KR20130008839A

KR20130008839A - 배관검사장치 및 이를 이용한 배관검사방법

Info

Publication number: KR20130008839A
Application number: KR1020110069469A
Authority: KR
Inventors: 장현영; 김동욱; 박흥배; 이상헌
Original assignee: 한국전력기술 주식회사
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2013-01-23
Also published as: CN103650059A; CN103650059B; KR101231910B1; US20140338472A1; WO2013009118A2; WO2013009118A3; US9404773B2

Abstract

본 발명은 배관검사장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배관검사장치는, 배관을 검사하기 위하여, 상기 배관의 외주면을 따라서 이동되는 배관검사장치로서, 배관을 감싸도록 일부가 개구된 원호형상으로 형성되는 메인프레임; 상기 메인프레임에 이동가능하게 설치되며, 상기 배관의 외주면에 접촉된 상태에서 상기 배관의 길이방향을 따라서 이동가능하게 마련되는 메인이동부; 상기 배관을 감싸도록 일부가 개구된 원호형상으로 형성되고 상기 메인프레임과 마주보도록 이격되어 배치되는 보조프레임; 상기 보조프레임을 상기 배관의 원주방향으로 회전가능하게 상기 메인이동부에 연결시키는 보조프레임 조정부; 및 상기 보조프레임에 고정되며, 상기 배관의 상태를 검사하기 위한 센서가 설치되는 센서조정부;를 포함한다.

Description

배관검사장치 및 이를 이용한 배관검사방법{Inspecting apparatus for pipelines and inspecting method using the same}

본 발명은 배관검사장치에 관한 것이다.

원자력 발전소와 같은 산업설비에는 상기 산업설비의 동작과정에서 유동되는 다양한 유체들의 유로를 형성하기 위한 배관들이 설치된다. 이러한 배관들은 곡면 및 곡관부의 형상을 갖는 다양한 형태 및 다양한 크기로 형성되며, 상기 배관들에 대해서는 유체의 원활한 흐름 및 유체의 누설을 방지하기 위한 검사가 요구된다.

한편, 상기 배관에 대한 검사가 상기 산업설비의 가동 과정에서 수행되는 경우에는 안전상의 문제로 인하여 일례로 검사로봇과 같은 자동화된 검사장치를 이용하여 검사를 수행한다.

일반적으로, 상기 검사장치는, 자동검사에 사용되는 탐침기가 몸체에 1 축의 로봇팔과 전자석바퀴가 결합된 형태로 구성되며, 배관의 원주방향으로 미리 장착된 가이드랙을 따라 이동하며, 상기 배관에 대한 검사를 수행한다. 이때, 상기 가이드랙은 상기 검사장치에 의한 검사가 수행되기 전에 상기 배관의 외주면에 대하여 설치된다.

그리고, 상기 검사장치는 상기 탐침기가 미리 입력된 주사(Scan) 및 좌표지수(Index) 방향으로 움직이도록 제어되며, 이때, 상기 주사방향은 배관의 축(Axial) 방향, 상기 좌표지수방향은 배관의 원주(Circumferetial) 방향이다.

한편, 상기 가이드랙을 작업자가 검사 전에 미리 상기 배관의 외주면에 설치해야함으로써, 상기 산업설비의 가동 중에는 상기 가이드랙의 설치가 제한될 수 있으며, 설치후에 상기 가이드랙을 상기 배관으로부터 제거해야 하는 문제점이 있다.

또한, 원자력발전설비의 배관과 같이 실질적으로 작업자가 접근이 어려운 산업설비에 대해서는 상기 가이드랙을 설치하는 것이 불가능한 문제점이 있다.

그리고, 상기 배관을 지지하기 위한 지지구조물이 상기 검사장치의 이동을 간섭하는 경우에는, 상기 검사장치의 분리 및 재설치를 반복적으로 수행하여야 함으로써 검사가 원활하게 수행되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 설치가 용이하고 배관의 검사효율이 증대되는 배관검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 배관검사장치는, 배관을 검사하기 위하여, 상기 배관의 외주면을 따라서 이동되는 배관검사장치로서, 배관을 감싸도록 일부가 개구된 원호형상으로 형성되는 메인프레임; 상기 메인프레임에 이동가능하게 설치되며, 상기 배관의 외주면에 접촉된 상태에서 상기 배관의 길이방향을 따라서 이동가능하게 마련되는 메인이동부; 상기 배관을 감싸도록 일부가 개구된 원호형상으로 형성되고 상기 메인프레임과 마주보도록 이격되어 배치되는 보조프레임; 상기 보조프레임을 상기 배관의 원주방향으로 회전가능하게 상기 메인이동부에 연결시키는 보조프레임 조정부; 및 상기 보조프레임에 고정되며, 상기 배관의 상태를 검사하기 위한 센서가 설치되는 센서조정부;를 포함한다.

