백승협
2004-04-14 11:21:43
5
511
다름이 아니라 배관 열처리 관련하여 문의사항이 있읍니다.
저희는 정유공장이고요
ANSI B31.3에따르면 P11&P22의경우 두께가 12.7㎜이하인 경우에는
열처리가 필요없는것으로 언급이 되어있읍니다.
하지만 저희공장 SPEC(CHIYODA)에서는 구분없이 모두 열처리를 실시
하도록 규정되어있어서 계속 열처리를 실시하여 왔지만 상기 ASME규정에
따르면 열처리가 필요없을것 같아서 문의드립니다.
1.일반배관의 P11*P22의 열처리 여부
2.HEATER TUBE(P11&P22재질, 6"(O.D))에 THERMOCOUPLE을 부착할경우(TAG
WELDING) 상기 CODE(B31.3)을 따라 열처리가 필요없는건지 아니면
열처리를 해야하는건지 궁금합니다. - B31.3의 SCOPE에 HEATER TUBE가
포함이 되지않는것 같아서 어느 CODE를 따라야 할지 궁금합니다.
저희는 정유공장이고요
ANSI B31.3에따르면 P11&P22의경우 두께가 12.7㎜이하인 경우에는
열처리가 필요없는것으로 언급이 되어있읍니다.
하지만 저희공장 SPEC(CHIYODA)에서는 구분없이 모두 열처리를 실시
하도록 규정되어있어서 계속 열처리를 실시하여 왔지만 상기 ASME규정에
따르면 열처리가 필요없을것 같아서 문의드립니다.
1.일반배관의 P11*P22의 열처리 여부
2.HEATER TUBE(P11&P22재질, 6"(O.D))에 THERMOCOUPLE을 부착할경우(TAG
WELDING) 상기 CODE(B31.3)을 따라 열처리가 필요없는건지 아니면
열처리를 해야하는건지 궁금합니다. - B31.3의 SCOPE에 HEATER TUBE가
포함이 되지않는것 같아서 어느 CODE를 따라야 할지 궁금합니다.
답변하신 글을 읽는 분들이 오해를 할 경우가 있기에 약간의 의견을 추가합니다.
박균정님의 글을 보면 장시간 고온 사용때문에 열처리를 하는 것으로 기록하고 있는 데... 이는 잘못된 이해입니다.
질문에 언급된 자재는 Low Alloy Steel로서 용접후에 경화가 심하게 발생할 수 있고, 그렇게 경화가 심하게 발생한 조직은 그 만큼 잔류 응력이 높게 되어 운전상 문제를 일으킬 소지가 있기에 이를 해소하기 위해 열처리를 실시합니다.
단지 고온에 장시간 사용하는 이유때문이라면 어차피 Heater내부의 운전 온도가 고온인데, 뭐하러 따로 열처리를 해주나요?
열처리에 관한 부분은 금속재료의 특성을 먼저 이해해야 하고, 용접과정에서 발생하는 잔류응력과 이러한 높은 응력이 해당 기기의 운전에 미치는 영향을 평가해야 합니다.
그리고 P11, P22의 재료는 Code상의 규정 보다는 Choyoda Spec.처럼 Eng`g Spec.의 REquirement를 따라서 열처리를 실시하는 것이 안전합니다.
어차피 Code Requirement는 품질과 안정성 확보를 위한 최소한의 기준입니다. 안정적인 공장운영을 위해서는 열처리를 실시하는 편을 추천합니다.
Thermocouple의 경우에는 특별한 경우를 제외하고는 열처리 없이 부착을 하곤 합니다. 간혹 Job Spec.에 특별 요구 사항을 만들기는 합니다만, 그건 예외적인 사항이지요. 위에 박균점님이 언급한 대로 Inconel계열의 용접봉을 사용한다면 훨씬 안전하겠지요.
다들 안부나 전해주십시요.
박균정님의 글을 보면 장시간 고온 사용때문에 열처리를 하는 것으로 기록하고 있는 데... 이는 잘못된 이해입니다.
