KR20220057330A - 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치 - Google Patents

배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220057330A
KR20220057330A KR1020200142473A KR20200142473A KR20220057330A KR 20220057330 A KR20220057330 A KR 20220057330A KR 1020200142473 A KR1020200142473 A KR 1020200142473A KR 20200142473 A KR20200142473 A KR 20200142473A KR 20220057330 A KR20220057330 A KR 20220057330A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fin tube
magnetic field
inspection device
heat recovery
tube
Prior art date
Application number
KR1020200142473A
Other languages
English (en)
Inventor
서정석
길두송
이인철
정계조
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020200142473A priority Critical patent/KR20220057330A/ko
Publication of KR20220057330A publication Critical patent/KR20220057330A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/42Applications, arrangements, or dispositions of alarm or automatic safety devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/954Inspecting the inner surface of hollow bodies, e.g. bores
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/904Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents with two or more sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

본 발명은 배열회수보일러(HRSG) 핀 튜브의 내면을 검사하는 검사 장치에 관한 것으로, 핀 튜브의 내면의 영상 데이터를 수집하도록 형성되는 내시경부; 상기 내시경부 일단에 배치되고 핀 튜브의 내면의 자기장 값을 매핑하도록 형성되는 자기장 센서부; 상기 내시경부에 구비되어 상기 검사 장치가 핀 튜브의 중심에 위치할 수 있도록 형성되고 핀 튜브의 직경에 맞추어 가변되는 복수개의 제1지지부; 및 상기 자기장 센서부에 구비되어 상기 검사 장치가 핀 튜브의 중심에 위치할 수 있도록 형성되고 핀 튜브의 직경에 맞추어 가변되는 복수개의 제2지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치{Inspection device of heat recovery steam generator fin tube}
본 발명은 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치에 관한 것이다.
배열회수보일러(HRSG : Heat Recovery Steam Generator)는 화력발전소의 가스터빈을 돌릴 때 배출되는 열에너지를 대기로 방출하지 않고 회수하여 스팀터빈을 가동할 수 있도록 하는 복합화력발전소의 핵심설비이다. 배열회수보일러는 에너지 효율이 높아 환경친화적인 설비로 평가받고 있다.
배열회수보일러의 헤더(header)와 핀(fin) 튜브는 내면의 다양한 손상 메커니즘에 의해 누설 및 고장이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 배열회수보일러 튜브의 외면은 핀(fin)을 구비하여 접근이 어려울 뿐만 아니라 외부 육안점검에 의한 손상을 판별하기 어렵다. 이에, 실제 누설이 발생되기 전까지는 적당한 검사방법이 없는 실정이다.
종래의 배열회수보일러 핀 튜브 검사 방법은 누설 또는 손상이 의심되는 튜브와 연결된 헤더의 하부면을 절단한 다음 내시경검사를 통해 육안 점검을 시행하였다. 이러한 방법은 국소적인 부분만 검사 가능하므로 전수 검사에 어려움이 있었다. 또한, 내시경을 이용한 육안 검사는 검사 속도가 매우 느리다는 단점도 있다.
또한, 발전소 별로 다양한 크기의 핀 튜브가 적용되어 있다. 이에, 서로 직경이 상이한 핀 튜브를 사용하고 있다는 점에서 현재로는 하나의 검사 장치로 검사를 진행하기 어렵다.
따라서, 배열회수보일러의 핀 튜브를 신속하고 정확하게 검사하는 장치 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 종래보다 신속하게 배열회수보일러의 핀 튜브를 검사할 수 있는 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치를 제안하기 위한 것이다.
본 발명은 핀 튜브의 곡면이나 불연속면을 검사할 수 있는 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 다양한 크기의 직경을 가지는 배열회수보일러 핀 튜브를 검사할 수 있는 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치를 제시하기 위한 것이다.
