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요약문

SUMMARY

Contents

목차

제1장 연구개발과제의 개요 29

제1절 연구개발의 목적 29

제2절 연구개발의 필요성 29

제3절 연구개발의 내용 및 범위 31

제2장 국내외 기술개발 현황 32

제1절 국내 기술개발 현황 32

제2절 국외 기술개발 현황 34

제3절 연구결과의 위치 및 수준 36

제3장 연구개발수행 내용 및 결과 37

제1절 증기발생기 전열관 곡관부 형상 및 결함 동시 진단 신기술 개발 37

1. 곡관부 형상검사 코일 및 구조 상세설계 37

2. 탐촉자 1차 시제품 제작 및 성능평가 42

3. 전열관 곡관부 결함 검출특성 향상 기술개발 47

4. 곡관부 결함 검사 코일 및 구조 설계개선 50

5. 탐촉자 2차 시제품 제작 및 성능 평가 52

6. 형상/결함 동시 진단용 탐촉자 요건 최적화 55

7. 최적화 탐촉자(U-Probe) 시제품 제작 61

제2절 배관 및 용접부 비선형 초음파 진단기술 개발 70

1. 비선형 초음파 신호처리 기술 개발 70

2. 초음파 결함신호 영상화 기술 개발 72

3. 비선형 초음파 미세결함 진단 시스템 구축 80

4. 비선형 초음파 결함탐지 성능 평가 85

제3절 매설배관용 장거리 유도초음파 진단장치 제작 95

1. 유도초음파 발생용 자기변형 밴드 시제품 제작 95

2. 매설배관 결함탐지를 위한 유도초음파 모드 해석 103

제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 118

제1절 연구개발 목표의 달성도 118

제2절 관련분야에의 기여도 122

제5장 연구개발 결과의 활용계획 126

제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 127

제7장 참고문헌 128

표목차

Table 3.2.1. Fatigue test parameter 75

그림목차

Fig. 3.1.1. Design diagram of eddy current test probe for U-bend ovality... 39

Fig. 3.1.2. Result of ovality measurement for row 1 u⁻tube of 3/4" OD with... 40

Fig. 3.1.3. Design diagram of eddy current coil unit for inspection of low row... 41

Fig. 3.1.4. Design diagram of eddy current coil unit for inspection of high row... 41

Fig. 3.1.5. Photographs of prototype eddy current probes manufactured for the... 43

Fig. 3.1.6. Dimension of standard tube specimen for ovality measurement 43

Fig. 3.1.7. Calibration curve for conversion of signal amplitude to inner... 44

Fig. 3.1.8. Results of ovality measurement for straight tube region 45

Fig. 3.1.9. Results of ovality measurement for row 1 u⁻tube 46

Fig. 3.1.10. Results of ovality measurement for row ＞17 square type tube 46

Fig. 3.1.11. ECT c-scan of u-bend cracks 48

Fig. 3.1.12. Morphology of u-bend crack 49

Fig. 3.1.13. Sensitivity of ⁺point coil amplitude on test frequency... 51

Fig. 3.1.14. Optimized high frequency coils and test frequency characteristics,... 51

Fig. 3.1.15. Prototype eddy current probes for u-bend 52

Fig. 3.1.16. +Point signals of (a) u-bend crack manufactured and (b) u-bend... 53

Fig. 3.1.17. Vpp and signal to noise ratio of prototype eddy current... 54

Fig. 3.1.18. Coil body size requirements 58

Fig. 3.1.19. Design diagram of 1-body eddy current probe 59

Fig. 3.1.20. Design diagram of 2-body eddy current probe 60

Fig. 3.1.21. Photograph of prototype eddy current probes 62

Fig. 3.1.22. EDM notch signals with test frequency 64

Fig. 3.1.23. Characteristics of Vpp amplitude on test frequency for various defect... 65

Fig. 3.1.24. Normal signal of prototype probe for shape change 66

Fig. 3.1.25. Abnormal signal of prototype probe for shape change 66

Fig. 3.1.26. ZETEC analysis results of prototype eddy current probe 67

Fig. 3.1.27. Driving performance of prototype eddy current probe 68

Fig. 3.2.1. The original signal represented on the time domain (left), and... 71

Fig. 3.2.2. Schematic of nonlinear ultrasonic scanning system 74

Fig. 3.2.3. Photo of a nonlinear ultrasonic scanning system 74

Fig. 3.2.4. Design diagram of 1/2T-1T CT specimens and pre-notches to... 76

Fig. 3.2.5. Milling processing of both sides to make of nature... 76

Fig. 3.2.6. Manufactured nature cracking 76

Fig. 3.2.7. Comparison of harmonics between a) intact region and b) cracked... 78

