KR20210061812A - 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동 분석용 링 시편과 이를 이용한 시험방법 - Google Patents

반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동 분석용 링 시편과 이를 이용한 시험방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동 분석용 링 시편과 이를 이용한 시험방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실제 엘보우 배관을 대상으로 시험을 수행하는 어려움을 해소할 수 있도록 엘보우 배관에서 채취한 시편을 이용하여 시험을 수행하고 시편의 시험결과 값을 바탕으로 실제 엘보우 배관의 반복하중 조건에서 변형거동과 손상 거동을 분석할 수 있는 링 시편과 이를 이용한 시험방법에 관한 것이다.

Description

반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동 분석용 링 시편과 이를 이용한 시험방법{ring specimen for deformation and damage behavior analysis of elbow pipe by cyclic load, testing method using the same}
본 발명은 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동 분석용 링 시편과 이를 이용한 시험방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실제 엘보우 배관을 대상으로 시험을 수행하는 어려움을 해소할 수 있도록 엘보우 배관에서 채취한 시편을 이용하여 시험을 수행하고 시편의 시험결과 값을 바탕으로 실제 엘보우 배관의 반복하중 조건에서 변형거동과 손상 거동을 분석할 수 있는 링 시편과 이를 이용한 시험방법에 관한 것이다.
발전소나 기타 고에너지 플랜트에 대한 지진 안전성 확보 필요성이 강조됨에 따라 지진하중 조건에서 이들 설비의 기기, 구조물, 계통에 대한 구조건전성 평가가 요구되고 있으며, 최근에는 대형 지진을 가정한 기기, 구조물, 계통의 구조건전성 평가를 요구하고 있다.
대형 지진하중 조건에서 기기, 구조물, 계통에 대한 신뢰성 있는 구조건전성 평가는 해석적 방법에 의해 진행되지만, 이를 위해서는 평가 대상 설비에 대한 기본적인 재료 물성뿐 아니라 큰 진폭의 반복하중 조건에서 대상 설비의 변형과 손상 거동을 파악할 수 있는 실험 데이터가 요구되고 있으며, 이를 위한 실험이 수행되고 있다.
대형 지진하중 조건에서 상대적으로 취약한 것으로 알려진 발전소나 기타 고에너지 플랜트의 엘보우 배관에 대해서는 도 1과 같이 실제 배관을 대상으로 큰 진폭의 반복하중을 가하여 시험을 수행한다. 이러한 시험을 통해 엘보우 배관에 대한 지진하중 조건의 변형 거동(반복 하중-변위 곡선, 변형률-시간 이력 곡선 등)과 손상 거동(손상모드, 피로수명, 극한강도 등)을 파악한다. 이들 시험 결과는 대형 지진하중 조건에서 배관계통 지진안전성 평가시 해석 결과의 검증과 손상기준 설정을 위한 중요한 자료로 활용되고 있다.
이와 같은 실제 엘보우 배관를 이용한 종래의 실험은 지진하중 조건에서 실제 엘보우 배관의 변형 거동과 손상 거동을 정확히 파악할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 실제 엘보우 배관을 대상으로 실험을 수행하기 위해서는 대규모 시험 장치와 대형 시편이 사용되어야 하므로, 시편 제작과 시험 수행의 고비용, 가용한 시험 장치의 제한, 그리고 고중량 시편 취급의 어려움 등 실험 수행에 많은 제약이 따른다.
따라서, 실제 엘보우 배관 실험을 통해 확보할 수 있는 데이터의 수가 제한적이며, 다양한 변수를 고려한 실험 수행에 한계가 있다. 특히 대형 실배관 시편을 이용하는 경우에 고온 조건의 실험 수행이 어렵기 때문에 실제 엘보우 배관이 운전되는 고온 조건에서 실험 데이터를 확보하는데 한계가 있다.
정진환, 김인태, 최석진, 최형석, 김희성, 국부 감육과 균열이 발생한 TP316 스테인리스강 배관의 파괴거동에 관한 실험적 연구, 한국강구조학회 논문집,한국강구조학회, 제24권, 제6호, pp.647-657, 2012
본 발명은 종래와 같이 반복하중 조건 하에서 실제 엘보우 배관을 대상으로 하는 실험 수행의 어려움을 해결하기 위해 창출된 것이다.
