KR20100059346A - A far apart remote control visual inspection system of steam generator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 증기발생기 수실 내부의 원격 검사 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고방사건 관리구역이면서 장비의 접근방법이 제한되는 공간에서 원격제어방식으로 육안검사를 실시하기 위한 것이다.The present invention relates to a remote inspection system inside the steam generator chamber, and more particularly, to perform a visual inspection in a remote control method in a space where the access method of the equipment is limited to a high-temperature event management zone.
일반적으로, 원자력발전소에서 증기발생기는 증기터빈과 발전기로 부터 전력을 생산하는데 필요한 핵심기기 중의 하나이다.In general, steam generators in nuclear power plants are one of the key equipment for generating electricity from steam turbines and generators.
도 1은 일반적인 원자력발전소의 증기발생기를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a steam generator of a general nuclear power plant.
도 1에 도시된 바와 같이, 증기발생기(10)는 1차 계통의 원자로냉각재가 들어오는 입구노즐(1)과, 열교환이 이루어지도록 하는 전열관(Tube)(3)과, 상기 입구노즐(1)을 통해 들어오는 원자로 냉각재를 바깥쪽에 있는 2차측 계통의 냉각수에 열을 전달하는 출구노즐(5) 등으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the
이와 같이 구성된 증기발생기의 동작을 간단히 살펴보면 다음과 같다.Briefly looking at the operation of the steam generator configured as described above are as follows.
1차 계통의 원자로 냉각재는 입구노즐(1)로 들어와서 다수의 전열관(3) 안쪽으로 흐르면서 출구노즐(5)를 통과하여 바깥쪽에 있는 2착계통 냉각수에 열을 전달 한다. 이때, 증기가 생성된다.The reactor coolant of the primary system enters the inlet nozzle (1), flows into the plurality of heat pipes (3), passes through the outlet nozzle (5), and transfers heat to the two-system system coolant outside. At this time, steam is generated.
그리고, 상기 설비들은 발전소의 정비 기간 중에 정비 및 검사를 받게 된다.The facilities are then subjected to maintenance and inspection during the maintenance of the power plant.
특히, 증기발생기(10)의 수실 내부에 설치된 튜브시트(Tubesheet) 또는 격판(Partition Plate)을 정기적으로 검사를 실시하여 용접부위의 이상 여부, 냉각재의 누수상태, 관막음의 폐쇄상태, 이물질의 유무 등을 파악하기 위해 고 방사선 관리구역에 투입 가능한 비파괴 검사자의 직접 육안 검사에 의한 검사가 이루어짐으로 인해 검사품질이 미흡한 문제점이 있었다.In particular, the tubesheet or partition plate installed inside the water chamber of the
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 작업자가 쉽게 접근하기 어려운 고방사선 관리구역 내의 장치 검사를 원격제어 비디오시스템을 이용하여 실시할 수 있는 시스템 구조를 제공함으로서 검사 영역별 코드에 적합한 원격 육안검사가 이루어질 수 있도록 하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to improve the above problems in the prior art, and provides an inspection area by providing a system structure in which a device inspection in a high-radiation management area that is hard to be accessed by an operator using a remote control video system. The purpose is to allow remote visual inspection that is appropriate for a star code.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 시스템은, 방사선 관리구역의 증기발생기 수실내에 설치되어진 원격구동로봇과; 상기 원격구동로봇의 선단부에 장착되어 수실내의 튜브시트 상태, 전열관 내부 또는 격판의 용접부위 상태를 촬영하는 영상카메라와; 상기 영상카메라로 부터 전달되는 영상을 전송받기 위해 방사선 관리구역에 설치되어지는 카메라 컨트롤유닛과; 상기 방사선 관리구역과 격벽에 의해 구획되어져 있는 외부의 콘트롤 룸에 설치되어지며, 상기 카메라 컨트롤유닛을 통해 전달되는 영상을 디스플레이 하는 모니터와, 영상카메라의 줌, 포커스 동작을 원격으로 컨트롤하는 동작 제어부가 구성되어진 제어부;를 포함하는 구성을 특징으로 한다.The system of the present invention for achieving the above object is a remotely driven robot installed in the steam generator chamber of the radiation management zone; An image camera mounted on the front end of the remotely driven robot for capturing the tube sheet state in the chamber, the inside of the heat transfer tube or the welded portion of the diaphragm; A camera control unit installed in the radiation management area to receive the image transmitted from the image camera; It is installed in an external control room partitioned by the radiation management zone and the partition wall, the monitor for displaying the image transmitted through the camera control unit, and the operation control unit for remotely controlling the zoom, focus operation of the image camera Characterized in that it comprises a control unit that is configured.
