첫째, 기본 특징ASME SA-106Gr.B 강관
1. ASME SA-106Gr.B 강관의 표준 및 적용 분야
ASME SA-106Gr.B 무봉강관은 미국기계학회(ASME) 표준 SA-106/SA-106M에 따라 생산되는 B등급 강재입니다. 주로 석유, 가스, 화학, 발전 산업과 같이 고온·고압 환경에서 작동하는 배관 시스템에 사용됩니다.
2. ASME SA-106Gr.B 강관의 화학적 조성
탄소 함량: 0.30% 이하 (일부 용도에서는 0.18%~0.25%로 제어됨), 용접성과 인성 사이의 균형을 보장합니다.
망간: 0.29%-1.06%(일반적으로 0.60%-0.90%), 페라이트 기지를 강화하고 강도 및 충격 저항성을 향상시킵니다. 인/황: ≤0.035%, 개재물 형성을 방지하고 재료 순도를 보장하기 위해 엄격하게 제한됩니다.
실리콘: 0.10%-0.50%, 산화 방지 및 강철 강도 향상.
합금 원소: 부식 저항성과 고온 강도를 향상시키기 위해 미량의 크롬, 몰리브덴 및 기타 원소가 첨가될 수 있습니다.
3. ASME SA-106Gr.B 강관의 기계적 특성
인장 강도: 415MPa 이상 (일부 용도에서는 485MPa 이상 필요), 고압 유체의 인장력을 견딜 수 있음.
항복 강도: 240MPa 이상으로, 압력 하에서 적당한 수준의 소성 변형만 발생함을 보장합니다.
연신율: 22% 이상(일부 적용 분야에서는 30% 이상), 소재에 탁월한 인성을 부여하고 충격 에너지를 완충합니다.
저온 내구성: 충격 시험을 통해 검증되었으며, -29°C에서 565°C에 이르는 극한 환경에서 사용하기에 적합합니다.
둘째, NACE MR0175 표준 요구사항
1. 표준 배경: NACE MR0175는 미국 부식공학회(NACE)에서 개발한 표준입니다. 정식 명칭은 "유전 장비용 황화물 응력 균열에 대한 내성 금속 재료"입니다. 2003년에 개정되어 NACE MR0175/ISO 15156, "석유 및 천연가스 산업 - 석유 및 가스 생산 시 H₂S 함유 환경에 사용되는 재료"로 명칭이 변경되었습니다.
2. 화학적 조성 제한:
- 황 함량: 이음매 없는 제품의 경우 황 함량은 0.01%를 초과해서는 안 되며, 압연 제품(강판)의 경우 0.003%를 초과해서는 안 되고, 단조 제품의 경우 0.025% 미만이어야 합니다. 강철의 황 함량을 줄이면 황화물 응력 부식에 대한 저항성을 높일 수 있습니다.
- 인 함량: 일반적으로 인 함량은 0.020% 이하여야 합니다. 인 함량이 과도하면 강재의 인성과 내식성이 저하될 수 있습니다. - 탄소 함량: 탄소 함량은 일반적으로 0.10% 이하여야 합니다. 탄소 함량이 지나치게 높으면 강재의 경도가 증가하고 인성이 저하되어 황화물 응력 부식 균열에 대한 저항성이 떨어집니다.
- 니켈 함량: 탄소강 및 저합금강의 니켈 함량은 1% 미만입니다. 니켈 함량이 지나치게 높으면 강재의 황화물 응력 부식 균열 발생 가능성이 높아질 수 있습니다.
3. 기계적 특성 및 경도.
- 경도: 탄소강 및 저합금강의 경도는 22 HRC(로크웰 경도)를 초과해서는 안 됩니다. ASTM A105에 따라 생산된 단조품은 187 HBW(브리넬 경도)를 초과해서는 안 되며, ASTM A234 WPB 및 WPC의 경우 197 HBW(브리넬 경도)를 초과해서는 안 됩니다. 용접부의 최대 경도는 250 HV(비커스 경도) 또는 22 HRC(로크웰 경도)를 초과해서는 안 됩니다.
- 강도: 인장 강도 및 항복 강도는 관련 표준에 따라 일반 강관의 강도 및 항복 강도와 일치해야 하며, 실제 사용 조건에서 요구되는 기계적 특성을 충족해야 합니다.
4. 열처리 및 제조 공정.
기본 재료는 비쾌삭강이어야 하며 다음 열처리 조건 중 하나를 거쳐야 합니다: 열간압연(탄소강에 한함), 어닐링, 노멀라이징, 노멀라이징 및 템퍼링, 오스테나이징, 퀜칭 및 템퍼링. 탄소강 및 저합금강은 압연, 냉간단조 또는 기타 제조 공정으로 인해 외부 섬유의 영구 변형이 5%를 초과하는 경우 응력 제거 열처리(595°C 이상)를 거쳐야 합니다. 단, ASTM A53 B, ASTM A106 B, API 5L X42 또는 이와 동등한 등급의 냉간 가공 배관 부속품은 냉간 변형이 15%를 초과하지 않고 경도가 197 HBW를 초과하지 않는 경우 열처리가 필요하지 않습니다.
셋째, ASME SA-106Gr.B 강관을 NACE MR0175 표준에 통합하는 것입니다.
1. 화학 조성 조정: NACE MR0175 표준을 충족하기 위해 ASME SA-106Gr.B 강관은 황 및 인 함량을 더욱 줄이고 탄소 및 니켈과 같은 원소 함량을 제어하여 황화물 응력 부식 균열에 대한 저항성을 향상시켜야 합니다.
2. 기계적 특성 검증: 강관의 인장 강도, 항복 강도, 연신율 및 저온 인성 등의 기계적 특성은 인장 및 충격 시험을 통해 검증하여 H₂S 함유 환경에서의 안정성을 보장합니다.
3. 경도 관리: 강관의 경도는 황화물 응력 부식 균열 위험을 줄이기 위해 22 HRC(로크웰 경도)를 초과하지 않도록 엄격하게 관리됩니다.
4. 열처리 및 제조 공정 최적화: NACE MR0175 표준 요구사항에 따라 강관은 내부 응력을 제거하고 경도를 조절하며 미세구조를 개선하기 위해 적절한 열처리(어닐링, 노멀라이징, 템퍼링 등)를 거칩니다. 동시에 제조 공정을 최적화하여 가공 중 과도한 변형을 방지하고 응력 집중을 줄입니다.
게시 시간: 2025년 9월 23일