김윤호
2007-07-20 16:24:42
6
485
또 숙제 하나 들고 왔습니다
전문가 여러분의 고견을 듣고자 합니다
안건 : PWHT OVERHEATING으로 인한 사고 발생과 현상사용을 위한 방안
중국하청업체에서 후열처리 OPERATING 잘못으로 압력용기 (35T, 70T)를
태워 먹어버렸습니다.
재질 : SA516-70
오버히팅 : 코드 규정온도에서 100 ~ 150 °C 이상 최소 30 분 이상 노출
상태 : 요구되는 경도치 Hv의 65~70 %
요구되는 Tensile Strength의 80 %
Spheroidization of occurred in base metal and weld metal.
(thermal effect 760 °C 이상 & 경도 120 Hv정도로 줄어듬)
적용코드 : ASME SEC. VIII, DIV. 1 (1995 ED.)
질문 :
1) 상기 상황에서 Re-PWHT 혹은 Normalizing을 할 시 어떤 개선효과를
기대할 수 있습니까?
2) Normalizing을 한다면 온도조건과 Holding Time은 얼마가 적절한지요?
3) 브린넬 경도와 비커스 경도중 어느 것이 신뢰성이 있으며
Conversion이 가능한 것으로 알고있는데 무슨 차이가 있는지요?
4) 설계검증을 위해 ASME SEC. VIII Div, 2로 계산을 하고
(설계마진 활용을 극대화 하기 위함)
Shell to Nozzle Junction Part 등 Discontinuity 부위에 대해
해석적인 방법으로 접근하려합니다.
이 때 Damaged 된 상태의 Stress Intensity 값을 어떻게 구합니까?
(Allowble Tensile Stree in Div.1 은 API에 규정된 바대로 따라갈 수
있는데 Stress Intensity 값으로의 전환은 본 적이 없음)
5) 현재 Owner 측 QC입장은 금속조직의 변화 및 SA516-70 물성치
미달이란 이유로 Preliminary Reject를 통보해 옴.
따라서 Re-PWHT 혹은 Normalizing을 통한 조직의 안정화 / 설계마진을
활용한 설계조건 충족을 설계검증으로 확인해 주면
타당성이 있겠는지 유사 경험자들의 예를 올려주시면
고맙겠습니다.
설계검증과 Repair Preocedure 양면에서 접근중입니다.
오너측에서 조만간 직접 입회후 재검사 예정입니다
입회명목은 상기 2)항- 경도 측정방법을 바꿔서 해 본다는 것입니다.
이번 질문은 좀 복잡하여 미안합니다.
사고후 전문기관에 용역의뢰하였는데 현상만 나열돼있고
해결방안은 당사가 직접 결정해야 할 사안으로 남았습니다.
도와 주시기 바랍니다.
전문가 여러분의 고견을 듣고자 합니다
안건 : PWHT OVERHEATING으로 인한 사고 발생과 현상사용을 위한 방안
중국하청업체에서 후열처리 OPERATING 잘못으로 압력용기 (35T, 70T)를
태워 먹어버렸습니다.
재질 : SA516-70
오버히팅 : 코드 규정온도에서 100 ~ 150 °C 이상 최소 30 분 이상 노출
상태 : 요구되는 경도치 Hv의 65~70 %
요구되는 Tensile Strength의 80 %
Spheroidization of occurred in base metal and weld metal.
(thermal effect 760 °C 이상 & 경도 120 Hv정도로 줄어듬)
적용코드 : ASME SEC. VIII, DIV. 1 (1995 ED.)
질문 :
1) 상기 상황에서 Re-PWHT 혹은 Normalizing을 할 시 어떤 개선효과를
기대할 수 있습니까?
2) Normalizing을 한다면 온도조건과 Holding Time은 얼마가 적절한지요?
3) 브린넬 경도와 비커스 경도중 어느 것이 신뢰성이 있으며
Conversion이 가능한 것으로 알고있는데 무슨 차이가 있는지요?
4) 설계검증을 위해 ASME SEC. VIII Div, 2로 계산을 하고
(설계마진 활용을 극대화 하기 위함)
Shell to Nozzle Junction Part 등 Discontinuity 부위에 대해
해석적인 방법으로 접근하려합니다.
이 때 Damaged 된 상태의 Stress Intensity 값을 어떻게 구합니까?
