주조 오스테나이트계 스테인리스강 용접부 결점의 초음파검사 검출능 평가 (Evaluation of Ultrasonic Examination Detectability for Cast Austenitic Stainless Steel Weld Flaw)

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 41권 / 5호 / 312 ~ 320페이지
· 저자명 : 김덕진, 박병호, 정남두, 이승표

초록

주조 오스테나이트계 스테인리스강(Cast Austenitic Stainless Steel, CASS) 재료는 복잡한 형상의 설비 제작이 용이하고 내부식성이 뛰어나 다양한 산업분야에 널리 사용되고 있으며, 국내 원자력발전소의 경우에도 원자로냉각재계통 배관과 밸브 몸체, Elbow, 플랜지 및 안전 끝단(safe end) 등에 설치되어 있다. 하지만, 재료 내부에서 초음파 빔의 산란과 감쇠의 영향으로 신호 대 잡음비가 낮아 신뢰성 있는 검사가 어렵다. 본 연구에서는 국내 원전의 CASS 배관 및 용접부 형상을 반영한 시편을 사용하여 다자비교시험을 수행하고, 단순선형회귀 모델과 검출 확률 모델을 활용하여 초음파검사 방법에 따른 결점 검출가능 길이 및 깊이를 평가하였다. 실험 결과, 결점 길이측정이 깊이측정보다 정확도 측면에서 상대적으로 높은 상관관계를 보였으나 두 경우 모두 특정한 길이 또는 깊이를 기준으로 작은 결점은 크게 측정되고, 큰 결점은 작게 측정되는 경향이 있음을 확인하였다. 또한, 위상배열초음파검사 방법이 종래의 수동 초음파검사 방법에 비해 상대적으로 작은 크기의 결점 검출이 유리함을 실험적으로 검증하였다.

영어초록

Cast austenitic stainless-steel material is widely used in various industrial fields because it is easy to manufacture complex shapes and has excellent corrosion resistance. They are installed in the reactor coolant system piping, valve body, elbow, flange and safety end in Korea Nuclear Power Plant. However, the signal-to-noise ratio is low due to the scattering and attenuation effects of the ultrasonic beam inside the material, making it difficult to secure the reliability of the inspection. In this study, the round robin test was performed using specimens reflecting the shape of CASS piping and welds, and the detectable length and depth of flaws according to the ultrasonic inspection method were evaluated using a simple linear regression model and a probability of detection model. As a result of the test, the flaw length measurement showed a relatively high correlation in terms of accuracy than the depth measurement. In addition, it was experimently verified that the phased array ultrasonic testing method is capable of detecting flaws of a relatively smaller size than the manual conventional ultrasonic testing method.

참고자료

· 없음