또한, 상기 메인이동부는, 상기 메인프레임의 중앙측에 설치되는 중앙측 메인이동유닛; 및 상기 중앙측 메인이동유닛을 중심으로 이격되어 위치되며, 상기 메인프레임을 따라서 상기 배관의 원주방향으로 이동가능하게 상기 메인프레임에 설치되는 한 쌍의 단부측 메인이동유닛들;을 포함하고, 상기 중앙측 메인이동유닛 및 상기 단부측 메인유닛들은, 상기 배관의 중심을 기준으로 일정한 각도만큼 이격되는 상기 배관의 외주면의 세 지점에 접촉될 수 있다.

또한, 상기 중앙측 메인이동유닛 및 상기 단부측 메인이동유닛들은, 상기 메인프레임을 따라서 상기 배관의 원주방향으로 따라서 슬라이딩 가능하게 연결되는 이동브래킷; 상기 이동브래킷을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 메인이동유닛측 구동부; 상기 이동브래킷으로부터 상기 배관을 향하여 연장되는 이동유닛측 연장부; 및 상기 배관의 길이방향에 대하여 교차되는 이동회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 이동유닛측 연장부에 연결되며, 상기 배관의 외주면에 선택적으로 접촉되는 이동휠;을 각각 포함할 수 있다.

또한, 상기 중앙측 메인이동유닛 및 상기 단부측 메인이동유닛들은, 상기 이동휠에 인접된 위치에 마련되며, 상기 이동휠과 동일한 방향으로 회전가능하게 설치되는 보조휠을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 이동유닛측 연장부는, 상기 이동휠과 상기 이동브래킷 사이의 거리가 조절가능하도록, 길이가 가변 가능하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 보조프레임 조정부는, 상기 메인프레임의 중앙측에 위치되는 중앙측 조정유닛; 및 상기 중앙측 메인이동유닛을 중심으로 이격되는 한 쌍의 단부측 조정유닛들;을 포함하고, 상기 중앙측 조정유닛 및 단부측 조정유닛들의 일측은 상기 메인이동부에 연결되며 타측은 상기 보조프레임에 연결되어, 상기 보조프레임을 상기 메인프레임에 대하여 상기 배관의 원주방향으로 회전가능하게 상기 메인이동부에 대하여 연결시킬 수 있다.

또한, 상기 보조프레임 조정부의 조정유닛들은, 일단이 상기 메인이동부에 연결되며, 상기 배관의 길이방향으로 연장형성되는 제1조정프레임; 상기 제1조정프레임이 연장형성되는 방향과 교차되는 방향으로 연장형성되며, 일단은 상기 제1조정프레임의 연장방향으로 이동가능하게 상기 제1조정프레임에 연결되는 제2조정프레임; 및 일측이 상기 제2조정프레임의 연장방향으로 이동가능하게 상기 제2조정프레임에 연결되며, 상기 보조프레임을 상기 배관의 원주방향으로 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 조정유닛측 제1구동부;를 각각 포함할 수 있다.

또한, 상기 보조프레임 조정부의 조정유닛들은, 상기 제2조정프레임을 상기 제1조정프레임에 대하여 이동되도록 하는 구동력을 제공하는 조정유닛측 제2구동부;를 각각 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서조정부는, 일측이 상기 메인프레임의 중앙에 고정되며, 상기 배관의 외주면에 대하여 수직한 방향으로 연장형성되는 가이드레일; 및 상기 가이드레일의 연장방향으로 이동가능하게 설치되며, 상기 센서가 설치되는 센서조정부측 이동유닛;을 포함할 수 있다.

또한, 일측은 상기 메인프레임의 양 단부에 고정되며, 타측이 선택적으로 상기 배관의 외주면에 접촉되어, 상기 메인프레임을 상기 배관에 대하여 고정되도록 하기 위한 한 쌍의 배관지지부들;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 배관지지부들은, 상기 메인프레임의 양단부에 고정되는 고정유닛; 일측이 상기 고정유닛에 연결된 상태에서 상기 배관을 향하여 연장형성되며, 연장된 길이가 가변가능하게 형성되는 배관지지부측 연장유닛; 및 상기 배관지지부측 연장유닛의 타측에 설치되며, 상기 배관의 외주면에 선택적으로 접촉되는 배관지지부측 접촉유닛;을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 배관검사방법은 복수 개의 메인이동부의 이동휠이 배관의 외주면에 접촉되도록, 배관검사장치를 상기 배관에 설치하는 설치단계; 상기 배관검사장치를 상기 배관의 길이방향으로 이동시키는 이동단계; 상기 배관검사장치의 메인이동부가 정지된 상태에서, 상기 배관검사장치의 보조프레임을 상기 배관의 원주방향으로 회전시켜, 상기 배관의 상태를 검사하는 검사단계;를 포함한다.

