블로그

Jun 02, 2023

스테인레스 스틸 배관 설비의 굽힘과 용접

작성자: Nick ErdeiTherma Corp. 바이오의약품 시설에서 스테인레스강 배관 제작 및 설치에 대한 현재 관행은 용접입니다(대부분 궤도형). 즉, 용접 피팅과

작성자: Nick ErdeiTherma Corp.

바이오의약품 시설의 스테인리스강 배관 제조 및 설치에 대한 현재 관행은 용접입니다(대부분 궤도형). 즉, 프로세스 요구에 따라 원하는 구성을 달성하기 위해 피팅과 밸브를 파이프에 용접합니다. 선택한 재료는 탄소 함량이 .035% 미만으로 유지되는 오스테나이트 강철인 316L 스테인리스강입니다. 용접은 스테인리스강을 민감하게 만들어 내식성을 낮출 수 있기 때문에 이는 중요한 세부 사항입니다.

가장 일반적인 민감화는 용접의 열 영향 구역 내 결정립 경계에서 크롬 탄화물(Cr23C6)이 형성되는 것입니다. 이는 부식 균열로 이어질 수 있으며 결국 재료의 치명적인 파손으로 이어질 수 있습니다. 탄소 함량을 0.035%로 낮게 유지하면 탄화물 석출 공정에 탄소가 없어 스테인리스강의 대부분 용접에서 결정립계 민감성이 나타나지 않습니다.

이제 피팅과 파이프를 용접하는 대신 굽힘을 사용하면 어떻게 될까요? 굽힘의 외부 부분은 인장 응력을 받는 반면 내부 부분은 압축 응력을 받습니다. 구조적으로는 문제가 되지 않습니다. 오스테나이트계 스테인리스강은 모재 P-No 8에 속하며, ASME 코드에서 굽힘 후 열처리 없이 냉간 굽힘이 가능한 것으로 승인되었습니다. 가능한 유일한 문제는 특히 인장 응력을 받는 외부 부분의 응력으로 인한 부식 민감성입니다. 그러나 2D 반경의 냉간 굽힘에 의해 형성된 90도 엘보우에 대한 독립적인 실험실 테스트에서는 입계 부식의 징후가 나타나지 않았습니다.

동일한 파이프 부분의 궤도 용접에서 제거된 시편은 동일한 결과를 가져왔습니다. 굽힘의 유일한 바람직하지 않은 효과는 내부 표면의 "오렌지 껍질"이며, 이로 인해 Ra 판독값이 몇 단위 증가할 수 있습니다. 그러나 20Ra와 같은 낮은 Ra 재료를 선택하면 굽힘 후에도 마감이 25Ra가 됩니다. 용접 대신 굽힘으로 인한 상당한 절감 효과를 고려하면 20Ra 재료 구입 비용은 무시할 수 있습니다. 결론적으로, 이제 바이오의약품 공정 설치를 위해 배관 구성을 구부릴 때가 왔습니다.

추가 정보: Nick Erdei, QC 관리자, Therma Corp., 1601 Las Plumas Ave., San Jose, CA 95133. 전화: 408-347-3400, 내선. 1382.

Pharmaceutical Online의 최신 기사를 받은 편지함으로 받아보세요.