발전소 밸브는 장시간 동안 고온고압하의 기혹한 조건으로 운전됨에 따라 밸브 시트(seat)면의 이물질 삽입, 시트의 균열, 스템(stem) 패킹(parking) 또는 용접부위 결함 및 피로균열 둥에 의해 누설손상이 발생하고 있다. 이러한 밸브 내부누설 상태를 정밀하게 진단하고 평가하기 위해서는 음향방출기술의 적용이 필요하며, 본 논문은 현장적용이 가능한 연구를 수행하고 그 결과를 소개하고자 한다. 또한 실제 발전소에서 운전되는 다양한 밸브 조건을 토대로 실험실 실험에 의해 주변잡음, 밸브누설시의 음향레벨 및 스펙트럼 특성을 분석하고, 발전소 현장실험 결과와의 비교분석을 통하여, 밸브 누설상태에 따른 주변잡음, 음향신호 및 측정 가능한 최소 누설검출량 등의 평가방법에 대해 고찰하였다. 실험실 실험 및 현장적용 연구결과로부터 밸브누설 여부를 포함한 상태 평가와 최소 측정가능 누설검출량 평가가 가능하였으며, 향후 본 연구는 발전설비 안전운전과 밸브누설로 인한 에너지 손실 예방에 크게 기여할 것으로 기대된다.
Valves in power plants are leaking internally by various damages including insertion of foreign objects on seat, seat crack, defects and fatigue crack of stem packing or welds etc. due to severe operating conditions such as high temperature and high pressure for extended period time. Acoustic emission(AE) technology should be applied in order to diagnose precisely and evaluate these valve internal leak. In this paper, results of studies which have accomplished in actual power plant are presented. We have analyzed background noise, AE signal level and frequency spectrum through laboratory tests on the basis of various actual conditions in power plant, and also have considered evaluation methods on the background noise, AE properties and the detectable minimum leak rate according to valve leak conditions through comparing with results of field tests in power plant. As a result of these studies, we conformed that evaluation of internal leak conditions including discrimination of leak or not, and the detectable minimum leak rate is possible, and also it is expected to contribute to safe operation and prevention of energy loss in power plants.
