Implementation of Ultrasonic Immersion Technique for Babbitt Metal Debonding in Turbine Bearing

This study is aimed for the implementation of ultrasonic method to assess the reliability of turbine bearings. A modified ultrasonic immersion technique was carried out in both laboratory experiment and field application. From the laboratory results, we confirmed that the condition of interface layer between the babbitt and base metal be monitored by the C-Scan. The C-scan image by the ultrasonic immersion test can be used successfully to observe the condition of interface layer. The testing with a focused transducer provides a promising approach for estimating the extent of the damaged region and observing the interface layer effectively. The difference of the ultrasonic reflection ratio between the bonding and debonding area at the interface layer is one of the key parameters for assessing the extent of the damaged area; additionally, the reflection amplitude exhibits a favorable correlation with the overall damage level. The technique developed in this study was applied to the inspection of the turbine bearings at several power plants in Korea whereby the applicability in the field can be ascertained.

초음파 수침법을 이용한 터빈베어링 Babbitt금속 박리 검사 기술

이 연구는 터빈베어링의 신뢰성을 평가하기 위하여 초음파 C-Scan 방법을 적용한 기술이다. 수침법에 관한 연구는 실험실과 현장검사 적용에 광범위하게 사용되는 기술이다. 여기에서는 C-Scan 방법을 이용하여 베어링의 모재와 Babbitt 금속간 경계부의 상태를 평가하였다. 수침법 C-Scan 방법에 의한 초음파 영상은 베어링 경계부의 상태를 확인하는데 효과적인 방법으로 사용될 수 있었다. 초음파 영상의 분해능을 높이기 위하여 집속형 탐촉자를 사용하고, Babbitt 금속과 베어링 모재간의 접합경계면에서 발생하는 초음파 음압 반사율을 측정하여 결함의 검출과 면적을 추정할 수 있었다. 초음파 수침법은 베어링 접합부의 박리위치와 박리면적의 경계면을 결정하여 크기를 계산하는데 아주 유용하게 사용될 수 있는 기술이며, 이 연구에서 개발된 기술은 화력발전소에서 사용되고 있는 터빈베어링의 건전성을 확보하는데 적용되었다.