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◎ 개요

원자력발전소나 화력발전소의 수명은 많은 인자들의 복합적인 반응 및 작용에 의해 좌우된다고 할 수 있는데 즉, 보일러, 원자력증기발생기, 터빈이나 발전기상의 문제들이 발전소의수명에 막대한 영향을 미치고 있다. 그 중에서도 열교환기류는 대부분 튜브와 튜브시트간의 상호작용이나 접합부의 기밀성 여부 그리고, 열교환기에 의한 응축과 증발에 따른 재료의 열화 와 해수에 의한 응력부식파괴가 큰 문제가 된다. 특히, 튜브와 튜브시트간의 접합성 여부가 열교환기류의 수명을 좌우한다고 할 수 있다. 열교환기류의 튜브와 튜브시트와의 접합은 지금까지는 기계적인 확관방법인 Roll Expander에 의해 확관 후 End Seal 용접처리를 함으로써 접합하는 방법과 수압을 이용하여 확관하는 수압확관법이 대부분 적용되고 있다.

◎ 폭발확관 기술의 특징

◨ 화약의 순간적인 폭발 Energy를 이용함으로써 신속한 확관 및 용접이 되어 작업공정이 획기적으로 단축된다.

◨ 폭발힘을 이용하기 때문에 균일한 확관 및 불균일한 접합부위 발생 억제효과가 뛰어나다.

◨ 작업공정 단축과 적은 인원으로 작업이 가능함으로써 작업시간과 원가가 절감된다.

[ Explosive Expansion Method ]

[Roll Expansion Method]

[Hydraulic Expansion Method]

◎ 폭발확관 작업

◨ 사용되는 대부분의 화약은 PETN인 도폭선을 7.5 ~ 35.0 Grain/ft 을 범위의 것을 사용.

◨ 화약의 폭발속도가 8,400m/sec로 빠르기 때문에 많은 튜브를 연결하여 1회에 작업하여도 튜브의 폭발접합 사이의 시간차가 없기 때문에 품질의 균일성 확보가능.

◨ 완충재는 화약의 폭발력을 제어하여 일정한 압력으로 튜브에 전달하는 매개체로서 균일한 밀도가 요구.

◨ 완충재는 250% 탄성률을 가지는 Polyethylene으로서 완충재의 재질과 밀도의 균일성에 의해 접합의 균일성을 확보.

◨ ABB-CE 나 BAB & WILCOX사의 경우에는 화약의 끝단에 Trunkline을 연결함으로서 불발률이 높은 단점이 있었으나 당사의 폭발접합기술은 완충재의 형상을 달리하여 화약과 Trunkline을 직접 연결함으로서 불발이 거의 없으므로 작업성이 증대.

◨ 폭발확관작업 후 완충재를 제거하는 기술은 동등한 압축가스를 이용하여 제거하나 당사의 완충재 제거 기술은 완충재 잔재를 정확히 확인할 수 있는 보조품을 개발하여 완충재 제거 여부를 확인함으로써 작업상의 오류를 제거.

◎ 기존 기술의 한계

[Roll Expansion]

▣ 한 사람이 한 홀 씩 모드 홀을 확관함으로써 치수의 허용오차가 크다.

▣ 한번에 1~3홀씩 확관을 실시함으로써 생산공정이 매우 길다.

[Hydraulic Expansion]

▣ 수압확관기술은 물의 압력을 이용하기 때문에 접합부위의 균일성은 확보되나 작업이 장시간 소요되는 단점이 있다.

▣ 튜브내경 치수의 불안정에 따른 작업성이 불량하다.

◎ 접합기술 비교

item	Roll Expansion	Hydraulic Expansion	Explosive Expansion
압력 Source	기계적 Energy	전기적 Energy	화약의 폭발 Energy
튜브 소성공정	▣ 맨드릴 회전에 의해 Roll이 튜브 내면에 접촉되어 확관	▣ 물에 Hydraulic 압력을 부가하여 튜브에 전달	▣ 화약의 순간적인 폭발력을 완충재를 통해 튜브에 전달
확관 길이	▣ 1 Step에 13~76mm 까지 확관 가능	▣ 모든 확관길이에 대해 확관 가능 하나 튜브 두께나 외경에 민감함	▣ 모든 확관길이에 대해 확관 가능
장, 단점	▣ 접촉강도가 높다 ▣ 품질이 균일하다	▣ 품질 균일 ▣ 확관 재현성 없음	▣ 품질균일 M/H 단축
적용 열교환기	▣ CCW HTR ▣ LP HTR,Condenser	▣ Steam Generator(중수로) ▣ MSR	▣ Steam Generator ▣ HP HTR, C/S HTR등

완충재(sheath)

기술현황

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폭 발 확 관 ▒Explosive Expansion▒

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폭발확관

폭발확관 적용제품

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