스테인레스강 용접의 방사선 사진 테스트: RT와 UT 허용 기준 비교

Jul 15, 2026

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소개

 

스테인레스 스틸용접 품질은 파이프, 탱크 또는 압력 용기가 사용 환경에서 살아남을지 여부를 직접적으로 결정합니다. 방사선 사진 테스트(RT)와 초음파 테스트(UT)는 ASME 및 ISO 코드에서 가장 널리 지정된 두 가지 체적 용접 검사 방법입니다. 이 가이드에서는 엔지니어와 구매자가 자신의 프로젝트에 적합한 테스트를 자신있게 지정할 수 있도록 승인 기준, 기능 및 제한 사항을 비교합니다-.

 

Radiographic Testing of Stainless Steel Welds

 

JN Alloy와 같은 공급업체로부터 스테인리스 스틸 파이프 피팅, 플랜지 또는 제작된 용기를 주문할 때 해당 구성 요소를 연결하는 용접 품질이 전체 어셈블리에서 가장 중요한 변수인 경우가 많습니다. 표면에서 완벽해 보이는 용접에는 내부 결함 - 다공성, 융합 부족 또는 균열 -이 포함되어 압력, 온도 또는 부식성 서비스 조건에서 치명적인 고장을 일으킬 수 있습니다.

 

이 기사에서는 용접 엔지니어와 조달 전문가가 RT 및 UT에 관해 가장 일반적으로 묻는 6가지 질문에 대한 답변을 제공합니다.

 

  • 각 방법은 용접 결함을 어떻게 감지합니까?
  • ASME B31.3 또는 ASME 섹션 VIII은 스테인리스강 용접에 어떤 허용 기준을 적용합니까?
  • 스테인레스 스틸 서비스에서 가장 위험한 결함 유형에 더 민감한 방법은 무엇입니까?
  • 비용, 속도, 보고 가능성 측면에서 RT와 UT를 어떻게 비교하나요?
  • 코드에서 다른 - 또는 두 가지 모두에 대해 한 가지 방법이 필요한 경우는 언제입니까?
  • 용접 검사 문서와 관련하여 공급업체에 무엇을 요구해야 합니까?

 

스테인레스강에 대한 용접 테스트가 중요한 이유

 

스테인리스강 용접은 모재보다 기계적으로 약할 뿐만 아니라 - 사용 중 부식 균열이 발생하는 가장 일반적인 시작점이기도 합니다. 용접부에 인접한 열{2}}영향부(HAZ)는 크롬 탄화물 석출을 줄이고 결정립 경계에서 유효 크롬 함량을 낮추며 잔류 인장 응력을 생성할 수 있는 열 주기를 겪습니다. 용접부 또는 그 근처의 결함 - 균열, 융합 부족 또는 상당한 다공성 클러스터 -는 응력을 집중시키고 응력 부식 균열(SCC) 또는 피로 균열 성장의 원점이 됩니다.

 

탄소강과 달리 오스테나이트계 스테인리스강(304L, 316L, 321, 347)은 냉각 시 더 단단한 상으로 변형되지 않는 미세 구조(오스테나이트, 면{4}}입방체)를 가지고 있습니다. 이는 HAZ가 상대적으로 높은 연성을 유지하지만 다음과 같은 영향을 받기 쉽다는 것을 의미합니다.

 

  • 감작: 450~850도 사이의 온도에서 크롬 탄화물(Cr²₃C₆)이 결정립 경계에 침전되어 결정립계 부식으로 이어지는 부동태 -에 필요한 10.5% 임계값 미만으로 경계에서 크롬을 고갈시킵니다.
  • 시그마 상 취성: 듀플렉스 및 슈퍼 듀플렉스 등급에서 과도한 열 입력으로 인해 페라이트 상이 취성 시그마 상으로 변형되어 충격 인성이 크게 감소할 수 있습니다.
  • 결정립 성장: 용접 금속의 큰 기둥형 결정립은 노치 인성을 감소시키고 균열 발생 지점으로 작용할 수 있습니다.
  • 델타 페라이트 파티셔닝: 열간 균열에 대한 인캐스트 저항은 페라이트-오스테나이트 균형 - 잘못된 필러 와이어 화학과 관련되어 이러한 위험을 증폭시킵니다.

 

Why Weld Testing Matters for Stainless Steel

 

각 방법은 어떤 유형의 용접 결함을 감지합니까?

 

RT(방사선 검사)는 전체 용접 체적에 대한 사진 이미지를 생성하므로 체적 결함 - 가스 기공, 슬래그 함유물 및 웜홀 - 탐지에 탁월합니다. UT(초음파 테스트)는 투영된 영역에 대한 평균이 아닌 결함 경계에서 음향 임피던스 변화를 측정하기 때문에 평면 결함- 균열, 융합 부족 및 층상 찢어짐 -을 감지하는 데 탁월합니다.

 

두 가지 방법은 실제로 상호보완적입니다. 스테인레스강 서비스에서 가장 위험한 결함 - 응력 부식 균열 및 -융합 결함-부족-은 본질적으로 평면적입니다. 이것이 바로 많은 중요한-서비스 사양(ASME B31.3, API 650, ISO 15156)에서 동일한 용접 시스템의 다양한 부분에 대해 RT와 UT를 모두 요구하는 이유입니다.

