점점 쌀쌀해 지네요
다들 환절기에 감기 조심하시구요

앞에 글중에 CLAD HEAD의 열처리에 대한 글은 봤지만
제 상황과 조금 틀려서 질문드리니 답변 부탁드립니다.

압력용기 회사에서 일하는 QA입니다.
이번에 맡은 ITEM이 A387-11 CL2+321SS CLAD (146+3t) PWHT를 요구하는
REACTOR입니다.
이런 재질이나 두께에 대해서 전혀 접해본 적이 없는데
이 ITEM이 PWHT하게 되었을때 생길 수 있는 문제점들과
주의해야 할 사항들을 알고싶습니다.

아직 시작도 안됬지만 저에게 매우 중요한 PROJECT라서
제작하기도 전에 이런 질문을 합니다.

답변부탁드립니다.

신동준 2008-09-05 17:25

재질이 A387-11 CL2 to A312(TP321)인것 같은데, 우선 재질 표기를 정확히 하셔야 바른판단을 합니다. 그리고 REACTOR전체를 PWHT하는것인지 PARTIAL PWHT인지 명확하지가 않네요.
용접봉선정을 포함한 WPS개발단계인지 궁금합니다. 예열 및 예열유지,후열이 중요하며, 특히 용접시 초층용접 INTERPASS온도를 잘 지켜야합니다. 용접사 MONITORING이 매우 중요합니다. 휴식시간, 중식시간, 교대시간에 온도유지를 놓치는 경우가 많습니다. 용접봉불출관리도 특히 신경써야 합니다. 용접봉이 작업자 부주의로 바뀌어,ROOT PASS CRACK이 발생한 경우도 있음을 상기시킵니다.
참조가 되었으면합니다.

이진희 2008-09-06 09:37

열처리 과정 자체의 특별한 주의점은 없습니다

해당 Project Spec.과 Code에 규정된 대로 정석대로 진행하시면 될 것이고, 모재의 강도가 크고 두께가 두껍기에 충분한 예열이 필요하겠지요

Reactor라고 하면 제법 크기가 될 것인데, 각 Shell 단관 별로 제작을 어떻게 할 것인지, 그리고 Head는 어떻게 만들 것인지 등에 대한 고려가 지금은 더 중요할 것 같네요.
Shell to Shell Joint의 용접후 수축에 대한 고려도 일반 강종을 접할때 보다는 좀더 여유있게 잡아야 하겠지요.

Head는 직경에 따라 제작 방법이 달라지겠지만, 아마도 이정도 두께면 Heami-sphere일 것으로 예상합니다.
그렇다면 Forming후 Segment별로 나누어 제작하는 과정에서 치수의 변형에 대해 어떻게 잡을 것인지 미리 고민해 보셔야 하겠지요.
Shell I.D와 Head의 I.D를 맞추는 과정이 사전에 충분한 경험이 없다면 시행착오가 반복될 수도 있습니다.

모든 것이 다 그렇지만 일단 저질러진 이후에는 해결 방안이 막연해 지게 되지요.

차근 차근 하나씩 공부해 가시면서 구체적으로 궁금한 사항을 요약해서 질문해 주시면 원하는 답을 얻기가 좀 더 쉽습니다.

대부분 너무 막연하고 방대한 내용을 아주 쉽게 질문하시는 데, 그렇게 하면 답을 드리는 분들도 어디 부터 시작해서 어디까지를 조언해 드려야 할 지 고민하게 됩니다.

Thomas Eun 2008-09-07 00:12

I think it may be for the reactor in hydrotreating/ hydrocracking units or hydrogen plant in refinery process.

We may be able to consider two parts below.

1. Clad part

(1) Issue of metallic structure change

When the duration time between 1600F (8710C) and 1100F (593C) is below 10 hours, no metallic structure change is expected. The PWHT (hold : min. 6 hours at 1200F to 1300F, plus heating & cooling time) of base metal may or may not promotes the Cr-carbides precipitation. Therefore the simulation test (IGS per ASTM A262) at the actual holding time (plus heating & cooling time above 1100F + future PWHT times) is recommended. Probably 347 SS is more preferable.

(2) Disbond due to different thermal expansion coefficient

The disbanding between weld overlay and base metal is normally not expected when the shear strength is above 20,000 psi. Recently most mill makers supplies the shear strength of clad, at least 50,000 psi.

2. Weld overlay part (long. & girth seams on can)

(1) Issue of metallic structure change

Some companies applies the PWHT is followed after 1st pass welding (309L or 309L Mo SS). That is, the subsequent welding passes are done after PWHT. No more PWHT. However most companies apply the PWHT after final weld overlaid. Welding consumables that are subjected to PWHT shall be selected (normally 347 SS in place of 321 SS for subsequent passes) to avoid Cr-carbides and sigma phase formation during the heat treatment.
When the duration time between 1050F (566 C) and 900F (482C) is below 1000 hours, no metallic structure change is expected.

(2) Disbond due to different thermal expansion coefficient

The disbond between weld overlay and base metal is not normally expected.


In your case (A387-11 CL2+321SS CLAD (146+3t)), the major concern may be that 321 clad surface should be proved by IGC test.

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