KR101872998B1 - 용접공정 품질관리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용접공정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접공정의 품질을 관리하는 용접공정 품질관리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리 시스템이 용접공정 품질을 관리하는 용접공정 품질관리 방법은 용접 시공의 착수 지시에 따라 용접 모재 정렬에 대한 작업 지시를 용접 모재 정렬 수행 단말로 전달하고, 상기 용접 모재 정렬 수행 단말로부터 용접 모재 정렬 결과 정보를 수신하는 단계, 상기 용접 모재 정렬 결과 정보와 미리 설정된 제1 기준 값과 비교하여 비교결과, 불합격인 경우, 용접 모재 정렬 수행 단말로 용접 모재 정렬 작업 재지시를 전달하고, 합격인 경우, 용접시공 단말로 예열 및 용접 작업지시를 전달하고, 상기 용접시공 단말로부터 예열 및 용접 결과 정보를 수신하는 단계, 상기 예열 및 용접 결과 정보와 미리 설정된 제2 기준 값과 비교하여 비교결과, 불합격인 경우, 상기 용접시공 단말로 예열 및 용접 작업 재지시를 전달하는 단계, 비파괴 용역 단말로 비파괴 검사 작업 지시를 전달하고, 상기 비파괴 용역 단말로부터 비파괴 검사 결과 정보를 수신하는 단계 및 상기 비파괴 검사 결과 정보와 미리 설정된 제3 기준 값과 비교하여 비교결과, 불합격인 경우, 상기 용접 시공 단말로 예열 및 용접 작업 재지시를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

용접공정 품질관리 방법{METHOD AND SYSTEM FOR WELDING PROCESS QUALITY MANAGEMENT}
본 발명은 용접공정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접공정의 품질을 관리하는 용접공정 품질관리 방법에 관한 것이다.
용접작업은 짧은 시간에 용융하여 접합되기 때문에 결함의 발생가능성이 높고, 결함이 존재할 경우 반듯이 손상사고로 이어지기 때문에 철저한 품질관리가 요구된다.
발전소 건설시 용접관리를 공사감독자에 의해 수행하고 있으나 용접개소가 수 만 개소에 이르고 있기 때문에 용접공정을 진행해 나가기는 어려운 실정이다.
따라서 용접공정의 전 과정에 대한 검사를 수행하지 않고 용접부 내에 존재하는 결함 검출을 위한 비파괴검사를 수행하여 용접부 품질을 확인하는 방법을 취하고 있다.
그러나 비파괴검사는 용접부에 존재하는 결함만을 검출할 뿐이지 용접이음 형태의 적합, 열처리의 적정, 잔류응력 존재여부를 알 수 없기 때문에 용접부 품질이 확보된다고 볼 수 없다. 따라서 고온, 고압의 환경에서 고도의 용접품질이 요구되는 발전소 용접부에 대한 품질관리 방법으로는 부적합하다.
그리고 발전소 건설 시에는 매일 수백개소의 용접시공이 이루어지고 있는데, 용접현황과 문제점을 공사감독자가 수작업으로 주간단위, 월간단위로 진행현황을 파악하고 있기 때문에 용접시공 공정에서 문제점이 있을 경우 수백, 수천개소의 용접결함이 발생되어 발전설비의 품질이 저하하게 된다.
따라서 용접시공에 문제점이 발생되고 있을 경우 며칠이 경과된 후에 발견되기 때문에 발전설비의 용접품질 저하로 이어지고 있다. 이런 문제를 방지하기 위해서는 실시간으로 시공되는 용접현황과 시공정보를 제공하는 시스템이 필요하다.
또한 작업자들의 숙련도에 대한 평가가 제대로 이루어지지 않아 기량이 낮은 작업자들에 의한 작업자들에 의해 작업이 수행됨으로서 용접품질이 저하되고 있다.
그리고 용접작업 결함에 대한 보수 용접작업 시 작업불량의 원인분석에 따른 조치가 이루어지지 않음으로서 계속적인 결함이 발생되고 있다.
