WO2018043775A1 - Corrosion under insulation diagnosis-based wave mode selection device and operating method therefor - Google Patents

Corrosion under insulation diagnosis-based wave mode selection device and operating method therefor Download PDF

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WO2018043775A1
WO2018043775A1 PCT/KR2016/009847 KR2016009847W WO2018043775A1 WO 2018043775 A1 WO2018043775 A1 WO 2018043775A1 KR 2016009847 W KR2016009847 W KR 2016009847W WO 2018043775 A1 WO2018043775 A1 WO 2018043775A1
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WO
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energy
wave mode
pipe
propagation component
wall region
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/009847
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
이동훈
조현준
허윤실
김병덕
조영도
이연재
Original Assignee
한국가스안전공사
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/04Corrosion probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor

Definitions

  • the present invention is a method for selecting an induced ultrasonic wave mode that can effectively diagnose the insulation under corrosion (CUI, Corrosion Under Insulation) generated in the pipe in consideration of the energy attenuation characteristics in the pipe is protected by the outer wall wrapped with a heat insulating material It is about.
  • CCI insulation under corrosion
  • Guided ultrasound is a wave propagating in the longitudinal direction along the geometrical shape of the structure, the longitudinal wave and the transverse wave propagating in the longitudinal direction along the geometrical structure of the structure is formed by a number of reflections and overlapping between the walls of the structure.
  • the guided ultrasonic waves may be used to diagnose the integrity of the pipe through a method of analyzing the size, shape, and characteristics of the wave reflected from the pipe defect by injecting ultrasonic waves at a predetermined angle into the pipe.
  • the outer wall of the pipe is generally wrapped and protected with various insulating materials, and in the case of these pipes, it is essential to diagnose the Corrosion Under Insulation (CUI) to maintain soundness.
  • CCI Corrosion Under Insulation
  • the thermal insulation material surrounding the outer wall of the pipe induces the energy attenuation characteristics in the pipe to attenuate the energy of the guided ultrasonic waves traveling along the pipe. Disturb.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide thermal insulation corrosion generated in pipes in consideration of energy attenuation characteristics in pipes in which outer walls are covered with a heat insulating material and protected. In order to effectively diagnose under insulation, it is to select the wave mode of the induced ultrasonic wave.
  • a wave mode selection apparatus includes a frequency and a phase for each of a plurality of wave modes capable of generating an induced ultrasonic wave in a pipe having a fixed thickness between an inner wall and an outer wall.
  • a confirmation unit for confirming a waveform structure illustrated by selecting a combination of frequency and phase velocity based on a dispersion curve representing a functional relationship between velocity;
  • An analysis unit analyzing an energy displacement distribution of a propagation component which each of the plurality of wave modes has in the pipe based on the waveform structure;
  • selecting a specific wave mode capable of diagnosing Corrosion Under Insulation (CUI) among the plurality of wave modes according to the energy attenuation characteristics of the pipe based on the energy displacement distribution of the propagation component. Characterized in that it comprises a selection unit.
  • the energy displacement distribution of the propagation component is the energy displacement distribution of the axial propagation component and the circumferential propagation component in each of the outer wall region, the inner wall region, and the center region between the outer wall region and the inner wall region of the pipe. And at least one of the energy displacement distribution of and the energy displacement distribution of the radial propagation component.
  • the energy attenuation characteristic of the pipe, the energy attenuation in at least one of the outer wall region and the inner wall region includes an energy attenuation characteristic greater than the threshold value compared to the energy attenuation in the central region of the pipe. It features.
  • the specific wave mode is characterized in that the axial propagation component comprises a wave mode in which variation in energy magnitude seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region is within a threshold.
  • the specific wave mode is characterized in that it comprises a wave mode in which the energy magnitude of the axial propagation component is greater than the energy magnitude of the circumferential propagation component and the radial propagation component.
  • the specific wave mode is characterized in that it comprises a wave mode in which the energy magnitude of the axial propagation component is seen in the central region is greater than the energy magnitude seen in the outer wall region and the inner wall region.
  • Operation method of the wave mode selection device for each of a plurality of wave modes that can generate an ultrasonic wave in the pipe having a fixed thickness between the inner wall and the outer wall, Identifying a waveform structure illustrated by selecting a combination of frequency and phase velocity based on a dispersion curve representing a function relationship between frequency and phase velocity; An analysis step of analyzing an energy displacement distribution of a propagation component which each of the plurality of wave modes has in the pipe based on the waveform structure; And selecting a specific wave mode capable of diagnosing Corrosion Under Insulation (CUI) among the plurality of wave modes according to the energy attenuation characteristics of the pipe based on the energy displacement distribution of the propagation component. Characterized in that it comprises a selection step.
  • CLI Corrosion Under Insulation
  • the energy displacement distribution of the propagation component is the energy displacement distribution of the axial propagation component and the circumferential propagation component in each of the outer wall region, the inner wall region, and the center region between the outer wall region and the inner wall region of the pipe. And at least one of the energy displacement distribution of and the energy displacement distribution of the radial propagation component.
  • the energy attenuation characteristic of the pipe, the energy attenuation in at least one of the outer wall region and the inner wall region includes an energy attenuation characteristic greater than the threshold value compared to the energy attenuation in the central region of the pipe. It features.
  • the specific wave mode is characterized in that the axial propagation component comprises a wave mode in which variation in energy magnitude seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region is within a threshold.
  • the specific wave mode is characterized in that it comprises a wave mode in which the energy magnitude of the axial propagation component is greater than the energy magnitude of the circumferential propagation component and the radial propagation component.
  • the specific wave mode is characterized in that it comprises a wave mode in which the energy magnitude of the axial propagation component is seen in the central region is greater than the energy magnitude seen in the outer wall region and the inner wall region.
  • the wave mode selection apparatus and the method of operation of the present invention in consideration of the energy attenuation characteristics in the pipe that is covered with the outer wall is protected by the heat insulating material by selecting the wave mode that can minimize the amount of energy attenuation of the ultrasonic wave generated in the pipe Enables effective diagnosis of insulated corrosion.
  • FIG. 1 is a view for explaining a wave mode selection environment of the ultrasonic wave according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining the configuration of the wave mode selection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 3 to 8 are exemplary diagrams for explaining the analysis of the energy distribution of the radio wave component according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flow chart for explaining the operation flow in the wave mode selection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates a wave mode selection environment of an ultrasonic wave according to an embodiment of the present invention.
  • the wave mode selection environment of the induced ultrasonic wave generates the induced ultrasonic waves through the transducers (2, 3) installed on the outer circumferential surface of the pipe (1) and at the same time the pipe (1)
  • Diagnosis apparatus 100 for diagnosing the integrity of the pipe 1 by receiving the guided ultrasonic waves through the (), and wave mode selection device for selecting the wave mode of the guided ultrasonic wave used for diagnosis prior to the soundness diagnosis of the pipe (1) It may have a configuration that includes (200).
  • the pipe (1) refers to a fluid transport path used in industrial equipment, such as petrochemical plants, which can be understood as an insulating pipe that is protected by the outer wall of the pipe is protected by a variety of heat insulating material due to the constraints of the pipe.
  • the heat insulating material that audits the outer wall of the pipe 1 attenuates the energy of the induced ultrasonic waves traveling along the pipe. If the fluid is transported through the pipe 1, the outer wall and the inner wall of the pipe 1 are also reduced. Similarly, energy attenuation of induced ultrasonic waves due to fluid is generated.
  • the energy of the induced ultrasonic wave is attenuated in the inner wall region as well as the outer wall region.
  • the energy attenuation characteristics of the pipe 1 may be selected from the outer wall region and the inner wall region.
  • the energy decay amount in at least one region will be defined as being greater than or equal to the threshold compared to the energy decay amount in the central region.
  • the threshold associated with the amount of energy attenuation may be defined as various values depending on the setting.
  • the diagnostic apparatus 100 diagnoses Corrosion Under Insulation (CUI) generated in the pipe 1 through guided ultrasonic waves, and thus the pipe 1 has The energy attenuation characteristic significantly reduces the energy of the induced ultrasonic waves via the pipe 1, making it impossible to diagnose normal protective load corrosion.
  • CCI Corrosion Under Insulation
  • FIG. 2 shows a schematic configuration of a wave mode selection device 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the wave mode selection apparatus 200 is a confirmation unit 210 for confirming the wave structure of the wave mode of the induced ultrasonic wave, pipes for each wave mode of the induced ultrasonic wave (1)
  • Analysis unit 220 for analyzing the energy displacement distribution of the propagation component to have within
  • selector 230 for selecting a specific wave mode for diagnosing the thermal load corrosion based on the analysis results of the energy displacement distribution of the radio wave component It may have a configuration that includes).
  • the whole or at least part of the configuration of the wave mode selection apparatus 200 including the identification unit 210, the analysis unit 220, and the selection unit 230 may be implemented in the form of a hardware module or in the form of a software module. Can be.
  • the software module may be understood as an instruction executed by a processor that processes an operation in the wave mode selection apparatus 200, and the instruction may have a form stored in the wave mode selection apparatus 200.
  • the wave mode selection apparatus 200 can effectively diagnose the thermal load corrosion generated in the pipe 1 in consideration of the energy attenuation characteristics of the pipe 1 through the above configuration.
  • the specific wave mode of the induced ultrasonic wave may be selected.
  • the functions of the respective components in the wave mode selection device 200 will be described in detail.
  • the wave mode of the induced ultrasonic wave uses two subscripts 'circumferential order' and 'mode number' when the traveling direction of the induced ultrasonic wave is the longitudinal direction of the pipe (1).
  • the 'circumferential order' is '0', it is symmetrical about the axis of the pipe (1). If it is not '0', it is not symmetrical about the axis of the pipe (1).
  • 'circumferential order' when 'circumferential order' is '0', it indicates axisymmetric modes, which are again referred to as longitudinal mode (hereinafter referred to as 'L mode') and Torsional mode (hereinafter referred to as 'T mode'). Waves are distinguished according to their oscillation in the wall (between the outer and inner surfaces) of the pipe (1).
  • 'F mode' Flexural mode
  • the vibration component of the wave exists in all three directions (radius, circumference, axis) in the wall of the pipe (1).
  • L and T modes have an infinite number of modes in '0' and 'circumferential order' in 'circumferential order' even if 'circumferential order' is '1,2,3, ..., M'.
  • the L mode symmetrical with respect to the axial direction will be described as an example, and the wave mode selection device (assuming that the thickness between the inner wall and the outer wall of the pipe 1 is fixed) 200) The description of each component will be continued.
  • the identification unit 210 processes a function of confirming a waveform structure for each wave mode of the induced ultrasonic wave.
  • the identification unit 210 confirms the waveform structure illustrated through the selection of frequency and phase velocity combinations based on the dispersion curves of each of the plurality of wave modes capable of generating guided ultrasonic waves in the pipe 1. do.
  • the dispersion curve represents a functional relationship between the frequency, the thickness of the pipe 1, and the phase speed.
  • the dispersion relationship between the frequency and the phase speed is assumed. Can be understood as.
  • the guided ultrasonic waves have dispersibility in which the propagation speed varies depending on the shape of the pipe 1 and the excitation frequency, and the phase velocity, which is the theoretical propagation speed of the guided ultrasonic waves, is a condition that overlaps each wave from the wave equation. It can be calculated by finding the solution.
  • the dispersion curve showing the functional relationship between the phase velocity and the frequency of the induced ultrasonic wave having a dispersibility is, for example, the Korea Gas Safety Corporation induced ultrasonic dispersion diagram program [KGS-GWDC, Registration No .: C-2016-010196]. It can be derived through, but is not limited to this can include all programs that can represent the functional relationship between the phase speed and frequency of the ultrasonic wave.
  • the waveform structure can be illustrated as a result of analyzing the energy displacement distribution of the propagation component in each of the outer wall region, the inner wall region, and the central region between the outer wall region and the inner wall region of the pipe 1 as a vector component.
  • the energy displacement distribution of the propagation component includes the energy displacement distribution U Z of the axial propagation component in each of the outer wall region, the inner wall region, and the center region of the pipe 1, and the energy displacement distribution U ⁇ of the circumferential propagation component. ), And the energy displacement distribution U r of the radial propagation component.
