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오스테나이트계 스테인리스강 배관의 온도에 따른 환경 피로 영향
이봉희(Bong Hee Lee),남일권(Il Kwun Nam),박상윤(Sang Yun Park),김수겸(Soo Kyum Kim),김용백(Yong Baek Kim),김태순(Soo Kyum Kim) 대한기계학회 2019 대한기계학회 논문집. Transactions of the KSME. C, 산업기술과 혁신 Vol.7 No.2
환경 피로 평가의 기술적 배경을 제시했던 NUREG/CR-6909는 JNES의 피로 실험 데이터 및 산업계의 의견을 반영하고자 2018년 5월에 개정되었다. 하지만 개정본에서 환경 보정 계수(Fen)의 온도 적용범위를 325℃로 제한함에 따라 이를 초과하는 온도 조건에서의 환경 피로 평가에 한계가 주어졌다. 본 연구에서는 개정본에서 제시하지 않은 325℃ 초과 온도에 대해 오스테나이트계 스테인리스강 배관의 환경 피로 영향을 평가하였다. 온도에 대한 환경 피로 영향을 분석하기 위해 EPRI에서 제시한 예제 문제를 사용하였다. 그리고 NUREG/CR-6909 개정본을 이용하여 원자로 냉각재 환경에서의 예측 수명을 계산하였으며, 이를 NUREG/CR-6909 Rev.0 및 JNES-SS-1005를 이용한 예측 수명과 비교하였다. 또한, 325℃를 초과하는 온도 조건을 갖는 가압기 살수 배관을 대상으로 환경 피로 평가를 수행하였다. NUREG/CR-6909 which had provided the technical background for the environmental fatigue evaluation was revised in May 2018 to incorporate the JNES’s fatigue test results and to address interested stakeholder’s concerns. The revised NUREG/CR-6909 set limits of the temperature range to 325 ℃ for the application of the environmental fatigue correction factor(Fen), so the environmental fatigue evaluation is not applicable to the piping whose temperature is higher than 325 ℃. In this paper, the environmental fatigue effect on the austenitic stainless steel piping with temperature higher than 325 ℃, which is not covered in NUREG/CR-6909 Rev.1 was evaluated. The EPRI sample problem was used for the analysis of temperature effect on the environmental fatigue. And NUREG/CR-6909 Rev.1-based predicted lives was calculated, and then compared with the predicted lives based on NUREG/CR-6909 Rev.0 and JNES-SS-1005. Effect of temperature on the environmental fatigue was also evaluated for the pressurizer spray piping which experiences the operating temperature over 325 ℃.
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