KR20110035304A - Eddy current test probe for tube of heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열교환기 세관의 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 와전류검사와 육안검사를 동시에 수행할 수 있는 열교환기 세관의 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inspection device for heat exchanger customs, and more particularly, to an inspection device for heat exchanger customs that can simultaneously perform eddy current inspection and visual inspection.
일반적으로, 발전소의 증기발생기와 같은 다양한 형태의 열교환기는 다수의 세관에 의하여 열교환이 이루어진다. 상기 다수의 세관은 다양한 수화학적인 환경, 세관 내외부측의 냉각재와 급수 흐름에 의한 유동발생, 슬러지와 같은 2차 생성물 축적 등에 의해 다양한 종류의 경년열화 결함이 발생하게 된다.In general, various types of heat exchangers such as steam generators of power plants are heat exchanged by a plurality of customs. In the plurality of customs, various kinds of deterioration defects are generated by various hydrochemical environments, flows caused by coolant and feedwater flows in and out of customs, and secondary product accumulation such as sludge.
이와 같은 결함들을 효과적으로 검출하기 위하여 비파괴검사방법 중 하나인 와전류검사법(Eddy Current Test)을 수행한다. In order to detect such defects effectively, Eddy Current Test, one of the non-destructive testing methods, is performed.
와전류검사법을 수행하기 위하여 와전류탐촉자를 세관에 넣어 그 세관을 통해 이동하면서 세관 내경의 미세한 직경변화, 이물질, 제작시 보수된 부위에서 발생하는 복합결함신호, 곡관부 및 튜브시트와 튜브 용접부에서의 결함등을 전기적인 신호로 변환하여 나타낸다. In order to perform the eddy current test, the eddy current probe is placed in the tubules and moved through the tubules. And the like are converted into electrical signals.
이와 같은 와전류탐촉자의 전기적인 신호를 평가자가 해석하고 있으며, 따라서 그 평가자간 다양한 의견 차이가 발생할 수 있다.The evaluator interprets the electrical signal of the eddy current detector. Therefore, various opinion differences may occur between the evaluators.
세관 내면의 이상신호에 의해 평가자간 차이를 좁힐 수 없거나 확인이 필요한 경우에는 육안검사를 위해 와전류탐촉자를 세관으로부터 제거하고, 다시 파이버스코프(fiber scope) 등의 육안검사장치를 세관에 삽입하여 확인하게 된다. If the difference between evaluators cannot be narrowed due to abnormal signal inside the customs or if confirmation is necessary, remove the eddy current probe from the customs for visual inspection and insert a visual inspection device such as a fiber scope into customs to check. do.
그러나 파이버스코프는 상기 와전류탐촉자와는 다르게 그 직경이 세관의 내경과 일치하지 않기 때문에 세관에 삽입되었을 때, 흔들림이 발생하여 손상의 원인을 확인하기 어렵고, 정확한 위치의 판단이 쉽지 않은 문제점이 있었다.However, unlike the eddy current probe, the fiber scope has a problem in that its diameter does not coincide with the inner diameter of the capillary tube, so when it is inserted into the tubule, it is difficult to identify the cause of the damage due to shaking, and it is not easy to determine the exact position.
즉, 와전류탐촉자의 전기적인 신호가 손상이 있는 것으로 해석되는 위치와 현재의 파이버스코프의 위치를 정확하게 일치시킬 수 없어 육안검사의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.That is, there is a problem that the reliability of visual inspection is deteriorated since the electrical signal of the eddy current detector cannot be exactly matched with the position of the current fiber scope.
또한, 육안검사를 위해 와전류검사용 와전류탐촉자를 제거해야 하기 때문에 작업자가 방사능 구역에서 작업하는 시간이 길어져 방사능 피폭의 위험이 더 있으며, 작업시간이 많이 소요되고 비용이 증가하는 문제점이 있었다.In addition, because the eddy current probe for the eddy current inspection to remove for the visual inspection, the operator has a long time to work in the radioactive zone, there is a risk of radiation exposure, there is a problem that takes a long time and increases the cost.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 와전류검사와 함께 육안검사도 동시에 수행할 수 있는 열교환기 세관의 검사장치를 제공함에 있다.The problem to be solved by the present invention in view of the above problems is to provide an inspection device for heat exchanger customs that can be performed simultaneously with the eddy current inspection and visual inspection.