이러한 본 발명은, 작업자가 직접 접근이 어려운 증기발생기 수실 내부의 고방사선 관리구역에 원격구동로봇에 의해 위치 이동이 가능한 영상카메라를 설치함으로서 안전한 외부 콘트롤 룸에서 필요시 마다 실시간으로 수실 내부에 대한 점검 이 이루어질 수 있게 됨으로 방사선 피폭에 의한 악영향을 저감시키는 가운데 검사품질을 향상시키는 효과를 나타낸다.The present invention, by installing a video camera that can be moved by a remote drive robot in the high radiation management area inside the steam generator chamber difficult for workers to directly access, check the inside of the chamber in real time whenever needed in a safe external control room This makes it possible to achieve the effect of improving inspection quality while reducing the adverse effects of radiation exposure.
특히, 영상카메라로 전달되는 충격 방지를 위한 완충재가 방사선에 의한 악영향으로 부터 보호되어질 수 있는 코팅층이 구비되어짐으로, 카메라가 안정적으로 지지되어질 수 있게 된다.In particular, since the shock absorbing material transmitted to the image camera is provided with a coating layer that can be protected from the adverse effects of radiation, the camera can be stably supported.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5.
먼저, 본 실시 예에 따른 원격검사 시스템의 전체적인 구조를 도 2 내지 도 4를 통해 살펴보면, 외부의 콘트롤 룸(Control Room)(A)에는 워크스테이션을 포함한 제어부(40)가 구성되어져 있으며, 상기 콘트롤 룸(A)과 격벽(50)에 의해 격리되어져 있으며 증기발생기(1)가 설치되어져 있는 방사능 관리구역(Containment Vessel)(B)에는 카메라 컨트롤유닛(30)이 구성되어 상호간에 전기적 연결이 이루어진 상태를 이루게 된다.First, referring to the overall structure of the remote inspection system according to the present embodiment through FIGS. 2 to 4, an external control room A is configured with a
한편, 증기발생기(1)의 수실 내부에는 복수의 구동로드(11,12)가 2개의 회동링크(13,14)에 의해 연결 구성됨으로 수직, 수평 이동 및 각도 변화가 가능한 원격구동로봇(10)이 설치되어져 있으며, 이러한 원격구동로봇(10) 선단에는 영상카메라(20)가 장착되어짐으로서 수실 내의 튜브시트(2) 또는 격판(4)의 상태를 영상촬영하여 이를 카메라 컨트롤유닛(30)으로 전송할 수 있도록 구성되었다.On the other hand, a plurality of drive rods (11, 12) in the chamber of the steam generator (1) is connected by the two rotating links (13, 14), the
특히, 영상카메라(20)는 도 5에 도시된 바와 같이 고정브라켓(24) 및 체결볼 트(23)에 의해 원격구동로봇(10)에 고정 체결되어지되, 영상카메라(20)와 원격구동로봇(10) 사이에는 충격력 흡수를 위한 완충재(21)가 구비되어지며, 상기 완충재(21)는 방사선 피폭으로 부터 보호하기 위한 코팅층(22)을 형성시킴으로서 방사선의 영향에 따른 코팅층의 크랙발생 등 악영향을 방지토록 함이 바람직하다.In particular, the
그리고, 코팅층(22)은 방사선을 차폐할 수 있는 액상숯을 단독으로 코팅 형성시키거나, 또는 액상숯에 제올라이트(Zeolite) 미세분말을 각각 50중량%로 혼합하여 형성시킴이 바람직하다.The
그리고, 상기 제어부(40)에는 카메라 컨트롤유닛(30)을 통해 전달되는 영상을 디스플레이 하는 모니터(41)와, 영상카메라(20)를 원격으로 컨트롤하는 카메라 컨트롤러(42)와, 원격구동로봇(10)의 2단링크 제어를 위한 로봇 컨트롤러(43)가 구성되어짐으로서 영상카메라(20)의 줌, 포커스 동작 및 원격구동로봇(10)의 동작제어가 이루어질 수 있으며, 전송된 영상이 저장되어지는 데이타 저장부(44)가 구성되어져 있다.The
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 원격 검사시스템의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.The operational effects of the operation of the present invention remote inspection system constituting such a configuration will be described.
