용접부 자분탐상검사 — D1.1:2025 요구사항
용접부 자분탐상검사는 AWS D1.1:2025 Clause 8.10의 규정을 따르며, 합격 기준은 Table 8.1, 필수 절차는 Clause 8.14.4에 따른 ASTM E3024/E3024M, 검사원 자격은 Clause 8.14.6에 따른 NDT Level II를 요구합니다. UT와 마찬가지로 MT는 계약 문서에 명시된 경우에만 적용됩니다.
용접부 MT 검출 대상
자분탐상검사는 육안 검사만으로는 찾기 너무 작거나, 좁거나, 방향성이 맞지 않는 강자성체(탄소강, 저합금강, 페라이트계 스테인리스강)의 표면 및 표면 직하 불연속부를 찾아냅니다. 이 방법은 시험 구역을 자화시키고 표면에 미세한 강자성 입자를 도포합니다. 자기력선 경로를 방해하는 불연속부에서 누설 자속이 발생하여 입자를 잡아둠으로써 가시적인 지시를 형성합니다.
실제 검출 깊이는 자화 기법, 전류 유형 및 재료의 투과성에 따라 다르지만, 일반적으로 표면에서 수 밀리미터 이내의 표면 및 표면 근처 범위를 커버합니다. 필렛 용접부의 토우(toe) 부분에 발생하는 수소 균열, 고온 균열, T-이음부의 라멜라 테어링(lamellar tears)과 같이 좁고 표면으로 드러난 균열이 용접 검사에서 전형적인 MT 대상입니다.
MT는 오스테나이트계 스테인리스강, 알루미늄, 구리, 황동 또는 기타 비자성체에는 작동하지 않습니다. 이러한 재료에는 Clause 8.14.5에 따라 액체침투탐상검사(PT)를 사용하십시오.
D1.1 Clause 8 내 MT의 위치
AWS D1.1:2025는 자분탐상검사를 Clause 8의 Part C(합격 기준) 내 Clause 8.10에 침투탐상검사(PT)와 함께 배치하고 있습니다. MT 절차는 구체적으로 Part D(절차)의 Clause 8.14.4에 규정되어 있습니다. MT를 포함한 모든 NDT 방법의 인원 자격은 Clause 8.14.6에 규정되어 있습니다.
Clause 8.10의 원문에 따르면: "MT 또는 PT 대상 용접부는 8.10.1의 합격 기준에 따라 평가되어야 한다. 검사는 해당되는 경우 8.14.4 또는 8.14.5를 준수하여 수행되어야 한다." 따라서 Clause 8.10은 합격 기준 측면을 설정하고, Clause 8.14.4는 절차 측면을 설정하며, 이 둘이 합쳐져 D1.1에 따른 완전한 용접부 MT 요구사항을 정의합니다.
MT가 요구되는 경우
Clause 8.6.4(육안 검사 이외의 명시된 NDT)의 구성에 따라, 자분탐상검사를 포함한 NDT는 입찰자에게 제공되는 계약 문서에 의해 명시됩니다. 모든 용접부에 대해 MT 검사를 수행해야 한다는 일반적인 D1.1 요구사항은 없습니다. 엔지니어는 각 프로젝트에서 MT가 필요한지, 어떤 용접부에, 어느 단계에서, 어떤 합격 수준으로 적용할지를 결정합니다.
용접부 MT를 요구하는 일반적인 프로젝트 사양에는 다음이 포함됩니다: 최종 패스로 덮이기 전의 가용접(tack weld), 임계 CJP 그루브 용접의 루트 패스, 재용접 직전의 보수 굴착부, 표면 토우 균열이 반복 하중 하에서 전파될 수 있는 동적 하중 연결부의 필렛 용접, 리프팅 러그 또는 파괴 임계 부재(fracture-critical member) 부착부의 모든 용접.
