Assessment of Fracture Characteristics of Natural Gas Pipeline Weldment According to the Change of Microstructures

천연가스 배관 용접부의 미세조직의 변화에 따른 파괴특성 평가

Reliability evaluation of welded structures by mechanical testing of weld heat-affected zones (HAZs) has become general practice throughout the world. HAZs of steel welded Joints show a gradient of microstructure from the fusion line to the unaffected base metal. This study is concerned a correlation between the microstructural change and the fracture characteristics in HAZs of both seam and girth welds of API 5L X65 pipeline steel, which is generally used for natural gas transmission pipelines in Korea. The focus in this study is the investigation of macroscopic fracture behavior of the various regions within HAZ. Changes in microstructure and toughness were observed using actual HAZ specimens. To evaluate the macroscopic toughness of actual HAZ, Charpy V-notch impact test and CTOD test were performed.

세계적으로 천연가스의 사용은 높은 효율을 가진 청정에너지로서의 장점으로 인하여 꾸준히 증가하는 추세이며, 국내에서도 급격한 경제규모의 증대와 함께 사용량이 증가하고 있다. 천연가스 배관 용접부는 금속학적 및 역학적으로 파괴에 영향을 미치는 인자들을 다양하게 가지고 있는데, 이들 인자들에 의하여 파괴역학적 인성의 열화가 발생함과 동시에 파괴시험 결과의 해석에 많은 어려움이 유발된다. 본 연구에서는 우선 국내 천연가스의 주 배관으로 사용되고 있는 API 5L X65 등급의 고장력강 용접부의 파괴역학적 안전성을 평가하기 위한 목적으로, 실제 원주 용접부와 심 용접부의 파괴인성 시험을 수행하여 미세조직의 변화를 중심으로 미시적 혹은 거시적인 관점에서의 금속학적 인자가 파괴인성에 미치는 영향에 대해 평가하였다.