용접 후 열처리 (PWHT) 인증서는 용접 조립체가 적용 가능한 코드 및 절차에 따라 요구되는 온도에서 요구되는 기간 동안 열처리되었음을 나타내는 기록된 문서입니다. 규정된 두께 임계값을 초과하는 대부분의 탄소강 및 저합금강 고압 설비에 대한 필수 품질 문서입니다.
빠른 답변
Quick Answer
PWHT 인증서에는 열처리 사이클 중 보정된 열전대로 기록된 시간-온도 차트, 절차 참조, 처리된 항목의 식별 및 처리가 코드 요구 사항을 충족했음을 명시하는 진술이 포함됩니다. ASME VIII-1 및 EN 13445는 재료 P-Number 및 벽 두께별로 요구되는 침출 온도 및 보유 시간을 정의합니다.
PWHT가 필요한 이유
용접은 PWHT가 해결하는 세 가지 유형의 문제가 되는 잔류 효과를 도입합니다:
- 잔류 응력 — 용접 수축 및 냉각 중 열 구배는 응력 부식 균열 및 피로 균열 성장을 촉진할 수 있는 인장 잔류 응력을 생성합니다
- 경화된 미세 구조 — 용접 온도에서의 빠른 냉각은 탄소강 및 합금강의 열영향부 (HAZ)에서 경화되고 취약한 상 (마르텐사이트, 베이나이트)을 생성합니다
- 수소 함정 — 용접 공정에서 용해된 수소는 확산되지 않으면 지연된 수소 지원 균열을 유발할 수 있습니다
PWHT (응력 완화 열처리라고도 함)는 구성품을 아임계 온도 — 하부 변환 온도 (Ac₁) 이하 —로 가열하고 온도를 균질화하고 응력을 완화하기에 충분한 시간 동안 유지한 다음 열 응력을 다시 도입하지 않을 정도로 충분히 천천히 냉각합니다.
PWHT가 필수인 경우
ASME BPVC 제 8 장 1 부 (탄소강 및 저합금강용 UCS-56)
공칭 용접 두께가 초과할 때 PWHT가 필수입니다:
| P-Number | 필수 PWHT 두께 |
|---|---|
| P-1 (탄소강, 예: SA-516) | > 38 mm (1.5 in) 공칭 |
| 특정 Cr-Mo 함량의 P-1 | > 19 mm (0.75 in) |
| P-4 (1Cr-½Mo, 예: SA-387 Gr. 11) | 모든 두께 |
| P-5A (2¼Cr-1Mo, 예: SA-387 Gr. 22) | 모든 두께 |
| P-15E (9Cr-1Mo-V, Grade 91) | 모든 두께 |
치명적인 서비스, 저온 서비스 및 충격 시험이 필요한 경우 추가 요구 사항이 적용됩니다.
ASME B31.3 프로세스 배관 (331.1)
유사한 P-Number 및 두께 요구 사항, 명시적인 침출 온도 및 냉각 속도 사양.
EN 13445-4 (무화염 압력 용기)
재료 그룹 (CR ISO 15608), 두께 및 용접 중 사용된 예열 온도를 기반으로 한 요구 사항.
PWHT 매개변수
침출 온도 범위
| 재료 (ASME P-Number) | 침출 온도 범위 |
|---|---|
| P-1 (탄소강) | 595–650°C (1100–1200°F) |
| P-4 (1.25Cr-0.5Mo) | 620–650°C (1150–1200°F) |
| P-5A (2.25Cr-1Mo) | 675–705°C (1250–1300°F) |
| P-15E (9Cr-1Mo-V, Gr.91) | 730–775°C (1350–1430°F) |
| P-8 (오스테나이트 스테인리스강 — 용액 어닐링) | 1040–1120°C (1900–2050°F) |
최소 보유 시간 (UCS-56)
두께당 25 mm (1 in)당 최소 1 시간, 모든 두께에 대해 최소 1 시간. P-5 및 P-15E 재료의 경우 더 긴 보유 시간이 필요합니다.
가열 및 냉각 속도
제어된 가열 및 냉각 속도는 열 구배의 재도입을 방지합니다:
- 315°C (600°F) 이상의 가열 속도: ≤ 두께 25 mm당 220°C/시간 (최대 330°C/시간)
- 315°C (600°F)로의 냉각 속도: ≤ 두께 25 mm당 275°C/시간
열전대 요구 사항
열전대는 PWHT 중 실제 온도를 기록하기 위해 구성품에 직접 부착되며 로 공기 온도가 아닙니다. 요구 사항:
- 수량 및 배치: 로의 구성품 길이 5 m당 최소 1 개의 열전대; 높은 열 질량 위치 (노즐 넥, 두꺼운 섹션, 헤드 대 쉘 연결)에 추가 열전대
- 보정: 열전대 및 기록 장비는 ISA 70.01 또는 동등한 방법에 따라 보정해야 하며, 보정 인증서는 최신이어야 합니다
- 부착 방법: 용접, 클램프로 고정 또는 열 전도성 시멘트로 고정 — 표면에 놓인 나출 와이어가 아닙니다
- 기록: 차트 기록기 또는 데이터 로거의 연속 시간-온도 기록; 위변조 방지인 경우 디지털 레코드는 허용됩니다
PWHT 인증서에 필요한 필드
- 항목 식별 — 용기 또는 스풀 번호, 도면 참조, 포함된 용접 조인트 번호
- 재료 P-Numbers — 조립부의 모재
- 적용 가능한 코드 및 조항 — 예: "ASME VIII-1 UCS-56"
- 절차 참조 — PWHT 절차 번호 및 수정 사항
- 로 또는 가열 장비 식별 — 로 ID, 보정 참조, 연료 종류 (가스, 전기, 저항, 유도)
- 열전대 식별 — TC 번호, 유형 (Type K, Type N), 보정 인증서 참조
- 열전대 부착 위치 — 구성품에 TC 배치를 보여주는 도면
- 기록된 침출 온도 — 보유 중 기록된 실제 최소 및 최대 온도
- 침출 시간 — 침출 온도에서의 실제 보유 시간
- 가열 및 냉각 속도 — 달성된 최대 속도
- 시간-온도 차트 — 인증서에 첨부되어 기본 증거 레코드로 사용됩니다
- 결과 — 허용 가능 / 부적합
- 열처리 담당자의 권한 있는 서명 및 제조사 QC 승인
용접 후 경도 검증
PWHT 후 경도 시험은 처리가 HAZ를 완화하는 데 효과적임을 확인하기 위해 자주 필요합니다. ASME VIII-1 UHA-51은 P-4 및 P-5 재료에 대한 경도 시험을 요구합니다. 결과는 별도의 경도 시험 인증서에 보고되며 항목 식별자에 의해 PWHT 인증서와 교차 참조됩니다.
자세한 가이드 참조: 경도 시험 인증서
보유 중에 PWHT 온도가 최소 침출 온도 아래로 떨어지면 어떻게 됩니까?
보유 기간 중 온도가 지정된 최소 침출 온도 아래로 떨어지면 온도가 허용 범위 내로 돌아올 때부터 시계를 다시 시작해야 합니다. 온도 편차가 크거나 오래 지속되면 추가 보유 시간이 보상되는지 아니면 재 PWHT가 필요한지 결정하기 위해 엔지니어링 검토가 필요합니다. 시간-온도 차트는 실제 편차를 기록해야 하며 부적합을 문서화해야 합니다.
로 PWHT 대신 국소 PWHT를 사용할 수 있습니까?
네. ASME VIII-1 UW-40 및 ASME B31.3 331.1은 특정 환경에서 저항 가열 또는 유도 가열을 사용한 국소 PWHT를 허용합니다 — 일반적으로 로에 공급할 수 없는 현장 용접입니다. 국소 PWHT는 가열 대역 너비 (용접 중심선에서 각 방향으로 최소 75 mm), 추가 열전대 및 절연 요구 사항을 지정하는 더 자세한 절차가 필요합니다. 인증서는 이러한 모든 매개변수를 문서화해야 합니다.
오스테나이트 스테인리스강에 PWHT가 필요합니까?
탄소강과 동일한 의미로 응력 완화를 위해서는 아닙니다. 오스테나이트 스테인리스강은 아임계 범위에서 PWHT에 의해 경화되지 않습니다. 그러나 용액 어닐링 (1040–1120°C로 가열 및 급속 냉각)이 특정 등급의 용접 후 필요할 수 있습니다. 이는 PWHT와 다른 열처리이며 다른 온도 요구 사항을 가지고 자체 문서가 필요합니다.
PWHT는 충격 시험 자격을 재설정합니까?
PWHT는 ASME IX QW-407.1에 따른 보충 필수 변수입니다. 충격 시험이 필요한 WPS의 PWHT 조건이 변경되면 (예: PQR이 없이 자격이 있을 때 PWHT 추가 또는 PWHT 온도 범위 변경), 새로운 자격 시험 샘플을 동일한 조건에서 PWHT 처리하고 충격 시험해야 합니다. PQR은 사용된 PWHT 조건을 반영해야 합니다.
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