Clause 8.6.5에 따라, 원래 계약에는 없었으나 나중에 발주처가 NDT를 요청한 경우, 검사 결과 사기 의도나 코드에 대한 중대한 불일치가 발견되지 않는 한 관련 비용은 발주처가 부담합니다. 불일치가 발견될 경우 보수 작업 비용은 계약자가 부담합니다.
MT 절차: ASTM E3024 (필수) 및 ASTM E709 (참고용)
Clause 8.14.4 원문에 따르면: "MT를 사용할 때, 절차 및 기법은 ASTM E3024/E3024M을 준수해야 하며, 합격 표준은 이 코드의 Clause 8, Part C를 준수해야 한다." 따라서 D1.1:2025는 절차를 위해 ASTM E3024/E3024M을 의무화합니다.
오래된 ASTM E709 ("자분탐상검사 표준 가이드")는 Commentary C-8.14.4에서만 정보 제공용 가이드로 언급됩니다: "ASTM E709는 표준 가이드이며 E3024/E3024M과 함께 정보용으로 사용될 수 있다." 이는 실무자들이 흔히 혼동하는 부분입니다. E709는 오래된 프로젝트 사양이나 샵 문서에서 널리 인용되지만, 현재 D1.1:2025의 필수 참조 표준은 E709가 아닌 E3024/E3024M입니다.
“귀하의 프로젝트 사양에서 여전히 ASTM E709를 D1.1 작업의 필수 MT 절차로 인용하고 있다면, 해당 사양은 코드의 이전 버전을 기준으로 작성된 것입니다. D1.1:2025 Clause 8.14.4는 E3024/E3024M을 의무화하며, E709는 Commentary C-8.14.4에 따라 참고용일 뿐입니다.”
D1.1:2025 Clause 8.14.4 + Commentary C-8.14.4
일반적인 MT 기법
E3024 절차 내에서 용접부 검사에 일반적으로 사용되는 몇 가지 기법은 다음과 같습니다:
- 요크법 (AC 또는 DC) — 현장 용접 검사에 가장 일반적입니다. 휴대용 전자기 요크를 사용하여 두 접점 사이에 자기장을 형성합니다. 휴대성이 좋고 빠르며 부품에 아크 스트라이크가 발생할 위험이 없습니다. 구조물 용접부의 현장 MT를 위한 주도적인 기법입니다.
- 프로드법 — 두 개의 전극 프로드를 통해 부품에 전류를 통과시킵니다. 감도는 높지만 역사적으로 프로드 접점에서 아크 스트라이크 위험이 있는 것으로 알려져 있습니다. 많은 사양에서 임계 부재에 대한 프로드 사용을 제한하거나 금지합니다.
- 습식 연속법 — 자화 전류가 흐르는 동안 액체 담체에 분산된 입자를 도포합니다. 감도가 가장 높으며 임계 부품의 공장 제어 검사에 사용됩니다. 현장 사용에는 실용성이 떨어집니다.
- 건식 연속법 — 자화 중에 표면에 건식 입자를 뿌립니다. 습식 배스 처리가 비실용적인 현장 작업에서 요크 검사와 함께 흔히 사용됩니다.
검사원 자격
Clause 8.14.6.1에 따라, 육안 검사 이외의 검사를 수행하는 NDT 인원은 해당 시험 방법 및 기법에 대해 NDT Level II로 인증받거나, NDT Level II의 감독 하에 작업하는 NDT Level I이어야 합니다. Level II 검사원은 지시를 해석하고 합격 기준에 따라 평가하며 검사 기록에 서명합니다.
Clause 8.14.6.2에 따라, 고용주 기반 인증은 ASNT SNT-TC-1A 권고 실무 또는 ANSI/ASNT CP-189를 따릅니다. Level I 및 II 개인의 인증은 Level III에 의해 수행되어야 합니다. Clause 8.14.6.3에 따라, 제3자 인증 옵션에는 ASNT 중앙 인증 프로그램(ACCP), ASNT CP-9712, CAN/CGSB-48.9712 및 ISO 9712가 포함됩니다. Clause 8.14.6.5에 따라, 8.14.6에 따라 검사를 수행하는 NDT 인원은 AWS QC1 (CWI) 요구사항이 면제됩니다. 즉, MT 검사원이 D1.1 작업에서 MT를 수행하기 위해 CWI를 보유할 필요는 없으나, 많은 검사원이 두 자격을 모두 보유하고 있습니다.
