KR20240099566A - 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분할된 링형상으로 분리 형성되어 비파괴 검사할 배관의 외주면을 감싸 밀착되도록 각 종단이 상호 체결되는 오비탈 레일부(110), 오비탈 레일부(110)에 착탈방식으로 결합되어 오비탈 레일부(110)를 따라 배관의 원주방향으로 회전이동하는 구동부(120), 구동부(120)에 결합되고, 배관의 용접부의 외주면을 감싸도록 링형상으로 형성된 가이드 레일부(130), 가이드 레일부(130)에 결합되어 용접부를 향해 방사선을 조사하는 방사선 조사부(140), 구동부(120)에 안착되어 방사선 조사부(140)로부터 조사되어 용접부를 관통한 방사선을 검출하여 용접부의 디지털 이미지를 수집하는 디지털 디텍터 어레이부(150), 및 방사선 조사부(140)의 방사선조사 및 디지털 이미지를 통해 용접부의 합/부 판정을 위한 비파괴 검사과정을 제어하는 제어부를 포함하여, 인접하는 배관과의 간섭없이 오비탈 레일부(110)를 설치하도록 하고, 가이드 레일부(130)에 의해 구동부(120)와 디지털 디텍터 어레이부(150)의 처짐 및 변형을 방지하는, 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치를 개시한다.
Description
본 발명은 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비파괴 검사를 하고자 하는 배관에 오비탈 레일부를 인접하는 배관과의 간섭없이 설치하도록 하고, 가이드 레일부를 추가 설치하여 자체 하중과 회전이동시 원심력에 의한 구동부와 디지털 디텍터 어레이부의 처짐 및 변형을 방지하도록 할 수 있는, 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 비파괴 검사는 방사선 투과검사(radiographic testing, RT)를 수행하여 내부 결함 유무를 확인하며, 특히 판재 이음부, 배관 연결부 등의 용접부의 구조적 결함을 식별하도록 한다.
이를 위해 디지털 방사선투과검사 기술을 이용하여 배관의 원주방향의 용접부 내부결함을 자동으로 검사할 수 있는 검사장치가 활용되고 있다.
이와 관련한 선행기술로서, 한국 공개특허공보 제10-2022-0057736호가 개시되어 있으며, 종래기술의 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사 장치는, 도 1을 참고하면, 배관의 외주면을 따라 설치되는 오비탈 레일(110`)과, 배관의 배관 용접부에 방사선을 조사하는 방사선 조사부(120`)와, 오비탈 레일을 따라 이동 가능하게 설치되며, 배관 용접부를 관통한 방사선을 검출해서 배관 용접부의 디지털 이미지를 수집하는 디지털 디텍터 어레이(130`)를 포함하여, 검사장비의 경량화 및 소형화를 가능하게 하며, 검사부위를 정밀하고 신속하게 확인할 수 있도록 한다.
하지만, 디지털 디텍터 어레이의 자체 하중 또는 회전이동시 원심력에 의해 오비탈 레일의 하단에 위치하면 디지털 디텍터 어레이 또는 디텍터 후면부의 차폐체로 인해 1° 내지 2° 정도 처짐이 발생하여 오비탈 레일의 구조적 변형이 발생한다.
이에, 디지털 디텍터 어레이를 안정적으로 지지하여 디지털 디텍터 어레이의 처짐과 오비탈 레일의 변형을 최소화할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 비파괴 검사를 하고자 하는 배관에 오비탈 레일부를 인접하는 배관과의 간섭없이 설치하도록 하고, 가이드 레일부를 추가 설치하여 자체 하중과 회전이동시 원심력에 의한 구동부와 디지털 디텍터 어레이부의 처짐 및 변형을 방지하도록 할 수 있는, 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 실시예는, 분할된 링형상으로 분리 형성되어 비파괴 검사할 배관의 외주면을 감싸 밀착되도록 각 종단이 상호 체결되는 오비탈 레일부; 상기 오비탈 레일부에 착탈방식으로 결합되어 상기 오비탈 레일부를 따라 상기 배관의 원주방향으로 회전이동하는 구동부; 상기 구동부에 결합되고, 상기 배관의 용접부의 외주면을 감싸도록 링형상으로 형성된 가이드 레일부; 상기 가이드 레일부에 결합되어 상기 용접부를 향해 방사선을 조사하는 방사선 조사부; 상기 구동부에 안착되어 상기 방사선 조사부로부터 조사되어 상기 용접부를 관통한 방사선을 검출하여 상기 용접부의 디지털 이미지를 수집하는 디지털 디텍터 어레이부; 및 상기 방사선 조사부의 방사선조사 및 상기 디지털 이미지를 통한 상기 용접부의 합/부 판정을 위한 비파괴 검사과정을 제어하는 제어부;를 포함하는, 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치를 제공한다.