한국 공개특허 제19097-0033378호 "동저항신호를 공정변수로 하는 인공신경회로망에 의한 점용접 품질관리 방법 및 그 시스템"
본 발명에서 이루고자 하는 목적은 용접작업의 각 공정별 작업결과가 검사기준을 만족하여야만 후속공정이 진행할 수 있도록 시스템에서 각 공정별 작업결과가 검사기준을 만족하는지를 평가하여 합격, 불합격 판정으로 용접작업의 공정의 품질을 관리하는 용접공정 품질관리 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 용접작업에 참여하고 있는 작업자들의 숙련도와 기량향상을 위한 교육과 연계하여 각 개인의 능력향상에 따른 작업의 품질향상을 기여하는 용접공정 품질관리 방법을 제공한다.
본 발명은 용접작업 결과 용접부에 발생된 결함 종류에 따라 결함 발생 원인을 분석하고 보수작업시 작업자에게 작업수행에 유용한 정보를 제공하여 용접공정 품질이 확보되는 용접공정 품질관리 방법을 제공한다.
본 발명은 발전소 건설 어느 부위, 어느 용접사, 어느 시공공정, 어느 재질에서 문제가 있는지, 어떠한 결함들이 발생하고 있는지를 신속히 파악할 수 있고, 실시간으로 용접현황보고서가 발행될 수 있는 용접공정 품질관리 방법을 제공한다.
본 발명은 플랜트 사양과 형태가 변경될 경우, 용접시공 위치도면, 용접시공관련 절차를 변경하여 입력함으로서 어느 플랜트에도 적용할 수 있으며, 용접의 기본정보는 데이터베이스화된 파일을 일괄 입력함으로서 용접품질관리시스템을 단시간에 구축할 수 있는 용접공정 품질관리 방법을 제공한다.
본 발명은 시간과 거리상의 문제점을 극복하기 위하여 인터넷에 의한 온라인으로 운영되며, 한 개의 서버에서 여러 현장에서 설치되는 플랜트에 대한 용접관리가 가능한 용접공정 품질관리 방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 용접공정 품질관리 시스템이 용접공정 품질을 관리하는 용접공정 품질관리 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리 시스템이 용접공정 품질을 관리하는 용접공정 품질관리 방법은 용접 시공의 착수 지시에 따라 용접 모재 정렬에 대한 작업 지시를 용접 모재 정렬 수행 단말로 전달하고, 상기 용접 모재 정렬 수행 단말로부터 용접 모재 정렬 결과 정보를 수신하는 단계, 상기 용접 모재 정렬 결과 정보와 미리 설정된 제1 기준 값과 비교하여 비교결과, 불합격인 경우, 용접 모재 정렬 수행 단말로 용접 모재 정렬 작업 재지시를 전달하고, 합격인 경우, 용접시공 단말로 예열 및 용접 작업지시를 전달하고, 상기 용접시공 단말로부터 예열 및 용접 결과 정보를 수신하는 단계, 상기 예열 및 용접 결과 정보와 미리 설정된 제2 기준 값과 비교하여 비교결과, 불합격인 경우, 상기 용접시공 단말로 예열 및 용접 작업 재지시를 전달하는 단계, 비파괴 용역 단말로 비파괴 검사 작업 지시를 전달하고, 상기 비파괴 용역 단말로부터 비파괴 검사 결과 정보를 수신하는 단계 및 상기 비파괴 검사 결과 정보와 미리 설정된 제3 기준 값과 비교하여 비교결과, 불합격인 경우, 상기 용접 시공 단말로 예열 및 용접 작업 재지시를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리 시스템이 용접공정 품질을 관리하는 용접공정 품질관리 방법은 용접공정의 각 단계에서 수행된 작업에 대한 검사결과가 입력되는 단계, 입력된 검사결과의 합격 여부가 판단되는 단계, 합격 여부 판단결과, 불합격인 경우 작업을 수행한 작업자의 작업 불량률 누계치가 관리하는 기준치를 초과하는지 판단되는 단계 및 기준치 초과 판단결과, 해당 작업자를 교육대상 작업자로 지정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리 시스템이 용접공정 품질을 관리하는 용접공정 품질관리 방법은 비파괴검사 결과를 결함의 종류와 크기가 입력되면 용접결함 평가 데이터베이스의 검사 기준 데이터에 의해서 합격 여부가 판단되는 단계, 판단결과, 불합격인 경우, 용접결함과 원인분석 데이터베이스를 이용하여 분석을 수행하며, 결함의 발생 원인을 추정하는 단계 및 상기 결함의 발생 원인에 대해 용접 작업 시 정보를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 발전소 건설시 품질검사에 기반한 용접공정의 진행, 작업자의 작업품질을 반영한 교육연계 등의 알고리즘을 운영하는 시스템으로서 용접공정 품질을 확실하게 확보할 수 있으므로 국가 기간산업인 발전소 건설 시 발전소의 품질을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 전산시스템에 의해 실시간으로 운영됨으로서 수 만개소의 용접부에 대한 용접공정의 진행을 신속하게 이루어지게 함으로서 사람의 수작업으로 관리한 것에 비해 정확하고 신속하게 용접공정 품질이 관리될 수 있다.
