자기 누설 신호를 이용한 배관 결함의 길이 추정 성능 비교

국문 초록 (Abstract)

자기 누설 탐상 검사법은 지하에 매설된 가스 배관을 검사하기 위해 가장 널리 사용되고 있는 비파괴검사 방법 중의 하나이다. 자기 누설 탐상 시스템이 지하에 매설된 배관을 통과하게 되면 배관은 영구자석에 의해 착자된다. 배관의 부식이나 결함이 있는 경우 배관의 단면적이 변화하기 때문에 이 부분에서 누설자속이 변화한다. 홀 센서에 의해 검출되는 누설자속 신호로부터 결함의 길이, 폭, 깊이 등과 같은 결함의 형상을 판별하게 된다. 본 논문에서는 홀 센서를 통해 검출된 축 방향과 반경 방향 신호를 이용하여 결함의 길이를 추정하는 여러 알고리즘을 제시하고, KOGAS 모의 시험배관에 만든 실제 결함에 대해 결함의 길이 추정 성능을 비교 분석하였다. 실제 데이터에 대한 추정 성능 비교를 위해 한국가스공사의 모의시험배관에 인공결함을 제작하여 사용하였다. 축 방향 및 반경 방향 신호에 대해 각각 최소값 혹은 첨두값의 80%와 90%를 기준으로 길이를 추정하였을 경우 가장 좋은 성능을 보임을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

MFL(magnetic flux leakage) inspection is a general method of non-destructive evaluation(NDE) of underground gas pipelines. Pipelines are magnetized by permanent magnets when MFL PIG(pipeline inspection gauge) gets through them. If defects or corrosions exist in pipelines, effective thickness is changed and thus variation of leakage flux occurs. The leakage flux signals detected by hall-sensors are analyzed to characterize defect’s geometries such as length, width, depth, and so on. This paper presents several methods for estimating defect’s length using MFL signals and their performances are compared for real defects carved in KOGAS pipeline simulation facility. It is found that 80% and 90% of minimum values for axial and peak values for radial signals respectively show the best performance in the point of length estimation error.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 자기 누설 탐상법 기본 원리
• 3. 결함 길이 추정 방법
• 4. 실험 결과
• 5. 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 노용우, "한국가스공사에서의 인텔리전트 피그 기술개발 현황" 6 (6): 16-25, 2003

2 박상호, "지하매설 가스관의 검사를 위한 누설자속탐상 PIG 설계에 관한 연구" 한국비파괴검사학회 22 (22): 177-186, 2002

3 문재경, "자기 누설 신호의 측정을 이용한 배관의 결함 깊이 추정" 한국센서학회 15 (15): 328-333, 2006

4 김민호, "자기 누설 신호와 SQI를 이용한 가스 배관 결함 자동 검출 및 결함 깊이 모델링" 경북대학교 대학원 2008

5 T. A. Bubenik, "Magnetic flux leakage technology for natural gas pipeline inspection" 1992

6 A. E. Crouch, "In-line inspection of natural gas pipelines" 1993

7 Gwan Soo Park, "Improvement of the sensor system in magnetic flux leakage-type nondestructive testing(NDT)" 38 (38): 1277-1280, 2002

8 Wenhua Han, "Defect reconstruction of submarine oil pipeline from MFL signals using genetic simulated annealing algorithm" 49 (49): 145-150, 2006

9 J. Sutherland, "Advances in magnetic flux leakage measurement and inspection for metal loss in pipelines" 1999