(Allowble Tensile Stree in Div.1 은 API에 규정된 바대로 따라갈 수
있는데 Stress Intensity 값으로의 전환은 본 적이 없음)
5) 현재 Owner 측 QC입장은 금속조직의 변화 및 SA516-70 물성치
미달이란 이유로 Preliminary Reject를 통보해 옴.
따라서 Re-PWHT 혹은 Normalizing을 통한 조직의 안정화 / 설계마진을
활용한 설계조건 충족을 설계검증으로 확인해 주면
타당성이 있겠는지 유사 경험자들의 예를 올려주시면
고맙겠습니다.
설계검증과 Repair Preocedure 양면에서 접근중입니다.
오너측에서 조만간 직접 입회후 재검사 예정입니다
입회명목은 상기 2)항- 경도 측정방법을 바꿔서 해 본다는 것입니다.
이번 질문은 좀 복잡하여 미안합니다.
사고후 전문기관에 용역의뢰하였는데 현상만 나열돼있고
해결방안은 당사가 직접 결정해야 할 사안으로 남았습니다.
도와 주시기 바랍니다.
When we have a similar situation, we are normally using API and ASME codes with the following evaluations.
[Measuring and Test]
1. To be confirmed the mechanical calculation and integrity.
(1) Distortion : Tolerance in ASME and Client’s spec. *
(2) Hardness Test vs. Tensile Strength : See API RP579 (only for reference)
(3) Tensile test through scoop sampling vs. tensile strength of base metal *
2. To be evaluated the toughness.
(1) Impact test (@MDMT) through scoop sampling (cf, ASME/client’s requirement) *
3. To be evaluated the following metallurgy through scoop sampling or replica
(1) Grain size (cf, ASME/client’s requirement) *
(2) Microstructure (e.g., precipitation, microcrack, graphitization or spheroidization, and other contaminations) *
(3) Chemical Analysis (e.g., Carbon equivalent, other requirements in client’s spec) *
[Action Plan for Remedy]
1. Distortion beyond ASME/Spec requirements: partial repair or replacement
2. Hardness above Spec requirements: stress relieving or normalizing
3. Tensile Strength below Spec requirements (MSTS): DO NOT USE THIS VESSEL unless otherwise verified
4. Impact Energy and elongation below Code/Spec requirements: stress relieving or normalizing - DO NOT USE THIS VESSEL unless passed the acceptance after heat treatment
5. Grain size above Code/Spec requirements : normalizing
6. Microstructure beyond Code/Spec requirements (i.e. precipitation, graphitization or spheroidization) : normalizing (but not completely removed)/ to be decided by the inspector or metallurgist
7. Microcrack beyond Code/Spec requirements : repair and stress relieving
8. Chemical Analysis (e.g., Carbon equivalent) : higher preheat for repair welding/ and to be decided by the inspector or metallurgist
[Notes]
* to be reported.
1. If the data after action plan do not meet ASME/Client’s spec, DO NOT USE THIS VESSEL.
2. The tensile strength and impact test energy may be the most critical factors.
[References - other than ASME]
- API RP579
- API STD 510
- API RP571
- API RP572
- Metal Handbook, Vol 11, Failures of Boilers and Related Equipment
Hope this helps,
thomaseun@hanmail.net
[Measuring and Test]
1. To be confirmed the mechanical calculation and integrity.
(1) Distortion : Tolerance in ASME and Client’s spec. *
(2) Hardness Test vs. Tensile Strength : See API RP579 (only for reference)
(3) Tensile test through scoop sampling vs. tensile strength of base metal *
2. To be evaluated the toughness.
(1) Impact test (@MDMT) through scoop sampling (cf, ASME/client’s requirement) *
3. To be evaluated the following metallurgy through scoop sampling or replica
(1) Grain size (cf, ASME/client’s requirement) *
(2) Microstructure (e.g., precipitation, microcrack, graphitization or spheroidization, and other contaminations) *
(3) Chemical Analysis (e.g., Carbon equivalent, other requirements in client’s spec) *
[Action Plan for Remedy]
1. Distortion beyond ASME/Spec requirements: partial repair or replacement
2. Hardness above Spec requirements: stress relieving or normalizing
3. Tensile Strength below Spec requirements (MSTS): DO NOT USE THIS VESSEL unless otherwise verified
4. Impact Energy and elongation below Code/Spec requirements: stress relieving or normalizing - DO NOT USE THIS VESSEL unless passed the acceptance after heat treatment
5. Grain size above Code/Spec requirements : normalizing
6. Microstructure beyond Code/Spec requirements (i.e. precipitation, graphitization or spheroidization) : normalizing (but not completely removed)/ to be decided by the inspector or metallurgist
7. Microcrack beyond Code/Spec requirements : repair and stress relieving
8. Chemical Analysis (e.g., Carbon equivalent) : higher preheat for repair welding/ and to be decided by the inspector or metallurgist
[Notes]
* to be reported.