본 발명은 배열회수보일러(HRSG) 핀 튜브의 내면을 검사하는 검사 장치에 관한 것으로, 핀 튜브의 내면의 영상 데이터를 수집하도록 형성되는 내시경부; 상기 내시경부 일단에 배치되고 핀 튜브의 내면의 자기장 값을 매핑하도록 형성되는 자기장 센서부; 상기 내시경부에 구비되어 상기 검사 장치가 핀 튜브의 중심에 위치할 수 있도록 형성되고 핀 튜브의 직경에 맞추어 가변되는 복수개의 제1지지부; 및 상기 자기장 센서부에 구비되어 상기 검사 장치가 핀 튜브의 중심에 위치할 수 있도록 형성되고 핀 튜브의 직경에 맞추어 가변되는 복수개의 제2지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 내시경부에 구비되어 상기 내시경부에서 수집된 영상 데이터를 외부기기로 전송하도록 형성되는 데이터 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 내시경부와 상기 자기장 센서부 사이에 구비되어 유연성을 가지는 부재로 형성되는 연결부를 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 제2지지부에 자기장 센서가 배치되는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 자기장 센서는 핀 튜브 내면에 인접하게 배치되고, 서로 동일한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 자기장 센서는 패시브형 센서인 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 제1지지부의 말단에 구비되고 핀 튜브 내주면에 접촉하도록 형성되는 제1안내휠을 구비하는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 제2지지부의 말단에 구비되고 핀 튜브의 내주면에 접촉하도록 형성되는 제2안내휠을 구비하는 것을 특징으로 한다.
실시예에 있어서, 상기 검사 장치의 말단에 형성되어 상기 검사 장치가 핀 튜브 내부에서 이동하도록 형성되는 이동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 자기장 센서의 도입으로 핀 튜브가 받는 스트레스 변화에 따라 내부 및 표면에서 자화되는 특성으로 검사를 수행하는 것으로 빠른 검사 속도로 넓은 범위에서 건전부와 비건전부를 신속 정확하게 검사할 수 있다.
또한, 본 발명은 유연성을 갖는 연결부를 구비하여 검사 시 발생하는 곡면이나 불연속면을 검사할 수 있다.
또한, 본 발명은 핀 튜브의 직경에 맞추어 가변되는 제1 및 제2 지지부를 구비하여 다양한 크기의 직경을 가지는 배열회수보일러 핀 튜브를 검사할 수 있다.
도 1은 배열회수보일러의 핀 튜브 결함 손상 상태이다.
도 2는 종래의 배열회수보일러의 핀 튜브의 검사 방법이다.
도 3은 본 발명의 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치의 실시예이다.
도 4는 본 발명의 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치의 다른 실시예이다.
도 5는 본 발명의 핀 튜브 검사 절차도이다.
도 6은 배열회수보일러 핀 튜브 단면도이다.
도 7은 전자기장 기반 기술의 미세 결함에 대한 자기장 변화를 가시화한 실험 결과이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 배열회수보일러의 핀 튜브 결함 손상 상태이다.
도 1을 참조하면, 종래의 육안 점검으로 핀 튜브 결함 손상을 판별하는 것으로 손상 상태의 실제 예이다. 핀 튜브 HP EVA tube 누설, preheater tube 누설, HP pri. SH 튜브 누설(캐리오버에 의한 부식), LP EVA 튜브 누설(FAC)와 같은 손상이 발생할 수 있다.
도 2는 종래의 배열회수보일러의 핀 튜브의 검사 방법이다.
도 2를 참조하면, 종래의 배열회수보일러 핀 튜브를 검사하기 위해서 핀 튜브의 결함과 손상이 의심되는 튜브와 연결된 헤더의 하부면을 절단한다. 이때 절단된 핀 튜브 내부로 내시경을 통한 육안 점검을 시행하였다. 이러한 배열회수보일러의 핀 튜브의 검사 방법은 국소적인 부분만 검사할 수 있다. 즉, 내시경을 통한 육안 점검으로는 핀 튜브 전체의 결함과 손상을 검사할 수 없는 한계가 있다. 다시 말해, 육안 점검으로는 핀 튜브의 전수 검사를 시행하기에 어려움이 따른다.
또한, 내시경을 통한 육안 점검으로 결함과 손상을 판단하는 것은 검사에 상당한 시간이 소요된다는 문제점이 있다. 또한, 작업자의 숙련도에 따라 서로 상이한 결과를 도출할 수도 있다. 이러한 인적 오류의 누적으로 핀 튜브의 검사를 시행하였음에도 핀 튜브의 누설 및 고장을 방지할 수 없는 경우도 발생할 수도 있다.
