 유체가 누설되기 때문에 검사의 신뢰성이 매우 낮은 문제점이 있다.
비파괴 검사방법으로 열교환기용 방사선 투과 검사장치가 알려진 바 있으며, 그 예로서, 본 출원인에 의해 제2003-8095호로 실용신안등록출원된 열교환기용 방사선 투과 검사장치가 제안된 바 있다. 본 출원인에 의해 선출된 열교환기용 방사선 투과 검사장치는 튜브와 튜브시트의 용접부를 방사선 촬영하여 용접부의 건전성을 정확하게 검사할 수 있다. 그러나, 선출원된 검사장치를 이용하여도 상술한 구조의 열교환기를 검사하지 못하기 때문에 상술한 것처럼 육안으로 검사하는 실정이다.
본 고안은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 열교환기의 튜브와 코어의 연결부의 건전성을 정확하게 검사할 수 있도록 한 열교환기용 방사선 투과 검사장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 열교환기용 방사선 투과 검사장치는, 열교환기의 코어에 빠지지 않을 정도의 길이를 가지며 코어를 통하여 튜브에 삽입되는 컴펜세이터, 상기 코어에 빠지지 않을 정도의 길이를 가지며 코어에 삽입되어 양단부가 상기 컴펜세이터와 상기 코어의 플러그공에 지지되는 방사선원 가이드, 상기 방사선원 가이드를 관통하여 컴펜세이터에 삽입되고 상기 방사선원 가이드에 의해 지지되는 필름에 용접부가 촬영되도록 하는 방사선원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 고안에 따른 열교환기용 방사선 투과 검사장치는 튜브와 코어를 갖는 열교환기의 용접부를 검사하기 위한 것이며, 상기 열교환기는 도 1을 참고한다.
도 2에서 보이는 바와 같이, 본 고안에 따른 열교환기용 방사선 투과 검사장치(100)는, 열교환기(1)의 튜브(2)에 삽입되며 방사선원(200)의 삽입을 지지하는 컴펜세이터(10)와, 컴펜세이터(10)에 연결되어 방사선원(200)이 코어(3,4)를 통과하여 컴펜세이터(10)에 삽입되도록 유도하는 방사선원 가이드(20)와, 컴펜세이터(10)와 방사선원 가이드(20)에 의해 용접부(7)에 지지되어 방사선원(200)에 의해 용접부(7)가 방사선 촬영되는 필름(30)을 포함하여 구성된다.
도 2와 도 3에서와 같이, 컴펜세이터(10)는 튜브(2)와 대응되도록 코어(3,4)에 천공된 플러그공(3a)을 통하여 튜브(2)의 개구부에 삽입되며 그 내부에 일측을 향해 개구된 방사선원 투입홈(11)이 구비되고 코어(3,4)에 빠지지 않도록 코어(3,4)의 폭보다 긴 길이를 가지며, 그 구조는, 전체적으로 원형으로 이루어지며, 삽입시 간섭이 발생되지 않도록 후방으로 갈수록 점진적으로 외경이 커지는 헤드부(12), 헤드부(12)의 후단부에 헤드부(12)보다 큰 직경으로 형성되면서 튜브(2)의 내면에 밀착되는 제1지지부(13), 제1지지부(13)의 후방에 제1지지부(13)보다 작은 직경이면서 길이가 더 길게 형성되는 소경부(14), 소경부(14)의 후단부에 소경부(14)보다 큰 직경으로 이루어져 튜브(2)의 내면에 밀착되는 제2지지부(15), 제2지지부(15)의 후방에 제2지지부(15)보다 작은 직경으로 연장되며 그 외부에 방사선원 가이드(20)가 끼워지는 가이드 연결부(16) 및 제2지지부(15)와 가이드 연결부(16)의 사이에 제2지지부(15)보다 확경되어 코어(3,4)의 벽면에 지지되는 걸림턱(17)으로 구성될 수 있다.
도 2에서 보이는 것처럼, 방사선원 투입홈(11)은 방사선원(200)이 유동되지 않을 정도의 단면적을 가지며, 가이드 연결부(16)에서부터 시작하여 소경부(14)까지 형성된다.
걸림턱(17)은 컴펜세이터(10)가 튜브(2)의 내부에 완전히 삽입되지 않도록 하는 것으로 환형으로 형성될 수도 있고, 원주방향을 따라 다수개가 형성될 수도 있다.
여기서, 소경부(14)의 길이, 제2지지부(15)의 형상 및 크기는 방사선 촬영과 밀접한 관계를 맺고 있으며, 용접부(7)의 크기 등에 따라 달라질 수 있다.
