• 제목/요약/키워드: Artificial flaw

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초음파를 이용한 저압 터빈 로타 디스크 검사 기술 개발 (Development of an Ultrasonic Inspection Technique for LP Turbine Rotor Disc)

  • 장홍근;조경식;원순호;정민화;조용상;허광범
    • 비파괴검사학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.174-183
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    • 1997
  • 터빈 로타 디스크는 디스크, keyway, bore surface, hub, rim 등으로 구성되고 이들 부분이 전형적인 균열 발생 부위이다. 이러한 부위는 기하학적 형상이 복잡해 적절한 탐촉자의 선정, wedge 설계 및 가공, 검사체의 형상과 크기에 따른 정상신호와 결함신호의 분류 및 평가가 필요하다. 본 연구에서는 디스크 keyway 및 bore surface에 인공결함을 갖는 디스크 대비 시험편을 제작하여 구조, 형상별 초음파 신호를 수집하여 분석하였고 디스크 곡률에 따른 wedge를 설계, 제작하였다. 본 연구를 통하여 형상별 신호를 정의할 수 있었고 디스크부에 발생되는 결함을 검출하고 평가할 수 있는 초음파검사 기술을 확립하였다. 또한 현장 적용에 있어서 성공적인 결과를 입증하였다.

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적외선열화상을 이용한 복합소재대차의 결함평가 (Thermographic Defects Evaluation of Railway Composite Bogie)

  • 김정국;권성태;김정석;윤혁진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.548-553
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    • 2011
  • The lock-in thermography was employed to evaluate the defects in railway bogies. Prior to the actual application on railway bogies, in order to assess the detectability of known flaws, the calibration reference panel was prepared with various dimensions of artificial flaws. The panel was composed of polymer matrix composites, which were the same material with actual bogies. Through lock-in thermography evaluation, the optimal frequency of heat source was determined for the best flaw detection. Based on the defects information, the actual defect assessments on railway bogie were conducted with different types of railway bogies, which were used for the current operation. In summary, it was found that the novel infrared thermography technique could be an effective way for the inspection and the detection of surface defects on bogies since the infrared thermography method provided rapid and non-contact investigation of railway bogies.

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신경회로망에 의한 용접 결함 종류의 정량적인 자동인식 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on Development of Automatically Recognizable System in Types of Welding Flaws by Neural Network)

  • 김재열
    • 한국생산제조학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.27-33
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    • 1997
  • A neural network approach has been developed to determine the depth of a surface breaking crack in a steel plate from ultrasonic backscattering data. The network is trained by the use of feedforward three-layered network together with a back-scattering algorithm for error correction. The signal used for crack insonification is a mode converted 70$^{\circ}$transverse wave. A numerical analysis of back scattered field is carried out based on elastic wave theory, by the use of the boundary element method. The numerical data are calibrated by comparison with experimental data. The numerical analysis provides synthetic data for the training of the network. The training data have been calculated for cracks with specified increments of the crack depth. The performance of the network has been tested on other synthetic data and experimental data which are different from the training data.

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배관용접부 결함검사 자동화 시스템 개발 (The Development of Automatic Inspection System for Flaw Detection in Welding Pipe)

  • 윤성운;송경석;차용훈;김재열
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.87-92
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    • 2006
  • This paper supplements shortcoming of radioactivity check by detecting defect of SWP weld zone using ultrasonic wave. Manufacture 2 stage robot detection systems that can follow weld bead of SWP by method to detect weld defects of SWP that shape of weld bead is complex for this as quantitative. Also, through signal processing ultrasonic wave defect signal system of GUI environment that can grasp easily existence availability of defect because do videotex compose. Ultrasonic wave signal of weld defects develops artificial intelligence style sightseeing system to enhance pattern recognition of weld defects and the classification rate using neural net. Classification of weld defects that do fan Planar defect and that do volume defect of by classify.

