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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 윤기봉
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 중앙대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수0
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2015
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고온, 고압에서 사용되는 석유화학 설비 및 화력발전의 경우 설비 구조물 안전성 확보, 교체 비용 절약, 설비 정지 횟수 감소를 통한 효율성 증가를 위해 정확한 잔여수명 예측이 필요하다.
고온 설비 재료의 경우, 대체로 전반적 크리프 손상, 국부적 크리프 손상 거동에 따라 잔여수명 평가 방법이 나눠지는데, 석유화학 개질로 튜브의 경우 원주방향으로 크리프 균열 발생, 크리프 균열 성장을 통한 튜브의 파손 사례 등, 크리프에 의한 손상이 지배적으로 나타나는 전반적 크리프 손상 거동에 속한다. 이러한 경우, 크리프 파단 시험을 통해 잔여수명을 예측하는 것을 지난 수십 년간 보편적으로 진행해왔다.
하지만 실제 개질로 튜브는 흡열 반응으로 인한 내부 열응력, 개질로 내부 버너에 의한 열유동, 설비 가동 및 정지에 따른 열피로 등 복합적 요소에 의해 비열화재를 바탕으로 진행되는 크리프 파단 잔여수명 평가의 정확도가 떨어질 수 있으며, 이점을 보안하기 위해 사용재를 바탕으로 크리프 시험을 수행할 필요가 있다.
지난 50년간 개질로 튜브는 크리프 저항성을 위해 재료 성분이 바뀌어왔으며, 현재는 HP Modified Steel(25Cr35Ni1Nb)를 보편적으로 사용하고 있지만 설계수명을 전부 소요하고, 설비의 고장을 발생시키고 있다.
본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, HP Modified Steel의 비열화재, 현장에서 사용한 사용재(8년 5개월, 9년 8개월, 16년 2개월) 크리프 시험을 통하여 크리프 상수와 지수 계산, 비열화재, 사용재 Larson Miller Parameter Curve 구축, Monkman-Grant 관계식 구축, 금속의 조직 관측 및 석출물 분석을 수행하였다.
고온 설비 재료의 경우, 대체로 전반적 크리프 손상, 국부적 크리프 손상 거동에 따라 잔여수명 평가 방법이 나눠지는데, 석유화학 개질로 튜브의 경우 원주방향으로 크리프 균열 발생, 크리프 균열 성장을 통한 튜브의 파손 사례 등, 크리프에 의한 손상이 지배적으로 나타나는 전반적 크리프 손상 거동에 속한다. 이러한 경우, 크리프 파단 시험을 통해 잔여수명을 예측하는 것을 지난 수십 년간 보편적으로 진행해왔다.
하지만 실제 개질로 튜브는 흡열 반응으로 인한 내부 열응력, 개질로 내부 버너에 의한 열유동, 설비 가동 및 정지에 따른 열피로 등 복합적 요소에 의해 비열화재를 바탕으로 진행되는 크리프 파단 잔여수명 평가의 정확도가 떨어질 수 있으며, 이점을 보안하기 위해 사용재를 바탕으로 크리프 시험을 수행할 필요가 있다.
지난 50년간 개질로 튜브는 크리프 저항성을 위해 재료 성분이 바뀌어왔으며, 현재는 HP Modified Steel(25Cr35Ni1Nb)를 보편적으로 사용하고 있지만 설계수명을 전부 소요하고, 설비의 고장을 발생시키고 있다.
본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, HP Modified Steel의 비열화재, 현장에서 사용한 사용재(8년 5개월, 9년 8개월, 16년 2개월) 크리프 시험을 통하여 크리프 상수와 지수 계산, 비열화재, 사용재 Larson Miller Parameter Curve 구축, Monkman-Grant 관계식 구축, 금속의 조직 관측 및 석출물 분석을 수행하였다.
목차
Ⅰ. 서 론 1가. 연구 배경 1나. 연구 목적 3Ⅱ. 이론적 배경 4가. 고온 크리프 변형 41. 크리프 곡선 4나. 크리프 데이터를 사용한 잔여수명 평가 방법 61. 크리프 상수 및 지수를 통한 방법(Monkman-Grant Relationship) 72. Larson Miller Parameter Curve(LMP Curve) 방법 8Ⅲ. 실험 방법 11가. HP Modified Steel 11나. 크리프 시험 131. 시편 제작 132. 실험 방법 16다. 조직학적 분석 181. 시편 관측 준비 182. 시편 관측(OM, SEM, EDS) 21Ⅳ. 결과 및 토의 23가. 크리프 시험 결과 23나. 크리프 상수 및 지수 A,n 계산 결과 34다. Larson Miller Parameter Curve 구축 결과 37라. 시편 관측 결과 471. Optical Microscopy 관측 결과 472. Scanning Electron Microscopy 관측 결과 523. Energy Dispersive Spectrometer(EDS) 분석 결과 55Ⅴ. 결 론 60REFERENCES 62국문 초록 66ABSTRACT 68
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