• 제목/요약/키워드: Corrosion Flaw

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램파 혼합 기법을 이용한 알루미늄 합금의 부식 결함 검출에 대한 실험 연구 (Experimental Study on Corrosion Detection of Aluminum Alloy Using Lamb Wave Mixing Technique)

  • 최희웅;이재선;조윤호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권11호
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    • pp.919-925
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    • 2016
  • 본 연구에서는 비선형 체적파 혼합 기법의 선행연구를 토대로 램파 기법에 적용하여 램파 혼합 기법에 대한 연구를 수행하였다. 램파 혼합 기법의 타당성을 증명하기 위해 결함이 없는 시편과 부식에 의해 발생된 표면 결함이 있는 시편에 대해 실험을 진행하였다. 실험 대조군으로는 램파의 지배적인 면내변위와 면외변위를 가지는 모드 및 주파수로 선정하였다. 그 결과 램파 혼합 기법으로도 결함 검출이 가능하였고, 기존의 램파 기법의 경향성과 유사하게 나타났다. 그리고 이론과 동일한 지배적인 변위와 모드가 발생된 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 결함 검출 성능은 측정 방법 및 단순 모드 선정에 따라 결정되는 것이 아니라 변위 비율에 따라 결정된다.

지하매설 고압가스배관의 수명예측을 위한 인위결함 배관의 파열실험 (Experimental Study on Rupturing of Artificial Flaw of Pipes for Life Prediction of Underground High Pressure Gas Pipes)

  • 이경은;김정환;하유진;길성희;조영도;문종삼
    • 한국가스학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.62-71
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    • 2018
  • 2017년 한국가스안전공사 가스안전연구원의 자체 조사에 따르면, 국내 고압가스배관 중 매설된 배관의 길이는 대략 770km이며, 그 중 84%가 울산과 여수산업단지에 몰려 있다. 특히 20년 이상의 장기 운영 배관이 56%에 달하며, 이는 매설된 고압가스배관의 관리가 시급하다는 것을 시사하고 있다. 매설된 가스배관의 주요 사고 원인으로 미국 PHMSA, 유럽의 EGIG 등에서는 타공사와 외면부식을 지적하고 있으며, 배관 벽두께의 손실에 의한 누출 및 파열 등의 사고로 보고된다. 따라서 배관에 결함이 발생하였을 때, 그 결함이 배관의 잔존수명에 영향을 미치는 바를 평가하는 것이 중요하다. DNV나 ASME 등에서는 배관에 인위결함을 만든 후 수압 파열 실험을 통하여 배관의 잔존강도를 평가했다. 배관의 잔존강도를 운전압력과 연관시키면, 배관이 파열되는 시점의 벽 두께가 계산되며 해당 배관의 부식 성장률만 정확히 알 수 있다면, 배관의 잔존수명을 예측할 수 있다. 본 연구에서는 기존에 결함깊이가 벽두께의 80% 이하에서 적용된 수식을 개선하기 위하여 국내 매설배관의 80%를 차지하는 A53 Grade.B와 A106 Grade.B 배관에 대하여 결함 깊이가 80~90%의 범위에서 실험하였고, 결함과 잔존강도 관계를 표현한 수식을 만들었다.

Simulation Based Investigation of Focusing Phased Array Ultrasound in Dissimilar Metal Welds

  • Kim, Hun-Hee;Kim, Hak-Joon;Song, Sung-Jin;Kim, Kyung-Cho;Kim, Yong-Buem
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제48권1호
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    • pp.228-235
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    • 2016
  • Flaws at dissimilar metal welds (DMWs), such as reactor coolant systems components, Control Rod Drive Mechanism (CRDM), Bottom Mounted Instrumentation (BMI) etc., in nuclear power plants have been found. Notably, primary water stress corrosion cracking (PWSCC) in the DMWs could cause significant reliability problems at nuclear power plants. Therefore, phased array ultrasound is widely used for inspecting surface break cracks and stress corrosion cracks in DMWs. However, inspection of DMWs using phased array ultrasound has a relatively low probability of detection of cracks, because the crystalline structure of welds causes distortion and splitting of the ultrasonic beams which propagates anisotropic medium. Therefore, advanced evaluation techniques of phased array ultrasound are needed for improvement in the probability of detection of flaws in DMWs. Thus, in this study, an investigation of focusing and steering phased array ultrasound in DMWs was carried out using a time reversal technique, and an adaptive focusing technique based on finite element method (FEM) simulation. Also, evaluation of focusing performance of three different focusing techniques was performed by comparing amplitude of phased array ultrasonic signals scattered from the targeted flaw with three different time delays.

