KR101674666B1 - 이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치는, 지중에 매설되는 배관의 방사선 비파괴 검사시 방사선원으로부터 방사되는 방사선이 주변에 노출되는 것을 방지하는 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치로서, 도로를 굴착하여 매설되는 배관을 따라 지상에서 이동할 수 있는 이동 프레임; 상기 배관의 외주면을 반원통 형태로 감싸며, 방사선이 투과되지 못하는 물질로 이루어진 차폐 구조물; 및 상기 이동 프레임에 설치되며, 상기 차폐 구조물을 상기 이동 프레임의 하측에서 상하 방향으로 승강시키는 승강 모듈;을 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치{Apparatus for restricting radiation exposure from radioisotope during nondestructive inspection provided with esay mobility structure}

본 발명은 비파괴 검사 장비에 채용되는 방사성 동위원소로부터 방출되는 방사선이 주변으로 노출되는 것을 최대한 제한하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 비파괴 검사라 함은 지상, 선상 등에 구축된 구조물의 결함 여부를 확인하는 것을 의미한다. 비파괴 검사의 수단은 방사선, 초음파, 레이저 등의 매체가 사용된다. 특히, 본 발명은 방사선을 사용한 비파괴 검사 장비에 관한 것이므로 방사선을 이용한 비파괴 검사 장비에 한정하기로 한다. 일반적으로 방사선을 이용한 비파괴 검사는 인체에 사용되는 방사선 검사, 예컨대 X-레이 촬영 방식과 동일한 방식이 채용된다. 즉, 방사선이 발생하는 방사선원을 측정하고자 하는 구조물의 일측면에 배치하고 그 구조물의 타측면에 상기 방사선원에서 방출된 방사선이 그 구조물을 투과한 양을 측정함으로써 그 구조물에 결함이 있는지 여부를 검사한다. 예컨대, 유체를 운송하는 배관이나 선박 등의 용접에 있어서 용접부위의 검사에 비파괴검사가 많이 이용되고 있다. 이러한 비파괴검사는 통상 방사선을 이용하여 용접부위의 결함 유무를 검사한다. 방사선을 이용한 비파괴검사란 방사성 물질에서 나오는 X선이나 감마선 등의 방사선을 검사하고자 하는 용접부위나 구조물에 투과시키고 투과된 방사선으로부터 필름이나 CRT 등에 그 상을 재생하여 피검사물의 내부결함을 검사하는 방법이다. 이러한 비파괴 검사 장비의 일 예가 등록실용신안 제0436664호에 개시되어 있다.

그런데, 일반적으로 방사선을 이용한 비파괴 검사 장비에서 방출되는 방사선은 작업자에게 유해하다. 특히, 장비에서 방출되는 방사선에 작업자가 근거리에서 피폭되는 경우 치명적인 신체의 손상을 초래할 수 있다. 따라서, 방사선을 이용한 비파괴 장비를 사용하는 작업자를 보호하는 것은 매우 중요하며, 사람이 많은 장소에 설치된 구조물을 검사하는 경우에는 그 구조물 주변을 오가는 사람들을 장비로부터 방출되는 방사선으로부터 보호할 필요가 있다.

일반적으로 가스, 유류, 낭방수 등을 운반하는 용도로 도로에 매설되는 기간산업용 배관의 용접부 건전성을 검사하기 위하여 여러 차례 방사선 투과 검사를 실시한다. 이때 검사하는 곳에 대한 방사선 노출량을 원자력안전법에서 규정한 선량 한도 이내로 제한하여야 한다. 이를 위하여 납이나 텅스텐과 같이 원자질량이 큰 금속을 이용하여 방사선 노출방향을 차폐한다. 그런데 이러한 차폐 부재의 원자 질량이 크기 때문에 차폐 부재의 무게가 무거워 중장비를 이용하여야 하는 경우가 빈번하다. 그런데 중장비가 도로를 장시간 점유할 경우 교통 정체 등 수반되는 문제점이 많다. 따라서 중장비를 사용하지 않고 이동 등의 운영이 가능한 방사선 노출 제한 장치의 개발이 필요하다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 비파괴 검사에 사용되는 방사성 동위원소로부터 발생되는 방사선이 주변에 직접적으로 노출되는 것을 효율적으로 제한하고 중장비를 사용하지 않고 이동 등의 운영을 할 수 있는 이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치는, 지중에 매설되는 배관의 방사선 비파괴 검사시 방사선원으로부터 방사되는 방사선이 주변에 노출되는 것을 방지하는 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치로서,

도로를 굴착하여 매설되는 배관을 따라 지상에서 이동할 수 있는 이동 프레임;

상기 배관의 외주면을 반원통 형태로 감싸며, 방사선이 투과되지 못하는 물질로 이루어진 차폐 구조물; 및

상기 이동 프레임에 설치되며, 상기 차폐 구조물을 상기 이동 프레임의 하측에서 상하 방향으로 승강시키는 승강 모듈;을 포함한 점에 특징이 있다.