CWI와 ASNT 자격의 비교는 CWI vs ASNT Level 2 참조를 확인하십시오.
MT vs PT vs UT — 결정 매트릭스
| 요소 | MT (Clause 8.10 / 8.14.4) | PT (Clause 8.10 / 8.14.5) | UT (Clause 8.15) |
|---|---|---|---|
| 검출 범위 | 표면 + 표면 직하 일부 | 표면 전용 (표면에 열린 경우) | 체적 (전체 두께) |
| 재료 | 강자성체 전용 | 모든 비다공성 재료 | 모든 고체 재료 |
| 속도 | 빠름 (요크 이음당 30-60초) | 느림 (5-30분 사이클: 세척/침투/현상) | 보통 (용접 길이에 따라 다름) |
| 장비 | 요크 또는 프로드, 자분 | 침투액 + 세척액 + 현상액 | UT 장비 + 탐촉자 + 접촉매질 |
| 절차 참조 | 8.14.4에 따른 ASTM E3024/E3024M | 8.14.5에 따른 ASTM E165/E165M | Clause 8.15 및 PAUT의 경우 Annex H |
| 합격 기준 참조 | 8.10.1에 따른 Table 8.1 | 8.10.1에 따른 Table 8.1 | Clause 8.15에 따른 Tables 8.2, 8.3 |
| 검사원 | NDT MT Level II | NDT PT Level II | NDT UT Level II (PAUT의 경우 + 320시간) |
| 최적 용도 | 필렛 토우 균열, 보수 굴착 확인, 페라이트계 구조물 용접부 | 스테인리스 또는 알루미늄 표면 균열, 기밀 표면 확인 | CJP 그루브 용접부 내부 결함, 두꺼운 단면 |
MT 합격 기준 (Clause 8.10.1)
Clause 8.10.1에 따르면: "모든 MT 및 PT 지시는 Table 8.1의 합격 요구사항을 충족해야 한다." 따라서 MT 검사원은 육안 검사에 사용되는 것과 동일한 Table 8.1 기준을 적용하며, Clause 8.10.1에 의해 추가된 두 가지 주요 분류 규칙이 있습니다:
- 선형 불연속부(Linear discontinuity): 길이가 너비의 3배를 초과하는 것으로 정의됩니다. 8.10.1(1)에 따라, 선형 불연속부는 지시 자체의 크기 및 형상과 동일한 것으로 간주됩니다.
- 원형 불연속부(Rounded discontinuity): 길이가 너비의 3배 이하인 것으로 정의됩니다. 원형이거나 불규칙할 수 있으며 꼬리가 있을 수 있습니다. 8.10.1(2)에 따라, 해석 전에 정확한 측정을 위해 매질(MT의 경우 자분, PT의 경우 현상액)을 제거해야 합니다.
Clause 8.10.2에 따라, MT 또는 PT를 사용한 불연속부의 검출 가능성을 높이기 위해 표면을 다듬는 것이 허용되나, 해당 작업은 Clause 7을 준수해야 합니다. 이는 샵에서 MT 전에 시각적 방해물을 제거하기 위해 용접 토우나 표면을 합법적으로 그라인딩하는 방법입니다. 단, 모재나 용접 목두께를 깎아내는 것에 대한 Clause 7의 제한 사항을 준수해야 합니다.
Clause 8.11.1(검사 시기)에 따라, MT는 완료된 용접부가 상온으로 냉각된 직후에 시작할 수 있습니다. 단, 한 가지 중요한 예외가 있습니다: ASTM A514, A517 및 A709 Grade HPS 100W [690W] 강재는 검사 전 지연(수소 유발) 균열이 발생할 시간을 주기 위해 용접 완료 후 최소 48시간이 지난 후에 NDT를 수행해야 합니다.
