APR1000(Advanced Power Reactor 1000)은 기존의 OPR1000(Optimized Power Reactor 1000)에 60년 설계수명, 국부주파수제어운전, 0.3g 안전정지지진하중 적용 등의 향상된 설계특성(Advanced Design Feature)을 적용하여 개선한 수출형 1000MW 원전이다. 이 논문에서는 Reg. Guide 1.207에서 요구하는 원자로냉각재 환경을 고려한 피로 평가를 원자로용기에 대하여 평가하였다. 원자로용기에서 비교적 누적사용계수가 높은 출구노즐을 대상으로 평가를 수행하였으며 출구노즐은 구조적 건전성을 만족하는 것으로 평가되었다.
In the design of class 1 components to apply ASME code section III NB, a fatigue is considered as one of the important failure mechanisms. Fatigue analysis procedure and standard fatigue design curve(S-N curve) is suggested in ASME code, which had to be performed to meet the integrity of components at the design step. As the plant life extension for operating power plants and the long-lived plant design, however, are being progressed, the fact which the existing ASME fatigue design curve can not consider fatigue effects sufficiently comes to the fore. To find the technical solution for these problems, a number of researches and discussion are continued up to now. In this study, the detailed fatigue analyses using the 3 dimensional modeling for the fatigue-weakened components were performed to develop the optimized fatigue analysis procedure and their results are compared with other reference solutions.
The present research deals with a finite element analysis and fatigue evaluation of a steam separator of a high-pressure evaporator for the Heat Recovery Steam Generator (HRSG). The fatigue during the expected life of the HRSG was evaluated according to the ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Division 2 (ASME Code). First, based on the eight transient operating conditions prescribed for the HRSG, temperature distribution of the steam separator was analyzed by a transient thermal analysis. Results of the thermal analysis were used as a thermal load for the structural analysis and used to determine the mean cycle temperature. Next, a structural analysis for the transient conditions was carried out with the thermal load, steam pressure, and nozzle load. The maximum stress location was found to be the riser nozzle bore, and hence fatigue was evaluated at that location, as per ASME Code. As a result, the cumulative usage factor was calculated as 0.00072 (much less than 1). In conclusion, the steam separator was found to be safe from fatigue failure during the expected life.
Recently, efficient operation and practical management of power plants have become important issues in the nuclear industry. In particular, typical aging parameters such as stress and cumulative usage factor should be determined accurately for continued operation of a nuclear power plant beyond design life. However, most of the major components have been designed via conservative codes based on a 2-D concept, which do not take into account exact boundary conditions and asymmetric geometries. The present paper aims to suggest an effective fatigue evaluation methodology that uses a prototype of the integrated model and its transfer functions. The validity of the integrated 3-D Finite Element (FE) model was proven by comparing the analysis results of individual FE models. Also, mechanical and thermal transfer functions, known as Green's functions, were developed for the integrated model with the standard step input. Finally, the stresses estimated from the transfer functions were compared with those obtained from detailed 3-D FE analyses results at critical locations of the major components. The usefulness of the proposed fatigue evaluation methodology can be maximized by combining it with an on-line monitoring system, and this combination, will enhance the continued operations of old nuclear power plants.
상부 탑재형 노내계측기(TM-ICI) 개발은 원자로하부헤드 대신 원자로상부헤드로 계측기를 삽입함으로써 중대사고 위험을 줄이기 위해 진행 중이다. 이 개발 과제의 일환으로, NUREG/CR-6909와 Code Case N-761의 두 방법에 따라 TM-ICI 노즐에 대한 환경피로평가가 수행되었다. TM-ICI 노즐은 level A, level B 및 시험 조건에서의 과도조건에 따른 하중을 받는데 이에 대해 피로평가를 해야 한다. 원자로냉각재환경이 고려된 TM-ICI 노즐의 누적사용계수는 1이하로 평가되었고, 이는 ASME Code 허용기준을 만족한다.
A district heating(DH) system supplies environmentally-friend heat and is appropriate for reduction of energy consumption and/or air pollutions. The DH transmission pipe, composed of supply and return pipes, has been used to transmit the heat and prevent heat loss during transportation. The two types of pipes are operated at a temperature of $75\~115^{\circ}C\;and\;40\~65^{\circ}C$, respectively, with an operating pressure of less than 1.568MPa. The objectives of this paper are to systematize data processing of transition temperature and investigate its effects on fatigue life of DH pipes. For the sake of this, about 5 millions temperature data were measured during one year at ten locations, and then available fatigue lift estimation schemes were examined and applied to quantify the specific thermal fatigue life of each pipe. As a result, a relational database management system as well as reliable fatigue lift evaluation procedures is established for Korean DH pipes. Also, since the prototypal evaluation results satisfied both cycle-based and stress-based fatigue criteria, those can be used as useful information in the future fer optimal design, operation and energy saving via setting of efficient condition and stabilization of water temperature.
국내에서 사용되고 있는 주요 유기인계농약 11종에 대한 한국인의 식이섭취량을 농산물중 잔류량과 식품계수로 부터 산정한 결과 1인당 1일 $31\;{\mu}g$ 으로 나타났다. 식품군별 섭취량 비율은 곡류 56%, 채소 23%, 과일 14%, 두류 기타 7%이었다. ADI 값에 대한 식이섭취량 비율을 보면 diazinon 6.1%, fenthion 5.8%, fenitrothion 3.3%, EPN 1.5%로 나타났고 11종 농약의 성분별 평균은 1.7%에 불과하였으나 모든 성분에 대한 합계치는 18.7%에 이르렀다. 따라서 현재와 같은 유기인계의 농약의 사용실태 하에서는 농산물중의 농약잔류가 한국인의 국민건강에 손상을 줄 수 있는 수준은 아니지만 체계적인 섭취량 평가에 착수해야 될 것으로 판단되었다.