상기 이동 프레임은 굴착 되는 도로의 폭을 감지하는 굴착 폭 감지 센서를 구비하며, 상기 굴착 폭 감지 센서의 신호에 따라 상기 이동 프레임이 지면에 지지되는 위치를 가변시킬 수 있는 가변 지지 모듈을 포함한 것이 바람직하다.

상기 승강 모듈은 모터에 의해 회전되는 작동되는 권양기를 포함한 것이 바람직하다.

상기 차폐 구조물은 상기 배관의 길이 방향으로 배치된 상단 축을 기준으로 상호 회전할 수 있는 대칭 구조로 형성된 것이 바람직하다.

상기 이동 프레임은 바퀴 또는 무한궤도를 구비하며,

상기 바퀴 또는 무한궤도는 구동모터에 의해 구동되며, 상기 이동 프레임은 조향 수단을 구비한 것이 바람직하다.

상기 차폐 구조물에는 비파괴 검사되는 용접부를 감지하는 용접부 감지 센서가 설치된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치는, 배관을 따라 지면에서 이동할 수 있는 이동 프레임에 승강 가능하게 설치된 차폐 구조물이 그 배관을 따라 이동 가능하므로, 비파괴 검사 과정에서 주변으로 방사선 노출이 효율적으로 제한되며 중장비를 사용하지 않고 용이하게 작업할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치의 개략적 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 Ⅱ - Ⅱ 선 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 차폐 구조물의 사시도이다.
도 4는 가변 지지 모듈의 일 예를 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치의 개략적 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 Ⅱ - Ⅱ 선 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 차폐 구조물의 사시도이다. 도 4는 가변 지지 모듈의 일 예를 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치(10, 이하 "방사선 노출 제한 장치"라 함)는 지중에 매설되는 배관(100)의 방사선 비파괴 검사시 방사선원으로부터 방사되는 방사선이 주변에 노출되는 것을 방지하는 장치다.

상기 배관(100)은 도로를 굴착하여 매설된다.

상기 방사선 노출 제한 장치(10)는 이동 프레임(20)과, 차폐 구조물(30)과, 승강 모듈(40)을 포함한다.

상기 이동 프레임(20)은 도로를 굴착하여 매설되는 배관(100)을 따라 지상에서 이동할 수 있다. 더 구체적으로 상기 이동 프레임(20)은 바퀴(24) 또는 무한궤도를 매개로 지면에 구름 접촉하도록 배치된다. 상기 바퀴(24) 또는 무한궤도는 구동모터에 의해 구동될 수 있다. 상기 이동 프레임(20)은 상기 바퀴(24)의 진행 방향을 바꾸거나 상기 무한궤도의 좌우 회전수를 달리함으로써 이동 방향을 바꿀 수 있다. 상기 이동 프레임(20)은 조향을 위한 조향 수단인 스티어링 휠을 구비할 수 있다.

상기 이동 프레임(20)은 굴착 되는 도로의 폭을 감지하는 굴착 폭 감지 센서(미도시)를 구비할 수 있다. 상기 굴착 폭 감지 센서는 도로면과 굴착 되는 면의 깊이를 감지하여 그 경계면을 감지해 낼 수 있다. 상기 굴착 폭 감지 센서의 신호에 따라 상기 이동 프레임(20)이 지면에 지지 되는 위치를 가변시킬 수 있는 가변 지지 모듈(22)을 포함할 수 있다. 상기 가변 지지 모듈(22)은 상기 이동 프레임(20)의 좌우로 슬라이딩 가능하게 결합 된 가변 프레임(21)을 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 랙 앤 피니언(26, rack and pinion) 구조로 연결함으로써 구현할 수 있다. 따라서, 상기 이동 프레임(20)은 상기 가변 프레임(21)이 좌우로 이동함으로써 굴착되는 도로의 폭에 맞게 지면에 지지될 수 있다.

