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비파괴검사 개요

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작성자 관리자
댓글 0건 조회 199회 작성일 20-10-28 10:37

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방사선 투과검사(Radiographic Testing) 


▣ 개요

방사선투과검사는 강이나 기타 재질에 대하여 방사선 및 필름을 이용하여 시험체의 내부에 존재하는 불연속(결함)을 검출하는데 적용하는 비파괴검사 방법 중의 하나이다. 방사선투과검사의 장점으로는 거의 모든 재질을 검사할 수 있으며 검사 결과는 필름으로 영구적으로 기록을 남길 수 있으나 검사비용이 많이 들고 방사선 위험 때문에 안전관리의 문제가 있으며 제품의 형상이 복잡한 경우에는 검사하기 어려운 단점이 있다.

▣ 원리
방사선원의 에너지 및 시험체의 밀도와 두께에 따라 방사선의 투과량이 달라지며, 투과된 방사선원은 필름을 감광시키는데 이때 투과된 방사선량에 따라 필름의 감광정도가 다르게 되고 이를 현상하여 필름에 나타난 명암을 비교하여 시험체 내부의 상태를 알아보는 방법이다. 일반적으로 강재의 방사선 투과검사시, 내부에 이물질이 존재하는 경우에는 이물질의 밀도가 거의(Tungsten등을 제외하고)가 재료의 밀도보다 작아서 이물질(불연속)부분을 투과한 방사선의 양이 강재를 투과한 선량에 비해 많기 때문에 투과 사진 상에서 검게 나타나고 기공 등은 기체가 들어 있는 상태이므로 검고 둥근 형태로 나타난다.

▣ 강용접부 결함 및 등급분류
- 결함의 분류 : 결함은 표 1-1에 따라 3종류로 분류한다

◎ 터짐 및 터짐에 가까운 용입 부족 등의 제3종 결함은 강도의 저하에 미치는 영향이 특히 심하 므로 투과 사진을 관찰 할 때 특히 주의할 필요가 있다.

◎ 언더컷 등의 표면 결함은 강도의 저하에 크게 영향을 미치나 그 판정은 투과 사진에만 의존하 지 말고 겉모양시험,자분탐상시험 등 기타 시험 방법을 병행해서 판정하여야 하므로, 이 등급 분류에는 포함하지 않는다.


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::: 결함 점수 및 결함길이 ::: 

① 제 1 종 결함
제1종 결함은 시험부의 전체 면적 중 결함 점수가 가장 크게 나타나는 부분의 시험 시야 내를 대 상으로 한다. 시험 시야의 크기는 모재의 두께에 따라 표 1-2에 표시하는 크기로 한다.


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결함이 1개인 경우의 결함 점수는 긴 지름에 대응하여 표 1-3의 값을 적용한다. 다만, 결함의 긴 지름이 표 1-4에 표시하는 값 이하인 것은 결함 점수로 계산하지 않는다. 


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결함이 2개 이하인 경우의 결함 점수는 시험 시야내의 존재하는 결함 점수의 총수로 한다. 이 시험 시야의 경계 선상에 걸치는 경우에는 시야 밖의 부분도 포함해서 측정한다. 시험 시야의 근처에 결함이 적고 정해진 시험 시야만으로 등급 분류하는 것이 부적당하다고 인정될 때는 당사자간의 협정에 따라 용접선 방향으로 3배로 확대한 시험 시야내의 결함 총수를 구하고 그 1/3의 값을 결함 점수로 할 수 있다. 


② 제2종 결함 


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결함과 결함의 간격이 표에 표시하는 값을 초과하는 경우에는 각각 독립된 결함으로 간주 하나 표 1-6에 표시하는 값 이하인 경우에는 각각의 결함 길이의 총수를 그 결함군의 결함 길이로 한다. 


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::: 등급 분류 ::: 

① 제1종결함
- 투과 사진 위의 결함이 제1종 결함인 경우의 등급 분류는 표 1-7의 기준에 따라 실시한다. 표 중의 숫자는 결함 점수의 허용한도를 표시한다.
- 결함의 긴 지름이 모재 두께의 1/2을 초과하는 경우에는 4급으로 한다.
- 1급에 대하여는 결함의 긴 지금이 표 1-4에 표시하는 값 이하인 것이라도 시험 시야내에 10개 이상 있어서는 안 된다.

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② 제 2종 결함 

투과 사진 위의 결함이 제2종 결함인 경우의 등급 분류는 표 1-8의 기준에 따라 실시한다. 다만 1급에 대하여는 용입 부족 또는 융합 부족이 없어야 한다.


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③ 제 3 종 결함 

투과 사진 위의 결함이 제 3 종 결함인 경우 모두 4급으로 한다.

