• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1227-1234
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• 2012

본 연구에서는 감육결함이 가공된 실배관 곡관 시편을 대상으로 10 MPa의 내압과 반복 굽힘하중 조건에서 피로 시험을 수행하였다. 시험에는 감육결함이 곡관의 외호부와 내호부에 존재하는 경우를 고려하였으며, 반복 하중으로는 완전 역방향의 변위제어 형태로 작용되는 In-plane 상의 굽힘하중이 고려되었다. 실험 결과, 감육결함이 곡관의 외호부에 존재하는 경우에는 결함부가 아닌 곡관의 측면에서 축방향 균열이 생성되었다. 또한, ASME Sec.III의 설계 피로곡선에서 예측된 건전 곡관의 피로수명보다 긴 피로수명을 보였으며, 피로수명이 결함 길이에 크게 영향을 받지 않았다. 반면, 결함이 내호부에 존재하는 곡관은 내호부에서 원주방향 균열이 발생하였으며, 피로수명은 ASME Sec.III의 설계 피로곡선에서 예측한 건전 곡관의 피로수명보다 짧은 값을 보였다. 또한, 내호부 감육 곡관의 피로수명은 결함 길이가 감소함에 따라 뚜렷이 감소하였다.

• 한국안전학회지
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• 제23권5호
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• pp.22-29
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• 2008

This paper provides the evaluation method for the pressure vessel with internal wall-thinning defect, which is based on ASME design criteria. Pressure vessel has wall-thinning partially and patch reinforcement has been attached for reliable operating. However, present partial wall thinning could be through wall thinning at the next inspection time with present corrosion progress speed. Therefore safety margin was calculated for various conditions from present wall-thinning condition to additive patch reinforced condition via two-dimensional and three-dimensional, geometrically linear FE analyses using elastic materials.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2003년도 춘계학술발표대회 요약집
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• pp.241.1-241.1
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• 2003

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권7호
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• pp.1014-1020
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• 2004

The present work complies the elastic stress concentration factor for a pipe with local wall thinning, based on detailed three-dimensional elastic FE analysis. To cover practically interesting cases, a wide range of pipe and defect geometries are considered, and both internal pressure and global bending are considered. Resulting values of stress concentration factors are tabulated for practical use, and the effect of relevant parameters such as pipe and defect geometries on stress concentration factors are discussed. The present results would provide valuable information to estimate fatigue damage of the pipe with local wall thinning under high cycle fatigue.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권2호
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• pp.170-176
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• 2012

원자력 산업에 있어서 파이프의 감육결함은 수명평가 및 안전평가에 막대한 손실을 발생 할 수 있다. 비파괴검사 기법을 이용하여 변형, 진동, 결함 평가를 수행하고 있지만, 넓은 면적의 결함을 평가하는 기법이 적으며, 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 원자력 발전소의 2차계통에서 주로 사용되는 탄소강 배관을 대상으로 내부에 인공 감육결함을 가공하고 두께를 서로 다르게 하여 제작하여 Shearography를 이용하여 감육결함부의 변형을 측정하였다. 또한 광 계측을 통하여 변형, 진동, 결함 평가뿐만 아니라 압력용기의 결함깊이를 정량적으로 평가하고자 한다. 본 논문은 전단간섭계를 이용하여 파이프의 내부 감육 결함을 측정하고, 압력에 따른 변형을 제시한 기법을 이용하여 정량적인 결함의 잉여두께를 평가하고자 한다. 변형량을 이용하여 잉여두께 예측결과 실제 결함깊이와 약 7%의 오차로 신뢰성을 확보하였으며, 압력에 따른 변형량과 잉여두께의 DB구축을 통하여 원전 배관의 감육부 건전성 평가에 활용될 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구에서 제안하는 압력용기 결함깊이 측정법은 원자력배관의 감육결함 예측 및 건정성 평가 기술 개발 등 이론과 실험이 결함된 기초연구로서 압력용기의 안정성, 건전성, 보수성을 증진시킬 수 있는 기반확립에 기여할 것으로 기대한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권8호
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• pp.1295-1302
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• 2003