  • Such a waveform structure can be illustrated through, for example, 'Korea Gas Safety Corporation Induction Ultrasonic Waveform Structure Program [KGS-GWWS, Registration No .: C-2016-010197]', but is not limited thereto.
  • any program that can illustrate the waveform structure by selecting a combination of frequency and phase velocity can be included.
  • FIGS. 3 to 8 illustrate through the selection of a dispersion curve (a) showing a function relationship of phase velocity and frequency for each mode in the L mode and a combination of frequency and phase velocity in the dispersion curve. Examples of the waveform structure (b) are shown.
  • the horizontal axis fd represents the product of the frequency and the thickness of the pipe 1
  • the vertical axis represents the phase velocity
  • the horizontal axis represents a magnitude of energy (amplitude) of the propagation component
  • the vertical axis represents a thickness of the pipe 1.
  • the analyzer 220 processes a function of analyzing the energy displacement distribution of the radio wave component for each wave mode.
  • the analysis unit 220 confirms the waveform structure illustrated through the selection of the frequency and phase velocity combination based on the dispersion curve for each wave mode, the outer wall region of the pipe 1 from the waveform structure, Analyze the energy displacement distribution of the axial propagation component U Z , the energy displacement distribution of the circumferential propagation component U ⁇ , and the energy displacement distribution of the radial propagation component U r in the inner wall region and the central region, respectively. Done.
  • FIG. 3 shows a waveform structure illustrated in the case where a combination of frequency '0.1 MHz' and phase velocity '5.391 mm / ⁇ s' is selected from the dispersion curve a of the wave mode 'L [0,2]' Giving.
  • the energy displacement distribution of the propagation component is concentrated in the axial propagation component U Z most of the energy propagated in the pipe 1, and the energy displacement distribution of the axial propagation component U Z is the outer wall region, It can be analyzed that there is a slight gradient (about 20%) between the inner wall regions.
  • FIG. 5 shows a waveform structure illustrated in the case where a combination of frequency '0.25 MHz' and phase velocity '5.139 mm / ⁇ s' is selected from the dispersion curve a of the wave mode 'L [0,2]' Giving.
  • the energy displacement distribution of the propagation component is larger in the energy propagation of the radial propagation component U r in the inner surface of the pipe 1 than in the previous case, and the energy displacement distribution of the axial propagation component U Z is the outer wall region, It can be analyzed that there is a gradient (about 40%) between the inner wall regions, which can be understood as the region where the dispersibility of the propagation component begins.
  • FIG. 6 shows a waveform structure illustrated in the case where a combination of frequency '0.3 MHz' and phase velocity '4.829 mm / ⁇ s' is selected from the dispersion curve a of the wave mode 'L [0,2]' Giving.
  • the energy displacement distribution of the propagation component can be analyzed that the energy displacement distribution of the axial propagation component U Z is small in the outer wall region and the inner wall region and concentrated in the central region. This can be understood as a difficult area.
  • FIG. 7 shows a waveform structure illustrated in the case where a combination of frequency '0.4 MHz' and phase velocity '3.567 mm / ⁇ s' is selected from the dispersion curve a of the wave mode 'L [0,2]' Giving.
  • the energy displacement distribution of the propagation component may be analyzed as the energy displacement distribution of the axial propagation component U Z is small in the outer wall region and the inner wall region and concentrated in the center region, as in the analysis result of FIG. 6.
  • the dispersion of components is deepened, it can be understood as an area where signal analysis is difficult.
  • FIG. 8 shows a waveform structure illustrated in the case where a combination of frequency '0.5MHz' and phase velocity '3.193mm / ⁇ s' is selected from the dispersion curve a of the wave mode 'L [0,2]' Giving.
  • the selecting unit 230 processes a function of selecting a wave mode for diagnosing the thermal insulation corrosion.
  • the selector 230 considers the energy attenuation characteristics of the pipe 1 based on the analysis result when the analysis of the energy displacement distribution of the propagation component that each wave mode has in the pipe 1 is completed. By selecting the wave mode to diagnose the thermal load corrosion.
  • selecting the wave mode may be understood not only to select the wave mode itself but also to select a combination of frequency and phase velocity in the selected wave mode.
  • the energy attenuation characteristic of the pipe 1 has been previously defined as the amount of energy attenuation in at least one of the outer wall region and the inner wall region is larger than a threshold value compared to the energy reduction amount in the central region.
  • the selector 230 selects a wave mode for diagnosing the thermal load corrosion as a wave mode for which the energy magnitude of the axial propagation component is larger than the circumferential propagation component and the radial propagation component.
  • a sufficient inspection distance can be secured only when the energy is concentrated in the axial propagation component and the axial propagation component rather than the radial propagation component.
  • the selector 230 selects a wave mode in which the axial propagation component has a variation in the magnitude of energy seen in the outer wall region, the inner wall region, and the center region within a threshold as a wave mode for diagnosing the thermal insulation corrosion.
  • the axial propagation component has a small variation in energy magnitudes seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region within a threshold value, and the dispersibility of the axial propagation component is small.
  • the dispersibility of the axial propagation component is small.
  • the axial propagation component has a difference in the magnitude of energy seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region exceeding the threshold, that is, when the dispersion of the axial propagation component is large, the signal reception time for the axial propagation component is It becomes longer and is not suitable for the diagnosis of thermal load corrosion.
  • the selector 230 selects a wave mode in which an axial propagation component has an energy magnitude larger than that seen in the center wall region and an inner wall region as a wave mode for diagnosing the thermal insulation corrosion.
  • selecting a wave mode in which the axial propagation component is larger than the energy magnitude seen in the center region and the inner wall region is such that the amount of energy attenuation in at least one of the outer wall region and the inner wall region is changed in the center region. This is to consider the energy attenuation characteristics of the pipe (1) larger than the threshold value compared to the amount of energy attenuation.
  • the amount of energy lost by the energy attenuation characteristic of the piping 1 can be minimized. It can be understood that minimizing the amount of energy lost by the energy attenuation characteristic of N) can be remotely diagnosed and the accuracy of the diagnosis can be improved.
  • the selector 230 has an energy magnitude of the axial propagation component larger than the circumferential propagation component and the radial propagation component
  • the selection unit 230 has an axial propagation component having an outer wall region, an inner wall region
  • the wave mode for diagnosing thermal load corrosion is selected as the wave mode where the deviation of the energy magnitude seen in the central region is within the threshold and the energy magnitude in the axial propagation component is greater than the energy magnitude seen in the outer wall region and the inner wall region.
  • the selection result of the selection unit 230 is, for example, the frequency '0.1MHz' from the dispersion curve a of the wave mode described with reference to FIG. 3 or 4, that is, 'L [0,2]'. And a combination of phase velocity '5.391mm / ⁇ s' or a combination of frequency '0.2MHz' and phase velocity '5.227mm / ⁇ s' from the dispersion curve (a) of 'L [0,2]'. Can be.
  • the energy attenuation amount of the induced ultrasonic wave is minimized in consideration of the energy attenuation characteristic of the pipe that is protected by the outer wall of the insulation.
  • the verification unit 210 derives the dispersion curves of each of the plurality of wave modes capable of generating the induced ultrasonic waves in the pipe 1 according to the steps 'S110' to 'S130' and based on the derived dispersion curve
  • the waveform structure shown is identified through the selection of frequency and phase velocity combinations.
  • the dispersion curve showing the functional relationship between the phase velocity and the frequency of the induced ultrasonic waves for example, can be derived through the 'Korea Gas Safety Corporation guided ultrasonic dispersion diagram program [KGS-GWDC, Registration No .: C-2016-010196]'. Can be.
  • the waveform structure can be illustrated, for example, through the 'Korea Gas Safety Corporation Induction Ultrasonic Waveform Structure Program [KGS-GWWS, Registration No .: C-2016-010197]'.
  • the pipe 1 may be removed from the corresponding waveform structure according to step S140.
  • the selector 230 performs the energy of the pipe 1 based on the analysis result according to step S150. Considering the damping characteristics, select the wave mode to diagnose the thermal load corrosion.
  • the selector 230 selects a wave mode for diagnosing the thermal load corrosion as a wave mode for which the energy magnitude of the axial propagation component is larger than the circumferential propagation component and the radial propagation component.
  • a sufficient inspection distance can be secured only when the energy is concentrated in the axial propagation component and the axial propagation component rather than the radial propagation component.
  • the selector 230 selects a wave mode in which the axial propagation component has a variation in the magnitude of energy seen in the outer wall region, the inner wall region, and the center region within a threshold as a wave mode for diagnosing the thermal insulation corrosion.
  • the dispersion of the axial propagation component is small that the variation in the magnitude of energy seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region is within a threshold.
  • the axial propagation component has a difference in the magnitude of energy seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region exceeding the threshold, that is, when the dispersion of the axial propagation component is large, the signal reception time for the axial propagation component is It becomes longer and is not suitable for the diagnosis of thermal load corrosion.
  • the selector 230 selects a wave mode in which an axial propagation component has an energy magnitude larger than that seen in the center wall region and an inner wall region as a wave mode for diagnosing the thermal insulation corrosion.
  • selecting a wave mode in which the axial propagation component is larger than the energy magnitude seen in the center region and the inner wall region is such that the amount of energy attenuation in at least one of the outer wall region and the inner wall region is changed in the center region. This is to consider the energy attenuation characteristics of the pipe (1) larger than the threshold value compared to the amount of energy attenuation.
  • the amount of energy lost by the energy attenuation characteristic of the piping 1 can be minimized. It can be understood that minimizing the amount of energy lost by the energy attenuation characteristic of N) can be remotely diagnosed and the accuracy of the diagnosis can be improved.
  • the selector 230 has an energy magnitude of the axial propagation component larger than the circumferential propagation component and the radial propagation component
  • the selection unit 230 has an axial propagation component having an outer wall region, an inner wall region
  • the wave mode for diagnosing thermal load corrosion is selected as the wave mode where the deviation of the energy magnitude seen in the central region is within the threshold and the energy magnitude in the axial propagation component is greater than the energy magnitude seen in the outer wall region and the inner wall region.
  • the selection result of the selection unit 230 is, for example, the frequency '0.1MHz' from the dispersion curve a of the wave mode described with reference to FIG. 3 or 4, that is, 'L [0,2]'. And a combination of phase velocity '5.391mm / ⁇ s' or a combination of frequency '0.2MHz' and phase velocity '5.227mm / ⁇ s' from the dispersion curve (a) of 'L [0,2]'. Can be.
  • the amount of energy attenuation of the induced ultrasonic wave is minimized in consideration of the energy attenuation characteristic of the pipe in which the outer wall is covered with a heat insulating material in the operation flow in the wave mode selection apparatus 200 according to the embodiment of the present invention.
  • Implementations of the subject matter described in this specification may be implemented in digital electronic circuitry, computer software, firmware or hardware including the structures and structural equivalents disclosed herein, or one or more of them. It can be implemented in combination. Implementations of the subject matter described herein are one or more computer program products, ie one or more modules pertaining to computer program instructions encoded on a program storage medium of tangible type for controlling or by the operation of a processing system. Can be implemented.
  • the computer readable medium may be a machine readable storage device, a machine readable storage substrate, a memory device, a composition of materials affecting a machine readable propagated signal, or a combination of one or more thereof.
  • system encompasses all the instruments, devices, and machines for processing data, including, for example, programmable processors, computers, or multiple processors or computers.
  • the processing system may include, in addition to hardware, code that forms an execution environment for a computer program on demand, such as code constituting processor firmware, a protocol stack, a database management system, an operating system, or a combination of one or more thereof. .
  • Computer programs may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, or a priori or procedural languages. It can be deployed in any form, including components, subroutines, or other units suitable for use in a computer environment. Computer programs do not necessarily correspond to files in the file system.
  • a program may be in a single file provided to the requested program, in multiple interactive files (eg, a file that stores one or more modules, subprograms, or parts of code), or part of a file that holds other programs or data. (Eg, one or more scripts stored in a markup language document).
  • the computer program may be deployed to run on a single computer or on multiple computers located at one site or distributed across multiple sites and interconnected by a communication network.
  • Computer-readable media suitable for storing computer program instructions and data include, for example, semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM, and flash memory devices, such as magnetic disks such as internal hard disks or external disks, magneto-optical disks, and CDs. It may include all types of nonvolatile memory, media and memory devices, including -ROM and DVD-ROM disks.
  • semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM, and flash memory devices, such as magnetic disks such as internal hard disks or external disks, magneto-optical disks, and CDs. It may include all types of nonvolatile memory, media and memory devices, including -ROM and DVD-ROM disks.
  • the processor and memory can be supplemented by or integrated with special purpose logic circuitry.
  • Implementations of the subject matter described herein may include, for example, a backend component such as a data server, or include a middleware component such as, for example, an application server, or a web browser or graphical user, for example, where a user may interact with the implementation of the subject matter described herein. It may be implemented in a computing system that includes a front end component, such as a client computer with an interface, or any combination of one or more of such back end, middleware or front end components. The components of the system may be interconnected by any form or medium of digital data communication such as, for example, a communication network.

Abstract

The present invention relates to a wave mode selection device and an operating method therefor, the device enabling effective diagnosis of corrosion under insulation, which occurs in a pipe protected with an insulation material encompassing an outer wall of the pipe, by selecting a wave mode, in which an energy attenuation amount of an induced ultrasound can be minimized, in consideration of an energy attenuation characteristic in the pipe.

Description

보온재하부식 진단 기반의 파동모드선택장치 및 그 동작 방법Wave mode selection device based on thermal load corrosion diagnosis and its operation method
본 발명은 보온재로 외벽이 감싸져 보호되는 배관에서의 에너지 감쇄 특성을 고려하여 배관에서 발생되는 보온재하부식(CUI, Corrosion Under Insulation)을 효과적으로 진단할 수 있는 유도초음파의 파동모드를 선택하기 위한 방안에 관한 것이다.The present invention is a method for selecting an induced ultrasonic wave mode that can effectively diagnose the insulation under corrosion (CUI, Corrosion Under Insulation) generated in the pipe in consideration of the energy attenuation characteristics in the pipe is protected by the outer wall wrapped with a heat insulating material It is about.
유도초음파는 구조물의 기하학적인 형상을 따라 길이 방향으로 전파하는 파로서, 구조물의 기하학적인 구조를 따라 길이 방향으로 전파하는 종파와 횡파가 구조물의 벽면 사이에서 수많이 반사되어 중첩되어 형성된다.Guided ultrasound is a wave propagating in the longitudinal direction along the geometrical shape of the structure, the longitudinal wave and the transverse wave propagating in the longitudinal direction along the geometrical structure of the structure is formed by a number of reflections and overlapping between the walls of the structure.
이는, 평판에 적용하던 판파의 기술을 발전시킨 것으로, 배관과 같은 원통형 구조물의 기하학적 구조를 따라 길이(축) 방향으로 전파하는 초음파 진동의 형태로 이해될 수 있다.This is the development of the plate wave technology applied to the plate, it can be understood as a form of ultrasonic vibration propagating in the longitudinal (axial) direction along the geometry of the cylindrical structure, such as piping.
이러한 유도초음파는, 배관에 일정한 각도로 초음파를 입사시켜 배관 결함에서 반사되어 돌아오는 파의 크기, 형태, 특성을 분석하는 방식을 통해서 배관의 건전성을 진단하는데 이용될 수 있다.The guided ultrasonic waves may be used to diagnose the integrity of the pipe through a method of analyzing the size, shape, and characteristics of the wave reflected from the pipe defect by injecting ultrasonic waves at a predetermined angle into the pipe.
한편 배관의 구속 조건 상 배관의 외벽은 다양한 보온재로 감싸져 보호되는 것이 일반적이며, 이러한 배관들의 경우 건전성을 유지시키기 위한 보온재하부식(CUI, Corrosion Under Insulation)의 진단이 필수적이게 된다.On the other hand, due to the constraints of the pipe, the outer wall of the pipe is generally wrapped and protected with various insulating materials, and in the case of these pipes, it is essential to diagnose the Corrosion Under Insulation (CUI) to maintain soundness.
그러나, 이처럼 배관의 외벽을 감싸고 있는 보온재는 배관을 따라 진행하는 유도초음파의 에너지를 감쇄시키는 배관에서의 에너지 감쇄 특성을 유발시키게 되는데, 이러한 에너지 감쇄 특성은 배관에서 발생된 보온재하부식의 정상적인 진단을 방해한다.However, the thermal insulation material surrounding the outer wall of the pipe induces the energy attenuation characteristics in the pipe to attenuate the energy of the guided ultrasonic waves traveling along the pipe. Disturb.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 보온재로 외벽이 감싸져 보호되는 배관에서의 에너지 감쇄 특성을 고려하여 배관에서 발생되는 보온재하부식(CUI, Corrosion Under Insulation)을 효과적으로 진단할 수 있는 유도초음파의 파동모드를 선택하는데 있다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide thermal insulation corrosion generated in pipes in consideration of energy attenuation characteristics in pipes in which outer walls are covered with a heat insulating material and protected. In order to effectively diagnose under insulation, it is to select the wave mode of the induced ultrasonic wave.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 파동모드선택장치는, 내벽과 외벽 사이의 고정된 두께를 가지는 배관 내에 유도초음파를 발생시킬 수 있는 다수의 파동모드 각각에 대하여, 주파수와 위상속도 간의 함수관계를 나타내는 분산선도곡선을 기초로 주파수와 위상속도 조합의 선택을 통해 도해되는 파형구조를 확인하는 확인부; 상기 파형구조를 기초로 상기 다수의 파동모드 각각이 상기 배관 내에서 가지게 되는 전파 성분의 에너지 변위 분포를 분석하는 분석부; 및 상기 전파 성분의 에너지 변위 분포를 기초로 상기 배관의 에너지 감쇄 특성에 따라 상기 다수의 파동모드 중 상기 배관에서 발생되는 보온재하부식(CUI, Corrosion Under Insulation)을 진단할 수 있는 특정 파동모드를 선택하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one or more embodiments of the present invention, a wave mode selection apparatus includes a frequency and a phase for each of a plurality of wave modes capable of generating an induced ultrasonic wave in a pipe having a fixed thickness between an inner wall and an outer wall. A confirmation unit for confirming a waveform structure illustrated by selecting a combination of frequency and phase velocity based on a dispersion curve representing a functional relationship between velocity; An analysis unit analyzing an energy displacement distribution of a propagation component which each of the plurality of wave modes has in the pipe based on the waveform structure; And selecting a specific wave mode capable of diagnosing Corrosion Under Insulation (CUI) among the plurality of wave modes according to the energy attenuation characteristics of the pipe based on the energy displacement distribution of the propagation component. Characterized in that it comprises a selection unit.
보다 구체적으로, 상기 전파 성분의 에너지 변위 분포는, 상기 배관의 외벽 영역, 내벽 영역, 및 상기 외벽 영역과 상기 내벽 영역 사이의 중심 영역 각각에서의 축방향 전파 성분의 에너지 변위 분포, 원주방향 전파 성분의 에너지 변위 분포, 및 반경방향 전파 성분의 에너지 변위 분포 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the energy displacement distribution of the propagation component is the energy displacement distribution of the axial propagation component and the circumferential propagation component in each of the outer wall region, the inner wall region, and the center region between the outer wall region and the inner wall region of the pipe. And at least one of the energy displacement distribution of and the energy displacement distribution of the radial propagation component.
보다 구체적으로, 상기 배관의 에너지 감쇄 특성은, 상기 외벽 영역 및 상기 내벽 영역 중 적어도 하나의 영역에서의 에너지 감쇄량이 상기 배관의 중심 영역에서의 에너지 감쇄량에 비해 임계치 이상 큰 에너지 감쇄 특성을 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the energy attenuation characteristic of the pipe, the energy attenuation in at least one of the outer wall region and the inner wall region includes an energy attenuation characteristic greater than the threshold value compared to the energy attenuation in the central region of the pipe. It features.
보다 구체적으로, 상기 특정 파동모드는, 상기 축방향 전파 성분이 상기 외벽 영역, 상기 내벽 영역, 및 상기 중심 영역에서 보이는 에너지 크기의 편차가 임계치 이내인 파동모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the specific wave mode is characterized in that the axial propagation component comprises a wave mode in which variation in energy magnitude seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region is within a threshold.
보다 구체적으로, 상기 특정 파동모드는, 상기 축방향 전파 성분의 에너지 크기가 상기 원주방향 전파 성분, 및 상기 반경방향 전파 성분의 에너지 크기에 비해 큰 파동모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the specific wave mode is characterized in that it comprises a wave mode in which the energy magnitude of the axial propagation component is greater than the energy magnitude of the circumferential propagation component and the radial propagation component.
보다 구체적으로, 상기 특정 파동모드는, 상기 축방향 전파 성분이 상기 중심 영역에서 보이는 에너지 크기가 상기 외벽 영역 및 상기 내벽 영역에서 보이는 에너지 크기보다 큰 파동모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the specific wave mode is characterized in that it comprises a wave mode in which the energy magnitude of the axial propagation component is seen in the central region is greater than the energy magnitude seen in the outer wall region and the inner wall region.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 파동모드선택장치의 동작 방법은, 내벽과 외벽 사이의 고정된 두께를 가지는 배관 내에 유도초음파를 발생시킬 수 있는 다수의 파동모드 각각에 대하여, 주파수와 위상속도 간의 함수관계를 나타내는 분산선도곡선을 기초로 주파수와 위상속도 조합의 선택을 통해 도해되는 파형구조를 확인하는 확인단계; 상기 파형구조를 기초로 상기 다수의 파동모드 각각이 상기 배관 내에서 가지게 되는 전파 성분의 에너지 변위 분포를 분석하는 분석단계; 및 상기 전파 성분의 에너지 변위 분포를 기초로 상기 배관의 에너지 감쇄 특성에 따라 상기 다수의 파동모드 중 상기 배관에서 발생되는 보온재하부식(CUI, Corrosion Under Insulation)을 진단할 수 있는 특정 파동모드를 선택하는 선택단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Operation method of the wave mode selection device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, for each of a plurality of wave modes that can generate an ultrasonic wave in the pipe having a fixed thickness between the inner wall and the outer wall, Identifying a waveform structure illustrated by selecting a combination of frequency and phase velocity based on a dispersion curve representing a function relationship between frequency and phase velocity; An analysis step of analyzing an energy displacement distribution of a propagation component which each of the plurality of wave modes has in the pipe based on the waveform structure; And selecting a specific wave mode capable of diagnosing Corrosion Under Insulation (CUI) among the plurality of wave modes according to the energy attenuation characteristics of the pipe based on the energy displacement distribution of the propagation component. Characterized in that it comprises a selection step.
보다 구체적으로, 상기 전파 성분의 에너지 변위 분포는, 상기 배관의 외벽 영역, 내벽 영역, 및 상기 외벽 영역과 상기 내벽 영역 사이의 중심 영역 각각에서의 축방향 전파 성분의 에너지 변위 분포, 원주방향 전파 성분의 에너지 변위 분포, 및 반경방향 전파 성분의 에너지 변위 분포 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the energy displacement distribution of the propagation component is the energy displacement distribution of the axial propagation component and the circumferential propagation component in each of the outer wall region, the inner wall region, and the center region between the outer wall region and the inner wall region of the pipe. And at least one of the energy displacement distribution of and the energy displacement distribution of the radial propagation component.
보다 구체적으로, 상기 배관의 에너지 감쇄 특성은, 상기 외벽 영역 및 상기 내벽 영역 중 적어도 하나의 영역에서의 에너지 감쇄량이 상기 배관의 중심 영역에서의 에너지 감쇄량에 비해 임계치 이상 큰 에너지 감쇄 특성을 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the energy attenuation characteristic of the pipe, the energy attenuation in at least one of the outer wall region and the inner wall region includes an energy attenuation characteristic greater than the threshold value compared to the energy attenuation in the central region of the pipe. It features.
보다 구체적으로, 상기 특정 파동모드는, 상기 축방향 전파 성분이 상기 외벽 영역, 상기 내벽 영역, 및 상기 중심 영역에서 보이는 에너지 크기의 편차가 임계치 이내인 파동모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the specific wave mode is characterized in that the axial propagation component comprises a wave mode in which variation in energy magnitude seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region is within a threshold.
보다 구체적으로, 상기 특정 파동모드는, 상기 축방향 전파 성분의 에너지 크기가 상기 원주방향 전파 성분, 및 상기 반경방향 전파 성분의 에너지 크기에 비해 큰 파동모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the specific wave mode is characterized in that it comprises a wave mode in which the energy magnitude of the axial propagation component is greater than the energy magnitude of the circumferential propagation component and the radial propagation component.
