• Title/Summary/Keyword: Accelerated corrosion test

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PS강재의 단면적 감소에 따른 PSC보의 휨강도 평가 (Flexural Strength Evaluation of PSC Beam with Loss of PS Tendon Area)

  • 박순형;김용태;윤석구;김은겸
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.309-312
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    • 2008
  • 본 연구는 강선 부식이 PSC보 휨강도에 미치는 영향을 알아보기 위해 실내실험을 수행하였다. 긴장력을 달리하여 길이 4m인 PSC보부재 5개를 제작하였으며, 그 중 2개의 부재는 덕트 내부에 있는 PS강재를 노출시킨 상태에서 부식촉진장치를 이용해 인위적으로 PS강재를 부식시켰다. 실험부재의 파괴시까지 정적하중을 재하하면서 철근과 콘크리트의 변형률, 중앙부의 처짐량 변화를 측정하였으며 또한 음향센서를 콘크리트 표면에 부착하여 PS강선의 파단횟수 및 파단시기 등을 계측하였다. 실험 결과, PS강재가 부식된 부재는 PS강재의 단면 감소를 고려해 계산한 휨강도 이론값보다 작은 실험값이 나왔다. 또한 휨 파괴 이전에 PS강재가 조기에 파단되는 현상이 관찰되었으며, 결과적으로 휨강도가 급격히 감소됨을 확인할 수 있었다. 부식된 PS강재를 포함하고 있는 PSC보의 휨강도 평가시 일방향 육안관찰에 의한 PS강재의 단면적을 산정하는 것은 매우 어려운 일이며, 연성거동을 위한 유효 PS강재의 단면적을 판단하는 것은 매우 복잡한 일이라 판단된다.

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폴리머 시멘트 슬러리로 코팅한 도장철근의 내식성 평가 (Evaluations of Corrosion Resistance of Coated Steel Using Polymer Cement Slurry)

  • 조영국;김영집;소양섭
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.117-124
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    • 2003
  • 최근 강모래의 고갈로 인하여 해사의 사용이 증대되고 있는 실정에 있다. 그러나 해사는 철저하게 제염처리 하여 사용하지 않으면 철근 콘크리트 구조물의 철근에 막대한 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 제염처리하지 않은 해사를 시멘트 콘크리트에 직접 사용하여도 철근의 부식을 억제할 수 있는 방청재료를 개발하기 위한 연구의 일환으로서, 기존의 에폭시 철근과 비교하여 경제적이고 방식 성능면에서 우수한 재료로서 폴리머 시멘트 슬러리를 이용하고자 하였다. 각종 폴리머를 사용하고 여러 가지 부식촉진 실험을 통하여 도장하지 않은 철근과 도장한 철근과의 성능을 비교평가하였다. 연구결과, 폴리머 시멘트 슬러리로 도장한 철근은 도장하지 않은 철근에 비해 염화나트륨 수용액에 대한 침지 및 분무시험과 시멘트 콘크리트 속에서의 부식에 관한 실험에 있어서도 매우 우수한 방식성능을 발휘하였다. 다양한 부식촉진 실험결과, 철근의 부식은 염분, 중성화 및 촉진양생에 의해 크게 영향을 받으며, 복합적인 인자가 작용될 때, 더욱더 심한 부식이 발생하였다. 이러한 부식을 폴리머 시멘트 슬러리에 의한 도장으로 억제할 수 있는데, 폴리머 시멘트 슬러리의 매트릭스에 존재하는 폴리머 필림의 연속된 막에 의해 염화물 이온의 침투가 차단되었기 때문이며, 폴리머 시멘트 슬러리의 완벽한 방식효과는 도장두께로 조절할 수 있을 것이다.