이에, 본 발명에서는 기존 내시경을 통한 육안 점검과 달리 핀 튜브를 절단할 필요가 없으며, 핀 튜브 전체를 검사할 수 있는 핀 튜브 검사 장치를 제시한다. 덧붙여, 핀 튜브의 곡면이나 불연속면을 검사할 수 있는 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치를 제공한다. 이에, 본 발명의 핀 튜브 검사 장치는 발전소의 정기 점검 기간 마다 핀 튜브 내부에 투입되어 핀 튜브의 상태를 감시할 수 있다.
또한, 본 발명은 기존의 육안 점검을 통한 검사에 비하여 검사 속도를 향상할 수 있는 핀 튜브 검사 장치를 제시한다. 나아가, 자기장 검사 기술을 통하여 핀 튜브의 결함 및 손상을 정확하게 판별하거나 예측할 수 있는 핀 튜브 검사 장치를 제시한다. 상세하게, 본 발명의 핀 튜브 검사 장치는 기존 육안 검사에 자기장 검사 기술을 덧붙여 핀 튜브 내부의 잔류 응력을 평가하는 기능이 추가되었다. 이에, 자기장 검사 기술을 통하여 핀 튜브 내면의 원주 방향의 자기장 데이터를 취득하고 이를 기반으로 핀 튜브의 잔류 응력 상태를 매핑하는 것으로 결함 부위를 예측하거나 결함 또는 손상을 판별할 수 있다.
또한, 현재 발전소별로 핀 튜브의 지름은 26 내지 32mm로 서로 다양한 크기의 핀 튜브가 적용되어 있다. 이에, 서로 지름이 상이한 핀 튜브에서도 하나의 검사 장치로 검사를 수행할 수 있는 핀 튜브 검사 장치를 제공한다.
도 3은 본 발명의 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)의 실시예이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치는 핀 튜브의 내면에 삽입되어 핀 튜브 전체의 결함 및 손상을 판별한다. 이에, 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1)는 직경이 26 내지 32mm의 범위를 가지는 핀 튜브에 삽입될 수 있는 크기인 것이 마땅하다.
배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)는 내시경부(100), 연결부(200), 자기장 센서부(300) 및 이동부(400)를 포함한다. 본 발명의 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)에서 핀 튜브의 결함 및 손상을 정확하게 판별하거나 예측할 수 있도록 내시경부(100)와 자기장 센서부(300)를 구비하여 각각 핀 튜브 내부의 영상과 핀 튜브 내면의 원주 방향의 자기장 데이터를 획득할 수 있다.
내시경부(100)는 핀 튜브 내면의 결합이나 부식을 육안으로 검사할 수 있다. 내시경부(100)는 제1몸체(110), 영상장치(120), 제1지지부(130), 탄성부재(140),제1안내휠(150) 및 데이터 전송부(160)를 포함한다.
내시경부(100)의 제1몸체(110)의 일단에는 카메라와 같은 영상장치(120)를 구비하여 핀 튜브 내면의 영상 데이터를 수집하도록 형성된다. 내시경부(100)에서 영상장치(120)을 통하여 수집된 이미지 데이터는 데이터 전송부(160)을 통하여 외부기기로 전송될 수 있다.
제1몸체(110)를 핀 튜브 내부 중심에 배치시켜 왜곡되지 않은 이미지를 획득하기 위하여 내시경부(100)는 복수개의 제1지지부(130)을 구비한다. 제1지지부(120)는 제1몸체(110)에 연결되게 구비되고, 내시경부(100)의 위치가 핀 튜브의 중심에 잘 배치되도록 지지대 역할을 수행한다. 제1지지부(130)는 복수개로 구성되며, 복수개의 제1지지부(130)는 서로 동일한 거리로 이격되어 배치될 수 있다.