보다 구체적으로, 상기 특정 파동모드는, 상기 축방향 전파 성분이 상기 중심 영역에서 보이는 에너지 크기가 상기 외벽 영역 및 상기 내벽 영역에서 보이는 에너지 크기보다 큰 파동모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the specific wave mode is characterized in that it comprises a wave mode in which the energy magnitude of the axial propagation component is seen in the central region is greater than the energy magnitude seen in the outer wall region and the inner wall region.
이에, 본 발명의 파동모드선택장치 및 그 동작 방법에서는, 보온재로 외벽이 감싸져 보호되는 배관에서의 에너지 감쇄 특성을 고려하여 유도초음파의 에너지 감쇄량을 최소화할 수 있는 파동모드를 선택함으로써 배관에서 발생되는 보온재하부식의 효과적인 진단을 가능하게 한다.Accordingly, in the wave mode selection apparatus and the method of operation of the present invention, in consideration of the energy attenuation characteristics in the pipe that is covered with the outer wall is protected by the heat insulating material by selecting the wave mode that can minimize the amount of energy attenuation of the ultrasonic wave generated in the pipe Enables effective diagnosis of insulated corrosion.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도초음파의 파동모드 선택 환경을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a wave mode selection environment of the ultrasonic wave according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파동모드선택장치의 구성을 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining the configuration of the wave mode selection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전파 성분의 에너지 분포에 대한 분석을 설명하기 위한 예시도.3 to 8 are exemplary diagrams for explaining the analysis of the energy distribution of the radio wave component according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 파동모드선택장치에서의 동작 흐름을 설명하기 위한 순서도.9 is a flow chart for explaining the operation flow in the wave mode selection apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 일 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도초음파의 파동모드 선택 환경을 도시하고 있다.1 illustrates a wave mode selection environment of an ultrasonic wave according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도초음파의 파동모드 선택 환경은 배관(1)의 외주면에 설치된 탐촉자(2, 3)를 통해서 유도초음파를 발생함과 동시에 배관(1)을 경유하는 유도초음파를 수신하여 배관(1)의 건전성을 진단하는 진단장치(100), 및 배관(1)의 건전성 진단에 앞서 진단에 이용되는 유도초음파의 파동모드를 선택하는 파동모드선택장치(200)를 포함하는 구성을 가질 수 있다.As shown in Figure 1, the wave mode selection environment of the induced ultrasonic wave according to an embodiment of the present invention generates the induced ultrasonic waves through the transducers (2, 3) installed on the outer circumferential surface of the pipe (1) and at the same time the pipe (1) Diagnosis apparatus 100 for diagnosing the integrity of the pipe 1 by receiving the guided ultrasonic waves through the (), and wave mode selection device for selecting the wave mode of the guided ultrasonic wave used for diagnosis prior to the soundness diagnosis of the pipe (1) It may have a configuration that includes (200).
여기서, 배관(1)은 석유화학플랜트 등의 산업설비에 이용되는 유체 수송로를 일컫는 것으로서, 이는 배관의 구속 조건 상 배관의 외벽은 다양한 보온재로 감싸져 보호되는 단열배관으로 이해될 수 있다.Here, the pipe (1) refers to a fluid transport path used in industrial equipment, such as petrochemical plants, which can be understood as an insulating pipe that is protected by the outer wall of the pipe is protected by a variety of heat insulating material due to the constraints of the pipe.
이처럼, 배관(1)의 외벽을 감사고 있는 보온재는 배관을 따라 진행하는 유도초음파의 에너지를 감쇄시키게 되며, 만약 배관(1)을 통해서 유체가 수송되는 경우라면, 배관(1) 내벽에서도 외벽과 마찬가지로 유체로 인한 유도초음파의 에너지 감쇄가 발생하게 된다.In this way, the heat insulating material that audits the outer wall of the pipe 1 attenuates the energy of the induced ultrasonic waves traveling along the pipe. If the fluid is transported through the pipe 1, the outer wall and the inner wall of the pipe 1 are also reduced. Similarly, energy attenuation of induced ultrasonic waves due to fluid is generated.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관(1)의 경우 외벽 영역뿐만 아니라 내벽 영역에서도 유도초음파의 에너지가 감쇄되는 에너지 감쇄 특성을 가지게 되는 것이다.As a result, in the case of the pipe 1 according to the embodiment of the present invention, the energy of the induced ultrasonic wave is attenuated in the inner wall region as well as the outer wall region.
물론, 배관(1)의 외벽 영역과 내벽 영역 사이의 중심 영역에서도 배관(1)의 매체 특성으로 인해 유도초음파의 에너지 감쇄가 예상되지만, 이는 배관(1) 외벽 영역과 내벽 영역에서 발생되는 에너지 감쇄량에 비해 미비할 것이다.Of course, in the center region between the outer wall region and the inner wall region of the pipe 1, energy attenuation of the induced ultrasonic waves is expected due to the media characteristics of the pipe 1, but this is the amount of energy attenuation generated in the outer wall region and the inner wall region of the pipe 1. It will be inferior to.
참고로, 본 발명의 일 실시예에서는 이처럼 배관(1)의 중심 영역에서도 발생될 수 있는 유도초음파의 에너지 감쇄 현상을 고려하기 위해, 배관(1)의 에너지 감쇄 특성을 외벽 영역 및 상기 내벽 영역 중 적어도 하나의 영역에서의 에너지 감쇄량이 중심 영역에서의 에너지 감쇄량에 비해 임계치 이상 큰 것으로 정의하기로 한다.For reference, in one embodiment of the present invention, in order to consider the energy attenuation phenomenon of the induced ultrasonic waves, which may be generated in the center region of the pipe 1 as described above, the energy attenuation characteristics of the pipe 1 may be selected from the outer wall region and the inner wall region. The energy decay amount in at least one region will be defined as being greater than or equal to the threshold compared to the energy decay amount in the central region.
여기서, 에너지 감쇄량과 관련된 임계치는 설정에 따라 다양한 값으로 정의될 수 있음은 물론이다.Here, of course, the threshold associated with the amount of energy attenuation may be defined as various values depending on the setting.
결론적으로, 본 발명의 일 실시예에서 따른 진단장치(100)에서는 유도초음파를 통해서 배관(1)에서 발생되는 보호재하부식(CUI, Corrosion Under Insulation)을 진단하게 되는데, 이처럼 배관(1)이 가지는 에너지 감쇄 특성은 배관(1)을 경유하는 유도초음파의 에너지를 현저하게 감소시켜 정상적인 보호재하부식의 진단을 불가능하게 한다.In conclusion, the diagnostic apparatus 100 according to an embodiment of the present invention diagnoses Corrosion Under Insulation (CUI) generated in the pipe 1 through guided ultrasonic waves, and thus the pipe 1 has The energy attenuation characteristic significantly reduces the energy of the induced ultrasonic waves via the pipe 1, making it impossible to diagnose normal protective load corrosion.
이에, 본 발명의 일 실시예에서는 배관(1)이 가지는 에너지 감쇄 특성을 고려하여 배관(1)에서 발생되는 보온재하부식을 효과적으로 진단할 수 있는 유도초음파의 파동모드 선택 방안을 제안하고자 하며, 이하에서는 이를 위한 파동모드선택장치(200)의 구성에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Therefore, in one embodiment of the present invention, in consideration of the energy attenuation characteristics of the pipe (1), to propose a wave mode selection method of the induced ultrasonic waves that can effectively diagnose the thermal insulation corrosion generated in the pipe (1), In the following will be described in detail the configuration of the wave mode selection apparatus 200 for this purpose.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파동모드선택장치(200)의 개략적인 구성을 보여주고 있다2 shows a schematic configuration of a wave mode selection device 200 according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파동모드선택장치(200)는 유도초음파의 파동모드 별 파형구조를 확인하는 확인부(210), 유도초음파의 파동모드 별로 배관(1) 내에서 가지게 되는 전파 성분의 에너지 변위 분포를 분석하는 분석부(220), 및 전파 성분의 에너지 변위 분포를 분석 결과를 기초로 보온재하부식을 진단하기 위한 특정 파동모드를 선택하는 선택부(230)를 포함하는 구성을 가질 수 있다.As shown in Figure 2, the wave mode selection apparatus 200 according to an embodiment of the present invention is a confirmation unit 210 for confirming the wave structure of the wave mode of the induced ultrasonic wave, pipes for each wave mode of the induced ultrasonic wave (1) Analysis unit 220 for analyzing the energy displacement distribution of the propagation component to have within), and selector 230 for selecting a specific wave mode for diagnosing the thermal load corrosion based on the analysis results of the energy displacement distribution of the radio wave component It may have a configuration that includes).
이상의 확인부(210), 분석부(220), 및 선택부(230)를 포함하는 파동모드선택장치(200)의 구성 전체 내지는 적어도 일부는, 하드웨어 모듈 형태로 구현되거나, 소프트웨어 모듈 형태로 구현될 수 있다.The whole or at least part of the configuration of the wave mode selection apparatus 200 including the identification unit 210, the analysis unit 220, and the selection unit 230 may be implemented in the form of a hardware module or in the form of a software module. Can be.
여기서, 소프트웨어 모듈이란, 파동모드선택장치(200) 내에서 연산을 처리하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 파동모드선택장치(200) 내 저장된 형태를 가질 수 있을 것이다.Here, the software module may be understood as an instruction executed by a processor that processes an operation in the wave mode selection apparatus 200, and the instruction may have a form stored in the wave mode selection apparatus 200.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 파동모드선택장치(200)는 위 구성을 통해서, 배관(1)이 가지는 에너지 감쇄 특성을 고려하여 배관(1)에서 발생되는 보온재하부식을 효과적으로 진단할 수 있는 유도초음파의 특정 파동모드를 선택할 수 있는데, 이하에서는 이를 위한 파동모드선택장치(200) 내 각 구성의 기능에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.As a result, the wave mode selection apparatus 200 according to an embodiment of the present invention can effectively diagnose the thermal load corrosion generated in the pipe 1 in consideration of the energy attenuation characteristics of the pipe 1 through the above configuration. The specific wave mode of the induced ultrasonic wave may be selected. Hereinafter, the functions of the respective components in the wave mode selection device 200 will be described in detail.
참고로, 유도초음파의 파동모드는 유도초음파의 진행방향이 배관(1)의 길이 방향인 경우 두 개의 첨자 'circumferential order'와 'mode number'를 사용한다.For reference, the wave mode of the induced ultrasonic wave uses two subscripts 'circumferential order' and 'mode number' when the traveling direction of the induced ultrasonic wave is the longitudinal direction of the pipe (1).
'circumferential order'가 '0'인 경우에는 배관(1)의 축에 대해 대칭이고, '0'이 아닌 경우에는 배관(1) 축에 대칭이 아니다.If the 'circumferential order' is '0', it is symmetrical about the axis of the pipe (1). If it is not '0', it is not symmetrical about the axis of the pipe (1).
그래서 'circumferential order'가 '0'인 경우 축 대칭인 모드(axisymmetric modes)를 나타내는데, 축 대칭인 모드는 다시 Longitudinal 모드(이하, 'L 모드'라 칭함)와 Torsional 모드(이하, 'T 모드'라 칭함)로 파가 배관(1)의 벽(외면과 내면 사이) 속에서 진동하는 양상에 따라 구별되어 진다.Therefore, when 'circumferential order' is '0', it indicates axisymmetric modes, which are again referred to as longitudinal mode (hereinafter referred to as 'L mode') and Torsional mode (hereinafter referred to as 'T mode'). Waves are distinguished according to their oscillation in the wall (between the outer and inner surfaces) of the pipe (1).
L 모드는 파의 진동하는 성분이 배관(1)의 길이(축)방향과 반경방향으로만 있는 경우로서 'L(0,n)'으로 나타내며, T 모드는 파의 진동 성분이 원주방향으로만 있는 경우로서 'T(0,n)'으로 나타낸다.In the L mode, when the oscillating component of the wave exists only in the length (axial) direction and the radial direction of the pipe (1), it is represented as 'L (0, n)'. If present, it is represented by 'T (0, n)'.