질문에 언급된 자재는 Low Alloy Steel로서 용접후에 경화가 심하게 발생할 수 있고, 그렇게 경화가 심하게 발생한 조직은 그 만큼 잔류 응력이 높게 되어 운전상 문제를 일으킬 소지가 있기에 이를 해소하기 위해 열처리를 실시합니다.
단지 고온에 장시간 사용하는 이유때문이라면 어차피 Heater내부의 운전 온도가 고온인데, 뭐하러 따로 열처리를 해주나요?
열처리에 관한 부분은 금속재료의 특성을 먼저 이해해야 하고, 용접과정에서 발생하는 잔류응력과 이러한 높은 응력이 해당 기기의 운전에 미치는 영향을 평가해야 합니다.
그리고 P11, P22의 재료는 Code상의 규정 보다는 Choyoda Spec.처럼 Eng`g Spec.의 REquirement를 따라서 열처리를 실시하는 것이 안전합니다.
어차피 Code Requirement는 품질과 안정성 확보를 위한 최소한의 기준입니다. 안정적인 공장운영을 위해서는 열처리를 실시하는 편을 추천합니다.
Thermocouple의 경우에는 특별한 경우를 제외하고는 열처리 없이 부착을 하곤 합니다. 간혹 Job Spec.에 특별 요구 사항을 만들기는 합니다만, 그건 예외적인 사항이지요. 위에 박균점님이 언급한 대로 Inconel계열의 용접봉을 사용한다면 훨씬 안전하겠지요.
다들 안부나 전해주십시요.
안녕하세여. 이진희선생님(기술사로 전 알고 있습니다만, ^^ 호칭은 제맘입니다.)
Lower alloy계열은 저희 회사에서도 eng.사들의 spec.을 기준으로 작업하고 있습니다. 제가 말하고자 아는것은 ASME 31.3에서 13T이하일때도 열처리를 실시하는 이유입니다.--CODE에 준해서.
제가 ASME 31.3 APPENDEX F331.1의 내용을 잘못이해하였는지 모르겠습니다. ㅠㅠ
예 1) 가정집 대문을 만든다고 가정하면, Lower alloy계열이니깐 열처리를 한다? SPEC.에 나와 있으니깐 열처리를 한다? 조금 이상하지 않은지여?
ASME 31.3 APPENDEX F331.1 여러가지 조건에 의해서 열처리를 실시하여야
한다고 명기되어있습다. 그중 HEATER의 사용조건에 따라서 한다고 하면,
고온에서 장기간 운전을 하는것에 중점을 두고 답을 하였습니다.
부탁글~
이진희 선생님 혹 제가 오해를 일으킬만한 답변을 하면 언제든지
글을 올려 주시기 바랍니다.-> 기분나쁨 없음.
^^ 제 자신을 위해서 제가 오해를 하고 있는 부분을 하나씩 하나씩 바로 잡아간다는 생각으로.. 부탁드립니다.
경력 4년과 수십년의 차이는 분명한거 같습니다.
(ㅡㅡ(__) 꾸뻑 감사합니다. 이상 허접둥이 였습니다.
Lower alloy계열은 저희 회사에서도 eng.사들의 spec.을 기준으로 작업하고 있습니다. 제가 말하고자 아는것은 ASME 31.3에서 13T이하일때도 열처리를 실시하는 이유입니다.--CODE에 준해서.
제가 ASME 31.3 APPENDEX F331.1의 내용을 잘못이해하였는지 모르겠습니다. ㅠㅠ
예 1) 가정집 대문을 만든다고 가정하면, Lower alloy계열이니깐 열처리를 한다? SPEC.에 나와 있으니깐 열처리를 한다? 조금 이상하지 않은지여?
ASME 31.3 APPENDEX F331.1 여러가지 조건에 의해서 열처리를 실시하여야
한다고 명기되어있습다. 그중 HEATER의 사용조건에 따라서 한다고 하면,
고온에서 장기간 운전을 하는것에 중점을 두고 답을 하였습니다.
부탁글~
이진희 선생님 혹 제가 오해를 일으킬만한 답변을 하면 언제든지
글을 올려 주시기 바랍니다.-> 기분나쁨 없음.
