• 제목/요약/키워드: 취화

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지상식 LNG 탱크의 용접기술 현황과 향후 동향 (Trend and Subject in Welding Technique of LNG Aboceground Storage Tank)

  • Kouzuki, Haruya;Ogawa, Tsuneshi
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제13권3호
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    • pp.18-33
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    • 1995
  • 천연가스는 지구상에서 비교적 광범위하게 생산되며 구미 등에서는 대부분 pipe line으로 소비지까지 운송하여 사용하고 있지만 일본 등에서는 액화 천연가스 (LNG)로 저장, 수송하여 사용하고 있다. LNG 저장탱크는 생산측의 액화기지와 사용측 의 수입기지에 설치되며 지금까지 약 240기가 건설되어 있다. 종래 탱크 1기의 용량 은 대부분 6 - 8만m$^{3}$ 규모였지만, 토지의 유효이용 등으로 대형화되고 있으며, 또 지상식에서는 PC(Prestressed Concrete)의 방파제를 외부탱크에 근접시켜 외부탱크 와 일체화시킨 PC LNG 탱크가 개발.설계되었다. 일본에서는 이미 이 방식으로 세계 최대규모인 14만m$^{3}$ 탱크가 건조되어 가동 중이다. LNG의 주성분은 메탄이고 비등점은 -161.5.deg.C로 극저온이다. 이러한 저온에서도 취화되지 않고 사용할 수 있는 재료는 9%Ni강, Al 합금, 스테인레스강 및 Invar 등이 있지만, 탱크의 대형화에 따라 가공성, 용접성 및 경제성을 고려하여 요즈음은 9%Ni강이 주로 사용되고 있다. 한편 9%Ni강용 용접재료는 고Ni계 합금 및 모재와 동일한 성분계의 공금계가 있지만 지금까지 고 Ni계 합급이 주로 사용되고 있다. 본 내용에서는 9%Ni강을 사용한 지상식 평지원통형 LNG 탱크를 예로 들어 탱크의 개요 및 용접재료, 용접시공 등을 포함한 용접기술에 대해서 개괄적으로 설명하고자 한다.

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Zr-2.5Nb 압력관의 수소화물에 의한 고온 크리프의 열화거동 (Degradation of Thermal Creep by Hydrides of Zr-2/5Nb Pressure Tube)

  • 오동준;마영화;윤기봉;김영석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권12호
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    • pp.1526-1533
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    • 2006
  • The aim of this research was to confirm the existence of the thermal creep degradation by hydrides of Zr-2.5Nb pressure tube materials. Small punch creep tests were performed to obtain the relationship between a creep displacement and a loading period at $300^{\circ}C$. A creep stress and a creep strain rate were also converted from the previous results. The creep material constants and the creep stress exponents at the different hydride contents were compared. Finally the hydrides of the axial and circumferential section were observed using OM, SEM and TEM. The following conclusions were made: 1) The degradation of the thermal creep by hydrides was existed and it strongly depended on the hydride contents. 2) As the hydride contents were increased, the creep stress exponents (m) were also increased. 3) Even though the hydride was not precipitated in 50 ppm materials at $300^{\circ}C$, the degradation of thermal creep was found. Therefore, it was believed that this phenomenon strongly related to the hydride precipitation at room temperature.

장기 사용 Cr-Mo강 열화재의 파괴 인성 평가와 수명예측 (Life Prediction and Evaluation of Fracture Toughness of a Cr-Mo Degraded Steel During Long Service)

  • 권재도
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권8호
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    • pp.1421-1428
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    • 1992
  • 본 연구에서는 실제 고온, 고압용기에 장기 사용하여 재료 특성이 변화된 열 화재와 열화재를 열처리하여 충격치를 회복시킨 회복재의 두 종류의 재료를 사용하여 탄소성 파괴 인성치 J$_{IC}$실험을 수행하여 장기사용에 따른 재질열화에 의한 파괴 인성치의 변화 상태를 검토해 보고, 이를 응용한 수명예측 즉, 3차원 표면 균열을 갖 인 판이 열화된 경우와 건전한 경우를 가정하여 피로 파괴 과정중 파단 특성에 어떤 차이가 일어날까에 대해 연구 검토해 보았다.

