배관 시스템에서 이종 금속(예: 스테인리스강과 탄소강)을 용접하기 위한 새로운 용접공정명세서(WPS) 출시

신규 이종금속 용접 절차서(WPS) 개발 배관 시스템 적용

1.0 범위 및 적용

이것 용접 절차서(WPS) 이종금속 용접을 위한 적격 파라미터 설정 오스텐이트 인스테인스틸 (예: 304\/316\/L)을 탄소강 (예: A106 Gr.B, A516 Gr.70) 배관 시스템에서의 용접. 이 절차서는 이종금속 용접(DMW) , 관련된 기술적 과제들, 예를 들어 열팽창 계수 차이, 탄소 이동, 잔류 응력 관리 등을 다룹니다.

2.0 기본 재료

2.1 승인된 재료 조합

2.2 재료 두께 범위

• 파이프 직경 : ½" NPS ~ 48" NPS

• 벽 두께 : 1.6mm ~ 50mm

3.0 용접재 선택

3.1 권장 용접재

표: 사용 조건에 따른 용접재 선택

3.2 필러 금속 고려사항

• 탄소 이동 관리 : 고크롬-니켈 필러는 탄소 확산을 방지함

• 희석 관리 : 탄소강 측의 최소 30% 희석 필요

• 페라이트 관리 : 응고 균열 방지를 위해 5-12 FN(Ferrite Number)

4.0 조인트 설계 및 준비

4.1 표준 이음 구성

싱글-V 그루브 37.5° 비벨 각도, 1.6mm 루트 페이스, 3.2mm 루트 개구부 포함

4.2 준비 요구사항

• 스테인리스강 측 : 탄소강 오염 없이 기계적 청소만 실시

• 탄소강 측 : 이음부로부터 25mm 범위 내의 모든 스케일, 녹, 페인트 제거

• 피팅업 : 최대 허용 불일치 1.6mm 또는 벽 두께의 10% 중 작은 값 적용

5.0 용접 기술 파라미터

5.1 용접 공정: GTAW (루트) + SMAW (필러/캡)

표: 포지션별 용접 파라미터

5.2 아크 방향

• 아크 방향 : 아크를 항상 탄소강 측으로 향하게 하십시오

• 비드 배치 : 용접 금속을 주로 탄소강 측에 놓으십시오

• 층간 온도 : 최대 150°C, 최소 16°C

• 피닝 : 중간층의 경량 피닝은 허용됨

6.0 예열 및 층간 온도

6.1 예열 요구사항

6.2 인터패스 온도 관리

• 최대 : 모든 두께에 대해 150°C

• 최소 : 예열 온도보다 10°C 높음

• 모니터링 : 두꺼운 부위의 경우 지속적인 모니터링 필요

7.0 용접 후 열처리(PWHT)

7.1 PWHT 요구사항

표: 재료 조합에 따른 PWHT 파라미터

7.2 응력제거 열처리(PWHT) 고려사항

• 민감화 방지 : 300계 스테인리스의 경우 425°C 이하에서 유지

• 탄소 이동 : PWHT는 확산을 촉진하므로 고온에서의 시간을 최소화

• 지그 제거 : 정렬 지그를 제거하기 전에 PWHT 수행

8.0 비파괴 검사(NDE)

8.1 요구되는 검사 방법

• 100% 육안 검사 : AWS D1.1에 따른 VT

• 방사선 검사 : ASME Sec V Art 2에 따른 RT

• 액체 침투 검사 : 접근 가능한 루트 패스에 대해 PT 수행

8.2 승인 기준

• 성 : 최대 3.2mm 직경, 표시 간 간격 6mm

• 균열 : 허용되지 않음

• 부족한 융합 : 허용되지 않음

• 언더컷 : 최대 0.8mm 깊이, 주기적 운전 조건 시 0.5mm

9.0 절차 적격성 기록(PQR)

9.1 필수 시험

• 횡방향 인장 시험 : 기본 금속 중 더 약한 금속의 강도와 같은 최소 강도

• 루트 및 표면 굽힘 시험 : 최소 4개의 시편

• 거시적 검사 : 에칭 처리 단면

• 경도 조사 : 용접부 전반에 대한 비커스 경도

9.2 경도 한계

• 용접 금속 : ≤ 225 HV

• HAZ 탄소강 : ≤ 240 HV

• HAZ 스테인리스 : ≤ 220 HV

10.0 안전 및 환경 고려사항

10.1 환기 요구사항

• 국소 배기 : 모든 용접 작업에 필요함

• 흄 추출 장치 : SMAW 작업에는 필수적임

• 공기 모니터링 : 밀폐 공간 용접에 필요함

10.2 재료 취급

• 스테인리스 분리 : 탄소강 공구로 인한 오염을 방지하십시오

• 소모품 보관 : ER309L은 사용 전까지 원래 포장 상태로 보관해야 합니다

• 청결성 : 스테인리스 표면에는 알코올 청소가 필요합니다

11.0 절차 제한 및 제약사항

11.1 공정 제약사항

• 옥시연료 절단 금지 : 가공된 엣지에서는

• 탄소 아크 가공 금지 스테인리스 측에서

• 최소 3회 이상 벽 두께가 12mm 초과 시

11.2 서비스 제한 사항

• 비적격 추가 시험이 없는 치명적 서비스 용도로는 부적합

• 온도 제한 : -29°C ~ 425°C

• pH 제한 : 50°C 이상의 부식성 서비스에는 사용 불가

12.0 문제 해결 가이드

12.1 일반적인 문제와 해결 방법

13.0 기록 및 문서

13.1 필수 문서

• Wps : 이 명세서

• PQR : 지원 절차 적격성 기록

• WPQ : 용접자 성능 적격성

• 비파괴 검사 보고서 : 모든 검사 결과

• 열처리 차트 : PWHT를 위한 연속 기록

13.2 보관 기간

• 최소 5년 모든 기록에 대해

• 설비 수명 안전 핵심 적용 분야에 대해