BSI 및 ASME PWHT 요구 사항

현재 배관 및 압력 용기 산업에 대한 설계 규정(BSI 및 ASME 코드 포함)에서는 부품 두께가 특정 값을 초과할 경우 PWHT를 의무화하고 있으며, 이러한 값은 일반적으로 Charpy 테스트 매개변수와 최소 사용 온도 요건에 따라 달라집니다. 그러나 안타깝게도 이러한 접근 방식은 때때로 지나치게 보수적인 것으로 간주되며, 제한 두께 제한과 관련하여 다양한 코드 간에 불일치가 발생하는 경우가 있었습니다.

용접 절차

용접, 브레이징 및 용단은 발전, 석유 및 가스 탐사와 같은 산업 응용 분야의 핵심 부품 제조에 필수적인 공정입니다. 저장 탱크에 대한 API 650 및 프로세스 배관에 대한 ASME B31.3과 같은 표준 및 규정은 품질 및 안전 규정을 준수하기 위해 엄격한 자격 및 시험 절차를 요구합니다.

일반적으로 응력 완화라고도 하는 용접 후 열처리(PWHT)는 용접으로 인한 잔류 응력을 완화하고 재분배하는 역할을 합니다. 일반적으로 제작에 사용된 재료의 두께 1인치당 1시간씩 합의된 시간 동안 제작 부품을 고온으로 가열하는 작업이 포함됩니다.

PWHT는 압력 용기 제작에 필요한 용접 및 융착 절차의 필수 요소로, 용접부의 무결성을 유지하면서 작동 조건에서 장기적인 성능을 보장하는 데 도움이 됩니다. 요구 사항을 준수하지 않으면 용접 및 모재의 기계적 특성이 저하될 뿐만 아니라 열 영향 구역(HAZ) 내에서 응력 부식 균열이 발생할 수 있습니다. PQR 예열은 예열 중 온도를 적절히 제어하고 테스트 절차 중에 더 나은 제어를 제공함으로써 특정 파이프의 PWHT를 줄이거나 제거할 수 있습니다.

요구 사항

다양한 배관 및 압력 용기 코드의 PWHT 규정은 상당히 다양하지만 때로는 차이가 미미하기도 합니다. 예를 들어 저합금강 PWHT 온도 요구 사항은 제한 두께 및 관련 서비스 조건에 따라 BS EN 13445 [21], PD 5500 [25], ASME VIII과 같은 코드마다 다릅니다.

앞서 언급했듯이 예열 및 담금 시간에 대한 요구 사항은 코드마다 다를 수 있지만, 모두 사용자가 용접한 압력 용기 및 배관 구성품의 입계 균열을 방지하기 위해 사용자가 준수해야 하는 최소 요구 사항을 제공하며, 이는 안전 및 신뢰성의 필수 요소이므로 사용자가 이러한 사양을 완전히 이해하고 엄격하게 준수해야 합니다.

면제

앞서 논의한 바와 같이, 원자력 발전소에서는 용접 후 열처리 배관 용접의 수를 줄이면 지출과 정전 시간을 모두 크게 줄일 수 있다는 사실을 발견했기 때문에 EPRI 수리 및 교체 신청 프로그램 가입자들은 현재 요구 사항의 완화가 기술적으로 실행 가능한지 검토해 줄 것을 요청했습니다.

Charpy 에너지 흡수를 사용하는 재료 그룹화가 탄소강 전체에서 균일하지 않기 때문에 면제 요건은 코드 또는 섹션에 따라 다를 수 있지만, 벽 두께가 0.625인치 이하인 용접물로 PWHT 용접을 제한하는 것이 가능해야 합니다. CEN/TS 15608은 이 문제를 해결하는 한 가지 예외를 제공합니다.

여기에 더해 강철의 화학 성분이 매우 중요하며, 일부 규정에서는 용접 절차의 일부로 용접 예열을 사용하도록 요구하기 때문에 이러한 모든 요소를 종합하면 탄소강 용접 공정에서 일관된 PWHT 요건을 달성하는 것은 불가능합니다.

열전대

열전대는 한쪽 끝이 연결된 두 개의 금속으로 구성된 온도 센서로 노출 온도에 비례하는 전압을 생성하므로 화재 테스트에 필수적인 도구이며 구조 부품이 안전 표준을 충족하는지 확인하는 데 사용됩니다. 커패시터 방전(CD) 용접으로 단단히 부착하거나 내열 퍼티로 기계적으로 고정해야 하며 접합부의 과열을 방지하기 위해 직접 가열 요소로부터 절연해야 합니다.

일부 부품에는 용접 후 열처리가 필요할 수 있으며, 일반적으로 용접 중심선, 담금 밴드, 가열 밴드의 가장자리 및 제어 영역으로 알려진 벽 두께의 주요 변화에 위치한 열전대를 사용하여 수행됩니다. 디지털 레코더와 전위차계 컨트롤이 있는 전원 접촉기가 포함된 외부 패널을 통해 전원이 공급되므로 쉽게 제어할 수 있습니다.