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도시가스 배관 검사용 자기누설 비파괴검사 시스템의 결함 검출신호 특성 분석
Analysis of the characteristics about defect signal of MFL type NDT System for Inspecting City Gas Pipelines 원문보기

대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회, 2015 July 15, 2015년, pp.868 - 869  

김희민 (부산대학교) ,  유휘룡 (한국가스공사 연구개발원) ,  노용우 (한국가스공사 연구개발원) ,  박관수 (부산대학교)

초록
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지하 매설된 가스배관을 정기적으로 검사하기 위해서 가스 공급 및 용역업체에서는 주로 비피과검사 탐상장비인 MFL(Magnetic Flux Leakage) PIG(Pipeline Inspection Gauge)를 사용한다. 기존의 MFL PIG는 배관 내 유체(가스,오일 등)의 전후차단 압력의 흐름을 이용해 별도의 구동장치 없이 피그를 진행시켜 배관의 결함 유무를 평가하는 시스템이다. 하지만 10기압 이하의 낮은 운영압력과 T 분기관과 같이 급격한 곡관부가 존재하는 직경 16인치 이하의 도시가스 배관에는 기존의 시스템을 적용하기 어렵다. 이처럼 기존 MFL PIG의 적용이 불가한 도시가스 배관(직경 16인치 이하)을 활주하기 위해서는 우선 비파괴검사 시스템을 견인할 수 있는 추진 로봇이 필요하고 추진로봇에 적합한 자기누설 비파괴검사 시스템의 개발이 필요하다. 또한 비파괴검사 장비의 센서 시스템은 결함신호를 탐지하여 결함의 발생유무 및 결함의 형상을 판별하는 성능도 중요하다. 본 논문에서는 16인치 도시가스 배관의 검사를 위한 자기누설 비파괴검사 시스템의 기초설계와 대상 시스템의 자기적 특성을 분석한다. 또한 배관 외벽의 결함 발생 유무에 따른 자기누설 신호의 크기 및 분포변화를 3차원 유한요소법을 이용해 해석하여, 결함 검출 신호의 특성을 분석하는데 초점을 둔다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 로봇의 원활한 주행을 위해서는 MFL장비의 배관에 대한 부착력 크기가 상당히 중요하므로 기존의 MFL PIG와 같이 배관을 자기포화 영역으로 착자시켜 결함을 검출하는 것은 한계가 있다. 본 논문에서는 도시가스 배관 검사에 적합한 추진 로봇용 자기누설 비파괴검사 기법에 관한 방법을 제안하였고 수치해석 기법을 이용하여 결함 검출 신호를 분석하였다. 또한 표준결함을 산정하고 모의시험 배관 제작을 통하여 결함신호를 측정하는 기초실험을 수행하였고, 실제 결함 검출신호의 형태와 크기 및 분포를 분석하였다.
  • 따라서 도시가스 및 산업용 가스배관 관리 기술의 높은 효율성과 비용절감을 위해서는 배관 추진로봇과 검사 시스템의 자기적 특성 인자 및 설계 변수를 함께 고려한 자기누설 비파괴검사 시스템의 최적설계 및 개발이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 직경 16인치인 도시가스 배관 검사용 자기누설 비파괴검사 시스템의 기초설계 방법을 소개하고 자기적 특성을 3차원 유한요소법을 이용하여 분석하였다. 또한 배관 외벽에 결함이 발생하였을 때 결함 주위에서 자기누설 신호의 크기와 분포가 어떻게 변화하는지와 검출 신호로부터 결함의 형상을 판별하는 방법을 제안하였다[4]-[5].
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