여기서, 상기 오비탈 레일부는, 반원형의 제1지그레일과 반원형의 제2지그레일을 포함하며, 상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일의 각 종단은 매미고리를 매개로 상호 체결되어 원형 오비탈 레일을 형성할 수 있다.
이때, 상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일의 각 종단에 형성되고 볼트홀이 형성된 체결구의 볼트체결을 통해 상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일을 커플링할 수 있다.
또한, 상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일 각각은 내측레일과 외측레일을 포함하며, 상기 내측레일과 상기 외측레일 사이에 형성되어 상호 이격시키는 이격핀이 형성되고, 상기 내측레일에는 링기어가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 구동부는, 본체와, 전기모터와, 상기 전기모터에 치합하는 감속기어단과, 상기 링기어에 치합하는 주행기어와, 그리고 상기 내측레일과 상기 외측레일을 따라 이동하는 주행롤러를 포함할 수 있다.
이때, 상기 주행롤러는, 상기 본체의 저면의 4개의 모서리 영역에 각각 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 주행롤러는, 래치 손잡이와 결합되어 상기 래치 손잡이의 회전에 의해 상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일에 착탈될 수 있다.
또한, 상이한 직경의 배관에 상응하는 직경을 갖는 상기 오비탈 레일부의 상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일을 해당 하나 이상의 배관에 체결하여 미리 준비하고, 단일의 상기 구동부를 상기 배관에 결합하여 비파괴 검사를 순차적으로 수행할 수 있다.
또한, 상기 가이드 레일부는, 반원형으로 형성되어 일단은 상기 구동부의 일측면에 결합되고, 타측은 상기 방사선 조사부의 일측면에 결합되는 제1가이드레일, 및 반원형으로 형성되어 일단은 상기 구동부의 타측면에 결합되고, 타측은 상기 방사선 조사부의 타측면에 결합되는 제2가이드레일로 분할 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1가이드레일 및 상기 제2가이드레일은, 상기 배관의 형태에 따라 높이조절 탭을 통해 상기 구동부에 상이한 위치로 결합될 수 있다.
또한, 상기 제1가이드레일 및 상기 제2가이드레일 각각은, 이격되어 대향하는 한 쌍의 레일과, 그리고 상기 레일 사이에 결합되고 상기 배관의 외주면에 접촉하는 가이드롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방사선 조사부는, 방사선량과 방사각도를 조절하는 콜리메이터와, 그리고 동위원소를 보관하고 가이드튜브를 통해 상기 콜리메이터로 상기 동위원소를 이동시키는 동위원소 보관컨테이너를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 콜리메이터는, 감마 방사선을 조사할 수 있다.
또한, 상기 디지털 디텍터 어레이부의 전면 및 후면 중 어느 한 면 이상에는, 방사선을 차단하는 차폐체가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 차폐체는, 납볼로 구성되는 차폐체일 수 있다.
이때, 상기 차폐체는, 카세트 타입으로 구성되어 탈부착될 수 있다.
또한, 상기 차폐체는, 경납판일 수 있다.
또한, 상기 디지털 디텍터 어레이부의 전단에 일정각도로 힌지회전하는 회전차폐체가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 유무선 통신네트워크를 통해 원격에서 상기 비파괴 검사과정을 제어하고, 상기 디지털 이미지를 실시간으로 획득하여 저장하거나 출력할 수 있다.
또한, 상기 체결구의 볼트홀에는 볼트의 회전수를 계측하는 인코더가 내장될 수 있다.
