초록

목차 Contents

• 제 1 장. 서론...25
• 1절. 연구개발 개요...25
• 2절. 연구개발의 필요성...25
• 1. 기술적측면...26
• 1-1. 설비의 손상기구 규명에 따른 최적진...26
• 1-2. 실시간 운전데이터 분석에 의한 설비의 건전성평가 기술확보...26
• 1-3. 기술의 파급효과 기대...27
• 1-4. 고 부가가치 기술분야...27
• 1-5. 원격진단시스템을 위한 지속적인 기술개발 필요...28
• 2. 경제, 산업적 측면...28
• 2-1. 경제성을 고려한 노후 발전설비의 장 수명화...28
• 2-2. 고 부가가치 산업 창출 및 파급효과...28
• 2-3. 장수명화에 따른 경제적 효과...29
• 3. 사회, 문화적 측면...29
• 3-1. 발전설비 운전의 안전성 확보...29
• 3-2. 설비보험료 산정 기술로 반드시 필요...29
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황...30
• 1절. 국내외 현황...30
• 1. 외국의 경우...30
• 1-1. 연구사례의 조사...30
• 2. 국내의 경우...31
• 2-1. 국$\cdot$내외 기술수준 비교...32
• 2-2. 대학 및 연구기관...32
• 2-3. 한증 기술연구원...32
• 3. 향후 기술발전 전망...33
• 제 3 장. 연구개발 수행내용 및 결과...34
• 1절. 국내 화력발전소 경년현황 및 운전이력...34
• 1. 화력발전설비의 경년현황...34
• 2절. 보일러/터빈 손상 및 진단방법...37
• 1. 보일러 설비의 손상요인 및 진단방법...37
• 1-1. 보일러설비의 손상기구...37
• 1-1-1. 고온 헤더(high temperature headers)...39
• 1-1-2. 증기관(steam lines)...40
• 1-1-3. 스팀 드럼(steam drum)...41
• 1-1-4. 저온 헤더(lower temperature headers)...41
• 1-2. 보일러 진단 및 수명...47
• 1-2-1. 1단계 평가...49
• 1-2-1-1. 피로(fatigue) 만 작용할 경우...49
• 1-2-1-2. 크리프(creep) 만 작용할 경우...49
• 1-2-1-3. 크리프(creep)과 피로(fatigue)가 상호작용할 경우...50
• 1-2-2. 2단계 평가...50
• 1-2-3. 3단계 평가...51
• 1-3. 부재별 수명평가 절차...51
• 1-3-1. 고온 헤더의 평가절차...51
• 1-3-2. 스팀 파이프의 평가절차...54
• 2. 터빈 설비의 손상요인 및 진단방법...59
• 2-1. 터빈 손상기구...59
• 2-1-1. 터빈 로터(turbine rotor)...59
• 2-1-1-1. 고압 및 중압 터빈 로터의 손상 기구 및 손상 위치...60
• 2-1-1-2. 저압 터빈 로터의 응력 부식 균열(stress corrosion crachking)...63
• 2-1-2. 터빈 케이싱(turbine casing)...63
• 2-2. 터빈 수명평가 절차...64
• 2-1-1. 터빈 로터의 손상평가 절차...64
• 2-2-1-1. 고압 및 중압 터빈 로터의 손상 평가 절차...64
• 2-2-1-2. 저압 터빈 로터의 손상 평가 절차...66
• 2-2-2. 터빈 케이싱 손상 평가 절차...66
• 2-3. 터빈 잔여수명 평가...68
• 2-3-1. 고압 및 중압 터빈 로터의 잔여 수명 평가...68
• 2-3-2. LP 터빈 수명 평가법...71
• 2-3-3. 터빈 케이싱 잔여 수명 평가(remaining life assessment)...73
• 2-3-4. 로터의 단면 방향 균열...77
• 2-3-4-1. 손상 기구 설명 및 단면 방향 균열의 특성...77
• 2-3-4-2. 잔여 수명 평가...77
• 3. 설비 진단 및 수명평가 기법...81
• 3-1. 비파괴 진단방법...82
• 3-1-1. 육안검사(VT)...82
