김상준
2003-04-16 10:53:04
4
560
NACE MR0175를 적용하는데 각 소재의 경도규제가
높더라구요
경도와 NACE적용이 어떤 밀접한 관계가 있는지
알고싶네요.
앞에 분 설명에 보충을 하다 보니 정작 MR-0175의 본질에 대한 거론이 약한 것으로 판단됩니다.
MR-0175는 제목에서 알 수 있는 바와 같이 Sulfide Stress Corrosion Cracking에 대한 저항성을 가진 재료 선정을 위한 Code입니다.
즉, 황 성분이 있는 분위기에서 응력부식균열에 대한 저항성을 가진 재료를 선정하기 위한 것이지요.
응력부식은 응력이 높으면 높을 수록 잘 생깁니다.
그리고 이런 부식이 진전되면서 수소와의 복합작용으로 균열이 발생하는 것이지요
따라서 모재의 혹은 용접부의 경도가 낮을 수록 가해진 응력의 수준이 낮아서 부식이 쉽게 진전되지 못하는 것입니다.
참고가 되시길 바랍니다.
MR-0175는 제목에서 알 수 있는 바와 같이 Sulfide Stress Corrosion Cracking에 대한 저항성을 가진 재료 선정을 위한 Code입니다.
즉, 황 성분이 있는 분위기에서 응력부식균열에 대한 저항성을 가진 재료를 선정하기 위한 것이지요.
응력부식은 응력이 높으면 높을 수록 잘 생깁니다.
그리고 이런 부식이 진전되면서 수소와의 복합작용으로 균열이 발생하는 것이지요
따라서 모재의 혹은 용접부의 경도가 낮을 수록 가해진 응력의 수준이 낮아서 부식이 쉽게 진전되지 못하는 것입니다.
참고가 되시길 바랍니다.
답변의 내용에 다소 오해의 소지가 있어서 추가 설명합니다.
수소에 의한 문제점은 크게 구분하여 상온 및 저온의 문제점이 있고, 앞서 어느 분이 설명한 상황과 같은 고온의 문제점이 있습니다.
고온에서는 탈탄 현상을 기본으로 하는 수소에 의한 Hydrogen Attack이 문제가 됩니다. 이경우에는 Cr등을 넣어 근본적으로 탈탄에 의한 강도 저하 및 심한 경우에 발생할 수 있는 CH4의 형성을 막게됩니다.
이에 관해 정리한 것이 API 941에 언급된 Hydrogen Service용 Nelson Curve라고 할 수 있지요
그럼 저온에 의한 문제점은 무엇인가?
수소는 조직내에 들어가서 역시 크게 구분하면 두가지 정도의 악 영향을 가집니다. 수소가 조직내 공극의 위치에 들어가서 전위의 이동을 차단하고 국부적인 경화를 유발하여 결국 Cracking을 발생시킵니다. 이런 대표적인 것인 용접부의 Under Bead Cracking이나 HIC 조건의 Step Wise Cracking이라고 할 수 있지요.
다른 하나는 조직내에 들어간 수소가 아예 분자가되어 스스로 Volume을 가지고 조직을 팽창시키는 문제입니다. 이를 Hydrogen Blistering이라고 합니다.
이렇게 저온 혹은 상온 (통상 200℃ 이하)에서 발생하는 문제점을 해결하기 위해 제시하는 재료 선정의 기준이 NACE MR0175입니다.
NACE MR-0175는 NACE에서 언급하는 Code중에 Material Requirement의 약자에 해당하는 Code의 중에 하나 입니다.
NACE Code는 크게 구분하여 MR (Material Requirement), RP (Recommended Practice), TM (Test Method)로 구분합니다.
그리고 이들 Code의 내용에 보면 위에 어느 분이 설명한 바와 같이 경도를 높이는 것이 아니라, 경도를 Max.로 제한하여 규정합니다.
그리고 PWHT등과 같은 용접부 응력완화 방안을 추천하고 있지요
가뜩이나 수소가 들어가서 국부적으로 경도 향상과 응력부식 유발 등의 문제를 일으키는 상황에서 소재 자체의 경도가 높다면 수소에 의한 악영향이 더욱 커지게됩니다. 그래서 MR-0175에 보면 Carbon Steel의 경우에는 Hv 23 정도로 경도의 상한선을 규정합니다.
NACE에서 얘기하는 Wet H2S Service에 관한 자료는 제가 전에 미국에 가서 NACE Seminar에 참석하면서 공부한 교재의 주요 내용을 정리하여 이곳 기술문서에 등록해 놨습니다. 참고해 보세요.
설명이 간단하게 이루어져 충분한 이해가 되셨을 지는 모르겠으나, 이번 기회에 용접부 경화와 수소의 문제점 등에 관한 참고 자료를 공부하시길 추천합니다. 수소가 금속 조직내에 들어가서 발생시키는 문제점은 고온과 상온의 양상이 다릅니다. 정확한 이해가 필요합니다.