여기서, 상기 인코더는 상기 볼트의 회전수를 계측하고, 상기 회전수를 상기 제어부로 전송하여 상기 제1지그레일의 체결구에 체결되는 상기 볼트의 회전수 및 상기 제2지그레일의 체결구에 체결되는 상기 볼트의 회전수를 디스플레이하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는, 비파괴 검사할 배관의 외주면을 감싸 밀착되어 체결되는 오비탈 레일부; 상기 오비탈 레일부에 착탈방식으로 결합되고, 상기 오비탈 레일부를 따라 상기 배관의 원주방향으로 회전이동하는 구동부; 상기 구동부에 결합되고, 상기 배관의 용접부의 외주면을 감싸도록 링형상으로 형성된 가이드 레일부; 상기 가이드 레일부에 결합되어 상기 용접부를 향해 방사선을 조사하는 방사선 조사부; 상기 구동부에 안착되며, 상기 배관의 상이한 직경에 따라 일정각도로 굽어지는 구조로 이루어지고, 상기 방사선 조사부로부터 조사되어 상기 용접부를 관통한 방사선을 검출하여 상기 용접부의 디지털 이미지를 수집하는 디지털 디텍터 어레이부; 및 상기 방사선 조사부의 방사선조사 및 상기 디지털 이미지를 통한 상기 용접부의 합/부 판정을 위한 비파괴 검사과정을 제어하는 제어부;를 포함하는, 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 비파괴 검사를 하고자 하는 배관에 오비탈 레일부를 인접하는 배관과의 간섭없이 설치하도록 하고, 가이드 레일부를 추가 설치하여 자체 하중과 회전이동시 원심력에 의한 구동부와 디지털 디텍터 어레이부의 처짐 및 변형을 방지하도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치를 예시한 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치의 제1사시도 및 제2사시도를 각각 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치의 정면도 및 배면도를 각각 도시한 것이다.
도 6은 도 4의 오비탈 레일부의 체결 방식을 예시한 것이다.
도 7은 도 2의 오비탈 레일부의 체결구조를 확대 도시한 것이다.
도 8은 도 2의 오비탈 레일부의 주행구조를 확대 도시한 것이다.
도 9는 도 2의 디지털 디텍터 어레이부를 확대 도시한 것이다.
도 10은 도 2의 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치의 측면도를 도시한 것이다.
도 11은 도 2의 디지털 디텍터 어레이부의 각도조절부를 확대 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치의 제1사시도 및 제2사시도를 각각 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치의 정면도 및 배면도를 각각 도시한 것이다.
도 6은 도 4의 오비탈 레일부의 체결 방식을 예시한 것이다.
도 7은 도 2의 오비탈 레일부의 체결구조를 확대 도시한 것이다.
도 8은 도 2의 오비탈 레일부의 주행구조를 확대 도시한 것이다.
도 9는 도 2의 디지털 디텍터 어레이부를 확대 도시한 것이다.
도 10은 도 2의 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치의 측면도를 도시한 것이다.
도 11은 도 2의 디지털 디텍터 어레이부의 각도조절부를 확대 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의한 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치는, 분할된 링형상으로 분리 형성되어 비파괴 검사할 배관의 외주면을 감싸 밀착되도록 각 종단이 상호 체결되는 오비탈 레일부(110), 오비탈 레일부(110)에 착탈방식으로 결합되어 오비탈 레일부(110)를 따라 배관의 원주방향으로 회전이동하는 구동부(120), 구동부(120)에 결합되고, 배관의 용접부의 외주면을 감싸도록 링형상으로 형성된 가이드 레일부(130), 가이드 레일부(130)에 결합되어 용접부를 향해 방사선을 조사하는 방사선 조사부(140), 구동부(120)에 안착되어 방사선 조사부(140)로부터 조사되어 용접부를 관통한 방사선을 검출하여 용접부의 디지털 이미지를 수집하는 디지털 디텍터 어레이부(150), 및 방사선 조사부(140)의 방사선조사 및 디지털 이미지를 통해 용접부의 합/부 판정을 위한 비파괴 검사과정을 제어하는 제어부를 포함하여, 인접하는 배관과의 간섭없이 오비탈 레일부(110)를 설치하도록 하고, 가이드 레일부(130)에 의해 구동부(120)와 디지털 디텍터 어레이부(150)의 처짐 및 변형을 방지하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 2 내지 도 11을 참조하여, 전술한 구성의 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치를 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 오비탈 레일부(110)는, 2등분으로 균등 분할된 링형상으로 분리 형성되어 비파괴 검사할 배관의 외주면을 감싸서 밀착되도록 각 종단이 상호 체결되어서, 비파괴 검사하고자 하는 배관의 외주면에 쉽게 밀착 체결되어 링형상의 궤도를 형성하도록 할 수 있다.
예컨대, 오비탈 레일부(110)는, 반원형의 제1지그레일(111)과 반원형의 제2지그레일(112)로 분할 구성되고, 제1지그레일(111) 및 제2지그레일(112)의 대향하는 각 종단은 매미고리(fixing bracket)(113)를 매개로 상호 체결되어 배관을 감싸는 원형의 오비탈 레일을 형성하도록 할 수 있다.
이와 같이, 힌지방식으로 개폐되는 기존의 오비탈 레일부와 달리, 도 6에서와 같이, 인접하는 다른 배관과의 간섭없이 사이공간으로 비파괴 검사하고자 하는 배관의 외주면에 쉽게 체결되어 링형상의 궤도를 형성하도록 할 수 있다.