또한 육안검사시 세관과의 직경 불일치를 해소하여 정확한 육안 검사가 가능하며, 와전류 검사에 의해 손상된 부분을 정확하게 육안 검사할 수 있는 열교환기 세관의 검사장치를 제공함에 있다.In addition, it is possible to precisely inspect the naked eye by eliminating the diameter mismatch with the customs during visual inspection, and to provide an inspection device for the heat exchanger customs that can visually inspect the damaged part by the eddy current inspection.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 열교환기 세관의 검사장치는, 세관 내에 삽입되어 와전류시험부의 신호를 공급받아 상기 세관의 상태에 따른 전기신호를 상기 와전류시험부로 송신하는 와전류탐촉자와, 상기 와전류탐촉자의 선단부에 설치되어 상기 와전류탐촉 위치와 동일 범위의 세관 내부를 촬영하는 카메라와, 상기 카메라의 촬영 영역을 조명하는 엘이디와, 상기 카메라의 촬영 영상을 화면에 표시하는 육안검사부를 포함한다.The inspection apparatus of the heat exchanger customs tube of the present invention for solving the above problems, the eddy current probe is inserted into the customs tube receives the eddy current test unit signal and transmits an electrical signal according to the state of the custom tube to the eddy current test unit, the eddy current It is installed on the tip of the probe includes a camera for capturing the interior of the customs within the same range as the eddy current probe position, an LED for illuminating the photographing area of the camera, and a visual inspection unit for displaying the captured image of the camera on the screen.
본 발명 열교환기 세관의 검사장치는, 와전류탐촉자의 선단부에 카메라와 어두운 세관 내에서도 밝은 영상을 얻을 수 있도록 엘이디 조명을 구비하여, 와전류 검사에 의한 손상부를 정확하게 촬영하여 육안검사가 가능하여 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The heat exchanger customs inspection device of the present invention is equipped with an LED illumination at the tip of the eddy current probe to obtain a bright image even in the dark customs and the camera, it is possible to visually inspect the damage by the eddy current inspection to ensure the reliability of the inspection There is an effect that can be improved.
또한 종래 파이버스코프와 세관의 직경 차이에 의한 흔들림 발생을 방지하여 정확한 육안검사가 가능하며, 와전류검사와 육안검사를 동시에 수행할 수 있어 검사시간을 단축할 수 있으며, 종래와 같이 와전류탐침을 제거한 후 다시 육안검사장비를 세관에 삽입할 필요가 없어져 방사능 피폭으로 부터 보다 안전한 작업환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, accurate visual inspection is possible by preventing the occurrence of shaking due to the difference in diameter between the conventional fiber scope and the customs. The eddy current test and the visual test can be performed at the same time, and the inspection time can be shortened. Again, there is no need to insert visual inspection equipment into the customs, thereby providing a safer working environment from radiation exposure.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환기 세관의 검사장치의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the inspection device of the heat exchanger tube according to a preferred embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 세관의 검사장치의 구성도이다.1 is a configuration of the inspection device of the heat exchanger customs according to the first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 세관의 검사장치는, 와전류검사신호를 출력하고, 수신되는 전기신호를 수신하여 표시하는 와전류검사부(10)와, 모니터를 포함하여 수신되는 영상신호를 처리 및 표시하는 육안검사부(20)와, 상기 와전류검사부(10)의 와전류검사신호를 수신하여 세관의 직경, 이물의 축적 등의 변화에 따라 변화되는 상기 전기신호를 출력함과 아울러 조명이 되는 환경에서 상기 세관의 내부를 촬영하여 상기 육안검사부(20)로 송신하는 촬영 및 와전류 검출부(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an inspection apparatus for a heat exchanger tube according to a first embodiment of the present invention includes an eddy
상기 촬영 및 와전류 검출부(30)는 본체(31)의 선단부에 구비되는 카메라(32)와, 상기 카메라(32)의 촬영영역을 조명하는 다수의 엘이디(33)와, 상기 카메라(32)의 후단에 위치하여 상기 와전류검사신호를 상기 세관의 상태에 따라 변경하여 전기신호로서 출력하는 차동 코일(differential coils, 34)과, 상기 본체(31)의 후단에서 상기 와전류검사부(10) 및 육안검사부(20)에 연결되는 신호라인을 내장하며 상기 본체(31)를 세관의 내측으로 이동시킬 수 있도록 절곡가능한 연결부(35)를 포함한다.The photographing and eddy
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 세관의 검사장치의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the inspection device of the heat exchanger tube according to the first embodiment of the present invention configured as described above in more detail.
