ASME BPVC Section IX QW-407.1, QW-407.2

이 블로그가 최근 업데이트 없이 너무 방치되고 있어서 ASME BPVC Section IX에 대해 질문받은 내용들을 정리해 보고자 한다. 최근에는 WPS/PQR을 검토할 일이 별로 없어서 ASME Section IX 관련 지식도 점점 줄고 있기 때문에 스스로 공부도 되고 좋은 기회가 아닐까 생각된다.

 

상황

PQR: SMAW/GTAW, P1 Gr 1 & 2, PWHT 1350F (732C) 8 hrs, Impact Test O

WPS: SMAW/GTAW, P1 Gr 1 & 2, PWHT 1300F (704F) 1 hr/inch

 

질문: PQR과 WPS에 PWHT 온도가 다른데 문제가 없나요?

 

짧은 답변: 문제가 없음

 

긴 답변

SMAW나 GTAW나 PWHT는 QW-407.1과 QW-407.2를 확인해 보아야 함

SMAW의 변수들이 나와있는 Table QW-253

 

우선 위의 표를 보면 'QW-407.1 Φ PWHT'라고 되어있는데 이것은 PWHT가 변경(Φ)될 때 QW-407.1에 따라서 필요시 Requalification을 해야 한다는 뜻(=PQR을 다시 만들어 됨).

 

이때 QW-407.1을 보면 'A separate procedure qualification is required for each of the following(아래 각각의 경우에 따라 별도의 PQR이 필요)'라고 되어 있음. 세부 항목을 보면 QW-407.1 (a)는 P1 - P6, P9 - P15F(Carbon Steel이나 Low Alloy 등)에 대해서 이야기하고 (b)는 그 외의 모든 재질을 말함. 

 

간단한 것부터 보면(QW-407.1 (b)) Carbon Steel이나 Low Alloy(P1 - P6, P9 - P15F)을 제외한 다른 재질들은 PQR에 PWHT가 없으면 WPS에도 없어야 하고 PQR에 PWHT가 있으면 WPS에도 PQR과 동일한 온도 범위의 PWHT가 필요함.

 

이에 반하여 P1 - P6, P9 - P15F 재질은 다음 항목에 따라 각각 PQR이 있어야 함(QW-407.1 (a))

(1) no PWHT (즉, PQR에 PWHT가 없으면 WPS에도 없어야 함)

여기까지는 이해하기가 쉬우나 아래서부터는 영어가 길어져서 곤란해하시는 분들도 있을 듯함.

 

(2) PHWT below the lower transformation temperature

(3) PHWT above the upper transformation temperature

(4) PHWT above the upper transformation temperature followed by heat treatment below the lower transformation temperature

(5) PHWT between the upper and lower transformation temperatures

 

여기서 Upper / Lower Transformation Temperature의 뜻을 알아야 하는데 이것은 아래의 상태도에서 각각 A3(Upper Transformation) 선, A1(Lower Transformation) 선을 뜻함. 이 상태도를 배웠던 분들은 금방 위 (2) - (5) 항목들이 이해가 되실 것이라고 생각됨.

 

즉, A1선 이하에서 열처리, A3선 이상에서 열처리, A3선 이상에서 열처리 후 A1 이하에서 다시 열처리, A1선과 A3선 사이의 온도에서 열처리를 할 경우 모두 별개의 PQR을 필요로 함.

대학 때 그렇게 배웠지만 언제나 새로운 FeC 상태도

 

그렇다면 다시 질문으로 돌아가서, PQR에는 PWHT가 732C이고 WPS에는 PWHT가 704C 일 경우 두 온도 모두 Lower Transformation Temperature(A1선) 이하의 온도이므로 문제가 없음.

 

 

한편 이 PQR은 Impact Test가 있기 때문에 PWHT 시간도 확인을 해주어야 함. 이때 QW-407.2를 따라야 하는데 여기서는 간단히만 설명하면, PQR에 적용된 열처리 시간은 실제로 제작(Production weld)에 사용되는 열처리 시간의 80% 이상이 되어야 함. 즉, PQR에 8시간 동안 열처리가 되었다면 실제 제작에서는 10시간까지 열처리가 가능하며 그 이상이 될 경우 별도의 PQR이 필요함.

 

질문에서 사용된 PQR의 경우 8시간 열처리를 하였으며 WPS에서는 1인치 당 1시간씩 열처리를 하도록 되어 있기 때문에 문제가 없음.