여기서, 제1지그레일(111) 및 제2지그레일(112)의 각 종단에 형성되고, 볼트홀(114a)이 형성된 각 체결구(114)(도 7 참조)의 볼트체결을 통해서, 제1지그레일(111) 및 제2지그레일(112)을 커플링하여 상호 결합하고, 매미고리(113)을 통해 상호 고정할 수 있다.
또한, 도 7을 참고하면, 제1지그레일(111) 및 제2지그레일(112)은 한쌍의 대향하는 내측레일(111a,112a)과 외측레일(111b,112b)로 각각 이루어지며, 내측레일(111a,112a)과 외측레일(111b,112b) 사이에는 상호 이격시키는 이격핀(115)이 볼트체결되어 결합되어 고정되고, 도 8을 참고하면, 내측레일(111a,112a)에는 구동부(120)의 주행기어(123)와 치합하는 링기어(116)가 형성되어, 구동부(120)가 배관의 외주면을 따라 회전이동하도록 할 수 있다.
이에, 오비탈 레일부(110)는 인접하는 배관과의 간섭없이 해당 배관의 외주면에 밀착되어 견고하게 고정되어서, 구동부(120)의 회전이동시, 주행진동 발생이 최소화될 수 있고, 제1지그레일(111) 및 제2지그레일(112)의 변형이 최소화되어 구동부(120)의 안정적인 회전이동을 유지하도록 하고, 외력에 의한 변형도 최소화할 수 있다.
한편, 체결구(114)의 볼트홀(114a)에는 인코더(미도시)가 내장되어 볼트홀(114a)에 체결되는 볼트의 회전수를 계측하고, 회전수를 제어부로 전송하여, 제1지그레일(111)의 체결구(114)에 체결되는 볼트의 회전수 및 제2지그레일(112)의 체결구(114)에 체결되는 볼트의 회전수를 디스플레이하여 작업자가 식별하도록 하여서, 배관에 대한 오비탈 레일부(110)의 체결시 양쪽 지그레일(111,112)의 볼트의 회전수를 동일하게 하여서 배관과 오비탈 레일부(110)의 중심축을 일치시켜 동심을 맞춰 안정적인 회전주행이 가능하도록 할 수 있다.
다음, 구동부(120)는, 오비탈 레일부(110)에 착탈방식으로 결합되어 장착과 이탈이 가능하도록 하고, 오비탈 레일부(110)를 따라 배관의 외주면을 따라 원주방향으로 360° 회전이동한다.
구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 구동부(120)는, 힌지구조에 의해 오비탈 레일부(110)를 감싸도록 일정각도로 좌우 폴딩되는 본체와, 전기모터(미도시)와, 전기모터에 치합하는 감속기어단(미도시)과, 링기어(116)에 치합하는 주행기어(123)와, 오비탈 레일부(110)의 내측레일(111a,112a)과 외측레일(111b,112b)을 따라 각각 이동하는 주행롤러(122)로 이루어져서, 주행기어(123)의 회전에 의해 오비탈 레일부(110)를 따라 회전이동하고, 주행롤러(122)는 오비탈 레일부(110)에 각각 결합되어 지지될 수 있다.
한편, 도 8을 참고하면, 주행롤러(122)는 본체의 저면의 4개의 모서리 영역에 각각 형성되고, 래치 손잡이(124)와 각각 결합되어서, 래치 손잡이(124)의 회전조작에 의해, 제1지그레일(111) 및 제2지그레일(112)의 양단의 내측면에 각각 착탈되도록 오비탈 레일부(110)에 장착되거나 오비탈 레일부(110)로부터 이탈되도록 할 수 있다.
이를 통해, 다양한 직경과 형태를 갖는 배관에 대한 비파괴 검사를 수행하는 경우에, 상이한 직경의 배관에 상응하는 직경을 갖는 오비탈 레일부(110)의 제1지그레일(111) 및 제2지그레일(112)을 해당 하나 이상의 배관에 각각 체결하여 미리 준비하도록 하고, 단일의 구동부(120)를 통해, 해당 배관의 직경과 형태별로 본체를 좌우 폴딩하여 오비탈 레일부(110)가 설치된 배관에 결합하여서, 비파괴 검사를 순차적으로 수행하도록 할 수 있다.
