• 제목/요약/키워드: 크리프 손상

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초음파법을 이용한 Cr-Mo강 고온배관재료의 크리프손상 평가 (Creep Damage Evaluation of Cr-Mo Steel High-Temperature Pipeline Material for Fossil Power Plant Using Ultrasonic Test Method)

  • 이상국
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.18-26
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    • 2000
  • 화력발전소 보일러 고온배관인 주증기관, 헤드 및 증기드럼 등의 설비들은 장시간동안 고온고압의 가혹한 조건으로 운전됨에 따라 크리프손상에 의해 열화되고 있다. 이들 설비의 크리프손상측정에 적용되는 종래의 비파괴기법인 레프리카법, 전기저항법 및 경도법 등은 복잡한 측정절차 및 접근성, 검사결과의 신뢰도 및 측정정도 등 여러가지면에서 단점이 많다. 따라서 본 논문에서는 화력발전소 주요 고온배관에서 발생되는 경년열화인 크리프손상에 대한초음파 측정연구를 수행한 결과로서, 고온배관재료인 Cr-Mo강의 크리프 인공열화재를 대상으로 이들에 대한 크리프손상 상태별 초음과 음속(sound velocity) 및 감쇠(attenuation)의 초음파 신호특성을 평가하였다.

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1Cr1Mo1/4V 터빈 로터강의 크리프 손상 모델에 관한 연구 (Study on Creep Damage Model of 1Cr1Mo1/4V Steel for Turbine Rotor)

  • 최우성;에릭플러리;송기욱;김범신;장성호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권4호
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    • pp.447-452
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    • 2011
  • 일반적으로 화력발전 터빈 로터나 케이싱과 같이 고온 고압에서 운전되는 설비의 경우 크리프 및 피로 손상이 주된 손상기구로 알려져 있다. 터빈 설비의 수명을 정확하게 예측하기 위해서 크리프 및 피로 손상 기구를 복합적으로 고려해야 하지만 500MW 급 대용량 터빈 설비의 경우 기저 부하를 담당하기 때문에 기동횟수가 많지 않고 고온에서 장시간 동안 안정적인 운전을 하므로 잔여수명을 결정할 때 크리프 수명을 주로 사용한다. 국내에서 20 년 넘게 운전되고 있는 대용량 터빈의 경우 대부분 니켈, 크롬, 몰리브덴, 바나듐 성분이 포함한 재료로 되어 있다. 본 논문에서는 대용량 터빈의 크리프 수명을 예측하기 위하여 1Cr1Mo1/4V 터빈 로터강에 대한 크리프 손상 모델을 제안하고자 한다.

지오그리드의 시공시 손상 및 크리프 변형 특성 평가 (Assessments of Installation Damage and Creep Deformation of Geogrids)

  • 조삼덕;이광우;오세용;이도희
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.29-40
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    • 2004
  • 지오그리드의 장기설계 인장강도는 크리프 변형, 시공시 손상 및 환경적 요인(온도, 화학적 손상, 생물학적 손상)에 영향을 받는다. 특히, 크리프 변형 및 시공시 손상이 가장 크게 영향을 미치는 요인으로서 반영된다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 많이 사용되고 있는 6종류의 지오그리드를 대상으로 일련의 현장 내시공성시험 및 크리프시험을 수행하여, 다양한 성토재 종류별 지오그리드의 시공시 강도감소와 크리프 변형 특성을 평가하였다. 연구결과, 지오그리드의 장기 설계인장강도는 지오그리드의 재료 및 제조방식에 크게 영향을 받으며, 최대인장강도의 크기에는 그다지 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.

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피로하중을 받는 철근콘크리트 휨부재의 처짐산정을 위한 반복크리프 모델 (Cyclic Creep Model for the Deflection Calculation of Reinforced Concrete Flexural Members under Fatigue Loads)