 

결함 유형

설명

RT 감도

UT 감도

코드 관련성

가스 다공성

응고 중에 갇힌 구형 가스 포켓

⭐⭐⭐⭐⭐ 훌륭해요

⭐⭐ 한정(작은 모공)

GTAW/SMAW 스테인리스 용접에 공통적으로 사용됨

슬래그 함유물

용접 금속에 갇힌 비-고체 물질

⭐⭐⭐⭐ 매우 좋음

⭐⭐⭐ 좋음(더 큰 슬래그)

스테인레스 파이프에서 가장 흔한 용접 결함

융합 부족(LOF)

용접 비드와 베이스/사전 통과 사이의 불완전한 결합

⭐⭐ 보통(각도에 따라 다름)

⭐⭐⭐⭐⭐ 훌륭해요

SCC 개시에 있어 가장 위험한 결함

균열(세로/가로)

부서지기 쉬운 또는 연성 파괴 표면

⭐⭐ 보통(미세한 균열은 확인하기 어려움)

⭐⭐⭐⭐⭐ 훌륭해요

순환/피로 서비스에 중요

언더컷

용접 토우의 모재에 홈이 녹아 있음

⭐⭐ 한정(2D 프로젝션)

⭐⭐⭐ 좋음(깊이 측정)

표면-연결됨; SCC 개시 위험

불완전 침투(IPP)

뿌리가 완전히 융합되지 않음

⭐⭐⭐ 좋음(기하학적으로 허용되는 경우)

⭐⭐⭐⭐ 우수(시어파)

파이프 루트 패스에서 중요

텅스텐 함유물(TIG 용접)

용접부에 내장된 텅스텐 입자

⭐⭐⭐⭐ 매우 좋음

⭐⭐⭐ 좋음

오스테나이트계 스테인리스 GTAW 루트에 공통적으로 존재

분화구 균열

용접 종료 시 별-모양 균열

⭐⭐⭐ 좋음

⭐⭐⭐⭐ 우수(각진 빔)

과도한 전류 또는 오염 징후

[출처] ASME 섹션 V, 2조(RT) 및 5조(UT); AWS D1.6/D1.6M-2023.

 

방사선 사진 테스트(RT) 작동 방식

 

방사선 촬영 테스트는 X-선(10~500kV) 또는 감마선(이리듐-192, 코발트-60)을 사용하여 용접부를 관통합니다. 재료와 밀도가 다르면 방사선이 다른 속도로 감쇠됩니다. 반대편의 필름이나 디지털 감지기는 전송 패턴을 기록합니다. 즉, 보이드, 조밀한 함유물 및 균열이 주변 용접 금속에 대해 더 밝거나 어두운 이미지로 나타납니다. 결과 방사선 사진은 3D 볼륨의 2D 투영입니다. 이는 빔 방향으로 겹치는 결함이 중첩되어 개별적으로 해결할 수 없음을 의미합니다.

 

How Radiographic Testing RT Works

 

In stainless steel weld RT, the procedure follows ASME Section V, Article 2 (T-2 series) and is interpreted against AWS B1.11 or ASTM E94 reference radiographs.

 

스테인레스강 용접을 위한 RT 소스 선택

 

For stainless steel welds 6–50 mm thick, X-ray at 150–250 kV is the standard choice. Gamma ray (Ir-192) is used for wall thickness >50 mm or when access to both sides of the weld is impossible. Cobalt-60 is reserved for very thick sections (>100mm) 그러나 에너지가 높기 때문에 대비가 낮은 이미지를 생성합니다.

 

방사선원

에너지 범위

일반적인 용도(벽 두께)

차이

안전

소스 크기

X-레이(150kV)

150kV

3~25mm

높은

보통(전기 차단)

포인트 소스(~1mm)

X-레이(220kV)

220kV

20~50mm

높음-중간

보통의

포인트 소스(~1mm)

X-레이(250kV)

250kV

40~80mm

중간

더 높음(더 긴 노출)

포인트 소스(~1mm)

이리듐-192(Ir-192)

312~470keV 감마

25~100mm

중간-낮음

차폐가 필요합니다. 차단 없음

4~8mm(X-레이보다 큼)

코발트-60(Co-60)

1.17+1.33 MeV 감마

50~200mm+

낮은

높은 활동성; 원격 처리

더 큰 소스

감마선의 소스 크기가 클수록 상당한 제한이 있습니다. Ir{3}}192 및 Co{6}}60은 작은 결함에 대한 유효 감도를 감소시키는 기하학적 선명도를 생성합니다. 얇은 벽의 스테인레스 스틸 파이프(SCH 10S–SCH 40S)의 경우 항상 X-ray가 선호됩니다.

 

ASME B31.3에 따른 RT 허용 기준

 

ASME B31.3 공정 배관, 단락 341.4에서는 용접 RT에 대한 허용 기준을 지정합니다. 카테고리 D(보통의 압력/온도) 및 일반 유체 서비스의 경우 허용 기준이 의무화되지 않습니다. - 엔지니어는 B31.3을 지정하거나 AWS D1.1/D1.6에 따라 허용할 수 있습니다. 카테고리 M(독성, 치명적) 및 고압 배관의 경우: RT는 341.4.1에 따라 필수이며, 거부할 수 있는 표시는 ASME 섹션 V 조항 2에 따라 평가해야 합니다. 표준은 또한 RT에서 허용하는 용접에는 해당 참조 표준의 제한을 초과하는 치수의 표시가 있어서는 안 된다고 명시합니다.

 

B31.3의 표 341.4.2는 특정 거부 가능 표시 크기를 직접적으로 규정하지 않습니다. - 대신 엔지니어가 승인해야 하는 건설자의 서면 시험 절차의 허용 기준을 참조합니다. 실제로 화학, 제약 및 식품 산업의 대부분의 스테인리스강 공정 배관 프로젝트에서는 허용 수준에 대해 ASTM E390(강철 융합 용접에 대한 참조 방사선 사진)을 참조합니다.

 

스테인레스강 용접에 대한 특정 RT 허용 기준(AWS D1.6)

 

AWS D1.6/D1.6M-2023(구조용 용접 코드 - 스테인리스강)은 스테인리스강 용접 RT의 허용 기준에 대해 가장 일반적으로 참조되는 표준입니다. D1.6의 표 6.11에는 용접 카테고리(필렛 용접의 경우 카테고리 F, 플러그/슬롯 용접의 경우 카테고리 P)별로 최대 허용 결함 크기가 명시되어 있습니다. RT로 평가된 맞대기 용접의 경우 거부 기준은 엔지니어의 사양에 따라 정의되며 일반적으로 허용 수준 R-1~R-3의 ASTM E390 참조 방사선 사진을 참조합니다.