먼저 작업자는 상기 촬영 및 와전류 검출부(30)의 본체(31)를 열교환기의 세관에 삽입한다. 상기 촬영 및 와전류 검출부(30)의 본체(31)의 선단부에는 카메라(32)가 엘이디(33)의 조명에 의해 우수한 영상을 촬영할 수 있으며, 그 본체(31)는 작업자가 연결부(35)를 그 세관으로 밀어 넣어 이동시킨다.First, the operator inserts the
상기 엘이디(33)는 카메라(32)의 렌즈 주변에서 원형으로 배치되는 것이 바람직하다. 이는 세관이 원통형 관으로 일부에서만 엘이디(33)가 조명되는 경우 명암이 발생하여 미세한 손상을 촬영하기 어렵게 되기 때문이다.The
이와 같이 본체(31)가 세관의 내부를 이동하면서 차동 코일(34)에는 상기 와전류검사부(10)의 와전류검사신호가 인가되어 그 차동 코일(34)에 흐르며, 그 차동 코일(34)은 세관의 미세한 내경의 직경 차이에 의해서도 그 와전류검사신호와는 다른 형태의 전기적인 신호를 상기 와전류검사부(10)로 보내게 된다.As the
상기 차동 코일(34)은 세관 내외부의 마모결함, 직경의 미세 변화, 이물질, 슬러지, 제작결함, 관통결함 등 세관의 불연속성을 검사할 수 있다. The
상기와 같은 세관의 불연속성에 따른 전기신호의 변화는 와전류검사부(10)에서 표시되며, 작업자는 그 와전류검사부(10)에 수신되는 전기신호의 특성에 따라 해당 위치의 손상 종류 및 정도를 판단하게 된다.The change in the electrical signal according to the discontinuity of the customs is displayed in the eddy
이때 손상의 종류 및 정도에 대한 판단이 용이하지 않거나, 작업자간에 서로 다른 판단을 하는 경우 상기 본체(31)의 선단부에 마련된 카메라(32)의 촬영영상을 직접 육안으로 확인하여 그 와전류검사결과를 확인할 수 있게 된다.In this case, it is not easy to judge the type and extent of the damage, or if the operator makes different judgments, check the captured image of the
상기 카메라(32)의 위치와 상기 차동 코일(34)의 위치는 미차가 있는 것이나 세관의 길이 및 손상의 면적 등을 고려할 때에는 실질적으로 동일한 위치로 있는 것이며, 이에 따라 차동 코일(34)에 의해 손상 영역으로 검출된 세관의 내측의 손상여부 및 정보를 다시 육안으로 확인할 때, 그 차동 코일(24)의 검출영역과 카메 라(32)의 촬영영역을 일치시켜 시험의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.The position of the
또한 세관의 미세한 찌그러짐 등의 손상이 발생하여 상기 본체(31)가 삽입되지 않는 부분도 촬영하여 그 부분에서의 세관의 손상 종류 및 정도를 쉽게 확인할 수 있게 된다.In addition, a fine crush or damage of the customs can be generated to shoot the portion where the
종래에는 와전류검사탐침이 삽입되지 않는 경우 그 와전류검사탐침을 세관으로부터 제거하고, 육안검사를 위한 파이버스코프를 다시 세관에 삽입해야 했으나, 본 발명에서는 외전류검사와 육안검사를 동시에 수행할 수 있게 되어 검사시간을 단축하며, 작업자의 방사능 피폭을 줄일 수 있게 된다.Conventionally, when the eddy current test probe is not inserted, the eddy current test probe has to be removed from the customs and a fiber scope for visual inspection has to be inserted back into the customs. However, in the present invention, the external current test and the visual test can be simultaneously performed. The inspection time is shortened and the radiation exposure of the worker can be reduced.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기 세관의 검사장치의 구성도이다.Figure 2 is a block diagram of the inspection device of the heat exchanger customs according to the second embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기의 세관 검사장치는, 다른 구성은 상기 도 1을 참조하여 상세히 설명한 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기의 세관 검사장치와 동일한 구성이며, 그 차동 코일(34)을 회전형 탐촉자인 회전형 탐색부(36)로 대체된다.2, the customs inspection device of the heat exchanger according to the second embodiment of the present invention, the other configuration is the same as the customs inspection device of the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention described in detail with reference to FIG. Configuration, and the