그리고 'circumferential order'가 '0'이 아닌 '1,2,3,...,M'인 경우에는 비축대칭인 모드(non-axisymmetric modes)를 나타내는데, Flexural 모드(이하, 'F 모드'라 칭함)라 부르며, 'F(0,n)'으로 표시한다.If the 'circumferential order' is '1,2,3, ..., M' instead of '0', it indicates non-axisymmetric modes, which is called Flexural mode (hereinafter referred to as 'F mode'). It is referred to as 'F (0, n)'.
F 모드의 경우 배관(1)의 벽 속에서 파의 진동성분이 세 방향(반경, 원주, 축)으로 모두 존재한다.In the case of the F mode, the vibration component of the wave exists in all three directions (radius, circumference, axis) in the wall of the pipe (1).
L 모드와 T 모드는 'circumferential order'가 '0'에서 무한한 수의 모드를 가지고 있고, 'circumferential order'가 ' '1,2,3,...,M'인 경우에도 'circumferential order'에 대해 무한한 F 모드의 수를 가질 수 있다.L and T modes have an infinite number of modes in '0' and 'circumferential order' in 'circumferential order' even if 'circumferential order' is '1,2,3, ..., M'. Can have an infinite number of F modes.
한편, 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 축방향에 대해 대칭인 L 모드를 예로 들어 설명하기로 하며, 또한 배관(1)의 내벽과 외벽 사이의 두께가 고정된 것을 전제로 파동모드선택장치(200) 내 각 구성에 대한 설명을 이어 가기로 한다.Meanwhile, in the following description, for convenience of explanation, the L mode symmetrical with respect to the axial direction will be described as an example, and the wave mode selection device (assuming that the thickness between the inner wall and the outer wall of the pipe 1 is fixed) 200) The description of each component will be continued.
확인부(210)는 유도초음파의 파동모드 별 파형구조를 확인하는 기능을 처리한다.The identification unit 210 processes a function of confirming a waveform structure for each wave mode of the induced ultrasonic wave.
보다 구체적으로, 확인부(210)는 배관(1) 내 유도초음파를 발생시킬 수 있는 다수의 파동모드 각각의 분산선도곡선을 기초로 주파수와 위상속도 조합의 선택을 통해 도해되는 파형구조를 확인하게 된다.More specifically, the identification unit 210 confirms the waveform structure illustrated through the selection of frequency and phase velocity combinations based on the dispersion curves of each of the plurality of wave modes capable of generating guided ultrasonic waves in the pipe 1. do.
여기서, 분산선도곡선은 주파수와 배관(1)의 두께 그리고 위상속도 간의 함수관계를 나타내는 것인데, 본 발명의 일 실시예에서는 배관(1)의 두께가 고정된 것이 전제되므로 주파수와 위상속도 간의 함수관계로 이해될 수 있을 것이다.Here, the dispersion curve represents a functional relationship between the frequency, the thickness of the pipe 1, and the phase speed. In one embodiment of the present invention, since the thickness of the pipe 1 is assumed to be fixed, the dispersion relationship between the frequency and the phase speed is assumed. Can be understood as.
유도초음파는 배관(1)의 형태 및 가진되는 주파수에 따라 전파하는 속도가 달라지는 분산성(Dispersive)을 가지게 되며, 이러한 유도초음파의 이론적 전파속도인 위상속도는 파동방정식으로부터 각각의 파동이 중첩되는 조건의 해를 찾는 방식을 통해서 계산될 수 있다.The guided ultrasonic waves have dispersibility in which the propagation speed varies depending on the shape of the pipe 1 and the excitation frequency, and the phase velocity, which is the theoretical propagation speed of the guided ultrasonic waves, is a condition that overlaps each wave from the wave equation. It can be calculated by finding the solution.
이처럼, 분산성을 가지는 유도초음파의 위상속도와 주파수의 함수관계를 나타내는 분산선도곡선은, 예컨대, '한국가스안전공사 유도초음파 분산선도 프로그램[KGS-GWDC, 등록번호: C-2016―010196]'을 통해서 도출될 수 있으며, 이에 제한되는 것이 아닌 유도초음파의 위상속도와 주파수의 함수관계를 나타낼 수 있는 프로그램은 모두 포함될 수 있음은 물론이다.As described above, the dispersion curve showing the functional relationship between the phase velocity and the frequency of the induced ultrasonic wave having a dispersibility is, for example, the Korea Gas Safety Corporation induced ultrasonic dispersion diagram program [KGS-GWDC, Registration No .: C-2016-010196]. It can be derived through, but is not limited to this can include all programs that can represent the functional relationship between the phase speed and frequency of the ultrasonic wave.
또한, 파형구조는 배관(1)의 외벽 영역, 내벽 영역, 그리고 외벽 영역과 내벽 영역 사이의 중심 영역 각각에서의 전파 성분의 에너지 변위 분포를 백터 성분으로 분석한 결과로서 도해될 수 있다.Further, the waveform structure can be illustrated as a result of analyzing the energy displacement distribution of the propagation component in each of the outer wall region, the inner wall region, and the central region between the outer wall region and the inner wall region of the pipe 1 as a vector component.
여기서, 전파 성분의 에너지 변위 분포에는 배관(1)의 외벽 영역, 내벽 영역, 그리고 중심 영역 각각에서의 축방향 전파 성분의 에너지 변위 분포(UZ), 원주방향 전파 성분의 에너지 변위 분포(Uθ), 및 반경방향 전파 성분의 에너지 변위 분포(Ur)가 포함된다.Here, the energy displacement distribution of the propagation component includes the energy displacement distribution U Z of the axial propagation component in each of the outer wall region, the inner wall region, and the center region of the pipe 1, and the energy displacement distribution U θ of the circumferential propagation component. ), And the energy displacement distribution U r of the radial propagation component.
이러한, 파형구조는, 예컨대, '한국가스안전공사 유도초음파 파형구조 프로그램[KGS-GWWS, 등록번호: C-2016-010197]'을 통해서 도해될 수 있으며, 이에 제한되는 것이 아닌 분산선도곡선을 기초로 주파수와 위상속도 조합의 선택을 통해 파형구조를 도해할 수 있는 프로그램은 모두 포함될 수 있음은 물론이다.Such a waveform structure can be illustrated through, for example, 'Korea Gas Safety Corporation Induction Ultrasonic Waveform Structure Program [KGS-GWWS, Registration No .: C-2016-010197]', but is not limited thereto. Of course, any program that can illustrate the waveform structure by selecting a combination of frequency and phase velocity can be included.
이와 관련하여, 도 3 내지 도 8에서는 L 모드에서의 각 모드 수 별 위상속도와 주파수의 함수관계를 나타내는 분산선도곡선(a)과 분산선도곡선에서의 주파수와 위상속도 조합의 선택을 통해 도해되는 파형구조(b)의 일례들을 보여주고 있다.In this regard, FIGS. 3 to 8 illustrate through the selection of a dispersion curve (a) showing a function relationship of phase velocity and frequency for each mode in the L mode and a combination of frequency and phase velocity in the dispersion curve. Examples of the waveform structure (b) are shown.
참고로, 도 3 내지 도 8에 각각 도시된 분산선도곡선(a)에서 가로 축(fd)은 주파수와 배관(1) 두께의 곱을 나타내며, 세로 축(Phase Velocity)은 위상속도를 나타낸다.For reference, in the dispersion curves a shown in FIGS. 3 to 8, the horizontal axis fd represents the product of the frequency and the thickness of the pipe 1, and the vertical axis represents the phase velocity.
그리고 도 3 내지 도 8에 각각 도시된 파형구조(b)에서의 가로 축(Normalized Amplitude)은 전파 성분의 에너지 크기(진폭의 크기)를 나타내며, 세로 축(radius)은 배관(1)의 두께 즉, 순차적으로 내면 영역, 중심 영역, 외면 영역의 범위를 나타낸다.In addition, in the waveform structure (b) illustrated in FIGS. 3 to 8, the horizontal axis represents a magnitude of energy (amplitude) of the propagation component, and the vertical axis represents a thickness of the pipe 1. In order, the range of the inner surface region, the center region, and the outer surface region is sequentially indicated.
분석부(220)는 파동모드 각각에 대해 전파 성분의 에너지 변위 분포를 분석하는 기능을 처리한다.The analyzer 220 processes a function of analyzing the energy displacement distribution of the radio wave component for each wave mode.
보다 구체적으로, 분석부(220)는 파동모드 각각에 대한 분산곡선을 기초로 주파수와 위상속도 조합의 선택을 통해 도해되는 파형구조를 확인되는 경우, 해당 파형구조로부터 배관(1)의 외벽 영역, 내벽 영역, 및 중심 영역 각각에서의 축방향 전파 성분(UZ)의 에너지 변위 분포, 원주방향 전파 성분(Uθ)의 에너지 변위 분포, 및 반경방향 전파 성분(Ur)의 에너지 변위 분포를 분석하게 된다.More specifically, when the analysis unit 220 confirms the waveform structure illustrated through the selection of the frequency and phase velocity combination based on the dispersion curve for each wave mode, the outer wall region of the pipe 1 from the waveform structure, Analyze the energy displacement distribution of the axial propagation component U Z , the energy displacement distribution of the circumferential propagation component U θ , and the energy displacement distribution of the radial propagation component U r in the inner wall region and the central region, respectively. Done.
이처럼, 파동모드 각각에 대해 이루어지는 전파 성분의 에너지 변위 분포에 대한 분석 결과를 도 3 내지 도 8을 참조하여 순차적으로 설명하면 다음과 같다.As described above, the analysis result of the energy displacement distribution of the propagation component made for each wave mode will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 8.
도 3은 파동모드 'L[0,2]'의 분산선도곡선(a)으로부터 주파수 '0.1MHz'와 위상속도 '5.391mm/μs'의 조합을 선택한 경우에 도해되는 파형구조(b)를 보여주고 있다.3 shows a waveform structure illustrated in the case where a combination of frequency '0.1 MHz' and phase velocity '5.391 mm / μs' is selected from the dispersion curve a of the wave mode 'L [0,2]' Giving.
이때의, 전파 성분의 에너지 변위 분포는 배관(1) 내 전파되는 에너지의 대부분이 축방향 전파 성분(UZ)에 집중되어 있으며, 외벽 영역, 내벽 영역, 및 중심 영역 각각에서의 축방향 전파 성분(UZ)의 에너지 변위 분포가 일정한 것으로 분석될 수 있다.At this time, in the energy displacement distribution of the propagation component, most of the energy propagated in the pipe 1 is concentrated in the axial propagation component U Z , and the axial propagation component in each of the outer wall region, the inner wall region, and the center region. It can be analyzed that the energy displacement distribution of (U Z ) is constant.
도 4는 파동모드 'L[0,2]'의 분산선도곡선(a)으로부터 주파수 '0.2MHz'와 위상속도 '5.227mm/μs'의 조합을 선택한 경우에 도해되는 파형구조(b)를 보여주고 있다.4 shows a waveform structure illustrated in the case where a combination of frequency '0.2 MHz' and phase velocity '5.227 mm / μs' is selected from the dispersion curve a of the wave mode 'L [0,2]' Giving.
이때의 전파 성분의 에너지 변위 분포는 배관(1) 내 전파되는 에너지의 대부분이 축방향 전파 성분(UZ)에 집중되어 있으며, 이러한 축방향 전파 성분(UZ)의 에너지 변위 분포는 외벽 영역, 내벽 영역 사이에 약간의 구배(약 20%)가 있는 것으로 분석될 수 있다.At this time, the energy displacement distribution of the propagation component is concentrated in the axial propagation component U Z most of the energy propagated in the pipe 1, and the energy displacement distribution of the axial propagation component U Z is the outer wall region, It can be analyzed that there is a slight gradient (about 20%) between the inner wall regions.
도 5는 파동모드 'L[0,2]'의 분산선도곡선(a)으로부터 주파수 '0.25MHz'와 위상속도 '5.139mm/μs'의 조합을 선택한 경우에 도해되는 파형구조(b)를 보여주고 있다.5 shows a waveform structure illustrated in the case where a combination of frequency '0.25 MHz' and phase velocity '5.139 mm / μs' is selected from the dispersion curve a of the wave mode 'L [0,2]' Giving.