관련 표준 가이드
자주 묻는 질문
D1.1:2025 Clause 8.10에 따라, 자분탐상검사(MT)는 용접부 검사를 위해 인정되는 비파괴 검사 방법 중 하나입니다. Clause 8.15에 따른 초음파탐상검사와 마찬가지로, MT는 계약 문서에 명시된 경우에만 요구되며 모든 용접부에 자동으로 적용되지는 않습니다. 일반적인 프로젝트 사양에서는 가용접, 임계 CJP 그루브 용접의 루트 패스, 보수 굴착부 및 동적 하중 연결부의 필렛 용접에 MT를 요구합니다. 엔지니어는 각 프로젝트에 대해 MT가 필요한 시점을 결정합니다.
MT는 강자성체의 표면 및 표면 직하(기법 및 재료 투과성에 따라 일반적으로 약 3mm 깊이까지) 불연속부를 찾아냅니다. 이 방법은 불연속부에서의 자속 누설에 자분을 끌어당겨 좁고 표면으로 드러난 균열을 가시화합니다. 이들 중 상당수는 너무 작거나 좁게 닫혀 있어 육안으로는 검출할 수 없습니다. MT는 오스테나이트계 스테인리스강, 알루미늄, 구리 또는 기타 비자성체에는 작동하지 않으며, 이러한 경우에는 액체침투탐상검사(PT)를 사용해야 합니다.
둘 다 표면으로 드러난 불연속부를 검출하지만, 기본 원리가 다릅니다. 자분탐상검사(MT)는 부품을 자화시켜 불연속부에서의 자속 누설을 나타내며, 강자성체(탄소강, 저합금강, 페라이트계 스테인리스)에서만 작동하고 표면 및 표면 직하 결함을 모두 검출합니다. 액체침투탐상검사(PT)는 모세관 현상에 의해 침투액을 표면에 열린 불연속부로 끌어들인 후, 현상액이 침투액을 다시 표면으로 끌어올려 가시화합니다. PT는 모든 비다공성 재료(알루미늄 및 오스테나이트계 스테인리스 포함)에 작동하지만 표면으로 드러난 결함만 찾을 수 있습니다. PT는 MT보다 이음당 시간이 더 오래 걸리고 작업 구역을 오염시킵니다.
D1.1:2025 Clause 8.14.6.1에 따라, NDT 인원은 특정 시험 방법 및 기법에 대해 NDT Level II(또는 NDT Level II의 감독 하에 작업하는 NDT Level I)로 인증받아야 합니다. Clause 8.14.6.2에 따라, 고용주 기반 인증은 ASNT SNT-TC-1A 또는 ANSI/ASNT CP-189를 따르며, Level III 인원이 Level I 및 II 개인을 인증합니다. Clause 8.14.6.3에 따라 제3자 인증은 ACCP, ASNT CP-9712, CGSB-48.9712 또는 ISO 9712를 통해 취득할 수 있습니다. Clause 8.14.6.5에 따라 Clause 8.14.6에 따라 검사를 수행하는 NDT 인원은 AWS QC1 (CWI) 요구사항이 면제됩니다.
예. D1.1:2025 Clause 8.10.1에 따라, 모든 MT 및 PT 지시는 Table 8.1(육안 검사 합격 기준)의 합격 요구사항을 충족해야 합니다. 균열 이외의 불연속부는 선형(길이가 너비의 3배 초과) 또는 원형(길이가 너비의 3배 이하)으로 평가되어야 합니다. 선형 불연속부는 지시의 크기 및 형상과 동일한 것으로 간주되어야 합니다. MT 절차 자체는 Clause 8.14.4에 따라 ASTM E3024/E3024M을 준수해야 합니다(ASTM E709는 Commentary C-8.14.4에서 정보용 가이드로만 참조되며 필수 사항이 아닙니다).