[가스기술사 2023] 129회 2교시 - 1. 비파괴검사 방법 중 위상배열초음파검사 방법의 장·단점을 설명하시오.

문제 1. 비파괴검사 방법 중 위상배열초음파검사 방법의 장·단점을 설명하시오.

 

 

• 위상배열초음파검사는 PAUT라고 하며, Phased Array Ultrasonic Testing의 약자이다.
• 여기서, 위상(phase)은 일정한 패턴을 갖고 반복하는 파형을 의미하며, 배열(array)은 일정한 규칙에 따라 나열된 상태를 의미한다.
• 즉, 반복 파형을 발산하는 소자(element)를 여러개 배열한 탐촉자(probe)를 통해 검사하는 방법을 뜻한다.

 

 

1. PAUT 주요 내용

• 초음파를 송수신하는 여러개의 소자(element)로 이뤄진 탐촉자(probe)를 통해 피검사체 내부의 결함여부를 판별하는 비파괴검사 방법이다.

1) 원리(메카니즘)

• 탐촉자의 여러 소자에서 초음파를 송신함
• 결함부에서 초음파가 반사됨
• 반사된 초음파가 탐촉자의 여러 소자로 수신됨
• 초음파가 되돌아오는 시간 등을 분석해 결함부의 위치를 나타냄

 

2) 장비 구성

• 본체
• 탐촉자
• 스캐너(탐촉자를 장착하여 움직이는 장치)

 

3) 탐촉자

• 소자 배열 형태에 따라, 선형(linear), 2D 행렬형(matrix), 원형(annual) 등으로 구분된다.
• 아울러 탐촉자 각 소자의 초음파 발생 시점을 다르게 하여 한 지점에서도 다양한 각도로 검사 가능하다.

 

4) 탐상화면(Scanning view)의 종류

• A-scan : 초음파 경로상 나타난 결함을 진폭으로 표현한 화면
• B-scan : Side View로써 초음파 경로에 수직하는 단면에 결함을 나타낸 화면
• C-scan : Top View로써 검사 대상체의 평면에 결함을 나타낸 화면
• S-scan : Sectional View로써 초음파 경로에 수평하는 단면에 결함을 나타낸 화면(부채꼴 모양으로 나타남다)

 

 

2. PAUT의 장·단점

 

1) 장점

• 한 위치에서 넓은 범위를 검사할 수 있으므로, 검사시간이 단축된다.
• 여러 각도로 결함을 검사하므로, 더블 체크 가능하여 신뢰도가 높다.
• RT 대비 비용이 저렴하며, 인체에 무해하다.
• 검사 중 주변에서 작업이 가능하다.
• 검사 기록을 디지털 데이터로 영구 보관 가능하다.

 

2) 단점

• 일반 UT 대비 한번에 넓은 범위를 검사하므로, 결함 이미지 해상도가 떨어딘다.
• 여러개의 소자에서 초음파가 발산되는 만큼 검사 대상의 표면이 거칠 경우, 난반사가 많아져 해석이 어려울 수 있다.
• 검사자의 해석 능력이 중요하므로 지속적인 교육이 필요하다.
• 상대적으로 탐촉자 등 검사장비의 부피가 크다.

 

 

 

 

 

* 국토안전관리원 - 위상배열초음파탐상기술(PAUT) 매뉴얼 참고

위상배열초음파탐상기술(PAUT)+매뉴얼.pdf

11.04MB

 

 

 

 

* 국토안전관리원 기술자료실

https://www.kalis.or.kr/www/brd/m_435/view.do?seq=126&srchFr=&srchTo=&srchWord=&srchTp=0&itm_seq_1=0&itm_seq_2=0&multi_itm_seq=0&company_cd=&company_nm=&pitem=100&p_stat=&p_itmseq1=

국토안전관리원 홈페이지 | 기술정보 > 기술자료실 > 자료실