비파괴검사의 개요와 용접불량의 종류

 

 

비파괴검사의 개요와 목적 by Plant inside

비파괴검사(NDT)의 목적은 용접을 적용한 부위에 대한 신뢰성을 확인하는 데 있습니다. 비파괴검사를 하는 시점은 제작, 건설, 유지보수를 위한 용접 후 검사로 나뉘어지며 단계별로 공인기관을 통한 전문 검사를 해서 결과에 대한 객관적인 분석 및 조치가 있어야 하며 제작 신뢰도를 높여서 안전사고율을 낮추는 데 그 목적이 있습니다.

비파괴검사를 함으로 써 얻어지는 이점은 용접을 사용한 장치류 즉 Vessel, piping 의 용접부에 대한 잠재적 문제점을 사전에 확인할 수 있다는데 있습니다. Vessel 의 경우 고온 고압을 다루는 장치류 이기 때문에 각종 설계 기준에 맞추어 강재의 판 두께나 Rating 을 적용하였다 하더라도 용접부에서 발생하는 Crack 이나 융합불량에 의한 부분적 결함은 결과적으로 설비의 파손이나 안전사고와 연결될 수 있음을 기억해야 합니다. 비파괴검사를 수행함으로써 얻을 수 있는 결과는 배관이나 Vessel 장치류의 용접 부위에 대한 무결성을 확인할 수 있고 정기적인 검사를 통해서 Crack 이나 약해진 부분을 사전에 발견할 수 있습니다.

비파괴 검사 적용 분야

비파괴 검사는 발전소나 화학 공장의 배관 혹은 고온고압을 사용하는 배관이나 보일러, Vessel 에 적용하며 구조물에서는 빌딩이나 저장 탱크와 같이 규모가 큰 장치류에 적용합니다.

관련 Code

Power Plant Piping : ASME B31.1 Chapter VI
Chemical Plant Piping : ASME B31.1 Chapter VI
Boilers : ASME Section I PW-11,PW 41
Pressure Vessels : ASME Section VIII Division 1, UW11, US51
Storage Tank : API 620 Section 5

용접의 결함과 불연속성

https://www.youtube.com/watch?v=bMBezaB1nmU

 

 

Discontinuity

• An interruption of the typical structure of a material, such as a lack of homogeneity in its mechanical, metallurgical, or physical characteristics. A discontinuity is no necessarily a defect.

불연속부 : 기계적, 금속 야금학적, 물리적 특성에 의한 균질성의 부족으로 인한 재질을 구성의 구조물 연속체의 중단현상을 말하며 반드시 결함이라 할 순 없습니다. 

 

Defect

• A flaw or flaws that by nature or accumulated effect render a part or product unable to meet minimum applicable acceptance standards or specifications. The term designates rejectability.

결함 : 자연적으로 누적된 효과로 인해 부분 및 재료가 최소 허용 기준 또는 사양을 충족시키지 못하는 결함이며, 거부 가능성을 뜻합니다.

 Defect의 종류 (As per ISO 6520-1987 Welding discontinuities)

 균열, 공동현상, 고형 개재물, 융합과 침투의 부족, 결함이 있는 형상, 기타 결함.

용접 불량의 종류

종 균열 (Longitudinal Crack)

용접 비드와 평행으로 발생한 크랙으로 용접을 진행하는 과정에서 응력으로 인해 발생합니다. 중요하지 않은 공정이나 장치류의 작은 Crack 의 경우는 허용하는 경우가 있으나 Serve 한 Case 에 있어서는 용접 부위를 신뢰할 수 없으므로 재 작업을 진행해야 합니다.

슬래그 혼입 (Slag Inclusions)

슬래그 혼입은 용접을 진행하는 과정에서 발생하는 가스나 불순물에 의해서 슬래그가 혼입되는 현상을 말합니다. 슬래그 혼입은 용접부위를 약화하는 결과를 초래 하기 때문에 초음파를 이용한 검사를 통해서 발견할 수 있습니다.

융합 불량 (Lack of fusion)

https://www.youtube.com/watch?v=TQDYnSwKhWs&t=1s

 

 

융합금속과 모재가 충분히 융합되지 않은 용접 불량상태를 말합니다. 이는 용접부를 신뢰할 수 없는 결과를 가져옵니다.

루트 용입부족 (Incomplete Root Penetration)

용접 비드가 루트를 따라 충분히 용입이 되지 않은 상태를 말합니다.

용접 언더컷 (Weld undercut)

용접부 가장자리가 움푹 파인 형상을 말하며 상태가 심할 경우에는 모재의 강도를 약화하게 됩니다.

오목형상 (Weld concavity)

용접부 루트 방향으로 오목하게 들어간 것을 뜻 합니다. 발생원인은 열수축과 루트 간격이 너무 클 때 발생합니다.

비파괴검사 주요 약어정리

ASNT : American Society for Non-destructive Testing
B-scan : Brightness scan
BVID : Barely visible impact damage
CDI : Crack detection index
CRT : Cathode ray tube
DPEC : Deep penetration deep currents
EC : Eddy current
FFD : Focus-to film distance
FSH : Full scale height
HAZ : Heat affected zone
HDR : High-definition radiography
HVT : Half value thickness
LD : Linear detectors
LPI : Liquid penetrate inspection
MLF : Magnetic flux leakage
MPI : Magnetic particle inspection
MR : Macro-radiography
MT : Magnetic testing
NDA : Non-destructive assessment
NDE : Non-destructive examination
NDI : Non-destructive inspection
NDT : Non-destructive testing
RT : Radio-graphic testing
RVI : Remote visual inspection
RVT : Remote visual testing
US : Ultrasonic
UT : Ultrasonic testing
WT : Wall thickness

이상 Plant Inside였습니다.