KR20160031383A - 수평 이동식 x선 비파괴 검사장치 - Google Patents

수평 이동식 x선 비파괴 검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비교적 규모가 큰 탱크에 형성된 수평방향 용접라인의 결함을 이동하면서 검사하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치는 검사대상물에 수평 방향으로 형성된 용접라인을 검사하는 장치로서, X선을 발생시켜 전방으로 구비된 조사창을 통하여 발생된 X선을 조사하는 X선 발생기와; 상기 X선 발생기를 수용하여 차폐하면서 상기 조사창이 구비된 위치에 대응되는 위치의 전면에는 조사공이 형성되는 차폐하우징과; 상기 차폐하우징의 조사공을 연장하도록 상기 차폐하우징에서 전방으로 돌출되어 연장되고, 상기 X선 발생기에서 조사되는 X선이 조사되는 범위를 차폐시키는 차폐후드와; 하부에는 수평 방향 이동을 위한 다수개의 바퀴가 구비되고, 상부에는 상기 차폐하우징이 상하방향으로 이동가능하도록 거치되는 이동프레임을 포함한다.

Description

수평 이동식 X선 비파괴 검사장치{X-RAY NON-DESTRUCTIVE INSPECTION APPARATUS OF HORIZONTAL MOVEMENT TAPE}
본 발명은 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비교적 규모가 큰 탱크에 형성된 수평방향 용접라인의 결함을 이동하면서 검사하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 중화학설비에서 사용되는 압력용기, 반응용기, 저장탱크 또는 배관에서는 내부의 유체, 가스, 부식성 물질에 의해 내부 표면 또는 용접 부분에서 균열 또는 부식과 같은 결함이 발생하며, 이러한 결함은 설비의 정지, 화재, 폭발 또는 유해물질의 누설 등의 경제적 또는 환경적 손실을 초래하므로, 결함 정도를 미리 측정하여 안전성을 평가하는 검사가 필연적으로 이루어지며 이러한 결함의 검사에는 비파괴 검사가 이용되고 있다.
비파괴 검사는 초음파탐상검사(UT), 방사선 투과검사(RT), 자분탐상검사(MT), 액체침투탐상검사(PT) 등과 같이 다양한 종류가 있는데 일반적으로 방사선투과검사인 X선 비파괴 검사가 가장 널리 행해지고 있다.
X선 비파괴 검사는 파이프 용접라인의 이면에 감광필름을 설치 후 X선을 투과하여 감광필름에 그 상을 재생하여 결함의 유무를 판단하는 방식으로 행해진다. 감광필름을 부착하는 방법으로는 작업자가 직접 검사대상 내부로 진입하여 내부에서 용접라인의 상이 맺히도록 용접라인에 감광필름을 부착한다. 그 후 파이프의 외부에서 X선 발생기를 이용하여 X선을 조사하여 용접라인의 결함을 확인한다.
한편, X선 발생기에서 조사되는 X선은 인체에 유해하기 때문에 비파괴 검사가 진행되는 공간은 다양한 차폐수단으로 차폐함에 따라 작업자에게 X선이 노출되는 것을 방지한다. 그래서 검사대상물을 차폐공간으로 이동시켜 차폐공간 내에서 검사를 실시하게 된다.
예를 들어 파이프에 형성된 용접라인을 비파괴 검사하는 장치의 구성 및 방법에 대해서는 "파이프의 용접라인 검사용 X선 비파괴 검사 장치(등록특허 10-1263750; 특허문헌 1)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다.
하지만, 특허문헌 1은 검사대상물인 파이프를 파이프지지부로 이동시켜 지지시킨 다음 검사를 실시할 수 있어, 이동이 제한된 대형 검사대상물의 경우에는 사용이 불가능한 측면이 있었다.
중화학설비에서 사용되는 압력용기, 반응용기, 저장탱크 또는 배관 등과 같은 대형 검사대상물의 경우에는 검사대상물을 차폐공간으로 이동시키기 어렵기 때문에 휴대용 또는 이동식 검사장치를 가지고 작업자가 직접 검사대상물로 이동하여 검사를 실시하여야 한다.