• 3-1-2. 초음파 탐상검사(UT)...82
• 3-1-3. 자분 탐상 검사(MT)...83
• 3-1-4. 액체침투 탐상검사(PT)...84
• 3-1-5. 방사선투과검사(RT)...84
• 3-2. 재질 열화 진단 기법...85
• 3-2-1. 표면복제법(surface replication Method)...85
• 3-2-2. 경도 측정 방법...86
• 3-2-3. 입계부식법(grainboundary etching method : GEM)...86
• 3-3. 재질열화 수명평가 방법...86
• 3-3-1. 노이바 크리프 분류법(Neubauer creep classification method)...86
• 3-3-2. A - Parameter 법...87
• 3-3-3. 경도 평가법(hardness assessment method)...95
• 3-3-4. 결정립 변형법...96
• 3절. 실시간 운전데이터 취득 현장시험...98
• 1. 여수화력 보일러 실시간 운전데이터 측정...98
• 1-1. 취약부위 선정...98
• 1-2. 배관 응력해석 개요...99
• 1-3. 배관설계 CODE...100
• 1-4. 유한요소법을 이용한 배관계의 응력해석...102
• 1-5. 배관해석 결과...108
• 1-6. 운전데이터 측정...115
• 2. 여수화력 터빈 운전데이터 측정...116
• 2-1. 시스템 구축 및 데이터 취득...116
• 2-2. 여수 화력 #1호기 운전데이트 측정 결과...116
• 3. 영남화력 운전데이터 측정...122
• 3-1. 그린 함수 계산...122
• 3-2. 영남화력 #1 Reheat Header의 온도, 압력, 응력 및 손상 평가 결과...125
• 3-3. 하동화력 발전소 운전데이터 측정...137
• 3-3-1. IMP운전데이트 측정 시스템...137
• 4절. 열응력 모니터링 시스템(thermal stress monitoring system) 개발...139
• 1. 열응력 모니터링 시스템 개요...139
• 2. 발전소 감시 시스템 현황 분석...140
• 3. 열응력 모니터링 시스템 개발...142
• 3-1. 클라이언트/서버 시스템 모델...142
• 3-2. SQL SERVER 7.0의 ODBC(open database connectivity) 연결...143
• 3-2-1. SQL Server Client Network Library...143
• 3-3. 열응력 모니터링 시스템 구조설계...146
• 3-4. 열응력 모니터링 데이터베이스 설계...149
• 3-4-1. 열응력 모니터링 데이터베이스 구조설계...150
• 3-5. 열응력 모니터링 시스템 흐름도...159
• 3-5-1. 열응력 모니터링 시스템의 메뉴 시스템...159
• 3-5-2. 열응력 모니터링 시스템 흐름도...160
• 3-6. 열응력 모니터링 시스템 설명...183
• 3-6-1. TSMS 사용자 로그온 프로그램...183
• 3-6-2. TSMS 실행 프로그램...185
• 3-6-3. 모니터링 위치정보 입력 프로그램...187
• 3-6-4. 모니터링 위치의 기하학적 정보 입력프로그램...189
• 3-6-5. 온도 태그정보 입력 프로그램...191
• 3-6-6. 압력 태그정보 입력 프로그램...193
• 3-6-7. 응력 전달함수 입력 프로그램...195
• 3-6-8. 모니터링 위치의 그린함수 프로그램...197
• 3-6-9. 피로 및 크리프 손상평가를 위한 물성치 데이터베이스...199
• 3-6-10. TSMS 변수 설정 프로그램...201
• 3-6-11. TSMS 생성 프로그램...203
• 3-6-12. TSMS 응용프로그램...205
• 3-7. TSMS 서버 및 클라이언트 시스템 사양...208
• 3-8. ASME NB3652 코드 자료 분석...209
• 3-8-1. 응력계산...209
• 3-9. TRD 코드 자료 분석...211
• 3-9-1. 손상계산 입력값...211
• 3-9-2. 피로 응력 계산...211
