• 한국자기학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.18-25
• /
• 2013

배관용 비파괴 검사에서 자기누설방식을 이용하여 배관의 결함을 검출하도록 개발된 탐상 시스템 장비를 MFL PIG(Magnetic Flux Leakage Pipeline Inspection Gauge)라 한다. 이 장비는 투자율이 큰 금속 배관의 길이 방향인 축방향으로 자기장을 형성하고, 결함이 있는 부분에 발생하는 누설 자속 신호를 홀센서를 이용하여 검출한다. 하지만 MFL PIG는 배관에 축방향으로 발생한 미소결함에 대해서는 누설 자속의 발생량이 미세하여 결함 유무를 판별하기 어렵다. 본 논문에서는 배관에 발생한 축방향 미소결함을 검출하기위해 CMFL(Circumferential MFL) PIG를 적용하였고, 결함 주위에 발생한 누설 자속 신호의 크기 및 분포를 3차원 정자계 유한요소법을 이용하여 검출 및 분석하였다. 이러한 검출 신호로부터 길이, 폭, 깊이와 같은 결함의 형상을 판정하는 기법을 제안하였고 이를 CMFL PIG 모의 성능 실험을 통하여 비교 및 검증하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.76-81
• /
• 2003

매설된 송유관이나 가스관의 외부면과 내부면에 생성된 원형 결함(double circular pit) 부근에서 누설되는 자속 신호에 미치는 결함깊이와 인장응력(tensile stress)의 영향을 3차원 유한요소법을 이용하여 계산하였다. 배관의 축 및 방사상 방향의 누설자속 (Magnetic Flux Leakage: MFL) 신호는 배관 외$.$내부 면의 이중 결함깊이와 인장응력에 의해 영향을 받으며, 결함의 깊이가 깊어질수록 인장응력이 커질수록 MFL 신호는 증가하였다. 그러나 원주 방향의 MFL 신호는 결함깊이와 인장응력에 거의 영향을 받지 않았다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.263-269
• /
• 2003

누설자속 (magnetic flux leakage: MFL) 신호는 매설된 송유관이나 가스관에 생성된 부식결함의 검사에 이용된다. 배관의 외 내부 면의 단일 원형 홈 (pit) 깊이와 부피응력 (bulk stress)이 축 (x) 방향, 원주 (y) 방향 및 방사상 (z) 방향의 누설자속에 미치는 영향을 3차원 유한요소법을 이용하여 계산하였다. 자기이방성 물질을 이용하여 부피인장응력 (bulk tensile stress)과 수직 응력에 의한 MFL 신호변화를 계산하였다. 배관의 축 및 방사상 방향의 MFL 신호는 배관 외 내부 면의 결함 길이가 깊어질수록, 부피인장응력이 커질수록 MFL 신호는 증가하였다 그러나 원주 방향의 MFL 신호는 결함 깊이와 부피인장응력에 영향을 거의 받지 않았다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제9권6호
• /
• pp.2218-2223
• /
• 2014

A crack which is axially oriented with small size is hard to detect in conventional system. CMFL(Circumferential Magnetic Flux Leakage) type PIG(Pipelines Inspection Gauge) in the NDT(Nondestructive Testing), is operated to detect this defect called axially oriented cracks in the pipe. It is necessary to decompose the size and shapes of cracks for the maintenance of underground pipelines. This article is mainly focused on the decomposing method of the size and shape of the axially oriented cracks by using inspection signal data for defect.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
• /
• pp.235-240
• /
• 2001

This paper introduces developed prototype intelligent pig which detects corrosion on pipeline by using Magnetic Flux Leakage technology. The 8 inch developed MFL(Magnetic Flux Leakage) pig is composed of 5 yokes which magnetize pipeline wall and 45 Hall sensors which detect MFL signal. The designed MFL modules are analyzed by using magnetic circuit method in order to confirm whether pipeline wall is fully saturated. A variety of artificial defects are manufactured on 8 inch diameter steel pipeline in order to acquire MFL signals. So leakage flux of the axial, radial and circumferential component was acquired as defects. The results of this paper show that design technique for 8 inch MFL pig can be applied to large diameter MFL pig and 0.5mm defect depth can be detected.

