• 제목/요약/키워드: Welding research

검색결과 1,319건 처리시간 0.032초

보일러용 배관재 2.25Cr-1.6W계 내열강의 용접부 응력 해석 (A study on the residual stress at the weld joint of 2.25Cr-1.6W heat resistant steel)

  • 이연수;이경운;이재봉;김영득;공병욱;유석현;김정태;김범수;장중철
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
    • /
    • pp.62-62
    • /
    • 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.

  • PDF

소형 경비함정 장착용 유흡착장비 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of an Oil Sweep System for Small Patrol Vessels)

  • 이시찬;김형규;박용희;김종호;이용준;김대일
    • 해양환경안전학회지
    • /
    • 제24권2호
    • /
    • pp.282-287
    • /
    • 2018
  • 긴급하거나 광역으로 발생한 해상유류오염사고에는 방제정만으로 대응하기에는 한계가 있어서, 해양경찰청 경비함정도 방제작업에 동원된다. 본 연구에서는 소형 경비함정에 적합한 유흡착장비를 개발하였다. 장비는 고정지지대, 폴대, 슬라이드고정부 3개 부속품으로 구성되어 용접 또는 추가 구조물 설치 없이 소형 경비함정 현측 추락방지봉에 간단하게 토글핀으로 결속하는 방식으로 장착 및 분리가 가능하다. 각 부속품의 무게는 고정지지대 약 9.2 kg, 폴대(2개) 약 6.5 kg, 슬라이드 고정부(4개) 약 3.5 kg이며, 좌 우 $180^{\circ}$로 원활하게 움직이는 길이 3 m의 폴대는 갑판 방향으로 접어서 유흡착재 교체작업을 할 수 있다. 본 장비의 개발로 소형 경비함정에서 유흡착재의 투입 및 수거가 용이한 방법으로 개선되어 보다 효율적인 방제작업이 가능할 것으로 판단된다.

한국 전자산업에서 작업환경측정을 통해 파악된 발암물질들 노출 특성과 발암물질관리 방안: 작업환경측정자료(2013-2017)를 중심으로 (Exposure of Carcinogens in Electronics Industries and Strategy for Control of Carcinogens: Using Work Environment Measurement Database (2013-2017) in Korea)

  • 손미아;윤재원;황유성;박미진;최민서;이미영;백도명
    • 한국산업보건학회지
    • /
    • 제32권4호
    • /
    • pp.302-324
    • /
    • 2022
  • Objectives: The objective of this study is to investigate exposure to occupational carcinogens in the nationwide electronics industries and to establish a strategy for control of occupational carcinogens in South Korea. Methods: We evaluated occupational carcinogens as defined by International Agency for Research on Cancer (IARC) using a nationwide work environment measurement database on the electronics industry in South Korea measured between 2013 and 2017 in accordance with the Occupational Safety and Health Act. Results: The number of occupational carcinogens found in the electronics industry in South Korea were: 20 for IARC Group 1, 14 for Group 2A, and 30 for Group 2B. The occupational carcinogens (Group 1) most frequently exposed were strong-inorganic-acid mists containing sulfuric acid (sulfuric acid), welding fumes, mineral oils (untreated or mildly treated), nickel compounds, silica dust, crystalline substances in the form of quartz or cristobalite, formaldehyde, arsenic and inorganic arsenic compounds, chromium (VI) compounds, trichloroethylene, cadmium and cadmium compounds, vinyl chloride, ethylene oxide, wood dust, beryllium and beryllium compounds, 1,3 butadiene, benzene, and others. Among them, the carcinogens (Group 1) exceeding the acceptable standard were trichloroethylene, formaldehyde, and ethylene oxide. The working environment measurement system as regulated by Occupational Safety and Health Act is not properly assessed and managed for occupational carcinogens in South Korea. A component analysis for all materials used should be set up to practically reduce occupational carcinogens. A ban on the use of occupational carcinogens and the development of alternative materials are needed. The occupational carcinogens below the acceptable standards should be carefully examined and a new standard for exposure needs to be established. Conclusions: The Occupational Safety and Health Act should be improved to identify and monitor occupational carcinogens at work sites. A strategy for occupational safety and health systems should be provided to give direction to workers' needs and right to know.