유도초음파기법을 이용한 튜빙 결함측정에 관한 연구 (A Study for Tubing Pipe Flaw Sizing by Using Guided Ultrasonic Wave)

  • 주경문;천근영;이정석
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.20-24
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    • 2009
  • There is extensive tubing pipe in the nuclear power plant under high temperature and pressure. Erosion and corrosion defects are expected on this tubing pipe due to environmental and mechanical factors. In this study, Guided Ultrasonic Wave technique was applied to detect defects. The technique explores the advantages of the Guided Ultrasonic Wave method that inspects along the wall of the pipe and can travel long distances, providing rapid collection of data. This paper presents a case study of the Guided Ultrasonic Wave testing of 3/8" tubing pipe. This study offers to understand detected signals through correlation between amplitude and depth of defects.

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광섬유의 인장강도에 미치는 Drawing Condition의 영향 (The Effect of Drawing Conditions on the Tensile Strength of Optical Fiber)

  • 한택상;최상삼
    • 한국세라믹학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.44-50
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    • 1982
  • Drawing optical fibers in a graphite furnace is one of the most convenient and economical means of producing optical fiber. Since the flaw formation on optical fiber is mainly due to dust contaminations during drawing and surface corrosion by water vapor penetration through coating layer, the tensile strength of optical fiber drawn in a graphite furnace is greatly inflenced by the drawing conditions. The important factors found in this investigation were preform treatment (fire polishing), furnace interior environment (dust contamination, inert gas flows), primary coating condition (resin curing temperature, coating materials, method, thickness) and fiber pulling condition (furnace temperature, drawing speed, pulling tension). The tensile strength at optimum drawing conditions turned out to be 5 ~ 6 GPa.

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배관부 부식 및 결함 평가를 위한 레이저 유도 초음파 적용 기술 (Application of Laser-based Ultrasonic Technique for Evaluation of Corrosion and Defects in Pipeline)

  • 최상우;이준현;조윤호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.95-102
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    • 2005
  • 원자력 발전소의 많은 배관부는 고온, 고압환경에서 적용되고 있어 환경적 및 기계적 요인에 의하여 부식결함이 빈번히 발생하고 있다. 이와 같은 부식 결함은 초음파 기법 등에 의하여 평가되어야 하고, 본 연구에서는 주사형 레이저 유도 초음파(SLS) 기법을 도입하여 배관부 부식결함의 영상화 기법을 적용하였다. 본 기법은 표면이 거칠거나 배관재와 같은 곡면의 표면에서 적용할 수 있는 장점이 있다. 한편 기존의 주사형 초음파 기법은 초음파 센서와 검사대상체 사이의 초음파 전달 매개체를 확보하기 위하여 시험편이 수침되거나 워터젯을 이용하였으나 주사형 레이저 초음파 기법은 광학적 기법을 이용하여 초음파를 발생시키므로 비접촉 방법에 의한 주사 이미지 획득이 가능하다. 따라서 본 주사형 레이저 초음파 기법은 복잡한 구조물의 검사, 비접촉 원격 및 고화질의 결함 이미지 탐상이 가능하다. 본 연구에서는 배관 결함의 검출능 향상을 위하여 결함 영상 획득에 있어서 다양한 조건의 레이저 유도 초음파 발생 기법을 적용하였고, 배관에 존재하는 응력부식 균열의 결함 영상을 얻게 되었다.

원자력발전소 고강도 앵커 볼트의 파괴역학적 건전성평가 (Structural Integrity Assessment of High-Strength Anchor Bolt in Nuclear Power Plant based on Fracture Mechanics Concept)

  • 임은모;허남수;심희진;오창균;김현수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권7호
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    • pp.875-881
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    • 2013
  • 증기발생기 수직 지지대를 고정하고 있는 고강도 앵커 볼트의 응력부식균열에 대한 건전성 평가는 원자력발전소 기기 건전성 유지와 관련하여 중요한 현안 가운데 하나이다. 이에 따라 미국 EPRI에서는 고강도 앵커 볼트의 건전성 평가를 위한 기준균열계수 개념 기반의 평가 절차를 제시한 바 있으며, 본 연구에서는 EPRI에서 제시한 절차에 입각하여 증기발생기 수직 지지대 고정용 앵커 볼트의 응력부식균열 및 취성 파괴에 대한 건전성 평가를 수행하였다. 이를 위해 볼트 예비하중과 운전하중을 고려한 3차원 유한요소 응력해석을 수행하여 볼트 단면에 작용하는 공칭응력을 결정하였으며, 결정된 볼트 응력과 EPRI 절차를 이용하여 앵커 볼트의 균열 건전성을 평가하였다. 또한 3차원 탄성 유한요소 파괴역학 해석을 수행하여 EPRI에서 제시한 기준균열계수의 정확성을 검증하였다.