A106 Gr B강 다층용접부의 황화물 응력부식균열 특성 (The sulfide stress corrosion cracking characteristics of multi-pass welded A106 Gr B steep pipe)

  • 이규영;배동호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.20-25
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    • 2008
  • Sulfide stress corrosion cracking (SSCC) of materials exposed to oilfield environment containing hydrogen sulfide ($H_2S$) has been recognized as a materials failure problem. Laboratory data and field experience have demonstrated that extremely low concentration of $H_2S$ may be sufficient to lead to SSC failure of susceptible materials. In some cases, $H_2S$ can act synergistically with chlorides to produce corrosion and cracking failures. SSC is a form of hydrogen embrittlement that occurs in high strength steels and in localized hard zones in weldment of susceptible materials. In the heat-affected zones adjacent to welds, there are often very narrow hard zones combined with regions of high residual stress that may become embrittled to such an extent by dissolved atomic hydrogen. On the base of understanding on sulfide stress cracking and its mechanism, SSC resistance for the several materials, those are ASTM A106 Gr B using in the oil industries, are evaluated.

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고탄소강의 연속 건식 신선 공정에서 선재의 온도 예측 기법 개발 (Development of Wire Temperature Prediction Method in a Continuous Dry Wire Drawing Process Using the High Carbon Steel)

  • 김영식;김동환;김병민;김민안;박용민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권2호
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    • pp.330-337
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    • 2001
  • Wire drawing process of the high carbon steel with a high speed is usually conducted at room temperature using a number of passes or reductions through consequently located dies. In multi-stage drawing process, temperature rise in each pass affects the mechanical properties of final product such as bend, twist and tensile strength. Also, this temperature rise during the deformation is the reason that the wire in drawing process is broken by the embrittlement due to rapid strain aging effect. This paper presents the estimation of the wire temperature for the multi-stage wire drawing process. Using the proposed calculation method of wire temperature, temperature rise at deformation zone as well as temperature drop in block considering the heat transfer between the block and wire were calculated. As these calculated wire temperatures were applied to the real industrial fields, it was known that the calculated results were in a good agreement with the measured wire temperature.

Zr-2.5Nb 압력관의 수화물에 의한 파괴인성 취화에 관한 연구 (Fracture Toughness Embrittlement by Hydride in Zr-2.5Nb Pressure Tube)

  • 오동준;안상복;박순삼;안창윤;김영석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.93-98
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    • 2000
  • Unpredictable failures can occur due to the DHC (delayed hydride cracking) or the degradation of fracture toughness by hydride embrittlement in CANDU pressure tube which can result from the absorption of hydrogen or deuterium in the high temperature coolant. To investigate the hydride embrittlement of CANDU Zr-2.5Nb pressure tube, the transverse tensile test and the fracture toughness test were performed from room temperature to $300^{\circ}C$ using three different specimens which have an AR (As Received), 100, and 200 ppm hydrogen. As the amount of absorbed hydrogen was increased, the transverse yield strength and the ultimate tensile strength were also increased. In addition, as the test temperature became higher they were decreased linearly. While, at room temperature, the hydrogenbsorbed specimens represented the embrittlement which resulted in sudden decreasing of fracture toughness, the fracture characteristics became ductile such as AR specimen at high temperatures. Through the observation of fracture surface using SEM, it was found that the stress state of mixed mode could be related to the fissure which was believed to decrease the global fracture toughness.

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Steel Cord 생산을 위한 초고속 습식 신선 패스 설계 (Pass Design of Wet-Drawing with Ultra High Speed for Steel Cord)

  • 황원호;이상곤;고우식;김병민
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.427-430
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    • 2005
  • Improving the productivity of steel cord is required due to the increase in demand for it, even though steel cord being used as a reinforcement of a tire has been produced at multi-pass wet wire drawing process over 1000m/min. To improve the productivity, if just increase drawing speed, it causes temperature rise, fracture arisen by embrittlement during drawing process. To increase drawing speed affecting productivity, the variation of wire temperature during multi-pass wet wire drawing process is investigated in this study. In result, the multi-pass wet wire drawing process is redesigned. The redesigned wet drawing process with 27 passes efficiently controls wire temperature during drawing process. It, therefore, enables drawing process to be possible at ultra high speed with 2000m/min. It becomes possible to improve the productivity of steel cord in this paper because the increase in drawing speed could be achieved.

