• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.609-615
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• 2001

This study proposes analysis and evaluation method of time series ultrasonic signal using attractor analysis for fusion joint part of polyethylene piping. Quantitatively characteristics of fusion joint part is analysed features extracted from time series. Trajectory changes in the attractor indicated a substantial difference in fractal characteristics. These differences in characteristics of fusion joint part enables the evaluation of unique characteristics of fusion joint part. In quantitative fractal feature extraction, feature values of 4.291 in the case of debonding and 3.694 in the case of bonding were proposed on the basis of fractal dimensions. In quantitative quadrant feature extraction, 1,306 point in the case of bonding(one quadrant) and 1,209 point(one quadrant) in the case of debonding were proposed on the basis of fractal dimensions. Proposed attractor feature extraction can be used for integrity evaluation of polyethylene piping material which is in case of bonding or debonding.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.40-44
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• 2015

The fatigue behavior of thermal butt fusion in safety class III high-density polyethylene (HDPE) buried piping for nuclear power plants was investigated using load-controlled bending fatigue on four-point bend test specimens. Based on the results, the presence of thermal butt fusion beads was confirmed to reduce the fatigue lifetime in the low- and medium-cycle fatigue regions while having a negligible effect in the high-cycle fatigue regions.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.44-49
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• 2013

고강도/연성소재이면서 화학적으로 안정된 폴리에틸렌 소재가 배관으로 양산되면서 수도용 및 산업용으로 그 사용이 확산되고 있다. 최근에는 국내 플랜트에서도 기존 주철배관의 부식 누설 해소방안으로 고밀도 폴리에틸렌 배관이 사용되고 있는데, 각각의 플랜트 설계조건 및 운전조건을 적절히 고려하지 않을 경우 고밀도 폴리에틸렌 배관은 물리적인 손상이 유발될 수 있다. 폴리에틸렌 소재의 대구경 배관을 플랜트에 적용함에 있어 관련기준 및 설치 경험사례를 고찰한 결과, 수충격이 발생되는 환경에서 균열손상 가능성이 있어 폴리에틸렌 배관을 대구경 배관으로 사용시주의가 필요하다고 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제16권1호
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• pp.22-25
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• 2012

Welding and/or fusion in polyethylene(PE) system made on site is focused on the control of the welding or fusion process to follow proper procedure. The process control is important, but it is not sufficient for the long term reliability of a pipe system. To achieve the rate of failure close to zero, Non Destructive Testing(NDT) is necessary in addition to joining process control. For electrofusion joints several non-destructive testing methods are available. The ultrasonic phased array technique is possible to detect various defects including wire deviations and regions with lack of fusion. In this studies, testing was carried to detect the defect after electrofusion joining of polyethylene piping is utilized by the ultrasonic phased array technique. From testing data, ultrasonic phased array technique is recommended as a reliable non-destructive testing method.

• 한국가스학회지
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• 제10권2호
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• pp.61-67
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• 2006

폴리에틸렌(PE) 배관 전기융착부에 대하여 위상배열초음파기술을 이용하여 전기융착부에 대한 비파괴검사를 실시하였다. 사례 1은 직경 300 mm의 PE배관 전기융착부에 대하여 3.5 MHz 배열초음파 센서를 이용하여 건전성 평가를 실시하였으며 사례 2는 직경 350 mm 3개의 새들융착부에 대하여 건전성을 평가하였고 사례 3은 400 mm 전기융착부에 대하여 3.5 MHz 배열초음파 센서를 가지고 비파괴검사를 실시하였다. 그리고 검사한 결과를 절단시험 결과와 비교하였다. 사례 4는 도시가스의 공급압력이 300 kPa인 400 mm PE배관 전기융착부를 탐상하고 그 결과를 살펴보았다.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권5호
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• pp.564-569
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• 2011

The current establishment of city gas piping polyethylene (PE) tube used as bonding state or part of the health or safety of fusion is very important. A part of these fusion methods to determine the soundness of the short-term trials and long-term tests can be largely classified. Typical tests include short-term strength, tensile strength, impact strength, compressive strength, resiliency and compression. Polyethylene (PE) pipes installed in the domestic terms of overall penetration rate of 45% has been used. However, polyethylene (PE) pipes have reliability problems, and these occurs mostly in part by defective welding. Therefore, the test is necessary for safety. Non-destructive methods (ultrasonic testing) are difficult to be used. Therefore, Polypropylene copolymer (PP-C), polypropylene homopolymer (PP-H), and polyethylene (PE) pipe are used. Fusion of these materials is necessary in these field however, its technical, and basic research has not been studied well. In this research, short-term strength of welding parts, its tensile strength, hardness, fatigue, and microstructure have been analyzed to find the optimum process conditions to improve mechanical properties.

