• 제목/요약/키워드: Phased Array Ultrasonic Testing

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가압기 노즐 이종금속 용접부의 구조적 오버레이 용접부에 대한 위상배열 초음파기법의 현장 적용 (Field Application of Phased Array Ultrasonic Testing for Structural Weld Overlay on Dissimilar Welds of Pressurizer Nozzles)

  • 김진회;김용식
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.268-274
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    • 2015
  • 용접 오버레이법은 1980년 초반에 배관 용접부 결함의 임시 보수방법으로 미국발전소에 처음 사용되었다. 원자력발전소의 배관 오버레이 용접부는 초음파검사 기술을 이용하여 주기적으로 검사되어야 한다. 최근 위상배열 초음파 기술 발달로 휴대하기 좋은 소형 장비를 이용할 수 있게 되었다. 현재, 완화기법 및 또는 복잡한 형상의 검사체의 표면검사 조건을 개선하기 위한 선제적인 용접 오버레이 기법 적용이 일반적으로 사용되고 있다. 복합적인 형상(용접 오버레이, 기존 용접부 및 모재)의 적당한 검사를 위해서는 여러 개의 일반 초음파검사용 초점 탐촉자들이 필요하게 된다. 대안으로 위상배열 초음파 탐촉자는 일반 초음파검사 탐촉자와 비교하여 더 좋고 빠른 커버리지를 제공하기 위해 다양한 초점거리에서 여러 검사 각도를 동시에 발생시킬 수 있다. 그래서, 이 기술은 검사 속도 증가, 비용 절감, 방사선 피폭을 줄일 수 있다. 이 논문에서는 현장검사에서 검출된 PAUT 신호에 대한 신호 분석 결과를 설명하였다.

위상배열초음파탐상검사에 의한 보일러관 용접부의 결함 판별 (Flaw Discrimination for Welding Points in Boiler Tubes by Phased Array Ultrasonic Testing)

  • 조국형;유호선
    • 플랜트 저널
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    • 제14권2호
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    • pp.45-50
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    • 2018
  • 방사선 관련 법의 개정으로 보일러관 비파괴검사 방법으로 방사선투과검사를 대체하여 위상배열초음파탐상검사를 시행하고 있다. ASME BPVC 제5장 4절에서 제시하고 있는 주요 결함별 정성적 특징과 실제 결함을 비교하여 결함종류 판별을 확인하였고 시험편에 대해 방사선투과검사와 위상배열초음파탐상검사를 시행하여 결함크기 해상 특성을 예측하였다. 위상배열초음파탐상검사는 면상결함군과 구상결함군 결함의 판별은 할 수 있으나 형태가 유사한 결함의 판별은 용이하지 않음을 확인하였다. 또한 결함크기가 합격 여부를 좌우하는 슬래그의 경우 결함의 위치나 방향에 무관하게 방사선투과검사 대비 과소 예측하였으며, 기공은 결함의 위치, 방향 및 군집 유무에 따라 과대 또는 과소 예측하는 정량적 특성이 나타나므로 결함크기 판별에 주의를 요함을 확인하였다.

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원전 소구경 배관 소켓용접부 위상배열 초음파검사 기술 개발 (Development of the Phased Array Ultrasonic Testing Technique for Nuclear Power Plant's Small Bore Piping Socket Weld)

  • 윤병식;김용식;이정석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.368-375
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    • 2013
  • 소구경 배관 용접부 손상은 원자력발전소에서 빈번하게 발생되고 있는 문제이며, 이러한 손상은 보수를 위한 불시정지를 야기하고 결과적으로 발전소에 경제적인 손실을 초래한다. 따라서 소켓용접부의 제작결함 검출과 초기 성장 결함의 검출은 매우 중요하다고 할 수 있다. 지금까지 해당부위에 대한 검사는 ASME Code Section XI 요건에 의하여 표면검사를 적용하여 왔으나 강화검사로 체적검사기법인 초음파검사를 병행하여 수행하고 있다. 그러나 가동중에 발생되는 피로균열을 검출하기 위하여 적용되고 있는 일반 수동 초음파검사는 소켓용접부의 접근성과 초음파 탐촉자의 접촉 문제 등으로 인하여 검사 결과의 신뢰성에 문제가 있어 왔다. 본 연구에서는 위상배열 초음파검사 기술을 적용하여 소구경 배관 소켓용접부의 검사 신뢰성과 속도를 향상하고자 하였다. 이를 위하여 소구경 배관 소켓용접부 검사를 위한 3.5 MHz 위상배열 초음파 탐촉자를 제작하고 탐촉자의 접촉 조건과 일정한 신호 품질을 유지하기 위하여 수동 엔코더 스캐너를 개발하였다. 또한 검사 시스템을 구성하고 현장 검사를 위한 절차서도 개발하였다.

Selection of PAUT probes for submarine pressure hull integrity assessment

  • Jung, Min-jae;Park, Byeong-cheol;Lim, Chae-og;Lee, Jae-chul;Shin, Sung-chul
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.578-595
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    • 2020
  • Submarine pressure hulls must withstand high hydraulic pressure and be free of defects. To improve the precision of defect detection, we herein examined different probes for optimal defect assessment by applying the Phased Array Ultrasonic Testing (PAUT) method. Two sets of probe design parameters were selected by considering pressure hull characteristics and analyzed through modeling. PAUT probes were applied, and defect assessment results were compared based on ultrasonic signals of various simulated defects in specimens designed to be the same as actual pressure hulls. The final selected design parameters for the submarine probe, which were designed to minimize the grating lobe of wave interference effect and improve the ultrasonic resolution of pressure hull welds, were identified through the experiment. The improvement in the probe's ability to detect defects in a pressure hull was verified. Furthermore, the accuracy of defect length measurement was improved, enhancing the applicability of the technique.

