스크랩 비파괴

[금수강산]

비파괴 검사일반
1. 개요
1) 비파괴 검사의 정의
비파괴 검사란 재료나 제품을 원형과 기능에 변화를 주지않고 실시하여 원하
는 것을 알 수 있는 검사를 말한다. 즉 재료나 제품을 물리적 현상을 이용한
특수방법으로 검사 대상물을 파괴, 분리 또는 손상을 입히지 않고 결함의 유무
와 상태 또는 그것의 성질, 상태, 내부구조 등을 알아내는 모든 검사를 말한다.
비파괴시험(NDT)과 비파괴검사(NDE)의 차이
보통 시험이라면 Test, 검사라면 Examination/Inspection 으로 번역되는데 비파
괴 분야에서는 이 둘 사이에 번역상의 차이만 존재할 뿐 다른 차이를 둘 필요
가 없다. 보통 Test 와 Examination 을 혼용해서 쓰고 있으며 굳이 차이를 둔다
면 “시험”은 방법론이며, “검사”는 그 시험을 이용하는 적용 행위라고 할 수 있
다.
2) 비파괴 검사의 목적
(1) 신뢰성의 향샹
구조물의 안전성을 확보하기 위해 구조물을 구성하고 있는 재료, 부품의 신
뢰성을 향상시켜야 한다. 이러한 신회성 향상을 통해 철저한 품질관리가 가
능해 지고, 구조물을 믿고 사용할 수 있게 된다. 즉 적절한 비파괴 검사를
각각의 목적에 맞게 적용함으로써 건전성을 확인하고, 신뢰성을 향상시킬 수
있다.
(2) 제조기술의 개선
비파괴 검사의 결과를 분석 검토하여 제조조건을 수정 보완함으로써 제조기
술의 개선이 가능하며 제조기술을 향상 시킬 수 있다.
(3) 제조원가의 절감
제조 공정에서 적당한 시기에 적절한 비파괴 검사를 적용하여 불량품을 조
기에 발견하고 조치함으로써 시간과 재료를 절감할 수 있다.
3) 비파괴 검사의 기본 원리
비파괴 검사는 재료, 부품, 구조물이 가지는 성질이나 특성 중에서 물리적 성
질이 조직의 이상이나 결함의 존재로 변하는 것을 이용하여 물리적 성질의 변
화량을 측정함으로써 조직의 이상이나 결함의 존재와 정도를 비파괴적으로 추
정할 수 있게 된다.
일반적으로 비파괴 검사의 전과정은 아래와 같은 다섯 가지의 기본 요소를 가
지고 있다.
첫째로 적절한 질, 양 및 분포를 가진 에너지를 검사부에 적용한다.
둘째로 적용된 에너지는 검사부에 존재하는 불연속이나 성직의 변화상태와
상호작용을 하여 에너지의 질과 양의 변화가 일어난다.
셋째로 에너지의 질과 양의 변화가 발생하면 적절한 감도를 가진 변환자를
사용하여 에너지의 질과 양의 변화를 검출한다.
넷째로 변환자가 검출한 신호를 검사결과로 해석하고 평가하는데 유용한 형
태로 바꾸어 기록, 표시 또는 지시하도록 한다.
다섯째로 앞에서 얻어낸 정보를 근거로 결과를 해석하고 판정함으로써 비파
괴 검사 과정이 종결된다.
위의 비파괴 검사 체계에 의해 측정하고 평가할 수 있는 가장 중요한 성질로
는 다음과 같은 것이 있다.
종 류 특 성
기하학적 성질과 상태 ? 치수 측정, 내부 결함 탐지할 수 있다.
기계적 성질 ? 응력, 변형율, 탄성율, 경도, 소성변형 등을
간접적인 방법으로 측정할 수 있다.
열적 성질 ? 열전도도, 열팽창응력, 열수축응력, 열기울
기, 열에 대한 성질을 알 수 있다.
전기적/ 자기적 성질 ? 전기전도도, 자기투자율, 와전류의 분포와
손실, 자기수축, 열전기적 성질, 전자기적
성질 등의 측정할 수 있다.
물리적 성질 ? 검사체의 내부조직, 이도, 등방성, 조성, 밀
도, 굴절지수, 마찰계수 등의 물리적 성질
을 알 수 있다.
2. 비파괴 검사의 종류와 특성
1) 비파괴 검사의 종류
비파괴 검사 중 가장 대표적인 분류는 다음과 같다.
구 분 분 류
역학적- 광학적 시험법
? 육안-광학 시험
? 광탄성 피막시험
? 스트레인게이지 시험
? 침투 탐상 시험
? 누설 시험
방사선 투과 시험법
? X 선 투과시험
? Υ선 투과시험
? 중성자 투과시험
전자기- 전기 시험법
? 전자기장 시험
? 자분 탐상 시험
? 와류 탐상 시험
구 분 분 류
? 전류 시험
? 마이크로파 시험
음파-초음파 시험법
? 음향 충격 시험
? 음파 진동 시험
? 음향 방출 시험
? 펄스반사 초음파 탐상시험
? 투과 초음파 탐상 시험
? 공진 초음파 탐상 시험
열적시험법 ? 열전기 검출기 시험법
화학 분석 시험법
? 화학반응점 시험
? 레이저 검출기 시험
? X 선 회절 시험
? X 선 형광 시험
2) 비파괴 검사의 특성
검출 가능한 결함에 따라 주로 사용되는 비파괴 검사기법 및 특성은 다음과