방사선원 가이드(20)는 코어(3,4)의 플러그공(3a)을 통하여 코어(3,4)의 내부에 폭방향으로 삽입되어 일단부가 컴펜세이터(10)에 끼워지면서 타단부가 코어(3,4)의 플러그공(3a)에 지지되며 내부에 양측이 연통된 방사선원 통과홀(21)이 구비된다. 방사선원 가이드(20)는 전체적으로 원통형이면서 서로 외경이 다른 소경부(22a)와 대경부(22b)로 이루어진 몸체(22), 몸체(22)의 선단 둘레부에 확경 형성되어 필름(30)을 코어(3)의 벽면측으로 지지하는 필름 누름부(23), 몸체(22) 내부의 방사선원 통과홀(21)의 선단부로부터 내측으로 이격된 곳에 형성되어 컴펜세이터(10)의 가이드 연결부(16)의 삽입을 구속하는 걸림턱(24) 및 대경부(22a)의 둘레부에 형성되어 코어(3)의 플러그공(3a)에 나사체결되는 나사부(25)로 이루어질 수 있다. 지금까지는 제1코어(3)에 적용된 것으로만 설명하였으나, 본 고안에 따른 열교환기용 방사선 투과 검사장치는 제2코어(4)에도 동일하게 적용된다. 여기서 걸림턱(24)은 반드시 형성되는 사항은 아니며 필요에 따라 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 열교환기용 방사선 투과 검사장치의 작용을 설명한다.
본 고안은 튜브(2)의 양단이 각각 코어(3)에 용접된 열교환기(1)의 용접부(7)에 대한 방사선 투과 검사를 실시함에 그 특징이 있는 것으로, 용접부(7)의 검사를 위하여 코어(3,4)의 플러그(8)를 풀러 플러그공(3a)을 개방한다.
개방된 플러그공(3a)을 통하여 컴펜세이터(10)를 코어(3)에 삽입한 후 튜브(2)의 내부에 삽입한다. 컴펜세이터(10)는 컴펜세이터(10) 내부의 방사선원 투입홈(11)에 끼워지는 길이가 긴 봉형상의 치구(미도시)를 이용하여 튜브(2)에 삽입된다.
컴펜세이터(10)의 삽입시 헤드부(12)의 선단부가 튜브(2)의 내경보다 작은 상태에서 후방으로 갈수록 외경이 커지는 경사형태이기 때문에 컴펜세이터(10)의 삽입시 컴펜세이터(10)가 코어(3)에 걸리지 않고 자연스럽게 튜브(2)에 삽입되고, 걸림턱(17)이 코어(3)의 벽면에 닿게 되면 컴펜세이터(10)가 더 이상 삽입되지 않게 된다.
이어서, 준비된 필름(30)을 컴펜세이터(10)에 끼운다. 필름(30)은 코어(3)의 유출입관(5,6) 또는 플러그공(3a)을 통해 코어(2)의 내부에 삽입될 수 있다. 따라서, 필름(30)은 그 크기가 플러그공(3a)의 직경보다 크기 때문에 접힌 상태에서 플러그공(3a)에 삽입되며, 그 상측에 봉형태의 손잡이가 연결되거나 양측에 각각 끈이 연결될 수 있다. 손잡이가 연결된 사양은 필름(30)을 접어 플러그공(3a)에 삽입한 후 손잡이를 이용하여 컴펜세이터(10)의 가이드 연결부(16)에 필름(30)을 끼우고, 끈이 연결된 경우 일측의 끈부터 플러그공(3a)에 삽입하여 일측의 끈을 외부로 인출한 후 외부에 노출된 양측의 끈을 이동하여 필름(30)을 컴펜세이터(10)의 가이드 연결부(16)에 끼운다. 이로써 필름(30)의 삽입이 완료된다.
계속해서, 방사선원 가이드(20)를 컴펜세이터(10)에 연결하여 방사선원(200)을 컴펜세이터(10)에 삽입할 수 있도록 한다. 방사선원 가이드(20)를 플러그공(3a)에 삽입한 후 방사선원 통과홀(21)에 컴펜세이터(10)의 가이드 연결부(16)를 삽입하여 전방으로 밀게 되면 필름 누름부(23)에 의해 필름(30)이 코어(3)의 벽면측으로 밀려 안정적으로 지지된다. 방사선원 가이드(20)의 나사부(25)를 플러그공(3a)에 나사체결하면 방사선원 가이드(20)가 체결력에 의해 움직임이 발생되지 않으므로 필름(30)이 더욱 견고하게 지지된다. 이때, 방사선원 가이드(20)가 컴펜세이터(10)와 코어(3)의 플러그공(3a)에 지지되므로 방사선원(200)의 삽입시 유동이 없고 코어(3) 내부에 빠지는 현상이 방지된다.
지금까지의 설명은 방사선원(200)을 용접부(7)측으로 삽입하기 위한 공정이며, 여기에 방사선원(200)을 방사선원 가이드(20)의 방사선원 통과홀(21)의 입구측에서부터 컴펜세이터(10)의 방사선원 투입홈(11)에 투입한 후 방사선 촬영을 한다. 방사선 촬영은 이미 널리 알려진 기술이므로 그 구체적인 설명은 생략한다.
