회전형 와전류 탐촉자를 이용한 증기발생기 전열관 마모 깊이평가 방법 비교

국문 초록 (Abstract)

원전 증기발생기 전열관은 매 계획예방정비 기간 중 와전류 비파괴검사방법을 이용하여 주기적으로 건전성을 확인하고 있다. 전 세계적으로 증기발생기 전열관은 내균열성이 강화된 인코넬 690으로 교체되고 있으며, 주요 발생 결함은 마모이다. 전열관 마모깊이는 전열관의 건전성 평가의 중요 요소로, 전열관 관막음 보수기준은 두께대비 마모깊이 값을 이용한다. 국내 증기발생기 전열관은 보빈탐촉자를 기본검사로 하고, 특이신호 확인과 균열검출 등 정밀검사가 필요한 경우 회전형탐촉자 검사를 추가한다. 회전형탐촉자는 탐촉자 표면에 부착된 코일을 원주방향 회전과 동시에 축방향으로 이동하여 신호를 취득하므로 전열관 상태를 3차원 C-Scan 이미지로 제공하여, 결함을 정밀하게 검출 및 평가하는 용도로 사용한다. 본 논문은 회전형탐촉자 와전류신호를 이용한 다양한 마모 깊이평가 방법을 비교하였다. ASME 표준시험편과 마모형태별 깊이를 달리하는 마모시편의 와전류 신호를 취득한 후, 다양한 깊이평가 방법을 이용하여 실제 마모깊이와 평가깊이의 차이를 비교하고, 이를 통해 회전형탐촉자를 이용하여 마모깊이를 평가하는 적합한 방법을 제시하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The steam generator (SG) tube integrity of a nuclear power plant is regularly checked by nondestructive eddy current inspection during each overhaul period. The tube materials of SGs are being replaced worldwide with Inconel 690, which has enhanced crack resistance, and tube wear is a major defect mechanism. The wear depth of a tube is an important factor in the SG tube integrity, and the maintenance criteria of the tube plugging use the value of wear depth. In Korea, the SG tubes are checked by a bobbin probe as a basic inspection measure. When detailed inspection, such as identification of a specific bobbin probe signal and crack detection, is required, a motorized rotating pancake coil (MRPC) probe inspection is also performed. The MRPC probe acquires the eddy current testing (ECT) signal by moving the coil attached to the probe surface in the axial direction at the same time as circumferential rotation is done. It is used to detect and evaluate defects precisely by showing the state of the tube as a three-dimensional C-scan image. In this study, various wear depth evaluation methods were compared using the ECT signal of the MRPC probe, which used the American Society of Mechanical Engineers standard and several wear specimens with various shapes and depths. The goal was to determine which MRPC probe method is appropriate by analyzing the differences between the manufactured through-wall (TW) depth percentage and the ECT TW percentage of the specimens.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 신호 취득 및 평가
• 3. 평가 방법 비교 결과
• 4. 결론
• References