Noncontact thickness measurement of nuclear power plant containment liner plates using an electromagnetic acoustic transducer

Abstract

The noncontact thickness measurement of nuclear power plant containment liner plates(CLPs) using an electromagnetic acoustic transducer(EMAT)was investigated. First, CLP specimens of different thicknesses were prepared; EMATs with diameters of 20 mm and 32 mm were then tested, and the experiments were conducted considering the various thickness of paint layer and the various lift-off of a EMAT. The evaluation results showed that the thickness measurement error slightly increased with increasing the thickness of paint layer and the lift-off of a EMAT; however, there was no significant effect on the thickness evaluation. Second, defect localization capability of a EMAT was evaluated. Two plate specimens with defects of different depths were prepared. A 20 mm diameter EMAT was used to scan the specimens. 2D scan images clearly showed the location and depth of the defects. These results demonstrated that the thinning of CLP can be evaluated using a EMAT. Further, the noncontact nature of a EMAT provided that the thickness evaluation can be conducted while moving a EMAT; thus, it is suitable for automatic inspection and is highly likely to be used in the future.|원자력 발전소의 격납 라이너플레이트(CLP) 두께를 전자기 음향 센서(EMAT)를

이용하여 평가하였다. 먼저, 두께가 서로 다른 CLP 시편편을 제작하였으며, 직

경 20mm, 32mm의 EMAT이 사용되었다. 다양한 페인트의 두께와 Lift-off의 조

건에 따라서 감육 평가가 진행되었다. 평가 결과, 페인트 층의 두께가 증가하

고 Lift-off가 증가함에 따라 두께 측정의 오차가 약간 증가하였으나, 두께 평

가에는 큰 영향을 미치지 않을 정도의 오차로 확인되었다. 두번째로, EMAT을

사용하여 국부적인 결함의 검출 능력을 평가하였다. 크기는 같지만 서로 다른

깊이의 결함을 가진 두개의 플레이트를 제작하였다. 플레이트의 국부적인 결

함 검출 시험에는 20mm직경의 EMAT을 이용하여 스캔이 진행되었다. 실험

결과 2D 스캔 이미지는 결함의 위치와 깊이를 명확하게 보여주었으며 이는

CLP의 감육 평가를 EMAT을 사용하여 확인 할 수 있다는 것을 나타낸다. 또한,

EMAT의 비접촉 특성은 EMAT을 이동시키면서 CLP의 감육 평가가 가능하기

때문에 자동 검사에 적합하며 향후에 사용될 가능성이 높다.; thus, it is suitable for automatic inspection and is highly likely to be used in the future.