이렇게 휴대용 또는 이동식 검사장치는 대형 검사대상물을 검사할 수 있다는 장점이 있지만, 검사장치를 작업자가 직접 이동시키면서 검사를 해야하기 때문에 검사의 정확도가 저하되는 단점이 있고, 특히 검사장치에서 발생되는 X선의 차폐가 완벽하지 않아 작업자 또는 주위 환경에 X선이 노출되는 단점이 있었다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
등록특허 10-1263750 (2013. 05. 07)
본 발명은 이동이 어려운 대형 검사대상물의 수평방향 용접라인의 결함 등을 검사할 수 있는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 제공한다.
특히, X선 발생기 및 검사대상물의 검사를 위하여 X선이 조사되는 범위를 차폐시켜 X선이 작업자 및 주위환경에 노출되는 것을 방지할 수 있는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치는 검사대상물에 수평 방향으로 형성된 용접라인을 검사하는 장치로서, X선을 발생시켜 전방으로 구비된 조사창을 통하여 발생된 X선을 조사하는 X선 발생기와; 상기 X선 발생기를 수용하여 차폐하면서 상기 조사창이 구비된 위치에 대응되는 위치의 전면에는 조사공이 형성되는 차폐하우징과; 상기 차폐하우징의 조사공을 연장하도록 상기 차폐하우징에서 전방으로 돌출되어 연장되고, 상기 X선 발생기에서 조사되는 X선이 조사되는 범위를 차폐시키는 차폐후드와; 하부에는 수평 방향 이동을 위한 다수개의 바퀴가 구비되고, 상부에는 상기 차폐하우징이 상하방향으로 이동가능하도록 거치되는 이동프레임을 포함한다.
상기 X선 발생기의 일측 측방에는 내부에서 발생되는 열기를 외부로 방출시키는 냉각홀이 구비되고, 상기 차폐하우징의 일측 측면에는 상기 냉각홀에 대응되는 위치에 냉각홀에서 방출되는 열기를 배출하기 위한 배출공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 차폐하우징에는 상기 배출공이 형성된 일측 측면을 덮어서 차폐시키는 차폐커버가 구비되고, 상기 차폐커버는 상기 차폐하우징의 상면에 회동가능하게 설치되고, 회동에 의해 상기 차폐하우징의 일측 측면을 덮거나 오픈시키는 것을 특징으로 한다.
상기 차폐커버는 상기 차폐하우징의 일측 측면을 덮는 동시에 상기 차폐하우징과 차폐후드의 연결영역을 덮도록 전방으로 연장되고, 납(Pb) 소재의 단일판으로 이루어지거나 납(Pb) 소재로 이루어지는 차폐층이 적어도 한층 이상 형성되는 적층판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 X선 발생기는 전체가 상기 차폐하우징의 내부에 수용되고, 상기 X선 발생기의 타측 측방에는 전원의 인가를 위한 케이블이 연결되며, 상기 차폐하우징의 타측 측면에는 상기 케이블이 통과되는 케이블공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 X선 발생기의 타측 측방에는 전원의 인가를 위한 케이블이 연결되고, 상기 X선 발생기는 조사창 및 냉각홀이 구비되는 영역이 차폐하우징의 내부에 수용되고, 케이블이 연결되는 영역은 차폐하우징의 외부에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 차폐후드는 상기 차폐하우징에 착탈 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 차폐후드는 양단이 일직선으로 연통되는 관형상으로 형성되고, 일단은 상기 차폐하우징의 조사공을 연통하도록 상기 차폐하우징의 전면에 연결되며, 타단은 검사대상물의 표면에 접촉되되, 일단의 단면 면적보다 타단의 단면 면적이 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 차폐하우징 및 차폐후드는 납(Pb) 소재의 단일판으로 이루어지거나 납(Pb) 소재로 이루어지는 차폐층이 적어도 한층 이상 형성되는 적층판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 이동프레임의 상부에는 상기 차폐하우징의 양측 하단을 지지하는 한 쌍의 잭(jack)이 설치되고, 상기 한 쌍의 잭은 각각 개별적으로 동작하여 상기 차폐하우징을 상기 이동프레임 상부에서 상하방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 차폐하우징의 전면에는 상기 조사공의 하부에서 전방으로 돌출되어 상기 차폐후드의 하면을 지지하는 받침판이 구비되고, 상기 받침판의 하면과 상기 이동프레임 사이에는 에어댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 차폐하우징의 내부에는 상기 X선 발생기의 조사창이 형성된 영역의 상부와 후방을 덮어서 차폐시키는 보조차폐커버가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 이동프레임은 상기 바퀴가 구비되는 하부프레임과; 하부의 단부가 상기 하부프레임의 상부에 힌지를 매개로 연결되어 틸팅동작되고, 상부에는 상기 차폐하우징의 양측 하단을 지지하는 한 쌍의 잭(jack)이 설치되는 상부프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 하부프레임에는 상기 상부프레임 중 상기 힌지가 설치된 반대편을 승강시켜 상기 상부프레임을 틸팅동작시키는 구동수단이 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, X선 발생기를 차폐하우징으로 차폐하고, X선이 조사되는 경로인 차폐하우징의 조사공부터 검사대상물 표면까지를 차폐후드로 차폐하여 비파괴 검사 시에 작업자에게 X선이 노출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, X선 발생기를 수평방향으로 이동하면서 상하방향으로 높이의 조절이 가능한 이동프레임에 거치함에 따라 대형 검사대상물에 다양한 높이로 마련되는 수평방향 용접라인을 정확하게 검사할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 분해 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 측면도이며,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치의 사용상태를 보여주는 사용 상태도이며,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 사시도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 측면도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치(100)는 크게 X선 발생기(110), 차폐하우징(120), 차폐후드(140) 및 이동프레임(150)을 포함하여 이루어진다.