 

AWS D1.6 / ASTM E390 허용 수준

최대 표시 크기

표시 사이의 간격

일반적인 응용

R-1(가장 엄격한)

다공성: 직경 1.6mm 이하 최대; 직경 25mm당 최대 3개 원; LOF: 허용되지 않음

최대 표시 직경의 3배 이상

항공기/항공우주; 극저온 서비스

R-2(표준)

다공성: 직경 3.2mm 이하; 25mm 원당 최대 밀도 6; LOF: 이산적이어야 합니다.

최대 표시 직경의 2배 이상

압력 배관; 화학공장; 일반산업

R-3 (보통)

다공성: 직경 4.8mm 이하; 25mm 원당 최대 밀도 10; LOF: 이산적이어야 합니다.

최대 표시 직경의 1.5배 이상

중요하지 않은-구조적 구조; 배수; 저기압-

R-4(가장 덜 엄격함)

다공성: 직경 6.4mm 이하 또는 엔지니어의 승인에 따라

지정되지 않음

낮은-결과 적용

[출처] AWS D1.6/D1.6M-2023, 표 6.11 및 부록 A; ASTM E390-21, "강철 융합 용접에 대한 표준 참조 방사선 사진."

 

IQI(이미지 품질 표시기) 요구 사항

 

ASME 섹션 V 조항 2 및 AWS D1.6에 따라 스테인리스강 맞대기 용접의 RT에는 용접 소스 측에 배치된 IQI(투과계라고도 함)가 포함되어야 합니다. IQI에는 구멍 유형 IQI의 용접 두께의 2-2-2% 또는 이에 상응하는 와이어 IQI 감도에 해당하는 와이어 또는 구멍 직경이 있어야 합니다. RT 시스템이 필요한 대비와 감도를 달성했는지 확인하려면 방사선 사진에서 IQI를 볼 수 있어야 합니다.

 

12mm 두께의 스테인리스강 용접의 경우: 2-2T IQI에는 0.25mm 직경의 와이어가 표시되어야 합니다. 25mm 용접의 경우: 2-2T IQI에는 0.50mm 직경의 와이어가 필요합니다. IQI가 보이지 않으면 방사선 사진은 무엇을 보여주든 거부됩니다.

 

구멍-유형 IQI: 1T, 2T, 4T 구멍 직경(여기서 T=용접 공칭 두께)

 

와이어- 유형 IQI: ASTM E747 와이어 세트; 와이어 직경 지정 6 - 1(6=최상, 1=가장 굵음)

 

필요한 감도: 대부분의 배관/용기 응용 분야에서 최소 2-2T; 중요한 원자력 서비스를 위한 1-1T

 

초음파 테스트(UT) 작동 방식

 

초음파 테스트는 압전 프로브를 통해 용접부에 유입되는 고주파 음파(용접 검사의 경우 1~10MHz)를 사용합니다.{0} 소리는 먼 표면, 결함 또는 기하학적 특징 중 하나인 경계 -에 도달할 때까지 재료를 통해 이동합니다. 반사된 신호의 -비행 시간과 진폭(A-스캔)은 기술자에게 반사경의 깊이, 크기 및 특성을 알려줍니다. 이로 인해 UT는 방사선 사진에서 거의 보이지 않는 평면 결함(균열, 융합 부족)을 고유하게 감지할 수 있습니다. - 이것이 바로 대부분의 ASME B31.3 및 B31.1 배관 시스템의 루트 패스에서 UT가 필수인 이유입니다.

 

How Ultrasonic Testing UT Works

 

용접 검사를 위한 가장 중요한 UT 기술은 ASME 섹션 V, 5조(T-5 시리즈)에 따른 앵글빔 프로브를 사용한 전단파(45도 –70도) 검사입니다. 전단파는 재료의 전단파 속도(오스테나이트계 스테인리스강의 경우 약 3,120m/s)로 이동하여 빔 결함 경계면에서 내부 결함을 반사합니다.

 

ASME B31.3에 따른 UT 승인 기준

 

ASME B31.3, 단락 345.7.3은 UT(또는 ET, MT, PT)에 의한 검사를 위해 1차 기준(DAC 곡선/기준 레벨)의 20%보다 큰 응답을 생성하는 모든 반사기를 조사해야 한다고 명시합니다. 표시 분류는 표 345.7.3을 따릅니다. 선형 표시 길이가 1.5mm(1/16인치) 이상이고 둥근 표시 지정된 거부 수준에서 직경이 5mm(3/16인치) 이상인 경우 엔지니어의 평가가 필요합니다.

 

B31.3 UT 허용 기준 표는 다음과 같이 표시를 분류합니다.

 

표시 유형

길이/크기

간격 요구 사항

B31.3 조치

선형(균열, LOF, 슬래그)

1.5mm(1/16") 이상

인접 사이의 간격이 3× 길이 이상

조사하다; 엔지니어마다 거부될 수 있음

원형(다공성, 텅스텐)

직경 5mm(3/16") 이상

인접한 사이의 간격이 직경의 1배 이상

조사하다; 밀도 제한이 적용됩니다

선형 표시 < 1.5mm

기준점 미만

N/A

승인됨 - 추가 조치 없음

둥근 표시 < 5mm

기준점 미만

N/A

승인됨 - 추가 조치 없음

둥근 표시 클러스터

다중 면적 5mm 이하

분리 < 직경

5mm 이상 단일 표시로 취급

UT의 분산된 다공성

개인<5 mm

넓은 간격

허용됨; 확인을 위해 RT가 필요할 수 있습니다.

 

[출처] ASME B31.3-2022, 표 345.7.3 및 단락 345.7.3. 공정 배관 용접에 대한 UT 승인 기준.

 

ASME 섹션 VIII(압력 용기)에 따른 UT 승인 기준

 

ASME 섹션 VIII Division 1, UW-51은 완전히 방사선 사진을 찍거나(범주 A 조인트) 선택적으로 검사(범주 B 조인트)된 맞대기 용접의 체적 검사를 요구합니다. UW-51(a)(3)에 따라 RT 대신 맞대기 용접의 UT 검사를 수행하려면 모든 관련 표시를 특성화하고 평가해야 합니다. 허용 기준은 ASME 섹션 V 조항 5, T-572.1.1을 참조하며, 이는 참조 레벨의 100%를 초과하는 응답이 있는 모든 표시는 거부될 수 있음을 지정합니다. 50~100%의 응답에는 특성화 및 엔지니어링 평가가 필요합니다.

