• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권5호
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• pp.565-574
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• 2022

The infrastructures such as offshore, bridges, power plant, oil and gas piping and aircraft operate in a harsh environment during their service life. Structural integrity of engineering components used in these industries is paramount for the reliability and economics of operation. Two regression models based on the concept of Gaussian process regression (GPR) and Minimax probability machine regression (MPMR) were developed to predict stress intensity factor range (𝚫K). Both GPR and MPMR are in the frame work of probability distribution. Models were developed by using the fatigue crack growth data in MATLAB by appropriately modifying the tools. Fatigue crack growth experiments were carried out on Eccentrically-loaded Single Edge notch Tension (ESE(T)) specimens made of API 5L X65 Grade steel in inert and corrosive environments (2.0% and 3.5% NaCl). The experiments were carried out under constant amplitude cyclic loading with a stress ratio of 0.1 and 5.0 Hz frequency (inert environment), 0.5 Hz frequency (corrosive environment). Crack growth rate (da/dN) and stress intensity factor range (𝚫K) values were evaluated at incremental values of loading cycle and crack length. About 70 to 75% of the data has been used for training and the remaining for validation of the models. It is observed that the predicted SIF range is in good agreement with the corresponding experimental observations. Further, the performance of the models was assessed with several statistical parameters, namely, Root Mean Square Error (RMSE), Mean Absolute Error (MAE), Coefficient of Efficiency (E), Root Mean Square Error to Observation's Standard Deviation Ratio (RSR), Normalized Mean Bias Error (NMBE), Performance Index (ρ) and Variance Account Factor (VAF).

• 한국가스학회지
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• 제5권3호
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• pp.15-22
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• 2001

세계적으로 천연가스의 사용은 높은 효율을 가진 청정에너지로서의 장점으로 인하여 꾸준히 증가하는 추세이며, 국내에서도 급격한 경제규모의 증대와 함께 사용량이 증가하고 있다. 천연가스 배관 용접부는 금속학적 및 역학적으로 파괴에 영향을 미치는 인자들을 다양하게 가지고 있는데, 이들 인자들에 의하여 파괴역학적 인성의 열화가 발생함과 동시에 파괴시험 결과의 해석에 많은 어려움이 유발된다. 본 연구에서는 우선 국내 천연가스의 주 배관으로 사용되고 있는 API 5L X65 등급의 고장력강 용접부의 파괴역학적 안전성을 평가하기 위한 목적으로, 실제 원주 용접부와 심 용접부의 파괴인성 시험을 수행하여 미세조직의 변화를 중심으로 미시적 혹은 거시적인 관점에서의 금속학적 인자가 파괴인성에 미치는 영향에 대해 평가하였다.

• 한국가스학회지
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• 제24권5호
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• pp.39-46
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• 2020

본 논문에서는 파이프라인에서 사용되는 API 5L 철강의 중심선 편석에 대해 다루고자 한다. Mn/S와 Nb 그리고 C는 파이프 두께 방향으로의 중심선에서 편석되는 요소로 알려져 있다. Mn은 일반적으로 긴 점성상을 이루는 S를 동반한다. 중심선의 미세조직은 MnS와 산소를 포함한 Nb/Ti로 구성되어 있는데 이 중심선 지역의 편석효과를 OM, SEM/EDS 및 마이크로비커스 경도기로 분석하였다. Mn, Nb 및 C는 오스테나이트가 페라이트 또는 마르텐사이트로 변태하는 것을 억제시키는 원소이다. 이러한 원소들은 마르텐사이트의 한 종류인 베이나이트 미세조직을 만들 수 있는데 이는 용융 및 열처리에서 얻어지는 중심선과 매트릭스 간의 원소 편석과는 다르다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제7권2호
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• pp.153-160
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• 2016

The inhibition ability of N,N-bis(2,4-dihydroxyhydroxybenzaldehyde)-1,3-Propandiimine (DHBP) as a schiff base against the corrosion of API-5L-X65 steel in 1 M HCl solution was evaluated by electrochemical impedance spectroscopy, potentiodynamic polarization and scanning electron microscopy. Electrochemical impedance studies indicated that DHBP inhibited corrosion by blocking the active corrosion sites. The inhibition efficiency increased with increasing inhibitor concentrations. EIS data was analysed to equivalent circuit model and showed that the charge transfer resistance of steel increased with increasing inhibitor concentration whilst the double layer capacitance decreased. The adsorption of this compound obeyed the Langmuir adsorption isotherm. Gibbs free energy of adsorption was calculated and indicated that adsorption occurred through physical and spontaneous process. The corrosion inhibition mechanism was studied by potential of zero charge. Polarization studies indicated that DHBP retards both the cathodic and anodic reactions through adsorption on steel surface. Scanning electron microscopy was used to study the steel surface with and without inhibitor.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.222-227
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• 2004

The failure assessment for corroded pipeline has been considered with the full scale burst test and the finite element analysis. The burst tests were conducted on 762 mm diameter, 17.5 mm wall thickness and API 5L X65 pipe that contained specially manufactured rectangular corrosion defect. The failure pressure for corroded pipeline was measured by burst testing and classified with respect to corrosion sizes and corroded regions - the body, the girth weld and the seam weld of pipe. Finite element analysis was carried out to derive failure criteria of corrosion defect on the pipe. A series of finite element analyses were performed to obtain a limit load solution for corrosion defects on the basis of burst test. As a result, the criteria for failure assessment of corrosion defect within the body, the girth weld and the seam weld of API 5L X65 gas pipeline were proposed.

