플랜트 자료정리

1. 정의

- 각종 시설물 및 기기의 제작, 설치와 관련된 용접작업을 수행하기 전에는 용접작업 후의 품질과 사용상의 성능을 충분히 확보하기 위해서 반드시 관련 용접절차서를 작성하고 용접사의 기량을 검정할 필요가 있다. 이때 WPS를 작성하기 위해 절차인증시험을 하게 되는데...이를 PQ TEST (Procedure Qualification Test) 라고 정의한다.

2. 절차

1) 예비 용접절차 시방서 (Drafe WPS)

2) 용접절차 시험 (PQ Test)

3) 용접절차 인정 기록서 (PQR)

4) 용접절차 시방서 (WPS)

5) 현장 적용

1. PMI 란?

3. PMI의 사용

4. PMI 검사방법의 종류

오스테나이트계 스테인리스강 용접금속 중에 포함되어진 페라이트 조직의 함유량을 말한다. 이 용접 금속은 용융 응고 시에 고온깨짐(응고깨짐)이 발생하기 쉬워, 그것을 방지하기 위해 통상, 5~7% 정도의 페라이트양을 포함하도록 그 화학 조성을 조정하고 있다.

2. Stainless Steel의 경우

일반적으로 Ferrite Content 3~10%를 Spec. Requirement로 요구한다.

3. Ferrite는 조직의 가장 큰 특징이 용접금속 내에서 불순물이라고 할 수 있는 S, P 등의 원소를 고용할 수 있는 능력이 커서 용접부의 고온균열예방에 좋은 효과가 있다. 반면 Ferrite 함량이 너무 낮으면 crack 발생의 위험이 있다. 결론적으로 3 ~ 8% (또는 3 ~ 10) FN 의 범위가 고온균열을 방지와 인성, 연성, Creep강도의 손상을 억제하는 balance로서 가장 적합하다.

4. Ferrite량의 상대적인 효과

① FN < 15 - Austenite 용접부의 기계적 성질은 일반적으로 475 ℃ 취성에 크게 영향을 받지 않는다. σ상은 인성과 연성을 저하시키고 일부 부식분위기에 극히 취약함.

② 15 < FN - 특히 50 FN 근처에서 post weld solution annealing이 아닌 다른 열처리를 행할 경우 기계적, 부식특성이 크게 손상을 입는다.

2. Cross-Cut Test

아래 그림과 같은 Cross-cut 장비를 이용하여 코팅 혹은 페인트된 외벽에 페인트의 접착력 또는 저항성을 측정한다. 이 테스트 방법은 일반적으로 코팅 또는 페인트의 접착력이 일반적으로 적절한 수준인지 여부를 설정한다. 만약에 이 테스트가 여러가지로 코팅된 샘플에 사용하는 경우에, 각각의 코팅 층을 분리하여 저항성의 평가가 이루어지도록 해야 한다.

[Cross cut 장비]

[Cross cut 시험]

 [Cross cut 합격범위]

2. Scrape Adhesion

The scrape adhesion test measures the determination of the adhesion of organic coatings when applied to smooth, flat panel surfaces. It is helpful in giving relative ratings for a number of coated panels showing significant differences in adhesion. The materials being tested are applied at uniform thickness to flat panels, mainly some sort of sheet metal. When the materials have dried the adhesion is determined by pressing panels under a rounded stylus that is loaded with increasing amounts of weight until the coating is removed from the substrate surface.

3. Pull-off Test (or Dolly Test)

1) 모든 페인트 제품의 한가지 코팅 또는 여러가지로 코팅된 샘플의 접착력은 기질에 대한 코팅을 수직으로 분리시키거나 파열에 필요한 최소한의 인장응력평가에 의해 측정된다. 다른 방법과 달리, 이 방법은 인장응력을 최대화한다. 따라서 결과치는 다른 것과 비교되지 않을 수 있다. 이 시험은 접착제와 함께 코팅의 표면에 대해 수직하중을 확보하여 이루어진다. 즉, 기기 또는 샘플에 페인트 작업을 한 이후에, 시편 또는 해당 기기에 대해 Dolly를 부착하여 부착력을 수치로 test하는 일종의 파괴시험이다.

고객社 SPEC. Requirement 에 따라 다르게 적용된다.

