테크노넷 - Valve 재질 A995 6A vs A890 5A

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Valve 재질 A995 6A vs A890 5A

이동규 2018-07-27 09:29:06

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안녕하십니까.

Valve 재질 관련해서 문의 드리고자 합니다.

Valve 의 Super Duplex 재질인데, 유일한 발주사의 요건은 "25% Cr 을 사용하라" 이겁니다.

그래서 찾아본 결과, A890 5A, 6A 혹은 A995 5A, 6A 를 사용하면 되겠다는 생각을 했는데요..

이게.. 좀 문제가 될 수도 있다고 생각이 되는것이...

A890 의 경우, 일반적인 Super Duplex 재질이며, Design Code 인 ASME B31.3 에 Material List 에 등재되어 있지 않습니다.

A995 의 경우, Pressure Containing Part 에 사용하는 Super Duplex 재질이며, Design Code 인 ASME B31.3 에는 2A, 6A 만 List 되어 있네요

생각을 해보자면...

A890 은 일반적인 압력을 받지 않는 것으로 보이는 파트에 적용 할 수 있을 것 같고, ASME B31.3 에는 압력부만 다루고 있기 때문에 A890 이 Material List 에 등재되어 있지 않은 것이 합당하다 생각하고...

A995 가 그렇기 때문에 ASME B31.3 에 등재되어 있다고 생각하는데...

A995 5A 가 등재되어 있지 않은 이유는 모르겠네요... 6A 는 등재되어 있는데 말이죠...

어떤 이유가 있겠죠... 혹시 아시는 분 이유를 좀 답해주세요...

ASME B31.3 에 등재되어 있지 않은 재질 (A890, A995 5A) 를 사용하여 Valve 를 만들어서 B31.3을 적용하고 있는 플랜트에 Valve 를 공급하는 것이... 가능할까요??

아니면...

정확하게 A995 6A 의 재질만 사용해서 공급해야 할까요??

의문을 가지는 이유는...

일반적으로는 Valve 재질에 A890 5A, 6A 나 A995 5A 는 적용을 많이들 하고 있드라구요...

제가 가지고 있는 Piping Material Class 들에 보면... A890 5A 가 많이 적용되고 있더라구요... ASME B31.3 을 쓰는데요 말이죠..

제 상식에 따르면... B31.3 이 적용되는 플랜트에서는 위의 재질들을 적용하면 안되는데 말이죠...

요약하면...

B31.3 이 적용되는 플랜트에서 25% Cr 의 Valve 재질을 선정해야 하는데...

A890 5A, A890 6A, A995 5A, A995 6A 중 어떤걸 선정해야 하는가요?

고수님들의 답변 부탁 드립니다.

수정 삭제

구본준 2018-07-27 10:28

재질 선정과 관련된 문제는 발주사 담당 엔지니어에게 Technical Query 또는 Spec.Clarification/Deviation을 통해 해결하는 것이 바람직합니다. 프로포즈 할 때에는 당연히 기술적 백그라운드를 상기 질의하신바와 같이 설명해주시면 될 것 같습니다.

이동규[s1117139] 2018-07-27 10:55

발주사 질의 했었습니다. 발주사의 답변 사항이 25% Cr 을 만족시키면 된다. 나머지는 EPC 사의 역무다. 라고 답변이 오더라구요... 그리고 발주사에 물어보거나.. 기존의 Spec. 을 참조하거나 등등의 업무적 해결방법을 문의 드리는 것이 아닌... 기술적인 합당한 사유의 재질 선정을 문의드리는 것이니... 다시 한번 고견을 여쭙습니다.