 

For pressure vessel fabrication, Division 2 and Division 3 typically mandate RT as the default volumetric examination method for Category A and B butt welds, with UT permitted only where geometry prevents radiography (e.g., nozzle welds, attachment welds). The engineer may, however, specify UT in lieu of RT for specific applications, particularly for thick-section vessels (>50mm) RT 기하학적 불선명도가 효율성을 감소시키는 경우입니다.

 

UT의 DAC/기준 레벨 시스템

 

UT 수용 여부는 반사경 크기와 재료의 거리를 나타내는 거리-진폭 보정(DAC) 곡선을 기반으로 합니다. DAC 곡선은 검사 중인 부품과 동일한 재질 및 두께의 참조 블록에 있는 노치, 측면-드릴 구멍 또는 평평한 바닥 구멍(FBH)을 사용하여 생성됩니다. DAC 곡선 위(또는 조사를 위한 DAC 수준의 20% 이상)를 초과하는 신호를 생성하는 표시는 평가를 위해 플래그가 지정됩니다. 이는 UT를 단순한 통과/실패 관찰 -이 아닌 보정된 정량적 방법 -으로 만들고 평면 결함에 대한 높은 감도의 기초가 됩니다.

 

스테인리스강 용접의 기준 레벨은 일반적으로 다음을 사용하여 설정됩니다.

 

  • ASME 섹션 V 기사 5 그림 T-574.2.1-1 참조 블록(2T, 4T 두께 옵션)
  • 측면- 드릴 구멍: 지정된 거리에서 직경 1.5mm, 3.0mm, 4.5mm
  • SDH 진폭은 거리에 따라 표시됩니다. 결과 곡선은 100% 기준 수준이 됩니다.
  • 20% 조사 수준과 100% 거부 수준은 이 곡선에서 파생됩니다.

 

RT와 UT: 차원-별-차원 비교

 

UT는 RT보다 훨씬 높은 신뢰성으로 평면 결함(균열, 융합 부족)을 감지합니다. RT는 직접적인 이미지를 생성하므로 체적 결함(다공성, 슬래그 함유물)에 탁월합니다. 중요한 서비스(석유 및 가스, 화학, 제약)에 사용되는 스테인리스강 용접의 경우 이는 UT가 실패를 유발할 가능성이 가장 높은 결함에 대한 안전성{2}}관련 테스트임을 의미합니다.

 

결함 카테고리

예제 결함

RT 감지 신뢰성

UT 감지 신뢰성

평면형 - 가장 위험함

종방향 균열, LOF

⭐⭐ 보통

⭐⭐⭐⭐⭐ 훌륭해요

평면형

횡균열, HAZ균열

⭐⭐ 보통

⭐⭐⭐⭐⭐ 훌륭해요

평면형

층판 파열(-두께를 통해)

⭐⭐⭐ 좋음(방향이 맞는 경우)

⭐⭐⭐⭐⭐ 훌륭해요

체적

다공성 클러스터

⭐⭐⭐⭐⭐ 훌륭해요

⭐⭐ 한정(소형)

체적

슬래그 포함

⭐⭐⭐⭐ 매우 좋음

⭐⭐⭐ 좋음(더 큼)

체적

텅스텐 함유

⭐⭐⭐⭐ 매우 좋음

⭐⭐⭐ 좋음

기하학

루트 오목형(흡입-)

⭐⭐ 한정

⭐⭐⭐⭐ 매우 좋음(높이)

기하학

언더컷 깊이

⭐⭐ 한정

⭐⭐⭐⭐ 매우 좋음(깊이)

 

벽 두께 범위 및 적용 범위

 

RT는 매우 얇고 두꺼운 부분의 기하학적 선명도에 의해 제한됩니다. UT는 매우 두꺼운 부분의 빔 발산 및 감쇠로 인해 제한되지만 최신 위상 배열 UT(PAUT)는 전체 인코딩을 통해 유효 적용 범위를 200mm 이상으로 확장합니다. 벽 범위가 3~100mm인 스테인리스 스틸 파이프(대부분의 상업용 응용 분야)의 경우 두 가지 방법 모두 적용 가능합니다. - 그러나 RT는 영구적이고 감사 가능한 이미지를 제공하는 반면, UT는 RT가 제공할 수 없는 치수 깊이 정보를 제공합니다.

 

매개변수

RT(X-레이 / Ir-192)

UT (기존 / PAUT)

최소 벽 두께

3mm(X-레이); 25mm(Ir-192)

2mm(고주파); 실제 최소 ~3mm

최대 벽 두께

80mm(X-선 250kV); 200mm(Co-60)

200+mm(PAUT); 기존 ~100mm

샷/이동당 적용 범위

필름 폭=용접 ID + OD 적용 범위

빔 각도 × 2=적용 범위 폭; 스캔이 필요합니다

내부 액세스 필요

예 한쪽에는 - 소스, 다른 쪽에는 감지기

- 일방적인- 액세스가 충분하지 않음

속도(현장 조건)

느린 - 필름 처리 30~60분; 디지털로 더 빠르게

빠른 -실시간-A-스캔; 인코딩된 스캔=1–2× RT 시간

영구 기록

예 - 방사선 사진 필름/디지털 이미지가 기록입니다

A-스캔 파형 + UT 보고서; PAUT C-스캔을 기록할 수 있습니다.

 

코드 요구사항: 각 방법이 필수인 경우

 

ASME B31.3 및 ASME 섹션 VIII에서는 RT를 대부분의 압력 배관 및 압력 용기 적용 분야에 대한 카테고리 A 조인트의 맞대기 용접에 대한 주요 필수 체적 검사로 지정합니다. UT는 세 가지 경우에 허용되는 대안입니다. (1) 용접 형상으로 인해 적절한 RT(노즐 용접, 용기의 부착 용접)가 방해되는 경우; (2) 벽 두께가 실제 RT 범위를 초과하는 경우; (3) 추가 안전 여유를 위한 추가 검사로 엔지니어가 지정한 경우. SCC 또는 열 순환 위험이 높은 배관 시스템의 경우 많은 엔지니어는 특히 평면 결함에 대한 민감도가 뛰어나기 때문에 RT 외에 UT도 필요합니다.