• 한국자기학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.70-75
• /
• 2003

비선형 자기이방성 물질을 이용하여 3차원 유한요소법으로 강자성 배관 벽에 형성된 결함 근처에서 누설되는 자속에 미치는 부피인장응력(bulk tensile stress) 및 수직 응력의 영향을 계산할 수 있다. 배관의 외$.$내부 벽의 racetrack형 결함(racetrack pit) 깊이와 계산된 부피응력 (bulk stress)이 축(x) 방향, 원주(y) 방향 및 방사상(z) 방향의 누설자속에 미치는 영향을 계산하였다. 그 결과 배관의 축 및 방사상 방향의 MFL 신호는 배관 외$.$내부 면의 racetrack 결함깊이와 부피인장응력에 의해 영향을 받으며, 결함의 깊이가 깊어질수록 부피인장응력이 커질수록 MFL 신호는 증가하였다. 그러나 원주 방향의 MFL 신호는 결함깊이와 부피인장응력에 거의 영향을 받지 않았다.

• 한국가스학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.10-16
• /
• 2002

본 논문에서는 자기해석을 기초로 배관의 결함을 검사할 수 있는 자기인가장치를 개발하져다. 자기인가장치는 영구자석(Nd-Fe-B계열) 및 Linear Hall Effect 센서를 이용하여 배관을 충분히 자화시킬 수 있도록 설계되었으며, 센서 어레이는 8인치 크기로 설계, 제작하였다. 제작된 자기인가장치는 5개의 yoke와 45개의 Linear Hall Effect 센서로 구성된다. 자기회로법을 이용하여 설계된 자기장 인가장치가 배관을 포화시킬 수 있는가를 확인하였고. 또한 8인치 탄소강관(두께 : 5.85mm)에 인공 결함을 제작하여 누설 자속을 측정하였다. 시험 배관에 만들어진 두께 $10\%{\~}80\%$의 결함은 제작된 MFL 모듈을 이용하여 모두 검출하였으며 결함의 깊이가 가장 얇은 0.5mm까지 검출이 가능함을 확인하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.23-31
• /
• 2011

비파괴 검사방법 중 자기누설 방법을 이용한 비파괴 검사방법은 높은 자기 투자율을 갖고 있는 배관 검사에 적합하다. 자기누설 방식이 적용된 시스템을 MFL PIG라고 하는데 이전 MFL PIG는 금속 손실이나 부식과 같은 결함을 검출하는 데 높은 성능을 보인다. 하지만 MFL PIG는 배관 내 외부의 압력차에 의해 발생하는 크랙을 검출하는데 어려움이 있다. 크랙은 매우 가늘고 길게 발생하기 때문에 축방향으로 자기장을 형성하는 기존의 MFL PIG에서는 자기장이 통과하는 크랙의 단면적이 변화가 거의 없게 된다. 크랙은 배관에서 빈번히 발생하는 결함으로 사고의 위험은 금속 손실이나 부식에 의한 것보다 훨씬 크다. 그러므로 크랙을 검출하기 위한 새로운 PIG가 연구 개발 될 필요가 있다. CMFL PIG는 자기장을 원주방향으로 형성하여 크랙에서의 자기 누설을 최대화할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소해석법을 이용하여 CMFL PIG를 설계하고 자기장 분포를 분석하였다. CMFL PIG를 이용하여 NACE의 표준인 크랙을 검출할 수 있고 크랙의 형상을 추정하기 위해 많은 종류의 크랙에 대해 자기장의 누설을 분석하고 신호 처리를 통해 형상 추정을 하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.49-57
• /
• 2012

MFL PIG는 배관의 단면적이 변화할 때 발생하는 누설 자기장을 검출하고, 검출 된 누설 자속 신호의 분포 및 크기를 이용하여 배관 내 외벽에 결함의 발생 유무를 검사하는 방법이다. 기존의 MFL PIG는 금속 손실이나 균열, 부식과 같은 결함을 검출하는데 효과적이었으나 배관 내 외부의 압력차로 인하여 발생하는 가로축 방향의 가늘고 긴 미소결함을 검출하기 위하여 원주 방향으로 자기장 누설을 최대화 할 수 있는 CMFL(Circumferencial MFL) PIG의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 자계 해석 기법 및 3차원 비선형 유한요소법을 이용하여 CMFL PIG를 설계하고 배관의 결함 유무에 따른 누설 자계 분포를 분석하였다. 또한 CMFL PIG와 함께 결함 검출 성능 검증을 위한 모의시험 배관과 결함 및 고정 구조물을 제작하고, 이를 이용한 실험으로 누설 자계 신호를 측정하여 결함의 형상변화가 검출 신호에 미치는 영향을 비교 및 검토하였다.