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용접의 품질 관리 (Weld quality control)

작성일 작성자 시나브로




특히 건축물 · 선박 철강 등 대형 구조물의 용접 결함은 그대로 구조면에서 치명적인 취약점이 될 수있다. 실제로 선박의 침몰 · 교량의 붕괴 · 원자력 발전소의 배관 파손 등으로 원인으로 용접 불량이 지적 된 사례도 많아, 엄격한 품질 관리가 요구되고 있다.

 

검사 기술

용접 결함은 육안으로 확인할 수없는 경우가 많다. 표면에 나타나지 않는 균열 등은 어떠한 방법으로 내부 구조를 찾아낼 수 없다. 다음에 실용화되어있는 용접 검사 기술을 꼽는다.

 

초음파(ultrasonic) 검사

초음파로 금속 내부와 표면에서 전파 반사하는 모습에서 탐상을 실시한다. 주로 내부 결함에 유효한 비파괴 검사다.

방사선(영어: radiation, radial rays)검사

X · 감마선 등의 투과를 이용하여 내부의 결함을 찾는 비파괴 검사다.

자기(영어: magnetism) 검사

전자석 등으로 금속에 자석을 주고 검체 외부에 누설 자속을 측정하여 결함 검출한다. 비파괴 검사다.

전자 유도(영어: electromagnetic induction) 검사

표면에 교류 자기장을 주고 검체에서 발생하는 와류를 측정함으로써 결함 검출하는 비파괴 검사다.

침투탐상검사 (浸透探傷検査)

육안으로 확인할 수 없는 미세한 상처에 색갈이 있는 침투 재료를 스며들게 하여 검사한다. 모세관 현상을 이용한 표면에만 유효한 비파괴 검사이다.

자분탐상검사(磁粉探傷検査)

강자성체의 검체 표면에 전자석 등으로 자기를 주고 검체 외부에 누설 자속에 자분을 균일하게 살포하고 나타난 자분 모양에서 표면 근처의 결함을 실시하는 비파괴 검사다.

외관 검사

인간의 육안 검사다. 표면에 나온 결함 밖에 발견하지 못하고, 또한 작은 상처는 놓칠 수 있지만, 소정의 치수를 충족하는지 여부를 측정하는 등 기본적인 검사는 사람의 눈으로 한다.

샤르피 충격 시험(영어: Charpy impact test)

금속에 홈을 만들고 망치를 두들겨 인성을 조사하는 시험 방법이다. 용접 부분의 인성 검사에도 사용된다.

 

용접 결함이 원인이 된 사고

건축물 · 교량 · 선박 · 저장탑이 갑자기 큰 파괴를 일으키는 경우는 종종 용접 불량이 원인이되고 있다. 구조상 중요한 부분의 용접 불량에서 구조물 전체가 붕괴하는 것도 있다. 또한 저온에서 특히 발생하게 된다 취성 파괴는 한 곳에서 일어난 손상이 연속 용접 부분 전체에 즉시 영향을미쳐 선체나 거대한 탱크 등이 갑자기 부러지게 붕괴하는 사고가 발생하고 있다 . 다음은 널리 알려진 예다.

    



 

리버티선 침몰사고 (liberty ship)

2 차 세계 대전 중에 미국 에서 양산 된 화물선 리버티선이 취성 파괴를 일으킨 사고가 1,031 (건조 된 리버티 선박의 총수는 2,708)보고 되고 있다. 용접 불량과 겨울 바다의 추위에서 일어난 취성 파괴가 원인이었다. 이 사고를 계기로 인성이 뛰어난 금속의 개발이 진행되어, 용접 기술의 안전성은 향상되었다. 이 사례는 실패의 검증을 통해 기술을 개선 한 사례로, 기술사 · 실패 학에서 자주 언급되고있다.




서울 성수 대교 붕괴 사고

1994 , 대한민국 · 서울시내 한강에 걸린 성수 대교가 갑자기 폭락하고 통행중인 차량이 추락하고, 사망자 32 명의 참사가 되었다. 펀 자리의 철골 트러스에 용접 불량이 있었지만, 검사가 불충분하였으며 간과하였다. 과도한 예산 절감과 품질 관리의 엉터리 등이 지적되고 서울시 도로 시설 관계자 중 일부는 업무상 과실 치사 등 혐의로 체포되었다. 이 사고를 계기로 한국에서는 인프라 시공 기술에 대한 불안이 높아지고, 사후역방문으로 김영삼 대통령은 전국의 토목 구조물의 일제 점검을 지시했다.




貨物船 フレア(flare) 号

화물선 플레어(flare) 호 침몰 사고

1998 년 대서양 항해중인 화물선 플레어 호가 폭풍에 발생 선체가 두 동강 침몰 사망자 21 명의 해난 사고가되었다. 선체 용접 불량이 있고, 또한 저온는 환경의 나쁨도 함께 취성 파괴를 일으킨 적이 밝혀졌다. 1972 년에 일본에서 생산되고 선적항은 키프로스 인 플레어 호는 네덜란드 로테르담을 출발 몬트리올로 가는 도중에 1998 1 16 , 뉴 펀들 랜드 연안에서 폭풍 취성 파괴에 의한 선체 결함에서 선체가 두 동강나 선체 후부는 30 분 후에 침몰. 정면 4 일간 표류 침몰했다. 생존자 4 명은 6 시간 바다에서 구명보트에 의존하고 있다 구출되었다.






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