본문내용
1. 비파괴검사 개요
1.1. 비파괴검사의 정의와 특징
비파괴검사는 구조물이나 제품을 분해하거나 파괴하지 않고 원형 그대로 결함, 안전도, 수명 등을 정확하게 진단하여 하자를 보수하거나 품질을 관리할 수 있는 검사 방법이다. 이러한 비파괴검사는 재료의 표면 결함이나 내부 결함을 관찰하는데 사용되며, 재료를 파괴하지 않고도 검사할 수 있다는 특성 때문에 시간과 비용을 절약하면서 고가의 부품을 검사 및 평가하여 문제를 해결하고 연구하는데 주로 사용된다. 비파괴검사의 대표적인 방법으로는 액체침투법, 자기탐상법, 초음파검사법, 음향방사법, 방사선투과법, 와전류탐상법, 열탐상법, 홀로그래피기술 등이 있다. 이러한 비파괴검사는 항공기, 발전소, 건설현장, 선박, 원자력 발전소 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 제품의 안전성과 신뢰성 향상에 크게 기여하고 있다.
1.2. 비파괴검사의 목적
비파괴검사의 목적은 신뢰성의 향상, 제조기술의 함양, 원가의 절감이다. 비파괴검사를 통해 시험체의 표면, 표면직하 및 내부결함을 찾아내며 시험체의 조직, 입도, 조성 및 접착상태 등을 측정할 수 있다. 또한 시험체의 두께, 밀도변화, 형태 및 곡률 또는 결함의 길이, 깊이, 방향, 위치 등을 측정할 수 있다. 더불어 전기적 성질, 자기적 성질, 열적 성질, 기계적 성질, 표면특성 등의 측정이 가능하고 시험체의 원소분석, 불순물조성, 물리화학적 상태 등을 알아낼 수 있다. 또한 시험체의 강도, 응력, 피로, 기계적인 손상, 화학적인 손상 등과 같은 외력에 따른 반응으로 결함의 발생 및 전파, 소성변형, 크리프, 진동 등을 알아낼 수 있다. 그 외에도 전자기장, 열장, 원소 등의 분포상태 등을 알아낼 수 있다.
1.3. 비파괴검사의 종류
비파괴검사의 종류에는 방사선투과검사, 초음파탐상검사, 침투탐상검사, 자분탐상검사, 와전류탐상검사, 누설탐상검사, 음향방출검사 등이 있다."
방사선투과검사는 X-선이나 방사성 동위원소를 이용하여 시험체 내부의 결함을 필름에 나타나는 상을 판별하여 검출하는 방법이다. 반영구적인 기록이 가능하고 거의 모든 재료에 적용 가능하며 표면 및 내부결함 검출이 가능하지만 방사선 안전관리가 요구된다."
초음파탐상검사는 초음파를 이용하여 시험체 내부의 불연속으로부터 반사되는 신호를 분석하여 결함을 검출하는 방법이다. 균열에 높은 감도를 가지며 표면 및 내부결함 검출이 가능하고 높은 투과력과 자동화가 가능하다는 장점이 있다."
침투탐상검사는 침투제를 표면에 적용하여 결함부를 관찰하는 방법으로, 금속 및 비금속 재료의 표면 불연속부를 검출할 수 있다. 다양한 재료에 적용 가능하고 현장 적용이 용이하다는 특징이 있다."
자분탐상검사는 강자성체에 자장을 가해 자화시킨 후 자분을 적용하여 누설자장으로 인한 자분 지시를 통해 표면 및 표면 직하의 결함을 검출하는 방법이다. 장치 및 방법이 단순하고 신속하며 비용이 저렴하다는 장점이 있지만 강자성체에만 적용 가능하다는 단점이 있다."
와전류탐상검사는 도체에 맴돌이 전류를 발생시켜 재료의 특성을 검사하는 방법으로, 비접촉 탐상, 고속 탐상, 자동 탐상이 가능하며 표면 결함 검출 능력이 우수하다."
누설탐상검사는 시험체 내/외부의 압력차에 따른 누설 가스나 유체의 흐름을 감지하여 관통 결함을 검출하는 방법이다. 최종 건전성 시험으로 주로 사용되지만 미소 누설량의 검출이 어려운 단점이 있다."
음향방출검사는 응력 하에 있는 재료의 불연속으로부터 발생하는 미소 음향신호를 분석하여 결함의 위치와 구조적 의미를 파악하는 방법이다. 회전체 이상진단 등의 모니터링이 가능하지만 정적 거동은 탐지할 수 없다는 한계가 있다."
2. 비파괴검사 방법별 특성
2.1. 방사선투과검사
방사선투과검사는 X-선이나 방사성 동위원소를 시험대상물에 투과시켜 필름 상에 나타나는 상을 판별하여 결함을 검출하는 방법이다. 시험체 내에 존재하는 불연속(결함)을 검출하는 것이 주요한 목적이며, 검사 방법이 적절해야 이러한 검사 목적을 달성할 수 있다.
방사선투과검사 시 고려해야 할 사항은 시험체에 따라 방사선원과 필름을 선정하고 적절한 방법으로 수행하여 투과사진의 감도를 높이되 효율적인 검사가 되도록 하는 것이다. 투과사진의 감도는 방사선원의 종류, 필름의 종류, 선원-필름간 거리, 노출조건, 현상...
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