Time Delay Focusing of Ultrasonic Array Transducers on a Defect Using the Concept of a Time Reversal Process

  • Jeong, Hyun-Jo;Lee, Jeong-Sik;Lee, Chung-Hoon;Jun, Ghi-Chan
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.550-556
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    • 2009
  • In an application of a time reversal(TR) focusing of array transducer on a defect inside the test material, we employ a new time delay focusing technique based the TR process. In order to realize this idea, a multi-channel ultrasonic system is constructed capable of applying necessary time delays to each channel. The TR-based focusing procedure first measures the backscattered signals after firing one of the array elements. A phase slope method is then used to determine the time-of-flights of the backscattered signals received by all elements of the array. These time delays are used to adjust the time of excitation of the elements for transmission focusing on the defect. In addition to the TR focusing, the classical phased array focusing is also considered for comparison. Experimental results show that the TR-based time delay focusing produces much stronger backscattered signals than the phased array focusing, demonstrating the enhanced capability of the TR focusing.

전자적 스캔에 의한 미소결함길이 평가기법 (A Small Crack Length Evaluation Technique by Electronic Scanning)

  • 조용상;김재훈
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.15-20
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    • 2009
  • 초음파에 의한 결함평가 방법은 결과가 검사자의 경험과 지식에 의존되고 검사자에 따라 평가결과가 달라진다. 위상배열 초음파는 탐촉자 소자에 초음파를 발생하는 시간지연을 부여함으로서 초음파 빔의 집속방향과 위치를 전자적으로 제어할 수 있는 특징이 있으며 탐촉자를 움직이지 않고 결함의 평가가 가능하다. 본 연구에서는 위상배열 초음파의 전자적 스캔 특성을 이용하여 미소결함에 대한 크기평가의 기법에 대한 고찰을 하였다. 일반적으로 탐촉자를 움직여서 결함길이를 평가하는 기존의 방법은 결함의 길이가 아주 미소할 경우는 탐촉자의 이동거리 역시 미소하여 크기를 평가하기가 곤란하다. 따라서 전자적 스캔의 특성을 이용하여 미소결함에 대해서도 결함길이를 정확하게 평가할 수 있는 방법 및 기법에 대하여 고찰하여 그 유효성을 입증하였다.

Recent Development in Ultrasonic Guided Waves for Aircraft and Composite Materials

  • Rose, Joseph L.
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.525-533
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    • 2009
  • Emphasis in the paper is placed on describing guided wave successes and challenges for applications in aircraft and composite materials inspection. Guided wave imaging methods discussed includes line of sight, tomography, guided wave C-scan, phased array, and ultrasonic vibration methods. Applications outlined encircles lap splice, bonded repair patch, fuselage corrosion, water loaded structures, delamination, and ice detection and de-icing of various structures.

용접부 비파괴 검사의 신뢰성 비교: 화력 발전소의 보일러 수냉벽 배관 사례연구 (Comparative Reliability of Nondestructive Testing for Weld: Water Wall Tube in Thermal Power Plant Boiler Case Study)

  • 최창덕;임익성
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제18권3호
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    • pp.240-249
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    • 2018
  • Purpose: The purpose of this research is to find which technique, between the PAUT (Phased array ultrasonic test) that has been used widely in practice and RT (Radiographic test) that was used widely in the past, has the higher reliability as a non-destructive testing of welding points in water wall tubes. Methods: To evaluated the reliability of non-destructive testing, eleven test pieces that were fabricated intentionally, which have the most frequently occurred defect types in water wall tubes and then both the PAUT and RT were performed on those eleven test pieces to compare their reliability. Results: The differences of type of defect, length are occurred due to the characteristics of nondestructive testing. The RT could not detect the lack of fusion defect type in specimen #4 and #8 while PAUT could not detect the lateral crack and 1 mm size small porosity in specimen #11. Conclusion: It is concluded that applying both the RT and PAUT result the best reliability rather than applying only one test method, if it is possible, in nondestructive testing of weld water wall tube in thermal power plant boiler case.

Shrunk-on Type 저압 터빈 로터의 가동중검사를 위한 초음파검사 시스템 개발 (Development of Ultrasonic Testing System for In-Service Inspection of the Shrunk-on Type LP Turbine Roter)

  • 박준수;성운학;유승우
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.130-136
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    • 2009
  • 터빈은 원자력발전소의 주요기기로서 고온 고압하에서 고속회전으로 인해 신뢰성 있는 검사가 요구된다. 터빈의 가동중검사의 경우 블레이드가 조립된 상태에서 검사가 수행되며 구조적 복잡성으로 인하여 탐촉자의 접근이 제한되며, 신호 해석이 매우 어렵다. 본 연구에서는 신뢰성 높은 신호해석을 위하여 실제 터빈과 크기 및 형상이 동일한 mock-up을 제작하였다. 터빈의 key와 내표면부의 결함탐상을 위해 pulse-echo 및 TOFD 기법을 개발하였고, dovetail 검사를 위하여 위상배열 초음파탐상기법을 개발하였다. 개발된 기법들을 가동중 터빈 검사에 효율적으로 적용하기 위해 자동화 검사 scanner를 제작하였으며, 현장적용을 통하여 신뢰성을 검증하였다.