Chloride Diffusion in Mortars - Effect of the Use of Limestone Sand Part II: Immersion Test

  • Akrout, Khaoula;Ltifi, Mounir;Ouezdou, Mongi Ben
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제4권2호
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    • pp.109-112
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    • 2010
  • Part I of this study was devoted to the electrical accelerated chloride diffusion in mortars. In this second part, natural chloride diffusion has been investigated for four types of mortars under exposure to a 0.5 mol/L NaCl solution for a period of up to 35 days. Two different types of sand were used for the production of test samples: siliceous sand (used as a reference) and limestone sand (used in this study). The effect of water to cement ratio and exposure time on the diffusion coefficients of mortars was also investigated. In this study, the total and free chloride content and penetration depth of mortar were measured after immersion, and Fick's second law of diffusion was fitted to the experimental data to determine the diffusion coefficient. Their results show that the use of crushed limestone sand in mortar had a positive effect on the chloride resistance. The apparent diffusion coefficient in all specimens was smaller than that in siliceous sand mortar. However, the chloride penetration of these mortars was increased as exposure time progressed.

Development of Wall-Thinning Evaluation Procedure for Nuclear Power Plant Piping-Part 1: Quantification of Thickness Measurement Deviation

  • Yun, Hun;Moon, Seung-Jae;Oh, Young-Jin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제48권3호
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    • pp.820-830
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    • 2016
  • Pipe wall thinning by flow-accelerated corrosion and various types of erosion is a significant and costly damage phenomenon in secondary piping systems of nuclear power plants (NPPs). Most NPPs have management programs to ensure pipe integrity due to wall thinning that includes periodic measurements for pipe wall thicknesses using nondestructive evaluation techniques. Numerous measurements using ultrasonic tests (UTs; one of the nondestructive evaluation technologies) have been performed during scheduled outages in NPPs. Using the thickness measurement data, wall thinning rates of each component are determined conservatively according to several evaluation methods developed by the United States Electric Power Research Institute. However, little is known about the conservativeness or reliability of the evaluation methods because of a lack of understanding of the measurement error. In this study, quantitative models for UT thickness measurement deviations of nuclear pipes and fittings were developed as the first step for establishing an optimized thinning evaluation procedure considering measurement error. In order to understand the characteristics of UT thickness measurement errors of nuclear pipes and fittings, round robin test results, which were obtained by previous researchers under laboratory conditions, were analyzed. Then, based on a large dataset of actual plant data from four NPPs, a quantitative model for UT thickness measurement deviation is proposed for plant conditions.

Collapse moment estimation for wall-thinned pipe bends and elbows using deep fuzzy neural networks

  • Yun, So Hun;Koo, Young Do;Na, Man Gyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권11호
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    • pp.2678-2685
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    • 2020
  • The pipe bends and elbows in nuclear power plants (NPPs) are vulnerable to degradation mechanisms and can cause wall-thinning defects. As it is difficult to detect both the defects generated inside the wall-thinned pipes and the preliminary signs, the wall-thinning defects should be accurately estimated to maintain the integrity of NPPs. This paper proposes a deep fuzzy neural network (DFNN) method and estimates the collapse moment of wall-thinned pipe bends and elbows. The proposed model has a simplified structure in which the fuzzy neural network module is repeatedly connected, and it is optimized using the least squares method and genetic algorithm. Numerical data obtained through simulations on the pipe bends and elbows with extrados, intrados, and crown defects were applied to the DFNN model to estimate the collapse moment. The acquired databases were divided into training, optimization, and test datasets and used to train and verify the estimation model. Consequently, the relative root mean square (RMS) errors of the estimated collapse moment at all the defect locations were within 0.25% for the test data. Such a low RMS error indicates that the DFNN model is accurate in estimating the collapse moment for wall-thinned pipe bends and elbows.