즉, 각 배관별로 오비탈 레일부(110)를 미리 설치하여 두고, 배관별로 폴딩각도를 조절하여 구동부(120)를 각 배관마다 착탈하여서, 비파괴 검사를 신속하게 수행하여 검사효율성을 높이도록 할 수 있다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이, 구동부(120)는 배관의 상이한 직경 및 상이한 형태에 상응하는 직경으로 체결된 오비탈 레일부(110)에 일정각도단위로 단계적으로 폴딩되는 힌지구조로 이루어져서, 배관의 직경 및 형태에 대응하여 오비탈 레일부(110)에 안정적으로 착탈될 수 있다.
예컨대, 도 5 및 도 8을 참고하면, 본체는, 중앙에 형성된 힌지축에 대향하여 결합되어서 배관의 직경에 따라 일정각도로 회전하도록 분할 형성된 제1본체(121a) 및 제2본체(121b)와, 제1본체(121a)의 외측면에 형성되고 배관의 원주방향으로 일정각도 단위로 다수의 플런저 인입홀(121c-1)이 형성된 제1고정프레임(121c)과, 제2본체(121b)의 외측면에 형성되고 플런저 인입홀(121c-1)에 상응하는 각도 고정홀(121d-1)이 형성된 제2고정프레임(121d)과, 플런저 인입홀(121c-1)로부터 각도 고정홀(121d-1)로 삽입되는 인덱스 플런저(index plunger)(121e)를 포함하고, 제1본체(121a)와 제2본체(121b)는, 제1본체(121a) 및 제2본체(121b)의 내측면에 형성된 노브(knob)(미도시)의 정역회전을 통해 상호 밀착되어 고정되거나 상호 이격되어 회전가능하도록 할 수 있다.
이를 통해, 노브의 역회전을 통해 제1본체(121a)와 제2본체(121b)의 고정상태를 느슨하게 한 후, 인덱스 플런저(121e)를 인출하여 오비탈 레일부(110)의 직경에 따라 제1본체(121a)와 제2본체(121b)의 폴딩각도를 조절한 후 인덱스 플런저(121e)를 인입하여 제1본체(121a)와 제2본체(121b)를 상호 고정시키고, 노브의 정회전을 통해 제1본체(121a)와 제2본체(121b)의 고정상태를 유지하도록 할 수 있다.
이에 따라, 비파괴검사를 수행할 배관별로 미리 설치된 오비탈 레일부(110)의 직경에 따라 구동부(120)를 폴딩하여 장착하고, 비파괴검사 완료후, 후속 배관으로 구동부(120)를 옮겨 폴딩각도를 조정하여 장착하는 순으로 반복 수행할 수 있다.
다음, 가이드 레일부(130)는 배관의 용접부에 대향하는 구동부(120)의 전단에 브라켓을 통해 결합되고, 배관의 용접부에 인접한 외주면을 감싸도록 링형상으로 형성되어 오비탈 레일부(110)와 결합되어서, 오비탈 레일부(110)로 집중되어 인가되는 하중을 분산하여 오비탈 레일부(110)의 변형을 방지하고, 구동부(120)와 디지털 디텍터 어레이부(150)를 안정적으로 지지하여 자체 하중과 회전시 원심력에 의한 구동부(120)와 디지털 디텍터 어레이부(150)의 처짐 및 변형을 방지하도록 할 수 있다.
구체적으로, 도 2 내지 도 4 및 도 9를 참고하면, 가이드 레일부(130)는, 구동부(120)와 디지털 디텍터 어레이부(150) 사이에 반원형으로 분할 형성되어 상호 결합되도록 구성되며, 반원형으로 형성되어 일단은 구동부(120)의 일측면에 볼트체결되어 결합되고, 타측은 방사선 조사부(140)의 일측면에 볼트체결되어 결합되는 제1가이드레일(131), 및 반원형으로 형성되어 일단은 구동부(120)의 타측면에 볼트체결되어 결합되고, 타측은 방사선 조사부(140)의 타측면에 볼트체결되어 결합되는 제2가이드레일(132)로 분할 형성되어서, 배관에 대한 오비탈 레일부(110)의 체결구조와 동일하게, 인접하는 배관의 간섭없이 배관을 감싸서 설치가 가능할 수 있다.
한편, 제1가이드레일(131) 및 제2가이드레일(132)은 엘보우와 플렌지 및 평배관의 배관의 형태에 따라, 볼트홀(135a)이 상이한 높이로 관통 형성된 높이조절 탭(135)을 통해서, 구동부(120)에 상이한 위치로 결합되도록 하여 다양한 구조 및 형태의 배관에 적용가능하도록 할 수 있다.