신규 고열 위험 업종 선정을 위한 우선순위 및 온열 위험 평가 (Prioritizing for Selection of New High-heat Risk Industries and Thermal Risk Assessment)

  • 신새미;이혜민;기노성;박정민;변상훈;김성호
    • 한국산업보건학회지
    • /
    • 제33권2호
    • /
    • pp.230-246
    • /
    • 2023
  • Objectives: The climate crisis has arrived and heat-related illnesses are increasing. It is necessary to discover new high-heat risk industries and understand the environment . It is also necessary to prioritize risks of industries that have not been included in the management target to date. The study was intended to monitor and evaluate the thermal risk of high-priority workplaces. Methods: A prioritization method was developed based on five factors: occurrence of and death due to heat-related illnesses, work environment monitoring, indoor work rate, small heat source, and limited heat dissipation. it, was applied to industrial accidents caused by heat-related illnesses. Wet bulb temperature index and apparent temperature were measured in July and August at 24 workplaces in seven industries and assessed for thermal risk. Results: The wet bulb temperature index was in the range of 23.8~31.9℃, and exposure limits were exceeded in the growing of crops, food services activities and accommodation, and building construction. The apparent temperature was in the range of 26.8~36.7℃, and exceeded the temperature standard for issuing heatwave warnings in growing of crops, food services activities and accommodation, warehousing, welding, and building construction. Both temperature index in growing of crops and building construction were higher than the outside air temperature. Conclusions: In the workplace, risks in industries that have not be controlled and recognized through existing systems was identified. it is necessary to provide break times according to the work-rest time ratio required during dangerous time period.

이수식 쉴드 TBM 배니곡관 마모 최소화를 위한 기초 연구 (A fundamental study on the minimize wear of slurry shield TBM sludge bend pipe)

  • 이수진;김현도;김용우;김상환
    • 한국터널지하공간학회 논문집
    • /
    • 제26권3호
    • /
    • pp.243-254
    • /
    • 2024
  • 현재 국내 지역의 산업 발달로 인해 주요 도심은 물론 주변 도시 지역에도 건축물이 포화 상태이다. 이에 따라 사람들의 관심은 지하공간으로 쏠리게 되었고, 특히 도시개발에 있어서 터널은 광범위하게 활용되고 있다. 이에 따라 터널 및 터널굴착공법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 이수식 쉴드 TBM 사용 시 슬러지 배출관의 마모 및 파손 문제에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 기존 슬러지 배출관에 사용된 L자형 곡관을 T자형 곡관으로 변형하여 슬러지를 이동시켰다. 그 결과, L자형 곡관에 비하여 T자형 곡관이 슬러지 배출 시 곡관에 미치는 영향이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 이수식 쉴드 TBM 장비 사용 시 T자형 곡관을 사용하면 슬러지 배출관의 마모를 최소화할 수 있을 것으로 기대된다. 이는 결국 터널 공사 시 곡관 교체나 추가 용접에 따른 비용을 절감하는 등 경제적 이익으로 이어질 것으로 기대된다.

국내 크롬 및 그 화합물의 노출실태 및 노출기준 개정 제안 (Proposals to Revise the Occupational Exposure Limits for Aluminum in Korea)

  • 김승원;피영규;백용준;정태진;한정희
    • 한국산업보건학회지
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.166-178
    • /
    • 2024
  • Objectives: The 12 occupational exposure limits(OELs) for chromium and its compounds in Korea were set by applying the American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) Threshold Limit Values (TLVs). However, this is significantly different from the TLVs after the existing TLVs were integrated and withdrawn in 2018, so it is necessary to review the revision. Methods: Various documents related to chromium OELs were reviewed, including the ACGIH TLV Documentations for chromium and its compounds. A field survey was conducted targeting workplaces handling chromium and its compounds. Based on this, a revised OELs were proposed and a socio-economic evaluation was conducted. Results: The OELs for chromium compounds in Korea was first enacted in 2002, and in 2007, the OELs for chromium (hexavalent) compounds (insoluble) was lowered from 0.05 mg/m3 to 0.01 mg/m3. In 2008, the OELs for strontium chromate was newly established as 0.0005 mg/m3, and in 2018, the OELs for calcium chromate was newly established as 0.001 mg/m3. Total chromium and hexavalent chromium were measured for each of 6 samples at 2 welding sites, 4 plating sites, and 2 spray coating sites. When omparing the average of the results measured by ICP, a total chromium analysis method, and the analysis results by IC, a hexavalent chromium analysis method, only workplace 4 was the same, and total chromium was evaluated more, and total chromium was evaluated at 0.0004 to 0.0027 mg/m3. And hexavalent chromium was evaluated as non-detection ~ 0.0014 mg/m3. Amendment ①: The exposure standard for hexavalent chromium is not divided into water soluble, insoluble, chromium ore processing, and other hexavalent chromium compounds, and is integrated into 0.01 mg/m3, which is the level of chromium (hexavalent) compound (insoluble)., OELs for chromium (metal) and chromium (trivalent) compounds are integrated into chromium (trivalent) compounds, and the exposure level is maintained. Amendment ②: As in the amendment ①, the OELs are integrated, but the level is lowered to 0.005 mg/m3, which is the OELs of OSHA, and there is a grace period of 4 years. Amendment ③: As in the amendment ①, the OELs are integrated, but the level is lowered to 0.0002 mg/m3, which is the exposure standard of ACGIH, and there is a grace period of 5 years. Conclusions: Amendment ①: The change in the OELs is insignificant, so the cost required is small, and the benefit/cost ratio is greater than 1, so there is no problem in applying the amendment. Amendment ②: In all scenarios except chromium 6(insoluble), the benefit/cost ratio is greater than 1, so it is thought that there will be no major problem in applying the amendment. Amendment ③: Since the benefit/cost ratio is less than 1 in all scenarios, it is thought that the total social benefit that can be obtained when applying the amendment is not large.