또한, 본 발명은 인터넷에 의한 온라인으로 운용됨으로서 국내 발전소 건설뿐 아니라 해외에 발전설비를 수출하여 발전소를 건설할 경우에도 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리를 위한 네트워크를 개략적으로 예시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리의 흐름을 개략적으로 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리 시스템의 구성을 개략적으로 예시한 구성도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리 시스템에서 제공하는 용접 관리에 대한 웹페이지를 예시한 도면.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리를 위한 네트워크를 개략적으로 예시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 용접공정 품질관리를 위한 네트워크는 용접공정 품질관리 시스템(100), 감독자 단말(200), 사용자 단말(300) 및 작업 수행 단말(400)로 구성될 수 있다.
용접공정 품질관리 시스템(100)은 통신망(예를 들어, 인터넷망)을 통해 감독자 단말(200), 사용자 단말(300) 및 작업 수행 단말(400)로 용접 관리에 대한 웹페이지를 제공한다.
용접공정 품질관리 시스템(100)은 용접공정에 따라 용접 관리 기능을 수행한다. 용접공정은 용접 모재 정렬(모재 정렬), 예열 및 용접, 용접후 열처리 및 비파괴 검사로 구성될 수 있다.
용접공정 품질관리 시스템(100)은 감독자 단말(200)로부터 특정 용접 작업에 대한 작업 지시를 전달받아 작업 수행 단말(400)로 작업 지시를 전달할 수 있다.
또한, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 작업 수행 단말(400)로부터 각 용접공정의 작업 수행에 대한 결과 정보를 입력받아 후속공정에 대한 작업 지시를 수행할 수 있다.
감독자는 감독자 단말(200)을 통해 용접공정 품질관리 시스템(100)에 접속하여 특정 용접 작업에 대한 작업 지시를 입력할 수 있으며, 진행 중인 용접공정을 검색하여 진행상황을 확인할 수 있다.
또한, 용접공정 품질관리 시스템(100)을 사용할 수 있는 권한을 가진 사용자는 권한의 정도에 따라 사용자 단말(300)을 통해 용접공정 품질관리 시스템(100)에 접속하여 용접공정을 확인할 수 있다. 예를 들어, 감독자는 단말(200)을 통해 용접공정 품질관리 시스템(100)이 접속하여 인증을 수행하는 경우, 용접공정에 대한 확인, 수정, 추가 등의 대부분의 권한을 가질 수 있으며, 일반 사용자는 사용자 단말(300)을 통해 용접공정 품질관리 시스템(100)에 접속하여 인증 수행 후, 용접공정에 대한 확인만을 수행할 수 있는 권한을 가질 수 있다.
또한, 각 작업 수행사는 담당하는 용접공정에 대해서만 확인, 수정, 추가 등의 권한을 가질 수 있으며, 그 외의 용접공정에 대해서는 확인만을 수행할 수 있는 권한을 가질 수 있다.