1. If the data after action plan do not meet ASME/Client’s spec, DO NOT USE THIS VESSEL.
2. The tensile strength and impact test energy may be the most critical factors.
[References - other than ASME]
- API RP579
- API STD 510
- API RP571
- API RP572
- Metal Handbook, Vol 11, Failures of Boilers and Related Equipment
Hope this helps,
thomaseun@hanmail.net
열처리를 한 그래프결과가 그렇게 나타난 것이고요.
검사한 연구원들의 실제 느낌은 제작사(중국)에서 가짜 그래프를
제출한 것 같다고 합니다.
즉 보다 더 열악한 환경에 노출되었다고 보시면 될 것 같습니다.
완성된 제품에서 레플리카를 떠서 경도를 측정했다고 합니다.
그 경도를 토대로 인장강도로 환산을 했다고 하더군요.
조직의 변회는 실제 사진으로
정상적인 경우와 damaged상태를 비교한 바
어떤 형태로든지 변화가 발생한 것으로 보입니다.
furnace에 여러 기기를 같이 넣고 열처리를 하다보니
열을 골고루 받지 않았던지 아니면 과도한 열영향 때문인지
얼룩덜룩 표면 색상의 차이가 많이 났다고 들었습니다
All Carbon Steel 로 된 Pressure Vessel입니다.
어쨌든 이 기기는 SA516-70 자재를 만족 못하므로
실제 가진 강도를 토대로 계산해서 설계검증을 하려고 합니다.
물론 Repair Procedure를 승인받은 상태에서 병행하는 것입니다.
Normalizing이 무리라고 하셨는데
그럼 Stress Relieving 정도는 괜찮을지요? 물론 조직안정성을 위해서요.
Brinell과 Vickers는 약 10정도 차이가 있다고 하셨는데
이 경우 왜 Vickers 경도로 이야기하면 안되는지 설명을 좀 부탁드립니다.
지금 보고서가 Vickers경도로 체크된 상태거든요.
관련 보고서는 별도 메일로 보내도록 하겠습니다.
관심을 가지고 도움말 주셔서 감사합니다
복 많이 받으세요.
====================================================================
이진희님의 글
------------------------------------
좀 복잡한 내용이지만, 부분적으로는 이해가 안되는 내용도 있군요.
우선 열처리를 어떻게 했는 지는 모르겠으나, 일반적인 상황에서 A516-60을 조금더 높은 온도에서 30분 노출했다고 해서 그렇게 까지 심각하게 기계적 특성이 변화하지는 않습니다.
시편을 넣어 놓고 열처리를 했다면 모르겠으나,그렇지 않다면 아마도 완성된 제품에서 일부를 잘라 기계적 특성을 평가한 것으로 추정됩니다.
원소재의 기계적 특성은 Deformed되지 않은 상태에서 평가하는 것입니다.
성형을 통해 Deformed된 상태에서는 당연히 기계적 특성에 변화가 있게 됩니다.
가공 경화에 의한 악 영향이지요.
게다가 조직변화까지 일어났다는 얘기는 분석한 곳에서 다소 과장한 얘기로 이해가 됩니다.
Carbon Steel과 Low Alloy가 접촉되는 이종 용접부의 경우에는 당연히 Low Alloy Steel을 기준으로 열처리를 하게 되는 데, 지금의 분석결과에 따라 조직 변화가 일어나고 그래서 기계적 특성이 변화했다면 그런 경우에도 항상 Carbon Steel쪽에는 문제가 있어야 겠지요.
지금 상황에서 다시 Normalizing을 하겠다는 것은 좀 무리입니다.
제품의 형상이 어떤 것인지는 모르겠으나, Normalizing온도에서 변형이 우려됩니다. (Bracing대고 억지로 할려면 할 수도 있겠지만... 그래도 걱정됩니다.)
