Type 316L SS의 700°C 설계 적용을 위한 고온 피로 물성의 제시 = Proposition of High-Temperature Fatigue Properties for the Application of Type 316L Stainless Steel in 700°C High-Temperature Design

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Currently, Type 316L stainless steel (316L SS) is being used as the structural material for the hot storage tank, heat exchanger, and hot leg of the 700°C large-scale thermal energy storage verification test loop currently under construction at KAERI. In this study, various high-temperature design rules and standards applicable to pressure vessels were studied via the piping of 316L SS in a large-capacity thermal energy storage system under a design temperature of 700°C to determine the high-temperature material properties and design coefficients. The results revealed the absence of many material properties required for the application of 316L SS in high-temperature design. Therefore, to cater for the missing material properties, low-cycle fatigue tests were performed at 700°C on 316L SS with two heats, and the relevant design coefficients and fatigue strengths were proposed to allow the application of 316L SS in high-temperature designs.

국문 초록 (Abstract)

현재 한국원자력연구원에서는 700°C 대용량 열에너지저장(TES) 검증 시험장치를 구축중에 있으며 고온 축열조, 열교환기 및 배관계통의 구조재료로 Type 316L 스테인리스강을 선정하였다. 본 연구에서는 설계온도 700°C의 대용량 열에너지저장 검증 시험장치 내 Type 316L강 재질의 압력기기 및 배관계통에 적용할 수 있는 고온 설계기술기준인 RCC-MRx의 고온 부재 물성과 설계계수의 결정을 위한 연구개발을 수행하였다. Type 316L 스테인리스강은 700°C 고온 구조 설계에 적용하는 데 있어 다수의 재료물성치가 부재 상태에 있다. 부재 물성을 확보하기 위해 두 가지 heat의 Type 316L 스테인리스강에 대해 700°C에서 일련의 저주기 피로시험을 통해 피로강도 물성을 결정하고, 700°C에서의 피로설계가 가능하게 하도록 관련 설계계수를 제시하였다.

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