※ 관련 규격 ※
* KS B 0845 강용접부의 방사선투과시험방법 및 투과사진의 등급분류방법
* KS D 0227 주강품의 방사선투과시험방법 및 투과사진의 등급분류방법
* KS D 0237 스테인레스강 용접부의 방사선투과시험방법 및 투과사진의 등급분류방법
* KS D 0239 용접부의 방사선투과시험방법 및 투과사진의 등급분류방법
* KS D 0241 알루미늄주물의 방사선투과시험방법 및 투과사진의 등급분류방법
* KS D 0242 알루미늄용접부의 방사선투과시험방법 및 투과사진의 등급분류방법
* KS D 0243 알루미늄관의 방사선투과시험방법
* KS D 0245 알루미늄의 T형용접부의 방사선투과시험방법
* KS A 4918 공업용 방사선투과사진 관찰기
* ASME Sec.Ⅴ.Art.2 방사선투과시험(Radiographic Examination)
* ASME Sec.Ⅴ.Art.3 금속주조의 방사선투과시험(Radiographic Examination of Metallic Castings)



초음파탐상검사 (Ultrasonic Testing)

당사는 검사후 현장에서 조사기록을 즉시 출력할 수 있는 첨단기기를 보유하고 있으며, 또한 PC와 연결 분석,자동기록,출력 가능한 최신 장비 10대를 보유하고 국내 최고의 기술력을 갖추어 검사에 임하고 있습니다.

▣ 개요
시험체에 초음파를 전달하여 내부에 존재하는 불연속으로부터 반사한 초음파의 에너지량,진행시간 등을 분석하여 불연속의 위치 및 크기를 알아내는 방법으로서,시험체내의 불연속, 균일도 및 부식 상태 등의 검사에 적용하며 이외에도 콘크리트검사에도 이용하는 등 그 적용범위가 매우 넓어지고 있다.장점으로는 불연속의 위치를 정확히 알 수 있고,검사결과를 즉시 알 수 있음은 물론 방사선과 같이 인체에 유해하지 않으며 균열과 같은 면상의 결함 검출능력이 탁월한 반면,대부분의 경우 검사 결과를 검사자의 검사보고서에 의존해야 하며 결함의 종류를 식별하기 어렵고 금속조직의 영향을 받기 쉽다는 단점이 있다.

▣ 원리
초음파탐상 검사는 초음파를 시험체내로 보내어 시험체내에 존재하는 불연속을 검출하는 방법으로서 시험체내의 불연속부로부터 반사되는 에너지량,진행시간,초음파가 시험체를 투과할 때 감쇠되는 양의 차이를 적절한 표준자료(Standard Data)와 비교하여 결함의 위치와 크기 등을 측정한다.

▣ 강용접부 결함 및 등급분류

결함의 지시길이
경사 평행 주사 이외의 1 탐촉자법에 의하는 경우는 최대 에코 높이를 표시하는 탐촉자 용접부 거리에서 좌우주사를 한다. 이 경우 약간의 전후 주사를 하지만 목돌림 주사는 하지 않는다.

M, L 어느 검출 레벨에 있어서도 에코 높이가 L선을 초과하는 범위의 이동 거리를 1㎜의 단위로 측정하여 결함 지시 길이로 한다. 다만 탐촉자를 접촉시키는 부분의 판 두께가 75㎜이상으로서 주파수 2 (2.25)MHz, 진동자 치수 20×20㎜의 탐촉자를 사용하는 경우에는 최대 에코 높이의 1/2를 초과하는 범위의 탐촉자 이동 거리를 측정하여 결함 지시 길이로 한다.

H선, M선 및 L선의 결정
탐촉자의 경우, 목적에 따라 작성한 에코 높이 구분선 중 하위로부터 3번째 이상의 선을 선정 하여 H선으로 하고, 이것을 감도 조정 기준선으로 한다.

H선은 원칙적으로 결함 에코의 평가에 사용되는 빔 행정의 범위에서 그 높이가 40% 이하가 안 되는 선으로 한다. 다만 거리 진폭 특성곡선에 의한 에코 높이 구분선을 작성하지 않은 경우에는 눈금판의 40∼80% 인 범위의 임의의 높이의 눈금선을 선정하여 이것을 H선으로 한다.

에코높이 영역 구분
H선, M선 및 L선으로 구분된 영역에 표 2-1과 같이 기호들을 붙인다.


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측정범위가 125mm이고, 평가하는 빔행정이 85mm까지의 경우 밑에서 3번째의 구분선을 H선으로 한 보기 


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* 등급 분류
결함의 등급 분류는 결함 에코 높이의 영역과 결함 지시 길이에 대응하여, 표 2-2에 따라 한다. 

