와전류 보빈기술을 이용한 원전 델타 53 증기발생기 전열관 눌림자국에 대한 정량적 평가 및 마모 검출능에 미치는 영향 = Quantitative Evaluation of Dents and Their Impact on Wear Detection in Delta 53 SG Tubes Using the Bobbin Technique

국문 초록 (Abstract)

원자력발전소 증기발생기 전열관은 주기적으로 와전류 보빈검사를 통하여 건전성을 확인하고 있다. 보빈검사 기술은 신속하게 체적성 지시인 마모 및 결함을 발생시킬 수 있는 잠재 요소인 전열관의 형상변화 또는 열화상태 등을 감시할 수 있어 기본 검사로 사용되고 있다. 가동중검사 결과 전열관 손상 정도에 따라 정비를 하거나 추적관리 대상관으로 분류하여 전열관 건전성을 유지하고 있다. 특히 눌림 자국은 전열관 두께 감소가 없이 형상만 변화된 것으로 응력집중을 발생시킨다. 또한 눌림 자국은 결함 신호를 마스킹 할 수 있어서 일정 크기 이상의 눌림 자국 신호는 관리 대상으로 분류된다. 국내 델타 53 증기발생기 전열관은 관지지판 부위에서 눌림 자국이 발생하고 있으며, 눌림 자국은 신호의 진폭을 기준으로 위험도를 관리하고 있다. 본 논문에서는 눌림자국을 가공한 시편을 이용하여 눌림 자국 신호의 진폭과 눌림 자국 크기 사이의 상관관계는 회귀분석을 이용하여 정량화하였다. 또한 시편을 이용하여 눌림 자국이 마모 신호 탐지에 미치는 영향을 분석하였다. 이 연구 결과로 눌림 자국 신호가 마모 탐지 정확성에 미치는 영향을 확인하였으며, 증기발생기 전열관의 유지 관리에 대한 개선 방안을 도출하는데 정보를 제공하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The structural integrity of steam generator tubes in nuclear power plants is periodically assessed by eddy current bobbin inspections. The bobbin inspection technique serves as the primary inspection method because it can be used to detect volumetric wear and monitor geometric changes or overall degradation within the tubes. The inspection outcomes guide either repair decisions or classification for continued monitoring, thereby ensuring the sustained performance of the tubes. Dents represent tube deformations without material loss but can induce stress concentration. Furthermore, larger dent signals may mask defect detection, necessitating their classification for further monitoring. In South Korea, dents have been identified within the tube support plate region of Delta 53 steam generators, and their associated risks are managed by evaluating the dent signal amplitude. In this study, specimens with artificially induced dents were utilized to establish a quantitative relationship between the dent signal amplitude and dent size through regression analysis. Additionally, the study examined the influence of dent presence on the detection of wear signals. The results highlight the adverse impact of dent signals on wear detection accuracy and provide valuable insights to optimize maintenance strategies for steam generator tubes.

참고문헌 (Reference)

1 Westinghouse, "Ulchin Units 1 & 2 Replacement Steam Generators Technical Description"

2 "Pressurized Water Reactor Steam Generator Examination Guidelines, Rev. 8"

3 EPRI, "Examination Technique Specification Sheet Appendix H, ETSS #96004.1, Rev. 14"

4 EPRI, "Examination Technique Specification Sheet Appendix H, ETSS #10013.1, Rev. 1"

5 Westinghouse, "Delta 53 Steam Generator Operation and Maintenance Manual"

6 KHNP, "Delta 53 SG Examination Guidelines, Rev. 0"