A Study for Lifetime Predition of Expansion Joint Using HILS

This study used HILS to test an expansion joint, which is vulnerable to the water hammer effect. The operation data for the HIL simulator was the length rate of the expansion joint by the water hammer, which was used for life prediction based on the vibration durability. For the vibration durability test, the internal pressure of the expansion joint was assumed to be a factor of the durability life, and the lifetime prediction model equation was obtained by curve fitting the lifetime data at each pressure. During the test, the major failure modes of crack and water leakage occurred on the surface of the bellows part. The lifetime prediction model typically follows an inverse power law model. The pressure is a stress factor, and the model is effective in only a specific environment. Therefore, another stress factor such as temperature will be added and considered for a mixed lifetime prediction model in the future.

HILS 기법을 적용한 신축관 이음 수명예측에 관한 연구

본 연구에서는 플랜트 기자재 중 수충격에 매우 취약한 신축관 이음을 대상으로 수충격 발생 시 신축관 이음의 신축량의 변화를 현장에서 취득한 후 HIL 시뮬레이터의 작동데이터로 적용한 HILS 기법을 적용한 진동내구 시험을 수행하였다. 또한 진동내구 시험 시 내구수명의 주요 스트레스 인자로 신축관 내부압력을 가정하였다. 진동내구 시험은 신축관 내부 설정압 따라 진행되었으며 수명데이터를 이용, 수명데이터를 잘 따르는 곡선을 접합하여 수명예측 모델식을 유도하였고 특정 내부 설정압에서의 시험 및 수명결과를 통하여 이를 검증하였다. 한편, 시험 중 발생 된 신축관의 고장모드는 모두 벨로우즈 부 표면에 발생된 크랙과 크랙을 통한 누수 등이 있었다. 본 연구에서 유도한 수명에측 모델식은 설정압력을 스트레스 인자로 따르는 전형적인 역승모형이며 특정환경에서만 적용될 수 있는 한계를 지니고 있다. 이에 본 연구는 진동내구 수명의 가속요인인 압력 외 온도상태 등을 다양한 수명변수가 적용 가능한 복합수명예측 모델식을 개발할 예정이다.