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2방향 이상에서 탐상한 경우로서 동일한 결함의 동급 분류가 다를 때는 하위의 급을 채용한다. 


동일하다고 볼 수 있는 깊이에 있어, 결함과 결함과의 간격이 큰 쪽의 결함 지시 길이보다 짧은 경우는 동일 결함군으로 보고, 그들의 간격을 포함한 연속된 결함으로 취급한다. 결함과 결함과의 간격이 양자의 결함 지시 길이 중 큰 쪽의 결함 지시길이보다 긴 경우는 각각 독립한 결함으로 본다.

※ 관련 규격 ※
* KS B 0817 금속재료의 펄스반사법에 따른 초음파탐상시험
* KS B 0831 초음파탐상용(G, N1, A1, A2, A3)표준시험편
* KS B 0896 강용접부의 초음파탐상시험방법 및 시험결과의 등급분류방법
* KS B 2987 알루미늄용접부의 초음파경사각 탐상시험방법 및 시험결과의 등급분류방법
* KS D 0040 건축용강판의 초음파탐상시험에 따른 등급분류와 판정기준
* KS D 0233 압력용기용강판의 초음파탐상검사
* KS D 0250 강관의 초음파탐상검사방법
* KS D 0252 아아크용접강관의 초음파탐상검사방법
* KS D 0248 탄소강 및 저합금강 단강품의 초음파탐상시험방법 및 시험결과의 등급분류방법
* ASME Sec.Ⅴ.Art.5 재료 및 제조에 관한 초음파탐상시험법(Ultrasonic Examination Methods for Materials and Fabrication)



자분탐상검사(Magnetic Particle Testing)
▣ 개요

자분탐상검사는 강자성체로된 시험체의 표면 및 표면 직하의 불연속 결함을 검출하기 위하여 시험체에 자장을 걸어 자화시킨 후 자분을 적용하고 누설자장으로 인해 형성된 자분지시를 관찰하여 불연 속의 크기,위치 및 형상 등을 검사하는 방법이다.미세한 표면균열 검출에 가장 적합하며,시험체의 크기,형상 등에 크게 구애됨이 없이 검사 수행이 가능하나,자분탐상검사는 모든 재질에 대해 적용할 수 있는 것이 아니라 자화가 가능한 강자성체에만 국한되고 시험체의 표면근처에 존재하는 결함만을 검출할 수 있어 내부전체의 건전성을 판별하기 위해서는 다른 검사 방법을 병행하여 수행해야 한다.

▣ 원리

강자성체인 시험체를 자화시켰을 때 시험체 조직의 변화 또는 결함 등이 존재하는 경우에는 이로 인 하여 시험체에 형성된 자장의 연속성이 깨어져 이 부분에 누설자장이 형성된다.이 때 시험체의 표면 에 자분을 도포하면 누설자장이 형성된 부위에 자분이 달라붙어 시험체 조직의 변화 또는 결함 등의 존재유무,위치, 크기,방향 및 범위 등을 검사할 수 있다.

자분탐상검사는 시험체 표면에 존재하는 결함의 검출에 적당하나, 검사조건에 따라서는 시험체 표면으로부터 최대 ¼ 인치 깊이에 존재하는 표면 바로 밑에 존재하는 결함도 검출 가능하다

▣ 결함 자분 모양의 등급분류

등급 분류의 순서
결함 자분 모양의 등급 분류는 결함을 검출한 후, 시험면에 생긴 자분 모양이 유사 모양이 아님 을 확인하고서 한다.

결함 자분 모양의 종류와 분류
선상 결함 자분 모양 : 결함 자분 모양에 있어서 그 길이가 폭의 3배 이상인 것.
원형상 결함 자분 모양 : 결함 자분 모양에 있어서 선상 결함 자분 모양 이외의 것.
분산 결함 자분 모양 : 결함 자분 모양이 일정한 영역에 복수해 존재하는 것.

결함 자분 모양의 등급 분류
① 선상 결함 자분 모양 및 원형상 결함 자분 모양의 등급 분류는 그 길이에 따라서 표 3-1과 같이 한다.


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② 분산 결함 자분 모양의 등급 분류는 면적 2500㎟를 갖는 사각형에 존재하는 길이 1㎜를 초과하 는 결함 자분 모양의 길이의 합계치에 따라서 표 3-2에 따른다. 이 경우 사각형의 한변의 최대 길이는 150㎜로 한다. 


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③ 결함 자분 모양이 거의 동일 선상에 연달아 존재하고 그 상호의 거리가 2㎜ 이하인 경우는 상호 의 길이 및 거리를 포함시켜서 연속된 1개의 결함 자분 모양으로 간주한다. 다만, 결함 자분 모양 중 어느 것이든 짧은 부분의 길이가 2㎜ 이하의 경우에 결함 상호의 거리가 앞의 짧은 부분 의 결함 자분 모양의 길이 이상 떨어져 있으면 독립된 결함 자분 모양으로 간주한다.