Brinell경도와 Vickers경도는 Can be converted but... 입니다.
각각 사용하는 용도가 다르기에 지금의 상황에서는 절대로 Vickers경도를 기준으로 얘기하지 않으시길 바랍니다.
일반적으로 Brinell과 Vickers는 약 10정도 차이가 있는 데, Vickers는 Micro조직을 검사하는 것이고 Brinell은 Macro조직을 검사하는 것이기에 Vickers로 검사할 경우에는 측정의 기준값을 달리가져가야 합니다.
설계와 관련한 사항은 적용은 가능하겠지만, 굳이 그렇게 까지 해야 하는가...? 하는 의문이 더 많이 듭니다.
기밀사항이 아니라면 관련 보고서를 참고로 보내주세요
Jinhee.Lee.PE@gmail.com
----------------- [답 변] -------------------
검사한 연구원들의 실제 느낌은 제작사(중국)에서 가짜 그래프를
제출한 것 같다고 합니다.
즉 보다 더 열악한 환경에 노출되었다고 보시면 될 것 같습니다.
완성된 제품에서 레플리카를 떠서 경도를 측정했다고 합니다.
그 경도를 토대로 인장강도로 환산을 했다고 하더군요.
조직의 변회는 실제 사진으로
정상적인 경우와 damaged상태를 비교한 바
어떤 형태로든지 변화가 발생한 것으로 보입니다.
furnace에 여러 기기를 같이 넣고 열처리를 하다보니
열을 골고루 받지 않았던지 아니면 과도한 열영향 때문인지
얼룩덜룩 표면 색상의 차이가 많이 났다고 들었습니다
All Carbon Steel 로 된 Pressure Vessel입니다.
어쨌든 이 기기는 SA516-70 자재를 만족 못하므로
실제 가진 강도를 토대로 계산해서 설계검증을 하려고 합니다.
물론 Repair Procedure를 승인받은 상태에서 병행하는 것입니다.
Normalizing이 무리라고 하셨는데
그럼 Stress Relieving 정도는 괜찮을지요? 물론 조직안정성을 위해서요.
Brinell과 Vickers는 약 10정도 차이가 있다고 하셨는데
이 경우 왜 Vickers 경도로 이야기하면 안되는지 설명을 좀 부탁드립니다.
지금 보고서가 Vickers경도로 체크된 상태거든요.
관련 보고서는 별도 메일로 보내도록 하겠습니다.
관심을 가지고 도움말 주셔서 감사합니다
복 많이 받으세요.
====================================================================
이진희님의 글
------------------------------------
좀 복잡한 내용이지만, 부분적으로는 이해가 안되는 내용도 있군요.
우선 열처리를 어떻게 했는 지는 모르겠으나, 일반적인 상황에서 A516-60을 조금더 높은 온도에서 30분 노출했다고 해서 그렇게 까지 심각하게 기계적 특성이 변화하지는 않습니다.
시편을 넣어 놓고 열처리를 했다면 모르겠으나,그렇지 않다면 아마도 완성된 제품에서 일부를 잘라 기계적 특성을 평가한 것으로 추정됩니다.
원소재의 기계적 특성은 Deformed되지 않은 상태에서 평가하는 것입니다.
성형을 통해 Deformed된 상태에서는 당연히 기계적 특성에 변화가 있게 됩니다.
가공 경화에 의한 악 영향이지요.
게다가 조직변화까지 일어났다는 얘기는 분석한 곳에서 다소 과장한 얘기로 이해가 됩니다.
Carbon Steel과 Low Alloy가 접촉되는 이종 용접부의 경우에는 당연히 Low Alloy Steel을 기준으로 열처리를 하게 되는 데, 지금의 분석결과에 따라 조직 변화가 일어나고 그래서 기계적 특성이 변화했다면 그런 경우에도 항상 Carbon Steel쪽에는 문제가 있어야 겠지요.
지금 상황에서 다시 Normalizing을 하겠다는 것은 좀 무리입니다.
제품의 형상이 어떤 것인지는 모르겠으나, Normalizing온도에서 변형이 우려됩니다. (Bracing대고 억지로 할려면 할 수도 있겠지만... 그래도 걱정됩니다.)
Brinell경도와 Vickers경도는 Can be converted but... 입니다.
각각 사용하는 용도가 다르기에 지금의 상황에서는 절대로 Vickers경도를 기준으로 얘기하지 않으시길 바랍니다.