  • 오병환;김동욱
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.415-422
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    • 2001
  • 본 연구에서는 반복하중을 받는 철근콘크리트보의 피로현상에 피로의 지속으로 인한 크리프 특성을 고려함으로서 실제의 반복사용하중상태에서 크리프와 피로가 공존하는 것을 반영하여 모델을 구성하였다. 반복크리프 모델에서, 철근 콘크리트 보의 휨손상 진행에 따른 압축영역의 손상속도를 정확히 대표할 수 있는 반복크리프 지수(n)의 특성을 도입하여 평가하였다. 이 지수는 크리프특성의 지수 n$_1$과 피로특성의 지수 n$_2$로 구분하였다. 모델의 적정성을 평가하기 위하여 철근콘크리트보의 피로실험을 수행하였으며, n$_2$의 경우 보통강도에서 고강도까지 콘크리트의 강도와 하중크기를 주요변수로 실험하였다. 본 실험결과로부터 반복하중에 의한 크리프모델의 지수를 결정하였다. 본 연구에서 제시된 반복크리프모델은 철근콘크리트 보의 피로손상의 누적과 처짐거동을 잘 설명할 수 있는 것으로 나타났으며, 앞으로 이들 부재의 피로거동해석에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

주파수분석법에 의한 발전소 고온배관재료의 크리프손상 평가 (Creep Damage Evaluation of High-Temperature Pipeline Material for Fossil Power Plant by Frequency Spectrum Analysis Method)

  • 이상국;이인철;장홍근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.10-17
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    • 2000
  • 화력발전소 보일러의 주증기관, 헤더, 스팀드럼 등과 같은 주요 고온배관설비에서 발생하는 크리프 손상을 측정하는 비파괴적 측정방법에는 레프리카, 전기저항법 및 경도법 둥이 적용되고 있으나, 이들 방법들은 측정절차 및 준비가 복잡할 뿐만 아니라 접근이 가능한 설비표면에만 적용되는 제한점을 가지고 있다. 따라서 본 논문은 이들 종래의 방법을 신뢰성 있고 정량적인 초음파 비파괴평가법으로 보완 및 적용을 위하여, 실제 고온배관의 운전조건을 모의하여 수행한 크리프 인공열화실험 및 이들 크리프손상재에 대한 초음파실험을 통한 주파수분석 연구로서, 크리프손상 상태별 초음파 신호 분류를 위해 초음파신호의 각종 주파수특성을 평가하였다.

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지오그리드의 시공 시 손상 및 크리프 변형의 복합효과 평가 (Assessment of Combined Effect of Installation Damage and Creep Deformation of Geogrids)

  • 조삼덕;이광우;오세용;이도희
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.153-161
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    • 2005
  • 시공 시 손상 및 크리프 변형의 복합효과가 지오그리드의 장기설계인장강도에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 세 종류의 지오그리드를 대상으로 일련의 현장 내시공성시험 및 크리프시험을 수행하였다. 연구결과, 지오그리드의 시공시 손상 및 크리프 변형 특성은 지오그리드의 재질 및 제조방법에 크게 영향을 받으며, 시공 중 지오그리드의 인장강도감소가 클수록, 시공 시 손상과 크리프 변형의 복합효과가 미치는 영향이 더 큰 것으로 나타났다. 또한 지오그리드의 인장강도 감소계수를 영향인자별로 각각 산정하여 장기설계인장강도를 평가하도록 되어 있는 현행 설계법은, 지오그리드의 시공 시 손상과 크리프 변형의 복합효과를 고려하여 강도감소계수를 산정하는 방법에 비해 지오그리드의 강도감소계수를 안전측으로 산정하는 것으로 평가되었다.

입자강화 복합재료의 크리프거동에 관한 연구 (A study on the creep behavior of particulate composites)

  • 양범주;김봉래;이행기
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.123-126
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    • 2011
  • 본 논문에서는 점탄성 매트릭스와 탄성 강화입자로 구성된 복합재료의 크리프 거동예측을 미세역학 기반의 시뮬레이션을 통하여 수행하였다. 에폭시 고분자로 이루어진 복합재료의 경우 재료 특성상 탄성적 거동뿐 아니라 점성적 거동도 함께 발생하게 된다. 이렇듯 점탄성 거동을 보이는 재료의 경우 탄성만을 고려한 해석방법으로는 한계가 있으며 점성적인 특성 또한 고려되어야 한다. 점탄성 복합재료의 해석을 위해서 손상을 고려한 미세역학 기반의 해석 (Ju and Chen, 1994) 과 Mesquita and Coda (2002)의 근사식을 사용하였다. 이를 통해 구한 재료 물성은 복합재료의 크리프 거동예측을 위한 Kelvin-Voight (KV) 모델과 Standard Linear Solid (SLS) 모델에 적용되었다. 최종적으로 본 연구에서 제안한 손상을 고려한 점탄성 모델의 예측과 시험결과를 비교 수행하여 결과의 타당성을 검증하였다.

