초록 ▼

본 연구는 국가 기간 산업시설에서 이용되는 주요 압력설비의 운전성능 및 잔여수명을 효과적으로 평가하여 최적의 검사주기를 설정하고 대형사고 예방을 위한 첨단 차세대 진단평가 기술 개발 하고, 장치설비의 수명평가 기술 확립을 위해 전열관의 재질별 손상기구 사례와 ECT, RFECT, MFL에 의한 신호패턴의 데이터베이스를 구축하여 경제적 효용성에 따른 안전 투자효율의 극대화 추구하는데 목적이 있다. 연구결과는 다음과 같다. 위험도에 따른 진단기법(RBI)과 관련하여 장치설비들의 위험도를 정성적, 준-정량적, 정량적으로 평가하여 위험순위

본 연구는 국가 기간 산업시설에서 이용되는 주요 압력설비의 운전성능 및 잔여수명을 효과적으로 평가하여 최적의 검사주기를 설정하고 대형사고 예방을 위한 첨단 차세대 진단평가 기술 개발 하고, 장치설비의 수명평가 기술 확립을 위해 전열관의 재질별 손상기구 사례와 ECT, RFECT, MFL에 의한 신호패턴의 데이터베이스를 구축하여 경제적 효용성에 따른 안전 투자효율의 극대화 추구하는데 목적이 있다. 연구결과는 다음과 같다. 위험도에 따른 진단기법(RBI)과 관련하여 장치설비들의 위험도를 정성적, 준-정량적, 정량적으로 평가하여 위험순위를 매길 수 있도록 알고리즘을 작성하였으며, 이 알고리즘을 바탕으로 'reaIRB'라는 RBI 구축 소프트웨어를 개발하였다. 또한, 국내 열교환기(자성체, 비자성체)에 대한 다양한 와전류탐상 검사 기법을 적용한 결과 다중 주파수 해석법에 의한 신호해석 기술 및 관통형의 프로브 제작을 통해 관재 및 봉재에 와전류검사기법을 개발하였고 일반 Bobbin Probe 로 검사가 불가능한 확관부(Expending Zone)에 대해 확관부 검사용 와전류 Surface Probe, 내삽형 Probe를 개발 완료하였다. 또한 ASME 규격에 근거한 와전류 대비 시험편을 제작함과 동시에 인공 결함별 MFL, RFECT 기법을 통한 강자성체에서 신호의 분석 및 결함 검출능의 한계를 실험적으로 검증하는 결과를 얻었다. 연구결과에 따른 기대효과로는 국가 기간산업설비의 노후화에 따른 일률적인 개방검사와 외관위주의 단순검사에 의한 대형 사고예방을 위하여 정량적이고 과학적인 진단기술 및 수명평가 기술을 병행하여 산업설비의 장치별 위험성을 정량적으로 평가함으로써 유지관리 및 검사비용의 대폭적인 경비절감은 물론 대형사고 예방을 근본적으로 확보할 수 있다. 또한 국제 시장개방에 따른 선진 외국의 값비싼 기술력 수입을 억제하고 나아가 RBI 기술과 함께 국내 원자력, 화력, 및 플랜트 설비의 중요 장치인 열교환기의 재질별 주요 결함을 검출할 수 있는 와전류탐상기법(ECT, MFL, RFECT)의 개발 및 검사 절차서를 구축함으로써 열교환기의 수명, 건전성, 품질향상에 이용할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 열교환기 손상 사례의 데이터베이스를 구축함으로 인해 향후 플랜트 설비의 RBI의 주요 기반으로 사용되어짐과 동시에 국내 장치 산업의 안전성 및 신뢰성 확보에 활용할 수 있을 것이다.

Abstract ▼

The purpose of this study is to develop a domestic RBI software and a procedure for a industrial equipment for which is applicable for assessing potential risks and making inspection planning for petrochemical as well as refinery plants. During the this project, the RBI software was developed based

The purpose of this study is to develop a domestic RBI software and a procedure for a industrial equipment for which is applicable for assessing potential risks and making inspection planning for petrochemical as well as refinery plants. During the this project, the RBI software was developed based on the unique RBI algorithm which had been studied by KGS research team for the last several years. API algorithm was benchmarked during the development of the algorithm. The RBI software was improved during the second year of the project. Some of the minor bugs found during a case study with the software were removed. And more convenient features were introduced to make the software be more friendly. Finally, reliability and applicability of the software was verified by conducting several case studies with this software to CDU(Crude Distillation Unit). Also most of the main communication windows were translated to Korean language so that the domestic user can be benefitted in using this software. Finally, the first version of the RBI software is completed for domestic use. And Building up Nondestructive Testing(ECT, MFL, RFECT) Data Base of Heat-exchanger Tubes. It is not easy to sort defect and nonrelevant signal by ECT that is used to inspect heat-exchanger, condenser and steam-generator tubes of power plant and chemical plant. This method has a problem that is resulted from knowledge and experience of engineer. It is the first consideration to develop quantitative analysis system of signal for confident result and to build up data base for defect and nonrelevant signal that are caused by tubes of various material and size. Quantitative analysis system and confident effect that are resulted from standardized analysis procedure and accumulated eddy current signal contribute to soundness and safety. This study for them is very important to develop plant industries. Contents and scope of study are Life assessment technique development of non-ferrous heat-exchanger tube by eddy current which is Eddy current signal analysis of Austenitic stainless steel tube and Encircling probe development. And Life assessment technique development of expanding zone of heat-exchanger tube which is Eddy current surface probe development for expanding zone and Encircling type ultrasonic sensor development. And Life assessment technique development of ferromagnetic tube using MFL which is Manufacture of reference tube according to the ASME and signal analysis technique study and Inspection procedure. Last is Life assessment technique development of ferromagnetic tube using RFECT which is accumulation of defect and nonrelevant signal data base and Inspection procedure. Outcome and result of study of in this study is followed. (1) Development of the ECT method followed by signal analysis by multi-channel and encircling probe manufacture for tubes and bars (2) Development of eddy current surface probe for expanding zone that cannot be inspected by bobbin probe and encircling probe (3) Manufacture of reference tube according to the ASME (4) Experimental verification of limit of defect detection and signal analysis of ferromagnetic tube by using MFL and RFECT to each artificial defect (5) Publication of three(3) papers to conference on Nondestructive Testing sponsored by KSNT (6) Quality improvement by application to heat-exchanger tube Application plan of result is followed (1) Development of eddy current inspection technique and procedure for ECT, MFL and RFECT that can be used for life assessment, integrity and quality (2) Accumulation of demage data base of heat-exchanger tube for RBI

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...12
• 제 1 절 연구개발 목적...12
• 제 2 절 연구의 필요성...12
• 제 3 절 연구범위...13
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...14
• 제 1 절 국내 기술동향...14
• 1. 국내 기간산업설비의 RBI 적용현황...14
• 2. 비파괴 검사방법...15
• 제 2 절 국외동향...15
• 1. RBI 기술동향...15
• 2. 선진 외국의 열교환기 튜브검사 기술동향...22
• 제 3 장 연구개발 수행내용 및 결과...23
• 제 1 절 일반사항...23
• 제 2 절 연구수행 내용 및 결과...24
• 1. RBI 기술개발...24
• 2. 비파괴 기술...63
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...104
• 제 1 절 목표달성도...104
• 제 2 절 관련분야에의 기여도...104
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...106
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...107
• 제 1 절 개 요...107
• 제 2 절 기술정보 목록...107
• 제 7 장 참고문헌...119