본 발명은 손쉽게 구할 수 있는 장비를 이용하여 간단한 방법으로 실제 엘보우 배관의 반복경화/연화 거동과 같은 변형 거동 및 피로균열 생성과 같은 손상 거동을 분석할 수 있도록 엘보우 배관으로부터 채취하여 가공한 링 시편을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 엘보우 배관에서 채취한 링 시편을 이용하여 통상의 실험실에서 사용되고 있는 범용 시험 장치로 실험이 가능할 뿐만 아니라 고온 등과 같은 다양한 환경조건에서 실험할 수 있으며, 시험결과 값을 바탕으로 반복하중 조건에서 실제 엘보우 배관의 변형 거동과 손상 거동을 분석할 수 있는 시험방법을 제공하는 데 또 하나의 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동 분석용 링 시편은 엘보우 배관을 절단하여 마련된 환형의 본체와; 상기 본체의 양측면에 돌출되어 형성된 제 1회전방지돌기와; 상기 본체의 중심을 사이에 두고 상기 제 1회전방지돌기와 마주하도록 위치하며 상기 본체의 양측면에 돌출되어 형성된 제 2회전방지돌기;를 구비한다.
상기 제 1회전방지돌기와 상기 제 2회전방지돌기의 사이에 위치하며 상기 본체의 양측면에 인입되어 형성된 제 1변형손상유도부와, 상기 본체의 중심을 사이에 두고 상기 제 1변형손상유도부와 마주하도록 위치하며 상기 본체의 양측면에 인입되어 형성된 제 2변형손상유도부를 더 구비한다.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동을 분석하기 위한 시험방법은 엘보우 배관을 절단하여 링 시편을 제작하는 시편제작단계와; 반복하중에 따른 상기 엘보우 배관의 변형 및 손상을 평가하기 위해 상기 링 시편에 반복 하중을 가하여 상기 링 시편의 변형 및 손상을 측정하는 측정단계;를 포함한다.
상기 시편제작단계는 상기 엘보우 배관을 절단하여 얻은 환형의 본체 양측면에 제 1 및 제 2회전방지돌기를 돌출되게 형성한다.
상기 시편제작단계는 상기 제 1회전방지돌기와 상기 제 2회전방지돌기의 사이에 상기 본체의 양측면을 깍아 서로 마주하는 제 1 및 제 2변형손상유도부를 더 형성한다.
상기 측정단계는 상기 링 시편의 상부와 하부를 만능재료시험기에 연결된 지그로 고정하고, 상기 지그는 상기 링 시편의 내주면에 접촉하여 인장하중을 전달하는 내측치구와, 상기 링 시편의 외주면에 접촉하여 압축하중을 전달하는 외측치구를 구비하며, 상기 내측치구는 상기 링 시편과 접촉하는 접촉면이 곡면으로 형성되고, 상기 외측치구는 상기 링 시편과 접촉하는 접촉면이 평면으로 형성된다.
상기 외측치구는 상기 링시편이 삽입되는 삽입홈이 형성되며, 상기 삽입홈의 바닥이 상기 링 시편과 접촉하는 접촉면을 이룬다.
상기 링 시편에 반복 하중이 작용시 상기 링시편이 회전하는 것을 방지하기 위해 상기 외측치구에는 상기 링 시편이 걸리는 걸림홈이 상기 삽입홈의 양측에 형성된다.
상기 측정단계는 상기 링 시편의 고온 조건의 변형 및 손상을 측정할 수 있도록 상기 링 시편을 고온 챔버 내에 투입하여 수행한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 대형 엘보우 배관를 시험대상으로 사용하는 대신에 엘보우 배관으로부터 제작한 작은 링 시편을 시험대상으로 사용함으로써, 저비용과 통상의 실험실 규모의 소형 실험 설비를 이용하여 반복하중 조건에서 배관 엘보우의 변형 거동 및 손상 거동을 손쉽게 파악할 수 있다.
또한, 본 발명은 실험 비용과 실험 시간을 단축시키므로 다양한 조건에서 실험을 수행할 수 있으며, 다양한 조건에서 엘보우 배관의 변형 및 손상 데이터를 확보할 수 있다.
특히, 본 발명은 고온 환경 등 다양한 환경 조건에서 실험이 가능하므로 대형 실배관 시편을 이용한 시험에서 파악하기 어려운 엘보우 배관의 운전 환경을 고려한 조건에서 변형 거동 및 손상 거동의 파악이 가능하다.
