• Nuclear Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.375-384
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• 2005

To investigate the flow-accelerated corrosion (FAC) dependency of carbon steel (A106 Gr. B) and low-alloy steels (1Cr-1/2Mo, 21/4Cr-1Mo) on pH, orifice distance, and material, experiments were carried out. These experiments were performed using a flow velocity of 4 m/sec (partly 9 m/sec) at pH $8.0\~10.0$ in an oxygen-free aqueous solution re-circulated in an Erosion-Corrosion Test Loop at $130^{\circ}\;{\ldots}$ for 500 hours. The weight loss of the carbon steel specimens appeared to be positively dependent on the flow velocity. That of the carbon and low-alloy steel specimens also showed to be distinguishably dependent on the pH. At pH levels of $8.0\~9.5$ it decreased, but increased from 9.5 to 10.0. Utility water chemistry personnel should carefully consider this kind of pH dependency to control the water system pH to mitigate FAC of the piping system material. The weight loss of the specimens located further from the orifice in the distance range of $6.8\~27.2$ mm was shown to be greater, except for 21/4Cr-1Mo, which showed no orifice distance dependency. Low alloy steel specimens exhibited a factor of two times better resistance to FAC than that of the carbon steel. Based on this kind of FAC dependency of the carbon and low-alloy steels on the orifice distance and material, we conclude that it is necessary to alternate the composition of the secondary piping system material of NPPs, using low-alloy steels, such as 21/4Cr-1Mo, particularly when the system piping has to be replaced.

• 대한기계학회논문집A
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• 제23권7호
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• pp.1147-1154
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• 1999

The objective of this paper is to evaluate the fracture resistance characteristics of SA508 CL.1a carbon steel, and their associated welds manufactured for primary coolant piping system of nuclear power plants. The effect of various parameters such as pipe size, welding method and chemical composition on the material properties were discussed. Test results showed that the offset of pipe size on tincture toughness was negligible, while the effect of welding method on fracture toughness was significant. In addition, Fracture toughness for carbon steel was influenced by silicon contents due to the different steel refining processes.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.59-68
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• 2018

This study compares true stress-true strain curves obtained by tensile tests of various piping materials with bi-linear stress-strain approximation suggested in the JSME Code Case(CC) Draft, a guideline for piping seismic inelastic response analysis. Based on the comparisons, the reliability of the bi-linear approximation is evaluated. It is found that bi-linear stress-strain curve of TP316 stainless steel is in good agreement with its true stress-true strain curve. However, Bi-linear stress-strain curves of TP304 stainless steel and carbon steels determined by the approximation cannot appropriately estimate their stress-strain behavior. Accordingly new bi-linear approximations for carbon steels and low-alloy steels are proposed. The proposed bi-linear approximations for carbon and low-alloy steels, which include the temperature effect on strength and hardening of material, estimate their stress-strain behavior reasonably well.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권4호
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• pp.429-435
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• 2010

국내를 포함한 전 세계 50여개 원전의 발전사업자는 유동가속부식에 의한 탄소강 배관 감육을 관리하기 위하여 CHECWORKS 프로그램을 이용하고 있다. CHECWORKS 프로그램은 대구경 배관에만 적용 가능한 것으로 알려져 있기 때문에 소구경 배관에 대해서는 현장 배관감육 관리 담당자의 경험과 판단에 따라 배관을 관리하고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 국내 원전 소구경 배관 4개 라인그룹에 대하여 CHECWORKS 프로그램과 FLUENT 코드를 이용하여 유동가속부식과 유동 특성을 분석하였다. 그 결과 현장 배관감육 관리 담당자의 기술력에 따라 CHEC- WORKS 프로그램도 소구경 배관 감육 관리에 이용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 설비공학논문집
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• 제22권11호
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• pp.781-787
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• 2010

To improve the efficiency of piping, recently the pre-fabrication piping system has been introduced, and much attention has been paid to TBPs which can replace Tee-joint. Forming and forming analysis on TBPs made from Carbon steel pipes for pressure service(KS D 3562 Sch40) and Stainless steel pipes(KS D 3576 20S) have been conducted to determine working pressure. Forming and forming analysis objects are $32A{\times}25A$, $40A{\times}25A$, $40A{\times}32A$, $50A{\times}25A$, $50A{\times}32A$, $50A{\times}40A$ TBPs.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1061-1062
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• 2012

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2631-2636
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• 2008

The most components and piping of the secondary side of domestic nuclear power plants were manufactured carbon-steel and low-alloy steel. Flow accelerated corrosion leads to wall thinning (metal loss) of carbon steel components and piping exposed to the flowing water or wet steam of high temperature, pressure, and velocity. The feedwater heaters of many nuclear power plants have recently experienced sever wall thinning damage, which increases as operating time progress. Several nuclear power plants in Korea have also experienced wall thinning damage in the shell wall around the impingement baffle. This paper describes the comparisons between the numerical analysis results using the FLUENT code and the experimental results based on down-scaled experimental facility. The experiments were performed based on several types of impingement baffle plates which are installed in low pressure feedwater heater.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 추계학술발표회요약집
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• pp.224.2-224
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• 2002

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.275-282
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• 2012

본 연구에서는 탄소강 배관 재료의 동적변형시효 거동에 미치는 노치에 의한 응력과 변형 집중 효과를 파악하기 위해서, 표준 시편과 노치 시편을 이용하여 다양한 온도와 시험 속도에서 인장시험을 수행하였다. 또한, 시편의 형상에 따른 응력과 변형률 상태의 차이를 파악하기 위해서, 각 시편에 대한 유한요소 시뮬레이션을 수행하였다. 노치 시편을 이용한 인장시험 결과에서도 표준 시편에서 관찰된 것과 같은 동적변형시효의 증거인 serration과 인장강도의 증가 현상이 관찰되었다. 동일한 시험 속도에서 인장시험이 수행된 경우에 표준 시편에 비해 노치 시편에서 동적변형시효 현상이 고온에서 나타났다. 유한요소 해석 결과에 의하면 표준 시편에 비해 노치 시편에서 동적변형시효가 고온에서 나타나는 것은 노치부에서 응력과 변형의 집중으로 인한 높은 변형률 속도에 기인하는 것으로 확인되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.112-119
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• 2021

지진하중으로 인한 배관계통의 파괴모드는 라체트를 동반하는 저주기 피로파괴이며 비선형 거동이 집중되고 파손이 발생하는 요소는 엘보인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 저주기 피로에 의한 SCH 40 3인치 탄소강관엘보의 파괴기준을 정량적으로 표현하기 위하여 한계상태를 누수로 정의하고 면내반복가력실험을 수행하였다. 배관계통에서 지진하중에 취약한 요소인 탄소강관엘보에 대하여 모멘트-변형각의 관계를 이용한 손상지수를 나타내었으며 힘-변위의 관계를 이용하여 산정된 손상지수와 비교-분석하였다. 탄소강관엘보에 대하여 반복되는 외력에 의한 소산에너지에 기반을 둔 손상지수로서 누수가 발생한 한계상태를 정량적으로 표현하였다.