같다.
결함검출 비파괴 검사 기법 특성
육안 검사
(Visual Inspection)
? 확대경, 거울, 전용게이지 등을 사용하
여 균열, Pitting, 부식상태를 확인하거
나 용접부의 언터컷 깊이 등을 측정한
다.
자분 탐상 시험
(MT)
? 표면이나 표면하의 결함검출이 가능하
나 강자성 재료에만 적용한다.
침투 탐상 시험
(PT)
? 표면으로 열려있는 결함만 검출하 수
있으며 금소재료나 비금속재료에 일반
적으로 적용 가능하다
표면결함검출
전자유도시험
(Elcetro Magnetic
Induction Test)
? 도체의 표층부를 비접촉, 고속으로 탐
상할 수 있으므로 봉이나 관의 자동
탐상에 유리하다.
방사선 투과 시험
(RT)
? 두께차를 가지는 구상결함의 검출에
유리하다. 결함의 종류, 형상을 판별하
기 쉽고 기록 보존성이 높다.
? 라미네이션이나 기울어져 있는 균열은
검출되지 않는다.
내부결함검출
초음파 탐상 시험
(UT)
? 균열 등 면상결함의 검출 능력이 방사
선 투과시험에 비해 우수하다.
? 초음파가 균열면에 수직으로 입사하도
록 탐상 조건을 설정하는 데 주의해야
한다.
결함검출 비파괴 검사 기법 특성
Strain 측정
? 구조물의 설계 및 안전성 평가를 위해
외력이 작용했을 때의 응력을 아는 것
이 중요하다. 응력과 Strain 이 비례하
므로 Strain 을 측정하여 응력을 구한
기 타 다.
누설 시험
? 시험체의 내/외부의 압력차를 만들어
유체가 결함을 통해 흘러 들어가거나
나가는 것을 검출하는 방법으로 압력
용기, 배관에 적용한다.
3. 비파괴 검사의 적용
1) 품질평가
소재나 용접부의 제조과정 중 수행하는 검사는 제조된 것이 규정된 규격 혹은
사양서에 따라 제조되고 규정된 품질을 만족하고 있는가의 여부를 확인할 목적
으로 행해지는 것이며, 비파괴검사는 이 목적을 달성하기 위한 품질관리의 한
수단으로서 행해지는 것이다.
따라서 이 검사의 결과를 이용해서 행하는 재료 및 용접부의 평가는 품질평가이
며 이때 주어지는 판정기준은 품질관리를 위한 관리단계를 나타내는 것이다. 이
관리단계는 지금까지 명확한 이론과 경험으로 주어진 설계조건에서 사용하여도
중대한 재해를 가져오는 파괴사고를 발생할 우려가 없다는 판단을 기초로 하여
결정하여야 한다.
2) 수명평가
초기 사용이후 일정기간마다 수행하는 검사는 다음 검사시기까지 안전하게 사용
될 수 있는가 여부를 추정 평가하고자 하는 것이며, 설비의 수명을 평가하기 위
한 것이라고 할 수가 있다.
즉 정기검사, 보수검사, 운전중 검사에서는 사용조건에 근거해서 새롭게 발생한
이상상태를 검출하여 그 종류, 형상, 크기, 발생개소, 응력, 응력방향과 관계 등
으로부터 향후 검사시기까지 이상상태의 성장을 예측하고 ,보수 또는 폐기여부
를 결정해야 한다. 따라서 그 평가기준은 결함의 발생원인에 따라 다른 것으로
평가방법의 기준을 제시할 수는 있어도 품질평가시 제시할 수 있을 만한 판정기
준을 제시하는 것은 어렵다.
그러나 수명을 평가하기 위해서는 검출된 이상부위의 정보를 정확하게 구하여
그 성장량을 예측하여야 한다.
4. 비파괴 검사결과의 신뢰
비파괴검사 결과의 신뢰성이란 언제, 누가, 어디에서 행하여도 동일 검사체에 대해
서는 동일 검사결과를 얻을 수 있어야 한다. 즉, 비파괴검사 결과의 시간적 안정성
이 있어야 한다.
비파괴검사는 특정한 물리에너지를 이용해서 침투, 누설, 흡수, 투과, 산란, 반사,
등의 변화를 특정의 검출체를 이용해서 검출하고 이상유무를 조사하는 방법이다.
따라서 이상이 검출될 수 있는가 없는가는 다음에 기술한 내용에 크게 영향을 받
는다.
o 검사체의 재질, 조직, 형상, 표면상태
o 사용하는 물리에너지의 성질
o 검출하고자 하는 이상을 나타내는 부분의 상태, 형상, 크기, 방향성
o 검출체의 특성
따라서 적절한 검사법을 이용해서 이상부분을 가능한 한 완전하게 검출하도록 해
야만 한다. 특히 비파괴검사로 얻어지는 이상부분에 대한 정보는 이용하는 검사법
에 따라 다를수 있으며, 이는 비파괴검사 결과의 신뢰성이 검사방법과 시행법, 비
파괴검사장치, 기술자 기량 및 평가능력 등의 요인에 따라 영향을 받기 때문이며,
이들을 종합적으로 검토해야 할 것이다.

[비바우]

지기님 감사합니다~ 근데 조금더 자세한 내용을 추가할수 있는지요???