제1지지부(130)는 핀 튜브의 내경에 맞추어 가변할 수 있도록 탄성부재(140)를 포함한다. 탄성부재(140)는 제1몸체(110)와 제1지지부(130) 사이에 배치된다. 탄성부재(140)는 도면에서 스프링으로 도시하였으나 핀 튜브의 내경에 맞추어 가변성을 가질 수 있는 것이라면 형태 및 재질에 제한되지 아니하고 사용될 수 있다. 다시 말해, 직경이 상대적으로 작은 핀 튜브에서 탄성부재(140)는 제1몸체(110) 측으로 수축하여 작은 튜브의 직경에 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)가 꼭 맞게 삽입되도록 한다. 반면, 직경이 상대적으로 큰 핀 튜브에서 탄성부재(140)는 제1몸체(110)의 외측으로 확장되어 튜브의 직경에 꼭 맞게 삽입될 수 있다.
나아가, 제1지지부(130)의 말단에는 제1안내휠(150)이 구비될 수 있다. 제1안내휠(150)은 핀 튜브 내주면에 접촉하도록 형성된다. 이에, 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)는 핀 튜브 내부를 진입할 때 부드럽게 이동할 수 있다. 또한, 외부의 동력에 의하여 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)가 이동할 때, 제1안내휠(150)이 배치되어 핀 튜브 내부에 긁힘과 같은 손상을 방지할 수 있다.
자기장 센서부(300)는 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)에서 핀 튜브의 결함 및 손상을 정확하게 판별하기 위한 다른 하나의 수단이 될 수 있다. 자기장 센서부(300)는 내시경부 일단에 배치되어 핀 튜브의 내면의 자기장 값을 매핑하도록 형성된다. 다시 말해, 자기장 센서부(300)는 자기장 센서(미도시)를 구비하여 핀 튜브 내면의 원주 방향의 자기장 데이터를 획득할 수 있다.
자기장 센서부(300)는 제2몸체(310), 제2지지부(330) 및 탄성부재(340)을 구비한다. 전술한 내시경부(100)와 유사하게, 자기장 센서부(300)의 제2몸체(310)에는 제2지지부(330)가 구비될 수 있다. 제2지지부(330)는 자기장 센서부(300)의 위치가 핀 튜브의 중심에 잘 배치되도록 지짓대 역할을 수행한다. 제2지지부(330)는 복수개로 구성되며, 복수개의 제2지지부(330)는 서로 동일한 거리로 이격되어 배치될 수 있다.
제2지지부(330)는 핀 튜브의 내경에 맞추어 가변할 수 있도록 탄성부재(340)를 포함한다. 탄성부재(340)는 제2몸체(310)와 제2지지부(330) 사이에 배치된다. 탄성부재(340)는 도면에서 스프링으로 도시하였으나 핀 튜브의 내경에 맞추어 가변성을 가질 수 있는 것이라면 형태 및 재질에 제한되지 아니하고 사용될 수 있다. 다시 말해, 직경이 상대적으로 작은 핀 튜브에서 탄성부재(340)는 제2몸체(310) 측으로 수축하여 작은 튜브의 직경에 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)가 꼭 맞게 삽입되도록 한다. 반면, 직경이 상대적으로 큰 핀 튜브에서 탄성부재(340)는 제2몸체(310)의 외측으로 확장되어 튜브의 직경에 꼭 맞게 삽입될 수 있다.
제2지지부(330) 상에는 자기장 센서(미도시)가 배치될 수 있다. 자기장 센서는 재료의 스트레스 변화에 따라 내부 및 표면에서 자화되는 특성을 감지하는 측정 방법이다. 다시 말해, 자기장 센서로 핀 튜브 내면의 원주 방향의 자기장 데이터를 획득할 수 있다. 자기장 센서를 이용한 자기장 값 매핑은 60m/hr의 상대적으로 빠른 검사 속도로 빠른 검사 속도로 넓은 범위에서 건전부와 비건전부를 신속 정확하게 검사할 수 있다.
전술한 것과 같이 복수개의 제2지지부(330)는 서로 동일한 거리로 이격되어 배치되므로 자기장 센서도 마찬가지로 서로 동일한 거리로 일정한 간격으로 이격된다. 특히, 자기장 센서의 특성 상 내면 모재에 거리가 가까울수록 좋은 데이터를 측정 할 수 있기 때문에 핀 튜브 내면에 인접하게 배치되어 핀 튜브 내면으로부터 가까운 거리에서 자기장 데이터를 수집할 수 있도록 형성된다.