상기 차폐 구조물(30)은 납(Pb)이나 텅스텐(W)과 같이 방사선이 통과하지 못하는 물질을 포함하여 구성된다. 상기 차폐 구조물(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 철 구조물로 이루어진 틀에 납과 같은 방사선 차폐 부재가 결합하여 형성될 수 있다. 상기 차폐 구조물(30)은 상기 배관(100)의 길이 방향으로 배치된 상단 축을 기준으로 상호 회전할 수 있는 대칭 구조로 형성된다. 이와 같이 상기 차폐 구조물(30)이 좌우 대칭으로 회전 가능하게 형성된 것은 배관의 크기가 가변 되더라도 유연하게 대응할 수 있을 뿐 아니라 보관의 편리성이 있으며 작업 과정에서 배관의 일측을 개방해야 할 경우에도 유연하게 대응할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 상기 차폐 구조물(30)은 상기 배관(100)의 외주면을 반원통 형태로 감싼다.

상기 차폐 구조물(30)에는 비파괴 검사되는 용접부를 감지하는 용접부 감지 센서가 설치될 수 있다. 상기 용접부 감지 센서는 배관 표면 상태를 감지하여 그 표면 상태의 거칠기가 다른 부분과 다른 위치를 감지함으로써 용접부의 위치를 감지할 수 있다. 상기 용접부 감지 센서의 정보를 이용하여 작업자는 배관을 따라 상기 노출 제한 장치를 이동하면서 용이하게 비파괴 검사 작업을 수행할 수 있다.

상기 승강 모듈(40)은 상기 이동 프레임(20)에 설치된다. 상기 승강 모듈(40)은 상기 차폐 구조물(30)을 상기 이동 프레임(20)의 하측에서 상하 방향으로 승강시키는 역할을 수행한다. 상기 승강 모듈(40)의 일 예로서 모터에 의해 회전되는 작동되는 권양기를 포함할 수 있다. 상기 권양기는 모터와 감속기어 세트가 결합되어 구성될 수 있다. 상기 권양기와 상기 차폐 구조물(30)은 강철 케이블에 의해 연결될 수 있다.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치(10)의 작용 효과를 상세하게 서술하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 도로를 매설하여 지중에 설치되는 배관의 용접부를 검사하기 위해서, 콜리메이터(200)를 검사하고자 하는 용접부에 인근에 배치한다. 그리고 상기 차폐 구조물(30)을 배관의 상부에 배치하여야 한다. 즉 상기 콜리메이터(200)에서 방사되는 방사선이 주변으로 노출되는 것을 제한하기 위해서 상기 차폐 구조물(30)을 설치하는 것이다. 상기 차폐 구조물(30)은 상기 이동 프레임(20)의 하부에 설치된 승강 모듈(40)을 통해 필요한 위치로 이동할 수 있다. 상기 차폐 구조물(30)은 상기 승강 모듈(40)을 이용하여 케이블로 매달아 배관(100)의 상부로 이동한다. 상기 승강 모듈(40)을 적절하게 제어하여 상기 차폐 구조물(30)이 상기 배관(100)과 접촉된 상태로 비파괴 검사를 수행할 수 있다. 한편, 필요에 따라 상기 차폐 구조물(30)은 상기 승강 모듈(40)에 매달린 상태로 상기 배관(100)과 일정한 간격을 둔 상태로 비파괴 검사가 진행될 수도 있다.

그리고 하나의 위치에서 비파괴 검사가 수행된 후 다른 위치의 비파괴 검사를 위해서, 상기 차폐 구조물(30)이 이동하여야 한다. 이 경우에 본 발명에 따른 방사선 노출 제한 장치(10)는 상기 승강 모듈(40)을 이용하여 상기 차폐 구조물(30)을 약간 상승시켜 상기 배관(100)과의 간격을 일정량 확보한 상태에서, 상기 이동 프레임(20)을 이동시킴으로써 다음 검사 위치로 이동할 수 있다. 상기 이동 프레임(20)은 구동모터에 의해 바퀴(24)를 회전시켜 이동할 수 있다.

