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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 조석수
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 강원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
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주철은 박용 엔진의 해수 및 청수 펌프 케이싱, 디젤 엔진의 실린더 라이너 및 배기 밸브 상자, 실린더 헤드, 과급기 케이싱등의 재료로 많이 사용되고 있다. 그러나 이러한 대형 주철 부품들은 장기간 사용시 부식, 파공, 균열등이 발생하여 사용이나 운전에 지장을 주는 사례가 빈번하여 부품 파손에 따른 교환이 불가능하여 보수 용접을 하는 경우가 많다. 그러나 주철 보수 용접하는 장소는 기계 구조물의 특성상 매우 협소한 공간이 많고 화학 물질등이 많아 균열이 발생된 주철재를 함부로 현장에서 예열하는 것은 현장 여건상 어려운 일이 많다. 따라서 냉간 보수 용접에 필요한 최소한의 요구 조건을 지켜지지 않는 경우가 많아 일반적으로 균열을 보수 용접으로 보수한 균열이 재파괴되는 경우가 빈번히 발생된다. 본 연구에서는 위험 물질이 있거나 협소한 공간 또는 보수 작업이 곤란한 상황이 있는 대형 주철 구조물이 구조 하중을 받아 균열이 발생된 경우 먼저 균열 멈춤 구멍으로 균열 선단근방의 응력집중을 완화시킨 뒤, 균열 보수 락이라는 냉간체결도구를 적용하여 균열이 발생된 부품을 서로 기계적으로 연결시켜 균열 발생 부분과 균열 미발생 부분에서 구조하중을 서로 분담하도록 하는 긴급 균열 보수 방법을 개발하였으며 관련된 중요한 연구 결과는 다음과 같다.
1. 균열 보수 부품의 유한요소해석 모델 폭이 300mm에 접근하게 되면 균열 보수 부품의 응력집중계수에 대한 균열 보수 락의 응력집중계수의 비는 4.1으로 수렴되고 있어 균열 보수 부품의 인장강도는 균열 보수 락의 인장강도에 대하여 최소한 4.1배 이상을 확보하여야 한다.
2. 균열 보수 락의 설치 간격은 균열 보수 락 설치 간격에 따른 균열 보수 부품의 균열 보수 락 자리에서의 응력집중계수의 관계 K=f(b2)와 파손된 기계 부품에 대한 응력집중계수 K를 이용하여 결정한다.
3. KS D 4306의 배관과 해당 규격의 시험 압력 하중 및 대부분의 KCS 57 30 35의 시험규격압력하중의 경우는 균열 보수 락 설치 간격을 균열 보수 부품에 의한 균열 보수 락 설치 간격으로 균열 보수를 수행해야 하나 균열 설치 락 설치 간격이 매우 적은 경우는 균열 보수 락에 의한 균열 보수 락 설치 간격으로 균열 보수를 수행해야 한다.
4. 균열 보수 부품과 균열 보수 락의 해석적 이음 효율는 각각 14.4%과 26.7%로서 전자의 효율이 균열보수부품의 실험적 이음 효율 13.8%에 비하여 4.4% 더 크므로 균열 보수 부품과 균열 보수 락에 대한 유한요소해석이 공학적 오차 범위 5%이내에 있다.
5. 대부분의 대형 주철 구조물의 균열 보수 용접에서 사용 환경에 의하여 냉간 용접을 수행하게 되므로 균열이 발생된 현장 대형 주철 부품이 저하중에서 사용되는 경우 균열 발생 가능성이 높은 냉간 용접 방법으로 수리하는 것보다 균열 보수 락를 이용하여 수리하는 것이 균열이 발생된 현장 대형 주철 구조물의 구조 신뢰성을 공학적으로 확보하는 데 훨씬 더 유리하다.
1. 균열 보수 부품의 유한요소해석 모델 폭이 300mm에 접근하게 되면 균열 보수 부품의 응력집중계수에 대한 균열 보수 락의 응력집중계수의 비는 4.1으로 수렴되고 있어 균열 보수 부품의 인장강도는 균열 보수 락의 인장강도에 대하여 최소한 4.1배 이상을 확보하여야 한다.
2. 균열 보수 락의 설치 간격은 균열 보수 락 설치 간격에 따른 균열 보수 부품의 균열 보수 락 자리에서의 응력집중계수의 관계 K=f(b2)와 파손된 기계 부품에 대한 응력집중계수 K를 이용하여 결정한다.
3. KS D 4306의 배관과 해당 규격의 시험 압력 하중 및 대부분의 KCS 57 30 35의 시험규격압력하중의 경우는 균열 보수 락 설치 간격을 균열 보수 부품에 의한 균열 보수 락 설치 간격으로 균열 보수를 수행해야 하나 균열 설치 락 설치 간격이 매우 적은 경우는 균열 보수 락에 의한 균열 보수 락 설치 간격으로 균열 보수를 수행해야 한다.
4. 균열 보수 부품과 균열 보수 락의 해석적 이음 효율는 각각 14.4%과 26.7%로서 전자의 효율이 균열보수부품의 실험적 이음 효율 13.8%에 비하여 4.4% 더 크므로 균열 보수 부품과 균열 보수 락에 대한 유한요소해석이 공학적 오차 범위 5%이내에 있다.
5. 대부분의 대형 주철 구조물의 균열 보수 용접에서 사용 환경에 의하여 냉간 용접을 수행하게 되므로 균열이 발생된 현장 대형 주철 부품이 저하중에서 사용되는 경우 균열 발생 가능성이 높은 냉간 용접 방법으로 수리하는 것보다 균열 보수 락를 이용하여 수리하는 것이 균열이 발생된 현장 대형 주철 구조물의 구조 신뢰성을 공학적으로 확보하는 데 훨씬 더 유리하다.
목차
Ⅰ. 서론 1Ⅱ. 균열 보수 락을 이용한 균열 보수 방법 31. 대형 주철 제품의 파손 사례 32. 일반적 균열 보수 방법 43. 균열 보수 락을 이용한 균열 보수 방법 5Ⅲ. 균열 보수 락의 구조 해석과 시험 101. 균열 발생 부품과 균열 보수 락 재료 102. 균열 보수 모델의 구조 해석과 구조강도시험 113. 균열 보수 모델의 구조강도해석과 시험 164. 구조해석과 시험 결과 및 토론 201) 균열 보수 모델의 구조해석 202) 균열 보수 모델의 인장강도해석과 시험 38Ⅳ. 결론 49□ 참고문헌 50□ Abstract 53
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