• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.369-376
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• 1998

원자로 압력용기는 원자력발전소의 일차 압력경계를 구성하는 핵심 부품으로 이의 건전성은 원전의 안전성과 수명관리에 결정적인 영향을 미친다. 탄소강으로 구성된 압력용기는 노심에 근접하게 위치하여 운전중 계속되는 고속중성자 조사로 인하여 인성이 감소한다. 운전중 비상노심 냉각수가 주입되어 압력용기가 급격하게 냉각되면서 압력이 높게 유지되거나 재가압이 되는 가압열충격 현상이 발생하는 경우 조사취화된 압력용기가 적절한 안전여유를 가지지 못할 수도 있다. USNRC에서는 이에 대한 종합적인 연구결과를 바탕으로 가압열충격 규정을 제정하여 가압열충격 기준온도(RT$_{PTS}$)의 계산 방법과 심사기준온도를 제시하였다. 가압열충격 심사기준온도의 결정근거가 기술되어 있는 SECY 82-465에 의하면 축방향 용접부에 대한 위험도를 평가하여 270℉를 심사기준온도로 정하고 원주방향 용접부에 대해서는 30℉를 더하여 300℉를 심사기준온도로 제시하였다. 이 연구에서는 이렇게 제정된 원주방향 용접부에 대한 심사기준온도의 적정성을 평가하기 위하여 균열방향에 따른 가압열충격 위험도를 VISA-II 코드로 평가하였다. 우선 가압열충격 기준온도 제정 시 사용된 방법과 결과들을 검토하고 NRC의 계산결과를 재현하였다. 이를 바탕으로 원주방향 용접부에 대한 위험도를 평가한 결과 균열방향의 차이를 고려하기 위해 적용된 기술적 여유도인 30℉는 과도한 보수성을 내포하고 있음을 알 수 있었다. 원주방향 용접부가 축방향 용접부와 동일한 수준의 가압열충격 위험도를 가지기 위한 심사기준온도 차이는 50℉ 이상인 것으로 평가되었다.을 수 있었다.ngineering because this field has large uncertainties on predicting the effect of earthquake on structures. This paper is based on the presented paper at the Bertero Symposium held in January 31an4 February 1 at Berkeley, California, USA which was entitled "Needs to Evaluate Real Seismic Performance of Buildings-Lessons from 1995 Hyogoken-Nambu Earthquake-". The lessons for buildings from the damage due to the Hyogoken-Nambu Earthquake are necessity to develop more rational seismic design codes based upon a performance-based design concept, and to evaluate seismic performance of existing buildings. In my keynote lecture at the Korean Association for Computational Structural Engineering, the history of seismic design and use of structural analysis in Japan, the lessons for buildings from

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.20 no.4
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• pp.33-43
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• 2016

Grinding, weld deposition, type A sleeve, type B sleeve, composite sleeve, hot tapping and clamp are used as the method to repair the buried pipelines in the United States, UK and Europe. In the event of defect to the pipeline, they have repaired the pipeline through the fitness-for-service assessments. In addition, they have guidelines for the possible repair methods to apply to each type of damage, which is occurred due to the 3rd party construction or corrosion. According to the KGS FS551, Safety Validation in Detail including ECDA(External Corrosion Direct Assessment) as one method of integrity management should be carried out for the old pipeline which supply natural gas as the middle pressure in Korea. Where a defect on the pipelines is found, on the result of Safety Validation in Detail, the pipelines should be repaired or replaced by new piping. However, there are no guidelines or regulations regarding the repair and reinforcement of pipeline, so that, cutting the damaged pipeline and replacing it as a segment of new pipe is the only way in Korea until now. We have suggested pipeline repair methods including type A, B sleeve, composite sleeve, after the survey of foreign repair method and standards including the method of United States and the United Kingdom, and after analysis of the results on pipeline repair test including type A, type B sleeve and composite sleeve.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.84-92
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• 2010