IT와 BT 융복합 제품에 적용 가능한 무연압전세라믹소재의 특성 개선에 관한 연구 (A Study on Improving the Characteristics of Lead-free Piezoelectric Ceramic Materials Applicable to IT and BT Converged Products)

  • 윤성준;배준수
    • 산업경영시스템학회지
    • /
    • 제47권3호
    • /
    • pp.86-94
    • /
    • 2024
  • In this study, an attempt was made to approximate the main characteristic values of Bi0.5(Na0.78K0.22)0.5TiO3 (= BNKT) depending on the content of Fe2O3 additives, aiming to approach the values of lead(Pb) piezoelectric ceramic materials (PZT). Specifically, when the piezoelectric coefficient (d33) value of lead(Pb) piezoelectric ceramic material (PZT polycrystalline ceramic powder) is 300[pC/N] or higher, it is applied for hard purposes such as ultrasonic welding machines and cleaning machines, and when it exceeds 330[pC/N], it is applied for soft purposes like piezoelectric sensors. In this study, research and development were conducted for devices with a piezoelectric coefficient (d33) of 300[pC/N] or more for actuators. For this purpose, K+ exceeding 0.02 to 0.12 mol% was added to (Na0.78K0.22)0.5Bi0.5TiO3 to analyze structural changes due to K+ excess, and (Na0.78K0.22)0.5Bi0.5TiO3 + 8mol% K2CO3 Ti4+ was substituted with Fe3+ to manufacture lead-free piezoelectric materials. As a result, ceramics with Fe3+ substitution at x = 0.0075 yielded an average value of d33 = 315[pC/N]. Furthermore, for ceramics with Fe3+ substitution at x = 0.0075, the average values of maximum polarization (Pmax), residual polarization (Prem), and coercive field (Ec) were found to be 39.63 μC/cm2, 30.45 μC/cm2, and 2.50 kV/mm, respectively. The reliable characteristic values obtained from the research results can be applied to linear actuator components (such as the zoom function of mobile cameras, LDM for skin care, etc.) and ultrasonic vibration components.

태양광 접속함 정션박스 모듈 적용을 위한 Sn-3.0Ag-0.5Cu 및 Sn-1.0Ag-0.7Cu-1.6Bi-0.2In 솔더링의 공정최적화 (Optimization of Soldering Process of Sn-3.0Ag-0.5Cu and Sn-1.0Ag-0.7Cu-1.6Bi-0.2In Alloys for Solar Combiner Junction Box Module)