또한, 상기 이동단계가 수행되는 과정에서 장애물에 의하여 상기 배관검사장치의 이동이 간섭되는 경우에, 상기 배관검사장치의 메인프레임 및 메인이동부를 회전시켜 상기 장애물에 의한 간섭을 회피하는 회피단계;를 더 포함하고, 상기 회피단계는, 메인프레임의 양단부에 설치된 한 쌍의 배관지지부들이 상기 메인프레임을 상기 배관에 대하여 고정시키는 배관지지부 고정단계; 상기 메인프레임이 상기 배관에 대하여 고정된 상태에서, 상기 배관에 접촉된 상기 메인이동부의 이동휠을 상기 배관의 외주면으로부터 들어올려, 상기 이동휠과 상기 배관의 접촉을 해제시키는 이동휠 리프팅단계; 상기 이동휠을 들어올린 다음, 상기 메인이동부를 상기 메인프레임에 대하여상기 배관의 원주방향으로 이동시키는 메인이동부 이동단계; 상기 메인이동부가 상기 배관의 원주방향으로 이동된 다음, 상기 메인이동부의 이동휠을 상기 배관의 외주면에 접촉시키는 이동휠 랜딩단계; 상기 메인프레임을 상기 배관에 대하여 고정시키는 상기 배관지지부들의 고정을 해제시키는 배관지지부 해제단계;를 포함할 수 있다.

제안되는 실시예에 의하면 배관에 대한 설치가 용이하게 수행되며, 상기 배관의 직경이 길이방향에 대하여 가변되거나 상기 길이방향에 대하여 일정각도 휘어진 곡관의 형상으로 형성되는 경우에도 상기 배관에 대한 검사가 신뢰성있게 수행될 수 있는 장점이 있다.

또한, 배관검사장치의 메인프레임의 일부가 개구된 상태로 형성됨으로써, 상기 배관의 길이방향에 대한 이동과정에서 일례로 상기 배관의 지지대와 같은 장애물을 회피할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배관검사장치를 보여주는 사시도.
도 2는 도 1의 배관검사장치의 메인프레임 및 메인이동부의 구성을 보여주는 도면.
도 3은 도 1의 배관검사장치의 보조프레임, 보조프레임 조정부 및 센서 조정부의 구성을 보여주는 도면.
도 4는 도 1의 메인프레임 및 배관지지부의 구성을 보여주는 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배관검사장치가 장애물을 회피하는 과정을 보여주는 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배관검사장치를 보여주는 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 배관검사장치의 메인프레임 및 메인이동부의 구성을 보여주는 도면이며, 도 3은 도 1의 배관검사장치의 보조프레임, 보조프레임 조정부 및 센서 조정부의 구성을 보여주는 도면이고, 도 4는 도 1의 메인프레임 및 배관지지부의 구성을 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배관검사장치(1)는 별도의 가이드레일이 마련되지 않은 상태에서 배관(P)에 설치가능하게 형성된다. 그리고, 작업자가 배관검사장치(1)가 설치된 장소에서 배관검사장치(1)를 조작하지 않고, 상기 장소로부터 이격된 장소에서, 배관검사장치(1)를 배관(P)의 길이방향 또는 원주방향으로 이동시키며 안전하게 검사를 수행할 수 있다.

상기 배관검사장치(1)는 메인프레임(10)과, 메인이동부(21,22,23)와, 보조프레임(30)과, 보조프레임 조정부(41,42,43)과, 센서조정부(60)와, 배관지지부(51,52)를 포함한다.

보다 상세히, 상기 메인프레임(10)은 배관(P)을 감싸도록 일부가 개구된 원호형상으로 형성되며, 일례로 200 °의 각도를 갖도록 형성될 수 있다. 그리고, 메인프레임(10)의 외면에는 메인이동부(21,22,23)가 메인프레임(10)의 형성방향, 즉 배관(P)의 원주방향을 따라서 이동될 수 있도록 가이드홈(11)이 형성된다.

상기 메인이동부(21,22,23)는, 메인프레임(10)에 이동가능하게 설치되며, 배관(P)의 외주면에 접촉된 상태에서 배관(P)의 길이방향을 따라서 이동가능하게 마련된다.

그리고, 메인이동부(21,22,23)는 서로 이격되며, 메인프레임(10)을 따라서 배관(P)의 원주방향으로 이동가능하게 설치되는 중앙측 메인이동유닛(21)과, 단부측 제1메인이동유닛(22)과, 단부측 제2메인이동유닛(23)을 포함한다.

보다 상세히, 중앙측 메인이동유닛(21)은 메인프레임(10)의 중앙 측에 설치되며, 단부측 제1메인이동유닛(22) 및 단부측 제2메인이동유닛(23)은 중앙측 메인이동유닛(21)을 중심으로 이격되게 설치된다.