본 발명의 영상카메라(20)는 도 2에서의 튜브시트 영역 원격 검사시 또는 도 3에서의 튜브시트 인사이드 영역 검사시 및 도 4에서의 격판(4;Partition Plate) 용접부 검사에 사용되어지게 되며, 증기발생기(1)의 수실 내에 설치된 원격구동로봇(10)에 장착 되어진 상태에서 동작이 이루어지게 된다.The
즉, 콘트롤 룸(A)에서 작업자가 제어부(40)를 통해 원격으로 육안 검사작업 을 진행하게 되는데, 위치제어부(43)의 제어를 통해 원격구동로봇(10)의 회동링크(13,14)를 구동시켜 구동로드(11,12)를 작동시킴으로서 영상카메라(20)의 위치를 원하는 튜브시트(2) 또는 격판(4)에 대향되도록 위치를 이동시킨 후, 동작제어부(42)를 제어하여 해당 검사위치(전열관 leak상태, 이물질 검사, 용접부위 검사)의 원하는 영상을 촬영하게 되는 것이다.That is, in the control room A, the operator performs a visual inspection operation remotely through the
그리고, 이와 같이 촬영된 영상(정지영상 또는 동영상)은 카메라 컨트롤유닛(30)을 경유하여 제어부(40)로 전송되어지게 되고, 이와 같이 전송된 영상은 모니터(41)를 통해 실시간으로 디스플레이 되어지게 됨을 알 수 있다.Then, the captured image (still image or video) is transmitted to the
또한, 전송된 영상은 디스플레이와 동시에 데이타 저장부(44)에 저장되어지게 됨으로 체계적인 자료 관리가 이루어질 수 있게 된다.In addition, the transmitted image is stored in the
따라서, 본 발명의 원격검사 시스템을 통해 고방사선 구역에 작업자가 직접 들어가지 않더라도 필요시마다 실시간으로 육안검사가 실시되어질 수 있게 됨으로 작업효율 및 안전성을 극대화 할 수 있게 된다.Therefore, even if the operator does not go directly into the high-radiation area through the remote inspection system of the present invention, visual inspection can be performed in real time whenever necessary, thereby maximizing work efficiency and safety.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 원격 검사시스템 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the structure of the remote inspection system of the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.
예를 들면, 상기 실시예에서는 원격구동로봇(10)의 특정 구성이 설명 및 도시되었으나, 이러한 구동로봇의 제작형태는 필요에 따라 상이해 질 수 있게 된다.For example, although the specific configuration of the
따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부 터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.Therefore, such modified embodiments should not be understood individually from the spirit or scope of the present invention, such modified embodiments will be included within the appended claims of the present invention.
도 1은 일반적인 원자력 발전소의 증기 발생기 구조도.1 is a structural diagram of a steam generator of a typical nuclear power plant.
도 2는 본 발명에서의 튜브시트영역 원격 검사시스템 개략도.Figure 2 is a schematic diagram of the tube sheet area remote inspection system in the present invention.
도 3은 본 발명에서의 튜브 인사이드영역 원격 검사시스템 개략도.Figure 3 is a schematic diagram of the tube inside area remote inspection system in the present invention.
도 4는 본 발명에서의 격판 원격 검사시스템 개략도.Figure 4 is a schematic diagram of the diaphragm remote inspection system in the present invention.
도 5는 본 발명 영상카메라 고정부 확대 단면도.5 is an enlarged cross-sectional view of the image camera fixing unit of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 증기발생기 2 : 튜브시트1: steam generator 2: tube sheet
4 : 격판 10 : 원격구동로봇4: plate 10: remote control robot
11,12 : 구동로드 13,14 : 회동링크11,12:
20 : 영상카메라 21 : 완충재20: video camera 21: buffer
22 : 코팅층 23 : 체결볼트22: coating layer 23: fastening bolt
24 : 고정브라켓 25 : 조명등24: fixing bracket 25: lighting
30 : 카메라 컨트롤유닛 40 : 제어부30: camera control unit 40: control unit
41 : 모니터 42 : 동작제어부41: monitor 42: motion control unit
43 : 위치제어부 44 : 데이타 저장부43: position control unit 44: data storage unit
50 : 격벽50: bulkhead
A : 콘트롤 룸 B : 방사능 관리구역A: Control Room B: Radiation Control Area
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