도 1은 현장에 시공되어 있는 실제 엘보우 배관를 이용한 종래의 실험 사진이고,
도 2는 엘보우 배관의 중심 부위를 절단하기 위한 절단라인을 나타낸 그림이고,
도 3은 도 2와 같이 엘보우 배관을 절단하였을 때 얻어진 환형의 본체를 나타낸 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 링 시편의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 링 시편의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 6은 도 5의 링 시편을 정면과 측면 모습을 나타낸 그림이고,
도 7은 도 5의 링 시편이 시험기에 체결된 모습을 나타낸 정면과 측면 보습이고,
도 8은 링 시편을 고정하기 위한 지그의 외측치구의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 9는 도 8에 적용된 외측치구의 평면도이고,
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 시험모습을 나타낸 모식도이고,
도 11은 인장 하중과 압축 하중이 작용될 때 링 시편과 엘보우 배관의 측면에서 원주방향 변형률의 두께 방향 분포를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동 분석용 링 시편과 이를 이용한 시험방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 링 시편(10)은 환형의 본체(11)와, 본체(11)의 양측면에 돌출되어 형성된 제 1회전방지돌기(13)와, 제 1회전방지돌기(13)와 마주하도록 위치하며 본체(11)의 양측면에 돌출되어 형성된 제 2회전방지돌기(15)를 구비한다.
본체(11)는 변형 및 손상 거동을 분석하기 위한 실제 엘보우 배관으로부터 얻는다. 도 2에 도시된 바와 같이 엘보우 배관(1)을 절단하여 얻을 수 있다. 본체(11)는 엘보우 배관(1)의 중심부위를 절단하여 얻는다. 일 예로, 엘보우 배관(1)의 중심선(c)을 기준으로 일정한 폭으로 엘보우 배관(1)을 절단한다.
제 1회전방지돌기(13)는 본체(11)의 양측면에 돌출되어 형성된다. 도시된 예에서 제 1회전방지돌기(1)는 본체(110의 상부에 위치한다.
제 2회전방지돌기(15)는 본체(11)의 양측면에 돌출되어 형성된다. 도시된 예에서 제 2회전방지돌기(15)는 본체(11)의 하부에 위치한다. 제 2회전방지돌기(15)는 본체(11)의 중심을 사이에 두고 제 1회전방지돌기(13)와 마주하도록 위치한다. 즉, 제 1회전방지돌기(13)와 제 2회전방지돌기(15)는 본체(11)의 중심을 지나는 직선 상에 위치한다.
시험기의 지그에 링 시편(10)을 장착시 상술한 제 1 및 제 2회전방지돌기(13)(15)는 지그에 걸려 반복하중이 가해질때 링 시편(10)이 회전하는 것을 방지하는 역할을 한다.
본 발명의 다른 예에 따른 링 시편을 도 5 및 도 6에 도시하고 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 링 시편(20)은 제 1변형손상유도부(27)와 제 1변형손상유도부(29)를 더 구비한다. 도시된 링 시편(20)의 본체(11)와 제 1 및 제 2회전방지돌기(13)(15)는 상술한 실시예와 동일하다.
제 1변형손상유도부(27)는 본체(11)의 양측면에 형성된다. 제 1변형손상유도부(27)는 본체(11)의 측면에 인입되어 형성된 홈으로 이루어진다. 제 1변형손상유도부(27)는 제 1회전방지돌기(13)와 제 2회전방지돌기(15)의 사이에 위치한다.
제 2변형손상유도부(29)는 본체(11)의 양측면에 형성된다. 제 2변형손상유도부(29)는 본체(11)의 측면에 인입되어 형성된 홈으로 이루어진다. 제 2변형손상유도부(29)는 제 1회전방지돌기(13)와 제 2회전방지돌기(15) 사이에 위치한다. 제 2변형손상유도부(29)는 본체(11)의 중심을 사이에 두고 제 1변형손상유도부(27)와 마주하도록 위치하여, 제 1변형손상유도부(27)와 대칭 형태를 갖는다.
상술한 제 1 및 제 2변형손상유도부(27)(29)에 의해 본체(11)의 일부분의 폭이 감소된다. 이러한 제 1 및 제 2변형손상유도부(27)(29)는 반복하중이 작용될 때 링 시편(20)의 측면에서 변형과 손상이 발생될 수 있도록 유도하는 역할을 한다.