이때, 중앙측 메인이동유닛(21) 및 단부측 메인이동유닛들(22,23)은, 배관(P)의 중심을 기준으로 일정각도 이격되는 배관(P)의 외주면의 세 지점에 접촉됨으로써, 메인프레임(P)을 배관(P)에 대하여 견고하게 지지할 수 있다.

그리고, 중앙측 메인이동유닛(21)은 이동브래킷(211)과, 메인이동유닛측 구동부(212)와, 이동유닛측 연장부(213)와, 이동휠(214)과, 이동휠 구동부(215)와, 보조휠(216)을 포함한다.

보다 상세히, 이동브래킷(211)은 메인프레임(10)을 따라서 배관(P)의 원주방향으로 슬라이딩 가능하게 연결된다. 이때, 이동브래킷(211)은 메인프레임(10)의 가이드홈(11)에 의하여 가이드되어 이동될 수 있다.

그리고, 메인이동유닛측 구동부(212)는 이동브래킷(211)을 메인프레임(10)에 대하여 회전시키기 위한 구동력을 제공하며, 일례로 메인프레임(10)에 고정된 상태에서 일부가 이동브래킷(211)에 치합되어, 이동브래킷(211)을 메인프레임(10)에 대하여 배관(P)의 원주방향으로 이동시킬 수 있다. 메인이동유닛측 구동부(212)는 전기에 의하여 회전력을 발생시키는 모터(Motor)일 수 있다.

이동유닛측 연장부(213)는 일단이 이동브래킷(211)에 고정된 상태에서 배관(P)을 향하여 연장형성되며, 타단에는 이동휠(214)이 설치된다. 이때, 이동유닛측 연장부는, 외부의 신호에 의하여 이동휠(214)과 이동브래킷(211) 사이의 거리가 조절될 수 있도록, 길이가 가변 가능하게 형성된다.

이동휠(214)은 배관(P)의 길이방향에 대하여 교차되는 이동회전축을 중심으로 회전 가능하게, 즉 이동유닛(21) 및 배관검사장치(1)를 배관(P)의 길이방향으로 이동시킬 수 있도록 이동유닛측 연장부(213)에 연결되며, 배관(P)의 외주면에 선택적으로 접촉된다.

그리고, 이동휠구동부(215)는 이동휠(214)에 대한 구동력을 제공하며, 일례로 전기에 의하여 회전력을 발생시키는 모터일 수 있다.

보조휠(216)은 이동휠(214)에 인접된 위치에 마련되며, 이동유닛측 연장부(213)의 타단에 이동휠(214)과 동일한 방향으로 회전가능하게 설치되어, 이동휠(214)에 의한 배관검사장치(1)의 이동이 안정적으로 수행될 수 있도록 한다.

한편, 단부측 제1메인이동유닛(22)도 이동브래킷(221)과, 메인이동유닛측 구동부(222)와, 이동유닛측 연장부(223)와, 이동휠(224)과, 이동휠 구동부(225)와, 보조휠(226)을 포함한다.

이때, 단부측 제1메인이동유닛(22)의 이동브래킷(221)은 메인프레임(10)의 형성방향과 동일한 방향으로 연장형성된 원호 형상으로 형성된다. 그리고, 이동유닛측 연장부(223)는 이동브래킷(221)의 단부측에 연결됨으로써, 이동유닛 연장부(223) 및 이동휠(224)은 메인프레임(10)의 단부에 대하여 바깥쪽으로 이격된 위치에 위치될 수 있다.

또한, 이동브래킷(221)에는 보조프레임 조정부(41,42,43)의 단부측 조정유닛(42)의 일부가 연결된 위치가 조정될 수 있도록 일례로 원호형상으로 형성되는 조정홈(227)이 형성될 수 있다.

단부측 제2메인이동유닛(23)의 구성은 단부측 제1메인이동유닛(22)의 구성과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 보조프레임(30)은 배관(P)을 감싸도록 일부가 개구된 원호형상으로 형성되며, 메인프레임(10)과 마주보도록 이격되어 배치된다. 본 실시예에 따른 보조프레임(30)은 메인프레임(10)에 대응되는 형상으로 형성된다.

상기 보조프레임 조정부(41,42,43)는, 보조프레임(30)이 배관(P)의 원주방향으로 회전가능하도록, 보조프레임(30)을 메인이동부(21,22,23)에 연결시킨다.

또한, 보조프레임 조정부(41,42,43)는 메인프레임(10)의 중앙측에 위치되는 중앙측 조정유닛(41)과, 중앙측 메인이동유닛(41)을 중심으로 이격되는 한 쌍의 단부측 조정유닛들(42,43), 즉 단부측 제1조정유닛(42) 및 단부측 제2조정유닛(43)을 포함한다.

