| 신호발생기 | 오실로스코프 |
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| 배터리 | 장치로부터 배관과의 전기적인 연결 |
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| 1. 작동원리는 열 수송관의 감시시스템 나동선 진단방식(임펄스 신호)과 동일하다. 나동선은 별도로 제작된 전용선에서 운영되는데 반하여, DRM은 일반적인 배관강관에서 운영되기때문에 구간마다 배관크기가 다를수 있고 배관접합부위의 용접 등 재료의 불규칙구간이 존재하기 때문에 이론적인 배경이 필요하게 되었다.
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| 2. 이론적인 배경으로 반사측정기술이 선택되었다. 반사측정기술은 배관강관과 같은 전송선로 내의 공간적인 불균형을 파악하기 위해 전송선로로 전송된 전자신호의 반사를 연구하는 것이다. 응용분야로는 대기에서 전자신호의 반사를 이용하는 RADAR (Radio Navigation And Ranging)장치가 있다. DRM 진단기술의 근간을 이루는 반사측정기술은 진단하고자 하는 배관강관으로 진단신호 즉 에너지를 가하면 배관내부의 결함과 같은 공간적인 불균형 부위에서 에너지의 일부는 반사되어 되돌아오며 그 반사파는 진행파와 같은 속도로 이동하기 때문에 속도와 소요시간으로부터 진단위치에서 결함위치까지의 거리를 게산할 수 있으며 반사되는 에너지의 양은 배관내부 공간적인 뷸균형 부위의 변화량에 비례하기 때문에 반사파로부터 결함손상크기를 정량적인 수치로 나타낼 수 있는 진단방법이다. 이를 도식화한 그림과 정량화하기 위해 회로요소로 구성한 모형화한 내용을 함께 나타내었다.
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3. 반사파의 작동원리는 임펄스 신호를 배관강관에 인가하면 신호가 배관 내로 전파되다가 물리적인 공간차이 (예를 들면 결함손상)에 의해 반사파가 발생하며 그 신호의 크기 및 시간차를 분석하여 배관 절연체의 결함크기 및 위치를 진단하는 기술이다.
4. 결함의 위치 A. 위치계산 = 1/2 (되돌아오는 시간(1) x 전파속도) A. 전파속도는 별도로 구한다. 5. 결함의 크기 A. 크기계산 = 반사파의 진폭 (2) / 입사파의 진폭 |
| 6. DRM 진단기술은 배관으로부터 직접 신호를 전달받기 때문에 진단감도가 뛰어나 부식초기상태 진단이 가능하며, 도로 또는 수로와 같은 도심지역 다양한 환경에 대해 진단이 가능하며, 반사측정법에 의해 결함손상의 크기를 구분하여 나타낼 있다. |
| 보온재 및 인근 토양의 수분함량 진단 | 배관을 둘러싸고 있는 절연체와 토양은 전자신호 관점에서 모두 유전체에 해당하고 그 유전체의 고유 값을 유전상수라고 한다. 유전상수는 신호의 전파속도와 반비례 관계에 있다. 유전상수 = (진공에서 전파속도)2 / (매질에서 전파속도)2 실제사례에서 유전상수는 유전체의 수분함량에 의해 지배되기 때문에 유전체의 수분함량이 높아지면 유전상수는 커지고 신호의 전파속도는 느려지게 된다. 배관파열 또는 외부 누수 등의 이유로 인하여 유전체 수분함량이 구간별로 달라질 수 있기 때문에 측정구간 별로 전파속도를 구하고 그 값을 비교하여 상대적으로 느린 구간은 유전체에 해당하는 절연체 또는 토양의 수분함량이 높은 구간으로 판단할 수 있다.
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| 결함크기를 구분하는 수치 정량화 | 결함임피던스는 대개 10 ~ 300옴 범위 내에 있으며 그 값이 낮으면 결함손상 면적이 넓어진다는 의이며 39옴 이하를 '즉시보수시점'으로 제시.
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| 배관의 건전성과 안정성 평가 지표 | DRM은 아래그림의 2 ~ 3단계의 결함 정도를 구분하며, 열 수송관의 감시시스템은 2단계의 결함 정도를 구분하고 열화상 진단은 3단계의 결함을 찾아내는 진단기술이다.
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| 배관손상 변화에 대한 추적관리 | DRM 측정신호는 반복성과 재현성이 우수하며, 일정기간 동안의 반복측정을 통하여 결함손상변화에 대한 추적관리가 가능.
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| 1. DRM 진단사례 #1 - 진단배관에서 누수된 지점진단
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| 2. DRM 진단사례 #2 - 외부에서 누수된 지점진단
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| 3. 결함크기를 정량화하여 결함임피던스 수치로 나타내고, 누수와 같은 절연저하지점은 전파속도로 수치화하여 진단함. |