작업 수행 단말(400)은 용접공정 품질관리 시스템(100)에 접속하여 감독자가 입력한 특정 용접 작업에 대한 작업 지시를 전달 받을 수 있다. 이에 따라 작업 수행사가 해당 용접공정을 수행하면, 작업 수행 단말(400)은 작업 수행에 대한 결과 정보를 입력받아 용접공정 품질관리 시스템(100)으로 전달할 수 있다. 이에 따라, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 후속공정에 대한 작업 지시를 해당 공정을 수행하는 작업 수행 단말(400)로 전달할 수 있다.
작업 수행 단말(400)은 모재 정렬 수행 단말(410), 용접시공 단말(430), 열처리 수행 단말(450), 비파괴 용역 단말(470) 및 을 포함할 수 있다.
도 2는 용접공정의 흐름을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도 2에서는 용접공정 품질관리 시스템(100)에 의하여 수행되는 용접 관리 방법에 대하여 설명한다.
용접공정 품질관리 시스템(100)은 미리 설정된 용접공정의 순서대로 해당 용접공정에 대한 작업 지시를 수행하며, 해당 작업 수행사는 작업 지시에 따라 해당 공정 수행 후 결과 정보를 용접공정 품질관리 시스템(100)으로 입력할 수 있다. 용접공정은 용접 모재 정렬 작업, 예열 및 용접 작업, 용접후 열처리 작업 및 비파괴 검사 작업의 순으로 용접공정 품질관리 시스템(100)에 설정되고, 각 용접공정이 진행될 수 있다. 여기서, 비파괴 검사 작업에서 검사 결과가 불합격일 경우, 예열 및 용접 작업으로 재진입하여 보수 용접 작업이 수행될 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 용접공정 품질관리 방법에 대하여 상세히 설명한다.
단계 S210에서, 감독자 단말(200)은 용접공정 품질관리 시스템(100)으로 용접시공 착수 지시를 전송한다. 이때, 감독자 단말(200)은 감독자로부터 용접 작업이 이루어져야 할 부분에 대한 정보를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 감독자 단말(200)은 용접 위치가 표시된 용접시공 도면을 입력받아 용접공정 품질관리 시스템(100)에 저장시킬 수 있으며, 감독자는 감독자 단말(200)을 통해 용접공정 품질관리 시스템(100)에 용접시공 도면을 확인하여 용접 작업이 이루어져야 할 부분에 대하여 표시하거나 정보를 입력할 수 있다.
단계 S215에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 용접시공의 착수 지시에 따라 용접 모재 정렬 지시를 모재 정렬 수행 단말(410)로 전달하여 작업 지시를 내린다.
단계 S220에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 모재 정렬 수행 단말(410)로부터 용접 모재 정렬에 대한 작업 수행이 완료되면 결과 정보를 수신하여 미리 설정된 검사 기준 값과 비교하여 합격 여부를 판단한다.
단계 S225에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 판단결과, 불합격인 경우 모재 정렬 수행 단말(410)로 용접 모재 정렬 재지시를 전달한다.
단계 S230에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 판단결과, 합격인 경우 용접시공 단말(430)로 예열 및 용접에 대한 작업 지시를 전달한다.
단계 S235에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 예열 및 용접에 대한 작업 지시에 따라 작업 수행이 완료되면, 결과 정보를 수신하여 미리 설정된 검사 기준 값과 비교하여 합격 여부를 판단한다.
단계 S240에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 판단결과, 불합격인 경우 용접시공 단말(430)로 예열 및 용접에 대한 작업 재지시를 전달한다.
단계 S245에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 판단결과, 합격인 경우 용접 후 열처리의 필요 여부를 판단한다. 용접후 열처리에 대한 필요 여부는 용접시공 단말(430)로부터 입력받는 결과 정보에 포함되거나, 최초 감독자가 입력하는 착수 지시에 포함될 수 있다.
판단 결과, 열처리가 필요한 경우, 단계 S250에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 용접 후 열처리에 대한 작업 지시를 열처리 단말(450)로 전달한다.
만약, 열처리가 필요하지 않은 경우, 열처리 작업을 생략하고 단계 S265로 진입한다.
단계 S255에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 열처리에 대한 작업 지시에 따라 작업 수행이 완료되면, 결과 정보를 수신하여 미리 설정된 검사 기준 값과 비교하여 합격 여부를 판단한다.
