• 제목/요약/키워드: RPV steel

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중성자조사재료의 acoustic Barkhausen noise의 harmonic frequency 분석 (Harmonic frequency analysts of acoustic Barkhausen noise on neutron irradiated material)

  • 심철무;박승식;구길모;손재민;이창희
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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    • pp.401-406
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    • 1999
  • In relation to a non-destructive evaluation of irradiation damages of micro-structure interstitial, void and dislocation, the changes in the hysteresis loop, Barkhausen noise amplitude and the harmonics frequency due to a neutron irradiation were measured and evaluated. The Mn-Mo-Ni low alloy steel of RPV was irradiated to a neutron fluence of $2.3\times10^{19}\;n/cm^2\;(E\geq1\;MeV)\;at\;288^{\circ}C$. The saturation magnetization of neutron irradiated metal did not change. The neutron irradiation caused the coercivity to increase, whereas susceptibility to decrease. The amplitude of Barkhausen noise parameters associated with the domain wall motion were decreased by a neutron irradiation. The spectrum of Barkhausen noise is analysed with an applied frequency of 4 Hz and 8 Hz, sampling time of $50\;{\mu}sec\;and\;20\;{\mu}sec$. The harmonic frequency shows 4 Hz, 8 Hz, 12 Hz; and 16 Hz reflected from an unirradiated specimen. On the contrary, the harmonic frequency disappeared on the irradiated specimen.

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Comparison of applicability of current transition temperature shift models to SA533B-1 reactor pressure vessel steel of Korean nuclear reactors

  • Yoon, Ji-Hyun;Lee, Bong-Sang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제49권5호
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    • pp.1109-1112
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    • 2017
  • The precise prediction of radiation embrittlement of aged reactor pressure vessels (RPVs) is a prerequisite for the long-term operation of nuclear power plants beyond their original design life. The expiration of the operation licenses for Korean reactors the RPVs of which are made from SA533B-1 plates and welds is imminent. Korean regulatory rules have adopted the US Nuclear Regulatory Commission's transition temperature shift (TTS) models to the prediction of the embrittlement of Korean reactor pressure vessels. The applicability of the TTS model to predict the embrittlement of Korean RPVs made of SA533B-1 plates and welds was investigated in this study. It was concluded that the TTS model of 10 CFR 50.61a matched the trends of the radiation embrittlement in the SA533B-1 plates and welds better than did that of Regulatory Guide (RG) 1.99 Rev. 2. This is attributed to the fact that the prediction performance of 10 CFR 50.61a was enhanced by considering the difference in radiation embrittlement sensitivity among the different types of RPV materials.

Strain-based plastic instability acceptance criteria for ferritic steel safety class 1 nuclear components under level D service loads

  • Kim, Ji-Su;Lee, Han-Sang;Kim, Jong-Sung;Kim, Yun-Jae;Kim, Jin-Won
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제47권3호
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    • pp.340-350
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    • 2015
  • This paper proposes strain-based acceptance criteria for assessing plastic instability of the safety class 1 nuclear components made of ferritic steel during level D service loads. The strain-based criteria were proposed with two approaches: (1) a section average approach and (2) a critical location approach. Both approaches were based on the damage initiation point corresponding to the maximum load-carrying capability point instead of the fracture point via tensile tests and finite element analysis (FEA) for the notched specimen under uni-axial tensile loading. The two proposed criteria were reviewed from the viewpoint of design practice and philosophy to select a more appropriate criterion. As a result of the review, it was found that the section average approach is more appropriate than the critical location approach from the viewpoint of design practice and philosophy. Finally, the criterion based on the section average approach was applied to a simplified reactor pressure vessel (RPV) outlet nozzle subject to SSE loads. The application shows that the strain-based acceptance criteria can consider cumulative damages caused by the sequential loads unlike the stress-based acceptance criteria and can reduce the overconservatism of the stress-based acceptance criteria, which often occurs for level D service loads.

