강철영
2011-03-07 16:34:52
2
1542
안녕하세요, 오랜만에 질문을 올리게 되었습니다.
일반적으로 LNG plant 같이 극저온 (Cryogenic Service)에서는 Stainless steel type 304로 vessel을 제작하는 것으로
알고 있습니다. 이때 제 질문은 아래 2가지 측면입니다.
1. Solution Annealing 적용을 해야 하는가?
Vessel heads의 경우, cold work에 의한 strain이 ASME Section VIII-1, UHA-44 (table) 에 따라 재질별로
strain value를 넘지 않는 경우, solution annealing이 필요없는 것으로 알고 있습니다.
하지만 임계치 범위 내에 있다고 하더라도 cold work에 의해 일부 martensite로 변형되는 것을 막을 수는 없다고
판단되는데요, 일때 극저온에서 견딜 수 있는가 하는 것입니다.
즉, ASME code 범위에 있다고 하더라도 cryogenic service와 같은 severe 환경에 노출된다면
solution annealing을 mandatory로 적용해야 하는가? 아니면 용접부의에 FN를 제한하듯이 (일반적으로
3~8으로 제한하지만, 극저온의 경우 2로 제한) 다른 제한 사항을 두어 Solution annealing을 면제할 수 있는지?
궁금합니다.
2. 제 생각으로는 Solution annealing 의 경우, 매우 높은 온도 액 1050`C 이상, 급냉 같은 실제 적용하기 쉽지 않은
requirement이기 때문에 vendor 들이 많이 waive를 요청하는 사항으로 알고 있습니다. 따라서 비교적 적용하기 쉬운
Impact test를 적용한다면 어느정도 보안이 될 것 같은데요, 만일 Impact test를 한다면 어느정도를 요구하여야 하는지
도 궁금합니다. 물론 ASME Section VIII-1, UHA-51(d)에 따르면 300 series stainless steel에는 Impact test를
적용하지 않는 것으로 알고 있습니다. (up to -196`C)
그리고 실제 극저온 plant에서 stainless steel vessel heads에 대한 Requirement 가 무엇인지도 알고 싶습니다.
관련 자료 또는 의견 부탁드립니다.
일반적으로 LNG plant 같이 극저온 (Cryogenic Service)에서는 Stainless steel type 304로 vessel을 제작하는 것으로
알고 있습니다. 이때 제 질문은 아래 2가지 측면입니다.
1. Solution Annealing 적용을 해야 하는가?
Vessel heads의 경우, cold work에 의한 strain이 ASME Section VIII-1, UHA-44 (table) 에 따라 재질별로
strain value를 넘지 않는 경우, solution annealing이 필요없는 것으로 알고 있습니다.
하지만 임계치 범위 내에 있다고 하더라도 cold work에 의해 일부 martensite로 변형되는 것을 막을 수는 없다고
판단되는데요, 일때 극저온에서 견딜 수 있는가 하는 것입니다.
즉, ASME code 범위에 있다고 하더라도 cryogenic service와 같은 severe 환경에 노출된다면
solution annealing을 mandatory로 적용해야 하는가? 아니면 용접부의에 FN를 제한하듯이 (일반적으로
3~8으로 제한하지만, 극저온의 경우 2로 제한) 다른 제한 사항을 두어 Solution annealing을 면제할 수 있는지?
궁금합니다.
2. 제 생각으로는 Solution annealing 의 경우, 매우 높은 온도 액 1050`C 이상, 급냉 같은 실제 적용하기 쉽지 않은
requirement이기 때문에 vendor 들이 많이 waive를 요청하는 사항으로 알고 있습니다. 따라서 비교적 적용하기 쉬운
Impact test를 적용한다면 어느정도 보안이 될 것 같은데요, 만일 Impact test를 한다면 어느정도를 요구하여야 하는지
도 궁금합니다. 물론 ASME Section VIII-1, UHA-51(d)에 따르면 300 series stainless steel에는 Impact test를
적용하지 않는 것으로 알고 있습니다. (up to -196`C)
그리고 실제 극저온 plant에서 stainless steel vessel heads에 대한 Requirement 가 무엇인지도 알고 싶습니다.
관련 자료 또는 의견 부탁드립니다.
이론적으로 이미 충분히 잘 알고 계신 내용이기에 부연 설명을 늘어 놓는 것은 피하겠습니다.
선택의 문제입니다. 즉 End User가 어떤 생각을 가지고 있느냐의 문제이지요
Valve등은 이유를 막론하고 그냥 다 SA를 합니다.
그런데 경판은 얘기가 좀 달라지지요
왜냐하면 변형과 국부적인 냉각속도의 차이로 인한 부작용때문입니다.
Impact Test를 적용하기도 하지만 이건 국제해사기구(IMO)등의 권고 사항이며, ASME에서는 원론적으로 언급하지 않고 있습니다.
아래 제시된 문서를 참고하실 추천합니다.
http://www.osti.gov/bridge/purl.cover.jsp;jsessionid=8FB5C858AC90A933D3BE93F902089E33?purl=/5083581-vPnNtD/
사실 이런 결정이 Material Engineer에게는 머리 아픈 상황입니다.
답변 감사합니다. 이것저것 찾아보고 공부하다보니 나름의 결론이 나오는 것 같습니다.
cold work part에 대해서 martensite 변형문제는 "L" grade를 사용하는 것으로 (ASME에 언급된 strain 한계내에서) 보완하고 weld part에 대해서는 FN 제한을 기본으로 Impact test를 weldment에 한하여 적용하는 것을 option으로 하는 것이 가장 좋다는 판단입니다. 절대적으로 맞다는 것은 아니지만 완벽한 SA가 현실적으로 어렵다는 (품짐, cost, 업체선정) 것을 감안한다면 적용해 볼 가치는 있는것 같습니다. 감사합니다.
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