이하, 도 2 내지 도 9를 참조하면서 본 발명의 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동을 분석하기 위한 시험방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 예에 따른 시험방법은 엘보우 배관을 절단하여 링 시편을 제작하는 시편제작단계와, 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상을 평가하기 위해 상기 링 시편에 반복 하중을 가하여 상기 링 시편의 변형 및 손상을 측정하는 측정단계를 포함한다.
먼저, 엘보우 배관(1)을 절단하여 환형의 링 시편을 제작한다.
링 시편을 제작하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 엘보우 배관(1)의 중심부위를 절단하여 환형의 본체(10)를 얻는다. 엘보우 배관(1)의 중심선(c)을 기준으로 일정한 폭으로 엘보우 배관(1)을 절단한다. 이와 같이 엘보우 배관(1)을 절단하여 도 3에 도시된 본체(10)를 얻을 수 있다. 본체(10)의 직경과 두께는 엘보우 배관(1)과 가능한 유사하게 가공하고 폭은 가능한 넓게 가공한다.
그리고 본체(10) 양측면에 제 1 및 제 2회전방지돌기를 형성한다. 이를 위해 도 2에 도시된 본체(10)의 좌우 양측을 일정한 너비로 깍아 낸다. 이때 제 1 및 제 2회전방지돌기(13)(15)가 위치하는 부위는 깍아 내지 않고 남겨둔다. 남겨둔 돌출 부위를 원형으로 가공하여 도 4에 도시된 바와 같이 본체(11)의 양측면에 제 1 및 제 2회전방지돌기(13)(15)가 형성된 링 시편(10)을 제작할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 본체(11)의 양측면에 제 1 및 제 2변형손상유도부(27)(29)를 더 형성한 링 시편(20)으로 제작할 수 있다. 이는 본체(11)의 양측면을 일정한 깊이로 깍아 내어 제 1 및 제 2변형손상유도부(27)(29)를 형성한다. 제 1 및 제 2변형손상유도부(27)(29)의 길이는 본체(11)의 폭과 같도록 가공하는 것이 바람직하다. 이하에서는 도 5에 도시된 링 시편을 이용한 시험방법으로 설명한다.
다음으로, 링 시편(20)에 반복 하중을 가하여 링 시편(20)의 변형 및 손상을 측정한다.
실제 엘보우 배관을 대상으로 종래의 시험방법에 의하면, 엘보우 배관은 큰 반복하중이 작용될 때 엘보우 측면에서 피로 누적에 의한 축방향 균열 생성에 의해 손상된다. 엘보우 측면의 축방향 균열 생성은 엘보우 배관에 반복하중이 작용될 때 엘보우 단면이 주기적으로 변형되고, 이때 엘보우 측면에서 원주방향 변형률(또는 응력)이 인장과 압축 방향으로 주기적으로 교번하며, 교번하는 변형률(또는 응력)의 진폭이 가장 크게 발생하기 때문이다.
본 발명은 반복하중 조건에서 엘보우 배관 단면의 주기적인 변형을 적절히 모사하고 엘보우 배관 측면의 변형률 분포와 유사한 분포를 갖도록 링 시편을 제작하고, 가중 방법을 제시함으로써 반복하중 조건에서 엘보우 배관의 변형 거동과 손상 거동을 모사할 수 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이 링 시편(20)에 반복하중를 가하기 위해서 링 시편(20)의 상하부는 시험기의 지그(30)에 결합되어 시험기에 장착되며, 시험기의 하중 축과 링 시편(20)은 정렬이 일치되어야 한다. 지그(30)는 본체(11)의 내주면에 접촉하여 인장하중을 전달하는 내측치구(38)와, 본체(11)의 외주면에 접촉하여 압축하중을 전달하는 외측치구(31)로 이루어진다.
링 시편(20)에 반복하중이 작용될 때 지그(30)와 링 시편(20) 사이에 마찰에 의한 영향을 최소화시킬 필요가 있다. 이에 따라 내측치구(38)는 본체(11)와 접촉하는 접촉면이 곡면으로 형성되고, 외측치구(31)는 본체(11)와 접촉하는 접촉면이 평면으로 형성되는 것이 바람직하다.