이때의 전파 성분의 에너지 변위 분포는 앞선 경우에 비해 반경방향 전파 성분(Ur)의 에너지 크기가 배관(1) 내면에서 커졌으며, 축방향 전파 성분(UZ)의 에너지 변위 분포는 외벽 영역, 내벽 영역 사이에 구배(약 40%)가 있는 것으로 분석될 수 있으며, 이는 전파 성분의 분산성이 시작되는 영역으로 이해될 수 있다.At this time, the energy displacement distribution of the propagation component is larger in the energy propagation of the radial propagation component U r in the inner surface of the pipe 1 than in the previous case, and the energy displacement distribution of the axial propagation component U Z is the outer wall region, It can be analyzed that there is a gradient (about 40%) between the inner wall regions, which can be understood as the region where the dispersibility of the propagation component begins.
도 6은 파동모드 'L[0,2]'의 분산선도곡선(a)으로부터 주파수 '0.3MHz'와 위상속도 '4.829mm/μs'의 조합을 선택한 경우에 도해되는 파형구조(b)를 보여주고 있다.FIG. 6 shows a waveform structure illustrated in the case where a combination of frequency '0.3 MHz' and phase velocity '4.829 mm / μs' is selected from the dispersion curve a of the wave mode 'L [0,2]' Giving.
이때의 전파 성분의 에너지 변위 분포는 축방향 전파 성분(UZ)의 에너지 변위 분포가 외벽 영역, 내벽 영역에서는 작고 중심 영역에 집중된 것으로 분석될 수 있으며, 이는 전파 성분의 분산성이 심화되어 신호분석이 어려운 영역으로 이해될 수 있다.At this time, the energy displacement distribution of the propagation component can be analyzed that the energy displacement distribution of the axial propagation component U Z is small in the outer wall region and the inner wall region and concentrated in the central region. This can be understood as a difficult area.
도 7은 파동모드 'L[0,2]'의 분산선도곡선(a)으로부터 주파수 '0.4MHz'와 위상속도 '3.567mm/μs'의 조합을 선택한 경우에 도해되는 파형구조(b)를 보여주고 있다.7 shows a waveform structure illustrated in the case where a combination of frequency '0.4 MHz' and phase velocity '3.567 mm / μs' is selected from the dispersion curve a of the wave mode 'L [0,2]' Giving.
이때의 전파 성분의 에너지 변위 분포는 도 6에서의 분석 결과와 마찬가지로 축방향 전파 성분(UZ)의 에너지 변위 분포가 외벽 영역, 내벽 영역에서는 작고 중심 영역에 집중된 것으로 분석될 수 있으며, 이 역시 전파 성분의 분산성이 심화되어 신호분석이 어려운 영역으로 이해될 수 있다.At this time, the energy displacement distribution of the propagation component may be analyzed as the energy displacement distribution of the axial propagation component U Z is small in the outer wall region and the inner wall region and concentrated in the center region, as in the analysis result of FIG. 6. As the dispersion of components is deepened, it can be understood as an area where signal analysis is difficult.
도 8은 파동모드 'L[0,2]'의 분산선도곡선(a)으로부터 주파수 '0.5MHz'와 위상속도 '3.193mm/μs'의 조합을 선택한 경우에 도해되는 파형구조(b)를 보여주고 있다.FIG. 8 shows a waveform structure illustrated in the case where a combination of frequency '0.5MHz' and phase velocity '3.193mm / μs' is selected from the dispersion curve a of the wave mode 'L [0,2]' Giving.
이때의 전파 성분의 에너지 변위 분포는 축방향 전파 성분(UZ) 및 반경방향 전파 성분(Ur) 모두가 배관(1)의 외면 영역에 집중되어 있는 것으로 분석되며, 이는 내면 영역에 결함이 있는 경우 이에 대한 탐지가 어려운 것으로 이해될 수 있다.At this time, the energy displacement distribution of the propagation component is analyzed that both the axial propagation component U Z and the radial propagation component U r are concentrated in the outer surface region of the pipe 1, which is defective in the inner surface region. In this case, it can be understood that the detection is difficult.
선택부(230)는 보온재하부식 진단을 위한 파동모드를 선택하는 기능을 처리한다.The selecting unit 230 processes a function of selecting a wave mode for diagnosing the thermal insulation corrosion.
보다 구체적으로, 선택부(230)는 파동모드 각각이 배관(1) 내에서 가지게 되는 전파 성분의 에너지 변위 분포에 대한 분석이 완료되면 해당 분석 결과를 기초로 배관(1)의 에너지 감쇄 특성을 고려하여 보온재하부식을 진단할 수 있는 파동모드를 선택하게 된다.More specifically, the selector 230 considers the energy attenuation characteristics of the pipe 1 based on the analysis result when the analysis of the energy displacement distribution of the propagation component that each wave mode has in the pipe 1 is completed. By selecting the wave mode to diagnose the thermal load corrosion.
여기서, 파동모드를 선택한다는 것은 파동모드 자체를 선택하는 것뿐만 아니라 선택된 파동모드에서의 주파수와 위상속도의 조합을 함께 선택하는 것으로 이해될 수 있다.Here, selecting the wave mode may be understood not only to select the wave mode itself but also to select a combination of frequency and phase velocity in the selected wave mode.
참고로, 배관(1)의 에너지 감쇄 특성은 외벽 영역 및 내벽 영역 중 적어도 하나의 영역에서의 에너지 감쇄량이 중심 영역에서의 에너지 감쇄량에 비해 임계치 이상 큰 것으로 앞서 정의한 바 있다.For reference, the energy attenuation characteristic of the pipe 1 has been previously defined as the amount of energy attenuation in at least one of the outer wall region and the inner wall region is larger than a threshold value compared to the energy reduction amount in the central region.
이때, 선택부(230)는 축방향 전파 성분의 에너지 크기가 원주방향 전파 성분, 및 반경방향 전파 성분에 비해 큰 파동모드를 보온재하부식을 진단을 위한 파동모드로 선택하게 된다.At this time, the selector 230 selects a wave mode for diagnosing the thermal load corrosion as a wave mode for which the energy magnitude of the axial propagation component is larger than the circumferential propagation component and the radial propagation component.
이처럼 축방향 전파 성분의 에너지 크기가 원주방향 전파 성분, 및 반경방향 전파 성분에 비해 큰 파동모드를 선택하는 것은, 배관(1)에 대한 보온재하부식의 진단의 경우 배관(1)의 축(길이) 방향으로 원거리를 검사를 위함이다.Thus, selecting the wave mode in which the energy magnitude of the axial propagation component is larger than the circumferential propagation component and the radial propagation component is the axis (length) of the pipe 1 in the case of the diagnosis of the thermal insulation load corrosion on the pipe 1. This is to check the distance in the direction of).
즉, 유도초음파를 발생시키는 한정적인 에너지 하에서 이처럼 원거리 검사를 가능하게 하기 위해선 원주방향 전파 성분, 및 반경방향 전파 성분보다 축방향 전파 성분에 에너지가 집중되어야만 충분한 검사 거리를 확보할 수 있기 때문이다.That is, in order to enable such a remote inspection under the limited energy generating the induced ultrasonic waves, a sufficient inspection distance can be secured only when the energy is concentrated in the axial propagation component and the axial propagation component rather than the radial propagation component.
또한, 선택부(230)는 축방향 전파 성분이 외벽 영역, 내벽 영역, 및 중심 영역에서 보이는 에너지 크기의 편차가 임계치 이내인 파동모드를 보온재하부식의 진단을 위한 파동모드로 선택하게 된다.In addition, the selector 230 selects a wave mode in which the axial propagation component has a variation in the magnitude of energy seen in the outer wall region, the inner wall region, and the center region within a threshold as a wave mode for diagnosing the thermal insulation corrosion.
여기서, 축방향 전파 성분이 외벽 영역, 내벽 영역, 및 중심 영역에서 보이는 에너지 크기의 편차가 임계치 이내라는 것은 축방향 전파 성분의 분산성이 작다라는 것으로 이해될 수 있으며, 에너지 크기의 편차와 관련된 임계치는 설정에 따라 다양한 값으로 정의될 수 있음은 물론이다.Here, it can be understood that the axial propagation component has a small variation in energy magnitudes seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region within a threshold value, and the dispersibility of the axial propagation component is small. Of course, can be defined as a variety of values depending on the setting.
만약, 축방향 전파 성분이 외벽 영역, 내벽 영역, 및 중심 영역에서 보이는 에너지 크기의 편차가 임계치를 초과하는 경우, 즉 축방향 전파 성분의 분산성이 큰 경우 축방향 전파 성분에 대한 신호수신시간이 길어지게 되어 보온재하부식의 진단하기에 부적합하게 된다.If the axial propagation component has a difference in the magnitude of energy seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region exceeding the threshold, that is, when the dispersion of the axial propagation component is large, the signal reception time for the axial propagation component is It becomes longer and is not suitable for the diagnosis of thermal load corrosion.
또한, 선택부(230)는 축방향 전파 성분이 중심 영역에서 보이는 에너지 크기가 외벽 영역 및 내벽 영역에서 보이는 에너지 크기보다 큰 파동모드를 보온재하부식의 진단을 위한 파동모드로 선택하게 된다.In addition, the selector 230 selects a wave mode in which an axial propagation component has an energy magnitude larger than that seen in the center wall region and an inner wall region as a wave mode for diagnosing the thermal insulation corrosion.
이처럼, 축방향 전파 성분이 중심 영역에서 보이는 에너지 크기가 외벽 영역 및 내벽 영역에서 보이는 에너지 크기보다 큰 파동모드를 선택하는 것은, 외벽 영역 및 내벽 영역 중 적어도 하나의 영역에서의 에너지 감쇄량이 중심 영역에서의 에너지 감쇄량에 비해 임계치 이상 큰 배관(1)의 에너지 감쇄 특성을 고려하기 위한 것이다.As such, selecting a wave mode in which the axial propagation component is larger than the energy magnitude seen in the center region and the inner wall region is such that the amount of energy attenuation in at least one of the outer wall region and the inner wall region is changed in the center region. This is to consider the energy attenuation characteristics of the pipe (1) larger than the threshold value compared to the amount of energy attenuation.
즉, 축방향 전파 성분의 에너지 분포가 외벽 영역 및 내벽 영역보다 중심 영역에 집중된 파동모드를 선택함으로써, 배관(1)의 에너지 감쇄 특성에 의해 손실되는 에너지량을 최소화할 수 있는 것이며, 배관(1)의 에너지 감쇄 특성에 의해 손실되는 에너지량을 최소화된다는 것은, 그만큼 원거리 진단이 가능하며, 진단의 정확도 역시 향상될 수 있는 것으로 이해될 수 있다.That is, by selecting the wave mode in which the energy distribution of the axial propagation component is concentrated in the center region rather than the outer wall region and the inner wall region, the amount of energy lost by the energy attenuation characteristic of the piping 1 can be minimized. It can be understood that minimizing the amount of energy lost by the energy attenuation characteristic of N) can be remotely diagnosed and the accuracy of the diagnosis can be improved.
결국, 선택부(230)는 축방향 전파 성분의 에너지 크기가 원주방향 전파 성분, 및 반경방향 전파 성분에 비해 크며, 또한, 선택부(230)는 축방향 전파 성분이 외벽 영역, 내벽 영역, 및 중심 영역에서 보이는 에너지 크기의 편차가 임계치 이내이며, 축방향 전파 성분이 중심 영역에서 보이는 에너지 크기가 외벽 영역 및 내벽 영역에서 보이는 에너지 크기보다 큰 파동모드를 보온재하부식의 진단을 위한 파동모드로 선택하는 방식을 통해서 배관(1)의 에너지 감쇄 특성을 고려함으로써, 보온재하부식의 효과적인 진단을 가능하게 하는 것이다.As a result, the selector 230 has an energy magnitude of the axial propagation component larger than the circumferential propagation component and the radial propagation component, and the selection unit 230 has an axial propagation component having an outer wall region, an inner wall region, and The wave mode for diagnosing thermal load corrosion is selected as the wave mode where the deviation of the energy magnitude seen in the central region is within the threshold and the energy magnitude in the axial propagation component is greater than the energy magnitude seen in the outer wall region and the inner wall region. By considering the energy attenuation characteristics of the pipe (1) through the way, it is possible to effectively diagnose the thermal insulation corrosion.