덧붙여, 본 발명의 자기장 센서는 패시브형 센서로 발진기, 수신 증폭기와 같은 보조설비를 배제하고도 자기장 데이터를 수집할 수 있다. 즉, 본 발명의 자기장 센서는 센서 장치와 A/D 변환기만으로도 신호분석이 가능하다. 이에, 직경이 26 내지 32 mm의 범위를 가지는 핀 튜브를 검사하는데 적합하게 설계될 수 있다.
연결부(200)는 내시경부(100)와 자기장 센서부(300) 사이에 구비된다. 이에, 내시경부(100)와 자기장 센서부(300)는 연결부(200)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 연결부(200)는 유연성을 가지는 부재로 형성되어 핀 튜브의 곡면이나 불연속면을 검사할 수 있다.
이동부(400)는 검사 장치의 말단에 형성되어 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)가 핀 튜브 내부에서 이동할 수 있도록 형성된다. 도시된 것과 같이 자기장 센서부(300) 말단에 형성된 샤프트(shaft)일 수 있다. 이때는 외부에서 유압 또는 외력을 가해주는 것으로 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)가 이동하며 핀 튜브를 따라 진입할 수 있다.
이동부(400)는 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)가 이동할 수 있도록 형성되 것이라면 형태 및 재질에 제한되지 아니하고 사용될 수 있다. 예로써, 이동부(400)는 모터 및 바퀴를 포함하는 로봇으로 형성되어 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1A)가 핀 튜브를 따라 진입하도록 할 수도 있다.
또한, 이하 설명되는 다른 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 첫 설명으로 갈음된다.
도 4는 본 발명의 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치의 다른 실시예이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1B)는 제2지지부(330)의 말단에는 제2안내휠(350)이 구비될 수 있다. 제2안내휠(350)은 핀 튜브 내주면에 접촉하도록 형성된다. 이에, 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1B)는 핀 튜브 내부를 진입할 때 부드럽게 이동할 수 있다. 또한, 외부의 동력에 의하여 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치(1B)가 이동할 때, 제2안내휠(350)이 배치되어 핀 튜브 내부에 긁힘과 같은 손상을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 핀 튜브 검사 절차도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 배열회수보일러(HRSG) 핀 튜브의 내면을 검사하는 검사 장치는 헤더 하부 내부로 진입한다. 헤더 하부를 통하여 핀 튜브로 진입한 검사 장치는 검사를 필요로 핀 튜브에 접근 한 다음 헤더 내 센터링 과정을 거쳐 핀 튜브 내부로 진입한다.
이어서, 핀 튜브 내부 접근 후 핀 튜브를 따라 내시경 데이터와 자기장을 이용한 핀 튜브 내부의 잔류 응력 데이터를 취득한다. 핀 튜브의 위치 좌표에 따른 자기장 신호, 내시경을 통한 영상 데이터를 저장하여 분석한다.
도 6은 배열회수보일러 핀 튜브 단면도이다.
도 6을 참조하면, 배열회수보일러 튜브의 외면은 핀(Fin)이 부착되어 있어 접근이 어려울 뿐만 아니라 외부 육안점검에 의한 손상 부위 판별이 어려워 실제 누설이 발생하기 전까지 적절한 검사방법이 없는 실정이다. 이에, 본 발명의 검사 장치를 하부헤더(H)에 투입하여 화살표 방향으로 검사 장치를 진입하는 것으로 배열회수보일러(HRSG) 핀 튜브의 내면을 검사할 수 있다.
도 7은 전자기장 기반 기술의 미세 결함에 대한 자기장 변화를 가시화한 실험 결과이다. Fin Tube 검사에서 획득한 데이터를 도 7과 같이 시각화하여 튜브를 매핑(Mapping)함으로써 핀 튜브의 상태를 직관적으로 판단할 수 있으며, 이를 바탕으로 튜브의 손상 이력을 관리 할 수 있다.