단계 S260에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 판단결과, 불합격인 경우 열처리 단말(450)로 열처리에 대한 작업 재지시를 전달한다.
단계 S265에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 판단결과, 합격인 경우 후속 공정인 비파괴 검사에 대한 작업 지시를 비파괴 용역 단말(470)로 전달한다.
단계 S270에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 비파괴 검사에 대한 작업 지시에 따라 작업 수행이 완료되면, 결과 정보를 수신하여 미리 설정된 검사 기준 값과 비교하여 합격 여부를 판단한다.
용접공정 품질관리 시스템(100)은 비파괴 검사의 결과에 따라 용접공정을 완료 처리하거나 보수 용접 작업이 수행되도록 처리할 수 있다.
즉, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 비파괴 검사 결과 결함이 존재하면, 단계 S230로 진입하여 용접시공 단말(430)로 예열 및 용접에 대한 작업 지시를 전달함으로써, 예열 및 용접 작업, 용접후 열처리 작업 및 비파괴 검사 작업이 재 수행되도록 제어할 수 있다.
단계 S275에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 비파괴 검사 결과 결함이 존재하지 않으면 잔류응력측정이 필요한지 여부를 판단한다.
용접공정 품질관리 시스템(100)은 표 1과 같이 예민화 현상이 심하여 잔류응력을 유발할 가능성이 높은 재질로서 배관의 외경이 150㎜이상이고 두께가 19.0㎜ 이상 용접부에 대해서는 잔류응력 측정 작업이 수행한다.
단계 S280에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 잔류응력 측정 단말(490)로 잔류응력 측정 지시를 전달한다.
규격
종류 		ASTM JIS KS DIN
9Cr-1Mo-Nb-V A335-P91 STPA28 X10CrMoNiVNb91
9Cr-1Mo A335-P9 STPA26 SPA26 X120CrMo91
9Cr-2W A335-P92
9Cr-1Mo-Nb-V SA-2130/M
120Cr X20CrMoV1201
120Cr-2W A335-P1202 140MoV64
18Cr-8Ni A2130-TP304 SUS304 STS304 X6CrNi181
16Cr-120Ni-2Mo A2130-TP316 SUS316 STS316 X6CrNiMo1701
18Cr-10Ni-Cb A2130-TP347H SUS347 STS347
단계 S285에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 잔류응력 측정에 대한 작업 지시에 따라 작업 수행이 완료되면, 잔류응력 측정 단말(490)로부터 결과 정보를 수신하여 미리 설정된 검사 기준 값과 비교하여 합격 여부를 판단한다.
단계 S290에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 잔류응력측정 결과, 합격인 경우 용접 작업을 완료한다.
단계 S295에서, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 잔류응력측정 결과, 불합격인 경우 단계 S250로 진입하여 열처리 단말(450)로 열처리에 대한 작업 지시를 전달함으로써, 용접 후 열처리 작업 및 비파괴 검사 작업이 재 수행되도록 제어할 수 있다.
감독자 단말(200) 또는 용접공정 품질관리 시스템(100)의 사용권한이 부여된 사용자 단말은 용접시공 착수 지시(S210) 이후, 용접공정 품질관리 시스템(100)에 접속하여 실시간으로 작업 현황을 확인할 수 있다.
도 3은 용접공정 품질관리 시스템의 구성을 개략적으로 예시한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 제1 통신부(110), 제2 통신부(130), 제어부(150), 지시부(170) 및 현황 제공부(190)를 포함할 수 있다.
제1 통신부(110)는 감독자 단말(200) 또는 사용자 단말(300)과 연결될 수 있으며, 제2 통신부(130)는 작업 수행 단말(400)과 연결될 수 있다.
제1 통신부(110)는 감독자 단말(200)로부터 용접시공에 대한 착수 지시를 수신하여 제어부(150)로 전달할 수 있다. 이때, 제1 통신부(110)는 감독자 단말(200)의 접속에 대한 인증을 수행하여 권한을 확인하고 해당 권한에 따라 감독자 단말(200)의 접근을 허용할 수 있다. 예를 들어, 감독자 단말(200)은 확인, 수정, 추가 등의 모든 권한을 가질 수 있다.