The goal of this study was to develop an accelerated life test for an implement working pump for an agricultural tractor. The field experiments were conducted to measure the load of an implement working pump during major agricultural operations such as plow tillage, rotary tillage, baler operations, and wrapping operations. The measurement system for an implement working pump load was constructed using a pressure sensor, the engine rotational speed, and the hitch pump displacement. The measured implement working pump load was calculated as an equivalent load for each agricultural operation using the Palmgren-Miner rule, which is a cumulative damage method. The equivalent load was calculated using the total load data and peak load data when the total data included the operation of an implement working. The annual usage time of the agricultural tractor was applied to develop two integrated equivalent loads. The acceleration factor was calculated to develop an accelerated life test and was calculated from the two integrated equivalent loads, the maximum pressure, and the flow rate conditions of the hitch pump. In Korea, the warranty life of a tractor is 2,736 hours, and the time required for the test to guarantee the operational life of tractors was calculated as 7,561 hours. The acceleration factors were calculated as 453.6 and 38.3, respectively, from the total load data and peak load data. The fatigue test time can be shortened by 16.7 and 197.4 hours according to the result of the acceleration factors.
복합발전플랜트 배열회수보일러 고압증발기의 기기인 분배기에 대하여 설계조건과 과도운전조건을 고려하여 응력 및 피로에 관한 안전성을 평가하였다. 먼저, 배열회수보일러 튜브군 모델의 해석결과로부터 분배기의 상부에 연결되는 수직 강수관, 하부에 연결되는 수직 급수배관, 열교환기의 입구헤더로 향하는 수평방향의 방사형 배관들에 대하여 노즐하중을 도출하였다. 이와 같이 구한 노즐하중은 분배기의 상세모델에 대한 설계조건과 과도운전조건의 해석 시에 노즐 단면에 가해지는 하중으로 사용하였다. 분배기의 상세한 해석모델을 만들고 설계조건의 내압과 노즐하중에 대한 정적구조해석을 수행하였다. 설계조건에서 최대응력은 수평방향 배관의 노즐 보어에서 발생하였다. 최대응력 위치의 국부 1차 막응력이 쉘과 노즐에서 허용기준보다 작으므로 ASME Code의 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 배열회수보일러에 주어진 8가지 과도운전조건을 고려하여, 분배기의 상세모델에 대하여 열해석을 수행하고, 과도운전 시의 내압, 노즐하중, 열하중에 대한 과도구조해석을 수행하였다. 과도운전조건에서 최대응력은 분배기 상부의 수직 강수관 노즐 부위에서 발생하였다. ASME Code에 의거하여 수직 강수관 노즐 부위의 피로수명을 평가하였다. 결과적으로 계산된 누적피로사용계수가 허용기준보다 작으므로 기대수명 동안에 피로파손에 관하여 안전한 것으로 나타났다.
목 적 : 소아 신질환 환자들의 골상태 평가 및 골다공증의 유병률을 산출하고 스테로이드 치료 기간 및 용량과의 연관성을 알아본 후 예방과 치료를 위한 진료에 지침을 마련하고자 시행하였다. 방 법 1994년 이후 아주대병원 소아과에서 신장질환을 진단 받은 환자들을 대상으로 초음파 골량측정법으로 골밀도를 측정한 후 한국 소아표준골밀도치를 참조하여 골상태를 평가하였고 환자의 임상소견 및 생화학적 지표들의 평균값간에 차이가 있는 지를 알아보았다. 결 과 : 골밀도를 측정 받은 환자는 총44명이었다. 진단시 나이는 6.7$\pm$4.2세였고, 골밀도 측정시 역연령은 9.3$\pm$4.2세, 골연령은 8.2$\pm$4.6세로 골연령이 저하되어 있었다. 질환별로는 특발성 신증후군 24명(54.5%), Henoch Shonlein 신염 7명(15.9%), IgA 신병증 5명(13.6%), 역류성 신병증 2명(4.5%), 기타 5명(11.4%)이었다. 환아 13명(29%)의 골밀도가 감소되어 있었고 이중 5명(11%)은 골다공증 범주에 속하였다 질환별로는 특발성 신증후군 1명(4%), Henoch Shonlein 신염 2명(29%), 역류성 신병증 1명(50%), 기타 1명(23%)이었다. 정상, 골감소증, 골다공증 세 군으로 나누었을 때 골밀도 측정시점까지 스테로이드 투여기간은 각각 26.5$\pm$27.3개월, 32.1$\pm$39.6개월, 8.9$\pm$12.9개월이었고, 투여한 축적 용량은 221.7 $\pm$248.6 mg/kg, 177.1 $\pm$302.9 mg/kg, 49.9$\pm$45.5 mg/kg이었으며 세 군간에 유의한 차이는 없었다. 스테로이드의 투여기간을 장기간(6개월이상)과 단기간(6개월 미만)으로 나누어 비교했을 때 골밀도 측정값 및 골관련 생화학적 수치들은 차이가 없었다.결 론 : 초음파 골량측정법이 보편화되지 않았지만 정상 참고치와 비교가 가능하였으며 측정결과 골감소증은 29%, 골다공증은 11%로 상당수에서 골상태가 비정상임을 알 수 있었다. 본 연구에서는 스테로이드 사용기간 및 축적용량이 골상내의 변화에 특별한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 동일 환자들의 골상태의 변화관찰과 신질환 관련 골감소의 요인을 밝혀내기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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