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지오그리드의 장기설계인장강도에 미치는 시공시 손상 및 크리프 변형 복합효과에 대한 실험적 평가 (Experimental Investigations of Combination Effects of Installation Damage and Creep Deformation on Long-Term Design Strength of Geogrids)

  • 조삼덕;이광우;오세용;이도희
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.23-37
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    • 2005
  • 지오그리드의 장기설계 인장강도는 크리프 변형, 시공시 손상 및 환경적 요인(온도, 화학적 손상, 생물학적 손상)에 영향을 받는다. 특히, 크리프 변형 및 시공 시 손상이 가장 크게 영향을 미치는 요인으로서 반영된다. 보강토구조물에 대한 대부분의 현행 설계법에서는, 이들 영향요인을 각각 산정하여 이를 장기인장강도 산정에 반영하고 있다. 즉, 이러한 방법에서는 지오그리드의 시공 중 손상과 크리프 변형의 복합효과가 장기 설계인장강도 산정에 어떤 영향을 미치는 가에 대한 검토가 되어 있지 않다. 본 연구에서는 지오그리드의 시공 중 손상과 크리프 변형의 복합효과가 지오그리드의 장기인장강도 산정에 영향을 미치는 영향을 평가하기 위한 일련의 실험적 연구를 수행하였다. 다양한 지오그리드를 대상으로 성토흙 종류에 따른 현장 내시공성시험을 수행하였고, 지오그리드 원시료와 시공중 손상을 입은 시료를 대상으로한 크리프시험을 수행하였다. 연구결과 두 영향인자의 복합효과를 고려하여 산정한 지오그리드의 인장강도 감소계수가 현행 설계법에 의해 산정된 감소계수보다 작은 것으로 나타났다.

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K-R 손상이론에 의한 316LN 스테인리스강의 크리프 설계 (Creep Design of Type 316LN Stainless Steel by K-R Damage Theory)

  • 김우곤;김대환;류우석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권2호
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    • pp.296-303
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    • 2001
  • Kachanov-Rabotnov(K-R) creep damage theory was reviewed, and applied to design a creep curve for type 316LN stainless steel. Seven coefficients used in the theory, i.e., A, B, k, m, λ, r, and q were determined, and their physical meanings were analyzed clearly. In order to quantify a damage parameter ($\omega$), cavity amount was measured in the crept specimen taken from interrupted creep test with time variation, and then the amount was reflected into K-R damage equations. Coefficient λ, which is regarded as a creep tolerance feature of a material, increased with creep strain. Mater curve with λ=2.8 was well coincided with an experimental one to the full lifetime. The relationship between damage parameter and life fraction was matched with the theory at exponent ${\gamma}$=24 value. It is concluded that K-R damage equation was reliable as the modelling equation for type 316LN stainless steel. Coefficient data obtained from type 316LN stainless steel can be utilized for life prediction of operating material.

화력발전소용 0.5Cr 0.5Mo 0.25V 강 곡관배관의 크리프 손상평가 (Assessment of Creep Damage on a High Temperature Pipe Bend of 0.5Cr0.5Mo0.25V Ferritic Steel for Thermal Power Plant)

  • 현중섭;허재실;김봉수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.127-134
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    • 2010
  • Components in thermal power plants are subjected to service conditions under which creep damages take place causing material exhaustion. Comprehensive creep damage investigations have been performed on a 0.5Cr0.5Mo0.25V pipe bend which had been taken out of service after 117,603h and 501 start-ups because of severe cracks. The propagation of creep damage in a long term exposed pipe bend has been analysed by the replication, Indentation and hardness tests. Also, Calculation of creep lifetime has been investigated in order to verify actual lifetime of a damaged pipe bend. By measuring diametrical expansion, Accumulated creep strain and creep strain rate were calculated. Calculated results of creep lifetime on the Larson-Miller Parameter method are good agreement with actual service-exposed hour.