자기누설탐상시스템은 지하에 매설된 가스관에서 발생되는 부식이나 크랙 또는 기계적 변형을 탐지하기 위한 방법으로 비파괴검사 방법의 하나이다. 가스관은 Nd자석에 의해 착자가 되고, 가스관에 부식이 발생했을 경우 가스관의 단면적이 작아지게 되어 자기누설이 발생하며, 발생된 자기누설을 홀센서로 검출하여 부식의 유무, 크기, 모양 등을 판별하게 된다. 지하매설 배관은 배관의 직경은 같으나 배관의 두께는 다양하게 존재한다. 특히 30inch의 배관에는 배관의 두께가 11.1, 14.3, 17.5 mm 등이 있다. 자기누설탐상시스템은 배관의 단면적 변화를 감지하는 것이기 때문에 배관의 두께에 따라 그 특성이 변화하게 된다. 또한 두께에 따른 결함의 종류에 따라서 검출신호도 변화하게 된다. 따라서 본 논문에서는 배관의 두께 변화에 따른 검출신호를 분석하였으며, 두께 변화의 영향을 적용하여 검출신호를 보정하기 위한 방법을 제시하였다.
자기누설탐상시스템은 비파괴 검사의 한 방법으로 검사 대상물체를 자화시켜 부식이나 결함부위에서 자기누설을 측정하는 방법으로 Magnetic Flux Leakage(MFL) PIG는 자기누설 탐상시스템을 가스관에 적용하여 결함 유 무를 검사하는 시스템이다. 가스관에는 결함이외에 가스공급을 위해 필요한 여러 가지 구조물이 있으며 이러한 구조물은 부식이나 결함에 의해 발생하는 자기누설과는 구별이 된다. 따라서 가스관의 구조물과 결함을 구분하기 위하여 가스관의 구조물에 대한 자기적 영향 해석과 결함 신호와의 차이점을 비교, 분석하였다.
자기누설 탐상(Magnetic Flux Leakage)시스템은 비파괴 검사의 일종으로 대상 물체를 자화시켜 결함 부위에서 자기 누설량을 측정함으로써 구조물의 결함 및 부식 등을 탐지하는 시스템이다. 지하 가스배관의 결함 판정에 있어 기존의 신호처리 기법을 통한 노이즈 제거와 검출 성능 향상은 한계가 있다. 이는 후처리 단계로써 각종 노이즈를 포함하고 있기 때문이다. 따라서 검출 신호 크기의 증가를 통한 결함 검출 성능을 향상시키기 위해 논문에서는 브러쉬와 백요크의 크기 및 형상 변화에 따른 자기장 분포 해석을 하고 시스템 제작 및 실험을 통해 자기누설 탐상 시스템의 성능 향상을 검증하였다.
In this paper a new defect length estimation algorithm using SQI(self quotient image) is presented for the MFL(magnetic flux leakage) inspection of underground gas pipelines. Gas pipelines are magnetized by the permanent magnets of the MFL PIG(pipeline inspection gauge) when the PIG runs through pipelines. If defects or corrosions exist in the pipeline, magnetic leakage flux is increased. The MFL signals measured by hall sensors are analyzed to estimate defect length using SQI. For 74 real defects carved in KOGAS pipeline simulation facility(KPSF) the accuracy of defect length estimation of the proposed algorithm was compared with that of conventional methods.
Seo, Kang;Jeong, Hyun-Won;Park, Gwan-Soo;Rho, Yong-Woo;Yoo, Hui-Ryong;Cho, Sung-Ho;Kim, Dong-Kyu
Journal of the Korean Magnetics Society
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v.15
no.6
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pp.325-331
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2005
The magnetic Hut leakage (MFL) type nondestructive testing (NDT) method is widely used to detect corrosion and defects, mechanical deformation of the underground gas pipelines. The object pipeline is magnetically saturated by the magnetic system with permanent magnet and yokes. Because of the strong magnetic field enough to saturate the pipe, there could be distortion of the sensing signals because of the magnetization of the pipeline itself, To detect the defects precisely, the sensing signals are need to be compensated to eliminate the distortions coming from the media hysteresis. In this paper, the magnetizations of the pipeline in MFL type NDT are analyzed by Preisach model and 3D FEM. The distortions of the sensing signals are analyzed.
