전력연구원, 발전4사와 용접절차시방서 구축

▲전력연구원과 발전4사가 개발한 증기터빈 회전날개 커버 균열부 융접기술 개요
▲전력연구원과 발전4사가 개발한 증기터빈 회전날개 커버 균열부 융접기술 개요

[이투뉴스] 전력연구원(원장 이중호)은 발전4사(중부발전·서부발전·남부발전·동서발전)와 증기터빈 회전날개 커버 균열부 용접기술을 개발하는데 성공했다고 7일 밝혔다. 회전날개 커버는 날개 강도를 높이고 진동과 증기누설을 줄이는 역할을 한다. 고속으로 회전하므로 소재에 지속적으로 진동과 하중이 가해지는데다 부식이나 조립불량 등에 의해서도 손상이 발생한다.

제작사 기준에 따르면 커버 교체는 동일 커버에 한해 최대 2회까지 허용되며, 이후는 커버 뿐 아니라 동일 단의 회전날개 전량을 교체해야 한다. 교체 시 정비비 증가는 물론 발전소 정지로 이용률 감소가 불가피하다. 교체 대신 용접기술을 적용하려는 시도가 꾸준히 있었지만 신뢰성을 확보하지 못해 발전소 핵심설비인 회전체 정비에는 적용하지 못했다.

이번에 전력연구원과 발전4사는 회전날개 커버의 표준화 된 용접절차시방서(WPS, Weld Procedure Specification)를 개발하고, 절차서에 대한 신뢰성을 성공적으로 검증했다. 특히 증기터빈 날개에 적용되는 12Cr(크롬) 합금강에 대한 용접후열처리법을 개발해 용접 내구성을 높였다. 이후 잔류응력에 대한 건전성과 재질요구강도, 파괴인성평가를 통해 용접절차시방서도 구축했다.

이 시방서는 고·저주기 피로(High Cycle Fatigue, Low Cycle Fatigue) 특성 평가와 응력부식균열 저항성 평가, 고속회전 실증시험을 마쳤다. 전력연구원 관계자는 "용접절차시방서 개발로 정비기간을 단축하고 발전소 이용률을 높여 전력구매비용이 절감될 전망"이라며 "자체 개발한 용접기술 특허 기술이전을 추진해 국내외 발전소에 적용할 계획"이라고 말했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com

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