^^ 제 자신을 위해서 제가 오해를 하고 있는 부분을 하나씩 하나씩 바로 잡아간다는 생각으로.. 부탁드립니다.
경력 4년과 수십년의 차이는 분명한거 같습니다.
(ㅡㅡ(__) 꾸뻑 감사합니다. 이상 허접둥이 였습니다.
부가적으로 한말씀 드립니다.
A335 P11 의 경우는 탄소강에 약간의 불순물을 첨가한 형태여서 후열처리를 안해도 크게 문제가 없는 것으로 알려졌습니다. 후열처리를 반드시 하라고 규정이 되어 있다면 해야 겠지요.
그러나 A335 P22, P5, P9 etc 은 용접후 반드시 후열처리를 해야 합니다. 이 재질들은 용접후 용접부에 후열처리를 하지 않았을 경우에는 반드시 Crack 이 발생합니다. (Mechanism 은 기 답변 참조). 국내 모 현장에서 열처리를 안하고 혹은 빼먹은 부분이 있었는데, 나중에 아주 맛이 갔습니다. 눈에 잘 보이지 않은 크랙 즉 Hair Crack 이라고 하는 것이 용접부를 가로질러 발생했거든요. 후열처리 안한 Joint 는 모두다 Cutting & Rewelding 하였습니다.
개인적인 결론으로는 P-No 4, 5 의 경우는 후열처리를 하는 것이 장기적으로 안전합니다.
즐거운 인생이 되시길 바랍니다.
태국 라용에서
이규확
A335 P11 의 경우는 탄소강에 약간의 불순물을 첨가한 형태여서 후열처리를 안해도 크게 문제가 없는 것으로 알려졌습니다. 후열처리를 반드시 하라고 규정이 되어 있다면 해야 겠지요.
그러나 A335 P22, P5, P9 etc 은 용접후 반드시 후열처리를 해야 합니다. 이 재질들은 용접후 용접부에 후열처리를 하지 않았을 경우에는 반드시 Crack 이 발생합니다. (Mechanism 은 기 답변 참조). 국내 모 현장에서 열처리를 안하고 혹은 빼먹은 부분이 있었는데, 나중에 아주 맛이 갔습니다. 눈에 잘 보이지 않은 크랙 즉 Hair Crack 이라고 하는 것이 용접부를 가로질러 발생했거든요. 후열처리 안한 Joint 는 모두다 Cutting & Rewelding 하였습니다.
개인적인 결론으로는 P-No 4, 5 의 경우는 후열처리를 하는 것이 장기적으로 안전합니다.
즐거운 인생이 되시길 바랍니다.
태국 라용에서
이규확
Conventional 1 1/4Cr-1/2Mo (Gr. P11) and 2 1/4Cr-1Mo (Gr. P22) steels have the following characteristics for PWHT;
1. Service temperature limitation in the codes and standards.
ASME Section VIII Div.1: max 649 deg.C both
ASME Section VIII Div.2: max 482 deg.C both
ASME B31.3: max 649 deg.C both
API 941: max 325 deg.C for Gr. P11 and max 454 deg.C for Gr. P22
Oxidation Scaling Threshold Temperature on the Metal Surface : max 565 deg.C for Gr. P11 and max 578 deg.C for Gr. P22
Stress Degradation Curvature Temperature: at around 500 deg.C for Gr. P11 and at around 510 deg.C for Gr. P22
Most of the Company Standard: max 482 (or 538) deg.C both
2. PWHT temperature limitation in the codes and standards.
ASME Section VIII Div.1 & 2: min. 593 deg.C [too low] for Gr. P11 and min 677 deg.C for Gr. P22 when PWHT is applicable.
ASME B31.3 & B31.1and API 560: 704 to 746deg.C for Gr. P11 and 704 to 760 deg.C for Gr. P22 when PWHT is applicable.
3. Ac1 (low critical) Temperature
775 deg.C for Gr. P11
805 deg.C for Gr. P22
4. Effective PWHT temperature range for stress relieving effect
At 70 to 130 deg.C below the low critical temperature [The metallurgical structure transformation is nearly come out below (Ac1-130 deg.C).]