자기 누설 탐상(Magnetic Flux Leakage : MFL) 시스템은 비파괴 검사의 한 방법으로 검사 대상 물체를 적절히 포화시켜 부식이나 결함 부위에서의 누설 자속을 측정하여 결함의 유 무와 크기를 판단하는 방법이다. 대부분 가스관과 가스관을 연결하는 방법으로 용접을 가장 많이 사용하고 있으며 용접부위에서 부식이 가장 많이 발생하고 있다. 용접으로 인해 발생하는 자기 누설신호는 부식신호에 많은 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 용접신호가 부식 신호에 미치는 영향을 분석하기 위해 가스관의 용접과 부식과의 거리에 따른 자기누설을 해석하고, 분석하였다. 또한 용접에 의해 왜곡된 부식신호를 보정하고, 판정을 위한 방법을 제시하였다.
An MFL (Magnetic Flux Leakage) testing system has been developed in order to inspect the non-metallic inclusions in the thin steel sheets. We have made a differential type flux-gate magnetometer using the measurement of apparent coercive field strength of soft magnetic core. The specifications of the electromagnet was determined using FEM software, and MFL testing system with 3 axis degree of freedom was constructed. The feasibility testing for non-metallic inclusion was shown using the system. By digitizing MFL signal and using 2-D graphic display, we could identify various surface defects other than the inclusions.
자기누설 탐상시스템은 자성체인 구조물에 서검사 대상 물체를 자화시켜 결함부위에서 자기 누설의 여부를 측정함으로써 구조물의 결함, 부식 등을 탐지하는 시스템이다. 본 논문에서는 소형 비파괴 검사시스템을 설계하고 제작하였다. 또한 3차원 유한요소법을 이용하여 해석하고 측정하여 결과를 비교 분석하였다.
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.30
no.4
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pp.311-316
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2010
Defects positioning of underground gas pipelines using MFL(magnetic flux leakage) inspection which is one of non-destructive evaluation techniques is proposed in this paper. MFL signals acquired from MFL PIG(pipeline inspection gauge) have nonlinearity and distortion caused by various external disturbances. SQI(self quotient image), a compensation technique for nonlinearity and distortion of MFL signal, is used to correct positioning of pipeline defects. Through the experiments using artificial defects carved in the KOGAS pipeline simulation facility, it is found that the performance of proposed defect detection is greatly improved compared to that of the conventional DCT(discrete cosine transform) coefficients based detection.
자기누설탐상시스템은 지하에 매설된 가스관에서 발생되는 부식이나 크랙 또는 기계적 변형을 탐지하기 위한 방법으로 비파괴검사 방법의 하나이다. 가스관은 Nd자석에 의해 착자가 되고, 가스관에 부식이 발생했을 경우 가스관의 단면적이 작아지게 되어 자기누설이 발생하며, 발생된 자기누설을 홀센서로 검출하여 부식의 유무, 크기, 모양 등을 판별하게 된다. 가스관에는 한 개의 독립적인 부식도 있지만, 다수의 부식이 밀집되어 나타나기도 한다. 다수의 부식이 밀집되었을 경우 부식간의 거리에 따라 하나의 부식으로 판정되기도 하며, 그에 따라 부식의 깊이를 판정하는데 있어 정확성이 저감된다. 따라서 본 논문에서는 다수의 부식이 밀집되어 발생할 경우 자기적 영향을 분석하고, 깊이 판정에 있어 정확성을 높이기 위한 연구를 수행하였다. 이를 위해서 실제 결함을 제작하여 실험하고, 해석하여 비교하였으며 밀집된 다수의 부식에 의한 자기적 영향에 대하여 고찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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