Development of Ultrasonic Testing System for In-Service Inspection of the Shrunk-on Type LP Turbine Roter

Shrunk-on Type 저압 터빈 로터의 가동중검사를 위한 초음파검사 시스템 개발

  • 박준수 (두산중공업(주) 기술연구원) ;
  • 성운학 (두산중공업(주) 기술연구원) ;
  • 유승우 (두산중공업(주) 비파괴검사부)
  • Published : 2009.04.30

Abstract

Turbine, which is one of major components in nuclear power plants, requires reliable nondestructive inspections. But, accessibility of transducers is limited and interpretation of acquired signals is not easy at all due to the complication. So, in this study, we have fabricated mock-up specimens of real size and shape. we applied pulse-echo method and time-of-flight diffraction(TOFD) method for precise inspection of turbine key and wheel bore. And phased array ultrasonic testing method was adopted for wheel dovetail of turbines by using mock-up. Furthermore, an automatic scanner system was developed for in-service inspection of the developed methods.

터빈은 원자력발전소의 주요기기로서 고온 고압하에서 고속회전으로 인해 신뢰성 있는 검사가 요구된다. 터빈의 가동중검사의 경우 블레이드가 조립된 상태에서 검사가 수행되며 구조적 복잡성으로 인하여 탐촉자의 접근이 제한되며, 신호 해석이 매우 어렵다. 본 연구에서는 신뢰성 높은 신호해석을 위하여 실제 터빈과 크기 및 형상이 동일한 mock-up을 제작하였다. 터빈의 key와 내표면부의 결함탐상을 위해 pulse-echo 및 TOFD 기법을 개발하였고, dovetail 검사를 위하여 위상배열 초음파탐상기법을 개발하였다. 개발된 기법들을 가동중 터빈 검사에 효율적으로 적용하기 위해 자동화 검사 scanner를 제작하였으며, 현장적용을 통하여 신뢰성을 검증하였다.

Keywords

References

  1. 터빈 발전기 실무, 두산중공업 연구보고서 (1999)
  2. 양승한, 이정빈, 김영호, 윤병식, 김용식, '원자력 발전소 저압 터빈 동익 자동 초음파검사 기술 개발', 비파괴검사학회지, Vol. 24, No. 4, pp. 371-377, (2004)
  3. 조용상, 정계조, 박상기, 김재훈, '위상배열 초음파를 이용한 터빈 블레이드 루트부내 결함평가 기법 연구', 비파괴검사학회지, Vol. 24, No. 2, pp. 151-157, (2004)
  4. 유승우, 장희준, 박현근, 성운학, 박준수, '로터중심공 자동 초음파검사 시스템 개발', 한국비파괴검사학회 추계학술대회 논문집, pp. 181-185, (2006)
  5. 유승우, 장희준, 장욱진, 성운학, 박준수, '터빈디스크에 대한 자동 초음파탐상', 한국비파괴검사학회 춘계학술대회 논문집, pp. 433-442, (2006)
  6. U. H. Seong and J. T. Kim, 'A relationship between UT reported sizes and actual sizes of defects in rotor forgings,' Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing, Vol. 25, No. 6, pp. 483-486, (2005)
  7. J. S. Park, S. J. Song and H. J. Kim, 'Calculation of radiation beam field from phased array ultrasonic transducers using expanded multi-Gaussian beam model,' Solid State Phenomena, Vol. 110, pp. 163-168, (2006) https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.110.163