이진희[senior0103] 2018-07-27 13:44

ASTM은 재질에 대한 가장 일반적인 기준을 제시하고 있는 것이고, 그걸 압력용기나 배관에 적용하려면 ASME에서 ASTM의 내용을 그대로 차용하거나 필요시 부가적인 기준을 추가하여 적용하게 됩니다. 그런데, 그럼에도 불구하고 일부 재질은 ASME에는 없으나, 실제로는 생산되고 있고, 잘 적용하고 있습니다. 따라서 A890이 비압력부용이라는 구분은 부적절한 구분이 될 수 있습니다. 그 재질이 설계 온도에서 합당한 수준의 Allowable Stress를 갖고 있다면 못 쓸 이유가 전혀 없고, ASTM에서도 General Application이라고 하여 범용으로 사용하도록 규정하고 있습니다. 가장 큰 문제는 Allowable Stress인데, 이 값을 ASME내에서 찾거나 준용할 수 있는 기준을 찾으면 의외로 문제는 쉽게 해결됩니다. 제 생각에는 저 재질들이 모두 25%이상이니 시중에서 어느 재질을 제일 편하게 구할 수 있는지를 먼저 확인하고 그에 맞춰서 일련의 Backup 자료를 준비하여 승인을 받으시는 게 좋겠습니다.

이동규[s1117139] 2018-07-27 14:42

안녕하십니까. 이진희 기술사님 평소 기술사님께서 집필하신 서적 및 자료들을 업무에 많이 활용하고 있습니다. 이렇게 인사드리게 되어 영광입니다. ^^ 상기의 답변 감사합니다. 상기의 사항과 관련하여 추가로 질의 드리오니 시간이 허락하신다면 답변 부탁 드립니다. 질의사항 A890 이 비압력부 용이라는 구분이 부적절하다는 이진희 기술사님의견에 동의합니다. 그리고 해당 재질이 설계 온도에 적용 될 수 있는 Allowable Stress 값을 가지고 있으며 이 사항이 ASME Code 에서 찾을 수 있다면 활용할 수 있다는 의견도 동의합니다. 하지만, A890 같은 경우는 제가 가지고 있는 ASME Sec.II Part.D (2010년 Ver) 에 등재되어 있지 않습니다. A995 의 경우에는 등재되어 있습니다. Design Code 가 B31.3 이라면, 인정할 수 있을 만한 Published Specification 은 ASME Sec.II , ASME B31.1, B31.4, B31.8 이 정도 아닐까 생각하며, 해당 Code 에서 A890 의 Allowable Stress 값을 찾을 수 없었습니다. 그렇다면 결국 저는 A890 의 Allowable Stress 값을 찾거나 준용할 수 있는 기준을 찾지 못했다는 결론이 되고, 그렇다면 사용을 하면 안된다 (보다 정확하게는 Sec. II Part D 의 Appendix 5 의 항목의 진행없이는 사용하면 안된다.) 라는 결론이 나옵니다. 질문을 드리자면... A890 5A 의 Allowable Stress 값이 나와있으며, 준용 가능한 Code 는 어떤 것이 있는지 문의 드립니다. 감사합니다.

이진희[senior0103] 2018-07-27 16:39

지금 질문하신 것 처럼 ASTM에는 있으나 ASME에는 없는 재질이 많습니다. 그럼에도 불구하고 해당 재질이 ASME에 적합한 것으로 실제 현장에서 준용되는 사례도 많이 있지요. A890 5A 의 Allowable Stress 값이 나왔는 참고 자료는 스스로 찾으셔야 합니다. 그래서 관련 시장에서 제일 편하게 구할 수 있는 재질을 찾고 그 업체의 기술자료가 되었건 어디 논문이 되었건 기술적인 Backup을 해 줄 수 있는 자료를 찾아서 승인을 받으시길 추천합니다. 발주처의 기준이 25% 이상이라면 어느 것이건 다 사용할 수는 있습니다. 어떤 재질을 선정해야 하는지에 대해 고민하시기 보다 시장에서 그 재질중에 어느 것을 제일 쉽게 구할 수 있는지를 먼저 확인하는 것이 좀더 현실적이라고 봅니다. 그리고 지금 제품을 구매하는 과정에서 A890을 굳이 배제하고 싶다면 지금 가지고 계신 논리로 제한하시면 될 듯 합니다. 대안품이 없으면 몰라도 대안품이 있다면 굳이 계속 A890을 거론할 이유가 없지요.

