초록 ▼

▷ 최근 보일러 설비의 정밀진단/수명평가 기술수준의 향상에도 불구하고, 정기적인 진단의 의한 사용 안전성 확보 및 수명관리에는 한계가 있으므로, 실시간으로 설비를 감시하는 모니터링 시스템을 설치 운영하는 추세에 있다.
본 연구를 통해 개발하고자 하는 실시간 수명 감시 시스템(On-line Life Monitoring System)은 설비의 작동상태 파악을 위해 설치한 압력센서, 온도센서 등의 센서 시스템의 출력신호를 중앙관제 컴퓨터로 수집하고, 중앙관제 컴퓨터는 전송된 센서 신호를 분석하여 설비의 가동시 발생하는 열응

▷ 최근 보일러 설비의 정밀진단/수명평가 기술수준의 향상에도 불구하고, 정기적인 진단의 의한 사용 안전성 확보 및 수명관리에는 한계가 있으므로, 실시간으로 설비를 감시하는 모니터링 시스템을 설치 운영하는 추세에 있다.
본 연구를 통해 개발하고자 하는 실시간 수명 감시 시스템(On-line Life Monitoring System)은 설비의 작동상태 파악을 위해 설치한 압력센서, 온도센서 등의 센서 시스템의 출력신호를 중앙관제 컴퓨터로 수집하고, 중앙관제 컴퓨터는 전송된 센서 신호를 분석하여 설비의 가동시 발생하는 열응력의 계산, 크리프-피로 등에 의한 수명소비율의 계산 등에 의한 누적손상 및 잔여수명을 평가하여 그 결과를 출력하며, 정상가동 상태, 이상발생 여부 등도 판단하여 이상 발생시 경고(alarm)를 제시하는 등의기능을 수행하는 시스템이다.
▷ 1차년도 연구기간은 감시대상 부위별 특성에 맞게 적절히 센서의 위치 및 개수를 설정하고 모니터링 시스템의 하드웨어를 설계하여, 하드웨어로로부터 전송될 신호를 사용하여 보일러 수명계산 및 실시간 수명감시 시스템을 개발하기 위하여 다음과 같은 소프트웨어의 알고리즘을 개발하였다.
- 감시대상 부위별 특성에 맞게 선정된 온도센서 신호로부터 실시간 열응력을 계산하기 위하여 그린함수를 사용한 온도와 응력과의 상관함수(응력전달함수) 도출 기법을 개발
- 응력 전달함수를 사용하여 열응력 및 내압에 의한 응력을 계산하여 이들이 합해진 임의 형태 의 응력 피로 사이클을 결정한 후 피로사이클의 탄성/소성 변형률 크기를 적절한 사이클 계산법을 사용하여 계산하고, 탄소성 사이클로부터 피로손상률 및 수명소비율을 계산
- 응력완화 사이클로부터 크리프 손상률 및 수명소비율을 계산
- 누적 손상법칙으로 사이클당 크리프
- 피로 누적 손상률을 계산함으로써, 균열발생시점을 예측

목차 Contents

• 제 1 장 서론...8
• 제 2 장 기존 연구 및 알고리즘 현황...11
• 제 2.1 절 Creep-FatiguePro...11
• 제 2.2 절 PLUS...22
• 제 2.3 절 ASME Code Case N-47...28
• 제 2.4 절 R5...35
• 제 2.5 절 Cycle Counting Method...86
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...90
• 제 3.1 절 감시대상 선정 및 열응력 계산 알고리즘...90
• 제 3.2 절 소프트웨어 알고리즘...101
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...117
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...120
• 제 6 장 참고문헌...121