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원자로압력용기 자동초음파검사(MUT) 및 내부육안검사(RVT)
안형근(Houng-Kun Ann),장순재(Soon-Jae Jang),곽노권(No-Gwon Kwag),이주형(Ju-Hyung Lee) 대한기계학회 2003 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2003 No.11
원자력 발전소의 원자로(reactor pressure vessel ; RPV)는 ASME Code Section XI의 요건에 따라 4개의 원주 용접부(G1, G2, G3, G4)와 12개의 노즐 용접부(Nozzle to Shell, Outlet Nozzle to Pipe, Elbow to Inlet Nozzle), 6개의 노즐내측 반경부(Nozzle Inner Radius Section)에 대하여 가동 전(PSI) 및 가동 중(lSI) 검사시 자동초음파검사 장비를 이용하여 체적검사를 수행하고 있다. 금번 울진 5호기 가동 전 검사(2003.3-2003.4)에서는 ASME Code Section XI 1995 Edition을 적용하여 검사를 수행하였으며, 검사장비는 ISwT사의 PaR 장비를 사용하였다. 원자로 용기 자동초음파검사에서는 노즐의 기하학적 형상 및 Surveil-ance Capsule Holders, Core Stabilizing Lugs, Core Stop Lugs로 인해 검사제한영역이 발생함에 따라 매 검사 시 마다 검사범위(Exam. Coverage)가 문제가 되고 있다. 금번 검사 시에는 검사 모듈(module)의 위치를 바꿔가며 각 검사제한영역부위의 검사 범위를 증대하였다. 그 결과로 약 3% 정도의 검사범위 증대 효과를 거두었다. 또한 B-N-1, 2의 범주인 내부 구조물에 대하여 원격 육안검사를 수행하였다.
송문호,손상락,조정호,성제중,안형근,장순재 한국비파괴검사학회 2003 한국비파괴검사학회지 Vol.23 No.5
비파괴 시험을 위한 3차원 구조의 초음파 영상에는 다양한 결함을 명백하게 보여줄 수 있을 만큼 상세하고 쉽게 알아볼 수 있는 정보가 제공되어야 한다. 수년 동안 원자력 발전소에서 사용된 금속관에 발견되는 소규모의 균열은 전형적인 결함들인데, 이러한 밀리미터 이하의 균열이나 결함은 최종 3차원 영상에서 묘사되어야만 의미있는 검사가 될 것이다. 향상된 선명도와 그에 따른 결함의 발견 과정의 한 단계로써, 펄스에코(pulse-echo) 초음파를 사용한 3차원 영상제작 기술을 제안한다. 이 기술은 필요한 스캐닝과 펄스에코 데이터의 처리과정을 통한 검사로 3차원 물체의 3차원 영상을 생성하는데, 2차원 위너필터(Wiener filter)에 의해 초음파 빔을 선명하게 하는 기술을 포함한다. 제안하는 위너필터는 빔의 전달에서 펄스에코 데이터를 초음파 빔 방향의 수직방향에 따라 필터링한다. 이 3차윈 처리과정은 결함의 선명성을 증진시키고 사용자에게 3차윈 구조물의 좌우 회전 및 축 회전과 같은 조작 능력을 제공한다. 이러한 조작 능력은 3차원에서 다양한 결함들의 크기와 위치의 분명한 묘사를 가능하게 한다. Infrasonic imaging of 3-D structures for nondestructive evaluation must provide readily recognizable images with enough details to clearly show various flaws that may or may not be present. Typical flaws that need to be detected are miniature cracks, for instance, in metal pipes having aged over years of operation in nuclear power plants; and these sub-millimeter cracks or flaws must be depicted in the final 3-D image for a meaningful evaluation. As a step towards improving conspicuity and thus detection of flaws, we propose a pulse-echo ultrasonic imaging technique to generate various 3-D views of the 3-D object under evaluation through strategic scanning and processing of the pulse-echo data. We employ a 2-D Wiener filter that filters the pulse-echo data along the plane orthogonal to the beam propagation so that ultrasonic beams can be sharpened. This three-dimensional processing and display coupled with 3-D manipulation capabilities by which users are able to pan and rotate the 3-D structure improve conspicuity of flaws. Providing such manipulation operations allow a clear depiction of the size and the location of various flaws in 3-D.