[Pull off test 장비]

>> 참조 ASME Sec. V Articel

2. 세부사항

- RT Report 표지에 IQI /ID No (투과도계) 란 것이 언급되어 있으며, 1A~1D까지 표기가 된다.

- 모재의 두께에 따라 1A, 1B, 1C, 1D로 구분되며, Wire Number는 Tabe. T-276 에서 확인이 가능하다.

- 투과도계 감도기준선에 따라 RT필름을 검토 시,  Wire 기준선 숫자에 대해 확인이 되지 않을 경우, ASME 코드에 위배되므로 확인이 필요하다.

3. 위치에 따른 분류

- IQI의 셋팅위치에 따라 Source Side & Film Sile로 구분된다.

- 대부분의 경우에 Source Side로 셋팅이되며, 아래의 그림과 같이 시험편의 용접부를 기준으로 외부에 Film을 부착하고, IQI는 내부에 부착한다. 이 경우, RT 방사선 Source가 내부에 설치되므로 "Source Side"라 한다.

- 만약, 기기의 구조상 Source Side에 IQI를 부착할 수 없는 경우에 RT Film과 겹쳐서 외부 용접부에 부착하며, 이런 경우를 "Film Side"라 한다. 이중투과를 해야 하는 경우로 IQI를 내부에 부착하기 힘든 경우가 이에 해당한다.

① 경도 (단단함)란 물질의 단단함, 부드러움의 정도를 가리키는 양으로 물리적 정의는 어렵지만 재료의 소성변형에 대한 저항의 크기라고 생각할 수 있다. 일반적으로 시료에 그 물질보다 단단한 다른 물체로 밀어 누르거나 또는 긁을 때에 나타나는 저항으로 측정한다.

② 단단함을 재기 위해서는 여러 가지 방법이 있지만 크게 나누면 다음과 같다.
1) 압입 경도 
2) 반발 경도
3) 긁기 경도

WHAT IS HARDNESS?

- 금속핸드북에서는 소성변형에 대한 금속의 저항으로 "hardness"를 정의한다. 그러나, 이 용어는 단단함, temper(?), 마모 또는 절단, 긁힘에 대한 저항으로도 정의된다.  이것은 부하가 적용되었을 때, 변형 (구부림, 깨짐, 형체의 변화)이 영구적으로 저항하는 능력을 주는 금속의 특성이다. 금속의 경도보다도 더 큰 저항은, 변형을 가지게 한다. 야금경도는 소성 변형 저항에 대한 자재의 능력으로 정의된다. 광물학에서, 공통적으로 묘사되는 특성은 다른 물질에 의해 긁혀짐에 대한 저항이다.

③ Hardness 측정법

HARDNESS MEASUREMENT METHODS

- 금속산업에서 Hardess test에는 세가지 시험방법인 브리넬 테스트, 록크웰 테스트 그리고 비커스 테스트가 있다. 야금 최대 강도와 경도가 다소 비슷하기 때문에, 일반적으로 강한 금속이 단단한 금속이라고 여겨질 수 있다.금속의 경도를 측정하는 경도시험의 세가지 방식은 변형이 되지 않는 ball 또는 cone의 침투에 대한 금속의 저항을 결정하는 것이다. 이러한 테스트는 특정한 시간 내에 주어진 하중 아래에서, 이런 ball or cone이 금속으로 내려앉는 깊이에 의해 결정된다. 아래는 오늘날의 기술에서 사용되는 가장 공통적인 경도시험방식이다 : 

 1. Rockwell hardness test 

 2. Brinell hardness

 3. Vickers

 4. knoop hardness 

 5. Shore

Brinell Hardness Test (화공기기 제조업에서 주로 사용하는 Hardness 측정법)

- Brinell Hardness는 자재의 표면에 특정 하중 아래 직경의 단단한 또는 탄화물의 강제적인 힘으로, 남겨진(or 찍혀진) 원형의 직경을을 측정하여 결정된다. Brinell hardness number 또는 Brinell number는 남겨진 (or 찍힌 자국)의  ㎟ 로 실제 표면적에 kilogram으로 사용되는 하중에 의해 얻어진다.

BHN은 아래의 공식에 의해 계산되어진다.