Wavelet Analysis of Elastic Wave for Wall Thinned High-Pressure Service Pipes

감육을 가지는 고압배관에 대한 탄성파의 Wavelet해석

We studied on the nondestructive evaluation of the elastic wave signals of locally wall thinned straight pipe. Wavelet transform was applied for the time-frequency analysis of waveforms obtained by fracture wave detector due to the dropping steel ball. The time-frequency analysis provides time variation of each frequency component involved in a waveform, which makes it possible to evaluate the shape of local wall thinning at each frequency. In this study, comparison by wavelet transform of the AE signals and monotonic bending tests without internal pressure are conducted on 1.91 inch diameter full-scale carbon steel pipe specimens. As the results of tests, fracture behaviors could be shown by the characteristic of mechanical strength of locally wall thinned pipes and the waveforms could be evaluated for the integrity insurance of the piping system according to the length and depth range of the deffeted shape pipes in the real field.

배관은 사용기간 중에 여러 가지 열화에 의해 손상을 받으며, 그 중 감육(두께감소)이 발생하게 되면 심각한 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 배관시스템의 보전유지를 위해서는 감육되어진 배관의 강도를 평가하는 것이 중요하다. 어떤 재료가 외부 응력 등에 의해 파괴 혹은 변형된다면 그 특징적인 탄성파가 변형메카니즘에 따라 여러 가지로 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 감육을 가지는 배관에서 감육결함의 길이 및 깊이를 다르게 상정하였을 때 나타나는 AE신호들에 대해 Wavelet Transform시스템을 이용하여 평가하였다. 또한,실배관의 굽힘시험을 통하여 기계적인 강도를 평가하였다. 결과로부터, 감육의 깊이비(d/t)의 정도에 따라 주파수 성분을 구별하는 것이 가능하였다.