원전 증기발생기 전열관의 확관방법에 따른 응력부식균열 저항성 연구 (A Study on the Resistance of Stress Corrosion Cracking due to Expansion Methods for Steam Generator Tubes in Nuclear Power Plants)

  • 김용규;송명호
    • 에너지공학
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    • 제23권2호
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    • pp.149-157
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    • 2014
  • 원자력발전소의 증기발생기 전열관은 가동 중에 다양한 형태의 부식 손상이 발생한다. 전열관의 외면에 발생하는 응력부식균열은 2차측 응력부식균열이라 불리는데 주로 전열관의 확관천이지역에서 발생한다. 그 원인은 이 지역의 기하학적 특성과 관련된 슬러지의 침적에 의한 불순물의 농축과 증기 발생기 제작과정에서 확관에 의한 잔류응력이다. 특히 잔류응력은 확관방법에 따라 방향성 및 그 크기가 달라지는데 전열관에 발생하는 균열의 방향 및 발생빈도는 이와 관련이 있다. 현장 경험에 따르면, 폭발확관된 전열관은 수압확관된 전열관에 비해 확관천이 부위에서 원주방향 균열이 잘 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 예민화된 증기발생기 전열관에 대한 응력부식균열 시험을 통해 확관법에 따른 특정방향 균열의 발생빈도 및 균열 크기를 비교하였다. 또한 균열이 발생된 전열관의 파단면 검사를 통해 균열 양상과 수화학 환경 중의 특정 성분의 영향을 관찰하였다.

동록안료의 재료과학적 특성 및 대기환경 영향 평가 (Material Scientific Properties and Effects on Atmospheric Environment of Copper Rust Pigments)

  • 박주현;김명남;박세린;유지아;김수경;이선명
    • 광물과 암석
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    • 제33권4호
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    • pp.361-376
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    • 2020
  • 전통 회화 및 단청용 채색 안료 중 녹색을 표현하기 위해 사용된 동록안료의 재료과학적 특성 및 안정성을 알아보기 위하여 염화동(Atacamite), 초산동(Verdigris) 2종의 안료를 이용하여 평가를 진행하였다. 구성광물 분석 결과, K-AA는 아타카마이트(Atacamite)가 주요 구성광물로 천연 광물성 재료로 확인되고 K-VA는 호가나이트(Hoganite)로 확인되었다. 동록안료의 안정성을 저해하는 요인을 찾고자 UV 노출, CO2/NO2 가스부식 및 염수분사 시험 등의 분석을 실시하였다. 색상 안정성을 가장 크게 저해하는 요인은 두 안료 모두 염수분사 시험으로 시료 표면에 염생성물이 생성되어 변질되는 등 손상이 가중되었다. 또한 대기오염물질인 NO2의 영향도 두 안료 모두 육안으로 인지될 정도로 색이 변하여 주요 손상 요인으로 작용되는 것으로 판단된다. 특히 K-VA의 경우 K-AA와는 달리 UV 노출 평가 후 녹색에서 흑색으로 변하면서 본래의 색상을 완전히 잃어리는 것으로 K-VA의 주성분인 Hoganite가 UV 노출 후 Tenorite로 물질이 변했기 때문으로 판단된다. 두 안료의 대기환경 영향 평가 결과, K-AA에 비해 K-VA이 대기환경 영향에 상대적으로 취약한 모습을 보였다.

개량형 가동보에 적용하기 위한 패널형 유리섬유보강 폴리머 복합재료 클램핑 플레이트의 환경노출 성능 (Environmental Exposure Performance of a Panel-Type Glass-Fiber-Reinforced Polymer Composite Clamping Plate for an Improved Moveable Weir)

