손경호
2014-09-01 13:21:29
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1977
첨부사진과 같이 BTM으로 액체 무수염산(-38도)이 들어와 Jacket의 스팀(145도)으로 기화하는 Evaporator입니다. 녹색 점선이 Nor. 운전레벨이며 05년도 운전레벨 하부에서 용접경계균열, 최근 운전레벨 상부에서 용접경계균열이 발생했습니다. Damage Mechanism으로 하부 저온부와 스팀에 의한 고온부의 온도차에 의한 불균일 응력이 존재하고 시간이 지나면서 균열이 진행된 Thermal Shock으로 예상됩니다..(,두께 변화 없음, 사용연수 25년, 1차 균열 사용시작 15년 후, 2차 균열 보수작업 후 10년 후)
의견을 듣고자 하며, 개선방안을 수립하고자 재질변경, 두께변경, Stress Restrain을 검토하고 있습니다. 재질변경은 현재 재질자체의 문제는 없는 것으로 판단되는데 혹, 대체재질이나, 후판의 두께감소, Shell 용접심 보강판 등으로 Thermal Shock을 완화할 수 있을까요? 전문가분들의 의견 부탁드립니다.
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이건 쉽게 의견을 드리기 어려운 문제이네요
Thermal Shock이라는 표현보다는 Thermal Fatigue를 의미하신 것것으로 이해합니다. 어떤 용어를 쓰던간에 온도차이로 인해 강재에 문제가 발생하려면 통상 150도 이상의 온도차이가 발생해야 하는 것으로 보고 되고 있습니다.
그래서 단순히 온도 차이만으로 보면 당연히 Thermal Shock 혹은 Thermal Fatigue가 발생할 수 있는 조건이지만, 문제는 그 온도라고 하는 것이 영하의 온도에서 Inlet 유체가 Steam을 만나서 가열되는 조건이라고 하면, 실제로 무수염산이 격게 되는 온도차는 지금 언급된 조건 보다는 좀 낮을 것으로 예상하며 Vapor로 기화가 된 이후에는 강재에 미치는 영향이 Liquid 상태와는 좀 다른 양상을 보일 것으로 예상합니다.
Thermal Shock인지 아닌지는 조직 변화와 균열부의 파단 양상등을 정밀 조사하여 분석한 후에 대안을 찾는 것이 필요합니다.
다만, Fusion Line을 따라 균열이 진행되었다면 조금 다른 관점에서 실제 손상을 야기한 Damage Mechanism을 먼저 분석해 보는 것이 좋을 듯 합니다.
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