저와 비슷한 것에 대해서 궁금해하셔서 정답일 지는 모르겠지만 덧글 남기고 갑니다. ASME Code에서는 재질에 따른 후열처리 기준을 제시하고 있습니다. P-No.1 재질의 경우, 20t를 기준으로 그 이하는 하지 않아도 되고 그 이상은 하는 것으로 되어있습니다. 말씀하신 재질은 아마도 P-No. 4,5번 정도의 발전용 소재로 사용되는 내열강일 것으로 추측합니다. 손태산 님께서 정하는대로라면 두께가 13t 이상이더라도 동일한 문제가 발생할 것입니다. 후열처리는 두께에 상관없이 600도씨 이상까지 서서히 온도를 올리고 두께에 비례하여 특정시간 유지한 뒤에 서서히 냉각(공랭)하는 과정이기 때문이기 때문에 후물재라고 해서 재열균열로부터 자유로울 수 있을 것 같지는 않다는 생각입니다 후열처리의 주된 목적은 잔류응력의 제거입니다. 물론, HAZ(열영향부) 의 경도를 완화시켜 준다던지 혹은 용착금속 중의 수소를 배출시킨다던지 하는 등의 부수적인 효과도 얻을 수 있습니다. 후열처리의 유지시간(soaking temp)의 기준은 두께의 증가에 따라 증가합니다. 모재의 두께가 두꺼울수록 동일 용접 조건이라면 더 큰 잔류응력이 용접부에 남게 됩니다. 그렇기 때문에 두께가 두꺼울수록 유지시간이 길어지게 되는 것입니다. 용접부의 잔류응력은 보통 인장의 특성을 가지기 때문에(가만히 있어도 내부에서 당기는 힘이 존재한다는 의미) 제거하지 않으면 소재가 가지는 인장강도에 (-)로 작용을 합니다. 그래서 Critical Load가 걸리는 부위에 적용되는 용접부일수록 후열처리 조건이 까다로워집니다. P-No.1은 고온/고압의 환경에서는 잘 사용하지 않습니다. 그러나 P-No.4,5의 Cr-Mo강은 고온의 환경에서도 사용할 수 있도록 만들어진 재료입니다. 일반적인 상황보다는 훨씬 가혹하다는 것이죠. 파괴적인 측면에서 보았을 때, 그런 부위가 파괴되기도 쉽고 파급효과도 클 것입니다. 그래서 고온/고압용 소재는 경험을 근거로 ‘13t 이상은 후열처리 하는 것이 좋다’는 식의 적용 기준이 만들어졌을 것으로 보입니다. Standard에서 제시되어 있는 것이 경험에 근거한다는 사실에 조금 의아해할 수도 있겠지만 충격인성의 기준치와 후열처리 조건(가열/냉각류 및 유지온도) 등은 실제로 경험이나 실험이 기초하고 있습니다. 한 가지 더 부수적인 설명을 드리면, P-No.1이라고 해서 전부 후열처리 기준이 동일한 것은 아닙니다. ASME에서는 정의하지 않지만 일부 공사 사양서에서는 Sour service(SCC가 우려되는 환경)에 적용되는 경우에는 두께에 상관없이 후열처리를 해야한다는 사항을 별도 요구하는 경우도 있습니다. SCC(Stress Corrosion Cracking)는 말그대로 응력을 받는 환경에서 표면이 부식되어 있으면 균열이 발생하기 쉽다는 것인데 여기서 응력은 파이프 내부의 유체 압력에 의한 응력과 용접부 잔류응력의 합이라고 볼 수 있습니다. 후열처리를 해주면 유체 압력에 의한 응력은 어쩔 수 없더라도 용접부 잔류응력은 제거를 할 수가 있으므로 SCC 감수성을 낮출 수 있다는 것이죠. 결국, 후열처리의 두께 기준은 배관재질이 적용되는 환경을 비추어 잔류응력의 이완이 반드시 필요하다 혹은 구지 필요하지 않다를 경험적/실험적 근거를 토대로 정의한 것이 아닌가 저는 생각합니다. 주저리 주저리 말이 많았는데, 정답이라고는 감히 말씀드리지 못하겠습니다. 그러나 여러 가지의 경우를 놓고 봤을 때, 저는 이런 생각이 들었었고 지금도 그렇게 이해를 하고 실무에 잘 적용을 하고 있습니다. ^^;

아...명쾌한 설명 감사합니다. 저는 해외 화력 발전 프로젝트에 품질관리자로 근무중입니다. 말씀 듣고 보니깐 제가 바보같은 질문을 드렸네요.^^;;;(또 제가 박판이면 급랭인데 서냉이라고 적었었구요) "1,2,9크롬강에 대해서 왜 13mm를 기준으로 할까"를 야금학적으로만 생각하다보니, 후열처리의 원 목적을 간과하고 질문을 드렸던것 같습니다. 또한 선배님 말씀데로 ASME(Sec.I)에서도 후열처리 기준들이 경험 및 실험적 데이터에 기초한다고 언급이 되어 있네요, 특히 heating, cooling rate에 대해서 "in part, upon successful past practice for specific materials and thicknesses, by using other Codes and Standards as a guide, or by engineering analysis."라고 직접적인 명기가 되어 있구요.^^;; 빨간 밑줄 그어놨었는데 시간이 지나니 자꾸 잊어버립니다.ㅎ 혹시 보실지 모르겠지만, 한가지 더 질문을 드리면 heating/cooling rate를 Code에서는 두꺼워 질수록 천천히 가열하고 천천히 냉각하게 규정을 하고 있는데 이것은 또 왜 그런 것인가요? 예를 들어, 1인치를 시간당 200도로 가열냉각하는 것을 2인치는 시간당 100도로 가열냉각한다면.. 혹시 Heating rate는 가열을 해서 Holding Temp.를 유지할때, 두꺼운 모재에서도 동일한 가열속도를 적용할 경우, 자칫 용접 내부 끝까지 Holding Temp.가 도달하지 못한 상태에서 Holding Time 유지시간을 적용하기 시작하게 되어버려서, 결국 끝단부위에 실제 유지시간이 짧아 지고 잔류응력이 완벽하게 풀어지지 않기 때문에 그런걸 까요? 또한 Cooling rate는 두꺼운 후판이라서 구속력이 더욱 크기 때문에 또다른 잔류응력을 남기지 않기 위해서 서냉을 한다고 생각 하면 되겠지요? 감사합니다.^^;;

말씀하신 것처럼, 두꺼운 소재를 다소 빠른 rate를 관리한다면 유지온도에 도달해서도 내부 깊숙한 곳은 그 온도에 늦게 도달하여 표면과 내부의 잔류응력 이완정도의 차이를 유발할 것이고 냉각 시에는 자체 혹은 외부 구속에 의해 또 다른 잔류응력을 남길 수 있습니다. 저도 이렇게까지는 생각을 안해봤는데 원론적으로 더 정답인 것 같네요^^; 비슷한 맥락으로 이렇게도 얘기하더라구요~ ‘두꺼운 것을 빨리 가열하고 빨리 냉각시키면 표면과 내부의 온도차가 벌어져서 팽창수축하는 정도가 조금이라도 다를 것이기 때문에 모재가 구속된 경우라면 열적 응력(thermal stress)을 받을 수 있을 것이고 구속이 되지 않은 상태라면 초과 변형이 발생할 수 있다.’ 결국은 같은 말이 아닐까 생각합니다.

넵, 조언 감사드립니다. 추측을 조금씩 확신할 수 있게 되네요~^ㅇ^