 

애플리케이션/코드

기본 체적 검사

UT가 허용되나요?

RT 필수인가요?

메모

ASME B31.3 카테고리 D(일반)

엔지니어 사양에 따른 RT 또는 UT

예 - 대안으로

지정된 경우에만

대부분의 화학공장 배관

ASME B31.3 카테고리 M(독성)

341.4.1에 따라 RT가 필요함

대체 허용

예(기본값)

치명적인 액체 서비스

ASME B31.3 고압-압력

RT 필수

대체 허용

예(기본값)

B31.6 기준점 이상의 HP

ASME VIII Div 1, UW-51 Cat A

RT(전체) 또는 UT(대체)

예( UW-51(a)(3) )

Cat A의 기본값

용기 및 쉘 용접

ASME VIII 사업부 2

RT(전체) 또는 RT + UT

예, 엔지니어 승인 필요

일반적으로 필수

더 높은 설계 요소 Div 2

API 650 탱크 용접

RT(전체) 또는 RT 스팟

7.4에 따라 허용되는 UT 스팟

환형 플레이트의 기본값

저장 탱크

ISO 15156(NACE) H2S 서비스

RT + UT 권장

둘 다 HAZ에 선호됨

1차 시험

SCC-중요, LOF가 허용되지 않음

ASTM A262 실습 E(ASTM)

해당 없음 - 재료 테스트, 용접 시험 아님

N/A

N/A

민감성을 확인합니다. RT/UT를 대체하지 않음

원자력(ASME NQA-1)

RT 기본; 100% 필수

N-QA-1에 따라 허용됨

클래스 1 용접에 필수

가장 엄격한 요구 사항

[출처] ASME B31.3-2022; ASME 섹션 VIII Div 1 UW-51; API 650 2020; ISO 15156-2015.

 

비용 및 처리 시간 비교

 

RT는 일반적으로 필름/디지털 검출기 비용, 방사선 안전 요구 사항 및 느린 처리량으로 인해 스테인레스 스틸 파이프 제조에서 동일한 용접 길이에 대해 기존 UT보다 용접 조인트당 20~40% 더 비쌉니다. PAUT(Phase Array UT)는 전체 검사를 위한 조인트당 비용 측면에서 RT와 비슷하지만 디지털 방식으로 저장되고 재현 가능한 데이터 파일을 생성하므로 품질을 중요하게 생각하는 제작업체와 고객이 점점 더 선호하게 됩니다.-

 

비용 요소

RT(기존필름)

RT(디지털 DR)

UT(기존)

UT(파우트)

장비 비용

보통(X-선관 + 필름)

높음(디지털 감지기 패널)

보통(UT 장비)

높음(위상 배열 + 인코더)

공동{0}}당 시험 비용(DN100 파이프)

관절당 $25~$45

관절당 $18~$30

관절당 $15~$25

관절당 $20~$35

안전비용

높음(방사선 설정)

높음(동일)

최소한의

최소한의

속도(DN100, 단일 벽)

노출당 10~20분

노출당 3~5분

관절당 5~10분

관절당 8~15분

보고서 준비

보통 (필름 라벨링, 처리)

신속함(디지털 라벨링)

보통(파형 캡처)

보통~느림(데이터 검토)

영구적인 기록 품질

훌륭하다(영화)

매우 좋음(DICONDE 형식)

양호(파형 캡처)

훌륭함(C-스캔 이미지 +录이미지)

MTR 추적성

작업 기록과 함께 보관된 영화

디지털 파일이 보관됨

UT 보고서 + 파형

인코딩된 스캔 파일이 보관됨

[출처] JN 합금 제조 QA 기록; 2023~2025년 유럽 및 중국 제조 현장의 비교 가능한 시장 데이터.

 

스테인레스강 등급-구체적 고려사항

 

오스테나이트계 스테인리스강 용접은 탄소강에 영향을 주지 않는 RT와 UT 모두에 고유한 문제를 제시합니다. 오스테나이트계 용접 금속의 원주형 입자 구조는 X-선과 초음파 빔을 산란시켜 유효 감도를 감소시킬 수 있습니다. 듀플렉스 및 슈퍼 듀플렉스 용접은 UT에 대해 더 미세한 입자와 더 나은 음향 특성을 갖습니다. 이러한 이유로 오스테나이트계 스테인리스 용접의 RT는 동일한 두께의 탄소강보다 약간 더 긴 노출 시간이 필요하며 UT 커플런트(일반적으로 글리콜{3}} 기반 겔)는 테스트 표면에서 염화물 응력 부식을 방지하기 위해 주의 깊게 적용해야 합니다.

 

스테인레스 그레이드

RT 챌린지

UT 챌린지

권장 방법

304L / 316L 오스테나이트계

더 거친 원주형 입자 → 약간의 분산

그레인 노이즈(구조적 BACK-SCATTER)

RT 기본; 루트/LOF의 경우 UT

321 / 347 (안정화)

304L/316L과 동일

같은 곡물 소음

RT 기본; UT를 보충제로 사용

듀플렉스 2205 (S32205)

CS에 비해 최소한의 추가 도전

낮은 감쇠; 좋은 UT 신호

유타 훌륭함; RT도 너무 좋아요

슈퍼듀플렉스 2507 (S32750)

CS에 비해 최소한의 추가 도전

좋은 UT 응답; 미세한 입자

UT 선호(LOF에 대한 민감도)

904L / 254SMO 초오소나이트계

더 높은 합금 함량 → 더 높은 감쇠

더 높은 음향 임피던스 불일치

RT가 선호됩니다. UT 허용

317L / 316L NM(원자력)

더욱 엄격한 RT 표준(NQA-1)

낮은 허용 기준

NQA-1에 따라 둘 다 필요함

 

위상 배열 UT(PAUT): 중요 용접을 위한 현대 표준

 
PAUT(위상 배열 초음파 테스트)는 전기적으로 방향을 조정하고 초점을 맞출 수 있는 여러 압전 요소 배열을 사용하여 용접 내부의 실시간 인코딩된 단면 이미지(C-스캔)를-생성합니다. PAUT는 기존 UT와 동일한 결함 유형을 감지하지만 특히 기울어진 균열과 복잡한 용접 형상의 융합 결함-부족-에 대해 감지 확률(PoD)이 크게 향상되었습니다. 석유 및 가스, 화학 및 원자력 산업의 스테인레스 스틸 파이프 제조의 경우 PAUT는 코드 승인이 획득된 RT에 대한 선호되는 대안으로 빠르게 자리잡고 있습니다.
 
