와전류 비파괴검사기사 필답 기출문제 (2008년 2회)

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� 문제 말머리에...

(1) 계산문제는 푸는 과정을 다 적어야 배점 인정.

(2) 계산문제는 문제에 특정지침이 없는 한 소수점 셋째자리에서 반올림하여 둘째자리까지 표기.

(3) 계산문제는 답에 단위를 적어야 배점 인정.

2008년 제2회 필답

1. 시험 주파수 100kHz, 코일 저항 15Ω, 인덕턴스 60μH 일 때, (4점)

가. 유도 리액턴스

(계산방법)

[eqn: 리액턴스`X _{L} =2 pi fL pile{#} LEFT ( pile{여기서,`f`:`시험`주파수[Hz]#`````````````L:인덕턴스[H]} RIGHT )# THEREFORE X _{L} =2 TIMES pi TIMES 100,000 TIMES (60 TIMES 10 ^{-6} )=37.6991[ OMEGA ] pile{#}]

(답)

[eqn: 리액턴스`X _{L} =37.7[ OMEGA ] pile{#}]

나. 코일 임피던스

(계산방법)

[eqn: 임피던스`Z= sqrt {R ^{2} +(X _{L} ) ^{2}} pile{#} LEFT ( pile{여기서,`R`:코일의`저항[ OMEGA ]#``````````````````````X _{L} :리액턴스[ OMEGA ]} RIGHT )# THEREFORE Z= sqrt {15 ^{2} +37.7 ^{2}} =40.5744[ OMEGA ] pile{#}]

(답)

[eqn: 임피던스`Z=40.57[ OMEGA ] pile{#}]

2. 와전류탐상시험 검사체의 내경이 25mm이고, 관의 코일 직경이 20mm인 내삽형 보빈코일로 검사시 충진율은 얼마인가? (4점)

(계산방법)

[eqn: 내삽형`코일의`충진율`( eta )= LEFT ( {D _{coil}} over {D _{ID}} RIGHT ) ^{2} TIMES 100 LEFT ( pile{여기서,`D _{coil} `:`코일의`직경#``````````````````D _{ID} :관의`내경} RIGHT )# THEREFORE eta = LEFT ( {20} over {25} RIGHT ) ^{2} TIMES 100=64[%] pile{#}]

(답)

[eqn: 충진율` eta =64[%] pile{#}]

3. 와전류탐상시험에서 평면형, Pancake형 코일에 스프링을 부착하여 가급적 검사체 표면에 접촉한 상태로 이동하는 것은 어떤 효과를 방지하기 위한 것인가? (4점)

Lift-off 변화(코일의 임피던스 변화)의 최소화 (즉, 시험 코일을 시험편 표면에 밀착시켜 주는 역할을 담당)

※ 참조 : “와류탐상검사” / 세진사 / P.25~26

4. 스테인리스강의 표면 경화된 질화물(Nitride) 층의 두께 측정은 질화물의 어떤 재료 특성이 변화하기 때문에 검사가 가능한지 설명하시오. (4점)

스테인리스강과 질화물 간의 금속/비금속의 화학 성분 조직의 변화 및 전자기적 특성의 변화 (?)

5. 와전류 재질 시험시 가장 큰 영향을 주는 인자 2가지와 그 이유를 설명하시오. (4점)

(1) 전도율 - 비자성 재료와 같이 저항이 낮은 전도체에 와전류가 존재하기 때문

(2) 투자율 - 투자율이 큰 철강 재료에서는 전도율의 변화가 거의 없으므로 투자율 또는 자기 특성(자기 이력 곡선)을 이용하여 재질 시험

※ 참조 : “와류탐상검사” / 도서출판 골드 / P.144~148

6. 와전류탐상검사시 배관 등의 보수검사에서 발견되는 대표적인 결함 2종류는? (4점)

(1) 균열 (응력 부식 균열, 열피로 균열)

(2) 부식 (감육, Pitting)

※ 참조 : “와류탐상검사” / 세진사 / P.114~116

7. 동 및 동 합금관의 와류 탐상 시험 방법 KS-D-0214에서 규정된 대비 결함에 대해 설명하시오. (4점)

(1) 대비 결함은 시험편에 만드는 인공 결함으로서, 관 축에 직각으로 뚫린 드릴 구멍으로 한다.

