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비파괴검사 개론

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카테고리NDT관련
등록일2016-03-18 11:42:23
작성자게시판관리자
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자료출처 : KOR-PIE







방사선 투과검사는 엑스선,감마선 등의 방사선을 시험체에 투과시켜 X-선 필름에 상을 형성시킴으로써 시험체 내부의 결함을 검출하는 검사방법으로 , 내부결함을 검출하는 비파괴검사 방법중 가장 많이 사용되고 있는 방법입니다. X, γ-선은 모든 물체를 투과하는 성질이 있으며, 투과하는 정도는 시험체의 밀도 및 투과 두께에 따라 틀려집니다.

그래서 시험체 내부에 결함이 있으면 시험체로부터 투과되어 나오는 방사선량에 차이가 있게 됩니다. 그럴때 투과되는 시험체에 필름을 붙이면 투과된 방사선의 량에 따라 농도의 차가 생겨 특정 상을 형성하게 되므로 방사선 필름 상의 밝고 어두운 정도를 관찰하여 시험체내의 결함의 크기, 위치 등을 판정할 수 있습니다.



적용하는 분야는 해양구조물, 선박, 플랜트,배관,저장탱크,교량,기타 소재, 각종 재료 및 산업설비에 대하여 응용할 수 있습니다.









사람의 귀로 들을 수 없는 파장이 짧은 음파를 말하며, 금속등의 물체 속을 쉽게 전파되고 서로 다른 물질과의 경계면에서는 반사하는 특징이 있는데 이를 이용하여 초음파를 시험체 내부로 전파시키면 시험체내부에 결함이 존재하면 결함에 의해 초음파가 반사하게 되어서 이 반사파를 검출하여 반사파에 대한 정보를 음극선관(CRT) 또는 다른 기록장치를 이용 분석하여 결함의 유무와 위치, 크기, 등을 판별할 수 있습니다. 이를 이용한것이 초음파탐상 검사입니다.



산업분야에 쓰이는 초음파탐상검사는 모재의 불연속부에 포함되어 있는 라미네이션, 균열 개재물의 탐상뿐만 아니라 가공시(용접, 주조 등) 나 사용중에 발생할 수 있는 기공, 균열, 개재물, 피로균열의 검출에 사용된다. 또한 강재뿐만 아니라 비강재의 재질로 이루어진 교량, 철구조물, 조선, 압력용기, 일반 기계부품에 이르기까지 많은 분야에 걸쳐 사용될 수 있습니다.









시험품에 자장을 적용하고 시험품을 자화시키면 자속이 발생하는데, 이때 시험품의 표면 또는 표면에가까운 내부에 결함이 있으면 자속이 누설하고 결함의 양쪽에 자극이 발생하여 국부자장을 형성하게 되는데, 그럴때 시험면에 자분을 뿌리면 결함 부분의 국부 자장에 의해 결함에 자분이 모이게 되므로 결함의 위치와 크기를 알 수 있습니다. 그러나 강자성체에만 적용이 가능하고 내부 결함 검출은 잘 되지 않는 단점이 있습니다.



자분탐상검사를 통하여 시험체의 고유 불연속(파이프,기공,개재물,고온균열 등), 가공중 불연속(단조터짐, 심(Seam), 라미네이션, 연마 및 열처리 균열, 각종 용접 결함 등)을 검출할 수 있습니다.









침투탐상 검사는 표면 결함을 검출하는데 효율적인 방법으로, 다른 비파괴검사 방법들에 비해 원리가 단순하고 사용하기가 간편하여 많이 사용되고 있으며 용접부, 주강품, 단조품 등과 같은 금속 재료뿐만 아니라 세라믹, 플라스틱, 유리 등의 비금속 재료에도 폭넓게 이용할 수 있으며 시험체의 형상이 복잡하더라도 검사가 가능합니다. 그러나 표면 결함만 검출가능하고, 다공성 시험체에는 적용할 수 없습니다.



침투탐상 검사를 수행하기 위해 우선 시험체의 표면에 침투액을 침투시키고, 일정 시간후 탐상면의 과잉 침투액을 제거한 후현상제를 뿌리면 결함 부분에 침투한 액이 현상액으로 흡수되어 지시를 형성함으로 작은 결함도 식별이 가능합니다.



침투탐상 검사를 통하여 주조결함(개재물, 파이핑, 수축공, 기공, 핫티어, 콜드셧 등), 제조 및 공정결함(심,스트링거, 단조겹침), 용접결함 등을 검출 할 수 있습니다.











