AE Characteristic under Tensile of Carbon Steel for High-Pressure Pipe

고압배관용 탄소강의 인장시 음향방출 특성

This study is to look at the effect for deformation of carbon steel for high-presure pipe, on the AE signals produced by tensile test. Acoustic emission(AE) has been widely used in various fields because of its extreme sensitivity, dynamic detection ability and location of growing defects. We investigated a relationship failure mode and AE signals by tensile test, From the tensile test, we could divide into four ranges of the failure modes of elastic range, yield range, plastic range before $\sigma$u, plastic range after $\sigma$u. And failure behaviors of elastic range, yield range, plastic range before $\sigma$u, plastic range after $\sigma$u could be evaluated in tensile test by AE counts, accumulation counts and time frequency analysis. It is expected to be basic data that can protect a risk according to tensile test and bending of pipe material for pressure vessel, as a real time test of AE.

에너지 관련 플랜트에 사용되는 배관은 플랜트의 성능이나 안전성유지에 있어서 중요한 설비의 일부이다. 본 연구에서는 고압탄소강 배관의 변형 및 파괴에 대한 음향방출 기초 자료를 얻기 위하여 압력용기용 배관재를 기계가공하여 인장시험편을 만든 후, 인장시험을 실시하여 항복, 소성변형 및 파괴에 이르기까지의 음향방출 신호를 분석하였다. 탄성영역, 최대인장강도 이전의 소성영역 및 최대인장강도 이후의 소성영역에서 검출된 음향방출의 시간-주파수 분석 결과는 탄성영역에서 항복영역까지는 비교적 낮은 저주파수 대역(250${\~}$350kHz)이 나타났으며, 소성영역에서는 저주파수뿐만 아니라 고주파수 대역(500kHz)도 나타났다. 인장시험 후, 이러한 각 영역의 구별이 가능하였던 원인은 항복영역에서의 전위의 이동, 집적에 따른 신호와 최대인장강도 이전의 소성영역에서의 전위들이 개재물이나 결정입계를 통과했을 때 나타나는 신호, 최대인장강도 이후에는 미소공동의 발생, 성장 및 합체에 의하여 나타나는 신호로 분류가 가능하였기 때문인 것으로 판단된다.