제1 통신부(110)는 감독자 단말(200)로부터 작업 현황에 대하여 조회 요청을 받는 경우, 현황 제공부(190)로부터 작업 현황을 수신하여 감독자 단말(200)로 전달할 수 있다.
제2 통신부(130)는 작업 수행 단말(400)로부터 작업 수행에 대한 결과 정보를 수신하여 제어부(150)로 전달할 수 있다. 이때, 제2 통신부(130)는 작업 수행 단말(400)의 접속에 대한 인증을 수행하여 권한을 확인하고 해당 권한에 따라 작업 수행 단말(400)의 접근을 허용할 수 있다. 예를 들어, 제2 통신부(130)는 해당 작업 수행사에 대응하는 용접공정에 대한 부분에 대하여 접근을 허용할 수 있다. 이때, 작업 수행사는 해당 용접공정에 대해서만 확인, 수정, 추가 등의 모든 권한을 가질 수 있다.
제2 통신부(130)는 지시부(170)로부터 특정 용접공정에 대한 작업 지시를 전달받아 해당하는 작업 수행 단말(400)로 전달할 수 있다.
제어부(150)는 제1 통신부(110)에 의하여 수신된 용접 시공에 대한 착수 지시에 따라 용접공정의 품질을 관리한다. 예를 들어, 제어부(150)는 착수 지시에 따라 용접공정의 첫 단계인 용접 모재 정렬 작업에 대한 진행 명령을 지시부(170)로 전달하고, 결과 정보를 수신하여 작업의 합격여부를 판단할 수 있다.
지시부(170)는 용접시공에 대한 착수 지시가 제1 통신부(110)에 의하여 수신되거나, 각 작업 공정에 대하여 해당 작업 수행 단말(400)로부터 작업 완료에 대한 결과 정보가 제2 통신부(130)에 의하여 수신되면, 제어부(150)의 제어에 따라 후속 공정에 대한 작업 지시를 해당 작업 수행 단말(400)로 전달한다. 예를 들어, 지시부(170)는 제어부(150)로부터 용접 모재 정렬 작업에 대한 진행 명령을 전달받으면 제2 통신부(130)를 통해 모재 정렬 수행 단말(410)로 작업 지시를 전달할 수 있다.
지시부(170)는 제어부(150)의 제어에 따라 해당 작업 수행 단말(400)로 작업 지시를 전달할 수 있다. 예를 들어, 지시부(170)는 후열처리가 필요하지 않음에 따라 비파괴 용역 단말(470)로 작업 지시를 전달할 수 있다. 또한, 지시부(170)는 비파괴 검사 결과가 불합격임에 따라 용접시공 단말(430)로 작업 지시를 전달할 수 있다.
현황 제공부(190)는 제1 통신부(110) 또는 제2 통신부(130)를 통해 접속하는 사용자에게 용접공정에 대한 작업 현황을 제공한다. 예를 들어, 현황 제공부(170)는 용접시공 도면에 용접 부위를 표시하고, 시작전, 진행중, 완료 등을 나타내어 사용자에게 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 용접공정 품질을 향상시키기 위하여 용접작업에 참여하고 있는 작업자들의 숙련도를 향상 시키는 용접공정 품질관리 방법을 실행한다.
단계 S410에서 용접공정 품질관리 시스템(100)은 용접공정의 각 단계에서 수행된 작업에 대한 검사결과가 입력된다.
단계 S420에서 용접공정 품질관리 시스템(100)은 입력된 검사결과의 합격 여부를 판단한다.
단계 S430에서 용접공정 품질관리 시스템(100)은 판단결과, 불합격인 경우 작업을 수행한 작업자의 작업 불량률 누계치가 관리하는 기준치를 초과하는지를 판단한다.
단계 S440에서 용접공정 품질관리 시스템(100)은 판단결과, 기준치를 초과하는 경우, 교육대상작업자로 지정되고 작업에 투입되지 못하도록 설정된다.
