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원자력발전 플랜트 용접부의 응력부식균열성 개선방법

전문가 제언: ○ 본 발명은 원자력발전 플랜트 배관 내부용접부의 응력부식균열성을 경감시키고자 하였다. 특히 배관의 내부표면에 방사력(radial force)에 의해서 배관용접부의 균열발생과 성장을 억제시키는 방법과 장치에 관한 것이다.

○ 원자력발전 플랜트는 용접에 대한 정밀검사가 정기적으로 반드시 수행되어져야 한다. 예를 들어 미국의 경우 5년마다 원자로의 노즐 내에 초음파검사를 수행하는 것은 필수적인데 초음파검사는 특별한 경우 코어배럴(core barrel) 제거작업과 3일 동안의 정전연장(outage exten- sion)을 요구되는 경우가 있다. 특히 정기검사 시에 용접부 내에서 야기되는 응력부식균열에 관련된 점검이 철저히 요구되고 있으며 이에 대한 예방과 보수에 만전을 기해야 한다.

○ 본 발명의 핵심은 용접면에 깊은 잔류압축응력 상태를 만들기 위해서 원자력플랜트의 배관 내에 용접면의 내부표면에 방사력(radial force)을 적용시킴으로써 용접부 내에 균열을 경감시키는 것이다. 여러 가지 툴과 장치는 기계적, 수압식 혹은 공기식 디바이스를 통하여 쐐기, 롤러와 공기식 배치를 이용하여 큰 방사력을 생성시키는데 사용하였다.

○ 본 발명의 장점은 종래의 기술과 비교해서 원자력발전 플랜트 용접부의 응력부식균열성을 억제시키기 위한 방법으로 외부에서 접근할 수 없는 용접배관의 내부에 방사력을 가함으로써 압축응력장을 형성시키는 기술이다. 국내에서도 니켈합금에 대하여 저합금 페라이트강, 스테인리스강과의 접합에 대한 연구도 다수 발표되고 있으나 본 자료는 결함을 방지하기 위한 더욱 새로운 용접기술로 대두될 것으로 예상된다.

○ 본 발명에 의한 기술정보는 원자력발전 플랜트에서의 배관소재에 스테인리스강, 페라이트강과 Alloy 82/182의 접합에 대한 용접부 응력부식균열의 가능성을 감소시키고 정기적인 결함검사에 대한 신뢰성을 높여 국내 원자력발전 플랜트의 안정성 향상과 확보에 큰 도움을 줄 수 있는 자료가 될 것으로 사료된다.

저자: MPR ASSOCIATES, INC.
자료유형: 특허정보