중앙측 조정유닛(41) 및 단부측 조정유닛(42,43)들의 일측은 상기 메인이동부(21,22,23)의 중앙측 메인이동유닛(21) 및 단부측 메인이동유닛(22,23)들에 각각 연결된다. 그리고, 중앙측 조정유닛(41) 및 단부측 조정유닛(42,43)들의 타측은 보조프레임(30)에 연결되어, 보조프레임(30)이 메인프레임(10)에 대하여 배관(P)의 원주방향으로 회전가능한 상태로 연결될 수 있도록 한다.

한편, 중앙측 조정유닛(41)은 제1조정프레임(411), 제2조정프레임(412), 조정유닛측 제1구동부(413) 및 조정유닛측 제2구동부(미도시)를 포함한다.

보다 상세히, 제1조정프레임(411)은 배관(P)의 길이방향으로 연장형성되며, 제1조정프레임(411)의 일단은 중앙측 메인이동유닛(21)의 이동브래킷(211)에 연결된다. 이때, 제1조정프레임(411)은 일단에 마련되는 고정브래킷(414)에 의하여 이동브래킷(211)에 연결될 수 있다.

제2조정프레임(412)은 제1조정프레임(411)이 연장형성되는 방향과 교차되는 방향, 일례로 직교되는 방향으로 연장형성되며, 제2조정프레임(412)의 일단은 제1조정프레임(411)의 연장방향으로 이동가능하게 제1조정프레임(411)에 연결된다.

조정유닛측 제1구동부(413)은 제1조정프레임(411) 및 제2조정프레임(412)에 대하여 보조프레임(30)을 배관(P)의 원주방향으로 회전시키기 위한 구동력을 제공한다.

이때, 조정유닛측 제1구동부(413)의 일측은, 제2조정프레임(412)의 연장방향으로 이동가능하게 제2조정프레임(411)에 연결된다. 그리고, 보조프레임(30)은 조정유닛측 제1구동부(414)의 타측에 치합되어, 보조프레임(30)이 배관(P)의 원주방향으로 형성되는 이동경로로부터 탈거되는 것, 즉 보조프레임(30)이 배관검사장치(1)로부터 탈거되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 배관검사장치(1)에는 보조프레임(30)이 탈거되는 것을 방지하기 위한 탈거방지수단이 더 마련될 수 있다.

그리고, 상기 조정유닛측 제2구동부는 제2조정프레임(412)을 제1조정프레임(411)에 대하여 이동되도록 하는 구동력을 제공한다. 즉 제1조정프레임(411)에 대한 제2조정프레임(412)의 이동은 상기 조정유닛측 제2구동부에 의하여 수행될 수 있다.

또한, 제2조정프레임(412)에 대한 조정유닛측 제1구동부(413)의 이동은 조정유닛측 제1구동부(413) 자신에 의하여 수행될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 조정유닛측 제1구동부(413)는 보조프레임(30)을 원주방향으로 회전시키기 위한 구동력 및 조정유닛측 제1구동부(413)가 제2조정프레임(412)에 대하여 이동될 수 있는 구동력을 제공한다.

한편, 단부측 제1조정유닛(42) 및 단부측 제2조정유닛(41)도 제1조정프레임(421,431), 제2조정프레임(422,432), 조정유닛측 제1구동부(423,433), 조정유닛측 제2구동부(435) 및 고정브래킷(434)을 포함한다. 단부측 제1조정유닛(42) 및 단부측 제2조정유닛(41)의 상세한 구성은 중앙측 조정유닛(41)의 구성과 동일한바 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

즉, 보조프레임(30)은 중앙측 조정유닛(41)과, 단부측 제1조정유닛(42)과, 단부측 제2조정유닛(41)에 의하여 메인이동부(21,22,23)에 연결되며, 중앙측 조정유닛(41)과, 단부측 제1조정유닛(42)과, 단부측 제2조정유닛(41)은 보조프레임(30)과 메인이동부(21,22,23)의 상대적인 거리 및 상대적인 변위를 조정함으로써, 메인프레임(10)에 대한 보조프레임(30)의 미세각도를 조정할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 배관검사장치(1)에 의하면, 배관(P)의 형상이 길이방향에 대하여 일정각도 휘어진 곡관(曲管)의 형상으로 형성되는 경우에도, 보조프레임(30)의 미세각도를 조정함으로써, 검사를 신뢰성있게 수행할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 센서조정부(60)는 보조프레임(30)에 고정되며, 센서조정부(60)에는 배관(30)의 상태를 검사하기 위한 센서(미도시)가 설치된다. 센서조정부(60)는 보조프레임(30)과 함께 원주방향으로 회전가능하게 마련되며, 센서조정부(60)가 배관(P)에 대하여 회전되면서 상기 센서가 배관(P)의 외주면의 상태를 검사할 수 있다.