단계 S450에서 용접공정 품질관리 시스템(100)은 교육대상자로 설정된 작업자가 기량을 향상시키는 교육을 받지 않고는 작업에 투입될 수 없도록 시스템에서 관리되며, 예를 들면, 작업자가 받아야 할 교육시간은 불량률 1%에 10시간의 교육이 이루어지도록 관리된다.
단계 S460에서 용접공정 품질관리 시스템(100)은 기량향상을 위해 수행한 교육시간을 반영하여 불량률이 초과하는 지를 판단한다.
단계 S470에서 용접공정 품질관리 시스템(100)은 판단결과, 교육실적 반영 불량률 기준이 초과되지 못한 경우, 불량률이 해소된 작업자들은 작업에 투입할 수 있는 작업자로 재 지정된다.
단계 S480에서 용접공정 품질관리 시스템(100)은 판단결과, 교육실적 반영 불량률 기준이 초과되는 경우, 기량향상을 위한 재교육을 실시하도록 관리한다.
표 2는 작업자들의 실적과 교육을 반영한 평가율로 나타난 표이다. 표 2에서 작업자들의 작업 불량률이 현장의 기준치를 초과하는 대상자는 교육을 받아야 하며, 교육을 받은 후 평가율로 계산하여 기준치를 초과 여부를 시스템에서 평가하여 작업자의 데이터베이스에서 교육대상, 작업가능으로 분류한다.
작업자 번호, 성명 작업결과 교육시간 평가율(%) 상태
작업량 결함량 불량률(%)
A-001 황갑수 100 5 5.0 16 3.4
A-002 전우치 150 6 4.0 16 3.0 작업가능
A-003 이민우 145 3 2.07 0 2.7 작업가능
A-004 강원철 48 1 2.08 0 2.08 작업가능
A-005 최충일 48 3 6.25 0 6.25 교육대상
A-006 서합치 0 0 - 0 0 작업가능
A-007 임철수 530 13 2.45 0 2.45 작업가능
A-008 하태수 0 0 - 0 0 작업가능
A-009 조우수 0 0 - 0 0 작업가능
A-010 김양호 511 8 1.57 0 1.57 작업가능
A-011 주증기 0 0 - 0 0 작업가능
A-012 이상수 113 3 2.65 0 2.65 작업가능
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접공정 품질관리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 용접부 비파괴검사 평가와 보수용접 정보제공 방법을 실행하여 용접부 품질 향상에 기여한다.
단계 S510 및 단계 S520에서 용접공정 품질관리 시스템(100)은 비파괴검사 결과를 결함의 종류와 크기가 입력되면 용접결함 평가 데이터베이스의 기준에 의해서 합격, 불합격을 평가된다.
단계 S530 및 단계 S540에서 용접공정 품질관리 시스템(100)은 불합격된 결함에 대해서는 용접결함과 원인분석 데이터베이스를 이용하여 분석을 수행하며, 결함의 발생 원인을 추정한다. 결함의 발생 원인은 예를 들면, 용접봉, 접합부의 습기 잔존, 불충분한 입열 및 접합부 불순물 부착 또는 아크 분위기에서 수소, 일산화탄소, 질소 가스 침입 등일 수 있다.
단계 S550에서 용접공정 품질관리 시스템(100)은 용접보수 작업자에게 용접작업 시 대책 정보를 제공한다. 보수 용접작업 시 작업자에게 작업이 불량하게 된 원인과 대책을 알려주게 함으로서 보수 용접작업의 품질이 확보될 수 있다. 대책으로 예를 들면, 작업장 주변 바람막이 설치, 용접봉 건조 및 접합면 청결유지 또는 적정 아크길이 유지 및 적정전류 사용 등일 수 있다.
용접공정 품질관리 시스템(100)은 데이터베이스 화 된 정보를 제공함으로서 용접작업의 공정의 진행, 검사결과 평가가 되도록 한 구조이다.
용접공정 품질관리 시스템(100)는 시스템구축데이터, 검사기준데이터, 정보제공데이터로 포함할 수 있다.