X선 발생기(110)는 전원을 인가받아 X선을 발생시키고 원하는 방향으로 조사시키는 기기로서, 대략 원통형상의 케이스 내부에 전원의 인가에 의해 X선을 발생시키는 다양한 부품들이 조립되어 있고, 케이스의 전방으로는 발생된 X선을 조사할 수 있는 조사창(111)이 마련된다. 그리고, 그 일측 측방에서는 X선 발생시 발생되는 열을 외부로 방출할 수 있는 냉각홀(112)이 구비되고, 타측 측방에는 X선 발생을 위하여 부품들에게 전원을 인가하기 위한 케이블(113)이 연결된다. 물론 X선 발생기(110)는 제시된 형상에 한정되지 않고, 전원의 인가에 의해 X선을 발생시켜 조사할 수 있는 다양한 방식 및 형상으로 제작되는 X선 발생기기가 사용될 수 있을 것이다.
차폐하우징(120)은 상기 X선 발생기(110)를 수용하면서 차폐시키는 수단으로서, 내부에 수용공간이 마련되는 함체로 이루어진다. 본 실시예에서 상기 차폐하우징(120)은 대략 직육면체 형상의 함체로 마련된다. 이때 차폐하우징(120)의 전면에는 상기 X선 발생기에서 조사창(111)을 통하여 조사되는 X선을 차폐하우징(120) 외부로 조사시킬 수 있도록 조사공(121)이 형성된다. 이때 조사공(121)은 차폐하우징(120)의 전면 중 상기 X선 발생기에 마련된 조사창(111)의 전방에 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 차폐하우징(120)의 양측면에는 각각 배출공(122)과 케이블공(123)이 형성된다. 부연하자면, 상기 차폐하우징(120)의 일측 측면, 즉 상기 X선 발생기(110)의 냉각홀(112)이 마련된 위치에 대응되는 측면에는 상기 냉각홀(112)의 측방으로 냉각홀(112)을 통하여 방출되는 열을 차폐하우징(120)의 외부로 방출시킬 수 있는 배출공(122)이 형성된다. 그리고, 차폐하우징(120)의 타측 측면, 즉 상기 X선 발생기(110)의 케이블(113)이 마련된 위치에 대응되는 측면에는 상기 케이블(113)이 통과되는 케이블공(123)이 형성된다. 그래서, 상기 X선 발생기(110) 전체가 상기 차폐하우징(120)에 의해 그 내부에 수용되어 차폐처리되면서, X선 발생기(110)의 조사창(111)을 통하여 조사되는 X선은 조사공(121)을 통하여 차폐하우징(120)의 외부로 조사되고, 냉각홀(112)을 통하여 방출되는 열기는 배출공(122)을 통하여 차폐하우징(120)의 외부로 방출되며, X선 발생기(110)로 연결되는 케이블(113)은 케이블공(123)을 통하여 차폐하우징(120)의 내부로 인입된다.
