배열형 와전류 탐촉자를 이용한 증기발생기 전열관 마모 깊이평가 방법 비교 (Comparison of Evaluation Methods for Steam Generator Tube Wear Depth using ECT Array Probe)

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 42권 / 5호 / 361 ~ 368페이지
· 저자명 : 지동현, 김인철, 이태훈, 한경석

초록

원전 증기발생기에는 약 1mm 두께의 인코넬 재질의 전열관이 있으며, 이를 통해 고온의 1차측 원자로냉각수와 저온의 2차측 급수가 열교환으로 증기를 생산한다. 전열관의 주기적 건전성은 계획예방정비 기간 중 와전류검사를 이용하여 평가하고 있으며, 최근 발생하는 주요 결함은 마모이다. 전열관 검사에서 마모결함은 두께 대비 결함깊이로 평가할 수 있으며, 이 값이 보수기준 이내인지 확인하여 다음 검사 주기까지 계속 운전 여부를 판단한다. 국내 증기발생기 전열관 검사에는 보빈탐촉자와 회전형탐촉자가 사용되고 있으며, 최근 전 세계적으로 보빈과 회전형탐촉자의 기능을 통합할 수 있는 배열형탐촉자가 도입되고 있다. 이 탐촉자는 표면에 배열된 코일이 전자적으로 신호를 송·수신하면서 탐촉자 외면 360° 신호를 취득하므로, 별도의 기계적 회전 없이 전열관 상태를 3차원 C-Scan 이미지로 나타낼 수 있다. 본 논문은 배열형탐촉자를 이용하여 다양한 형태와 깊이를 갖는 마모시편의 와전류 신호를 취득하고, 사용 코일과 교정방법에 따라 인공 결함 깊이와 평가깊이가 얼마나 차이가 나는지를 분석하였으며, 이를 통해 실제 결함깊이에 가장 근접한 평가방법을 제시하였다.

영어초록

Nuclear power plant steam generators (SGs) contain heat transfer tubes, which produce steam by utilizing heat exchange between a high-temperature primary reactor cooling water and low-temperature secondary feedwater. The integrity of these tubes is evaluated during each overhaul period using nondestructive eddy current (ECT) inspection as tube wear is a major concern. In ECT inspection, tube wear is evaluated by comparing the through-wall depth to the original thickness of the tube. The wear depth is then used to determine whether the SG can be safely operated until the next inspection. In Korea, bobbin and motorized rotating pancake coil (MRPC) probes are currently used for SG tube inspection; however, the array probe that integrates their functions has recently been introduced. This is beneficial as the array probe does not need to rotate to generate a three-dimensional C-Scan image; instead, it acquires signals in 360°. In this study, an array probe was used to acquire ECT signals from several wear specimens with various wear types and depths. The difference between the manufactured wear depth and ECT result was analyzed for various coils and calibration methods. The analysis results are expected to determine the most appropriate method that provides the result closest to the actual depth.

참고자료

· 없음