그리고, 센서조정부(60)는, 일측이 메인프레임(10)의 중앙에 고정되며 배관(P)의 외주면에 대하여 수직한 방향으로 연장형성되는 가이드레일(61)과, 가이드레일(61)의 연장방향으로 이동가능하게 설치되며 상기 센서가 설치되는 센서조정부측 이동유닛(63)과, 센서조정부측 이동유닛(63)의 일측이 치합되는 가이드레일(62)을 포함한다. 이때, 센서조정부측 이동유닛(63)은 구동력을 발생시키는 구동모터를 포함할 수 있다.

상기 배관지지부(51,52)는 한 쌍으로 마련되며, 제1배관지지부(51) 및 제2배관지지부(52)의 일측은 각각 메인프레임(10)의 양단부에 고정되며, 타측이 선택적으로 배관(P)의 외주면에 접촉되어, 메인프레임(10)을 배관(P)에 대하여 고정시킬 수 있다.

그리고, 제1배관지지부(51)는 메인프레임(10)의 단부에 고정되는 고정유닛(511)과, 일측이 고정유닛(511)에 연결된 상태에서 배관(P)을 향하여 연장형성되며, 연장된 길이가 가변가능하게 형성되는 배관지지부측 연장유닛(512)과, 배관지지부측 연장유닛(512)의 타측에 설치되며, 상기 배관(P)의 외주면에 선택적으로 접촉되는 배관지지부측 접촉유닛(513)을 포함한다. 이때, 배관지지부측 접촉유닛(513)은 배관(P)의 외주면에 효과적으로 접촉될 수 있도록 라운드지는 형상으로 형성될 수 있다.

이하에서는 본 실시예에 따른 배관검사장치(1)를 이용한 배관(P)의 검사방법을 상세하게 설명한다.

먼저, 복수 개의 메인이동부(21,22,23)의 이동휠(214)들이 배관(P)의 외주면에 접촉되도록, 배관검사장치(1)를 배관(P)에 설치한다. 3개의 메인이동유닛(21,22,23)들의 이동휠(214)들이 세 지점에서 배관(P)의 외주면에 접촉되어 가압하면, 배관검사장치(1)는 안정적으로 배관(P)에 설치될 수 있다.

그리고, 배관검사장치(1)가 배관(P)에 설치된 상태에서, 배관검사장치(1)를 배관(P)의 길이방향으로 이동시킨다. 이때, 배관(P)의 외주면에 접촉된 이동휠(214)들이 회전되면, 배관검사장치(1)가 배관(P)의 길이방향으로 이동될 수 있다.

그리고, 배관(P)의 검사위치에 배관검사장치(1)가 도달한 경우, 배관검사장치(1)의 메인이동부(21,22,23)가 정지된 상태에서, 배관검사장치(1)의 보조프레임(30)을 배관(P)의 원주방향으로 회전시켜, 배관(P)의 상태에 대한 검사를 수행하게 된다.

이때, 보조프레임(30)은 중앙측 조정유닛(41), 단부측 제1조정유닛(42) 및 단부측 제2조정유닛(43)에 의하여 회전될 수 있으며, 회전되는 각도에 따라서 단부측 제1조정유닛(42) 및 단부측 제2조정유닛(43) 중 하나로부터 배관(P)의 원주방향으로 탈거될 수 있다.

그리고, 배관검사장치(1)를 배관(P)에 대하여 안정적으로 고정시켜 검사의 신뢰성을 향상시키기 위하여 배관지지부(51,52)의 배관지지부측 접촉유닛(513)을 배관(P)의 외주면에 접촉시켜, 배관검사징치(1)가 배관(P)에 대하여 고정되도록 할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 배관검사장치(1)가 배관(P)의 길이방향으로 이동되는 과정에서, 배관(P)을 지지하기 위한 지지부재와 같은 장애물에 의하여 배관검사장치(1)의 이동이 제한되는 경우, 이를 회피하기 위한 회피동작을 수행한다.

이하에서는 배관검사장치(1)가 상기 장애물을 회피하는 과정을 상세하게 설명한다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배관검사장치가 장애물을 회피하는 과정을 보여주는 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 먼저 메인프레임(10)의 양단부에 설치된 한 쌍의 배관지지부(51,52)들이 메인프레임(10)을 배관(P)에 대하여 고정시키는 배관지지부 고정단계를 수행한다.

메인프레임(10)이 배관(P)에 대하여 고정된 상태에서, 배관(P)에 접촉된 메인이동부(21,22,23)의 이동휠(214)을 배관(P)의 외주면으로부터 들어올려, 상기 이동휠(214)과 배관(P)의 접촉을 해제시키는 이동휠 리프팅단계를 수행한다.

이동휠(214)을 들어올린 다음, 메인이동부(21,22,23)를 메인프레임(10)에 대하여 배관(P)의 원주방향으로 이동시키는 메인이동부 이동단계를 수행한다.

이때, 도 5 및 도 6에는 단부측 제1메인이동유닛(22) 및 단부측 제2메인이동유닛(23) 만이 중앙측 메인이동유닛(21)을 향하여 이동되는 구성이 개시된다.