Phased Array UT The Modern Standard for Critical Welds
 

기존 UT에 비해 PAUT의 주요 장점은 빔 조정입니다. 동일한 프로브는 어레이 요소의 발사 순서(법칙)를 조정하여 45도, 60도 및 70도 전단파 빔을 생성할 수 있습니다. 이는 단일 프로브가 프로브를 이동하지 않고도 여러 각도에서 용접을 검사할 수 있음을 의미합니다. - 단 하나의 빔 각도에 수직인 결함에 대한 PoD를 극적으로 개선합니다.

 

PAUT 대 RT: PAUT를 선택하는 경우

 

PAUT는 다음과 같은 경우 스테인리스강 용접에 대해 기존 RT에 대해 지정되어야 합니다. (1) 결함 방향을 알 수 없거나 다방향인 것으로 의심되는 경우- (2) 용접의 형상이 복잡합니다(TKY 교차점, 노즐 관통부). (3) 프로젝트 파일에는 영구적이고 디지털 방식으로{4}}저장되고 재생 가능한 데이터 기록이 필요합니다. (4) RT 기하학적 불안정성이 감도를 저하시키는 용접 두께가 50mm를 초과합니다. 해당 코드가 PAUT를 대안으로 명시적으로 허용하지 않는 한, 해당 코드에서 방사선 사진 검사(예: 특정 원자력 코드 클래스 1 용접)를 명시적으로 요구하는 경우 RT 대신 PAUT를 지정해서는 안 됩니다.

 

표준

기존 RT

PAUT(위상 배열 UT)

우승자

균열/LOF 감지(기울어짐)

보통의

우수(빔 조향)

PAUT

다공성/슬래그 감지

훌륭한

좋음(그러나 덜 직관적임)

RT

Thick-section (>50mm)

기하학적 불선명 한계

인코딩을 통한 전체 범위

PAUT

복잡한 기하학(TKY)

액세스/중복으로 제한됨

다중-법률을 통한 전체 적용 범위

PAUT

영구 디지털 기록

예(DICONDE)

예(DICONDE + C-스캔)

묶다

코드 수용 범위

범용(모든 코드)

성장 중(현재 모든 주요 코드)

RT(지금은)

속도(단일 DN100 조인트)

10~20분

8~15분(인코딩 포함)

약간의 PAUT

관절당 비용

$25–$45

$20–$35

PAUT

방사선 안전 요구 사항

예(전체 프로토콜)

아니요(위험 없음)

PAUT

해석의 용이성

매우 직관적임(이미지)

숙련된 레벨 II 이상 필요

RT

[출처] ASME 섹션 V 조항 4(PAUT); API 582; ISO 13588:2019(용접용 PAUT); ASTM E2700-14.

 

RT와 UT를-별-별 요약

 

RT 및 UT 승인 기준은 모두 제품 표준이 아닌 성능{0}} 기반 표준입니다. - 모든 상황에 대한 정확한 결함 크기를 규정하기보다는 검사 수행 방법과 표시 측정 및 분류 방법을 지정합니다. 주요 차이점은 RT가 2D 이미지 표시의 투영된 크기를 측정하는 반면, UT는 재료의 특정 깊이에서 응답 진폭을 측정한다는 것입니다. 어느 방법도 보편적으로 "더 엄격"하거나 "느슨"하지 않습니다. - 올바른 방법과 허용 수준은 특정 서비스 조건에 따라 자격을 갖춘 용접 엔지니어(CWEng)가 선택해야 합니다.

 

표준

RT(ASME B31.3/AWS D1.6)

UT(ASME B31.3/AWS D1.6)

코드 참조

최소 거부 가능 균열 표시

균열 표시 - 크기에 관계없이 거부 가능(ASTM E390)

선형 표시 거부 수준에서 1.5mm(1/16") 이상

B31.3 T-572.1.1; AWS D1.6 아트. 6

최소 거부 가능 LOF 표시

LF 1.5mm 이상(AWS D1.6)

선형 표시 100% DAC에서 1.5mm(1/16") 이상

B31.3 표 345.7.3

최대 허용 다공성(보통)

R-2: 직경 3.2mm; 25mm 원당 최대 6개(AWS D1.6)

개별 둥근 표시 < 5 mm 허용됨

AWS D1.6 표 6.11

최대 허용 슬래그 길이

최대 길이 12mm 또는 1/3T 중 더 적은 것(R-2)

선형 표시 길이 100% DAC에서 1.5mm 이상

AWS D1.6; B31.3 표 345.7.3

인접한 표시 사이의 간격

R-2: 최대 표시 직경의 2배 이상

선형: 3× 길이 이상; 반올림: 직경 1× 이상

AWS D1.6; ASME B31.3

표면-연결 표시

Undercut, root concavity: rejectable if >0.8mm(B31.3)

Undercut depth measurable; >0.5mm 표시됨

ASME B31.3 UW-35

IQI/참조 필요

예 - IQI 감도 최소 2-2T

예 - SDH 참조 블록의 DAC 곡선

ASME V T-252; T-574.2.1

인사자격

SNT-TC-1A 또는 ASNT-Central당 레벨 II RT

SNT-TC-1A 또는 ASNT-Central당 레벨 II UT

ASME 섹션 V QP-1

 

