Recently, non-destructive tests are getting popular in evaluating concrete properties without braking specimens. Among several NDT methods, P-wave velocity measurement technique has been widely used to evaluate the stiffness and strength of concrete. The purpose of this study is to investigate factors influencing P-wave velocity measured by impact-resonant method and ultrasonic pulse velocity method, such as moisture content of concrete, existence and size of coarse aggregates, sensor and sampling rate. Test results show that rod-wave velocity measured by impact-resonant method and ultrasonic pulse velocity are significantly affected by the moisture content of concrete, i.e., the lower moisture content, the lower velocity. Moisture content influences rod-wave velocity stronger than ultrasonic pulse velocity. Rod-wave velocity is faster in concrete than in mortar and is also faster in concrete containing small size aggregates. Sensor and sampling rate have little influence on velocity.
A USW based diagnostic procedure is presented for estimating the depth of surface-breaking cracks. The diagnosis is demonstrated on seven lab-scale SFRC beam specimens, which are subjected to the CMOD controlled three-point bending test to create real bending cracks. Then, the recorded multiple ultrasonic signals are examined with the signal processing techniques, including wavelet transform and two-dimensional Fourier transform, to investigate the relationships between the crack depth and two diagnostic indices, namely the attenuation coefficient and dispersion index (DI). Finally, the reliabilities of these indices for depth estimation are verified with the visually measured crack depths as well as the crack features obtained with a digital image processing algorithm. It is found that the DI outperforms the attenuation coefficient in depth estimation, where this index displays good agreement with the visual inspection for 86% of the inspected specimens.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제10권2호
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pp.153-169
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2018
A submarine has a pressure hull that can withstand high hydraulic pressure and therefore, requires the use of highly advanced shipbuilding technology. When producing a pressure hull, periodic inspection, repair, and maintenance are conducted to maintain its soundness. Of the maintenance methods, Non-Destructive Testing (NDT) is the most effective, because it does not damage the target but sustains its original form and function while inspecting internal and external defects. The NDT process to detect defects in the welded parts of the submarine is applied through Magnetic particle Testing (MT) to detect surface defects and Ultrasonic Testing (UT) and Radiography Testing (RT) to detect internal defects. In comparison with RT, UT encounters difficulties in distinguishing the types of defects, can yield different results depending on the skills of the inspector, and stores no inspection record. At the same time, the use of RT gives rise to issues related to worker safety due to radiation exposure. RT is also difficult to apply from the perspectives of the manufacturing of the submarine and economic feasibility. Therefore, in this study, the Phased Array Ultrasonic Testing (PAUT) method was applied to propose an inspection method that can address the above disadvantages by designing a probe to enhance the precision of detection of hull defects and the reliability of calculations of defect size.
Thermal fatigue is one of the life-limiting damage mechanisms in the nuclear power plant conditions. The turbulent mixing of fluids of different temperatures induces rapid temperature changes to the pipe wall. The successive thermal transients cause varying cyclic thermal stresses. These cyclic thermal stresses cause fatigue crack nucleation and growth similar to the cyclic mechanical stresses. The aim of this study was to fulfil the need by developing an real crack manufacturing method, which would produce realistic cracks. The test material was austenitic STS 304, which is used as pipelines in the reactor coolant system of a nuclear power plants. In order to fabricate thermal fatigue crack similar to realistic crack, successive thermal transients were applied to the specimen. Thermal transient cycles were combined with heating (60sec) and cooling cycle (30sec). And, In order to identify ultrasonic characteristic, it was performed the ultrasonic reflection measuring method for the fabricated specimen. From the results of ultrasonic reflection measuring testing, it was conformed that A-scan results(average 83% of real crack depth) for the TFC reference specimen was more enhanced NDT reliability than results(average 38% of real crack depth) for the EDM notch reference specimen.
In the present study, a Nd;YAG Laser (pulse type) was used to emit ultrasonic signals to a test material. In addition, a total ultrasonic investigation system was designed by adopting a Fabry-Perot interferometer, which receives ultrasonic signals without any contact. For non-destructive test SM45C, which contains some flaws was used as a test material. Because it is easy to align light beam in receiver, and the length of the light beam does not change much even if convex mirror leans towards one side, confocal Fabry-Perot interferometer, which has stable frequency, and PI control are used to correct interfered and unstable signals from temperature, fluctuation and time shift of laser frequency. Stable signals are always obtained by the feedback of PI circuit signals in the confocal Fabry-Perot interferometer. The type, size and position of flaws inside the test material were examined by achieving the stabilization of an interferometer. This study presented a useful method, which could quantitatively investigate the fault of objects by using a Fabry-Perot interferometer.
