P3-0518분
MT/PT 표면 검사
자분 탐상 및 침투 탐상
🔵Reviewed — 교차 검증 완료
🔵 Reviewed
MT(Magnetic Particle Testing, 자분 탐상)와 PT(Penetrant Testing, 침투 탐상)는 용접부 표면 및 표면 직하 결함을 검출하는 NDE 방법입니다.
ASME Section V Article 7(MT)과 Article 6(PT)에서 각각의 요건을 규정합니다.
🔵 Reviewed
MT (자분 탐상) — 강자성체 전용
원리: 강자성 재료를 자화(Magnetization)시키면 표면/표면 직하 결함에서 자속 누설(Magnetic Flux Leakage)이 발생하고, 이 부분에 자분(철 미세 분말)이 집중됩니다.
적용 대상: 탄소강, 저합금강 (P-1, P-3, P-4, P-5)
비적용: 오스테나이트 스테인리스강(P-8), 비자성 재료
자화 방법
- 요크(Yoke): 가장 많이 사용. 교류(AC) — 표면 결함, 직류(DC) — 표면 직하까지
- 프로드(Prod): 전극 직접 접촉. 아크 스트라이크 주의
자분 종류
- 건식 자분: 고온 검사(예열 후) 적용
- 습식 형광 자분: 감도 우수, 암실 필요
🔵 Reviewed
PT (침투 탐상) — 모든 재료 적용 가능
원리: 표면 열린 결함에 침투액을 적용 → 잉여 침투액 제거 → 현상제 도포 → 결함 내 침투액이 현상제로 흡출되어 지시(Indication) 형성
적용 대상: 스테인리스강, 니켈합금, 알루미늄, 비자성 재료 전부
PT 절차 (6단계)
1. 표면 전처리(Pre-cleaning): 기름, 도장, 스케일 제거
2. 침투(Penetrant 적용): 침투 시간(Dwell Time) 준수 — 보통 10~20분
3. 잉여 침투액 제거: 과세척 주의
4. 현상(Developer 적용): 현상 시간 — 보통 10~30분
5. 관찰 및 판독
6. 후처리(Post-cleaning)
침투액 종류
- Type I (형광): 암실에서 자외선(UV-A) 조사, 고감도
- Type II (비형광/염색): 백색광 하 직접 관찰, 현장 간편
PT 검사 시 오스테나이트 스테인리스강과 니켈합금에는 반드시 저황(Low Sulfur), 저할로겐(Low Halogen) 침투액을 사용해야 합니다. 일반 침투액의 황/할로겐 성분이 고온에서 응력 부식 균열을 유발할 수 있습니다.
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MT vs PT 선택 기준
| 항목 | MT | PT | |
|---|---|---|---|
| ------ | ---- | ---- | --> |
| 재료 | 강자성체만 | 모든 재료 | |
| 검출 깊이 | 표면 + 표면 직하 (~3mm) | 표면 열린 결함만 | |
| 감도 | 표면 직하 결함도 검출 | 미세 표면 균열 우수 | |
| 속도 | 빠름 (즉시 판독) | 느림 (침투+현상 시간 필요) | |
| 표면 조건 | 비교적 관대 | 매끄러운 표면 필요 |
실무 원칙: 강자성 재료 → MT 우선, 비자성 재료 → PT. ASME VIII에서는 UW-50에서 표면 검사 요건을 규정합니다.
1
검사 방법 선택
MT(자분탐상): 강자성체 표면/표면 직하. PT(침투탐상): 비강자성체(STS, Al) 표면.
2
표면 준비
검사 부위 청소. PT: 기름/도장 제거. MT: 도장 두께 0.5mm 이하 확인.
3
검사 실시
PT: 침투→세척→현상→관찰. MT: 자화→자분 적용→지시 관찰. 적절한 조명/UV 조건.
4
기록·판정
지시(Indication) 유형(선형/원형/비관련)과 크기 기록. 합격 기준에 따라 판정.
🟢 Verified
MT·PT 합격 기준 — ASME VIII Div.1 (UW-50, Appendix 6·8)
불연속 분류 (Indication Classification)
- 선형 지시(Linear) — 길이가 너비의 3배 이상
- 둥근 지시(Rounded) — 위 이외 모든 지시 (길이 < 3 × 너비)
- 관련 지시(Relevant) — 검사면 결함에서 발생, 1.5mm(1/16") 초과만 평가
- 비관련 지시(Non-relevant) — 자기누설 변화점·표면 거칠기 등
공통 합격 기준 (ASME VIII Div.1 Appendix 6 — MT, Appendix 8 — PT)
| 결함 유형 | 합격 한도 |
|---|---|
| 균열 (Crack) | 모든 균열 불합격 |
| 선형 지시 | 1.5mm(1/16") 초과 불합격 |
| 둥근 지시 (단독) | 5mm(3/16") 초과 불합격 |
| 둥근 지시 (배열) | 150mm당 4개 이상 동일 선상 배열 시 불합격 |
| 3.2mm(1/8") 미만 | 비고려 (평가 불요) |
MT 자화 방법별 검출 능력
| 방법 | 전류 | 결함 위치 | 비고 |
|---|---|---|---|
| AC Yoke | 교류 | 표면만 (~2mm) | 가장 일반적 |
| DC Yoke | 직류 | 표면 + 표면 직하(~5mm) | 더 깊이 검출 |
| HWDC Prod | 반파직류 | 표면+직하 | 아크 스트라이크 주의 |
| Coil | AC/DC | 길이방향 결함 | 원주 자화 |
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PT 침투액 종류
| Type | 색상 | 광원 | 감도 |
|---|---|---|---|
| Type I | 형광(녹·황) | UV-A (365nm) | 매우 높음 |
| Type II | 적색 염료 | 백색광 | 보통 |
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침투 시간(Dwell Time) — 보통 10~20분. 응력부식·미세균열은 30분까지 연장.
시험 단골 함정 4종 1. "STS304 용접부에 MT 사용 가능?" → 불가. STS304는 오스테나이트(비자성). PT 사용. STS410·420 같은 마르텐사이트·페라이트는 자성이라 MT 가능. 2. "PT 검사 시 침투액이 결함에 들어갔는지 어떻게 확인?" → 현상제(Developer) 도포로 결함 안의 침투액이 표면으로 흡출. 침투 시간 10~20분, 현상 시간 10~30분. 3. "STS·Ni합금 PT 시 일반 침투액 사용 금지 이유?" → 황·할로겐(염소) 함량 때문. 응력부식균열(SCC) 유발. 저S·저Cl 침투액(< 1% S, < 1% Cl) 사용. 4. "MT/PT 지시 1.0mm는 합격?" → 합격. ASME VIII에서 1.5mm(1/16") 미만은 평가 불요. 단, AWS D1.1·API 등 다른 규격은 더 엄격할 수 있음.
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🎯 학습 확인 퀴즈⚠️ 자체 제작 문항1 / 7
MT(자분탐상)와 PT(침투탐상)의 공통점은?