Failure Analysis of High-density Polyethylene Pipe in Heat-transport Infrastructure of District Heating System

지역난방시스템에서 열은 열 수송 시설을 통해 사용자 측에 공급되고 있으며, 열 수송 시설은 온수를 공급하는 강관, 열 손실을 막는 폴리우레탄 폼, 이를 외부 충격과 오염으로부터 보호하는 고밀도 폴리에틸렌관으로 구성된다. 고밀도 폴리에틸렌관의 파손은 관 내 오염과 보온재의 열화, 수증기 누수 등으로 이어질 수 있다. 본 연구는 고밀도 폴리에틸렌관의 부품인 커버 캡의 파손을 다룬다. 커버 캡의 링 모양 부품과 접합 폴리에틸렌의 경계면에서 주요한 균열이 발견되었고, 이를 통해 시스템의 효율을 저하시키는 외부 오염 물질이 관 내로 유입되었다. 인장 실험을 통해 부품의 건전성 및 부품 간 접합 강도를 평가한 결과, 커버 캡 제작 중 유입된 외부 물질과 기포로 인해 기계적 강도가 저하된 것이 확인되었다. 본 연구는 폴리에틸렌관 부품의 생산 및 관리 방법 개선을 통해 유사한 파손을 예방하는데 있어서 도움이 될 것으로 기대된다.