5. Comments
(1) The stress relieving effect in Gr. P11 & P22 can not be expected due to the normal operating temperature, 300 to 480 (or 538) deg.C.
(2) The relation between PWHT and Creep-Rupture Strength may be neglected.
(3) Most of the company standards in North America have the temperature limitation as below;
Service Temperature;
max 482 (or 538) deg.C both in non-hydrogen service
max 300 deg.C for Gr. P11 and max 430 deg.C for Gr. P22 in hydrogen service
PWHT temperature regardless of thickness;
704 to 746 deg.C for Gr. P11 [About 30-40% companies in North America have thickness limitation, over than ½”]
704 to 760 deg.C for Gr. P22
(4) Temper embrittlement is not considered because of the different story.
Good luck.
Thomas J.C. Eun
teun@suncor.com
1. Service temperature limitation in the codes and standards.
ASME Section VIII Div.1: max 649 deg.C both
ASME Section VIII Div.2: max 482 deg.C both
ASME B31.3: max 649 deg.C both
API 941: max 325 deg.C for Gr. P11 and max 454 deg.C for Gr. P22
Oxidation Scaling Threshold Temperature on the Metal Surface : max 565 deg.C for Gr. P11 and max 578 deg.C for Gr. P22
Stress Degradation Curvature Temperature: at around 500 deg.C for Gr. P11 and at around 510 deg.C for Gr. P22
Most of the Company Standard: max 482 (or 538) deg.C both
2. PWHT temperature limitation in the codes and standards.
ASME Section VIII Div.1 & 2: min. 593 deg.C [too low] for Gr. P11 and min 677 deg.C for Gr. P22 when PWHT is applicable.
ASME B31.3 & B31.1and API 560: 704 to 746deg.C for Gr. P11 and 704 to 760 deg.C for Gr. P22 when PWHT is applicable.
3. Ac1 (low critical) Temperature
775 deg.C for Gr. P11
805 deg.C for Gr. P22
4. Effective PWHT temperature range for stress relieving effect
At 70 to 130 deg.C below the low critical temperature [The metallurgical structure transformation is nearly come out below (Ac1-130 deg.C).]
5. Comments
(1) The stress relieving effect in Gr. P11 & P22 can not be expected due to the normal operating temperature, 300 to 480 (or 538) deg.C.
(2) The relation between PWHT and Creep-Rupture Strength may be neglected.
(3) Most of the company standards in North America have the temperature limitation as below;
Service Temperature;
max 482 (or 538) deg.C both in non-hydrogen service
max 300 deg.C for Gr. P11 and max 430 deg.C for Gr. P22 in hydrogen service
PWHT temperature regardless of thickness;
704 to 746 deg.C for Gr. P11 [About 30-40% companies in North America have thickness limitation, over than ½”]
704 to 760 deg.C for Gr. P22
(4) Temper embrittlement is not considered because of the different story.
Good luck.
Thomas J.C. Eun
teun@suncor.com
공지사항
-->CODE의 내용은 아실거라 생각되고여, HEATER의 특성상 높은 온도에서 장시간 사용되는 기기입니다. 장시간 고온에서 사용되지 않는다면 열처리가 필요가 없으나, HEATER는 장시간(100000시간)사용을 하는 장치물이기에 열처리를 합니다. ASME 31.3 APPENDEX F331.1을 참조 하세여.
2. TUBE-SKIN의 열처리.
일반적으로 TUBE-SKIN의 재질은 SS310계열입니다.
만약 A335 P11+ SS310을 용접할때 용접봉을 어떤것을 사용하는가에
따라서 달라지죵, HEATER 내부의 온도(설계온도 315도기준)에
따라서 315도 이하면 ER309,이상이면 ErNiCr-3계열의 용접봉을
사용하지요. ErNiCr-3계열의 용접봉이면 열처리가 필요없다고
생각됩니다. 혹시 SK나 LG에 다니시면 용접관련 SPEC을 참조하시면
잘나와있습니다.
혹틀린점 있으면 태클 부탁드립니다.허접둥이