한편, 상기 차폐하우징(120)은 그 내부에 수용되는 X선 발생기(110)를 손쉽게 설치하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 양측면 및 상면이 두 개의 절곡된 판으로 제작되어 각각 하면에서 전방방향 또는 후방방향으로 회동가능하도록 힌지로 결합된다. 그래서, X선 발생기(110)를 차폐하우징(120)에 설치하는 경우에는 양측면 및 상면을 이루는 두 개의 판을 각각 전방 또는 후방으로 회동시켜 차폐하우징(120)의 상부 및 양측부를 오픈(open)시킨 다음 X선 발생기(110)를 차폐하우징(120)의 하면에 설치한다. 그리고, 양측면 및 상면을 이루는 두 개의 판을 각각 전방 또는 후방으로 회동시켜 서로 접촉시킴으로서 양측면 및 상면이 완성되도록 하여 X선 발생기(110)를 차폐시킨다.
그리고, X선 발생기(110)에서 발생되는 X선이 냉각홀(112)이 형성된 위치를 통하여 상기 차폐하우징(120)의 배출공(122)으로 조사되는 것을 방지하기 위하여 상기 배출공(122)이 형성된 차폐하우징(120)의 일측 측면을 덮어서 차폐시키는 차폐커버(140)가 더 구비된다.
상기 차폐커버(140)는 상기 차폐하우징(120)의 상면에 회동가능하게 설치되어, 회동에 의해 상기 차폐하우징(120)의 일측 측면을 덮거나 오픈시킨다. 이때 차폐커버(140)는 상기 차폐하우징(120)의 일측 측면을 모두 덮을 수 있을 정도의 크기를 갖는 판으로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 차폐커버(140)는 상기 차폐하우징(120)의 일측 측면을 덮는 동시에 상기 차폐하우징(120)과 차폐후드(140)의 연결영역을 덮도록 전방으로 연장되는 것이 바람직하다. 그래서 상기 차폐커버(140)는 대략 차폐하우징(120)의 일측 측면에 대응되는 높이를 가지면서 차폐하우징(120)의 일측 측면 너비보다 긴 너비를 갖도록 제작된다.
한편, 상기 차폐후드(140)는 상기 차폐하우징(120)의 조사공(121)을 연장하여 상기 X선 발생기(110)에서 조사되는 X선이 조사되는 범위를 차폐시키는 수단으로서, 마치 카메라 렌즈의 후드와 같이 대략 양단이 일직선으로 연통되는 관형상으로 제작되어 차폐하우징(120)의 전방으로 돌출되도록 구비된다. 그래서, 일단은 상기 차폐하우징(120)의 조사공(121)을 연통하도록 상기 차폐하우징(120)의 전면에 연결되고, 타단은 검사대상물의 표면에 접촉된다. 본 실시예에서는 상기 차폐후드(140)는 단면이 사각형상을 갖는 관으로 구현된다. 물론 상기 실시예에 한정되지 않고 상기 차폐후드(140)는 관형상을 유지하면서 다양한 형상의 단면을 갖도록 변경되어 구현될 수 있을 것이다.
그리고, 상기 차폐후드(140)는 일단의 단면 면적보다 타단의 단면 면적이 넓게 형성되는 것이 바람직하다. 그래서, 상대적으로 좁은 조사공(121)을 통하여 차폐후드(140)로 조사된 X선이 타단을 통하여 검사대상물에 보다 넓은 범위로 조사될 수 있도록 한다.
이때 상기 차폐후드(140)는 상기 차폐하우징(120)의 전면에 착탈 가능하게 결합된다. 이를 위하여 상기 차폐하우징(120)의 조사공 양측에는 대략 "ㄷ"자 형상의 단면을 갖는 한 쌍의 결합대(124)가 개구된 방향이 서로 마주보면서 조사공(121)의 너비에 대응되는 너비로 이격되어 상하로 길게 배치된다.
그리고, 상기 차폐후드(140)의 일단에는 상기 결합대(124)의 개구영역으로 인입되어 결합되는 결합돌기(141)가 양측으로 형성된다. 그래서 상기 결합돌기(141)를 상부에서 하부 방향으로 결합대(124)에 결합시킴에 따라 차폐하우징(120)에 차폐후드(140)를 결합시킨다. 물론 결합돌기(141)를 하부에서 상부 방향으로 결합대(124)에서 분리시킴에 따라 차폐하우징(120)에서 차폐후드(140)를 분리할 수 있다.
