Thermal Degradation Analysis of Platen Super Heater Tubes in Thermal Power Plants using a Nonlinear Ultrasonic Technique

초임계압 표준 석탄 화력발전소는 증기온도 540℃의 고온의 환경에서 운전되고 있다. 일반적인 표준 석탄 화력발전소의 설계 수명은 30년으로 수명관리의 목적으로 10만 시간 초과 또는 20년 이상의 설비에 대하여 진단 시 현장에서는 육안검사, 두께 측정, 경도측정 등의 방법을 사용하여 보일러 튜브의 열화 정도를 평가함으로써 수명진단을 주기적으로 실시하고 있다. 본 연구에서는 화력발전소에서 약 20년(약 16만 시간)동안 운전한 보일러 튜브의 샘플을 여러 위치에서 확보하여 보일러 튜브의 위치에 따른 열화 정도를 표면파 비선형 초음파기법을 활용하여 평가하였고, 이를 인장시험 결과와 비교하였다. 보일러 튜브 샘플의 위치에 따라 초음파 비선형 파라미터와 인장강도, 항복강도의 변화가 높은 상관성을 보였으며, 이러한 결과로부터 보일러 튜브의 열화에 따른 기계적 특성의 변화를 비선형 초음파기법으로 평가할 수 있음을 확인하였다.