내측치구(38)의 접촉면의 곡률 반경은 본체(11)의 내경에 따라 결정되며, 본체(11) 내경의 1/4을 초과하지 않는 것이 바람직하다.
외측치구(31)는 본체(11)가 삽입되는 삽입홈(32)이 길게 형성된다. 삽입홈(32)의 폭은 본체(11)의 폭과 동일 또는 다소 크게 형성되고, 삽입홈(32)의 깊이는 본체(11) 두께의 60~80%로 형성된다. 삽입홈(32)의 바닥이 본체(11)의 외주면과 접촉하는 접촉면이다. 따라서 삽입홈(32)의 바닥은 평면으로 형성된다.
반복하중 작용시 링 시편(20)의 회전을 방지하기 위해서, 외측치구(31)에는 링 시편(20)의 제 1 및 제 2회전방지돌기(13)(15)가 걸리는 걸림홈(33)이 형성된다. 걸림홈(33)은 삽입홈(32)의 양측에 위치한다. 걸림홈(33)에 제 1 및 제 2회전방지돌기(13)(15)가 삽입되면 본체(11)의 중심이 하중 축과 일렬로 정렬될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2회전방지돌기(13)(15)는 반복하중에 의해 링 시편(20)의 단면이 주기적으로 변형될지라도 링 시편(20)이 회전하거나 이탈되지 않도록 한다.
내측치구(38)와 외측치구(31)에는 볼트(39)가 체결되는 체결홈(35)이 각각 형성된다.
도 7은 링 시편(20)이 시험기에 체결된 상태를 나타낸 것으로 링 시편(20)은 외측치구(31)와 내측치구(38) 사이에 삽입되고, 외측치구(31)와 내측치구(38)는 볼트(39)로 결합된다.
반복하중 작용시 링 시편(20)의 변형량은 상하에 각각 위치하는 내측치구(38)에 선형변위센서(LVDT)를 거치하여 측정하며, 선형변형센서 거치를 위한 가이드(40)를 상하 내측치구(38)에 각각 설치한다.
로드셀이 부착된 유압식 또는 기계식 만능시험기에 링 시편을 장착하여 하중제어 또는 변위제어 형태의 반복하중(인장-압축하중)을 가함으로써 링 시편에서 주기적인 단면 변형을 유도하고, 링 시편의 측면에서 원주방향 변형률(또는 응력)이 인장과 압축 방향으로 주기적으로 교번되도록 한다.
본 발명에서 제시된 링 시편과 가중 방법으로 실험을 수행할 때, 링 시편에 작용되는 하중과 변위를 측정함으로써 반복하중에 따른 시편의 하중-변위 곡선, 변형율-시간 이력 곡선, 반복경화 특성 등 변형거동(반복경화 거동)을 파악할 수 있다. 링 시편에 가해지는 하중은 실험에 사용되는 만능시험기의 로드 셀에서 측정하며, 변위는 시편에 거치된 선형변위센서(LVDT; linear variable differential transformer)로부터 측정한다. 필요시 링 시편의 측면에 스트레인게이지를 부착하여 반복하중이 작용되는 동안 변형률을 측정할 수 있다. 링 시편에서 균열이 발생할 때까지 작용되는 반복하중의 횟수, 진폭, 그리고 측정된 변위 및 변형률로부터 링 시편의 손상 거동을 파악한다.
링 시편에 가해지는 인장 하중과 압축 하중의 비(또는 인장 변위와 압축 변위의 비)를 조절하여 링 시편 측면에서 두께 방향으로 인장 변형률(또는 인장 응력)과 압축 변형률(압축 응력)의 분포를 조절할 수 있다. 또한, 본 발명에서 제안된 링 시편과 이를 이용한 실험을 고온 챔버 내에서 수행함으로써, 고온 조건의 변형과 손상거동을 평가할 수 있다.
두께가 동일한 엘보우 배관 및 링 시편을 대상으로 인장하중과 압축하중이 작용될 때, 엘보우 배관의 측면과 링 시편의 측면에서 원주방향 변형률의 두께 방향 분포(유한요소해석 결과)를 도 11에 나타낸 바와 같이 링 시편과 엘보우 배관 측면에서 엘보우 배관의 손상을 지배하는 원주방향 변형률의 분포가 거의 일치하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 링 시편을 이용하여 엘보우 배관의 변형 거동과 손상 거동을 모사할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 대형 엘보우 배관를 시험대상으로 사용하는 대신에 엘보우 배관으로부터 제작한 작은 링 시편을 시험대상으로 사용함으로써, 저비용과 통상의 실험실 규모의 소형 실험 설비를 이용하여 반복하중 조건에서 배관 엘보우의 변형 거동 및 손상 거동을 손쉽게 파악할 수 있다.