예컨대, 도 9를 참고하면, 평배관의 경우, 높이조절 탭(135)의 하단 볼트홀(135a)에 제1가이드레일(131) 및 제2가이드레일(132)을 각각 결합하고, 엘보우와 플렌지의 경우, 스탠트 구간에서의 접근이 가능하도록 높이조절 탭(135)의 상단 볼트홀(135a)에 제1가이드레일(131) 및 제2가이드레일(132)을 각각 결합하도록 할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1가이드레일(131) 및 제2가이드레일(132)은 이격되어 대향하는 한 쌍의 레일(133)과, 레일(133) 사이에 결합되고 배관의 외주면에 접촉하여 회전하는 가이드롤러(134)로 각각 이루어져서, 구동부(120)와 디지털 디텍터 어레이부(150)를 안정적으로 지지하고, 배관을 따라 원활하게 회전이동하도록 할 수 있다.
다음, 방사선 조사부(140)는 구동부(120)와 대향하는 위치에서 가이드 레일부(130)의 하단에 볼트체결되어 결합되어서 배관의 용접부를 향해 방사선을 조사한다.
예컨대, 도 2를 참고하면, 방사선 조사부(140)는, 방사선량과 방사각도를 조절하는 텅스텐 콜리메이터(collimator)(141)와, 동위원소를 보관하고 가이드튜브를 통해 콜리메이터(141)로 동위원소를 이동시키는 동위원소 보관컨테이너(미도시)로 이루어져서, 동위원소를 별도로 보관하여 방사선 조사부(140)의 경량화 및 소형화를 구현하여, 하중을 줄여 회전시에도 조사각도가 일정하게 유지되도록 할 수 있다.
여기서, 콜리메이터(141)는 감마 방사선을 조사하여서 용접부의 구조적 결함을 검출하도록 할 수 있다.
다음, 디지털 디텍터 어레이부(150)는 배관의 상이한 직경에 따라 원주를 따라 좌우 일정각도로 굽어지는 구조로 이루어지고, 구동부(120)에 안착되어 방사선 조사부(140)로부터 조사되어 용접부를 관통한 방사선을 검출하여 용접부의 디지털 이미지를 수집하여 제어부로 전송한다.
예컨대, 도 3을 참고하면, 디지털 디텍터 어레이부(150)는 중앙 어레이(151)와, 중앙 어레이(151)의 양측면에 각각 힌지결합하는 한쌍의 좌우 측면 어레이(152)로 이루어져서, 배관의 상이한 직경에 따라 배관을 감싸도록 일정각도로 굽어져서, 검출영역을 넓혀 검사횟수를 줄이고 방사선 노출시간을 줄이도록 할 수 있다.
또한, 중앙 어레이(151)와 측면 어레이(152) 사이에 결합되는 각도조절부(153)를 통해 배관의 직경에 따라 측면 어레이(152)의 회전각도를 조절할 수 있다.
구체적으로, 도 4 및 도 11에 도시된 바와 같이, 각도조절부(153)는, 중앙 어레이(151)의 측면에 힌지결합된 제1회전체(153a)와, 측면 어레이(152)의 상면에 힌지결합된 제2회전체(153b)와, 일측은 제1회전체(153a)에 법선방향으로 인입되어 아이들(idle)회전하고, 타측은 제2회전체(153b)에 법선방향으로 나사체결하여 측면 어레이(152)의 회전각도를 조절하는 각도조절구(153c)로 이루어져서, 각도조절구(153c)의 정역회전을 통해 제1회전체(153a)와 제2회전체(153b) 사이의 이격거리를 조절하여 중앙 어레이(151)의 측면 하단에 형성된 회전축을 기준으로 측면 어레이(152)의 회전각도를 조정하도록 할 수 있다.
또한, 디지털 디텍터 어레이부(150)의 전면 및 후면 중 어느 한면 이상에는 방사선을 차단하는 차폐체(154)가 구비될 수 있다.
여기서, 차폐체(154)는 납볼로 구성되는 차폐체이거나 경납판일 수 있고, 차폐체는 카세트 타입으로 구성되어 탈부착되어서 교체작업이 쉽도록 할 수 있다.
또한, 납볼로 구성된 차폐체에서, 납볼을 지그재그형태로 배치하여서, 방사선 산란효과를 높여 차폐력을 향상시키고 차폐에 필요한 납 중량을 줄일 수 있고 유연한 형태로 다양한 구조로 형성할 수 있다.
또한, 도 3 및 도 10을 참고하면, 디지털 디텍터 어레이부(150)의 전단에는 힌지브라켓(156)과 결합되어 일정각도로 힌지회전하는 회전차폐체(155)가 추가로 형성되어, 방사선 외부 노출을 최소화하도록 할 수 있다.
