A Study of the Detection for Underclad Cracks of Nuclear Pressure Vessel

원자력 압력용기의 피복하부 결함검출에 대한 고찰(II)

It has not been performed to inspect the underclad cracking of nuclear pressure vessel in Korea since there is no code requirements for inspection. However, underclad cracks in nuclear pressure vessels have been reported since the early 1970s. The aim of this experiment is to find the suitable ultrasonic inspection techniques for underclad cracking. The various transducers, for example $70_{\backprime}$ refracted longitudinal wave, 50/70 multibeam, SLIC-40, SLIC-50, are used in this investigation. Experiments on prescreening blocks and a demonstration block under the same condition as in the nuclear power pressure vessels show that the $70_{\backprime}$ refracted longitudinal wave method is the best one for the length evaluation and also gives a good signal pattern for detection of the crack, while the 50/70 multibeam transducer is more effective for the detection of underclad cracking. On the other hand, the SLIC-50 transducer using M-SPOT(Satellite Pulse Observation Technique) and M-PET (Peak-Echo Technique) methods is the most effective one for the depth of underclad crack estimation.

국내 원자력 압력 용기의 피복하부 결함에 대한 검사는 1970년대 초부터 이 피복하부 결함에 대한 보고가 되기 시작하였으나 적용 규격인 ASME Code의 요구사항이 아니므로 현재까지는 검사를 수행해 오지 않고 있다. 본 실험의 목적은 이러한 피복하부 결함을 검출하는데 적절한 초음파검사 방법의 조건을 찾는 것이다. 실험은 $70^{\circ}$굴절종파, 50/70 multibeam탐촉자, SLIC-50 탐촉자 등을 사용하여 원자력 압력용기의 피복 용접과 같은 조건하에서 피복용접 시킨 초음파보정 시험편과 demonstration시험편에 대하여 수행하였다. 실험 결과 피복하부 결함의 검출은 50/70 multibeam탐촉자가 효과적이었으면, 피복하부 결함의 길이 평가는 $70^{\circ}$굴절종파로 수행하는 것이 바람직한 것으로 나타났으며, 반면에 피복하부 결함의 깊이 측정은 SLIC-50 탐촉자를 사용하여 M-SPOT 방범과 M-PET 방법으로 평가하는 것이 가장 효과적인 것으로 사료된다.