• 에너지공학
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• 제18권1호
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• pp.56-62
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• 2009

본 연구에서는 X65강의 용접부에 전기화학적 방법으로 수소를 장입한 이후에, 소형펀치시험편을 사용하여 기계적 강도를 평가하고 파면을 분석하였다. 모재부의 경우와는 다르게 용접부에서는 수소장입정도에 따라 강도저하가 민감하게 나타나는 거동을 보였다. 수소장입시 전류밀도, 온도, 장입시간의 변화에 따라 강도 및 연신율 등의 기계적 성질이 민감하게 변화하였다. 특히, 전류밀도가 높고 장입시간이 길어짐에 따라서 강도의 저하가 크게 나타났으나, 상대적으로 전해질 온도의 영향은 비교적 작게 나타났다. 또한 주사전자현미경을 통해 관찰한 시험편의 파면에서 수소침투된 표면근처의 재료에서 취성파면이 발견되었으며, 이는 강도의 저하 거동과 일치되는 경향이다. 수소취화 거동 평가 연구를 위해 본 연구에서 채택한 시험시스템은 재현성이 높게 나타나고 있으며, 이 방법을 이용한 재료의 강도평가 결과 매우 높은 신뢰성을 보이고 있다. 따라서 소형펀치시험과 전기분극법을 이용함으로써 X65강 용접부의 수소취화에 의한 강도변화를 민감하게 평가할 수 있었다. 산출된 데이터의 통계적인 처리를 통해 강도변화값을 예측할 수 있었음도 보였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권4호
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• pp.41-49
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• 1994

This study is to compare the welding quality of API 5L-X65 Steel- pipe's for natural gas transmission piping applied by SAW at shop and by GTAW-SMAW at site. The results can be summarized as follows; 1) Tensile strength of the welded zone by SAW(611.5 MPa) and by GTAW-SMAW(608.6 MPa) was maintained greater than that of the base metal(583.5 MPa). 2) Hardness of the welded zone and HAZ by SAW(Hv 194.8) & GTAW-SMAW (Hv 196.1) was slightly increased above that of the base metal (Hv 168.8), but less than the maximum allowable hardness(Hv 248). 3) Impact value of the welded zone by SAW(126.8 J) & GTAW-SMAW(88 J) became lower than that of the base metal(282.5 J), but was above the requirement of API 5L(68J). 4) Microscopic structure of the welded zone and HAZ by both SAW & GTAW-SMAW became fine-grained.

• Corrosion Science and Technology
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• 제4권3호
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• pp.95-99
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• 2005

Wheel test and potentiodynamic polarization methods were used to evaluate the relative effectiveness of some hydrogen sulfide corrosion inhibitors for the wet gas pipeline API 5L grade X 65 steel. Five commercially corrosion inhibitors have been studied in the deoxygenated produced water solutions containing 10 ppm and 100 ppm of hydrogen sulfide. Based on the experiment results the steel corrosion inhibition mechanism in discussed and two most effective corrosion inhibitors are selected.

• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.7-12
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• 2008

주기적으로 진동이 발생하는 도로 하부에 매설되어 있는 가스 배관의 안정성을 검토하고 동특성을 분석하기 위하여 도로 설계 기준 및 가스공사 배관관리 규정에 의거, 현재 매설 실정을 타당하게 모사할 수 있는 유한요소모델을 구성하였으며, DB-24 하중의 진행속도에 따른 배관 발생 응력분포를 검토하였다. 매설 심도 1.5 m, 차량 이동 속도 $40{\sim}160\;km/h$에 대하여 해석을 실시하였으며, 그 결과, 80 km/h를 정점으로 응력의 증가 추세가 감소로 돌아서는 것을 확인할 수 있었다. DB-24하중에 의하여 최대 약 10 MPa의 응력이 증가 하였으나 설계압력에서 API 5L Gr. X65 매설 배관은 차량의 진동에 대하여 충분한 안정성을 확보하고 있는 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.13-18
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• 2008

지진 및 외부 진동에 의하여 구조물에 발생하게 되는 진동량은 진동 속도와 피해규모가 비례하는 관계에 있음을 고려하여 일반적으로 진동속도로 나타내어진다. 본 연구에서는 진동 속도 기반의 구조물 진동기준을 검토하고, 이를 고려하여 도로 하부 매설 가스 강관의 안정성 평가를 수행하였다. 가스공사 주사용 배관인 762 mm API 5L Gr. X65 강관을 해석 대상 배관으로 선정하였으며 도로설계기준에 의하여 지반 매설 조건 및 DB-24 하중을 다양한 속도에 대한 시간 함수로 고려하여 재하하였다. 진동속도는 차량 진행 속도 80 km/h까지 증가하다가 이후 감소하는 경향을 보였으며, 차량 진행 속도 80 km/h에서 0.034 cm/s의 진동 속도를 보임으로서 진동 기준 대비 매우 작은 값임을 확인하였다. 또한 감쇄법칙을 적용하여 진행파의 속도를 분석한 결과, 차량 진행 속도 80 km/h에서 가장 작은 속도를 나타내었다.