테크노넷 - WPS PWHT 적용 문의

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WPS PWHT 적용 문의

류대현 2021-03-17 12:21:20

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WPS에서 PWHT는 필수변수 임을 감안하여,,

Main 제품 제관 제작 후 PWHT는 당사에서 수행하나,

sub-제품 제작 시 제작은 사외 협력업체에서 수행할 경우, PWHT 적용된 WPS를 적용해야 하는지

PWHT 적용하지 않은 WPS를 써야하는지 문의 드립니다.(당연 Sub-제품 제관 기준으로는 PWHT가 필요 없는 조건이나, 당사에서 Main 제관 시 열처리 전에 함께 제관이 되어 로열처리할 수 밖에 없는 조건입니다.)

당사 기준으로 열처리가 되므로, 협력업체에서 열처리를 하지 않더라도 WPS는 열처리 적용 된 것을 사용하라고 Guide해야할지.. 고민되네요.. 이런 경우는 어떻게 풀어야 할까요?

당사가 아닌 최종 end user의 경우에는 Sub-제작품의 열처리 후 용접부 건전성이 확인 되지 않았다고 볼 수도 있겠구요..(열처리 없는 WPS적용 시)

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홍만화 2021-03-18 21:24

질문이 애매합니다. WPS의 PWHT는 용접시 용접후열처리를 해야하는 상황에서 용접후열처리를 하는 것입니다. 단지 'PWHT가 필수변수다'라고 말할 수는 없습니다. ASME Sec. IX, AWS D1.1, API STD 1104에 따라 적용기기가 다르고, 용접후열처리도 다릅니다. 좀더 기기의 명확한 형상과 압력기기인지, 구조물인지, 배관인지 더 많은 정보가 필요할 것 같습니다.

이상훈[ksbbterran] 2021-03-19 09:20

해당 조인트가 후열처리가 요구되니 후열처리 WPS를 사용해야 하지 않겠습니까.

류대현[daehyunryu] 2021-03-19 10:33

대상 제품은 구조물이라 보시면 되고 code 제품은 아니지만, 절차 관련해서는 ASME Sec.IX을 따르구요. 저도 협력업체에서 열처리를 하지 않더라도 문서는 열처리가 적용된 것을 사용하는게 맞다고 보여지긴 합니다. 다만..Sub-Fab 도면에 추후 본품과 함께 열처리 된다는 문구를 반영하고, 발주서에 PWHT 적용된 WPS를 사용하라고 명시하면 될 것 같다는 생각이 드네요..혹 다른 의견이 있으시면 주십시요..

은정철 2021-03-19 12:20

적용 Code에 상관없이 간단히 일반적인 원리를 말씀드려 볼까 합니다. 우선 PWHT의 목적은 잘 아시다시피 잔류응력을 크게 제거 (not 100%, normally 75-95%) 하는 것 (인성 회복)이 1차적인 목적이지만 이로인해 인장강도가 다소 떨어지게 됩니다. WPS/PQR에서 PWHT의 적용 유무가 중요한 것은 인성과 강도의 2가지 목적이 설계 기준에 만족할 수 있는지를 확인하기 위함입니다. 예를들어, 홍수 조절 댐의 경우, 홍수 전 댐을 적절히 비워두어야 홍수 후 범람/댐붕괴를 피하면서 댐의 안정성을 확보하는 것과 같이 PWHT를 요구하는 용접부라면 한 (same) 용접부의 전 (upstream) 공정에서 잔류응력이 너무 높은 상태가 되면 (홍수 전 댐의 수위를 적절히 조절해 두지 않듯이) 후공정 ( main welding and/or PWHT) 중 Cracking의 발생 가능성이 높을 뿐만 아니라 그 결과의 인성치가 요구 조건을 만족하지 못할 가능성이 높아집니다 (범람 또는 댐의 붕괴 초래). 따라서, 한 용접부는 전후 공정에 걸쳐 같은 WPS/PQR을 적용하는 것이 Normal Practice 입니다. 그런데, 이 경우에, 전공정의 작업지시서/도면 등에 본 용접부는 후 공정 중 PWHT를 실시한다는 문귀만 넣는다면 무슨 의미가 있을까요.? 이는 정량화된 댐의 홍수 수위 조절 Manual 없이 “본 댐은 홍수를 대비한 것임”이라는 문귀만이 암각된 댐일 뿐이니까요. 최종 제품의 구조설계의 책임을 맡은 자에 의해 전공정 용접부의 잔류응력 (또는 Hardness) 이 얼마 이상이어서는 안된다는 목표치 (사전 댐 수위 조절 기능) 가 전공정의 작업지시서/도면 등에 제시되고 그 결과가 확인되어야 할 것으로 판단됩니다. 한편, PWHT의 Qualitative & Quantitative역할에 대한 상세한 정보는 아래 Reference에서 자세히 소개되어 있으니 참고하시기 바랍니다. https://www.springer.com/gp/book/9783030364298 https://www.amazon.com/Handbook-Engineering-Practice-Materials-Corrosion/dp/3030364291