  • 이병석;오철민;곽현;김태우;윤희복;윤정원
    • 마이크로전자및패키징학회지
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.13-19
    • /
    • 2018
  • 본 연구에서는 태양광 접속함 모듈 적용을 위한 유연 솔더(Sn-Pb) 및 무연 솔더(Sn-3.0Ag-0.5Cu 및 Sn-1.0Ag-0.7Cu-1.6Bi-0.2In)의 특성을 비교 평가하였다. 접속함 내에는 전압 및 전류 검출용 모듈, 고내압용 다이오드가 실장된 정류모듈 등 다양한 모듈이 내장되어있다. 본 연구에서는 솔더링특성, 인쇄성, 솔더형상 검사, X-ray를 이용한 솔더 내 void 검사 및 접합강도를 측정하였고, 무연 솔더 합금의 공정최적화는 step 1과 step 2로 구분하여 검토를 실시하였다. Step 1은 유연 솔더와 무연 솔더 페이스트 인쇄 검사 시험을 1차와 2차로 나누어 실험을 진행하였고 printability는 void 함량 및 접합강도의 상관관계로 검토하였다. 전체적으로 유연 솔더의 특성은 무연 솔더에 비하여 상대적으로 우수하였다. Step 2는 리플로우 공정의 최고점 온도 변화에 따른 접합부 특성 변화를 관찰하였다. 리플로우 최고 온도가 증가할수록 접합부 내의 void 함량이 2~4% 정도 감소하였고, 접합강도는 약 0.5 kgf 범위내에서 큰 차이 없이 나타났다. 기판 표면처리종류에 있어서는 ENIG 표면처리가 OSP 및 Pb-free 솔더 표면처리보다 우수한 접합강도를 나타내었다. 1종류의 무연솔더와 OSP 표면처리로 접합된 태양광 접속함 모듈의 500 싸이클 열충격 신뢰성시험 전후에 전기적 특성변화는 0.3% 내의 범위에서 안정적으로 작동함을 확인하였다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2016년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2016)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
    • /
    • 제29권6호
    • /
    • pp.327-340
    • /
    • 2017
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2016. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of flow, heat and mass transfer, the reduction of pollutant exhaust gas, cooling and heating, the renewable energy system and the flow around buildings. CFD schemes were used more for all research areas. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results of the long-term performance variation of the plate-type enthalpy exchange element made of paper, design optimization of an extruded-type cooling structure for reducing the weight of LED street lights, and hot plate welding of thermoplastic elastomer packing. In the area of pool boiling and condensing, the heat transfer characteristics of a finned-tube heat exchanger in a PCM (phase change material) thermal energy storage system, influence of flow boiling heat transfer on fouling phenomenon in nanofluids, and PCM at the simultaneous charging and discharging condition were studied. In the area of industrial heat exchangers, one-dimensional flow network model and porous-media model, and R245fa in a plate-shell heat exchanger were studied. (3) Various studies were published in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, subjects include mobile cold storage heat exchanger, compressor reliability, indirect refrigeration system with $CO_2$ as secondary fluid, heat pump for fuel-cell vehicle, heat recovery from hybrid drier and heat exchangers with two-port and flat tubes. In the alternative refrigeration/energy system category, subjects include membrane module for dehumidification refrigeration, desiccant-assisted low-temperature drying, regenerative evaporative cooler and ejector-assisted multi-stage evaporation. In the system control category, subjects include multi-refrigeration system control, emergency cooling of data center and variable-speed compressor control. (4) In building mechanical system research fields, fifteenth studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, renewable energies, etc. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which could be help for improving the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the analyses of indoor thermal environments controlled by portable cooler, the effects of outdoor wind pressure in airflow at high-rise buildings, window air tightness related to the filling piece shapes, stack effect in core type's office building and the development of a movable drawer-type light shelf with adjustable depth of the reflector. The subjects of building energy were worked on the energy consumption analysis in office building, the prediction of exit air temperature of horizontal geothermal heat exchanger, LS-SVM based modeling of hot water supply load for district heating system, the energy saving effect of ERV system using night purge control method and the effect of strengthened insulation level to the building heating and cooling load.

상하 이형 다이아프램으로 보강된 2심 냉간성형 각형 CFT 기둥-보 접합부의 실험적 연구 (Experimental Study on Two-Seam Cold Formed Square CFT Column to Beam Connections with Asymmetric Diaphragms)

  • 오헌근;김선희;최성모
    • 한국강구조학회 논문집
    • /
    • 제25권1호
    • /
    • pp.35-45
    • /
    • 2013
  • 콘크리트 충전강관 기둥은 우수한 구조성능에도 불구하고 폐단면이라는 특성 상 내다이아프램 형태의 접합부 제작이 어려워 시공성에 다소 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 미리 내다이아프램이 설치된 ㄷ형태의 부재 두 개를 용접하여 각형강관을 제작하는 방법을 제안한다. 접합부의 상부 다이아프램은 수평플레이트를, 하부는 수직 플레이트를 사용하였다. 본 연구는 제시된 접합부의 구조적 성능을 평가하기 위해 접합부 상 하부를 6개의 단순인장 실험과 실대 크기인 2개의 T형 기둥-보 접합부에 대해 반복가력 실험을 수행하였다. 단순인장 실험에서의 주요변수는 상부 다이아프램의 형태와 가력방향이며 하부 다이아프램은 수직 플레이트의 두께와 구멍 개수이고, 실대형 접합부의 변수는 가력방향이다. 실험결과 모서리 절삭형태는 큰 영향이 없었으며 강축방향이 약축방향보다 초기강성이 16~24% 높았다. 수직 플레이트의 구멍개수와 두께가 증가함에 따라 최대내력이 각 약 5% 증가하였다. 실대형 T형 접합부의 가력축에 따른 내력 차이는 크지 않았으며 보의 전소성모멘트에 도달할 때까지 안정적인 거동을 나타냈다.