다음, 제어부(미도시)는 방사선 조사부(140)의 방사선조사 및 디지털 디텍터 어레이부(150)에 의해 생성된 디지털 이미지를 통한 용접부의 합/부 판정을 위한 비파괴 검사과정을 전반적으로 제어한다.
또한, 제어부는 태블릿 PC로 이루어질 수 있고, 와이파이 등의 유무선 통신네트워크를 통해 100m 이상의 원거리에서 원격으로 안전하게 비파괴 검사과정을 제어하고, 디지털 이미지를 실시간으로 획득하여 저장하거나 출력하도록 하고, 배관의 관경사이즈 및 검사매수 등 동작 관련값을 설정하도록 할 수 있다.
또한, 디지털 방사선 검사방식은 이중벽단상법(DWSI: Double Wall Single Image)을 사용하는바, ASME 기준 35"(89㎜) 이상 배관에 적용하며, 촬영하고자 하는 영역에 디지털 디텍터 어레이부(150)를 위치시키고 검사영역의 반대편에 방사선 조사부(140)을 밀착하며, 제어부는 방사선 노출시간을 배관 두께 기준으로 계산할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치의 구성에 의해서, 비파괴 검사를 하고자 하는 배관에 오비탈 레일부를 인접하는 배관과의 간섭없이 설치하도록 하고, 가이드 레일부를 추가 설치하여 자체 하중과 회전이동시 원심력에 의한 구동부와 디지털 디텍터 어레이부의 처짐 및 변형을 방지하도록 하고, 폴딩구조의 구동부를 통해 상이한 직경 및 형태의 배관을 감싸는 오비탈 레일부에 일정각도단위로 단계적으로 폴딩되도록 하여 착탈되도록 하고, 디지털 디텍터 어레이부를 배관의 상이한 직경에 따라 원주를 따라 좌우 일정각도로 굽어지는 구조로 형성하여 비파괴 검사영역을 확장하여 검사횟수를 줄이고 검사속도를 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 오비탈 레일부
111 : 제1지그레일
112 : 제2지그레일 113 : 매미고리
114 : 체결구 115 : 이격핀
116 : 링기어 120 : 구동부
122 : 주행롤러 123 : 주행기어
124 : 래치 손잡이 130 : 가이드 레일부
131 : 제1가이드레일 132 : 제2가이드레일
133 : 레일 134 : 가이드롤러
135 : 높이조절탭 140 : 방사선 조사부
141 : 콜리메이터 150 : 디지털 디텍터 어레이부
151 : 중앙 어레이 152 : 측면 어레이
153 : 각도조절부 154 : 차폐체
155 : 회전차폐체 156 : 힌지브라켓
112 : 제2지그레일 113 : 매미고리
114 : 체결구 115 : 이격핀
116 : 링기어 120 : 구동부
122 : 주행롤러 123 : 주행기어
124 : 래치 손잡이 130 : 가이드 레일부
131 : 제1가이드레일 132 : 제2가이드레일
133 : 레일 134 : 가이드롤러
135 : 높이조절탭 140 : 방사선 조사부
141 : 콜리메이터 150 : 디지털 디텍터 어레이부
151 : 중앙 어레이 152 : 측면 어레이
153 : 각도조절부 154 : 차폐체
155 : 회전차폐체 156 : 힌지브라켓
Claims (22)
- 분할된 링형상으로 분리 형성되어 비파괴 검사할 배관의 외주면을 감싸 밀착되도록 각 종단이 상호 체결되는 오비탈 레일부;
상기 오비탈 레일부에 착탈방식으로 결합되어 상기 오비탈 레일부를 따라 상기 배관의 원주방향으로 회전이동하는 구동부;
상기 구동부에 결합되고, 상기 배관의 용접부의 외주면을 감싸도록 링형상으로 형성된 가이드 레일부;
상기 가이드 레일부에 결합되어 상기 용접부를 향해 방사선을 조사하는 방사선 조사부;
상기 구동부에 안착되어 상기 방사선 조사부로부터 조사되어 상기 용접부를 관통한 방사선을 검출하여 상기 용접부의 디지털 이미지를 수집하는 디지털 디텍터 어레이부; 및
상기 방사선 조사부의 방사선조사 및 상기 디지털 이미지를 통한 상기 용접부의 합/부 판정을 위한 비파괴 검사과정을 제어하는 제어부;를 포함하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 오비탈 레일부는,
반원형의 제1지그레일과 반원형의 제2지그레일을 포함하며, 상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일의 각 종단은 매미고리를 매개로 상호 체결되어 원형 오비탈 레일을 형성하는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일의 각 종단에 형성되고 볼트홀이 형성된 체결구의 볼트체결을 통해 상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일을 커플링하는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일 각각은 내측레일과 외측레일을 포함하며,
상기 내측레일과 상기 외측레일 사이에 형성되어 상호 이격시키는 이격핀이 형성되고,
상기 내측레일에는 링기어가 형성되는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 구동부는,