중성자에 조사된 원자로 압력용기 재료의 Barkhausen 노이즈에 관한 연구 (A Study on Barkhausen Noise of Reactor Pressure Vessel Materials Irradiated by Neutrons)

  • 옥치일;김장환;박덕근;홍준화;이종규
    • 비파괴검사학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.477-483
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    • 1998
  • 원자로 압력용기 재료인 SA508 steel을 온도 $70^{\circ}C$와 대기압하에서 최고 $10^{18}n/cm^2$까지 중성자를 조사시켜 조사량에 따른 자기이력곡선과 Barkhausen noise amplitude(BNA), Barkhausen noise energy(BNE) 및 미세경도 변화를 측정하여 이들 사이의 상관관계를 구하였다. 중성자 조사에 의하여 자기이력곡선은 변화가 없었으며, BNA, BNE 및 경도는 중성자 조사량에 따라 세 단계의 변화를 보였으며, 중성자 조사량이 $10^{17}n/cm^2$에서는 급격히 변하여 이들 사이의 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 따라서 BNA와 BNE가 중성자 조사에 의한 재료의 미세 구조 결함을 조사하는데 비파괴적인 방법으로 가능성이 있음을 알 수 있었다.

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미세경도와 양전자 소멸을 이용한 PWR 압력용기강의 조사 경화 회복에 관한 연구 (A Study on the Recovery of Radiation Hardening of PWR Pessure Vessel Steel Using Michrohardness and Positron Annihilation)

  • Garl, Seong-Je;Yoon, Young-Ku;Park, Soon-Pil;Park, Yong-Ki
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제22권4호
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    • pp.337-350
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    • 1990
  • 약 28$0^{\circ}C$에서 4.84$\times$$10^{18}$ n/$\textrm{cm}^2$의 중성자 조사를 받은 원자로 압력용기강 A533B Cl.1 기 지 금속(base metal)을 열처리한 후, 미세경도 측정과 양전자 소멸법을 사용해서 조사경화회복기구에 관한 더 정확한 연구를 하였다. 등시소둔 실험에 의해 2가지 회복과정이 존재한다는 것을 알 수 있었다. 첫번째 회복과정은 280-35$0^{\circ}C$ 사이에서 일어나며 양전자 소멸법에 의한 몇가지 파라메타 즉, 양전자 수명, 양전자 소멸밀도(I)와 Ip, Iw, R파라메타 값들에 의하면 이 회복과정에서 공공응집(agglomeration of vacancies)과 단위공공의 소멸(annihilation of monovacancies)이 일어나는 것으로 해석되었다. 또한 두번째 회복과정은 405$^{\circ}C$ 이상의 고온에서 발생하며, 양전자소멸 파라메타들은 공공형 결함 주위에 부착되었던 탄소원자의 용해, 석출물의 용해 그리고 단위공공의 소멸이 이 회복과정에서 일어나는 것으로 해석되었다. 그러고 두 회복과정의 중간 온도 영역인 305-405$^{\circ}C$에서는 탄소가 부착된 공공결집체 (vacancy clusters)의 형성과 석출물의 형성에 의한 소둔중경화(radiation anneal hardening)가 일어나는 것으로 해석되었다. Meechan-Brinkman 방법을 이용하여 활성화 에너지와 반응차수 및 그외 회복특성을 구하였다. 첫번째 회복과정의 활성화 에너지는 1.76eV로, 두번째 회복과정의 값은 2.00eV로 결정되었다. 이 값들은 다른 연구결과에 비해 낮은 편인데 이 차이는 이 연구에서 사용된 압력용기강의 낮은 탄소양에 의한 것으로 생각된다. 또한 첫번째 회복과정의 반응차수는 1.78로 두번째 회복과정의 반응차수는 1.67로 결정되었다. 회복과정에서의 반응차수가 정수가 아닌 것은 한 회복과정에 1차나 2차의 반응차수를 가진 몇 가지 기구들이 복합되어 있기 때문인 것으로 생각된다. 이것은 양전자 소멸의 몇 가지 파라메타에 의한 결과를 뒷받침한다.

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