고온용 밸브 소재의 크리프 파단수명에 관한 불확도 추정 연구
저자
노영진(Young Jin Roh) ; 김선진(Seon Jin Kim) ; 성지훈(Ji Hoon Sung) ; 김선화(Seon Hwa Kim)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
주제어
KDC
550
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
47-47(1쪽)
제공처
내열강은 보일러, 발전소 등 고온 분위기하에서 사용되는 밸브의 주요 소재로써 고온 크리프 특성과 수명예측에 관한 연구가 중요하므로 신뢰할 수 있는 수명예측을 위하여 크리프 파단수명의 통계적 특성을 분석할 필요가 있다<sup>(1)(2)</sup>. 특히 내열강의 기계적 강도는 Weibull 분포 형태에 잘 맞는다고 알려져 있으므로<sup>(3)</sup> 고온용 밸브의 소재에 대한 불확정성 검정을 통하여 부품의 신뢰한계를 증가시킬 수 있다. 부품 및 장비의 유지보수(교체 및 검사) 주기는 Weibull 분포의 모수와 가동율 또는 정비비용의 상관관계로 결정한다<sup>(4)</sup>. 내열강의 크리프 파단수명에 대한 Weibull 분포 모수의 불확정성 검증은 고온환경하의 부품 신뢰성을 증가시키며 나아가 전체 장비(또는 시스템)의 유지보수 신뢰성에 영향을 미칠 것으로 예상한다. 한편 국제표준화기구(ISO)에서 발행한 측정불확도 표현 지침서가 전 세계적으로 많은 분야에 확산되어 사용되고 있으며<sup>(5)</sup> ASTM, KS 와 같은 국내외 표준기술기준에서도 불확도를 추정하는 절차를 제시하고 있다. 따라서 본 연구에서는 크리프 파단시간에 대한 Weibull 분포의 모수에 대한 적합도 검정을 KS Q ISO/IEC 17025에 따라 측정불확도를 산출한 결과로써 제시하였다. 향후 연구는 본 연구인 소재 데이터에서 분석한 모수의 신뢰한계를 토대로 하여 부품에 해당하는 고온용 밸브가 갖고 있는 Weibull 모수와의 상관관계를 분석하여 소재의 통계적인 특성이 전체 시스템의 신뢰성에 미치는 영향을 분석하고자 한다.
더보기Generally, heat-resistant steel is one of major material for valves used in high-temperature atmospheres such as boilers and power plants, and research on high-temperature creep characteristics and life prediction is important, so it is necessary to analyze the statistical characteristics of creep rupture lifetime for reliable life prediction. In particular, since it is known that the mechanical strength of heat-resistant steel is well suited to the 2-parameter Weibull distribution, it is necessary to increase the confidence limit of the component through the uncertainty estimation on the material of the high-temperature valve. The verification of the uncertainty of the Weibull distribution parameter for the creep rupture lifetime of heat-resistant steel is expected to increase the reliability of parts under high temperature environments and further affect the reliability of the entire equipment (or system). Therefore, in this study, the goodness of fit test for the parameter of the Weibull distribution for creep rupture lifetime was presented as the result of calculating the measurement uncertainty according to KS Q ISO/IEC 17025. Future research will analyze the correlation with the Weibull parameter of the high-temperature valve corresponding to the part based on the confidence limit of the parameter analyzed in the material data of this study, and the effect of the statistical properties of the material on the reliability of the entire system.
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