한편, 상기 이동프레임(150)은 그 상부에 상기 차폐하우징(120)이 거치되는 수단으로서, 다수개의 빔을 이용하여 대략 직육면체 형상의 틀과 같은 형상으로 제작된다. 그래서 상기 이동프레임(150)의 하부에는 이동프레임(150)을 수평방향으로 이동시키기 위한 다수개의 바퀴(151)가 구비된다. 그래서 이동프레임(150)이 바닥 또는 필요에 따라 설치되는 검사대에서 바퀴(151)의 구름동작에 의해 수평방향으로 이동된다.
그리고, 상기 이동프레임(150)의 상부에 거치되는 상기 차폐하우징(120)을 상하방향으로 이동시켜 차폐하우징(120)이 위치되는 높이를 조절하기 위하여 상기 이동프레임(150)의 상부에는 상기 차폐하우징(120)의 양측 하단을 지지하는 한 쌍의 잭(jack; 152)이 설치된다.
상기 잭(152)은 래크잭(rack jack)을 이용한다. 그래서, 잭(152)의 하단을 상기 이동프레임(150)에 고정하고, 잭(152)의 상단에 상기 차폐하우징(120)을 거치하여 잭(152)에 마련되는 제 1 손잡이(153)를 회전시킴에 따라 잭(152)이 오므려지거나 펴지면서 차폐하우징(120)의 높이를 조절할 수 있도록 한다. 물론 상기 잭(152)은 래크잭으로 구현하는 것에 한정되지 않고 다양한 방식으로 잭으로 구현될 수 있을 뿐만아니라, 높낮이를 조절할 수 있는 다양한 종류의 수단으로 변경되어 구현될 수 있을 것이다.
상기 차폐하우징(120)은 양측 하단이 상기 한 쌍의 잭(152)에 의해 지지되기 때문에 잭(152)을 각각 개별적으로 동작시켜 차폐하우징(120)의 높낮이를 조절하는 동시에 차폐하우징(120)의 수평방향 기울기도 조절할 수 있다.
한편, 상기 차폐후드(140)는 상기 차폐하우징(120)의 전방으로 돌출되도록 연결되기 때문에 차폐후드(140) 자체의 무게에 의해 하부방향으로 기울어지는 것을 방지하기 위하여 상기 차폐하우징(120)의 전면에는 상기 조사공(121)의 하부에서 전방으로 돌출되어 상기 차폐후드(140)의 하면을 지지하는 받침판(125)이 구비된다.
이때 상기 받침판(125)이 구비된 차폐하우징(120)이 전술된 한 쌍의 잭(152)에 의해 높낮이가 조절되기 때문에 받침판(125)과 이동프레임(150) 사이의 간격이 조절된다. 그래서 상기 받침판(125)이 차폐후드(140)의 무게에 의해 하부로 쳐지는 것을 방지하면서 받침판(125)과 이동프레임(150) 사이의 간격이 조절되는 것에 유연하게 대응되도록 상기 받침판(125)의 하면과 상기 이동프레임(150) 사이에는 에어댐퍼(154)가 설치된다. 이때 사용되는 에어댐퍼(154)는 상기 받침판(125)이 차폐후드(140)의 무게에 의해 급격하게 쳐지는 것을 하부에서 지지하는 역할을 한다.
한편, 본 실시예에 사용되는 차폐하우징(120), 차폐후드(140) 및 차폐커버(140)는 모두 X선에 대한 차폐효과를 발휘하기 위하여 납(Pb) 소재의 단일판으로 이루어지거나, 납(Pb) 소재로 이루어지는 차폐층이 적어도 한층 이상 형성되는 적층판으로 이루어진다. 예를 들어 상기 차폐하우징(120) 및 차폐커버(140)는 X선을 차폐하면서 소정의 지지력을 유지하여야 하기 때문에 철소재의 판에 납소재의 판을 이중 또는 다중으로 접합하여 사용하고, 상기 차폐후드(140)는 X선을 차폐하면서 경량화를 달성하기 위하여 철보다 무게가 가벼운 소재의 비철금속소재의 판에 납소재의 판을 이중 또는 다중으로 접합하여 사용한다.
한편, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 사시도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치는 전술된 실시예와 비교하여 차폐하우징의 형상을 변경하여 경량화를 달성할 수 있도록 구현한다.
예를 들어 차폐하우징(220)으로 X선 발생기(110)를 완전히 차폐시키는 것이 아니라 X선 발생기(110)에서 비교적 X선 방출이 많은 영역을 집중하여 차폐시키고, X선 발생기에서 비교적 X선 방출이 적은 영역은 차폐를 실시하지 않도록 차폐하우징(220)에 의해 X선 발생기를 부분적으로 차폐시켜 차폐하우징(220)의 무게를 경량화시킬 수 있다.