일반적으로 Brinell과 Vickers는 약 10정도 차이가 있는 데, Vickers는 Micro조직을 검사하는 것이고 Brinell은 Macro조직을 검사하는 것이기에 Vickers로 검사할 경우에는 측정의 기준값을 달리가져가야 합니다.
설계와 관련한 사항은 적용은 가능하겠지만, 굳이 그렇게 까지 해야 하는가...? 하는 의문이 더 많이 듭니다.
기밀사항이 아니라면 관련 보고서를 참고로 보내주세요
Jinhee.Lee.PE@gmail.com
----------------- [답 변] -------------------
오너측 검사자가 와서 다시 체크했는데 조만간
수정/폐기를 결정하게 될 것 같습니다
현재로서는 검사자의 시각은 좀 부정적이 방향으로 흐릅니다만
본격 검토 들어가면 어찌될른지 모르겠습니다.
단, 해석적인 접근은 이야기가 없습니다
이진희님의 글
------------------------------------
Gmail을 보고 간단하게 회신 드렸습니다.
검증 평가 방법이나 접근 및 해석적인 부분에 있어서 부분적으로 아쉬운 내용이 있는 것으로 판단됩니다.
추가 질의가 필요하시면 여기에서 혹은 제 메일로 연락주세요.
----------------- [답 변] -------------------
수정/폐기를 결정하게 될 것 같습니다
현재로서는 검사자의 시각은 좀 부정적이 방향으로 흐릅니다만
본격 검토 들어가면 어찌될른지 모르겠습니다.
단, 해석적인 접근은 이야기가 없습니다
이진희님의 글
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Gmail을 보고 간단하게 회신 드렸습니다.
검증 평가 방법이나 접근 및 해석적인 부분에 있어서 부분적으로 아쉬운 내용이 있는 것으로 판단됩니다.
추가 질의가 필요하시면 여기에서 혹은 제 메일로 연락주세요.
----------------- [답 변] -------------------
공지사항
우선 열처리를 어떻게 했는 지는 모르겠으나, 일반적인 상황에서 A516-60을 조금더 높은 온도에서 30분 노출했다고 해서 그렇게 까지 심각하게 기계적 특성이 변화하지는 않습니다.
시편을 넣어 놓고 열처리를 했다면 모르겠으나,그렇지 않다면 아마도 완성된 제품에서 일부를 잘라 기계적 특성을 평가한 것으로 추정됩니다.
원소재의 기계적 특성은 Deformed되지 않은 상태에서 평가하는 것입니다.
성형을 통해 Deformed된 상태에서는 당연히 기계적 특성에 변화가 있게 됩니다.
가공 경화에 의한 악 영향이지요.
게다가 조직변화까지 일어났다는 얘기는 분석한 곳에서 다소 과장한 얘기로 이해가 됩니다.
Carbon Steel과 Low Alloy가 접촉되는 이종 용접부의 경우에는 당연히 Low Alloy Steel을 기준으로 열처리를 하게 되는 데, 지금의 분석결과에 따라 조직 변화가 일어나고 그래서 기계적 특성이 변화했다면 그런 경우에도 항상 Carbon Steel쪽에는 문제가 있어야 겠지요.
지금 상황에서 다시 Normalizing을 하겠다는 것은 좀 무리입니다.
제품의 형상이 어떤 것인지는 모르겠으나, Normalizing온도에서 변형이 우려됩니다. (Bracing대고 억지로 할려면 할 수도 있겠지만... 그래도 걱정됩니다.)
Brinell경도와 Vickers경도는 Can be converted but... 입니다.
각각 사용하는 용도가 다르기에 지금의 상황에서는 절대로 Vickers경도를 기준으로 얘기하지 않으시길 바랍니다.
일반적으로 Brinell과 Vickers는 약 10정도 차이가 있는 데, Vickers는 Micro조직을 검사하는 것이고 Brinell은 Macro조직을 검사하는 것이기에 Vickers로 검사할 경우에는 측정의 기준값을 달리가져가야 합니다.
설계와 관련한 사항은 적용은 가능하겠지만, 굳이 그렇게 까지 해야 하는가...? 하는 의문이 더 많이 듭니다.
기밀사항이 아니라면 관련 보고서를 참고로 보내주세요
Jinhee.Lee.PE@gmail.com