촬영이 완료되면 방사선원(200)을 빼내고, 방사선원 가이드(20)의 나사체결을 해제한 후 방사선원 가이드(20)를 코어(3)의 외부로 빼내며, 이어서, 필름(30)과 컴펜세이터(10)를 차례로 빼낸다.
검사자는 촬영된 필름(30)을 보고 용접부(7)의 건전성을 검사하여 미세한 크랙도 확인할 수 있으며, 이 촬영본을 근거로 하여 용접부를 유지보수한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 열교환기용 방사선 투과 검사장치에 의하면, 용접부가 외부로부터 먼거리에 배치되어 방사선 투과 검사를 할 수 없는 구조의 열교환기의 용접부를 검사할 수 있으므로 검사의 신뢰성을 확보할 수 있다.
이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
도 1은 일반적인 공랭식 열교환기의 구성도.
도 2는 본 고안에 의한 열교환기용 방사선 투과 검사장치에 의한 검사방법을 보인 도면.
도 3은 본 고안에 따른 열교환기용 방사선 투과 검사장치에 적용된 컴펜세이터의 사시도.
도 4는 본 고안에 따른 열교환기용 방사선 투과 검사장치에 적용된 방사선원 가이드의 사시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
1 : 열교환기, 2 : 튜브
3,4 : 코어, 5 : 유입관
6 : 유출관, 7 : 용접부
10 : 컴펜세이터, 11 : 방사선원 투입홈
12 : 헤드부, 13,15 : 지지부
14,22a : 소경부, 16 : 가이드 연결부
17,24 : 걸림턱, 20 : 방사선원 가이드
21 : 방사선원 통과홀, 22 : 몸체
23 : 필름 누름부, 25 : 나사부
30 : 필름, 200 : 방사선원

Claims (3)

  1. 다단으로 배열되는 다수의 중공 튜브(2), 상기 튜브들의 양측 개구부에 각각 결합되는 제1,2코어(3,4)로 이루어진 열교환기(1)의 검사장치에 있어서,
    상기 튜브의 개구부와 대응되도록 상기 제1,2코어에 천공된 플러그공(3a,4a)을 통하여 상기 튜브의 내부에 삽입되며 그 내부에 일측을 향해 개구된 방사선원 투입홈(11)이 구비되고 상기 코어의 폭보다 긴 길이를 갖는 컴펜세이터(10)와; 상기 컴펜세이터의 자유 단부에 끼워져 상기 열교환기의 튜브와 코어의 용접부(7)에 배치되는 필름(30)과; 상기 코어의 플러그공을 통하여 삽입되어 일단부가 상기 컴펜세이터에 끼워지면서 타단부가 상기 코어의 플러그공에 지지되며 그 내부에 양측이 연통된 방사선원 통과홀(21)이 구비되어 상기 필름을 지지하며 상기 코어의 폭보다 긴 길이를 갖는 방사선원 가이드(20)와; 그리고, 상기 방사선원 가이드의 방사선원 통과홀을 경유하여 상기 컴펜세이터의 방사선원 투입홈에 투입되어 방사선을 조사하는 방사선원(200)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 방사선 투과 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 컴펜세이터는, 전체적으로 원형이면서 일측에서부터 후방으로 갈수록 점진적으로 외경이 커지는 헤드부(12), 상기 헤드부의 후단부에 상기 헤드부보다 큰 직경으로 연장되면서 상기 튜브의 내면에 밀착되는 제1지지부(13), 상기 제1지지부의 후방에 상기 제1지지부보다 작은 직경으로 이루어지는 소경부(14), 상기 소경부의 후단부에 상기 소경부보다 큰 직경으로 이루어져 상기 튜브의 내면에 밀착되는 제2지지부(15), 상기 제2지지부의 후방에 상기 제2지지부보다 작은 직경으로 연장되며 그 외부에 상기 방사선원 가이드가 끼워지는 가이드 연결부(16) 및 상기 제2지지부와 상기 가이드 연결부의 사이에 상기 제2지지부보다 확경되어 상기 코어의 벽면에 지지되는 걸림턱(17)으로 구성된 것을 특징으로 하는 열교환기용 방사선 투과 검사장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 방사선원 가이드는, 전체적으로 원통형이면서 서로 외경이 다른 소경부(22a)와 대경부(22b)로 이루어진 몸체(22), 상기 몸체의 선단부에 소경부보다 확경 형성되어 상기 필름을 상기 코어의 벽면측으로 지지하는 필름 누름부(23) 및 상기 대경부의 둘레부에 형성되어 상기 코어의 플러그공에 나사체결되는 나사부(25)로 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환기용 방사선 투과 검사장치.
KR20-2004-0034753U 2004-12-07 2004-12-07 열교환기용 방사선 투과 검사장치 KR200377998Y1 (ko)

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