부연하자면, 차폐하우징(220)을 함체로 형성하되, 양측 측면 중 케이블(113)이 연결되는 방향의 측면을 개구시키고, 차폐하우징(220)의 길이도 X선 발생기(110)의 조사창(111) 및 냉각홀(112)이 구비되는 영역만이 차폐하우징(220)의 내부에 수용되고, 케이블(113)이 연결되는 영역은 차폐하우징(220)의 외부에 배치되도록 짧게 형성한다. 이때는 차폐하우징(220)의 양측 측면 중 케이블(113)이 연결되는 방향의 측면이 개구되기 때문에 앞서 설명된 실시예의 케이블공(123)을 별도로 형성할 필요없이 개구된 차폐하우징(220)의 타측 측면을 통하여 케이블(113)을 연결시킨다.
한편, 도 4b에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치는 차폐하우징(120)의 내부에 별도의 차폐수단을 더 부가하여 X선 발생기에서 발생되는 X선을 2중으로 차폐시킬 수 있다.
예를 들어 X선 발생기(110)에서 비교적 X선 방출이 많은 영역을 둘러싸는 보조차폐커버(160)를 차폐하우징(120)의 내부에 더 구비하여 X선 발생기(110)에서 발생되는 X선이 차폐하우징(120)의 외부로 유출되는 것을 차폐시킬 수 있다.
부연하자면, X선 발생기(110)의 조사창(111)이 형성된 영역의 상부와 후방을 덮는 보조차폐커버(160)를 마련하고, 보조차폐커버(160)를 X선 발생기(110)와 차폐하우징(120) 사이에 배치한다. 이때 보조차폐커버(160)의 형상은 X선 발생기(110)의 조사창(111)이 형성된 영역의 상부와 후방을 덮을 수 있는 다양한 형상으로 구현될 수 있을 것이다. 본 실시예에서는 대략 "ㄱ" 자 형상으로 절곡된 판을 사용하였다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치의 사용 상태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치의 사용상태를 보여주는 사용 상태도이다.
도 5에 도시된 바와 같이 원통형상의 대형 탱크(10)에 형성된 수평방향의 용접라인(11)을 검사하기 위하여 탱크(10)의 외부에 X선 비파괴 검사장치(100)를 배치한다. 이때 탱크(10)에 형성된 용접라인(11)의 위치에 따라 X선 비파괴 검사장치(100)를 바닥에 그대로 배치할 수도 있고, 도면에 도시된 바와 같이 별도로 탱크(10)의 주면에 검사대(20)를 설치하고, 검사대(20)의 상부에 X선 비파괴 검사장치(100)를 배치할 수 있다. 물론 탱크(10)의 내부에는 용접라인(11)을 따라 검사를 필요로 하는 영역에 적어도 하나 이상의 감광필름(미도시)을 배치한다.
이렇게 X선 비파괴 검사장치(100)가 배치되면 이동프레임(150)을 이동시켜 차폐후드(140)의 선단이 탱크의 표면에 접촉되도록 한다. 이때 차폐후드(140)와 용접라인(11)의 정렬을 위하여 이동프레임(150)에 구비된 잭(152)을 이용하여 차폐하우징(120)의 높이를 조절하게 된다.
그래서 차폐후드(140)와 용접라인(11)의 정렬이 완료되면 X선 발생기(110)에 전원을 인가하여 X선을 발생시키고, 차폐커버(140)로 차폐하우징(120)에 형성된 배출공(122)을 덮은 상태에서 X선을 조사한다. 그러면 X선은 X선 발생기(110)의 조사창(111)을 통하여 조사되어 차폐하우징(120)의 조사공(121) 및 차폐후드(140)를 따라 탱크(10)의 용접라인(11)에 조사된다. 이렇게 조사된 X선은 탱크(10)의 용접라인(11)을 통과한 후 감광필름에 도달하게 된다. 이때 X선이 조사되는 범위는 차폐하우징(120) 및 차폐후드(140)에 의해 차폐되고, 이에 따라 작업자 및 주변으로 X선이 노출되는 것이 방지된다.