상술한 작업을 하는 과정에서 도로의 굴착 폭은 공사 현장에 따라 조금씩 달라질 수 있는데, 본 발명에 따른 방사선 노출 제한 장치(10)는 이동 프레임(20)이 가변 지지 모듈(22)을 포함하고 있을 뿐 아니라, 굴착 폭 감지 센서가 자동으로 도로의 굴착 폭을 감지하여 신호를 발생함으로써 자동으로 도로의 굴착 폭에 맞게 바퀴(24)의 좌우 간격을 조절할 수 있으므로 공사 현장에 따른 대응 효율이 우수한 장점이 있다.

또한, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 방사선 노출 제한 장치(10)는 상기 차폐 구조물(30)의 위치를 이동하거나 승강 시킬 때 상기 이동 프레임(20)에 구비된 승강 모듈(40)을 사용하기 때문에 별도의 중장비가 필요하지 않다. 따라서 중장비의 이동이나 그 중장비가 공사중인 도로를 점유하지 않기 때문에 종래에 비하여 도로의 정체를 현저하게 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다. 즉, 본 발명에 따른 방사선 노출 제한 장치(10)는 도로의 굴착 경계를 따라 굴착 폭을 자동으로 감지하여 차폐 구조물을 배관 검사 위치까지 신속하고 정확하게 이동할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 방사선 노출 제한 장치(10)는 비파괴 검사시 차폐 구조물의 상하 이동을 신속하게 하여 방사선 투과 검사 시간을 현저하게 단축하고 차폐 구조물의 설치시 발생되는 도로 정체를 효과적으로 해소할 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치는, 배관을 따라 지면에서 이동할 수 있는 이동 프레임에 승강 가능하게 설치된 차폐 구조물이 그 배관을 따라 이동 가능하므로, 비파괴 검사 과정에서 주변으로 방사선 노출이 효율적으로 제한되며 중장비를 사용하지 않고 용이하게 작업할 수 있는 효과를 제공한다.

이상, 바람직한 실시 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.

10 : 방사선 노출 제한 장치
20 : 이동 프레임
21 : 가변 프레임
22 : 가변 지지 모듈
24 : 바퀴
26 : 랙 앤 피니언
30 : 차폐 구조물
40 : 승강 모듈
100 : 배관
200 : 콜리메이터

Claims (1)

1. 지중에 매설되는 배관의 방사선 비파괴 검사시 방사선원으로부터 방사되는 방사선이 주변에 노출되는 것을 방지하는 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치로서,
   도로를 굴착하여 매설되는 배관을 따라 지상에서 이동할 수 있는 이동 프레임;
   상기 배관의 외주면을 반원통 형태로 감싸며, 방사선이 투과되지 못하는 물질로 이루어진 차폐 구조물; 및
   상기 이동 프레임에 설치되며, 상기 차폐 구조물을 상기 이동 프레임의 하측에서 상하 방향으로 승강시키는 승강 모듈;을 포함하며,
   상기 이동 프레임은 바퀴 또는 무한궤도를 구비하며,
   상기 바퀴 또는 무한궤도는 구동모터에 의해 구동되며, 상기 이동 프레임은 조향 수단을 구비하며,
   상기 이동 프레임은 상기 조향 수단으로 스티어링 휠을 구비하며,
   상기 이동 프레임은 굴착 되는 도로의 폭을 감지하는 굴착 폭 감지 센서를 구비하며, 상기 굴착 폭 감지 센서의 신호에 따라 상기 이동 프레임이 지면에 지지되는 위치를 가변시킬 수 있는 가변 지지 모듈을 포함하며,
   상기 가변 지지 모듈은 상기 이동 프레임의 좌우로 슬라이딩 가능하게 결합 된 가변 프레임을 랙 앤 피니언(rack and pinion) 구조로 연결함으로써 구현되며,
   상기 차폐 구조물에는 비파괴 검사되는 용접부를 감지하는 용접부 감지 센서가 설치되며,
   상기 용접부 감지 센서는 배관 표면 상태를 감지하여 그 표면 상태의 거칠기가 다른 부분과 다른 위치를 감지함으로써 용접부의 위치를 감지하며,
   상기 차폐 구조물은 납이나 텅스텐을 포함하여 구성되며,
   상기 차폐 구조물은 상기 배관의 길이 방향으로 배치된 상단 축을 기준으로 상호 회전할 수 있는 대칭 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 이동성이 향상된 이동성이 향상된 비파괴 검사용 방사성 동위원소 방사선 노출 제한 장치.

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