• 3-9-3. 크리프응력 계산...213
• 3-9-4. 피로손상 계산...215
• 3-10. 보일러 설계 코드와 TSMS 비교분석...217
• 3-10-1. 손상계산에 대한 입력값...217
• 3-10-2. 응력계산...218
• 3-11. 열응력 계산 이론식...220
• 3-12. 그린 함수에 의한 열응력 계산...223
• 3-13. 정상상태하의 열응력 계산...223
• 3-14. 실시간 운전이력에 따른 손상 평가법...224
• 3-15. 발전소 운전데이터 취득방법 분석...225
• 3-15-1. 발전소 운전 데이터 취득 방법...225
• 3-15-2. 발전소별 운전 데이터 비교 분석...226
• 3-16. IMP 및 IMPVIEW 사용 설명서...227
• 3-16-1. 시스템 개략도...227
• 3-16-2. 데이터 취득 시스템 (IMP(isolated measurement pods)35951A)...228
• 3-17. IMPVIEW...231
• 3-17-1. IMPVIEW의 시작 및 초기화...231
• 3-17-2. 서버-클라이언트 시스템...236
• 3-17-3. 시스템 환경설정...241
• 3-17-4. 데이터베이스 연결...242
• 3-17-5. 데이터베이스 구조...244
• 3-17-6. ODBC Interface...246
• 3-17-7. TCP/IP Interface...247
• 3-17-8. 부록...248
• 3-18. 영흥화력 운전조건...255
• 3-18-1. 영흥화력 운전모드...255
• 3-18-2. 영흥화력 성능평가 자료...258
• 3-18-3. 영흥화력 Boiler Flow Diagram...260
• 3-19. 하동화력 운전조건 및 재질자료...263
• 3-19-1. 하동화력 운전모드...263
• 3-19-2. 하동화력 성능평가 자료...266
• 3-19-3. 하동화력 TSMS 설계자료...268
• 3-19-4. 하동화력 그린함수 계산을 위한 재질 물성치...271
• 5절. 보일러 배관 진단 시스템 개발...281
• 1. 배관 온라인 모니터링 시스템...281
• 1-1. 배관 모니터링의 필요성...281
• 1-2. 국내 보일러 배관시스템의 현상 진단...281
• 1-2-1. 보일러 배관의 일반적인 문제점...282
• 1-3. 기존 배관거동 분석장치...284
• 1-3-1. 기존 배관하중의 점검 및 진단...284
• 1-4. 보일러 배관 거동 분석 시스템...285
• 1-4-1. 배관 변위측정 시스템의 구성...285
• 1-5. 3차원 변위측정의 기본 원리...288
• 1-6. 배관 모니터링 시스템의 활용...289
• 제 4 장. 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도...290
• 1절. 연구개발 목표 및 달성...290
• 1. 연도별 연구목표 및 자체평가...291
• 2절. 연구개발 결과의 대외기여도...292
• 1. 기술적 측면...292
• 2. 경제적 효과, 산업적 측면...293
• 제 5 장. 연구개발 결과의 활용 계획...294
• 제 6 장. 참고문헌...296
• 부록 A 국내$\cdot$외 논문발표 현황...298
• A.1. Grain deformation method for predicting creep life of in-service components...299
• A.3. 보일러 열응력 모니터링 시스템 개발...307
• A.4. 열응력 모니터링 시스템의 현장 실증시험...313
• A.2. Application of thermal stress monitoring system for life diagnosis of boiler components...320
• A.5. 보일러 손상평가를 위한 온라인 모니터링 시스템...326
• 부록 B 특허등록 및 출원 현황...332
• B.1. 고유진동수 측정을 이용한 슬링로드 하중 측정 방법(특허출원)...332