이렇게 일지점의 검사가 완료되면, 이동프레임(150)을 검사대(20)에서 수평방향으로 이동시키면서 앞서 설명된 검사순서를 반복하여 원하는 위치의 용접라인(11)을 순차적으로 또는 연속적으로 검사한다.
한편, 본 출원인은 이동프레임을 변형시켜서 X선 발생기(110), 차폐하우징(120, 220) 및 차폐후드(140)가 이동프레임 상에서 설치된 수평방향 기울기를 보다 용이하게 조절할 수 있도록 하였다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치를 보여주는 정면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치는 전술된 실시예와 마찬가지로 X선 발생기(110), 차폐하우징(120, 220), 차폐후드(140) 및 이동프레임(170)으로 이루어진다. 이때 X선 발생기(110), 차폐하우징(120, 220) 및 차폐후드(140)는 전술된 실시예와 동일하거나 유사한 기능을 수행하는바 중복된 설명은 생략하도록 한다.
이동프레임(170)은 전술된 실시예에 X선 발생기(110), 차폐하우징(120, 220) 및 차폐후드(140)가 설치된 수평방향의 기울기를 조절하는 기능이 부가된 수단으로서, 상기 바퀴가 구비되는 하부프레임(171)과; 하부의 단부가 상기 하부프레임(171)의 상부에 힌지(173)를 매개로 연결되어 틸팅동작되는 상부프레임(172)으로 이루어진다.
상기 하부프레임(171)은 전술된 실시예의 이동프레임(150)과 유사하게 대략 직육면체 형태의 틀로서 이동을 위한 다수개의 바퀴가 하단부에 부착된다.
그리고, 상부프레임(172)은 대략 사각형태의 틀로서 상기 하부프레임(171)의 상단에서 틸팅동작되도록 설치된다. 이때 틸팅동작이라 함은 상부프레임(172)의 상단에서 수평방향 기울기가 변하는 것을 의미한다.
이를 위하여 상기 상부프레임(172)은 그 일측 하부가 상기 하부프레임(171)의 상부에 힌지(173)를 매개로 연결된다. 그리고 타측 하부에는 상기 상부프레임(172)의 타측을 승강시켜 상기 상부프레임(172)을 틸팅동작시키는 구동수단(180)이 연결된다.
상기 구동수단(180)은 상기 하부프레임(171)에 설치되어 제 2 손잡이(181)의 동작에 의해 전후진되는 구동장치로서, 예를 들어 제 2 손잡이(181)에 연결되는 피니언 기어와 상기 피이너 기어에 치합되어 전후진 작동되는 랙 기어의 조합에 의해 구현될 수 있다. 이때 랙 기어의 단부에 상기 상부프레임(172)을 연결하여 상기 상부프레임(172)을 승강시킴으로서 틸팅동작시키는 것이다. 물론 상기 구동수단(180)의 구현은 제시된 실시예에 한정되는 것이 아니라 상기 상부프레임(172)을 틸팅동작시킬 수 있는 다양한 수단이 적용될 수있을 것이다.
한편, 상기 상부프레임(172)의 상부에는 상기 차폐하우징(220)의 양측 하단을 지지하는 한 쌍의 잭(152)이 설치된다. 그래서, 상기 잭(152)의 작동에 의해 상기 차폐하우징(220)의 설치 위치를 변경할 수 있다. 이때 상기 상부프레임(172)이 틸팅되면서 상기 차폐하우징(220)이 기울어진 상태로 배치되기 때문에 이 상태에서 잭(152)의 동작에 안정감을 부여하기 위하여 상기 차폐하우징(220)의 하부에는 복수의 가이드바(156)가 설치된다. 그래서 상기 잭(152)의 동작에 의해 상기 차폐하우징(220)의 승강되는 동안 상기 복수의 가이드바(156)가 상기 상부프레임(172)을 통과하면서 가이드 되어 안정적인 자세가 유지된다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
10: 탱크 11: 용접라인
20: 검사대 100: 수평이동식 X선 비파괴 검사장치
110: X선 발생기 111: 조사창
112: 냉각홀 113: 케이블
120, 220: 차폐하우징 121: 조사공
122: 배출공 123: 케이블공
124: 결합대 125: 받침판
130: 차폐커버 140: 차폐후드
141: 결합돌기 150: 이동프레임
151: 바퀴 152: 잭
153: 제 1 손잡이 154: 에어댐퍼
156: 가이드바 160: 보조차폐커버
170: 이동프레임 171: 하부프레임
172: 상부프레임 173: 힌지
180: 구동수단

Claims (14)

  1. 검사대상물에 수평 방향으로 형성된 용접라인을 검사하는 장치로서,
    X선을 발생시켜 전방으로 구비된 조사창을 통하여 발생된 X선을 조사하는 X선 발생기와;
    상기 X선 발생기를 수용하여 차폐하면서 상기 조사창이 구비된 위치에 대응되는 위치의 전면에는 조사공이 형성되는 차폐하우징과;