누설 시험은 기체나 액체와 같은 유기체가 시험체 외부와 압력차에 의해 시험체의 미세한 구멍이나 균열 또는 틈 등의 결함을 통해 흘러들어가거나, 흘러나오는 성질을 이용하여 결함을 찾아내는 방법으로 누설시험으로 누설 여부와, 누설이 있을시 누설 개소와 누설량을 검출하여 시험체의 안정성을 확보 할 수 있으므로 각종 분야에서 널리 이용되고 있습니다.

누설 시험의 종류에는 기포 누설시험, 압력 변화 측정시험, 할로겐 누설시험, 헬륨 누설시험, 초음파에 의한 누설시험 등이 있습니다.











육안 검사란 재료, 제품 또는 구조물(시험체)을 직접(육안)또는 간접적(TV, CC Camera 등)으로 관찰하여 시험체에 표면결함이 있는지 그 유무를 알아내는 비파괴 검사법으로서 여러재료 제품 또는 구조물의 제작사양, 도면 설계사양 규격 등에 적합한지 허용한도 이내에 드는지의 여부를 결정하는 것까지를 포함한다고 볼수 있습니다.



육안 검사의 적용을 보면 제품 생산에 사용될 재료, 생산제품, 구조물 등이 설계, 제작, 가공사양에 맞게 생산 또는 제작 가공되었는지를 검사할 때, 상기 품목들이 사용전 또는 사용중에 검사하여 앞으로의 사용에 지장을 초래하거나 초래할 가능성이 있는 결함의 유무를 찾아낼 때 사용합니다.











재료에 γ-선을 투과시키면 원자가 에너지를 받아 여기상태 (Excited state ) 로되고 이상태에서 기저상태로 되돌아 올 때 금속고유의 빛을 발생하는데 이 스펙트럼의 수와 강도(파장)을 전자기적으로 분석하여 금속의 성분을 분석하거나 함유량을 측정하는것으로서 현재 모든 산업체에 사용하는 금속의 성분을 분석할 수 있습니다.







일반적으로 오스테나이트 강에는 페라이트 함량이 0.5~12% 인데, 클래딩이나 용접부에서 잔존하는 페라이트 함량을 측정해 보는것은 기계적으로 그리고 부식 상황이 장차 어떻게 진전될것인가에 대한 중요한 통찰력을 갖게 해줍니다.



그래서 페라이트가 너무 작게 남아있으면 Hot Crack을 유발할 우려가 있고 너무 많이 존재할때는 Mechanical Strength와 항부식성을 약화 시키게 되고 특히 용접 작업후에는 페라이트 함량이 변하기 때문에 이를 검사하는 것은 매우 중요합니다.



적용이 가능한 것은 오스테나이트 스텐강, 듀플랙스 강, 일반 건축용강재에 오스테나이트 크롬강을 용접한 크래드 강 등에 적용이 가능합니다.









음향 방출 기술은 음파를 이용하여 물질의 내외부에서 발생하는 이상 상태를 분석하는 방법으로 어떤 물질에 가해지는 외부의 충격 또는 압력 등의 에너지에 의해 물질이 변형될 때 발생하는 소리를 수집하여 정형하고 분석하면 우리가 어느 부분에 어떠한 결함이 진행되고 있는지 확인 할 수 있는 비 파괴 검사 기술입니다.

이 시험방법은 현재 다양한 분야에서 사용되며 대표적으로 정유공장, 가스파이프라인, 원자력발전, 항공기, 해양석유시추선, 석유화학설비, 다리, 가스탱크, 등등의 무한함 분야에 응용이 가능합니다.







방사선투과검사와 유사한 방법으로 X-선 및 γ-선 대신에 중성자인(n선)을 이용한 검사방법으로 시험체를 투과한 중성자선과 전환막(Gd, Dy, B등)의 (n, X)반응으로 방출되는 2차 방사선

(X=α,β,γ)을 사진필름 또는 고체비적검출막에 노출하여 화상화 합니다.







제품의 개발이나 설계시 부품이 사용될 때 받는 응력의 조건에 적합한 강도를 갖는 재료의 선택이 무엇보다 중요합니다. 이런경우 이에 해당하는 강도시험을 직접해 보는것이 가장 이상적이나, 파괴를 수반하는 강도 시험을 모든 제품에 적용한다는 것은 비현실적인 경우가 많습니다.

따라서 제품의 경도를 측정해서 간접적으로 강도를 추정하는 방법으로 경도 시험이 널리 사용되고 있습니다.









스트레인(변형율) 측정에는 물리적 원리를 응용한 몇가지 방법이 실용화되고 있으나 많이 사용되는 것으로 전기저항 스트레인게이지가 있습니다.

이것은 물체가 변형할 때 그 물체의 표면에 부착시켜 놓은 소자의 변형으로 전기저항이 변하는것을 측정하는 방법입니다.