[논문]냉각수 배관 용접부 평가를 위한 유도초음파 기술의 적용

길두송; 안연식; 박상기

[국내논문] 냉각수 배관 용접부 평가를 위한 유도초음파 기술의 적용
Application of Guided Ultrasonic Wave Technology for Evaluation of Welding Part in Cooling Water Pipe 원문보기

한국동력기계공학회지 = Journal of the korean society for power system engineering, v.14 no.5, 2010년, pp.36 - 40

길두송 (전력연구원 원자력발전연구소) , 안연식 (전력연구원 원자력발전연구소) , 박상기 (전력연구원 원자력발전연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

The ultrasonic guided wave propagates along with the given structure's wall direction. Because of this specific character, the ultrasonic guided waves arc used in many other fields. Especially, it can be readily utilized for nondestructive inspection of various structures that are made up of gas pipes, heat exchanger tubes, and thin plates. Further, the guided wave technology can be readily utilized when inspecting pipes or thin plates which pose high risk of the accident but for which the nondestructive inspection itself is impossible because it is difficult to get to them since they are coated or buried underground. In the other hand, conventional ultrasonic testing such as thickness gauging uses bulk waves and only tests the region of structure immediately below the transducer. As a result of the application about inlet and outlet cooling water line using guided wave test, we conformed that the overall corrosions were in the lower side of the 304.8 mm inlet valve and these corrosions were engaged in not locally but through the lower side of the valve line. In the near future, we can expect that the detectable defect size is smaller than before along with the development of the sensing technology.

주제어

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문제 정의

본 연구에서는 발전설비 중의 하나인 소내 냉각수 배관을 검사하기위해 유도초음파 기술을 적용함으로서 신호해석 및 모드분석 등을 통해 그 활용성을 가시적으로 나타내고자 하였다.

성능/효과

4 mm 입구 및 출구 측 배관에 대한 육안점검을 통해서도 하부 측 표면에는 양호한 모습을 보였으나, 신호취득 결과 일부지지대(support) 및 용접부에서 부분적인 부식 및 두께감육을 나타내는 신호가 포착되었고 특히, 중앙통로에서 20 m부근에는 국부적인 부식 현상이 발생하고 있는 것으로 평가 되었다. 본 연구를 통하여 유도초음파 검사기술에 대한 이론적 배경을 바탕으로 한 현장적용 시험결과 장거리 소화수 배관에 대한 건전성 평가가 가능함을 알 수 있었다. 하지만, 원거리의 배관을 검사하기 위해서는 저주파를 사용해야 하기 때문에 아주 미세한 결함에 대한 검출능력은 떨어지지만, 센서제작 기술 및 검사 결과를 구현하는 신호처리 기술의 발달로 검출할 수 있는 결함의 크기 또한 점점 작아지고 있는 추세에 있기 때문에 산업설비 전반에 있어서 그 활용범위는 점점 더 넓어지고 매우 유용하게 사용되어 질 수 있을 것으로 예상된다.

후속연구

본 연구를 통하여 유도초음파 검사기술에 대한 이론적 배경을 바탕으로 한 현장적용 시험결과 장거리 소화수 배관에 대한 건전성 평가가 가능함을 알 수 있었다. 하지만, 원거리의 배관을 검사하기 위해서는 저주파를 사용해야 하기 때문에 아주 미세한 결함에 대한 검출능력은 떨어지지만, 센서제작 기술 및 검사 결과를 구현하는 신호처리 기술의 발달로 검출할 수 있는 결함의 크기 또한 점점 작아지고 있는 추세에 있기 때문에 산업설비 전반에 있어서 그 활용범위는 점점 더 넓어지고 매우 유용하게 사용되어 질 수 있을 것으로 예상된다.

참고문헌 (10)

S. K. Park and Y. H. Lee, 2008, "Application of Thin- Walled Tubes Using Guided Wave", The Korean Society for Power System Engineering, Vol. 12, No. 1 pp. 58-65.
D. S. Gil 외 5인, 2009, "Defect Evaluation of Carbon Steel Weld Part using guided wave", Abstracts of the 2009 Spring Annual Meeting of Korean Welding and Joining Society, pp. 123.
D. Alleyne and P. Cawley, 1991, "A twodimensional Fourier Transform method for themeasurement of propagating multimode signals, Journal of the Acoustical society of America, pp. 1159-1168.
D. Alleyne and P. Cawley, 1992, "Optimization of Lamb wave inspection Techniques", NDT & E International, Vol. 25, pp. 11-22.

상세보기
D. Alleyne and P. Cawley, 1997, "Long Range Propagation of Lamb Waves in Chemical Plant Pipework", Materials Evaluation, Vol. 52, No. 7, pp. 504-508.
J. J. Ditri and J. L. Rose, 1992, "Excitation of guided elastic wave modes in hollow cylinders by applied surface tractions", Journal of Applied Physics. Vol. 72, No. 7, pp. 2589-2597.

상세보기
J. L. Rose and K. M. Rajana and F. T. Carr, 1994, "Ultrasonic Guided Wave Inspection Concept for Steam Generator Tubing", Materials Evaluation, Vol. 49, pp. 307-311.
J. L. Rose, 1995, "Recent Advances in Guided Wave NDE, IEEE Ultrasonics Symposium, pp. 761-770.
H. Kwun, S. Y. Kim and G. M. Light, 2001, "Long-Range Guided Wave Inspection of Structures Using the Magnetostrictive Sensor", Journal of the Korean Society for Non-Destructive testing, Vol. 21, No. 4, pp. 383-390.

원문보기 상세보기
D. S. Gil, Y. S. Ahn and S. K. Park, 2010, "Research for Signal Analysis of 18Mn-5Cr Steel Generator Retaining Ring Using Ultrasonic Wave", The Korean Society for Power System Engineering, pp. 65-70.

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