    상기 차폐하우징의 조사공을 연장하도록 상기 차폐하우징에서 전방으로 돌출되어 연장되고, 상기 X선 발생기에서 조사되는 X선이 조사되는 범위를 차폐시키는 차폐후드와;
    하부에는 수평 방향 이동을 위한 다수개의 바퀴가 구비되고, 상부에는 상기 차폐하우징이 상하방향으로 이동가능하도록 거치되는 이동프레임을 포함하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 X선 발생기의 일측 측방에는 내부에서 발생되는 열기를 외부로 방출시키는 냉각홀이 구비되고,
    상기 차폐하우징의 일측 측면에는 상기 냉각홀에 대응되는 위치에 냉각홀에서 방출되는 열기를 배출하기 위한 배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 차폐하우징에는 상기 배출공이 형성된 일측 측면을 덮어서 차폐시키는 차폐커버가 구비되고,
    상기 차폐커버는 상기 차폐하우징의 상면에 회동가능하게 설치되고, 회동에 의해 상기 차폐하우징의 일측 측면을 덮거나 오픈시키는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 차폐커버는 상기 차폐하우징의 일측 측면을 덮는 동시에 상기 차폐하우징과 차폐후드의 연결영역을 덮도록 전방으로 연장되고, 납(Pb) 소재의 단일판으로 이루어지거나 납(Pb) 소재로 이루어지는 차폐층이 적어도 한층 이상 형성되는 적층판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 X선 발생기는 전체가 상기 차폐하우징의 내부에 수용되고,
    상기 X선 발생기의 타측 측방에는 전원의 인가를 위한 케이블이 연결되며,
    상기 차폐하우징의 타측 측면에는 상기 케이블이 통과되는 케이블공이 형성되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  6. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 X선 발생기의 타측 측방에는 전원의 인가를 위한 케이블이 연결되고,
    상기 X선 발생기는 조사창 및 냉각홀이 구비되는 영역이 차폐하우징의 내부에 수용되고, 케이블이 연결되는 영역은 차폐하우징의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐후드는 상기 차폐하우징에 착탈 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐후드는 양단이 일직선으로 연통되는 관형상으로 형성되고, 일단은 상기 차폐하우징의 조사공을 연통하도록 상기 차폐하우징의 전면에 연결되며, 타단은 검사대상물의 표면에 접촉되되, 일단의 단면 면적보다 타단의 단면 면적이 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐하우징 및 차폐후드는 납(Pb) 소재의 단일판으로 이루어지거나 납(Pb) 소재로 이루어지는 차폐층이 적어도 한층 이상 형성되는 적층판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동프레임의 상부에는 상기 차폐하우징의 양측 하단을 지지하는 한 쌍의 잭(jack)이 설치되고, 상기 한 쌍의 잭은 각각 개별적으로 동작하여 상기 차폐하우징을 상기 이동프레임 상부에서 상하방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐하우징의 전면에는 상기 조사공의 하부에서 전방으로 돌출되어 상기 차폐후드의 하면을 지지하는 받침판이 구비되고,
    상기 받침판의 하면과 상기 이동프레임 사이에는 에어댐퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 차폐하우징의 내부에는 상기 X선 발생기의 조사창이 형성된 영역의 상부와 후방을 덮어서 차폐시키는 보조차폐커버가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동프레임은 상기 바퀴가 구비되는 하부프레임과; 하부의 단부가 상기 하부프레임의 상부에 힌지를 매개로 연결되어 틸팅동작되고, 상부에는 상기 차폐하우징의 양측 하단을 지지하는 한 쌍의 잭(jack)이 설치되는 상부프레임으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 하부프레임에는 상기 상부프레임 중 상기 힌지가 설치된 반대편을 승강시켜 상기 상부프레임을 틸팅동작시키는 구동수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 수평 이동식 X선 비파괴 검사장치.
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