참고로, 이러한 선택부(230)에서의 선택 결과는 예컨대, 도 3 또는 도 4를 참조하여 설명한 파동모드 즉, 'L[0,2]'의 분산선도곡선(a)으로부터 주파수 '0.1MHz'와 위상속도 '5.391mm/μs'의 조합 또는, 'L[0,2]'의 분산선도곡선(a)으로부터 주파수 '0.2MHz'와 위상속도 '5.227mm/μs'의 조합의 선택으로 이해될 수 있다.For reference, the selection result of the selection unit 230 is, for example, the frequency '0.1MHz' from the dispersion curve a of the wave mode described with reference to FIG. 3 or 4, that is, 'L [0,2]'. And a combination of phase velocity '5.391mm / μs' or a combination of frequency '0.2MHz' and phase velocity '5.227mm / μs' from the dispersion curve (a) of 'L [0,2]'. Can be.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 파동모드선택장치(200)의 구성에 따르면, 보온재로 외벽이 감싸져 보호되는 배관에서의 에너지 감쇄 특성을 고려하여 유도초음파의 에너지 감쇄량을 최소화할 수 있는 파동모드를 선택함으로써 배관에서 발생되는 보온재하부식의 효과적인 진단이 가능함을 알 수 있다.As described above, according to the configuration of the wave mode selection apparatus 200 according to an embodiment of the present invention, the energy attenuation amount of the induced ultrasonic wave is minimized in consideration of the energy attenuation characteristic of the pipe that is protected by the outer wall of the insulation. By selecting the appropriate wave mode, it can be seen that the effective diagnosis of the thermal load corrosion occurring in the pipe is possible.
이상 파동모드선택장치(200)의 구성에 대한 설명을 마치고, 이하에서는 도 9를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 파동모드선택장치(200)에서의 동작 흐름을 설명하기로 한다.After the configuration of the wave mode selection device 200 has been described above, the operation flow in the wave mode selection device 200 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9.
먼저, 확인부(210)는 단계 'S110'내지 'S130'에 따라 배관(1) 내 유도초음파를 발생시킬 수 있는 다수의 파동모드 각각의 분산선도곡선을 도출하고, 도출된 분산선도곡선을 기초로 기초로 주파수와 위상속도 조합의 선택을 통해 도해되는 파형구조를 확인한다.First, the verification unit 210 derives the dispersion curves of each of the plurality of wave modes capable of generating the induced ultrasonic waves in the pipe 1 according to the steps 'S110' to 'S130' and based on the derived dispersion curve The waveform structure shown is identified through the selection of frequency and phase velocity combinations.
이때, 유도초음파의 위상속도와 주파수의 함수관계를 나타내는 분산선도곡선은, 예컨대, '한국가스안전공사 유도초음파 분산선도 프로그램[KGS-GWDC, 등록번호: C-2016―010196]'을 통해서 도출될 수 있다.At this time, the dispersion curve showing the functional relationship between the phase velocity and the frequency of the induced ultrasonic waves, for example, can be derived through the 'Korea Gas Safety Corporation guided ultrasonic dispersion diagram program [KGS-GWDC, Registration No .: C-2016-010196]'. Can be.
또한, 파형구조는, 예컨대, '한국가스안전공사 유도초음파 파형구조 프로그램[KGS-GWWS, 등록번호: C-2016-010197]'을 통해서 도해될 수 있다.In addition, the waveform structure can be illustrated, for example, through the 'Korea Gas Safety Corporation Induction Ultrasonic Waveform Structure Program [KGS-GWWS, Registration No .: C-2016-010197]'.
그리고 나서, 분석부(220)는 파동모드 각각에 대한 분산곡선을 기초로 주파수와 위상속도 조합의 선택을 통해 도해되는 파형구조를 확인되는 경우, 단계 S140에 따라 해당 파형구조로부터 배관(1)의 외벽 영역, 내벽 영역, 및 중심 영역 각각에서의 축방향 전파 성분(UZ)의 에너지 변위 분포, 원주방향 전파 성분(Uθ)의 에너지 변위 분포, 및 반경방향 전파 성분(Ur)의 에너지 변위 분포를 분석한다.Then, when the analysis unit 220 confirms the illustrated waveform structure through the selection of the frequency and phase velocity combinations based on the dispersion curves for the wave modes, the pipe 1 may be removed from the corresponding waveform structure according to step S140. The energy displacement distribution of the axial propagation component U Z , the energy displacement distribution of the circumferential propagation component U θ , and the energy displacement of the radial propagation component U r in the outer wall region, the inner wall region, and the central region, respectively. Analyze the distribution.
이후, 선택부(230)는 파동모드 각각이 배관(1) 내에서 가지게 되는 전파 성분의 에너지 변위 분포에 대한 분석이 완료되면 단계 'S150'에 따라 해당 분석 결과를 기초로 배관(1)의 에너지 감쇄 특성을 고려하여 보온재하부식을 진단할 수 있는 파동모드를 선택한다.After that, when the analysis of the energy displacement distribution of the propagation component that each of the wave modes has in the pipe 1 is completed, the selector 230 performs the energy of the pipe 1 based on the analysis result according to step S150. Considering the damping characteristics, select the wave mode to diagnose the thermal load corrosion.
이때, 선택부(230)는 축방향 전파 성분의 에너지 크기가 원주방향 전파 성분, 및 반경방향 전파 성분에 비해 큰 파동모드를 보온재하부식을 진단을 위한 파동모드로 선택하게 된다.At this time, the selector 230 selects a wave mode for diagnosing the thermal load corrosion as a wave mode for which the energy magnitude of the axial propagation component is larger than the circumferential propagation component and the radial propagation component.
이처럼 축방향 전파 성분의 에너지 크기가 원주방향 전파 성분, 및 반경방향 전파 성분에 비해 큰 파동모드를 선택하는 것은, 배관(1)에 대한 보온재하부식의 진단의 경우 배관(1)의 축(길이) 방향으로 원거리를 검사를 위함이다.Thus, selecting the wave mode in which the energy magnitude of the axial propagation component is larger than the circumferential propagation component and the radial propagation component is the axis (length) of the pipe 1 in the case of the diagnosis of the thermal insulation load corrosion on the pipe 1. This is to check the distance in the direction of).
즉, 유도초음파를 발생시키는 한정적인 에너지 하에서 이처럼 원거리 검사를 가능하게 하기 위해선 원주방향 전파 성분, 및 반경방향 전파 성분보다 축방향 전파 성분에 에너지가 집중되어야만 충분한 검사 거리를 확보할 수 있기 때문이다.That is, in order to enable such a remote inspection under the limited energy generating the induced ultrasonic waves, a sufficient inspection distance can be secured only when the energy is concentrated in the axial propagation component and the axial propagation component rather than the radial propagation component.
또한, 선택부(230)는 축방향 전파 성분이 외벽 영역, 내벽 영역, 및 중심 영역에서 보이는 에너지 크기의 편차가 임계치 이내인 파동모드를 보온재하부식의 진단을 위한 파동모드로 선택하게 된다.In addition, the selector 230 selects a wave mode in which the axial propagation component has a variation in the magnitude of energy seen in the outer wall region, the inner wall region, and the center region within a threshold as a wave mode for diagnosing the thermal insulation corrosion.
여기서, 축방향 전파 성분이 외벽 영역, 내벽 영역, 및 중심 영역에서 보이는 에너지 크기의 편차가 임계치 이내라는 것은 축방향 전파 성분의 분산성이 작다라는 것으로 이해될 수 있다.Here, it can be understood that the dispersion of the axial propagation component is small that the variation in the magnitude of energy seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region is within a threshold.
만약, 축방향 전파 성분이 외벽 영역, 내벽 영역, 및 중심 영역에서 보이는 에너지 크기의 편차가 임계치를 초과하는 경우, 즉 축방향 전파 성분의 분산성이 큰 경우 축방향 전파 성분에 대한 신호수신시간이 길어지게 되어 보온재하부식의 진단하기에 부적합하게 된다.If the axial propagation component has a difference in the magnitude of energy seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region exceeding the threshold, that is, when the dispersion of the axial propagation component is large, the signal reception time for the axial propagation component is It becomes longer and is not suitable for the diagnosis of thermal load corrosion.
또한, 선택부(230)는 축방향 전파 성분이 중심 영역에서 보이는 에너지 크기가 외벽 영역 및 내벽 영역에서 보이는 에너지 크기보다 큰 파동모드를 보온재하부식의 진단을 위한 파동모드로 선택하게 된다.In addition, the selector 230 selects a wave mode in which an axial propagation component has an energy magnitude larger than that seen in the center wall region and an inner wall region as a wave mode for diagnosing the thermal insulation corrosion.
이처럼, 축방향 전파 성분이 중심 영역에서 보이는 에너지 크기가 외벽 영역 및 내벽 영역에서 보이는 에너지 크기보다 큰 파동모드를 선택하는 것은, 외벽 영역 및 내벽 영역 중 적어도 하나의 영역에서의 에너지 감쇄량이 중심 영역에서의 에너지 감쇄량에 비해 임계치 이상 큰 배관(1)의 에너지 감쇄 특성을 고려하기 위한 것이다.As such, selecting a wave mode in which the axial propagation component is larger than the energy magnitude seen in the center region and the inner wall region is such that the amount of energy attenuation in at least one of the outer wall region and the inner wall region is changed in the center region. This is to consider the energy attenuation characteristics of the pipe (1) larger than the threshold value compared to the amount of energy attenuation.
즉, 축방향 전파 성분의 에너지 분포가 외벽 영역 및 내벽 영역보다 중심 영역에 집중된 파동모드를 선택함으로써, 배관(1)의 에너지 감쇄 특성에 의해 손실되는 에너지량을 최소화할 수 있는 것이며, 배관(1)의 에너지 감쇄 특성에 의해 손실되는 에너지량을 최소화된다는 것은, 그만큼 원거리 진단이 가능하며, 진단의 정확도 역시 향상될 수 있는 것으로 이해될 수 있다.That is, by selecting the wave mode in which the energy distribution of the axial propagation component is concentrated in the center region rather than the outer wall region and the inner wall region, the amount of energy lost by the energy attenuation characteristic of the piping 1 can be minimized. It can be understood that minimizing the amount of energy lost by the energy attenuation characteristic of N) can be remotely diagnosed and the accuracy of the diagnosis can be improved.
결국, 선택부(230)는 축방향 전파 성분의 에너지 크기가 원주방향 전파 성분, 및 반경방향 전파 성분에 비해 크며, 또한, 선택부(230)는 축방향 전파 성분이 외벽 영역, 내벽 영역, 및 중심 영역에서 보이는 에너지 크기의 편차가 임계치 이내이며, 축방향 전파 성분이 중심 영역에서 보이는 에너지 크기가 외벽 영역 및 내벽 영역에서 보이는 에너지 크기보다 큰 파동모드를 보온재하부식의 진단을 위한 파동모드로 선택하는 방식을 통해서 배관(1)의 에너지 감쇄 특성을 고려함으로써, 보온재하부식의 효과적인 진단을 가능하게 하는 것이다.As a result, the selector 230 has an energy magnitude of the axial propagation component larger than the circumferential propagation component and the radial propagation component, and the selection unit 230 has an axial propagation component having an outer wall region, an inner wall region, and The wave mode for diagnosing thermal load corrosion is selected as the wave mode where the deviation of the energy magnitude seen in the central region is within the threshold and the energy magnitude in the axial propagation component is greater than the energy magnitude seen in the outer wall region and the inner wall region. By considering the energy attenuation characteristics of the pipe (1) through the way, it is possible to effectively diagnose the thermal insulation corrosion.
