테크노넷 - 안녕하세요

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안녕하세요

이현빈 2021-03-04 08:39:24

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저희 회사는 LNG운반선 Cargo Tank를 제작 하는 회사입니다.

일명 MARK-3라는 타입의 Cargo Tank를 설치 및 용접하고 있습니다.

저희가 용접하는 재질은 ASTM-A240-304L이며 두께는 1.2mm입니다.

사용하는 전극봉은 1.6mm, 형태는 EWTh-2 또는 EWLa-1.5를 사용하여 용접을 진행합니다.

모든 용접이 완료되면 NH3 TEST를 하여 용접결함을 찾아내 모든 공정을 완료합니다.

NH3 TEST에서 항상 용접결함인 CRACK이 용접부에서 시작되어 발생되곤 하는데 정확하게 발생되는

원인은 아연가루 혼재로 생각만 하고 있습니다. 아연가루 혼입으로 인한 CRACK이 맞다면 정확하게

어떠한 이유로 아연가루가 미세하게 혼입이 되더라도 CRACK이 발생되는지 정확하게 알고 싶어

문의를 해봅니다. 아연혼입이 아닌 다른 이유로 CRACK이 발생될수도 있다면 그또한 어떠한

이유의 발생원인이 있을지 문의 드립니다.

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관리자[senior] 2021-03-04 10:34

아연의 융점은 약 400도 정도가 됩니다. 그레서 용접과정에서 가장 늦게 까지 액상으로 남아서 응고 균열을 유발하게 되고, 304L과 같은 Austenite 조직에서는 Ni과 Zn의 화합물이 형성되면서 응고 과정에서 균열을 유발합니다. 이와 관련된 사고 사례는 전세계적으로 매우 많으며, 방지책은 작업장 환경에서 Zn를 멀리하는 것이 최선입니다. 그런데, 왜 지금의 균열 원인이 Zn이라고 생각하게 된 것인기 궁금하네요. 용접부의 균열은 재질 특성, 용접설계, 용접 조건 등의 다양한 변수가 있기에 단정적으로 얘기하기가 어려우나, 실물을 기준으로 확인하면 어렵지 않게 원인과 대안을 제시할 수 있습니다.

이현빈[karmafm] 2021-03-04 10:51

조선소의 특성상 Cargo Tank내 족장 조립작업을 외부에서 하게되며 그동안에 족장 사이사이 마다 아연 가루들이 혼입이 되어 내부에서 용접 라인에 떨어질수 있다는 가정이 있어서 아연혼입이 의심이 되는 상황입니다. 아연의 녹는점이 약900도로 알고있는데 이 녹는점이 기회온도인가요? 304L의 용접특성상 상당한 열온도로 인해 기화폭발로 인한 크랙은 가능성이 없을까요?

관리자 2021-03-05 10:55

아연의 융점은 약 400도, 기화점은 약 900도 정도 됩니다. 기화에 의한 폭발은 고려하지 않아도 됩니다. 작업장내에 아연 성분의 페인트를 칠하게 되면 자연스럽게 용접부에 아연이 혼입되어 문제가 됩니다. 그리고 그런 경우에는 실제로 용접금속 자체 보다는 대개 열영향부 혹은 이미 선행 완료된 용접부에서 부터 균열이 많이 발생합니다. 이는 아연이 용접과정에서 모재로 용융침투하여 아연과 니켈의 화합물을 만들게 되면서 발생하는 문제입니다.

은정철 2021-03-06 06:39

우선, Zn의 오염에 기인한 것이라면 상기 좋은 답글은 충분한 설명이 될 것입니다. 그런데 Scaffold 설치로 부터 Zn의 오염이 예상된다면 작업중 내부에 설치될 Fan에 의해 Zn 가루는 전 내부 표면에 접촉할 것으로 예상됩니다. 이는 추후 요구 BOG 유지에 더 큰 문제로 야기될 수도 있으며 Zn의 가루의 오염이 확인된다면 한국 LNG Carriers전반에 대해 국제적인 문제가 될 수도 있다고 봅니다. 개인적으로 이런 환경에서 작업을 해 왔을리가 없다고 보는데 정밀 진단이 필요해 보입니다. 질의자 소속사 내의 용접 전문가와 꼭 상의해 보시기 바랍니다. 다른 원인이 있을 수도 있으니까요. Stainless Steels의 다양한 문제점 (Frailties)에 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 아울러 5월 해양플랜트 강좌에서 만나게 되길 희망해 봅니다.

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