(2) 드릴 구멍의 크기는 관의 치수에 따라 정하고, 지름 0.5~2.0mm(0.1mm 눈금으로 한다)로 하고, 각각 한국공업규격의 규정에 따른다.

(3) 드릴 구멍의 치수 허용차는 ±0.05mm로 한다.

(4) 시험편의 드릴 구멍은 관의 길이 방향에 3개로 하며, 각각의 간격 및 관 끝에서의 거리는 시험 속도 조건에서 신호의 분리가 충분히 가능하여야 한다.

※ 참조 : “KS-D-0214" 동 및 동 합금관의 와류 탐상 시험 방법 / P.2

8. 강의 와류 탐상 시험 방법 KS-D-0232에서 지정해야할 사항 6가지는? (4점)

(1) 시험의 시기	(2) 시험체의 표면상황	(3) 시험 장치	(5) 대비 시험편
(6) 시험 주파수, 시험 속도 등의 시험 조건		(7) 자기포화의 유무와 탈자의 필요와 불필요
(8) 합부판정의 기준	(9) 관련 규격	10) 기타 필요사항
※ 참조 : “KS-D-0232" 강의 와류 탐상 시험 방법 / P.1

9. 강관의 와류 탐상 검사 방법 KS-D-0251에서 검사결과 기록시 기재할 사항 6가지는? (4점)

(1) 검사 연월일	(2) 검사 기술자	(3) 관의 종류 기호	(4) 관의 치수
(5) 탐상 장치	(6) 탐상 감도 구분 및 사용 비교 시험편		(7) 탐상 코일
(8) 탐상 주파수	(9) 탐상 방법, 탐상 조건 (탐상 속도, 탐상 감도, 위상 등)		(10) 검사 결과
※ 참조 : “KS-D-0251" 강관의 와류 탐상 검사 방법 / P.6

10. 비자성 열교환기 튜브의 와전류탐상시험 ASME Sec.V Art.8 AppII의 데이터 평가지시에서, (4점)

가. 깊이가 기록되어야 하는 지시인 경우 설정 방법은?

기본 교정 표준시험편 또는 인정되어진 다른 대표적인 표준시험편에 근거하여 설정. (이는 곡선, 표 또는 소프트웨어를 사용하여 수행)

나. 모든 지시를 평가할 때, 기록해야 하는 지시는 어떤 방법으로 특성을 확인하는가?

인정된 주파수 또는 주파수 혼합(Mix)을 이용

※ 참조 : “ASME 비파괴시험 2004” / 도서출판 골드 / P.225

11. 동 및 동합금 튜브의 와전류탐상시험을 위한 표준방법 ASME Sec.V Art.26 SE-243에서 대비시험편의 인공 불연속부를 만드는 방법 5가지는? (5점)

(1) 튜브의 바깥쪽 면에 0°, 120°, 240° 방향으로 연속적인 횡방향 면에 각각 있는 3개의 원형저면 횡방향 노치

(2) 튜브 벽을 100% 관통하여 0°, 120°, 240° 방향으로 연속적인 횡방향 면에 각각 있는 반지름방향으로 드릴 가공한 3개의 구멍

(3) 튜브의 바깥쪽 면에 0° 방향에 있는 하나의 원형저면 횡방향 노치와 180° 방향에 있는 다른 하나의 원형저면 횡방향 노치. 또한, 벽을 100% 관통하여 90° 방향에 반지름 방향으로 드릴 가공된 하나의 구멍과 270° 방향에 반지름방향으로 드릴 가공된 다른 하나의 구멍. (하나의 노치 및 구멍만이 각 횡방향 면에 만들어야 한다.)

(4) 모두가 튜브의 동일면상에서, 튜브의 바깥쪽 면에 있는 4개의 원형저면 횡방향 노치

(5) 모두가 튜브의 동일면상에서, 튜브의 벽을 100% 관통하여 반지름방향으로 드릴 가공한 4개의 구멍

※ 참조 : “ASME 비파괴시험 2004” / 도서출판 골드 / P.848~851