중요성
탄소당량(CE 또는 CEV)은 강철의 화학 조성을 용접성 지수로 압축한 단일 숫자입니다. 조달 엔지니어에게 이는 명목상 동일한 등급의 두 용해를 비교하고 현장에서 용접업체에 어려움을 줄 수 있는 용해를 예측하는 가장 간단한 도구 중 하나입니다.
탄소강 배관 및 피팅(A106, A234, A105, API 5L)에 대한 대부분의 사양 분쟁은 화학 조성 허용 오차 또는 탄소당량으로 거슬러 올라갑니다. 이 문서에서는 공식, 그 한계 및 구매 주문서에서 사용하는 방법을 설명합니다.
주요 기술 사항
가장 널리 사용되는 탄소당량 공식은 ASTM, EN 및 API 문서에서 인정된 국제용접학회(IIW)에서 발표한 것입니다:
CEV (IIW) = %C + %Mn / 6 + (%Cr + %Mo + %V) / 5 + (%Ni + %Cu) / 15
이 공식은 일반적으로 탄소 함량이 약 0.18% 이상인 탄소강 및 탄소-망간강에 적용됩니다. 그 이하에서는 수소 균열 위험에 대해 Pcm(Ito-Bessyo)과 같은 공식이 더 대표적입니다.
몇 가지 기준점:
| CEV 값 | 일반적인 해석 |
|---|---|
| 0.40 미만 | 표준 절차로 용접 용이 |
| 0.40 - 0.45 | 두꺼운 부분에 예열 필요할 수 있음 |
| 0.45 - 0.50 | 일반적으로 예열 필요, 수소 제어 용접재 |
| 0.50 초과 | 수소 유발 냉간 균열 위험 높음; 전체 WPS 자격 인증 필수 |
API 5L PSL 2 라인 파이프는 탄소 함량에 따라 CEV를 제한합니다(9.2.4/9.2.5절). C가 0.12% 초과인 경우 IIW 공식이 적용되고, C가 0.12% 이하인 경우 Pcm 공식이 사용됩니다. 많은 EN 및 ASTM 사양에서도 주문 옵션으로 선택적 CEV 상한을 허용합니다.
결정 매트릭스: CEV 상한 추가 시기
| 서비스 | 제안된 구매 주문 조항 |
|---|---|
| 육상 공정 배관, 상온 | 필수 CEV 상한 없음 (등급 한계에 의존) |
| 산성 서비스 H2S | CEV 0.43 최대 + NACE MR0175 |
| 저온 플랜지 | CEV 0.43 최대 + A350 LF2 |
| 두께 19mm 초과 | 예열 체계 완화를 위해 CEV 0.42 최대 |
| 자격이 낮은 업체의 현장 용접 | 상업적으로 가능한 경우 CEV 0.40 최대 |
A234 WPB로 제조된 심리스 맞대기 용접 배관 피팅의 경우, 표준은 기본적으로 CEV 상한을 두지 않습니다. 프로젝트 사양에 상한이 필요한 경우, 구매 주문서에 명시되고 MTC에 보고되어야 합니다.
일반적인 조달 실수
- 저탄소강에 IIW 공식 사용. 0.18% C 미만에서는 Pcm이 균열 위험을 더 잘 예측합니다.
- 등급 간 상한 복사. 0.43 상한은 A106 Gr B에 합리적일 수 있지만 A335 P22에는 과도합니다.
- 용해 분석 CEV와 제품 분석 CEV 혼동. 허용 오차가 적용되며 어느 것이 구속력이 있는지 명시하십시오.
- CEV가 잔류 원소를 반영하지 않는다는 점을 망각. CEV가 낮아 보여도 N, B, Ti가 HAZ 거동에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 밀에 알리지 않고 CEV 상한 요구. 밀은 주문서에 있는 것만 인증하며, 구두 요청은 시행 불가능합니다.
구매자 체크리스트
- 프로젝트에 CEV 상한이 필요한지 결정하고, 구매 주문서에 문서화하십시오.
- 어떤 공식(IIW 또는 Pcm)이 적용되는지, 그리고 어떤 분석(용해 또는 제품)인지 명시하십시오.
- 각 용해에 대해 MTC에 CEV를 요청하십시오(일반 값만이 아니라).
- 일치하는 파이프 벤드 및 단조 플랜지가 CEV 상한과 호환되는 화학 조성을 사용하는지 교차 확인하십시오.
- 문의 사항을 CEV 요구 사항을 명확히 명시하여 문의 페이지를 통해 보내주십시오.
출처
- https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=19998
- https://ped-online.com/ped-pressure-faq/carbon-equivalent-formula-for-steel-an-overview/
- https://amerpipe.com/reference/charts-calculators/carbon-equivalant-calculator/
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