열가소성 플라스틱배관의 전기융착부에 대한 비파괴검사방법은 융착부의 안전성을 확보하고 장기적인 신뢰성을 확보하기 위한 방법이다. 정상적인 방법에 의하여 융착된 접합부에서도 배관의 진원도와 전기융착 소켓과의 진원도 차이 또는 기공 등에 의해 융착부에 결함이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 위상배열초음파를 이용하여 손상된 폴리에틸렌 전기융착부의 검사를 수행하였다. 검사 대상인 250mm 직경의 폴리에틸렌 배관 전기융착부는 1994년 12월에 융착되었으며 실제 작동 압력은 2.45kPa이다. 2004년 2월 소켓 이음부 근처에서 가스가 누설되어 수거되었다. 손상된 전기융착부에 대하여 첫 번째로 육안검사를 실시하고 다음에 위상배열초음파를 이용한 비파괴검사를 실시하였다. 그리고 절단 검사를 실시하여 각각의 검사 결과와 비교하였으며 위상배열 초음파를 이용한 검사결과와 절단 검사 결과가 동일함을 확인하였다.
A concrete is easy to happen crack. So it requires crack-repair work to solve quality deteriorations of a building because of cracks. When crack is filled with crack-repair materials, it is difficult to find out how depth it was injected. So in this study we evaluated the injection depth with using indirect and oblique methods, ultrasonic pulse measurement method of NDT. The results of this study showed that both methods are possible to evalute penetration depth of crack-repair materials and indirect methods is thought to be more useful one than obliqure one.
Prediction for the compressive strength of concrete by non-destructive tests(NDT) has a tendency to show different outcomes according to various aggregates. The purpose of this study is to develop estimation equation by rebound number, ultrasonic velocity and combined method at concrete structures which used granite as coarse aggregates. The test variable is water/cement ratio(41.1%, 48.6%, 67.6%), curing method(moisture condition, dry condition) and age(7, 14, 28, 56). According to the test variable, new equation was suggested, and compared with the existing equations.
NDT나 의료용 영장장치에 응용되는 압전복합재는 일반적인 세라믹이나 고분자 압전재료에 비하여 많은 장점을 가진다. 이들 응용분야에서는 전기기계결합계수가 높아야 하고 음향임피던스가 낮아야 한다. 그러나, 압전복합재의 횡방향 단위 크기가 조밀하지 못할 경우 횡방향으로 진행하는 판파에 의한 불필요한 진통이 표면에 발생하게 된다. 횡방향 단위 크기와 세라믹 체적비에 따른 압전 특성을 조사하기 위하여 PMN-PZT 세라믹과 Epofix 에폭시로 에폭시의 폭의 달리하면서 1-3형 압전복합채를 제작하였다. 제작된 1-3형 압전복합재의 두께방향 진동모드의 전기기계결합계 수, 음향임피던스는 각각 $0.36{\sim}0.64,\;9.8{\sim}22.7MRayl$ MRayl로 나타났으며, 횡방향 단위크기가 줄어들수록 횡방향 모드 공진 주파수가 증가하였다.
During refueling Outage, In-service inspections(ISIs) for the Nuclear Power Plant components are mandatory requirement in accordance with ASME Code Sec. XI. Especially, in current ultrasonic testing is one of the most important NDT techniques that are used for volumetric examination methods for nuclear power plant components, and accurate sizing of flaw indication by UT is essential to assure the integrity of the components. However, ASME code specifies minimum requirement for vessel examination procedure, and so far many different flaw sizing approaches have been tried to apply. Through the Round Robin Test(RRT), the accuracy of ultrasonic flaw sizing using DAC techniques was measured with the mock-ups simulating typical pressure vessel welds. These mock-ups contain artificially introduced flaws of known size and location. This paper shows experimental comparison data on the accuracy of techniques using such as 6dB drop, 50%DAC, 20%DAC and 20%DAC with beam spread correction, and also shows that diverse DAC techniques can be effectively applied to the assessment of the flaw sizing for pressure vessel welds in the stage of welding and fabrication.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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