  • 유성열;전종찬;신형진;박찬기
    • 한국농공학회논문집
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    • 제59권5호
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    • pp.73-81
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    • 2017
  • The improved movable weir supplements the advantages and disadvantages of the rubber weir and the conduction gate. It consists of a stainless steel gate, air bags, and a steel clamping plate. The stainless steel gate is the main body of the weir, and the inflatable rubber sheet serves to support the steel gate. The steel clamping plate is typically in direct continuous contact with water, but this leads to corrosion issues that can reduce the life of the entire movable weir. In this study, a panel-type glass-fiber-reinforced polymer (GFRP) clamping plate was designed and fabricated. The test results showed that the flexural load of the panel-type GFRP composite clamping plate was over twice that of the wings type GFRP clamping plate. The lowest moisture absorption value was obtained upon exposure to tap water, and exposure to other solutions showed similar values. Additionally, flexural load testing after exposure to an accelerated environment found the lowest residual loads of 80.51 % and 78.50 % at 50 and 100 days, respectively, for exposure to a $CaCl_2$ solution, while exposure to other environments showed residual failure loads of over 80 % at both 50 and 100 days.

AREVA NP's enhanced accident-tolerant fuel developments: Focus on Cr-coated M5 cladding

  • Bischoff, Jeremy;Delafoy, Christine;Vauglin, Christine;Barberis, Pierre;Roubeyrie, Cedric;Perche, Delphine;Duthoo, Dominique;Schuster, Frederic;Brachet, Jean-Christophe;Schweitzer, Elmar W.;Nimishakavi, Kiran
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권2호
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    • pp.223-228
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    • 2018
  • AREVA NP (Courbevoie, Paris, France) is actively developing several enhanced accident-tolerant fuels cladding concepts ranging from near-term evolutionary (Cr-coated zirconium alloy cladding) to long-term revolutionary (SiC/SiC composite cladding) solutions, relying on its worldwide teams and partnerships, with programs and irradiations planned both in Europe and the United States. The most advanced and mature solution is a dense, adherent chromium coating on zirconium alloy cladding, which was initially developed along with the CEA and EDF in the French joint nuclear R&D program. The evaluation of the out-of-pile behavior of the Cr-coated cladding showed excellent results, suggesting enhanced reliability, enhanced operational flexibility, and improved economics in normal operating conditions. For example, because chromium is harder than zirconium, the Cr coating provides the cladding with a significantly improved wear resistance. Furthermore, Cr-coated samples exhibit extremely low corrosion kinetics in autoclave and prevents accelerated corrosion in harsh environments such as in water with 70 ppm Li leading to improved operational flexibility. Finally, AREVA NP has fabricated a physical vapor deposition prototype machine to coat full-length cladding tubes. This machine will be used for the manufacturing of full-length lead test rods in commercial reactors by 2019.

포름알데히드에 의한 금속시편의 손상 특성 (Damage Characteristics of Metal Specimens by Formaldehyde)

  • 김명남;임보아;이선명
    • 보존과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.287-298
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    • 2015
  • 포름알데히드의 금속 손상은 보편적으로 알려진 것에 비해 손상농도와 손상정도의 정량화는 명확하지 않다. 본 연구는 금속시편(은, 구리, 철, 납, 황동)을 대상으로 가스부식시험기를 이용하여 포름알데히드 0.5, 1, 10, 100, 500ppm 농도에서의 손상, 손상농도에서 온 습도 조건에 따른 손상 가중, 손상농도에서 열화금속시편의 손상을 광학적, 화학적, 물리적 측정방법으로 평가하였다. 이 결과, 포름알데히드 농도 500ppm/day에서 납시편의 광학적, 화학적, 물리적 손상과 전체금속시편의 광학적 손상이 확인되었다. 기본조건($25^{\circ}C$, 50%), 고온조건($30^{\circ}C$, 50%)에서는 일부시편의 광학적 손상이 가중되었고, 고온 고습조건($30^{\circ}C$, 80%), 고습조건($25^{\circ}C$, 80%)에서는 납시편의 화학적 손상이 각각 2.8배, 1.3배 가중되었다. 열화금속시편의 포름산이온 농도 결과, 철시편, 황동시편의 부식 생성물은 포름알데히드 가스와 활발히 반응하는 것으로 나타났으며, 납시편의 표면 산화막은 포름알데히드 가스와의 반응을 감소시키거나 차단하는 것으로 확인되었다.