현재 가동 중인 몇몇 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부는 일차수응력부식균열(PWSCC : Primary Stress Corrosion Cracking) 발생의 세가지 조건(민감 재질, 부식 환경, 인장응력)을 동시에 충족하고 있다. 즉, 이종금속 용접부는 PWSCC에 민감한 재질인 Alloy 600 계열 합금으로 제작 또는 용접되어 있으며 고온 수화학 부식 환경 하에 놓여있다. 아울러 오스테나이트 스테인리스 강의 예민화 예방을 위한 용접 후열처리 미실시로 높은 인장 용접 잔류응력이 작용하고 있다. 이러한 이종금속 용접부의 특성상 PWSCC가 발생할 잠재성이 있을 뿐만 아니라 국내외적으로 Alloy 600 계열 합금으로 제작 및 용접된 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부에 실제 PWSCC가 발생된 사례들이 다수 보고되고 있다. 운전 환경 및 재질 변화 없이 PWSCC 발생을 예방하기 위해서는 인장 잔류응력을 이완시켜 낮은 인장 또는 압축 응력화하여야 한다. 이러한 인장 잔류응력 이완방법들로는 PWOL(Pre-emptive Weld Overlay), 레이저 피닝(Laser Peening), MSIP(Mechanical Stress Improvement Process), 워터 제트 피닝(Water Jet Peening), IHSI(Induction Heating Stress Improvement) 방법들이 있는데 공정 시간이 짧고 열 에너지 원이 필요 없으며 전체적인 소성 변형을 야기시키지 않는 레이저 피닝을 본 연구의 대상 방법으로 한다. 본 연구에서는 동적 유한요소 해석을 통해 용접 잔류응력을 이완시키는 레이저 피닝의 효과를 검증하고 용접 잔류응력에 미치는 레이저 피닝 변수의 영향을 고찰하고자 한다. 내부 보수용접이 수행된 경수로 원전 가압기 노즐 이종금속 용접부에 레이저 피닝을 적용한 경우에 대해 상용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 동적 유한요소해석을 수행한 결과, 고온 수화학 일차수와 접하는 Alloy 600 계열 합금 내면에서의 인장 잔류응력이 상당히 이완됨을 확인하였다. 또한, 최대충격 압력이 증가할수록, 충격압력 지속시간이 증가할수록, 레이저 스팟 직경이 증가할수록 내표면 인장 잔류응력 이완 정도는 감소하나 이완되는 영역의 깊이는 증가함을 알 수 있다. 또한, 레이저 피닝 방향이 잔류응력 이완에 미치는 영향은 미미함을 알 수 있다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.20 no.5
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• pp.96-103
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• 2016

Proper repair methods of damaged city gas pipeline is important factor to safely transmit gas and to reduce economical loss caused by failure of gas pipelines. Repair methods such as surfacing, type-A and type-B welding and composite sleeve method have been used to repair damaged city gas pipelines. In this paper, among repair methods, composite sleeve repair methods were conducted since they are rather simple processes and their repair quality is not sensitive to workers' ability compared with other repair methods. We discussed composite repair processes especially using carbon fiber prepregs and the experimental results.

• Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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• v.11 no.2
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• pp.51-60
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• 2015

Local wall thinning and integrity degradation caused by several mechanisms, such as flow accelerated corrosion, cavitation, flashing and/or liquid droplet impingement, is a main concern in secondary steam cycle piping system of nuclear power plants in terms of safety and operability. Thinned pipe management program (TPMP) has being developed and optimized to reduce the possibility of unplanned shutdown and/or power reduction due to pipe failure caused by wall thinning. In this paper, newest technologies, standards and regulations related to the integrity assessment, repair and replacement of thinned pipe component are reviewed. And technical improvement items in TPMP to secure the reliability and effectiveness are also presented.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.8
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• pp.877-885
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• 2013

A seawater pipe of the engine room in the ships is being surrounded with severely corrosive environments caused by fast flowing of the seawater, containing aggressive chloride ion and high conductivity etc.. Therefore, the leakage of the seawater from its pipe have been often occurred due to its local corrosion by aggressive chloride ions. Subsequently, its leakage area is usually welded by AC shielded metal arc welding with various electrodes. In this study, when the sea water pipe is welded with several types of electrodes such as E4301, E4311, E4313 and E4316, a difference of the corrosion resistance on the welding metal zones was investigated using an electrochemical method, observing microstructure, measuring polarization behaviors and hardness. The weld metal zone welded with E4313 electrode exhibited the lowest value of hardness compared to other weld metal zones. In addition, its zone indicated also the best corrosion resistance than those of other weld metal zones. Furthermore, all of the weld metal zones revealed a relatively better corrosion resistance than those of the base metal zones. and also showed higher hardness than the base metal zones.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.62-62
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• 2009