In order to evaluate a failure behavior of pipe with notch-type wall thinning, the present study performed full-scale pipe tests using the 102mm, Schedule 80 pipe specimen simulated notch- and circular-type thinning defects. The pipe tests were conducted under the conditions of both monotonic and cyclic bending moment at a constant internal pressure of 10 MPa. From the results. of experiment the failure mode, load carrying capacity, deformation ability, and fatigue life of a notch-type wall thinned pipe were investigated, and they were compared with those of a circular-type wall thinned pipe. The failure mode of notched pipe was similar to that of circular-type thinned pipe under the monotonic bending load. Under the cyclic bending load, however, the mode was clearly distinguished with variation in the shape of wall thinning. The load carrying capacity of a pipe containing notch-type wall thinning was about the same or slightly lower than that of a pipe containing circular-type wall thinning when the thinning area was subjected to tensile stress, whereas it was higher than that of a pipe containing circular-type thinning defect when the thinning area was subjected to compressive stress. On the other hand, the deformation ability and fatigue life of a notch-type wall thinned pipe was lower than those of a circular-type wall thinned pipe.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.281-286
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• 2008

Wall thinning defect due to flow accelerated corrosion is one of major aging phenomena in most power plant industries, and it results in reducing load carrying capacity of the piping systems. A failure testing system was set up for real scale elbows containing various simulated wall thinning defects, and monotonic in-plane bending tests were performed under internal pressure to find out the failure behavior of thinned elbows. Various finite element models were generated and analysed to figure out and simulate the behavior for other thinning shapes and loading conditions. This paper presents the decreasing trends of load carrying capacity according to the thinning dimensions which were revealed from the investigation of finite element analysis results. A mechanical integrity evaluation model for thinned elbows was proposed, also. This model can be used to calculate the TES plastic load of thinned elbows for general internal pressure, thinning location, and in-plane bending direction.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.268-273
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• 2004

This study is conducted to clarify the effect of internal pressure on the deformation and collapse behaviors of wall thinned elbow under in-plane bending moment. Thus the nonlinear three-dmensional finite element analyses were performed to obtain the moment-rotation curve of elbow contatining various wall thinning defects located at intrados and extrados under in-plane bending (closing and opening modes) with internal pressure of $0{\sim}15MPa.$ From the results of analysis, the effect of internal of collapse moment of elbow on the global deformation behavior of wall thinned elbow was discussed, and the dependence of collapse moment of elbow on the magnitude of internal pressure was investigated under different loading mode, defect location, and defect shape.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권4호
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• pp.361-367
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• 2013

원자력 발전소의 많은 배관들은 고온, 고압 환경에서 사용되고 있으며, 부식에 의한 감육 손상이 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 배관의 감육 손상은 원전 설비가 노후화됨에 따라 점차 증가할 것으로 예상된다. 따라서, 배관 부식에 의한 원전 설비의 사고를 예방하기 위해 배관부의 감육 손상 및 부식 결함을 비파괴적인 방법으로 평가할 필요가 있다. 특히, 원자력 발전소의 배관에서 발생하는 감육 손상을 실시간으로 평가하기 위한 레이저 초음파 기술은 기존의 접촉식 방법이 가지는 한계를 넘어 접근이 어려운 부위에서도 측정이 가능하다. 본 연구에서는 비파괴, 비접촉식 평가를 위해 레이저를 이용한 광학적 방법을 적용하였다. 펄스 레이저로 초음파를 발생시키고 레이저 간섭계를 이용하여 초음파 신호를 획득하였으며, 먼저 감육 손상이 없는 배관에서의 초음파 신호를 검출하여 배관 내에서의 종파 속도를 측정하였다. 그리고, 배관의 두께대비 20, 30, 40, 50%의 인위적인 감육 배관을 제작하여 종파 속도를 측정하였다. 측정된 종파 속도를 이용하여 감육 배관의 두께를 계산할 수 있고, 감육 손상 부분(내부결함 깊이)의 정량적 평가도 가능하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권11호
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• pp.55-61
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• 2009

The wall thinning defect of nuclear power pipe is mainly occurred by the affect of the flow accelerated corrosion (FAC) of fluid. This type of defect becomes the cause of damage or destruction of in carbon steel pipes. Therefore, it is very important to measure defect which is existed not only on the welding part but also on the whole field of pipe. This study use dual-beam Shearography, which can measure the out-of-plane deformation and the in-plane deformation by using another illuminated laser beam and simple image processing technique. And this study proposes Infrared thermography, which is a two-dimensional non-contact nondestructive evaluation that can detect internal defects from the thermal distribution by the inspection of infrared light radiated from the object surface. In this paper, defect of nuclear power pipe were, measured using dual-beam shearography and infrared thermography, quantitatively evaluated by the analysis of phase map and thermal image pattern.