Analysis of Pipe Cracking of Heat Recovery Steam Generator and Strain Monitoring

최근 간헐성을 가지는 신재생에너지의 설비용량이 증가함에 따라 기존 석탄화력 발전소와 가스터빈 복합발전소는 기동정지와 부하변동이 증가하게 되었다. 이러한 유연운전 환경 하에서 발전소 배관 및 압력용기는 고온에서 일정 하중을 고려한 크리프뿐 아니라 온도와 압력이 급격하게 변화하여 발생하는 피로 손상이 가중된다. 최근 J-class 가스터빈 배열회수 보일러 내 고합금강(grade 92) 소재의 기동배기 배관에서 반복적으로 균열이 발생하였다. 단면 미세조직 분석결과 배관 내면에서 시작한 균열은 결정립계를 따라 성장방향이 변화하거나 크리프 기공의 형성 없이 직선적으로 성장하는 피로 손상의 특징을 나타내었다. 또한 균열부에서 온도와 변형율 모니터링 결과 최대 320°C의 온도변화가 반복되었으며, 이는 배관 저온부에서의 응축수 형성과 내압변화에 따른 이동이 열피로균열을 발생시킨 것으로 판단된다.