대구경 배관에서 소구경 배관으로 연결하는 부위 및 배관의 방향 전환을 위해 사용하는 소켓용접부는 용입불량 및 사용시간이 경과되면서 내부로부터 진전될 수 있는 균열 등의 결함을 가질 수 있다. 그러나 지금까지 적용하고 있는 비파괴검사법인 액체침투탐상과 방사선투과검사로는 내부에 존재하는 균열성 결함의 검출이 어렵다. 본 연구에서는 소켓용접부 내부의 균열성 결함 검출을 위한 초음파 검사 기법을 확립하였고, 검사를 수행할 수 있는 초음파 탐촉자를 설계 제작하였으며, 자동으로 검사할 수 있는 검사 장비와 제어용 운영 프로그램을 개발하였다. 개발된 장비는 컴퓨터를 기반으로 하고 있으며, pulser/receiver를 내장하고 100 MHz 고속 A/D board를 사용하여 초음파 탐상기 역할을 프로그램으로 구현하였으며, ISA interface type으로 4축 제어용 motion controller를 개발하여 자동 검사를 수행하는 scanner를 제어하도록 하였으며, 검사 결과는 소켓용접부 단면을 실시간 영상으로 나타내도록 되어 있다. 인공결함 시험편의 결함을 평가한 결과 결함의 깊이가 1mm인 결함의 평가 길이는 실제 크기보다 작게 나타내고 있으며, 결함의 깊이가 증가할수록 결함의 길이가 더 크게 평가되었다. 본 연구로 개발한 장비는 원자력 발전소나 화학플랜트에 많이 널려 있는 소켓용접부 내의 용입불량, 피로 균열 등을 검출하여 객관적인 검사 결과를 제시할 수 있으므로 설비 안전 관리 및 보수 부위 결정에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
Socket weldment used to change the flow direction of fluid nay have flaws such as lack of fusion and cracks. Liquid penetrant testing or Radiography testing have been applied as NDT methods for flaw detection of the socket weldment. But it is difficult to detect the flaw inside of the socket weldment with these methods. In order to inspect the flaws inside the socket weldment, a ultrasonic testing method is established and a ultrasonic transducer and automated ultrasonic testing system are developed for the inspection. The automated ultrasonic testing system is based on the portable personal computer and operated by the program based Windows 98 or 2000. The system has a pulser/receiver, 100MHz high speed A/D board, and basic functions of ultrasonic flaw detector using the program. For the automated testing, motion controller board of ISA interface type is developed to control the 4-axis scanner and a real time iC-scan image of the automated testing is displayed on the monitor. A flaws with the size of less than 1mm in depth are evaluated smaller than its actual site in the testing, but the flaws larger than 1mm appear larger than its actual size on the contrary. This tendency is shown to be increasing as the flaw size increases. h reliable and objective testing results are obtained with the developed system, so that it is expected that it can contribute to safety management and detection of repair position of pipe lines of nuclear power plants and chemical plants.