Fig. 3.2.8. Normalized ultrasonic resonance pattern with respect to various... 78

Fig. 3.2.9. Scanned image of cracked region a) photo of a crack, images of... 79

Fig. 3.2.10. A setup for laser nonlinear resonant ultrasound spectroscopy 80

Fig. 3.2.11. A laser beam focused to a specimen to... 81

Fig. 3.2.12. Typical specimen assembly for nonlinear resonant... 81

Fig. 3.2.13. A setup for nonlinear ultrasonic resonance experiments 81

Fig. 3.2.14. Nonlinear resonance spectrum shows a more frequency shift when a... 82

Fig. 3.2.15. Block diagram for an impulse resonance acoustic spectroscopy 83

Fig. 3.2.16. Impulse resonance spectrum shows a frequency shift with increasing impact... 83

Fig. 3.2.17. A drawing of specimen of PARENT open round robin test 84

Fig. 3.2.18. A typical nonlinear ultrasound spectrum of a specimen with crack 85

Fig. 3.2.19. Photo shows the controller and PC of LDV(Laser Doppler... 87

Fig. 3.2.20. Photo of Laser with a tripod for a detector 87

Fig. 3.2.21. Photo shows a impact hammer with a ruler for measurement... 88

Fig. 3.2.22. An example of specimen with a reflecting tape for laser 88

Fig. 3.2.23. Acoustic resonance spectrum with a various impact displacement 88

Fig. 3.2.24. Acoustic resonance spectrum with a various impact displacement for... 89

Fig. 3.2.25. Acoustic resonance spectrum with a various impact... 90

Fig. 3.2.26. Acoustic resonance spectrum with a various impact displacement for... 91

Fig. 3.2.27. Acoustic resonance spectrum with a various impact displacement for... 92

Fig. 3.2.28. Acoustic resonance spectrum with a various impact displacement for... 93

Fig. 3.3.1. Group velocity dispersion curve for a carbon steel... 97

Fig. 3.3.2. Photo of buried pipe mockup 98

Fig. 3.3.3. Photo of buried pipe mockup 98

Fig. 3.3.4. A ring type double magnetostrictive... 100

Fig. 3.3.5. A spiral type double-layer coil (top) and single-layer coil (bottom)... 100

Fig. 3.3.6. A phot shows two magnetic bands bonded to 2.5 inch... 100

Fig. 3.3.7. A spiral coil for AC magnetization wound on a 6 inch... 100

Fig. 3.3.8. A plot of signal amplitude vs. DC bias current 101

Fig. 3.3.9. A plot of signal amplitude vs. frequency 102

Fig. 3.3.10. Phase velocity dispersion curve for a carbon steel pipe 104

Fig. 3.3.11. Group velocity dispersion curve for a carbon steel pipe d＝63.5... 105

Fig. 3.3.12. Phase velocity dispersion curve (T(0, n) only) for... 106

Fig. 3.3.13. Group velocity dispersion curve (T(0, n) only) for... 106

Fig. 3.3.14. Wave structures (displacement vectors) of flexural vibration mode... 107

Fig. 3.3.15. Wave structures (displacement vectors) of torsioanl vibration mode... 108

Fig. 3.3.16. Magnetostrictive sensors for generation and reception of the T(0, 1)... 110

Fig. 3.3.17. Guided wave signal analysis of a pipe with diameter of 63.5 ㎜ (2.5... 110

Fig. 3.3.18. Guided wave signal analysis of a buried pipe mockup with diameter... 111

Fig. 3.3.19. Guided wave signal analysis of a buried pipe mockup with diameter... 111

Fig. 3.3.20. Defect identification of a pipe mockup with diameter of 152.4 ㎜... 112

Fig. 3.3.21. Waveform analysis of a axial notch (top) and explanation of the wave... 113

Fig. 3.3.22. Waveform analysis of two axial notches (top) and explanation of the wave... 114

Fig. 3.3.23. Concept of GWSHM (Guided Wave Structural Health Monitoring) for... 116

Fig. 3.3.24. An example of comparison of GWSHM (guide waveform for... 116

Fig. 3.3.25. An example of waveform change at a different data acquisition... 117

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