상기 회전형 탐색부(36)는 쉴드코일, 팬케이크코일 등을 포함하여 증기발생기의 튜브 시트와 세관 용접부 사이에서 슬러지 침적에 의해 발생되는 응력부식균열 등의 특정한 부위 및 정밀 확인 검사등을 수행할 수 있는 것이다.The
이와 같은 검사를 통해 세관의 손상을 조기에 검출할 수 있어 세관의 누설을 방지하고, 건전성을 확보할 수 있다.Through such inspection, damage to customs can be detected at an early stage, thereby preventing the leakage of customs and ensuring soundness.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환기 세관의 검사장치의 구성도이다.3 is a configuration of the inspection device of the heat exchanger customs according to the third embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환기 세관의 검사장치는, 다른 구성은 상기 도 1과 도 2를 각각 참조하여 상세히 설명한 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 열교환기 세관의 검사장치와 동일한 구성이며, 그 차동 코일(34) 또는 회전형 탐색부(36) 대신 배열된 팬케이크 코일(array pancake coil,37)을 사용한다.Referring to Figure 3, the inspection device of the heat exchanger customs tube according to the third embodiment of the present invention, the other configuration in the first embodiment and the second embodiment of the present invention described in detail with reference to Figs. The same configuration as that of the inspection device of the heat exchanger tube according to the present invention uses an
상기 배열된 팬케이크 코일(37)은 와전류 검사속도가 늦은 단점이 있지만, 상기 차동 코일(34)이나 회전형 탐색부(36)가 각각 가지는 장점을 모두 포함하고 있는 것이다.The arranged
이와 같이 본 발명은 와전류검사를 위한 와전류탐촉자의 선단부에 카메라(32)와, 그 카메라(32)가 촬상하는 세관의 내부를 조명하는 엘이디(33)를 더 포함시켜, 와전류검사와 육안검사를 동시에 수행할 수 있게 되며, 그 서로 다른 두 검사의 위치를 동기화하여 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, the present invention further includes a
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기 세관의 검사장치의 구성도이다.1 is a configuration of the inspection device of the heat exchanger customs according to the first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기 세관의 검사장치의 구성도이다.Figure 2 is a block diagram of the inspection device of the heat exchanger customs according to the second embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환기 세관의 검사장치의 구성도이다.3 is a configuration of the inspection device of the heat exchanger customs according to the third embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10:와전류검사부 20:육안검사부10: eddy current inspection unit 20: visual inspection
30:촬영 및 와전류 검출부 31:본체30: photographing and eddy current detector 31: the body
32:카메라 33:엘이디32: Camera 33: LED
34:차동 코일 35:연결부34: differential coil 35: connection
36:회전형 탐색부 37:배열된 팬케이크 코일 36: rotary search unit 37: arrayed pancake coil
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