초음파를 이용한 스테인리스강의 재질 열화 검사

초록

스테인리스강은 원자력, 화력, 석유 화학플랜트 등과 같은 산업현장의 구조용 재료 또는 운송용 및 저장용 재료로써 그 사용량이 해마다 증가하고 있다. 그러나 예민화 온도구간에서 탄화물의 석출 및 시그마상 등의 석출로 인하여 부식성 환경하에서 입계 부식을 일으킨다. 이러한 예민화 경향은 실제 산업현장에서 산업 설비 및 장치에 많은 문제를 야기하며 사고의 직접적인 원인으로 지적되고 있다. 따라서, 재질의 열화정도를 현장에서 비파괴적으로 검사하여 정량적인 평가를 함으로써 설비의 안정성을 확보하는 기술이 필요하다. 재질의 열화도 평가방법으로는 표면복제법, 경도측정법, 전기화학적 방법, 초음파 검사법 등이 있다. 이 중에서 초음파 검사법은 금속 야금학적 특성을 기초로 하여 제한적인 범위에서 기계적 특성을 평가하는데 사용되어 왔으며, 검사의 현장 적용이 용이하고 결과의 실시간 파악이 가능하며 초음파 신호를 해석함으로써 다양한 정보를 얻을 수 있다는 점에서 그 적용범위가 확대되고 있다. 초음파 신호는 시간영역상의 대상신호를 퓨리에 변화하여 주파수 영역상의 특성으로 정량적이면서도 정밀도 높은 해석을 할 수 있다. 이러한 신호처리를 통해 초음파 신호로부터 다양한 정보를 얻을 수 있는데 본 연구에서는 얻어지 시계열 데이타로부터 열화 정도에 따른 펄스진폭 및 음속의 변화, 감쇠를 측정하고, FFT을 이용한 주파수 분석을 통해 건전재와 열화재의 특성을 파악하고, 이러한 결과로부터 정량적이면서 정밀도 높은 열활도 평가법을 제시하고자 한다.