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Plasma Facing Material에 대한 전자빔 고열부하조사 기초실험

  • 김희수;이석관;이두형;최민식;온연길;편한별;노승정;권진중;박준규;이철의
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.244-244
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    • 2011
  • 핵융합장치 내부의 플라즈마 대면재료는 고온의 플라즈마와 직접 대면하므로 수 십 MW/$m^2$에 이르는 큰 열부하에 따른 재료의 물성변화, 즉 고온환경에 따른 재료의 팽윤, 크리프(creep) 변형 그리고 금속이 가역성이나 연성을 잃는 취화현상 등이 중요한 연구주제이다. 고열부하의 인가를 통한 핵융합대면재료의 물성실험은 현재 국내에서는 탄소히터, 열플라즈마 등을 이용하여 이루어지고 있으며 국외에서는 짧은 시간에 큰 열부하를 인가할 수 있는 고출력 전자빔장치가 주요한 열부하실험장치로 활용되고 있다. 본 연구에서는 기초적인 실험이 가능한 고열부하용 전자빔조사장치를 제작하여 대표적인 플라즈마 대면재료인 텅스텐에 60 keV, 30 mA의 전자빔을 조사한 후 고열부하에 따른 텅스텐의 물성변화를 측정하였다.

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수소-천연가스 혼합연료 차량 연료 공급시스템 수소영향 평가 (Hydrogen Effect Assessment of Fuel Supply Systems for Hydrogen Blended Natural Gas Vehicle)

  • 강승규;김상렬
    • 에너지공학
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    • 제26권4호
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    • pp.1-6
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    • 2017
  • 본 연구는 수소-천연가스 혼합연료 차량에 사용되는 금속 및 비금속재료에 대한 수소영향을 평가하였다. 수소가 30% 혼합된 HCNG연료의 사용 조건(25MPa)에서 34CrMo강은 겨울철 조건에서는 수소 침투량이 0.0018ppm, 여름철 조건에서 5.3ppm으로 측정되었다. 일정하중시험(CLT)에 의한 임계 수소량이 1.03ppm으로 평가되어, 34CrMo 강은 HCNG 사용 조건에서 수소 취화에 의한 취성 파괴를 일으킬 수 있는 것으로 평가된다. 비금속재료에 대한 평가에서는 모든 재료가 시험 기준을 만족하였으나, Fluorocarbon 고무 재질의 경우 체적 변화가 크게 발생하여 사용에 각별한 주의가 요구된다.

고압 수소 가스 하 인장 시험을 이용한 두 오스테나이트계 고망간강의 수소취화 특성 평가 (Hydrogen Embrittlement of Two Austenitic High-Manganese Steels Using Tensile Testing under High-Pressure Gaseous Hydrogen)

  • 이승용;백운봉;남승훈;황병철
    • 한국재료학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.353-358
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    • 2016
  • The hydrogen embrittlement of two austenitic high-manganese steels was investigated using tensile testing under high-pressure gaseous hydrogen. The test results were compared with those of different kinds of austenitic alloys containing Ni, Mn, and N in terms of stress and ductility. It was found that the ultimate tensile stress and ductility were more remarkably decreased under high-pressure gaseous hydrogen than under high-pressure gaseous argon, unlike the yield stress. In the specimens tested under high-pressure gaseous hydrogen, transgranular fractures were usually observed together with intergranular cracking near the fracture surface, whereas in those samples tested under high-pressure gaseous argon, ductile fractures mostly occurred. The austenitic high-manganese steels showed a relatively lower resistance to hydrogen embrittlement than did those with larger amounts of Ni because the formation of deformation twins or microbands in austenitic high-manganese steels probably promoted planar slip, which is associated with localized deformation due to gaseous hydrogen.