홍만화 2018-07-30 10:55

http://www.valvemagazine.com/magazine/sections/materials-q-a/4278-astm-a890.html 위의 내용을 읽으시길 바랍니다. 압력용이냐, 비얍력용이냐는 General Spec. ASTM A781 or A703으로 나뉘고, 거기에 있는 요건을 만족해야 합니다. 압력부라면, A890은 적절치 않아보입니다. A995 5A냐 6A냐는 찾아봐야 하겠지만, ASME B31.3 위원회에서 결정했을 것 같은데, Sec. IX Table QW-422를 보니 거기에도 A995가 4A, 2A, 1B, 6A만 인정하는군요. 용접에 문제가 있던, 압력부에 적용하기에 문제가 있던, 아님 모두 필요치 않다고 판단을 했던, 3A, 5A, 7A가 ASME에서 부적합 또는 인정한 4개만으로도 된다고 판단한듯 합니다. 짧은 시간에 답변할 수는 없지만, Sec. IX의 인정되는 재질도 확인하시길!

홍만화 2018-07-30 11:10

ASTM은 필요한 재료에 대해 가능하면, 선택이 가능하도록 다 만들수 있도록 한 재료 Standard입니다. Code의 입장에서는 몇개만으로도 전체가 Cover 된다면, 선택을 줄이기 위해, 보수성을 가지고 필요한 재질을 선택할 수 있습니다. 그건 Code 위원회의 맘이죠. 그렇게 해서 선택된 것이 아닌가 생각됩니다. 밸브 Code인 ASTM A16.34-2017년판을 보면, 거기에는 A995 Gr. 6A가 있는데, 명칭을 6A에서 ACI 명칭을 바꾸었는데, 최신 ASTM A995-2018년을 보면 일치하진 않네요.

김다울[daol] 2018-07-31 05:43

아마도 위의 좋은 답들로부터 의문은 다 풀린것으로 예상됩니다. 추가로 몇가지만 더 보탭니다. (1)Piping spec: 거의 모든 end-users들은 해당 Plant의 나이에 해당하는 오래된 Piping 중 일부를 아직도 한번도 교체없이 사용하기도 합니다. 그래서 Piping Spec을 바꾸는 것은 쉽지가 않답니다. 그래서 기존 것은 그대로 두고 New Spec을 사용하는 경우도 많고 기존 것 위에 Notes를 처리하여 일부 변경 사항을 인정하고 사용하는 경우도 많습니다. 아시다시피 A890은 1988 에 개정되었고 A995는 1998 에 개정되었습니다. 따라서 1988-1998 사이에 발행된 Piping spec은 A890만으로 되어 있겠지요. 이 때 사용된 Piping이 아직 개보수가 되지않았다면 그 Piping Spec은 없앨 수가 없답니다. 1998 or 1999년 이후의 압력부Piping Spec은 A995로 가야겠지요. 특히, ASME/API등의 Valves standards 가 A890을 다루지 않는 상태에서는 당연한 얘기가 되겠지요. (2)ASTM vs. ASME B16.xx for Casting: ASTM/ASME BPVC/ASME B31.xx committees는 해당 재료의 Detail에 대해 Grade나 Class 로 표기하기를 선호합니다만 ASME B16.xx committees는 Casting이 비교적 중심이 되는 소재이므로 ACI 등급을 선호합니다. 그러나 이들은 모두 호환이 되므로 사용자들의 혼선은 그다지 크지 않습니다. (3) Allowable Stress of Valve Body Material: 일부 EN standards에서Valve Body의 일부분 (shell)) 에 대해 Strength calculation을 설명하고 있지만 일반적으로 온도와 Standard Pressure rating에 따른 Max. Working Pressure로 그 Standard size를 결정하므로 재료와 온도에 따른 Allowable stress 는 원칙적으로 사용되지 않습니다.

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