참고로, 이러한 선택부(230)에서의 선택 결과는 예컨대, 도 3 또는 도 4를 참조하여 설명한 파동모드 즉, 'L[0,2]'의 분산선도곡선(a)으로부터 주파수 '0.1MHz'와 위상속도 '5.391mm/μs'의 조합 또는, 'L[0,2]'의 분산선도곡선(a)으로부터 주파수 '0.2MHz'와 위상속도 '5.227mm/μs'의 조합의 선택으로 이해될 수 있다.For reference, the selection result of the selection unit 230 is, for example, the frequency '0.1MHz' from the dispersion curve a of the wave mode described with reference to FIG. 3 or 4, that is, 'L [0,2]'. And a combination of phase velocity '5.391mm / μs' or a combination of frequency '0.2MHz' and phase velocity '5.227mm / μs' from the dispersion curve (a) of 'L [0,2]'. Can be.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 파동모드선택장치(200)에서의 동작 흐름에, 보온재로 외벽이 감싸져 보호되는 배관에서의 에너지 감쇄 특성을 고려하여 유도초음파의 에너지 감쇄량을 최소화할 수 있는 파동모드를 선택함으로써 배관에서 발생되는 보온재하부식의 효과적인 진단이 가능함을 알 수 있다.As described above, the amount of energy attenuation of the induced ultrasonic wave is minimized in consideration of the energy attenuation characteristic of the pipe in which the outer wall is covered with a heat insulating material in the operation flow in the wave mode selection apparatus 200 according to the embodiment of the present invention. By selecting the wave mode that can be used, it can be seen that the effective diagnosis of the thermal load corrosion occurring in the pipe is possible.
한편, 본 명세서에서 설명하는 기능적인 동작과 주제의 구현물들은 디지털 전자 회로로 구현되거나, 본 명세서에서 개시하는 구조 및 그 구조적인 등가물들을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 혹은 하드웨어로 구현되거나, 이들 중 하나 이상의 결합으로 구현 가능하다.  본 명세서에서 설명하는 주제의 구현물들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 처리 시스템의 동작을 제어하기 위하여 혹은 이것에 의한 실행을 위하여 유형의 프로그램 저장매체 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다.Meanwhile, the functional operations and implementations of the subject matter described in this specification may be implemented in digital electronic circuitry, computer software, firmware or hardware including the structures and structural equivalents disclosed herein, or one or more of them. It can be implemented in combination. Implementations of the subject matter described herein are one or more computer program products, ie one or more modules pertaining to computer program instructions encoded on a program storage medium of tangible type for controlling or by the operation of a processing system. Can be implemented.
컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장 장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조성물 혹은 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.The computer readable medium may be a machine readable storage device, a machine readable storage substrate, a memory device, a composition of materials affecting a machine readable propagated signal, or a combination of one or more thereof.
본 명세서에서 "시스템"이나 "장치"라 함은 예컨대 프로그래머블 프로세서, 컴퓨터 혹은 다중 프로세서나 컴퓨터를 포함하여 데이터를 처리하기 위한 모든 기구, 장치 및 기계를 포괄한다. 처리 시스템은, 하드웨어에 부가하여, 예컨대 프로세서 펌웨어를 구성하는 코드, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 운영 체제 혹은 이들 중 하나 이상의 조합 등 요청 시 컴퓨터 프로그램에 대한 실행 환경을 형성하는 코드를 포함할 수 있다.As used herein, the term "system" or "device" encompasses all the instruments, devices, and machines for processing data, including, for example, programmable processors, computers, or multiple processors or computers. The processing system may include, in addition to hardware, code that forms an execution environment for a computer program on demand, such as code constituting processor firmware, a protocol stack, a database management system, an operating system, or a combination of one or more thereof. .
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.Computer programs (also known as programs, software, software applications, scripts, or code) may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, or a priori or procedural languages. It can be deployed in any form, including components, subroutines, or other units suitable for use in a computer environment. Computer programs do not necessarily correspond to files in the file system. A program may be in a single file provided to the requested program, in multiple interactive files (eg, a file that stores one or more modules, subprograms, or parts of code), or part of a file that holds other programs or data. (Eg, one or more scripts stored in a markup language document). The computer program may be deployed to run on a single computer or on multiple computers located at one site or distributed across multiple sites and interconnected by a communication network.
한편, 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는, 예컨대 EPROM, EEPROM 및 플래시메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치, 예컨대 내부 하드디스크나 외장형 디스크와 같은 자기 디스크, 자기광학 디스크 및 CD-ROM과 DVD-ROM 디스크를 포함하여 모든 형태의 비휘발성 메모리, 매체 및 메모리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서와 메모리는 특수 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나, 그것에 통합될 수 있다.Computer-readable media suitable for storing computer program instructions and data, on the other hand, include, for example, semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM, and flash memory devices, such as magnetic disks such as internal hard disks or external disks, magneto-optical disks, and CDs. It may include all types of nonvolatile memory, media and memory devices, including -ROM and DVD-ROM disks. The processor and memory can be supplemented by or integrated with special purpose logic circuitry.
본 명세서에서 설명한 주제의 구현물은 예컨대 데이터 서버와 같은 백엔드 컴포넌트를 포함하거나, 예컨대 어플리케이션 서버와 같은 미들웨어 컴포넌트를 포함하거나, 예컨대 사용자가 본 명세서에서 설명한 주제의 구현물과 상호 작용할 수 있는 웹 브라우저나 그래픽 유저 인터페이스를 갖는 클라이언트 컴퓨터와 같은 프론트엔드 컴포넌트 혹은 그러한 백엔드, 미들웨어 혹은 프론트엔드 컴포넌트의 하나 이상의 모든 조합을 포함하는 연산 시스템에서 구현될 수도 있다. 시스템의 컴포넌트는 예컨대 통신 네트워크와 같은 디지털 데이터 통신의 어떠한 형태나 매체에 의해서도 상호 접속 가능하다.Implementations of the subject matter described herein may include, for example, a backend component such as a data server, or include a middleware component such as, for example, an application server, or a web browser or graphical user, for example, where a user may interact with the implementation of the subject matter described herein. It may be implemented in a computing system that includes a front end component, such as a client computer with an interface, or any combination of one or more of such back end, middleware or front end components. The components of the system may be interconnected by any form or medium of digital data communication such as, for example, a communication network.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 마찬가지로, 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.Although the specification includes numerous specific implementation details, these should not be construed as limiting to any invention or the scope of the claims, but rather as a description of features that may be specific to a particular embodiment of a particular invention. It must be understood. Likewise, certain features described herein in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are described in the context of a single embodiment can also be implemented in multiple embodiments individually or in any suitable subcombination. Furthermore, while the features may operate in a particular combination and may be initially depicted as so claimed, one or more features from the claimed combination may in some cases be excluded from the combination, the claimed combination being a subcombination Or a combination of subcombinations.
또한, 본 명세서에서는 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다In addition, although the drawings depict operations in a particular order, it is to be understood that such operations must be performed in the specific order or sequential order shown in order to obtain desirable results or that all illustrated acts must be performed. Can not be done. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Moreover, the separation of the various system components of the above-described embodiments should not be understood as requiring such separation in all embodiments, and the described program components and systems will generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products. Should understand that
이와 같이, 본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, the specification is not intended to limit the invention to the specific terms presented. Thus, while the present invention has been described in detail with reference to the above examples, those skilled in the art can make modifications, changes, and variations to the examples without departing from the scope of the invention. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

Claims (7)

  1. 내벽과 외벽 사이의 고정된 두께를 가지는 배관 내에 유도초음파를 발생시킬 수 있는 다수의 파동모드 각각에 대하여, 주파수와 위상속도 간의 함수관계를 나타내는 분산선도곡선을 기초로 주파수와 위상속도 조합의 선택을 통해 도해되는 파형구조를 확인하는 확인부;For each of the multiple wave modes that can generate guided ultrasonic waves in a pipe with a fixed thickness between the inner wall and the outer wall, the selection of frequency and phase velocity combinations is based on a scatter plot that represents the functional relationship between frequency and phase velocity. Confirmation unit for confirming the waveform structure illustrated through;
    상기 파형구조를 기초로 상기 다수의 파동모드 각각이 상기 배관 내에서 가지게 되는 전파 성분의 에너지 변위 분포를 분석하는 분석부; 및An analysis unit analyzing an energy displacement distribution of a propagation component which each of the plurality of wave modes has in the pipe based on the waveform structure; And
    상기 전파 성분의 에너지 변위 분포를 기초로 상기 배관의 에너지 감쇄 특성에 따라 상기 다수의 파동모드 중 상기 배관에서 발생되는 보온재하부식(CUI, Corrosion Under Insulation)을 진단할 수 있는 특정 파동모드를 선택하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파동모드선택장치.Selecting a specific wave mode for diagnosing Corrosion Under Insulation (CUI) among the plurality of wave modes according to the energy attenuation characteristics of the pipe based on the energy displacement distribution of the propagation component Wave mode selection device comprising a selection unit.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 전파 성분의 에너지 변위 분포는,The energy displacement distribution of the propagation component is
    상기 배관의 외벽 영역, 내벽 영역, 및 상기 외벽 영역과 상기 내벽 영역 사이의 중심 영역 각각에서의 축방향 전파 성분의 에너지 변위 분포, 원주방향 전파 성분의 에너지 변위 분포, 및 반경방향 전파 성분의 에너지 변위 분포 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 파동모드선택장치.The energy displacement distribution of the axial propagation component, the energy displacement distribution of the circumferential propagation component, and the energy displacement of the radial propagation component in each of the outer wall region, the inner wall region, and the center region between the outer wall region and the inner wall region of the pipe. Wave mode selection device comprising at least one of the distribution.
  3. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 배관의 에너지 감쇄 특성은,The energy decay characteristics of the pipe,
    상기 외벽 영역 및 상기 내벽 영역 중 적어도 하나의 영역에서의 에너지 감쇄량이 상기 배관의 중심 영역에서의 에너지 감쇄량에 비해 임계치 이상 큰 에너지 감쇄 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 파동모드선택장치.And an energy attenuation characteristic in which at least one of the outer wall region and the inner wall region has an energy attenuation characteristic that is greater than or equal to a threshold amount of energy in the central region of the pipe.
  4. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein
    상기 특정 파동모드는,The specific wave mode,
    상기 축방향 전파 성분의 에너지 크기가 상기 원주방향 전파 성분, 및 상기 반경방향 전파 성분의 에너지 크기에 비해 큰 파동모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 파동모드선택장치.And a wave mode in which the energy magnitude of the axial propagation component is greater than the energy magnitude of the circumferential propagation component and the radial propagation component.
  5. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein
    상기 특정 파동모드는,The specific wave mode,
    상기 축방향 전파 성분이 상기 외벽 영역, 상기 내벽 영역, 및 상기 중심 영역에서 보이는 에너지 크기의 편차가 임계치 이내인 파동모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 파동모드선택장치.And the wave mode in which the axial propagation component includes a wave mode in which variation in energy magnitude seen in the outer wall region, the inner wall region, and the central region is within a threshold.
  6. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein
    상기 특정 파동모드는,The specific wave mode,
    상기 축방향 전파 성분이 상기 중심 영역에서 보이는 에너지 크기가 상기 외벽 영역 및 상기 내벽 영역에서 보이는 에너지 크기보다 큰 파동모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 파동모드선택장치.And a wave mode in which the axial propagation component has an energy magnitude seen in the center region greater than an energy magnitude seen in the outer wall region and the inner wall region.
  7. 내벽과 외벽 사이의 고정된 두께를 가지는 배관 내에 유도초음파를 발생시킬 수 있는 다수의 파동모드 각각에 대하여, 주파수와 위상속도 간의 함수관계를 나타내는 분산선도곡선을 기초로 주파수와 위상속도 조합의 선택을 통해 도해되는 파형구조를 확인하는 확인단계;For each of the multiple wave modes that can generate guided ultrasonic waves in a pipe with a fixed thickness between the inner wall and the outer wall, the selection of frequency and phase velocity combinations is based on a scatter plot that represents the functional relationship between frequency and phase velocity. Confirming the waveform structure illustrated through;
    상기 파형구조를 기초로 상기 다수의 파동모드 각각이 상기 배관 내에서 가지게 되는 전파 성분의 에너지 변위 분포를 분석하는 분석단계; 및An analysis step of analyzing an energy displacement distribution of a propagation component which each of the plurality of wave modes has in the pipe based on the waveform structure; And
    상기 전파 성분의 에너지 변위 분포를 기초로 상기 배관의 에너지 감쇄 특성에 따라 상기 다수의 파동모드 중 상기 배관에서 발생되는 보온재하부식(CUI, Corrosion Under Insulation)을 진단할 수 있는 특정 파동모드를 선택하는 선택단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파동모드선택장치의 동작 방법.Selecting a specific wave mode for diagnosing Corrosion Under Insulation (CUI) among the plurality of wave modes according to the energy attenuation characteristics of the pipe based on the energy displacement distribution of the propagation component A method of operating a wave mode selection device comprising a step of selecting.
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