따라서, 이동 후 단부측 제1메인이동유닛(22) 및 단부측 제2이동메인이동유닛(23)이 이루는 각도(θ₂)가 이동 전의 각도(θ₁)보다 커지게 됨으로써, 단부측 제1메인이동유닛(22) 및 단부측 제2이동메인이동유닛(23) 사이의 거리가 멀어져, 상기 장애물을 회피할 수 있는 공간이 확보될 수 있다.

그리고, 메인이동부(21,22,23)이 배관(P)의 원주방향으로 이동된 다음, 메인이동부(21,22,23)의 이동휠(214)을 배관(P)의 외주면에 접촉시키는 이동휠 랜딩단계를 수행한다.

그 다음, 메인프레임(10)을 배관(P)에 대하여 고정시키는 배관지지부(51,52)의 고정을 해제시키는 배관지지부 해제단계를 수행함으로써, 배관검사장치(1)는 상기 장애물을 회피할 수 있는 공간을 확보한 상태에서, 배관(P)의 길이방향으로 이동을 수행할 수 있다.

제안되는 실시예에 의하면 배관에 대한 설치가 용이하게 수행되며, 상기 배관의 직경이 길이방향에 대하여 가변되거나 상기 길이방향에 대하여 일정각도 휘어진 곡관(曲管)의 형상으로 형성되는 경우에도 상기 배관에 대한 검사가 신뢰성있게 수행될 수 있는 장점이 있다. 또한, 배관검사장치의 메인프레임의 일부가 개구된 상태로 형성됨으로써, 상기 배관의 길이방향에 대한 이동과정에서 일례로 상기 배관의 지지대와 같은 장애물을 회피할 수 있는 이점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 발명에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

1 : 배관검사장치 10 : 메인프레임
21 : 중앙측 메인이동유닛 22 : 단부측 제1메인이동유닛
23 : 단부측 제2메인이동유닛 30 : 보조프레임
41 : 중앙측 조정유닛 42 : 단부측 제1조정유닛
43 : 단부측 제2조정유닛 51,52 : 배관지지부
60 : 센서조정부