"어느 방법도 보편적으로 더 엄격하지 않습니다" 원칙

 

RT에서 거부할 수 있는 표시는 UT에서 거부할 수 없으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 예를 들어, 길지만 매우 얇은(폭 0.1mm) -융합 이음매 부족은 UT A-스캔에서 강한 반사체로 뚜렷이 보일 수 있지만(큰 음향 임피던스 변화를 나타내기 때문에) 방사선 사진에서는 보이지 않습니다(폭이 거의-0에 가깝기 때문에). 반대로, 미세한 기공 클러스터는 RT에서 중간 표시로 등록될 수 있지만 각 기공이 해당 깊이에서 UT 빔 단면적보다 개별적으로 작기 때문에 UT 20% 조사 임계값 아래로 떨어질 수 있습니다-. 이것이 바로 중요한{10}}서비스 코드가 동일한 용접에 두 가지 방법을 모두 요구하는 이유입니다. 각 방법은 다른 방법이 놓친 부분을 포착합니다.

 

스테인레스강 용접구조물 공급업체에 요구할 사항

 

What to Demand from Your Stainless Steel Weldment Supplier

 

스테인레스 스틸로 제작된 파이프, 피팅 또는 용기 공급업체는 다음 5가지 문서를 옵션 추가 문서가 아닌 표준 공급 문서로 제공해야 합니다-: (1) 전체 용접 식별이 포함된 방사선 촬영 또는 UT 검사 보고서, (2) 검사관을 위한 ASNT/NAS 410 또는 SNT-TC-1A 레벨 II 또는 III 직원 자격 인증서, (3) UT에 대한 RT 또는 DAC 곡선 기록에 대한 IQI 감도 기록, (4) 모든 베이스에 대한 밀 테스트 보고서(MTR) 금속 및 필러 와이어, (5) WPS(용접 절차 사양) 및 PQR(절차 적격 기록) 참조.

 

문서

그것이 증명하는 것

표준 참조

허용되는 형식

RT 또는 UT 검사 보고서

모든 용접은 개별적으로 검사되었습니다. 결과가 문서화됨

ASME B31.3 파라. 341/345; ASME V 아트. 2/5

시험관 서명이 포함된 PDF + 하드 카피

인력 자격(UT/RT)

시험관은 사용된 방법에 대해 ASNT 레벨 II 인증을 받았습니다.

ASME 섹션 V QP-1; SNT-TC-1A; ASNT-중앙 QDA

증명서 사본; 인증번호 확인 가능

IQI/DAC 참조 기록

RT/UT 시스템이 요구되는 감도(2-2T 또는 DAC 곡선)를 달성했습니다.

ASME V T-252; T-574.2.1

검사 보고서 부록에 포함됨

비금속 MTR

재료 화학 및 기계적 특성이 주문 사양과 일치합니다.

ASTM A240/A403; KO 10204 3.1

피팅 스탬프와 일치하는 열 번호가 있는 공장 인증서

필러 와이어 MTR / 인증서

스테인레스 등급에 적합한 필러 와이어 화학

AWS A5.4/A5.9; AWS D1.6

필러 공급업체의 밀 인증서 또는 C of C

WPS(용접절차규격)

사용된 용접 절차는 자격을 갖추고 승인되었습니다.

ASME IX; AWS D1.6; ISO 15614-1

보고서에 참조된 개정 번호가 있는 WPS 문서

PQR(절차 적격 기록)

WPS는 ASME IX 요구 사항에 따라 테스트되었습니다.

ASME IX; AWS D1.6

WPS 번호 상호 참조가 있는 PQR 문서-

용접 맵/등각투영 도면

어셈블리의 모든 용접 위치가 식별됩니다.

프로젝트 사양(종종 ASME B31.3 App. H)

RT/UT 보고서와 일치하는 용접 번호가 포함된 PDF 도면

 

규정을 준수하는 RT 또는 UT 보고서는 단순히 "용접 번호 7 - 승인됨"이 아닙니다. ASME 섹션 V 및 B31.3에 따라 구성 요소 식별, 용접 식별(일치하는 용접 맵), 사용된 검사 방법 및 표준(개정 날짜 포함), 사용된 장비(X-선 기계 모델/직렬, UT 기기 모델/직렬), 사용된 기술(에너지, 필름 유형 또는 UT 프로브 주파수 및 각도), IQI 또는 DAC 참조 결과, 모든 거부 가능한 표시의 위치 및 크기(있는 경우), 결과(지정된 기준에 따라 승인/거부), 심사관의 이름과 ASNT 레벨 II 자격 번호, 심사 날짜, 심사관의 고용주.

 

JN Alloy는 제작된 모든 용접물 주문에 대해 위의 모든 사항을 표준으로 제공합니다. 보고서는 발송 전에 QC 관리자(ASNT UT 레벨 III / RT 레벨 II)가 검토합니다. 요청 시 제3자-기관 검사(SGS, Bureau Veritas, Lloyd's Register)를 준비해 드릴 수 있습니다.

 

자주 묻는 질문

 

Q: RT는 UT가 감지할 수 있는 모든 용접 결함을 감지할 수 있습니까?

A: 아니요. RT와 UT는 서로 다른 신뢰성으로 서로 다른 결함 유형을 감지합니다. RT는 체적 결함(다공성, 슬래그 함유물)에 탁월하며 영구적인 이미지를 생성합니다. UT는 평면 결함(균열, 융합 부족, 층상 파열)에 탁월하며 치수 깊이 정보를 제공합니다. 두 방법 모두 중요한 서비스에서 다른 방법을 대체할 수 없습니다. 이것이 바로 ASME B31.3, API 650 및 ISO 15156이 동일한 용접 시스템에 대해 두 가지 방법을 모두 지정하는 이유입니다.

 

Q: - RT와 UT 중 어느 방법이 더 비쌉니까?