※ 관련 규격 ※
* KS D 0213 철강재료의 자분탐상시험방법 및 자분모양의 분류
* KS D 0213 철강재료의 자분탐상시험방법 및 결함자분모양의 등급분류
* ASME Sec. Ⅴ.Art.7 자분탐상시험(Magnetic Particle Examination)



액체침투탐상검사 (Liquid Penetration Testing)
▣ 개요
시험체표면에 침투액을 적용시켜 침투제가 표면에 발생한 균열 등의 불연속부에 침투할 수 있는 충분 한 시간이 경과한 후 표면에 남아 있는 과잉의 침투제를 제거하고 그 위에 현상제를 도포하여 불연 속부에 들어 있는 침투제를 빨아올림으로써 불연속의 위치, 크기 및 지시모양을 검출하는 비파괴 검사방법이다.

액체침투탐상검사는 용접부, 주강품 및 단조품 등과 같은 금속재료 뿐만 아니라 세라믹, 플라스틱 및 유리와 같은 비금속 재료에도 폭넓게 이용할 수 있으며, 시험체의 형상이 복잡하더라도 검사가 가능 하다. 그러나 표면에 발생한 결함만이 검출 가능하고 표면이 너무 거칠거나 다공성 시험체에서는 검사가 곤란하며, 내부전체의 건전성을 판별하기 위해서는 다른 검사 방법을 병행하여 수행해야 한다.

▣ 원리
침투탐상에 적용되는 침투제는 낮은 표면장력과 높은 모세관 현상의 특성이 있어 시험체에 적용하면 표면의 불연속등에 쉽게 침투한다. 이렇게 모세관현상에 의해 침투제가 침투하게 되고 침투하지 못한 침투제를 제거한 후 현상제를 적용하면 불연속부에 들어있는 침투제가 현상제 위로 흡착되어 가시적으로 표면 개구부의 위치 및 크기를 알 수가 있다.

▣ 침투지시 모양 및 결함의 분류

·침투지시 모양의 분류
침투지시 모양의 분류는 침투지시 모양을 검출하고 지시모양이 의사지시가 아님을 확인하고 나 서 한다. 침투지시 모양의 분류는 보수 또는 수리를 필요로 하는 것에 대해서는 보수 또는 수리의 전후에 한다.

① 독립 침투지시 모양
갈라짐에 의한 침투지시 모양 : 갈라져 있는 것이 확인된 결함 지시 모양.
선상 침투지시 모양 : 갈라짐이 침투지시 모양 가운데 그 길이가 나비의 3배 이상인 것.
원형상 침투 지시 모양 : 갈라짐에 의하지 않는 침투지시 모양 가운데 선상 침투지시 모양 이외의 것.

② 연속 침투지시 모양
여러 개의 지시 모양이 거의 동일 직선상에 나란히 존재하고 그 상호거리가 2㎜ 이하인 침투지 시 모양.
침투지시 모양의 지시의 길이는 특별한 지정이 없는 경우 침투지시 모양의 개개의 길이 및 상호 거리를 합한 값으로 한다.

③ 분산 침투지시 모양
일정한 면적 내에 여러 개의 침투지시 모양이 분산하여 존재하는 침투지시 모양.

결함의 분류
결함의 분류는 침투지시 모양을 분류한 후에 한다.
결함은 지시모양을 제거하고 시험체 표면에 나타난 흠을 관찰하고 치수를 측정하고 기록한다. 이 때 흠을 인정하기 어려울 때에는 확대경, 에칭 등 적당한 방법을 사용한다.

① 독립결함
갈라짐: 갈라졌다고 인정되는 것
선상 결함 : 갈라짐 이외의 결함으로 그 길이가 나비의 3배 이상인 것
원형상 결함 : 갈라짐 이외의 결함으로 선상 결함이 아닌 것

② 연속결함
갈라짐, 선상결함 및 원형결함이 거의 동일 직선상에 존재하고 그 상호거리와 개개의 길이의 관거에서 1개 이상의 연속적인 결함이라고 인정되는 것. 결함 길이는 특별한 지정이 없을 때는 결함의 개개의 길이 및 상호 거리를 합친값으로 한다.

③ 분산결함
정해진 면적 안에 존재하는 1개 이상의 결함. 분산 결함은 결함의 종류, 개수 또는 개개의 길이 의 합계값에 따라 평가한다. 

※ 관련 규격 ※
* KS B 0816 침투탐상시험방법 및 결함지시모양의 등급분류
* ASME Sec. Ⅴ.Art.6 침투탐상시험(Liquid Penetration Examination)

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