홍만화 2021-03-21 11:40

좀더 용접코드와 govering code에 대해 말씀을 드리겠습니다. ASME Sec. IX에는 열처리에 대한 요건이 없습니다. 용접, 용접사절차 인정에 대한 요건만 있습니다. 그러니 Sec. IX을 적용하면, 어떤 근거에 의해 열처리를 해야 하는지 알 수가 없습니다. 대신 Governing Code인 Sec. I(보일러), Sec. III(원자력 기기), Sec. VIII(압력용기) 등에는 용접과 열처리, 그리고 비파괴검사에 대한 요건과 합부판정이 있습니다. 그래서 Sec. IX을 적용하게 되면, 같이 따라와야 하는 요건들을 확인해야 합니다. 그러면 구조물에 적용되는 AWS D1.1은 어떨까요? 여기는 적용재료, 열처리, 육안검사, 비파괴검사 등에 대한 요건과 절차가 있습니다. 그래서 구조물의 경우는 AWS D1.1을 적용하면됩니다. 단지 비파괴검사의 경우, 특별하게 비파괴검사에 대한 요건을 주지 않으면, 육안검사만 실시합니다. API 1104 배관라인에 대한 코드도 동일하게 다 있습니다. 그래서 구조물을 Sec. IX으로 적용할 경우는, 열처리, 비파괴검사 관련 요건과 합부판정을 발주처에서 줘야 합니다. 그냥 열처리할 수 없습니다. 아마 알고 있는 열처리가 압력용기에 있는 열처리를 이야기할 텐데, 최신 코드는 P-No 1의 경우, 19 mm에서 25 mm로 바뀐 것도 있어서 잘 살피셔야 합니다.

류대현[daehyunryu] 2021-03-23 08:07

답변 감사합니다. 저의 질문이 장황해서 간단하게 정리하자면.. 제관 제작 완료 후 PWHT 적용하는 제품이 있는데, 일부 부품(제관품)을 재하도하여 제작할 경우, 재하도 업체에서 PWHT 적용된 WPS를 적용해야 하는지?에 대한 문의입니다. (재하도 업체의 일부부품(제관품) 기준으로는 열처리 면제 대상에 해당되어 PWHT가 필요 없으나, 구조적인 문제로 본품에 부착하여 함께 PWHT할 수 밖에 없는 상황인 것이죠)

이상훈[ksbbterran] 2021-03-23 08:28

해당 조인트가 향후에든 지금이든 PWHT가 요구되면 PWHT를 검증한 WPS를 사용해야 지요. 예를 들어 하도 업체에서 PWHT를 하지 않고 향후에 다른 곳에 PWHT를 할거니 PWHT가 검증안된 WPS를 사용해도 되냐는 질문이지요? 만약 PWHT가 검증안된 WPS로 일반적은 용접봉(후열처리로 강도가 열화는되는 용접봉)을 사용했다고 합시다. 그리고 그 조인트가 입고 후에 PWHT가 수행되었다면, 해당 부분의 강도나 기타 물성에 대한 보증이 되겠습니까?

류대현[daehyunryu] 2021-03-24 16:19

네, 그 의미로 여쭤본 것이 맞습니다.

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