테크노넷 - Pipe 내부 표면결함 원인 분석

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안종화 2021-01-05 20:51:06

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안녕하세요.

Pipe 제관 제작 업체에서 근무하고 있는 안종화입니다.

SA335-P11 (1.25Cr-0.5Mo)재질 Pipe 조립품을 Site에 납품한 후 고객으로부터 Pipe(8") 끝단으로부터 200mm 가량 안쪽에 Defect가 있음을 보고 받았습니다. 결함의 크기는 높이x폭x깊이가 대략 45 mm x 25 mm x 4 mm 가량의 패인 자국이며, 현재 결함부위 절단 후 수정 작업은 완료하였습니다.

고객사에서는 결함에 대한 RCA(근본원인분석)를 요구하는데 Site로부터 절단된 Pipe를 받지 못하여 이렇다 할 분석을 못하고 있는 상황입니다. 현재로서는 현장에서 보내온 아래 사진을 보고 가능성 높은 원인을 예측해야하는 이런 형태의 결함을 본 적이 없어서 매우 난감합니다.

Material 의 History는 다음과 같습니다.

Mill 에서 Pipe (Cold Drawn Seamless)제작 -> Pipe 절단 -> Main Pipe와 Nozzle Joint 용접 -> Furnace PWHT(용접후열처리) -> Site로 운송 -> Site에서 설치 중 결함 발견

예상되는 원인으로는 아래 두가지 뿐인데 Cold Drawn Pipe 제작공정 중 아래와 같은 형태의 결함이 발생할 가능성이 있을까요?

Handling 중에도 이 정도의 결함을 발생시키려면 왠만한 충격으로는 안될 듯한데 뭔가 다른 원인이 있을까요?

1. Mill에서 제작/가공 중 발생

2. Pipe Assembly 제관/제작 중 Handling (지게차 등)시 발생

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관리자[senior] 2021-01-12 09:53

끝단에서 가공 과정에 뭔가 오류가 있었던 것으로 이해합니다. 정확한 원인을 구체적으로 제시하는 것은 쉽지 않지만, 해당 조직의 특성과 손상 양상을 기준으로 대외적으로 신뢰도를 제공할 수 있는 수준의 검토 의견서를 만들어드릴 수는 있습니다. 필요하다면 추가로 도움을 요청하세요

이주영[KKANGPAE] 2021-01-12 13:09

파이프 안쪽을 지게차로 핸들링하다가 이렇게 덴트가 생겼다면 pipe가 휘어지지 않았을까요... 지게차는 아닌 듯 합니다. 다른 경우로 클램프로 물고 핸들링 했는데 이런 결함이 생겼다면 외면에 약간의 덴트라도 있어야 됩니다. 그리고 pipe를 핸들링 할때 눕혀서 외면을 지게차나 치공구로 핸들링 하지 내면을 저정도로 결함을 만들 정도로 핸들링 하진 않습니다. 저의 경험은 그렇습니다. 개인적인 판단은 인발과정에서 생긴 결함으로 보입니다.

안종화[ajhlkj] 2021-01-12 18:12

관리자님 답변 감사드립니다. 질문의 설명이 다소 부족한듯하여 추가 설명 드리면 제일 마지막 사진은 결함을 발견 한 후 수정 작업을 위해 절단한 사진입니다. 검토의견서는 회사 내부적으로 논의해보고 필요한 경우 요청드리도록 하겠습니다.

안종화[ajhlkj] 2021-01-12 18:14

이주영님 답변 감사드립니다. 지게차를 이용하여 모의로 Test를 해 보았지만 역시 말씀하신 대로 비슷한 형태의 결함을 만들지 못하였습니다. MIll에서 인발 시 생긴 결함으로 좀 더 무게를 실어야 할 듯 하네요.

은정철 2021-01-13 17:16

우선 신소재 원자재에서 저런 모습의 상태를 본적이 없습니다. 그러나 원자재가 Inventory에서 장시간 보관된 뒤 부품으로 사용된 경우라면 그 소재의 상태는 얼마든지 이런 결함에 노출될 수 있겠지요. 잘 아시다시피 원자재의 검사가 제대로 실시된 경우라도 제작 후 출하시 cover protection이 제대로 되지 않은 경우나 Field에서 최종 조립 전 Spool 상태로 장시간 유지되는 동안 protection을 제대로 하지 않은 경우 등에도 생길 수 있겠지요. 맨 아래 사진 속의 결함부는 Shipping직전에 있었다면 당연히 Reject처리되었을 상태인데 Final Inspection Report를 확인 해 보시기 바랍니다. 일반적으로 제품의 출하 직전 Client Inspector (또는 Representative inspector) 의 inspection을 득하여 final reports에 sign을 꼭 받아두셔야 합니다. 만약에 sign된 reports 가 없다면 이 site에서 발생근거, 책임한계 등과 관련한 문제해결을 기대할 수는 없겠지요. Dent 부위는 책임/원인에 관계없이 Repair Welding (Deposit)이 필요해 보입니다. 2번째 사진 속 돌출부는 인위적인 것인지 불량인지 알 수가 없네요. 불량이라면 당연히 Grinding으로 제거를 해야 겠지요. 1 & 2번째 사진속의 General 부식과 아주 미약한 pitting은 필요시 Brushing 이나 Sanding 으로 제거가 가능해 보입니다. 이 site를 통해서는 여기에서 제시된 여러 답변과 생각 외에는 더 기대할 수 가 없을 것으로 판단됩니다.

안종화[ajhlkj] 2021-02-10 12:09

은정철님 답변 감사드립니다. 기나긴 논쟁 끝에 Pipe Mill에서 Seamless pipe drawing (Piercing)공정 중 발생된 결함이었음을 인정하였습니다. 원인은 Die head의 예기치 않은 진동으로 인해 Damage가 발생된 것으로 추정한다고 합니다. NDE(UT)에서 결함이 탐지 되었는데 Segregation이 적절히 이루어 지지 않아 양품과 함께 납품되었다고 하네요. 저희 회사 입장에서는 다행스럽게 마무리되었습니다. 도움 주신 모든 분께 감사드립니다.

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