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가압기 노즐 이종금속 용접부의 구조적 오버레이 용접부에 대한 위상배열 초음파기법의 현장 적용

Field Application of Phased Array Ultrasonic Testing for Structural Weld Overlay on Dissimilar Welds of Pressurizer Nozzles

  • 김진회 (한수원중앙연구원 비파괴기술그룹) ;
  • 김용식 (한수원중앙연구원 비파괴기술그룹)
  • 투고 : 2015.07.23
  • 심사 : 2015.08.21
  • 발행 : 2015.08.30

초록

용접 오버레이법은 1980년 초반에 배관 용접부 결함의 임시 보수방법으로 미국발전소에 처음 사용되었다. 원자력발전소의 배관 오버레이 용접부는 초음파검사 기술을 이용하여 주기적으로 검사되어야 한다. 최근 위상배열 초음파 기술 발달로 휴대하기 좋은 소형 장비를 이용할 수 있게 되었다. 현재, 완화기법 및 또는 복잡한 형상의 검사체의 표면검사 조건을 개선하기 위한 선제적인 용접 오버레이 기법 적용이 일반적으로 사용되고 있다. 복합적인 형상(용접 오버레이, 기존 용접부 및 모재)의 적당한 검사를 위해서는 여러 개의 일반 초음파검사용 초점 탐촉자들이 필요하게 된다. 대안으로 위상배열 초음파 탐촉자는 일반 초음파검사 탐촉자와 비교하여 더 좋고 빠른 커버리지를 제공하기 위해 다양한 초점거리에서 여러 검사 각도를 동시에 발생시킬 수 있다. 그래서, 이 기술은 검사 속도 증가, 비용 절감, 방사선 피폭을 줄일 수 있다. 이 논문에서는 현장검사에서 검출된 PAUT 신호에 대한 신호 분석 결과를 설명하였다.

Weld overlay was first used in power plants in the US in the early 1980s as an interim method of repairing the welds of flawed piping joints. Weld overlaid piping joints in nuclear power plants must be examined periodically using ultrasonic examination technology. Portable phased array ultrasonic technology has recently become available. Currently, the application of preemptive weld overlays as a mitigation technique and/as a method to improve the examination surface condition for more complex configurations is becoming more common. These complex geometries may require several focused conventional transducers for adequate inspection of the overlay, the original weld, and the base material. Alternatively, Phased array ultrasonic probes can be used to generate several inspection angles simultaneously at various focal depths to provide better and faster coverage than that possible by conventional methods. Thus, this technology can increase the speed of examinations, save costs, and reduce radiation exposure. In this paper, we explain the general sequence of the inspection of weld overlay and the results of signal analysis for some PAUT (phased array ultrasonic testing) signals detected in on-site inspections.

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참고문헌

  1. KHNP, Topical Report "SWOL Method for Pressurizer Nozzles," Feb. (2012)
  2. EPRI, Technical Update 1015134 "Nondestructive Evaluation: Procedure for Manual Phased UT of Weld Overlays," October (2007)
  3. ASME Code Case N-740-1, "Dissimilar Metal Overlay for Repair or Mitigation of Class 1, 2, and 3 Items Section XI, Division 1," January (2008)
  4. PNNL, PNNL-21502 "Ultrasonic Evaluation of Two Dissimilar Metal Overlay Specimens," June (2012)