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1Materials Engineering Department
발표순서발표순서
I. 원전재료
II. 손상기구
III. 손상현황
IV. 관리대책
V. 규제방향
VI. 원전기기 보수 규제 관리프로그램(RRMP)
* PMDM(USNRC주관), NEI 03-08 및 MRP-139 자료 참조
2Materials Engineering Department
I. I. 원전재료원전재료
탄소강 및 저합금강SA533-B, SA508-2, SA508-3, SA333-6, SA516
스테인리스강Type 304L ,Type 316, Type 321, Type 347, Type308L, Type309L, A-286, 17-4PH
주조스테인리스강CF-3, CF-3A, CF-8. CF-8A, CF-8M
니켈합금Alloy 600, Alloy 182, Alloy 82, Alloy 690, Alloy 152, Alloy 52, Alloy 800, Alloy X750, Alloy 718
3Materials Engineering Department
II. II. 손상기구손상기구
원전 재료 손상기구BAC : Boric Acid CorrosionCREEP : Thermal CreepCREV : Crevice CorrosionDEBOND : De-bondingEC : Erosion Corrosion Including Steam Cutting and CavitationFAC : Flow-Assisted CorrosionFAT : Fatigue (corrosion/thermal/mechanical)FR : Reduction of Fracture ResistanceGALV : Galvanic CorrosionIC : Irradiation CreepGC : General CorrosionMIC : Microbially Induced CorrosionPIT : Pitting CorrosionSCC : Stress Corrosion Cracking (intergranular, transgranular, irradiation-assisted, hydrogen-embrittlement) and Intergranular AttackSW : SwellingWEAR : Fretting/Wear
4Materials Engineering Department
III. III. 손상현황손상현황
Phenomena Identification and Ranking Technique(PIRT) 평가결과 도식표
5Materials Engineering Department
III. III. 손상현황손상현황((계속계속))
니켈합금강
저합금강
스테인리스강
원자로 재질별 PIRT 평가 사례
6Materials Engineering Department
III. III. 손상현황손상현황((계속계속))
7Materials Engineering Department
III. III. 손상현황손상현황 ((계속계속))
USNRC Information Notice(1979-2006) : 1724건원전 재질 손상 : 90여건
스테인리스강 손상 : Spent fuel cooling system, decay heat removal system (Stagnant Borated Water 계통) 배관 SCCCharging pump casing 308 Cladding 용접부 희석에 의한 균열
304 정체계통 배관 축방향 균열(IGSCC)비예민화 316L 재질 안전단(Safe End)의 IGSCC
탄소강 및 저합금강 : S/G 천이부 원주방향 용접부 보수용접에 의한 균열
RCL 붕산수 부식(BAC)RPV wastage
니켈합금강 : S/G tube SCC RPV 관통관 균열
8Materials Engineering Department
IV. IV. 관리대책관리대책
Reactive주기적인 검사(ISI 및 강화검사)
ProactivePMDM(ProactiveMaterials Degradation Management)
Susceptibility-Knowledge-Confidence DiagramRainbow/Flag Table
NEI 03-08(GLs for the management of Materials Issues)
Materials Degradation Matrix
다양한 손상정보 소스 : 국내 원전재료 손상관리의 체계화 요구
NRC PMDM rainbow/flag table
NEI Materials Degradation Matrix
9Materials Engineering Department
V. V. 규제방향규제방향
니켈합금원자로 상부헤드 관통관 검사결과 평가
BMI 검사계획 수립 및 방법 타당성검토
원자로냉각재 계통 Alloy 600 맞대기 용접부 검사계획수립고리1발 계속 운전관련 일부 조사
PINC(Program for the Inspection of Nickel Alloy Components) 활용
실제결함을 이용한 검사기법의 타당성 검토
MRP-139(Primary System Piping Butt Weld I&E GLs)고리1발을 비롯한 국내 전 원전에 확대적용 검토
이종금속 PD 체계 적용인증된 비파괴검사 절차 확립
10Materials Engineering Department
V. V. 규제방향규제방향((계속계속))니켈합금 : MRP-139
WH : Alloy 82/182 Butt 용접부
1.밀림관 노즐(10”)
2.살수 노즐(653oF, 4”)3.안전/방출 노즐(5”)
4.원자로 outlet 노즐(600oF,29”)