비틀림파를 이용한 석유화학 파이프의 결함탐지 (Flaw Detection of Petrochemical Pipes using Torsional Waves)

  • 박경조;강우석;강대진
    • 동력기계공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.46-51
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    • 2010
  • A torsional guided wave was applied to detect a defect in petrochemical pipes. Phase and group velocity dispersion curves for the longitudinal and torsional modes of the inspected pipe were presented for the theoretical analysis. It was found through mode shape analysis that there was mode conversion when torsional wave is incident at an asymmetric defect. An artificial notch was fabricated in the pipe and the detectability was examined from the distance 2m of the end of the pipe by using magnetostrictive sensors. The relativities between the amplitude of the reflected signal and the size of the defect was examined. It was shown that the T(0,1) mode could be used for the long range inspection for the petrochemical pipes.

증기발생기 전열관 확관부의 초음파 검사장치 및 적용기술개발 (Development of Steam-Generator UT System and Experimental Verification)

  • 박재석;홍순신;박치승
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.442-448
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    • 2007
  • 원전 취약부위의 하나인 증기발생기 전열관의 확관/천이영역을 초음파로 검사하기 위한 장치를 개발하고 모의결함 시험편 및 자연결함 시험편을 이용하여 그 성능검증을 수행하였다. 10% 이상의 깊이를 가지는 모의결함은 모두 검출 가능했으며 20% 이상의 깊이를 가지는 모의결함은 그 크기도 재현성 있게 측정할 수 있었다. 순차적인 깊이를 가지는 모의결함을 이용한 실험결과 표준편차 3.27로 비교적 재현성 있는 결과를 얻었다. 자연결함을 포함하고 있는 시편을 이용한 실험결과, 결함의 진행 형태가 검출능에 영향을 미침을 알 수 있었고 결함의 깊이방향 형태가 비교적 잘 반영되므로 결함 단면 면적을 측정할 수 있는 가능성을 타진할 수 있었다.

Magnetic Flux Leakage (MFL) based Defect Characterization of Steam Generator Tubes using Artificial Neural Networks

  • Daniel, Jackson;Abudhahir, A.;Paulin, J. Janet
    • Journal of Magnetics
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    • 제22권1호
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    • pp.34-42
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    • 2017
  • Material defects in the Steam Generator Tubes (SGT) of sodium cooled fast breeder reactor (PFBR) can lead to leakage of water into sodium. The water and sodium reaction will lead to major accidents. Therefore, the examination of steam generator tubes for the early detection of defects is an important requirement for safety and economic considerations. In this work, the Magnetic Flux Leakage (MFL) based Non Destructive Testing (NDT) technique is used to perform the defect detection process. The rectangular notch defects on the outer surface of steam generator tubes are modeled using COMSOL multiphysics 4.3a software. The obtained MFL images are de-noised to improve the integrity of flaw related information. Grey Level Co-occurrence Matrix (GLCM) features are extracted from MFL images and taken as input parameter to train the neural network. A comparative study on characterization have been carried out using feed-forward back propagation (FFBP) and cascade-forward back propagation (CFBP) algorithms. The results of both algorithms are evaluated with Mean Square Error (MSE) as a prediction performance measure. The average percentage error for length, depth and width are also computed. The result shows that the feed-forward back propagation network model performs better in characterizing the defects.

지하매설 고압가스배관의 수명예측을 위한 인위결함 배관의 파열실험 (Experimental Study on Rupturing of Artificial Flaw of Pipes for Life Prediction of Underground High Pressure Gas Pipes)

  • 이경은;김정환;하유진;길성희;조영도;문종삼
    • 한국가스학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.62-71
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    • 2018
  • 2017년 한국가스안전공사 가스안전연구원의 자체 조사에 따르면, 국내 고압가스배관 중 매설된 배관의 길이는 대략 770km이며, 그 중 84%가 울산과 여수산업단지에 몰려 있다. 특히 20년 이상의 장기 운영 배관이 56%에 달하며, 이는 매설된 고압가스배관의 관리가 시급하다는 것을 시사하고 있다. 매설된 가스배관의 주요 사고 원인으로 미국 PHMSA, 유럽의 EGIG 등에서는 타공사와 외면부식을 지적하고 있으며, 배관 벽두께의 손실에 의한 누출 및 파열 등의 사고로 보고된다. 따라서 배관에 결함이 발생하였을 때, 그 결함이 배관의 잔존수명에 영향을 미치는 바를 평가하는 것이 중요하다. DNV나 ASME 등에서는 배관에 인위결함을 만든 후 수압 파열 실험을 통하여 배관의 잔존강도를 평가했다. 배관의 잔존강도를 운전압력과 연관시키면, 배관이 파열되는 시점의 벽 두께가 계산되며 해당 배관의 부식 성장률만 정확히 알 수 있다면, 배관의 잔존수명을 예측할 수 있다. 본 연구에서는 기존에 결함깊이가 벽두께의 80% 이하에서 적용된 수식을 개선하기 위하여 국내 매설배관의 80%를 차지하는 A53 Grade.B와 A106 Grade.B 배관에 대하여 결함 깊이가 80~90%의 범위에서 실험하였고, 결함과 잔존강도 관계를 표현한 수식을 만들었다.

