오지형
2012-02-22 13:53:12
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안녕하세요. 용접고수님들^^
Tube to Tubesheet의 용접부 열처리 유무 관련하여 문의 드립니다.
Tube : SA213-T11(P.4)
Tubesheet : SA204-B(P.3) 이며, Tubesheet 홈은 R3, 각장은 2mm의 Strength Weld입니다.
(첨부에 용접 형상 있음.)
위와 같은 조항이며 열처리 조건은 어떻게 되나요?
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기본적으로 Tube to tubesheet 용접부에 PWHT를 수행하는 것은 바람직하지 않습니다. PWHT에 따른 Tube와 Tubesheet 사이의 틈에 Scale이 필수적으로 수반되기 때문입니다.
P-No.4 재질에 대한 PWHT은 ASME Section VIII Table UCS-56 Notes(2) 및 ASME Section III NB Table NB-4622.7(b)-1에 따라 면제가 됩니다. 상기 면제 조항을 상세 검토해 보셔야 하겠지만, 귀사의 Tube O.D 19.05mm를 감안할 때, ASME Section VIII에서는 O.D 100mm이하 또는 ASME Section III에서는 O.D 114mm이하이므로 PWHT는 면제가 되는 것으로 판단됩니다.
추가로 하기 질문번호 1954의 "ASME Sec. VIII Div. 1 에 따른 Low Alloy(P-No. 4 / P-No. 5A) PWHT 면제조건" 내용도 확인해 보시길 바랍니다.
[기 답변 사항중 PWHT 면제 조항에 대해 삭제 정정을 합니다]
P-No.4 재질에 대한 PWHT 적용 필요에 대해서는 양근석님의 의견에 동의를 합니다.
다만, Tube to tubesheet 용접부의 PWHT에 따른 문제점을 고려할 필요가 있다고 판단됩니다.
- Tube to tubesheet 용접부를 PWHT를 하기 위한 적절한 방법을 고안해야 할 것 같습니다.(Tubesheet 전체를 가열하지 않고 부분적으로 가열해서는 PWHT 온도 범위에 도달되지 않을 것으로 판단되며, 열처리 열원의 접근 위치도 사전 고려되어야 함)
- 기 답변에서도 언급하였지만 Tube와 Tubesheet 사이의 Scale 발생에 따른 방지 방법(가스 Purging도 고려되지만 현실성이 없음)
- PWHT에 따른 Tubesheet 및 Tube의 팽창/수축에 따른 제품의 건전성 평가가 Tube to tubesheet PQ Test의 작은 시편 형상으로는 재현 시험이 될 수 없다는 점이며, 만약 그루브 PQ Test를 하신다면 해석이 불가능합니다.(즉 Tubesheet에 용접된 Shell 구속, Tubeshhet에 삽입된 Tube 팽창, Tubesheet가 팽창할 때 중앙부의 팽창, Tubesheet 홀의 내부 방향 팽창 등)
결론적으로 제품 설계자(고객)가 Tube to tubesheet 용접부를 PWHT를 하도록 요건으로 제시하였다면, 제작사는 고객 요건에 따라 PWHT를 수행하면 되나, 제품의 건전성에 대해서는 제작사에서 보증해야 하는 어려움을 생각할 필요가 있다고 판단됩니다.
추가적으로 P-No.4 재질이 PWHT 면제가 되지 않는 다고 하면, 제품 설계자는 Tube의 재질 변경 및 Tubesheet의 Clad을 통해 PWHT가 면제되도록 설계하는 것도 고려해 볼 필요가 있다고 판단됩니다.
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