또한, 본 발명은 실험 비용과 실험 시간을 단축시키므로 다양한 조건에서 실험을 수행할 수 있으며, 다양한 조건에서 엘보우 배관의 변형 및 손상 데이터를 확보할 수 있다.
특히, 본 발명은 고온 환경 등 다양한 환경 조건에서 실험이 가능하므로 대형 실배관 시편을 이용한 시험에서 파악하기 어려운 엘보우 배관의 운전 환경을 고려한 조건에서 변형 및 손상 거동의 파악이 가능하다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1: 엘보우 배관 11: 본체
13: 제 1회전방지돌기 15: 제 2회전방지돌기
20: 링 시편 27: 제 1변형손상유도부
29: 제 2변형손상유도부 30: 지그
31: 외측치구 38: 내측치구

Claims (9)

  1. 엘보우 배관을 절단하여 마련된 환형의 본체와;
    상기 본체의 양측면에 돌출되어 형성된 제 1회전방지돌기와;
    상기 본체의 중심을 사이에 두고 상기 제 1회전방지돌기와 마주하도록 위치하며 상기 본체의 양측면에 돌출되어 형성된 제 2회전방지돌기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동 분석용 링 시편.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1회전방지돌기와 상기 제 2회전방지돌기의 사이에 위치하며 상기 본체의 양측면에 인입되어 형성된 제 1변형손상유도부와, 상기 본체의 중심을 사이에 두고 상기 제 1변형손상유도부와 마주하도록 위치하며 상기 본체의 양측면에 인입되어 형성된 제 2변형손상유도부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동 분석용 링 시편.
  3. 엘보우 배관을 절단하여 링 시편을 제작하는 시편제작단계와;
    반복하중에 따른 상기 엘보우 배관의 변형 및 손상을 평가하기 위해 상기 링 시편에 반복 하중을 가하여 상기 링 시편의 변형 및 손상을 측정하는 측정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동을 분석하기 위한 시험방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 시편제작단계는 상기 엘보우 배관을 절단하여 얻은 환형의 본체 양측면에 제 1 및 제 2회전방지돌기를 돌출되게 형성하는 것을 특징으로 하는 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동을 분석하기 위한 시험방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 시편제작단계는 상기 제 1회전방지돌기와 상기 제 2회전방지돌기의 사이에 상기 본체의 양측면을 깍아 서로 마주하는 제 1 및 제 2변형손상유도부를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동을 분석하기 위한 시험방법.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 측정단계는 상기 링 시편의 상부와 하부를 만능재료시험기에 연결된 지그로 고정하고,
    상기 지그는 상기 링 시편의 내주면에 접촉하여 인장하중을 전달하는 내측치구와, 상기 링 시편의 외주면에 접촉하여 압축하중을 전달하는 외측치구를 구비하며,
    상기 내측치구는 상기 링 시편과 접촉하는 접촉면이 곡면으로 형성되고, 상기 외측치구는 상기 링 시편과 접촉하는 접촉면이 평면으로 형성된 것을 특징으로 하는 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동을 분석하기 위한 시험방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 외측치구는 상기 링시편이 삽입되는 삽입홈이 형성되며,
    상기 삽입홈의 바닥이 상기 링 시편과 접촉하는 접촉면을 이루는 것을 특징으로 하는 반복하중에 따른 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동을 분석하기 위한 시험방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 링 시편에 반복 하중이 작용시 상기 링시편이 회전하는 것을 방지하기 위해 상기 외측치구에는 상기 링 시편이 걸리는 걸림홈이 상기 삽입홈의 양측에 형성된 것을 특징으로 하는 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동을 분석하기 위한 시험방법.
  9. 제 3항에 있어서, 상기 측정단계는 상기 링 시편의 고온 조건의 변형 및 손상을 측정할 수 있도록 상기 링 시편을 고온 챔버 내에 투입하여 수행하는 것을 특징으로 하는 엘보우 배관의 변형 및 손상 거동을 분석하기 위한 시험방법.
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