터빈 습분분리재열기 Type-439 스테인리스강 튜브 와전류검사 (Eddy Current Testing of Type-439 S/S Tube of MSR in Turbine System)

  • 이희종;조찬희;정지홍;문균영
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.50-56
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    • 2008
  • The tubes in heat exchanger are typically made of copper alloy, stainless steel, carbon steel, titanium alloy material. Type-439 ferritic stainless steel is ferromagnetic material, and furnish higher heat transfer rates than austenitic stainless steels and higher resistance to corrosion-induced flaws. Ferritic stainless steel can be found in low-pressure(LP) feedwater heaters and moisture separator reheaters(MSRs) in turbine system. LP feedwater heaters generally utilize thin wall Type-439 stainless steel tubing, whereas MSRs typically employ a heavier wall tubing with integral fins. Service-induced damage can occur on the O.D(outside diameter) surface of Type-439 ferritic stainless steel tubing which is employed for MSRs tubing, and the most typical damage mechanism is vibration-induced tube-to-TSP(tube support plate) wear and fatigue cracking. The wear has been reported that occurs mainly on the OD surface. Accordingly, in this study, we have evaluated the flaw sizing capability of magnetic saturation eddy current technique using magnetic saturation probe and flawed specimen.

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신경회로망을 이용한 터빈로타 디스크 키웨이의 결함 검출 (Ultrasonic Flaw Detection in Turbine Rotor Disc Keyway Using Neural Network)

  • 손영호;이종오;윤운하;이병우;서원찬;이종규
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.45-52
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    • 2003
  • 최근 터빈 로타 디스크 키웨이에서 많은 응력부식균열이 발견되었으며, 터빈설비의 중대한 파손을 예방하기 위해 이러한 균열은 조기에 검출 및 평가되어야 한다. 본 연구에서는 초음파탐상의 RF(radio frequency) 신호를 역전파 알고리즘에 근거한 신경회로망에 적용하여 키웨이 주변의 균열에 대한 위치, 크기 및 방향성을 평가하였다. 각 반사영역에서 수신된 여러개의 피크로 나타나는 RF 신호를 각 반사영역에 대해 하나의 최대 피크를 가지도록 처리한 후, 트랜스듀서의 위치 정보와 각 반사파의 도달시긴이 들어있는 주사 데이터를 작성하였다. 이 주사 데이터로부터 각 반사영역 사이의 시간차이와 트랜스듀서의 위치 정보를 신경회로망에 적용한 결과 키웨이에서 시작된 균열의 위치, 크기 및 방향성을 평가하는데 유용함을 알 수 있었다.

원전 가압기 노즐 및 안전단 재료에 대한 기계적 물성시험 연구 (A Study for Experiment to Measure Mechanical Properties of Pressurizer Nozzle and Safety-Ends in Nuclear Power Plant)

  • 이경수;이성호;김진원
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.147-153
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    • 2013
  • 최근 가압경수로형 원전의 가압기 노즐과 안전단 사이의 이종용접부에서 일차수응력부식균열에 대한 건전성 확보가 중요한 관심사항으로 대두되고 있다. 가압기 노즐은 SA508 Gr.3 저합금강이며 안전단은 F316L 스테인리스강으로, 이들 두 재료 사이에 용접재로는 Alloy 82/182가 사용되었다. 재료 결함에 대한 건전성 평가를 위해서는 재료의 기계적 물성치, 특히 인장물성과 파괴물성이 확보되어야 한다. 그러나, 일반적인 재료 규격과 시험성적서에서는 상온의 인장물성이 제공되지만 고온의 인장물성과 파괴인성이 제공되지 않는다. 따라서, 본 논문에서는 상온과 원전 운전온도에서 SA508 Gr.3과 F316L 스테인리스강에 대한 인장시험과 J-R 파괴인성시험을 수행하고 그 결과를 수록하였다.