• Journal of Welding and Joining
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• 제31권6호
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• pp.1-7
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• 2013

In nuclear power plants, lined carbon steel pipes or PCCPs (pre-stressed concrete cylinder pipes) have been widely used for sea water transport systems. However, de-bonding of linings and oxidation of PCCP could make problems in aged NPPs (nuclear power plants). Recently at several NPPs in the United States, the PCCPs or lined carbon steel pipes of the sea water or raw water system have been replaced with HDPE (high density polyethylene) pipes, which have outstanding resistance to oxidation and seismic loading. ASME B&PV Code committee developed Code Case N-755, which describes rules for the construction of buried Safety Class 3 polyethylene pressure piping systems. Although US NRC permitted HDPE materials for Class 3 buried piping, their permission was limited to only 10-year operation because of several concerns including the quality of fusion zone of HDPE. In this study, various requirements for fusion qualification test of HDPE and some regulatory issues raised during HDPE application review in foreign NPPs are introduced.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권1호
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• pp.11-17
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• 2015

최근에 원자력 발전소 안전 3 등급 배관에 적용되고 있는 고밀도 폴리에틸렌 배관은 융착표면을가열한 후 축방향으로 가압하는 열 융착 공정을 이용하여 맞대기 융착되어진다. 이러한 열 융착공정은 맞대기 융착부에 비드 형상을 발생시킨다. 이러한 비드 형상의 응력집중에 기인하여 피로수명이 줄어들 수 있다. 따라서 피로거동에 미치는 맞대기 열 융착부 비드의 효과를 고찰하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 응력 제어 조건 하의 인장 피로 시험과 유한요소 탄성응력 해석을 수행하여 맞대기 열 융착부의 인장 피로 거동을 고찰하였다. 고찰 결과, 중주기 및 고주기 피로 영역에선 피로수명에 미치는 비드의 영향이 미미한 반면 저주기 피로 영역에선 비드의 존재가 피로 수명을 감소시킴을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.55-61
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• 2016

본 연구는 현재 사용하고 있는 소방용 배관의 부식으로 인하여 발생하는 수계소화설비의 문제를 해결하기 위하여 개발한 Polyethylene (PE) 이종강관을 수계소화설비배관으로 적용할 수 있는지를 파악하기 위한 실제 화재시험을 수행하였다. 개발된 이종배관에 대한 관련시험기준이 없어 국내외 기술자료 및 시험기준을 비교분석하여 적합한 화재시험기준을 선정하여 PE 이종강관의 성능을 분석하였다. 따라서 본 배관의 성능시험에 채택한 화재시험기준은 합성수지배관과 금속배관의 두 가지의 화재시험기준을 적용하였고 총 6차례의 화재실험을 실시하여 배관성능을 평가하였다. 소방용합성수지배관의 시험기준을 적용한 1, 2차의 화재시험결과 이음쇠와 배관에서 파손이나 변형이 없었으며 5분간 내압시험을 실시한 결과에서도 누수가 없었다. 금속배관시험기준을 적용한 화재실험은 총 4회를 실시하였으며 1, 2차 실험은 습식설비를 모사한 것으로 화재시험결과는 PE 이종강관에서 누설이나 파열이 발생하지 않았으며 또한 PE 재질의 이탈 등 손상이 발생되지 않음을 확인하였다. 단, 건식설비를 모사한 3, 4차의 화재시험결과 소화수가 방출되기 이전에 PE 이종강관에서 파열, 변형 등의 손상이 발생하였다. 따라서 실험결과 습식설비를 모사한 화재시험의 경우 PE 이종강관의 융착성, 변형, 파손 등 배관의 성능에 이상이 없음을 확인하였다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.45-50
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• 2015

In many cases, the field fracture mechanism of the thermoplastic pipe is considered as either brittle or environmental fractures. Thus the estimation of the lifetime by modeling slow crack growth considering such fracture mechanisms is required. In comparison of the some conventional and empirical equations to explain the slow crack growth rate such as the Paris' law, the crack layer theory can be used to simulate the crack and process zone growth behaviors precisely, so the lifetime of thermoplastic pipe can also be accurately estimated. In this study, the modified crack layer theory for the stress corrosion cracking (SCC) of high density polyethylene is introduced with detailed algorithm. The oxidation induction time of the HDPE is also considered for the reduction of specific fracture energy during exposed to chemical environments. Furthermore, the parametric study for an important SCC parameter is conducted to understand the slow crack growth behavior of SCC.