석탄화력발전소의 CO2배출량 감소와 고효율, 대용량화로 인해 초초임계압(USC:Ultra Super Critical) 화력발전소의 건설이 증가하고 있다. USC 발전소는 효율향상을 위한 증기온도와 압력의 상승 때문에 보일러 고온고압부에 기존의 소재에 비해 고온강도와 내산화성의 재료물성이 향상된 신소재 적용이 불가피하다. 특히 사용된 신소재 중에서 보일러 본체를 구성하는 수냉벽관(Water wall), 과열기와, 재열기용 튜브 및 후육부인 헤더와 배관재로 기존의 2.25Cr-1Mo강을 개량한 2.25Cr-1.6W계 내열강이 적용되고 있다. 2.25Cr-1.6W강은 SMI와 MHI가 공동개발한 소재로 1995년 튜브제품이, 1999년에 단조, 파이프재, 플레이트제품이 ASME code case로 등재되었고, 2009년 ASME code case 2199-4로 개정되어 사용 중이다. 이 소재는 2.25Cr-1Mo강에 고온강도 개선을 위해 석출강화효과가 있는 V과 Nb을 첨가하였고, 탄화물의 열적안정성과 고용강화효과 증대를 위해 W을 첨가하였다. 그리고 제작성과 용접성 및 재료의 인성 향상을 위해 B첨가와 C함량을 낮추었다. 합금성분의 첨가와 조정에 의해 고온강도는 개선되었지만, 보일러 설치 및 보수를 위한 용접과정에서 용접금속과 CGHAZ(Coarse Grain HAZ)에서 용접균열이 발생하였다. 대부분의 용접균열은 용접결함이나 고온 혹은 저온균열이 아닌 2.25Cr-1.6W계강의 강도 개선을 위해 첨가한 V과 Nb이 용접후열처리 도중 입내에 MX형태의 미세석출로 입내를 강화시킴으로서 발생한 재열균열 민감성 증대에 기인된 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서 용접 및 후열처리 과정에서 용접금속과 HAZ에서 발생하는 용접금속의 응력분포를 전산해석을 통해 확인하고 실제 후육파이프 용접부에서 잔류응력을 측정해 비교하였다. 용접부 응력분포는 SYSWELD 프로그램을 사용해 해석을 수행하였고, 발전소 실배관재의 용접부 응력측정은 수평부 측정이 용이하도록 지그를 부착한 Potable 잔류응력측정기를 사용해 Hole Drilling Method(HDM)를 적용하여 잔류응력을 측정하였다. 해석 결과 CGHAZ부위의 잔류응력이 용접금속과 기타 부위에 비해 높은 응력분포를 나타냈으며, 이는 CGHAZ와 용접용융선 부근에서 균열이 발생하는 실제값과 일치하는 결과를 보였다. 실제 배관재 용접부에서 측정한 잔류응력값은 항복응력의 약 50% 이하 응력값을 나타냈다. 배관 구조에 기인한 시스템응력의 영향을 제거하기 위해 배관재 용접부를 중심으로 양끝단을 절단 후 용접부에서 측정한 응력은 항복응력 대비 25%수준의 낮은값을 보였다. 그러나 배관재가 장기간 고온환경에 노출되었고 용접금속 내부의 균열이 발생한 상태에서 측정하였기 때문에 용접잔류응력은 상당부분 해소되어 상대적으로 낮은 응력값이 얻어진 것으로 판단된다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.16 no.3
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• pp.261-269
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• 2003

Steel bridges, which have been damaged by load and corrosion, need repair or strengthening. In general, before the repair welding procedure, cutting procedure carry out. Therefore, the investigating of the behavior of stress generated by cutting is so important for safety of structure. Residual stress produced by gas cutting was analyzed using 2D and 3D thermal elasto plastic FEM. According to the results, the magnitude of temperature was analyzed by 2D FEM is smaller than that was analyzed using the 3D FEM program at the start and end edge of flange. And the magnitude and distribution of residual stress of perpendicular to the cutting line was analyzed by the 2D FEM program was similar to that was analyzed by the 3D FEM program. Therefore, it is possible to predict of cutting stress by 2D and 3D FEM.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.25 no.4
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• pp.431-440
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• 2013

In this study, a standard tensile welded-joint test was conducted to select a welding electrode suitable for recently developed HSA800 steel. Two welding electrodes were available at the time of this study; one was GMAW-based and the other FCAW-based. The tensile test specimens were fabricated by joining 60mm-thick HSA800 plates according to the AWS-prequalified groove welded joint details. Specimens which violate the standard root opening distance (ROD) were also included to see if poor construction tolerance could be accommodated. During fabrication, serious concerns about the welding efficiency of the GMAW-based product were raised by a certified welder. Both welding electrodes showed satisfactory and similar performance from welded joint strength perspective. But groove welded joints made by using the FCAW-based rod consistently showed more ductile and stable behavior. The AISC provisions for PJP joint strength were shown to be very conservative under direct tensile loading. Violating the AWS prequalified ROD by 100% apparently passed the strength criteria, but unusual crater-like fracture surface was observed.

• Journal of Welding and Joining
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• v.12 no.3
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• pp.36-40
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• 1994

여기서는 강교량을 중심으로 기설 교량구조물의 안전도 진단방법에 대하여 토의하였다. 산업 활동의 기간이 되는 교량구조물의 안전성확보는 매우 중요한 일이며, 이를 위하여는 구조공학, 기계공학, 전자.계측공학 등 다방면의 첨단기술이 협조적으로 연구, 개발되고 운영되는 것이 요망된다. 아울러, 이러한 대형구조물들의 안전진단 및 보수, 유지방책을 이들의 계획, 설계 및 건설단계에서 부터 고려되는 필요한 합리적인 대책이 강구되어야 한다고 사료된다.