본체와, 전기모터와, 상기 전기모터에 치합하는 감속기어단과, 상기 링기어에 치합하는 주행기어와, 그리고 상기 내측레일과 상기 외측레일을 따라 이동하는 주행롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 주행롤러는, 상기 본체의 저면의 4개의 모서리 영역에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 주행롤러는, 래치 손잡이와 결합되어 상기 래치 손잡이의 회전에 의해 상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일에 착탈되는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 3 항에 있어서,
상이한 직경의 배관에 상응하는 직경을 갖는 상기 오비탈 레일부의 상기 제1지그레일 및 상기 제2지그레일을 해당 하나 이상의 배관에 체결하여 미리 준비하고, 단일의 상기 구동부를 상기 배관에 결합하여 비파괴 검사를 순차적으로 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 가이드 레일부는,
반원형으로 형성되어 일단은 상기 구동부의 일측면에 결합되고, 타측은 상기 방사선 조사부의 일측면에 결합되는 제1가이드레일, 및 반원형으로 형성되어 일단은 상기 구동부의 타측면에 결합되고, 타측은 상기 방사선 조사부의 타측면에 결합되는 제2가이드레일로 분할 형성되는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제1가이드레일 및 상기 제2가이드레일은, 상기 배관의 형태에 따라 높이조절 탭을 통해 상기 구동부에 상이한 위치로 결합되는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제1가이드레일 및 상기 제2가이드레일 각각은, 이격되어 대향하는 한 쌍의 레일과, 그리고 상기 레일 사이에 결합되고 상기 배관의 외주면에 접촉하는 가이드롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 방사선 조사부는, 방사선량과 방사각도를 조절하는 콜리메이터와, 그리고 동위원소를 보관하고 가이드튜브를 통해 상기 콜리메이터로 상기 동위원소를 이동시키는 동위원소 보관컨테이너를 포함하는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 콜리메이터는, 감마 방사선을 조사하는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 디지털 디텍터 어레이부의 전면 및 후면 중 어느 한 면 이상에는, 방사선을 차단하는 차폐체가 구비되는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 차폐체는, 납볼로 구성되는 차폐체인 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 차폐체는, 카세트 타입으로 구성되어 탈부착되는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 차폐체는, 경납판인 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 디지털 디텍터 어레이부의 전단에 일정각도로 힌지회전하는 회전차폐체가 형성되는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 유무선 통신네트워크를 통해 원격에서 상기 비파괴 검사과정을 제어하고, 상기 디지털 이미지를 실시간으로 획득하여 저장하거나 출력하는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 체결구의 볼트홀에는 볼트의 회전수를 계측하는 인코더가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 제 20 항에 있어서,
상기 인코더는 상기 볼트의 회전수를 계측하고, 상기 회전수를 상기 제어부로 전송하여 상기 제1지그레일의 체결구에 체결되는 상기 볼트의 회전수 및 상기 제2지그레일의 체결구에 체결되는 상기 볼트의 회전수를 디스플레이하도록 하는 것을 특징으로 하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치. - 비파괴 검사할 배관의 외주면을 감싸 밀착되어 체결되는 오비탈 레일부;
상기 오비탈 레일부에 착탈방식으로 결합되고, 상기 오비탈 레일부를 따라 상기 배관의 원주방향으로 회전이동하는 구동부;
상기 구동부에 결합되고, 상기 배관의 용접부의 외주면을 감싸도록 링형상으로 형성된 가이드 레일부;
상기 가이드 레일부에 결합되어 상기 용접부를 향해 방사선을 조사하는 방사선 조사부;
상기 구동부에 안착되며, 상기 배관의 상이한 직경에 따라 일정각도로 굽어지는 구조로 이루어지고, 상기 방사선 조사부로부터 조사되어 상기 용접부를 관통한 방사선을 검출하여 상기 용접부의 디지털 이미지를 수집하는 디지털 디텍터 어레이부; 및
상기 방사선 조사부의 방사선조사 및 상기 디지털 이미지를 통한 상기 용접부의 합/부 판정을 위한 비파괴 검사과정을 제어하는 제어부;를 포함하는,
오비탈 레일 타입 디지털 방사선 검사장치.
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240099566A true KR20240099566A (ko) | 2024-07-01 |
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