A: 기존 RT는 필름/디지털 검출기 비용 및 방사선 안전 프로토콜 요구 사항으로 인해 일반적으로 기존 UT보다 용접 접합당 20~40% 더 비쌉니다. 그러나 RT는 UT가 완전히 복제할 수 없는 영구 이미지 기록을 제공합니다. PAUT(위상 배열 UT)는 비용면에서 디지털 RT와 비슷하지만 평면 결함에 대한 탁월한 감지 기능과 디지털 방식으로 보관된 C{4}}스캔 기록을 제공합니다. 대부분의 스테인레스 스틸 파이프 제조 프로젝트에서 검사 비용은 총 제조 비용의 2~5%입니다. - 서비스 중 용접 실패 비용에 비하면 작은 투자입니다.

 

Q: 스테인리스강 용접 RT에 대한 IQI 감도 요구 사항은 무엇입니까?

A: ASME 섹션 V 조항 2 및 AWS D1.6에 따라 필요한 최소 IQI 감도는 2-2T%(여기서 T는 공칭 용접 두께)입니다. 10mm 두께의 용접의 경우: 2-2T IQI에서는 방사선 사진에 표시되려면 직경 0.20mm의 와이어(또는 동등한 구멍)가 필요합니다. 20mm 두께의 용접의 경우: 0.40mm 와이어. IQI가 보이지 않으면 방사선 사진은 무엇을 보여주든 거부됩니다. 핵 및 중요 서비스의 경우 1-1T 감도가 지정되는 경우가 많습니다.

 

Q: UT 용접검사의 DAC 곡선은 무엇입니까?

A: 거리-진폭 보정(DAC) 곡선은 검사 중인 구성 요소와 동일한 재질 및 두께의 참조 블록에서 서로 다른 거리에서 참조 반사체(측면-드릴 구멍 또는 평평한{2}}바닥 구멍)를 스캔하여 생성된 교정 곡선입니다. DAC 곡선은 반사기 거리에 대한 UT 신호 진폭(전체 화면 높이의 백분율)을 표시합니다. 모든 검사 지표는 이 곡선과 비교됩니다. DAC가 20%를 넘는 신호는 조사가 필요합니다. 100% DAC(또는 B31.3에서는 50% 이상)의 신호는 거부 가능합니다. DAC 곡선은 UT 검사관의 교정 표준이며 검사 보고서에 문서화되어야 합니다.

 

Q: 스테인리스강 용접의 융합 부족을 감지하는 데 UT 또는 RT가 더 안정적입니까?

A: UT는 스테인리스강 용접에서 RT보다 융착부족(LOF)을 감지하는 데 훨씬 더 안정적입니다. LOF는 용접 비드와 모재 사이의 분리와 같은 균열- 또는 사전 통과 -인 평면 결함이며 UT 빔에 큰 음향 임피던스 변화를 나타냅니다. RT에서 LOF는 X-선 빔(루트 패스)과 평행한 방향으로 향하는 경우가 많으며 완전히 보이지 않을 수 있습니다. 이러한 이유로 ASME B31.3 및 가장 중요한-서비스 사양에서는 특히 RT가 놓칠 수 있는 LOF를 포착하기 위해 RT 외에(또는 대신) 루트 패스의 UT를 요구합니다. LOF는 오스테나이트계 스테인리스강 공정 배관에서 응력 부식 균열의 가장 일반적인 개시제입니다.

 

Q: "ASME 섹션 V"는 무엇을 의미하며 모든 용접 검사 사양에 나타나는 이유는 무엇입니까?

A: ASME 섹션 V("비파괴 검사")는 코드 용기 및 배관에 사용되는 모든 체적 및 표면 검사 방법에 대한 필수 요구 사항을 정의하는 ASME 보일러 및 압력 용기 코드의 내용입니다. 2조는 RT(방사선 촬영 테스트), 5조는 UT(초음파 테스트), 6조는 액체 침투 탐상 테스트(PT), 7조는 자분 탐상 테스트(MT), 4조는 위상 배열 UT(PAUT)를 다루고 있습니다. 프로젝트 사양에 "ASME 섹션 V에 따른 검사"라고 표시되면 이러한 필수 요구 사항이 적용됩니다. 모든 JN 합금 용접 검사는 최소 표준으로 ASME 섹션 V를 준수합니다.

 

Q: PAUT가 규정 준수를 위해 RT를 대체할 수 있습니까?

A: 대부분의 경우 그렇습니다. - PAUT는 엔지니어가 PAUT 절차를 검증하고 승인한 경우 ASME B31.3, B31.1 및 ASME 섹션 VIII 응용 프로그램의 맞대기 용접 검사에 대한 기존 RT의 대안으로 ASME 섹션 V 조항 4에서 허용됩니다. API 582(석유 및 가스 용접 검사) 및 ISO 13588:2019에서는 PAUT를 RT와 동일하게 명시적으로 허용합니다. 유일한 예외는 특정 원자력 코드 클래스 1 및 클래스 2 용접으로, 해당 코드 사례가 명시적으로 승인되지 않는 한 여전히 기존 RT를 요구할 수 있습니다. 항상 프로젝트 엔지니어에게 확인하십시오.

 

Q: RT 또는 UT 보고서에 거부할 수 있는 징후가 표시되면 어떻게 해야 합니까?

A: 세 단계: (1) 용접을 수락하지 마십시오. (2) 결과를 확인하기 위해 자격을 갖춘 두 번째 레벨 II 검사관에게 재{3}}검사를 요청합니다. (3) 확인된 경우 제작자는 다음 중 하나를 수행해야 합니다. (a) 결함이 있는 용접 부분을 잘라내어 다시-용접한 다음 다시 검사해야 합니다.- 또는 (b) 수리/용접사 성능 자격 분석을 제출하여 해당 표시가 엔지니어의 승인에 따라 허용 가능한 한도 내에 있음을 입증합니다. 균열 표시가 있는 용접은 수리하면 안 됩니다. - 균열은 항상 연삭/절단으로 제거하고{10}}재용접해야 합니다. JN Alloy는-고객에게 통지하기 전에 보고된 모든 거부 가능 징후를 내부적으로 재검토합니다. 고객은 배송 시 거부 가능 표시에 놀라지 않습니다.

 

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