[논문]원자력 및 화력 발전소의 해수 담수 설비 중 콘덴서 튜브 클리닝 시스템(CTCS)의 스크린 파손사례 분석

장복수; 임영민; 김남훈; 고진현

원자력 및 화력 발전소의 해수 담수 설비 중 콘덴서 튜브 클리닝 시스템(CTCS)의 스크린 파손사례 분석
The failure Analysis of fractured Screen of Condenser Tube Cleaning for Seawater Desalination in Nuclear and Thermal Power Plants 원문보기

장복수 (한국기술교육대학교 에너지신소재화학공학부) , 임영민 (한국기술교육대학교 에너지신소재화학공학부) , 김남훈 (한국기술교육대학교 에너지신소재화학공학부) , 고진현 (한국기술교육대학교 에너지신소재화학공학부)

본 연구에서는 원자력 발전 및 화력 발전소에서 Turbine 운전 시 열교환기 및 콘덴서에 증기를 응축시 열효율을 높여주기 위해 콘덴서 Tube 내에 이물질 및 스케일을 Sponge Ball을 이용하여 자동으로 제거하는 장치로서 콘덴서 튜브 클리닝 시스템(CTCS)에 사용되고 있는 Screen 재료인 Duplex Stainless Steel UNS S31803의 파손사례에 대해 연구하였다. 파손원인 분석은 스크린의 강도해석, 재료의 화학분석시험, 조직시험 및 점용접부의 신뢰성 시험(Peel-off test)으로 수행되었고 저항용접부의 용접 불량 때문에 발생하였을 확인하였다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

이후 Ball Strainer에서 Sponge Ball을 순환을 이용하여 열교환기 및 콘덴서의 Tube에 부착되어 있는 부착물 제거, 스케일링 제거 및 표면의 피팅 등을 제거 하는 기능을 가지고 있다. 여기서 Ball Strainer 의 Screen의 파손에 대해 연구 하였다.

제안 방법

Screen의 강도평가는 3m/s의 유속에서 구한 압력을 적용하여 스크린에 발생하는 응력을 계산하였다. 사용 중인 모델에 해당 압력을 적용할 때 발생하는 스크린의 굽힘응력과 처짐을 그림 3에 표시하였다.
본 연구에서는 표 1은 ASTM UNS S31803과 실제 사용한 스크린의 화학성분을 비교하였고, 그림 2는 파손된 Screen의 샘플을 채취하여 조직시험 실시 하였다. 그림 3은 Screen의 작용하는 강도를 유한요소해석을 이용하여 해석하였으며 그림 4는 점용접부의 신뢰성 시험(Peel-off test)을 실험하였다.
본 연구에서는 표 1은 ASTM UNS S31803과 실제 사용한 스크린의 화학성분을 비교하였고, 그림 2는 파손된 Screen의 샘플을 채취하여 조직시험 실시 하였다. 그림 3은 Screen의 작용하는 강도를 유한요소해석을 이용하여 해석하였으며 그림 4는 점용접부의 신뢰성 시험(Peel-off test)을 실험하였다.

성능/효과

(1) 본 연구에서는 ASTM UNS S31803과 실제 사용한 스크린의 화학성분을 비교해 본 결과 모든 화학성분이 ASTM에서 요구하는 Duplex stainless steel의 화학적 조성을 만족하였다.
(2) 조직시험의 경우 Austenite와 Ferrite계열의 조직이 약 50:50으로 적절히 분포되어 있었다.
(3) Screen의 작용하는 강도는 항복강도 450MPa이며, 충분한 안전계수를 확보하기 위하여 허용강도는 225MPa로 간주하고 실험한 결과 허용강도 대비 16kPa의 압력을 유지할 수 있으며 항복강도 대비 32kPa의 압력을 유지 할 수 있었다.
이 경우 스크린에 발생하는 굽힘응력은 54MPa이며 수직방향 처짐은 1mm이었다. 굽힘응력 54MPa은 스크린의 허용강도 225MPa에 대비하여 24%에 해당하는 값으로 스크린이 요구하는 강도를 충분히 만족하였다. 일반적으로 거론되는 유동해석의 오차를 고려하여도 유속 3m/s에서 스크린의 허용강도를 초과하는응력이 발생할 위험은 없다고 판단되며 더욱이 항복강도와 비교하면 스크린의 강도는 충분히 만족됨을 알 수 있었다.
본 연구에서는 Duplex Stainless Steel의 화학성분과 조직시험은 국내 공인기관인 한국화학융합연구원에서 시험하였으며 결과는 ASTM에서 요구하는 화학적 조성에 모두 만족하였으며 또한 조직시험의 경우는 Austenite와 Ferrite 계열의 조직이 적절히 분포되어 있었다. 즉 재질의 화학 성분 및 조직에 대한 문제는 없는 것으로 나타났다.
굽힘응력 54MPa은 스크린의 허용강도 225MPa에 대비하여 24%에 해당하는 값으로 스크린이 요구하는 강도를 충분히 만족하였다. 일반적으로 거론되는 유동해석의 오차를 고려하여도 유속 3m/s에서 스크린의 허용강도를 초과하는응력이 발생할 위험은 없다고 판단되며 더욱이 항복강도와 비교하면 스크린의 강도는 충분히 만족됨을 알 수 있었다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

원자력 및 화력 발전소의 해수 담수 설비 중 콘덴서 튜브 클리닝 시스템(CTCS)의 스크린 파손사례 분석
The failure Analysis of fractured Screen of Condenser Tube Cleaning for Seawater Desalination in Nuclear and Thermal Power Plants 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

원자력 및 화력 발전소의 해수 담수 설비 중 콘덴서 튜브 클리닝 시스템(CTCS)의 스크린 파손사례 분석 The failure Analysis of fractured Screen of Condenser Tube Cleaning for Seawater Desalination in Nuclear and Thermal Power Plants 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

원자력 및 화력 발전소의 해수 담수 설비 중 콘덴서 튜브 클리닝 시스템(CTCS)의 스크린 파손사례 분석
The failure Analysis of fractured Screen of Condenser Tube Cleaning for Seawater Desalination in Nuclear and Thermal Power Plants 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper