강구조물에 있어서의 균열 진전의 모니터링 방법 및 강구조물의 잔여 수명 추정방법 document_id A220623014616

본 발명은 구조물, 특히 강구조물에 있어서의 균열의 비파괴검사방법에 관한 것으로서, 특히 균열의 진전을 비파괴로 모니터링하는 균열 진전의 모니터링 방법 및 강구조물의 잔여 수명 추정방법에 관한 것이다. 강구조물에서는 그 사용환경에 따라서 강구조물을 구성하는 재료에 부식이나 균열 등의 흠집이 발생하는 경우가 많다. 예를 들어 석유플랜트나 전력플랜트 등에서는 강구조물인 장치 및 배관 등(이하, 장치 등이라 함)이 강한 부식환경에 노출되어, 장치 등을 구성하는 강재(鋼材)에는 응력부식(SCC), 황화물 응력부식(SSCC) 또는 입계(粒界)부식 등이 생겨, 두께가 감소하는 데에다가, 장치 등에 작용하는 응력에 의하여 내부 또는 표면에 균열 등의 흠집이 생기는 경우가 있다. 또, 예를 들어 교량 등, 반복하중이 작용하는 강구조물에서는 강구조물을 구성하는 강재에 피로균열이 발생하여 진전되는 경우가 있다. 이와 같은 재료에 생긴 부식이나 균열 등의 흠집은 강구조물의 파괴원인이 되는 경우가 많기 때문에, 안전·안심 확보라는 관점에서 조기에 검지할 필요가 있다. 두께 감소, 부식이나 균열 등의 흠집의 크기, 형상에 관한 정보가 비교적 높은 정밀도로 얻어지는 비파괴검사방법으로서는 전위차법이 있다. 전위차법은 피측정물에 전류를 흐르게 하고, 이 흠집을 사이에 둔 위치에서의 전위차를 측정하여, 그 결과로부터 미리 구한 교정곡선을 이용하여, 피측정물에 포함되는 흠집의 형상, 치수에 관한 정보를 얻고자 하는 것이다. 예를 들어 특허문헌 1에는 직류 전위차법에 의한 삼차원 균열의 비파괴검사방법이 제안되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 기술은 기판 표면의 전위차 분포를 측정하고, 이들 측정값과 가정한 형상의 균열로부터 구해지는 가상적인 전위차 분포와의 차를 비교하여, 측정값과 계산값의 차가 작아지도록 균열 형상을 변화시켜서 균열의 형상을 추정하는 것으로서, 임의의 종횡비의 삼차원 균열의 형상, 치수, 기울기를 정량(定量) 평가할 수 있다고 되어 있다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 기술에 의하면 초음파 탐상법, X선 투과법 등을 적용하기가 곤란한 용접부에 대한 적용이 용이하게 된다고 되어 있다. 또, 비특허문헌 1에는 전위차법을 응용하여, 강구조물에 생기는 부식이나 균열을 비파괴적으로 검출하는 FSM(Field Signature Method)이 소개되어 있다. 비특허문헌 1에 소개된 FSM은 높은 전류의 직류전류를 안정적으로 흐르게 할 수 있다는 것에 특징이 있으며, 복수 개의 측정단자 쌍의 미세한 전위차를 이용하여, 부식이나 균열 등의 흠집을 검출하고자 하는 것이다.