가압 중수로형 원자력발전소 압력관 비파괴검사기술의 상호비교 (Intercomparisonn of Techniques for Pressure Tube Inspection of Pressurized heavy Water Reactor)

  • 이희종;김용식;윤병식;이영호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.294-303
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    • 2005
  • 본 논문은 가압 중수로형 원자력발전소 압력관의 건전성 평가에 적용하고 있는 각 비파괴검사기술의 특정을 평가하기 위해서 IAEA(International Atomic Energy Agency)주관으로 세계 6개국이 참여하는 수행한 다자간 비교시험(Round-Robin Test)결과를 분석한 내용이다. 이 다자비교시험에는 세계적으로 현재 가압 중수로형 원자력발전소를 운영하고 있는 한국, 카나다, 인도, 아르헨티나, 루마니아, 중국 등 총 6개구깅 참여하였으며, 시험에는 한국에서 제작한 인공결함시험편(시험편명 : "KOR-1")이 사용되었다. 본 연구를 위해 참여 6개국에서 적용한 비파괴검사 기술은 현재 압력관의 건전성 평가에 적용되고 있는 초음파검사와 와전류검사 등의 2가지 기술이다. 결함시험편에는 균열성 노치, 마모 등의 총 12개의 인공결함이 포함되어 있으며, 이 인공결함은 발전소 운전중 발생 가능성이 있는 결함과 유사한 형태를 가지고 있다. 다자비교시험 결과 참여 6개국에서 두가지 비파괴검사법을 적용하여 시험편내에 포함되어 있는 총 12개의 모든 인공결함을 검출하였으며, 결함 검출도는 초음파검사법이 와전류검사법보다 우수하였다. 또한 압력관 시험편 내경측 결함이 외경측 결함보다 용이하게 검출되었으며, 크기 측정 정확도는 결함 검출도와 동일하게 시험편 내경측 결함의 크기가 외경측 결함보다 더 정확하게 측정되었다.

컴퓨터제어에 의한 자동초음파 탐상장치에 관한 연구 (A study on Computer-controlled Ultrasonic Scanning Device)

  • 허형;박치승;홍순신;박종현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.30-38
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    • 1989
  • Since the nuclear power plants in Korea have been operated in 1979, the nondestructive testing (NDT) of pressure vessels and/or piping welds plays an important role for maintaining the safety and integrity of the plants. Ultrasonic method is superior to the other NDT method in the viewpoint of the detectability of small flaw and accuracy to determine the locations, sizes, orientations, and shapes. As the service time of the nuclear power plants is increased, the radiation level from the components is getting higher. In order to get more quantitative and reliable results and secure the inspector from the exposure to high radiation level, automation of the ultrasonic equipments has been one of the important research and development(R & D) subject. In this research, it was attempted to visualize the shape of flaws presented inside the specimen using a Modified C-Scan technique. In order to develope Modified C-Scan technique, an automatic ultrasonic scanner and a module to control the scanner were designed and fabricated. IBM-PC/XT was interfaced to the module to control the scanner. Analog signals from the SONIC MARK II were digitized by Analog-Digital Converter(ADC 0800) for Modified C-Scan display. A computer program has been developed and has capability of automatic data acquisition and processing from the digital data, which consist of maximum amplitudes in each gate range and locations. The data from Modified C-Scan results was compared with shape from artificial defects using the developed system. Focal length of focused transducer was measured. The automatic ultrasonic equipment developed through this study is essential for more accurate, reliable, and repeatable ultrasonic experiments. If the scanner are modified to meet to appropriate purposes, it can be applied to automation of ultrasonic examination of nuclear power plants and helpful to the research on ultrasonic characterization of the materials.

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