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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 윤기봉
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 중앙대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
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현재 우리나라는 원전 기술을 도입한지 37년이 지나면서 원전 설비는 노후화되었다. 이에 따라 원전 설비의 결함을 지속적으로 감시해야할 필요성이 대두되고 있다. 1980년대 초반까지 제조된 저압 터빈 로터는 제조상의 이유로 디스크와 터빈 축를 따로 제조하여 조립하는 열박음형 디스크(Shrunk-on Disc) 구조를 가지고 있다. 열박음형 터빈 로터는 일체형(Mono-block) 로터보다 제작이 쉽지만 기동정지 시 진동으로 인하여 불안정하다는 단점이 있다. 또한, 증기가 유입되는 부식성 환경에서 가동됨에 따라 주요 취약 부위 중 하나인 디스크 허브 및 내표면부에서 부식성 피팅 결함 지시가 많이 발생된다.
본 연구에서는 원자력 저압 터빈 로터의 열박음형 디스크 허브 내표면부에 대해 자동 초음파탐상(Automatic Ultrasonic Inspection)을 수행한 결과를 바탕으로 결함에 의한 지시의 세기를 피트의 깊이로 환산하였다.
피트의 깊이 데이터를 바탕으로 시간에 따른 부식 피트 결함 개수에 대한 적합한 함수를 찾고, 피팅 결함 깊이에 대한 분포를 설정하였다. 피트의 개수와 깊이 분포를 고려하여 포아송-GP 분포를 적용함으로써 균열 발생 깊이를 초과하는 피트가 나타날 확률을 결정하였다. 이를 통해 최종적으로 결정된 확률로 터빈 디스크의 수명 및 교체시기를 평가하는 것을 목표로 한다.
본 연구에서는 원자력 저압 터빈 로터의 열박음형 디스크 허브 내표면부에 대해 자동 초음파탐상(Automatic Ultrasonic Inspection)을 수행한 결과를 바탕으로 결함에 의한 지시의 세기를 피트의 깊이로 환산하였다.
피트의 깊이 데이터를 바탕으로 시간에 따른 부식 피트 결함 개수에 대한 적합한 함수를 찾고, 피팅 결함 깊이에 대한 분포를 설정하였다. 피트의 개수와 깊이 분포를 고려하여 포아송-GP 분포를 적용함으로써 균열 발생 깊이를 초과하는 피트가 나타날 확률을 결정하였다. 이를 통해 최종적으로 결정된 확률로 터빈 디스크의 수명 및 교체시기를 평가하는 것을 목표로 한다.
목차
Ⅰ. 서 론 1가. 연구 배경 1나. 연구 목적 4Ⅱ. 연구 동향 5가. 피트 발생에 관한 연구 51. 피트의 생성 및 성장 52. 피팅 부식과 균열로의 성장 5나. 피트 깊이에 대한 확률론적 연구 51. 피트 깊이 분포 62. 피트에 의해 균열이 발생될 확률 6Ⅲ. 연구 대상 및 방법 8가. 터빈 81. 저압 터빈의 구조 82. 저압 터빈의 소재 10나. 데이터 처리 방법 131. 피트 결함 추출 과정 132. 균열 발생 깊이 산정 163. 균열 발생 확률 예측 과정 20Ⅳ. 결과 및 고찰 22가. 부식 피트 결함의 깊이 분포 221. 부식 피트의 생성 222. 피트 결함 깊이 분포 303. 균열 발생 깊이를 초과하는 피트 발생 확률 35나. 확률론적 잔여 수명 평가에 대한 고찰 401. 피트 깊이 분포 분석 402. 균열 발생 확률 분석 41Ⅴ. 결 론 42REFERENCES 44국문 초록 47ABSTRACT 49
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