발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
또한, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (9)

  1. 배열회수보일러(HRSG) 핀 튜브의 내면을 검사하는 검사 장치에 관한 것으로,
    핀 튜브의 내면의 영상 데이터를 수집하도록 형성되는 내시경부;
    상기 내시경부 일단에 배치되고 핀 튜브의 내면의 자기장 값을 매핑하도록 형성되는 자기장 센서부;
    상기 내시경부에 구비되어 상기 검사 장치가 핀 튜브의 중심에 위치할 수 있도록 형성되고 핀 튜브의 직경에 맞추어 가변되는 복수개의 제1지지부; 및
    상기 자기장 센서부에 구비되어 상기 검사 장치가 핀 튜브의 중심에 위치할 수 있도록 형성되고 핀 튜브의 직경에 맞추어 가변되는 복수개의 제2지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내시경부에 구비되어 상기 내시경부에서 수집된 영상 데이터를 외부기기로 전송하도록 형성되는 데이터 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내시경부와 상기 자기장 센서부 사이에 구비되어 유연성을 가지는 부재로 형성되는 연결부를 특징으로 하는 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2지지부에 자기장 센서가 배치되는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자기장 센서는 핀 튜브 내면에 인접하게 배치되고, 서로 동일한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 자기장 센서는 패시브형 센서인 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1지지부의 말단에 구비되고 핀 튜브 내주면에 접촉하도록 형성되는 제1안내휠을 구비하는 것을 특징으로 하는 검사 장치
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2지지부의 말단에 구비되고 핀 튜브의 내주면에 접촉하도록 형성되는 제2안내휠을 구비하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 검사 장치의 말단에 형성되어 상기 검사 장치가 핀 튜브 내부에서 이동하도록 형성되는 이동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
KR1020200142473A 2020-10-29 2020-10-29 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치 KR20220057330A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200142473A KR20220057330A (ko) 2020-10-29 2020-10-29 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200142473A KR20220057330A (ko) 2020-10-29 2020-10-29 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220057330A true KR20220057330A (ko) 2022-05-09

Family

ID=81582122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200142473A KR20220057330A (ko) 2020-10-29 2020-10-29 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220057330A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230061326A (ko) * 2021-07-21 2023-05-08 한국전력공사 배열 회수 보일러의 핀 튜브 검사장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230061326A (ko) * 2021-07-21 2023-05-08 한국전력공사 배열 회수 보일러의 핀 튜브 검사장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0920129B1 (pt) Fixador de alinhamento interno para alinhar dois tubos a serem soldados um ao outro no mar, uso do fixador de alinhamento interno e método para soldar dois tubos
JP5972527B2 (ja) 伝熱管内面又は蒸発管内面の減肉状態監視装置
KR20220057330A (ko) 배열회수보일러 핀 튜브 검사 장치
KR102682421B1 (ko) 배열 회수 보일러의 핀 튜브 검사장치
US10048225B2 (en) Apparatus and method for inspection of tubes in a boiler
KR102616475B1 (ko) 열교환기의 전열관 와전류탐상검사 신호수집시스템및 방법
JP2004271281A (ja) 亀裂の定量的非破壊評価方法
KR20110035304A (ko) 열교환기 세관의 검사장치
KR20220042220A (ko) 관 부재의 검사 시스템 및 관 부재의 검사 방법
RU2528856C2 (ru) Стенд и способ контроля посредством магнитной дефектоскопии вала газотурбинного двигателя
CN115096905A (zh) 一种均压电极结垢程度原位光学检测装置及方法
Hubben et al. Advances in three dimensional measurement in remote visual inspection
KR102265354B1 (ko) 자기렌즈를 구비한 환형 배열 와전류프로브 비파괴검사 장치
KR102721760B1 (ko) 배열 회수 보일러의 핀 튜브 검사장치
KR102718903B1 (ko) 배열 회수 보일러의 핀 튜브 검사장치
KR102721761B1 (ko) 배열 회수 보일러의 핀 튜브 검사장치
KR102721762B1 (ko) 배열 회수 보일러의 핀 튜브 검사장치
JP7129243B2 (ja) 計測方法
Li et al. A novel mobile robot for finned tubes inspection
JPS61160037A (ja) 構造物の余寿命診断装置
KR200279131Y1 (ko) 와전류탐상용 탐촉자 가이드 포지셔너
Obrutsky et al. Transmit-receive eddy current probes for defect detection and sizing in steam generator tubes
JPS6138558A (ja) 金属管の内面観察装置
JPH11118437A (ja) 検査装置および検査方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal