D-10-2023 화학설비 배관등 비파괴검사 및 열처리

2023년 개정된 코샤가이드를 소개하는 포스팅입니다. 2024년 화공안전기술사에 출제될 확률이 높은 가이드만 엄선하여 소개해드리고 있습니다. 좋은 결과 있으시길 진심으로 기원합니다

홍프로코멘트

Section 4 비파괴 적용대상이 업데이트되었습니다. 어렵게 출제가 되면 별표 1 배관용접부의 비파괴검사율(혹은 선정기준)이 출제가 가능한데 이경우에는 고압유체, 가혹반복응력조건의 유체, 용접 후 열처리 요구배관, 고온배관이 NDE 100%이기 때문에 해당내용만 암기하여 부분점수를 받는 게 어떠실지 싶습니다. (물론 해당 유체의 설명까지 암기가 필요함).  25점 기준으로 우선 작성을 해두었으며 소제목으로 나누어서 출제도 가능합니다 (예: 유체 종류 및 취급조건에 대하여 작성하시오 또는 선정기준에 대하여 작성하시오 등)
여기에 언급된 내용 외 외 해당 가이드를 전반적으로 읽어보시길 추천드립니다. 각각 소제목으로 하여 문제가 충분히 출제가 가능합니다. 

KOSHA GUIDE 다운로드

D-10-2023 화학설비 배관 등의 비파괴검사 및 열처리에 관한 기술지침.pdf

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1. 코샤가이드에서 정의하는 비파괴 검사 적용대상에 대하여 설명하시오 

 

1. 일반사항

1. 맞대기 용접 또는 홈 용접한 부위는 용접부의 건전성을 확인하기 위해 방사선 투과시험(RT) 또는 초음파탐상시험(UT)과 같은 비파괴 검사를 하여야 한다
2. 방사선 투과시험(RT)이 곤란한 경우에는 초음파탐상시험(UT)을 실시할 수 있다
3. 구조적으로 방사선투과시험 또는 초음파탐상시험이 어려운경우에는 자분탐상시험(MT) 또는 침투탐상시험(PT)등을 실시할 수 있다
4. 방사선투과시험과 동등 이상의 결과를 나타낼 수 있는 다른 비파괴검사를 방사선투과시험대신 적용할 수 있다

 

2. 유체종류 및 취급조건
1. 유체종류 및 취급조건은 아래와 같음

 

2. 유체종류 및 취급조건을 사업장의 공정특성에 따라 다르게 선정할 수 있음
3. 취급하는 유체가 혼합물질인 경우 혼합물 급성독성농도를 파악해야 할 경우 (KOSHA 가이드 참조)

4. 가혹반복하중 조건 (Severe cyclic condition)에 있는 배관은 높은 응력범위에서 빈번한 반복하중을 받는 배관이므로 배관 용접부에 대한 높은 수준의 건전성이 요구된다

 

3. 유체 종류에 따라 비파괴검사율을 적용할 때 고려해야 할 사항

 

1. “저위험유체”로 구분되는 경우에도 아래의 경우에는 용접부의 건전성을 확보하기 위해 최소한의 비파괴검사율(예:5%)을 적용할 것을 권장함 예: 지하배관(예:소화배관)/ 화학공정의 유틸리티배관, 공정의 운전증에 누출될 때 운전 중의 용접이 곤란한 배관/ 암거와 같은 공간등에 설치되는 배관 등
2. 대구경 배관인 경우 배관 내부에서 용접 및 육안검사가 가능한 경우에는 비파괴 검사율을 줄일 수 있음
3. 라이닝 배관은 내부의 라이닝이 손상되면 용접부와 상관없이 라이닝이 손상된 지점에서 핀홀이 생겨 누출되기 때문에 라이닝 배관의 용접부에는 비파괴 검사를 적용할 필요가 없음
4. 이중배관인 경우에는 비파괴 검사율을 더 줄일 수 있음

 

 

2. 코샤가이드에서 정의하는 가혹반복하중 조건(SEVERE CYCLIC CONDITION)에 대하여 설명하시오 

 

1. 정의

1. 배관이 높은 응력범위에서 빈번한 반복하중을 받는 조건에 있는 것을 의미함
2. 이 조건에 있을 때 배관이 피로에 파괴될 수 있는 조건에 있으며 가혹반복하중 조건에 있는 배관은 배관용접부에 높은 수준의 건전성이 요구됨

2. 가혹반복하중 조건
1. “빈번한 반복하중”: 응력범위계수(f)가 최대응력범위계수 (fm) 보다 작은 경우 고려됨

2. 높은 응력범위: 일반적으로 계산된 응력범위가 허용응력범위에 근접할 때 간주함

3. 가혹반복하중 조건에 있는 배관의 예시

1. 하루에 한 번 이상 순환되는 회분식 화학반응기와 관련된 배관
2. 합리적인 진동가능성이 있는 배관
3. 응력범위가 높지 않은 주배관에 연결된 작은 분기 연결부가 피로 파손에 취약할 수 있다는 경험이 있는 경우 
4. 압력변환흡착 (Pressure swing adsorption, PSA) 시스템의 연결배관
   
   

3. 배관의 열처리 방법에 대하여 설명하시오 

1. 노내 열처리법(Furnace heat treatment)
열처리 대상물인 배관 및 용기 등을 대형화로에 넣고 가열하는 것으로 공 장 제작 배관 또는 용접 배관의 후열처리에 있어서 가장 효과적인 열처리 효과를 기대할 수 있다.
2. 전자유도 가열법(Induction heating treatment)
절연된 동소재의 전도체(전자유도 가열 코일)를 가열될 용접부 주위에 감 고 저주파인 25 Hz, 60 Hz, 400 Hz를 사용하여 가열하며 주로 60 Hz가 가장 널리 사용된다.
3. 토치 가열법(Torching heating treatment)
열처리될 용접부에 단일 버너 또는 링 버너를 사용하여 직접 용접부를 가 열하는 방법으로 열은 배관 외부에서 내부로 전달된다.
4. 전기저항 가열법(Electric resistance heating treatment)
니크롬 전선을 배관 용접부에 감싸고 열처리 온도까지 승온 될 수 있게 전 류를 인가하는 것으로 전류는 직류가 사용되며 특별 전력공급 장치나 용접 기로부터 얻어진다.
5. 발열반응에 의한 가열(Exothermal heating treatment)
원통 모양의 형태로 발열 반응물(알루미늄 분말, 금속 산화물, 내화화합물, 고착제의 복합물)을 예열 처리되어야 할 배관 용접부 주변에 부착하고 산소 아세틸렌이나 프로판 토치를 이용하여 점화 연소시켜 이때 발생되는 반응