Claims

배관을 검사하기 위하여, 상기 배관의 외주면을 따라서 이동되는 배관검사장치로서,
배관을 감싸도록 일부가 개구된 원호형상으로 형성되는 메인프레임;
상기 메인프레임에 이동가능하게 설치되며, 상기 배관의 외주면에 접촉된 상태에서 상기 배관의 길이방향을 따라서 이동가능하게 마련되는 메인이동부;
상기 배관을 감싸도록 일부가 개구된 원호형상으로 형성되고 상기 메인프레임과 마주보도록 이격되어 배치되는 보조프레임;
상기 보조프레임을 상기 배관의 원주방향으로 회전가능하게 상기 메인이동부에 연결시키는 보조프레임 조정부; 및
상기 보조프레임에 고정되며, 상기 배관의 상태를 검사하기 위한 센서가 설치되는 센서조정부;를 포함하는 배관검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 메인이동부는,
상기 메인프레임의 중앙측에 설치되는 중앙측 메인이동유닛; 및
상기 중앙측 메인이동유닛을 중심으로 이격되어 위치되며, 상기 메인프레임을 따라서 상기 배관의 원주방향으로 이동가능하게 상기 메인프레임에 설치되는 한 쌍의 단부측 메인이동유닛들;을 포함하고,
상기 중앙측 메인이동유닛 및 상기 단부측 메인유닛들은, 상기 배관의 중심을 기준으로 일정한 각도만큼 이격되는 상기 배관의 외주면의 세 지점에 접촉되는 것을 특징으로 하는 배관검사장치.
제 2 항에 있어서,
상기 중앙측 메인이동유닛 및 상기 단부측 메인이동유닛들은,
상기 메인프레임을 따라서 상기 배관의 원주방향으로 따라서 슬라이딩 가능하게 연결되는 이동브래킷;
상기 이동브래킷을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 메인이동유닛측 구동부;
상기 이동브래킷으로부터 상기 배관을 향하여 연장되는 이동유닛측 연장부; 및
상기 배관의 길이방향에 대하여 교차되는 이동회전축을 중심으로 회전 가능하게 상기 이동유닛측 연장부에 연결되며, 상기 배관의 외주면에 선택적으로 접촉되는 이동휠;을 각각 포함하는 배관검사장치.
제 3 항에 있어서,
상기 중앙측 메인이동유닛 및 상기 단부측 메인이동유닛들은, 상기 이동휠에 인접된 위치에 마련되며, 상기 이동휠과 동일한 방향으로 회전가능하게 설치되는 보조휠을 더 포함하는 배관검사장치.
제 3 항에 있어서,
상기 이동유닛측 연장부는, 상기 이동휠과 상기 이동브래킷 사이의 거리가 조절가능하도록, 길이가 가변 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 배관검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보조프레임 조정부는,
상기 메인프레임의 중앙측에 위치되는 중앙측 조정유닛; 및
상기 중앙측 메인이동유닛을 중심으로 이격되는 한 쌍의 단부측 조정유닛들;을 포함하고,
상기 중앙측 조정유닛 및 단부측 조정유닛들의 일측은 상기 메인이동부에 연결되며 타측은 상기 보조프레임에 연결되어, 상기 보조프레임을 상기 메인프레임에 대하여 상기 배관의 원주방향으로 회전가능하게 상기 메인이동부에 대하여 연결시키는 배관검사장치.
제 6항에 있어서,
상기 보조프레임 조정부의 조정유닛들은,
일단이 상기 메인이동부에 연결되며, 상기 배관의 길이방향으로 연장형성되는 제1조정프레임;
상기 제1조정프레임이 연장형성되는 방향과 교차되는 방향으로 연장형성되며, 일단은 상기 제1조정프레임의 연장방향으로 이동가능하게 상기 제1조정프레임에 연결되는 제2조정프레임; 및
일측이 상기 제2조정프레임의 연장방향으로 이동가능하게 상기 제2조정프레임에 연결되며, 상기 보조프레임을 상기 배관의 원주방향으로 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 조정유닛측 제1구동부;를 각각 포함하는 배관검사장치.
제 7 항에 있어서,
상기 보조프레임 조정부의 조정유닛들은,
상기 제2조정프레임을 상기 제1조정프레임에 대하여 이동되도록 하는 구동력을 제공하는 조정유닛측 제2구동부;를 각각 더 포함하는 배관검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 센서조정부는,
일측이 상기 메인프레임의 중앙에 고정되며, 상기 배관의 외주면에 대하여 수직한 방향으로 연장형성되는 가이드레일; 및
상기 가이드레일의 연장방향으로 이동가능하게 설치되며, 상기 센서가 설치되는 센서조정부측 이동유닛;을 포함하는 배관검사장치.
제 1 항에 있어서,
일측은 상기 메인프레임의 양 단부에 고정되며, 타측이 선택적으로 상기 배관의 외주면에 접촉되어, 상기 메인프레임을 상기 배관에 대하여 고정되도록 하기 위한 한 쌍의 배관지지부들;을 더 포함하는 배관검사장치.
제 10 항에 있어서,
상기 배관지지부들은,
상기 메인프레임의 양단부에 고정되는 고정유닛;
일측이 상기 고정유닛에 연결된 상태에서 상기 배관을 향하여 연장형성되며, 연장된 길이가 가변가능하게 형성되는 배관지지부측 연장유닛; 및
상기 배관지지부측 연장유닛의 타측에 설치되며, 상기 배관의 외주면에 선택적으로 접촉되는 배관지지부측 접촉유닛;을 포함하는 배관검사장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 배관검사장치를 이용한 배관검사방법에 있어서,
복수 개의 메인이동부의 이동휠이 배관의 외주면에 접촉되도록, 배관검사장치를 상기 배관에 설치하는 설치단계;
상기 배관검사장치를 상기 배관의 길이방향으로 이동시키는 이동단계;
상기 배관검사장치의 메인이동부가 정지된 상태에서, 상기 배관검사장치의 보조프레임을 상기 배관의 원주방향으로 회전시켜, 상기 배관의 상태를 검사하는 검사단계;를 포함하는 배관검사방법.
제 12 항에 있어서,
상기 이동단계가 수행되는 과정에서 장애물에 의하여 상기 배관검사장치의 이동이 간섭되는 경우에, 상기 배관검사장치의 메인프레임 및 메인이동부를 회전시켜 상기 장애물에 의한 간섭을 회피하는 회피단계;를 더 포함하고,
상기 회피단계는,
메인프레임의 양단부에 설치된 한 쌍의 배관지지부들이 상기 메인프레임을 상기 배관에 대하여 고정시키는 배관지지부 고정단계;
상기 메인프레임이 상기 배관에 대하여 고정된 상태에서, 상기 배관에 접촉된 상기 메인이동부의 이동휠을 상기 배관의 외주면으로부터 들어올려, 상기 이동휠과 상기 배관의 접촉을 해제시키는 이동휠 리프팅단계;
상기 이동휠을 들어올린 다음, 상기 메인이동부를 상기 메인프레임에 대하여상기 배관의 원주방향으로 이동시키는 메인이동부 이동단계;
상기 메인이동부가 상기 배관의 원주방향으로 이동된 다음, 상기 메인이동부의 이동휠을 상기 배관의 외주면에 접촉시키는 이동휠 랜딩단계;
상기 메인프레임을 상기 배관에 대하여 고정시키는 상기 배관지지부들의 고정을 해제시키는 배관지지부 해제단계;를 포함하는 배관검사방법.