5.S/G inlet 노즐
7.원자로 Inlet 노즐(27.5”)
6.S/G outlet 노즐
11Materials Engineering Department
V. V. 규제방향규제방향((계속계속))니켈합금 : MRP-139
CE : Alloy 82/182 Butt 용접부가압기
1. 밀림관 노즐(10”)2. 살수 노즐(643oF, 3”)3. 안전/방출 노즐(5”)
원자로 고온관4. 밀림관 노즐(10”)5. 정지냉각 outlet 노즐(600oF,10”)6. Drain 노즐(2”)
원자로 저온관7. RCP inlet 노즐(30”)8. RCP outlet 노즐(30”)9. 안전주입(549oF, 10”)10. 가압기 살수 노즐(549oF,2.25”)11. Letdown/drain 노즐(1.3”)12. Charging inlet 노즐(1.3”)
12Materials Engineering Department
V. V. 규제방향규제방향((계속계속))
니켈합금 : MRP-139Alloy 82/182 butt 용접부 관련 검사요건
13Materials Engineering Department
V. V. 규제방향규제방향((계속계속))니켈합금 : MRP-139
Butt 용접부 검사요약(체적 및 표면검사)PWSCC Category 용접부 설명
검사여부?균열경험? 검사대상 검사범위 및 일정
A - PWSCC 저항재료 --- Note 2 기존 ASME 검사프로그램 또는 기승인된 검사대체안
B- 비저항 재료
- 구조적 용접 오버레이로 보강(Reinforced by full structural weld Overlay)
- 검사- 비 균열
“ 기존 ASME 검사프로그램 또는 기승인된 검사대체안
C- 비저항 재료
- 응력개선으로 완화됨(Mitigated by SI)
- 검사- 비 균열
“ - 다음 6년내 매 완화유형별로 50%- 검사후 결함이 없으면 기존 ASME 검사프로그램 또는 기승인된 검사대체안
D- 비저항 재료
- 비 SI- 가압기와 고온관≥4인치
--- 비 균열
N/A- Period당 100%, 가압기(가압기 밀림관 용접부 포함)는 5년을 초
과할 수 없음- 고온관(고온관 밀림관 용접부 포함)은 5년을 초과할 수 없음
E- 비저항 재료
- 비 SI- 저온관≥4인치
--- 비 균열
" 6년마다 100%
F- 비저항 재료
- 균열경험- 구조적 용접오버레이로 보강
- 검사- 균열
“- 다음 5년간 1번
- 추가 결함지시가 없거나, 성장징후가 없을때는 기존 ASME 검사프로그램 또는기승인된 검사대체안
G비저항 재료- 균열경험
-응력개선(SI)
- 검사- 균열
- 2번의 O/H에 100%- 두 번의 검사후에 추가 결함지시가 없거나, 성장징후가 없을때는 기존 ASME
검사프로그램 또는 기승인된 검사대체안
H
- 비저항 재료- 가압기 및 고온관
- 원주방향 결함에 대해 90%미만 검사- 검사부 형상이 부록 VIII에 제시되어 있음
- 비 검사- 알려진 바
없음
- Category D 검사주기 적용- 추가적인 임시 요건은 MRP-139 5.1.7절 적용
I
- 비저항 재료- 저온관
- 원주방향 결함에 대해 90%미만 검사- 검사부 형상이 부록 VIII에 제시되어 있음
- 비 검사- 알려진 바
없음
- Category E 검사주기 적용- 추가적인 임시 요건은 MRP-139 5.1.7절 적용
14Materials Engineering Department
V. V. 규제방향규제방향((계속계속))
니켈합금 : MRP-139Butt 용접부 검사계획(미국)
15Materials Engineering Department
V. V. 규제방향규제방향((계속계속))
탄소강 및 저합금강감육 관리프로그램 재평가
중수로 Feeder PD 체계 구축 평가
스테인리스강델타페이리트 요건 설정 검토
주조 스테인리스강 열취화 관리 및 규제요건 검토
원전재료 손상자료 관리체계화RRMP(Regulatory Repair Management Program of Nuclear Components) 개발 : KINSOPDE(OECD Piping Failure Data Exchange) 활용 : KINS/KAERI
16Materials Engineering Department
VI. RRMPVI. RRMP원전 용접부 손상관리 체계화
손상추세 파악 및 예측
한수원 및 관련기관에서 손상/보수관련 자료활용
RRMP 개발
타 기관 손상이력 DB와 연계검토
http://care.kins.re.kr/rrmp
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17Materials Engineering Department
VI. RRMP(VI. RRMP(계속계속))
구성기본입력 : 관련도면 , CMTR , WPS/PQR, WPQR(용접사 인정서류), NDE 작업자 인
정사(PD 인정서,수압시험검사자 포함), 정비/용접/열처리/비파괴/수압시험 절차서 및 검사기록지
상세입력 : 발전소 계통 조건, 손상 및 보수관련 자료
18Materials Engineering Department
VI. RRMP(VI. RRMP(계속계속))
내용손상추세평가를 위한 필수요구정보
발전소 운전이력, 재질, Stressor(온도, 수화학, 응력, 사이클)손상원인, 보수조치내용 등
참조양식Safety Aspects of Nuclear Power Plant Aging, IAEA-TECDOC-540, International Atomic Energy Agency, Vienna, 1990OPDE(OECD Piping Failure Data Exchange) 작성지침
