KIH 시험 관련 규격
다음 규격은 수소 환경에서의 KIH 시험과 하한계 응력확대계수 (KIH) 측정에 적용할 수 있습니다.
- ASME B31.12 – 수소 파이프 및 파이프라인에 관한 규격
파이프라인의 안전을 규정하고 기체 및 액체 수소를 운송하는 파이프라인 요구사항이 수록되어 있습니다. - ASME BPVC.VIII.3 - ASME 보일러 및 압력 용기 코드, Division 3, 고압 용기 제작에 관한 대체 규칙
가압 수소에서의 시험 조건과 KIH 계산 시 시험법에 따른 추가 요구사항이 수록되어 있습니다. - ASTM E1681 - 금속 재료의 환경 기인 균열에 대한 하한계 응력확대계수를 측정하기 위한 표준 시험법
ASTM E1681 규격은 수소 환경에서의 환경 기인 균열 하한계 응력확대계수(KIH) 측정을 규정합니다.
ASTM E1681에 따른 시험 수행
KIH 시험을 시행하기 전에 서보 유압 시험기를 이용하여 시편에 사전 피로 균열을 가합니다. 그런 다음, 사전 균열을 가한 CT 시편을 기체 수소 환경에 로드합니다. ASTM E1681은 두 가지 주요 하중 유형을 구분합니다. 시편을 정해진 기간 동안 일정한 변위에 로드하거나 일정한 힘을 가하며 로드합니다. 경우에 따라 이로 인해 균열이 커지거나 시편이 파손될 수 있지만 항상 그런 것은 아닙니다.
일정 변위 KIH 시험 (일정 변위)에서는 시험기가 필요하지 않습니다. 불활성 환경에서 시편은 특정한 일정 변위에서 볼트로 고정됩니다. 클립온 신율계는 이렇게 볼트로 고정한 시편의 하중선 변위를 측정하는 데 사용합니다. 일정한 힘의 KIH 시험에는 전자 크리프 시험기와 같이 정해진 인장력으로 사전 균열된 시편을 로드하는 시험기를 사용합니다.
일정 변위 KIH 시험에서는 다음과 같은 특정 작업 흐름을 준수해야 합니다.
- 동적 시험기에서 CT 시편 사전 균열 생성
- 클립온 신율계를 이용하여 불활성 대기에서 CT 시편 변위의 하중선 변위 측정
- CT 시편 로드 및 오토 클레이브 배치
- 1,000시간 동안 가압 수소로 오토 클레이브 가압
- CT 시편을 꺼내 파단면 육안 검사 시행
ASTM E1681에 따른 중요 물성값
ASTM E1681에 따른 이러한 물성값은 수소로 인한 균열에 대한 금속의 저항성을 평가하는 데 사용됩니다.
- KIH
KIH는 “하한계 응력확대계수(threshold stress intensity factor)”의 약자입니다. KIH는 응력확대계수의 한계값으로 정의됩니다. - KIEAC와 KEAC
EAC는 환경 기인 균열(environmental assisted cracking)의 약자입니다. KIEAC와 KEAC는 고장이나 균열 성장이 발생하지 않는 응력확대계수의 최댓값으로 정의됩니다. 따라서 KIEAC는 안전한 작동을 보장하면서 기존 노치 및 균열에 대해 허용되는 최대 하중으로 이해할 수 있습니다.