국내에서 이 분야에 전문가라고 자부하는 분들중에도 고온과 상온의 문제점을 구분 못하고 횡설수설하는 분들을 가끔 보게 되는 데, 다소 아쉽습니다.
수소에 의한 문제점은 크게 구분하여 상온 및 저온의 문제점이 있고, 앞서 어느 분이 설명한 상황과 같은 고온의 문제점이 있습니다.
고온에서는 탈탄 현상을 기본으로 하는 수소에 의한 Hydrogen Attack이 문제가 됩니다. 이경우에는 Cr등을 넣어 근본적으로 탈탄에 의한 강도 저하 및 심한 경우에 발생할 수 있는 CH4의 형성을 막게됩니다.
이에 관해 정리한 것이 API 941에 언급된 Hydrogen Service용 Nelson Curve라고 할 수 있지요
그럼 저온에 의한 문제점은 무엇인가?
수소는 조직내에 들어가서 역시 크게 구분하면 두가지 정도의 악 영향을 가집니다. 수소가 조직내 공극의 위치에 들어가서 전위의 이동을 차단하고 국부적인 경화를 유발하여 결국 Cracking을 발생시킵니다. 이런 대표적인 것인 용접부의 Under Bead Cracking이나 HIC 조건의 Step Wise Cracking이라고 할 수 있지요.
다른 하나는 조직내에 들어간 수소가 아예 분자가되어 스스로 Volume을 가지고 조직을 팽창시키는 문제입니다. 이를 Hydrogen Blistering이라고 합니다.
이렇게 저온 혹은 상온 (통상 200℃ 이하)에서 발생하는 문제점을 해결하기 위해 제시하는 재료 선정의 기준이 NACE MR0175입니다.
NACE MR-0175는 NACE에서 언급하는 Code중에 Material Requirement의 약자에 해당하는 Code의 중에 하나 입니다.
NACE Code는 크게 구분하여 MR (Material Requirement), RP (Recommended Practice), TM (Test Method)로 구분합니다.
그리고 이들 Code의 내용에 보면 위에 어느 분이 설명한 바와 같이 경도를 높이는 것이 아니라, 경도를 Max.로 제한하여 규정합니다.
그리고 PWHT등과 같은 용접부 응력완화 방안을 추천하고 있지요
가뜩이나 수소가 들어가서 국부적으로 경도 향상과 응력부식 유발 등의 문제를 일으키는 상황에서 소재 자체의 경도가 높다면 수소에 의한 악영향이 더욱 커지게됩니다. 그래서 MR-0175에 보면 Carbon Steel의 경우에는 Hv 23 정도로 경도의 상한선을 규정합니다.
NACE에서 얘기하는 Wet H2S Service에 관한 자료는 제가 전에 미국에 가서 NACE Seminar에 참석하면서 공부한 교재의 주요 내용을 정리하여 이곳 기술문서에 등록해 놨습니다. 참고해 보세요.
설명이 간단하게 이루어져 충분한 이해가 되셨을 지는 모르겠으나, 이번 기회에 용접부 경화와 수소의 문제점 등에 관한 참고 자료를 공부하시길 추천합니다. 수소가 금속 조직내에 들어가서 발생시키는 문제점은 고온과 상온의 양상이 다릅니다. 정확한 이해가 필요합니다.
국내에서 이 분야에 전문가라고 자부하는 분들중에도 고온과 상온의 문제점을 구분 못하고 횡설수설하는 분들을 가끔 보게 되는 데, 다소 아쉽습니다.
NACE에 대해서는 대강 알고 계시리라고 생각합니다...
NACE MR0175에는 각 재질별로 성분함량과 경도에 대한 기준을 명시하고
있는 것으로 알고 있습니다..
적용 : H2S(이산화황)과 소재의 화학적 결합에 의한 수소취성이
발생하는 라인 조건에 적용
이산화황과 소재가 결합하여 수소기체가 발생하게 됩니다..
이 수소기체가 소재의 탄소와 화학적 결합을 하게 되어 소재의
입방 구조가 상당히 약해지게 됩니다...
심할 경우 소재의 약한 부분을 타고 소재 크랙이 발생하게 되고요..
때문에 이런 화학적 결합에 따른 소재의 취성을 보충해주기 위하여
소재의 경도를 높여서 수소 기체에 의한 침식을 방지하죠
간략하게 간추려서 올려야 하는데.. 좀 그렇네요....
다음에 연락주시면 한번 더 정리해서 글을 올리도록 하겠습니다..
공지사항
저도 자료를 찾아서 공부를 할려고 했는데...
답변의 내용이 상당한 도움이 되었습니다...
이번 기회에 NACE MR 01-75를 정리해야 겠습니다...
건강조심하십시오...