여기서, 시스템구축데이터는 발전소 용접관리시스템 구축을 위해 입력하는 데이터로서 용접도면, 용접번호, 설비구분, WPS, 예열 및 후열처리 사항, 모재의 형태, 용접방법, 관련코드, 이음형태, 용접장소, 용접봉, 모재의 사양, 각 공정별 검사기준 등을 입력한다. 입력방법은 각 용접번호별로 할 수도 있고, 데이터베이스 화 된 엑셀 파일로 일괄 입력할 수 있다.
검사기준데이터는 용접공정 품질관리 시스템(100)의 각 공정의 검사 시 기준이 된다. 각 공정의 검사기준 항목은 1. 용접모재 정렬은 모재간의 간격, 모재 정렬의 직선도 허용범위, 2. 용접은 언더컷, 스패터, 비드 등의 적정여부, 3. 후열처리는 가열온도, 가열속도, 유지시간, 냉각속도의 허용범위 4. 비파괴검사는 허용되는 결함의 종류, 크기, 수량, 5. 잔류응력평가는 잔류응력의 허용기준 등일 수 있다.
정보제공데이터는 작업 시 작업자에게 정보를 제공함으로서 작업의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 것으로서 용접부 결함의 종류, 용접결함의 원인 및 대책, 용접작업관련 절차서, 용접절차서, 용접절차사양서, 용접도면 등일 수 있다.
용접공정 품질관리 시스템(100)은 용접시공현황을 분석하는 기능으로서 용접종합현황, 용접기간별, 용접포인트분석, 보고서 분석으로 이루어져 있으며, 용접공정의 현황을 신속히 분석함으로서 현재 진행되는 용접공정의 문제점을 파악할 수 있도록 정보를 제공해 준다. 용접종합현황은 용접설비의 위치별, 용접재질별, 용접사별 실적과 현황이 나타내며, 용접기간별 분석에서는 기간별 작업현황, 용접공정별, 결함종류별 분석을 한다. 용접포인트 분석은 용접수행 전체 포인트별 진행공정과 수행결과, 용접사별 수행 포인트와 진행사항, 수행결과를 분석하고, 보고서 분석은 설비의 각 위치별, 용접작업공정별, 용접작업 기간별 진행사항과 결과를 분석할 수 있다.
용접공정 품질관리 시스템(100)은 용접 기본정보 구축시 입력한 용접도면 위에 용접번호를 지정할 수 있게 하여 시스템에서 용접번호의 위치를 인식되도록 하며, 발전소의 형태에 따라 유연하게 시스템을 구축할 수 있다.
용접공정 품질관리 시스템(100)는 용접시공 진행 중 완료된 작업결과를 입력하면 데이터 처리에 의해 규정된 양식의 현황 및 보고서 형태로 정보를 제공한다. 현황분석은 기간별, 설비의 위치별 진행현황, 용접부 재질별, 결함 유형별, 용접사별 진행현황과 결함발생이 나타나도록 한다.
도 6 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 관리 시스템에서 제공하는 용접 관리에 대한 웹페이지를 예시한 도면이다.
도 6 내지 도 13에 도시된 웹페이지는 권한이 부여된 사용자가 통신망(예를 들어, 인터넷망)을 통해 용접공정 품질관리 시스템(100)에 접속하여 용접공정에 대한 정보를 입력하고 검색할 수 있는 용접공정 품질관리 시스템(100)의 웹페이지이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 사용자는 인증과정을 거쳐 용접공정 품질관리 시스템(100)에 접속한다. 인증과정이 완료되면, 용접공정 품질관리 시스템(100)은 도 7과 같은 메인화면을 출력할 수 있다.
용접공정 품질관리 시스템(100)의 메인 화면은 용접관리, 종합분석관리, 기초자료관리, 시스템관리의 주메뉴로 구성되며, 건설 발전소의 용접현황, 날씨 정보 등을 제공한다. 용접관리는 용접마스터관리, 용접작업관리, 용접작업현황의 세부 분야로 구성된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접마스터관리를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 용접마스터관리는 발전소 건설 용접부에 관한 기본 정보를 입력할 수 있는 기능을 제공한다. 입력할 수 있는 기본 정보는 용접도면, 용접번호, 설비구분, 용접절차서(WPS: Welding Procedure Specification), 예열 및 후열처리 사항, 모재의 형태, 용접방법, 관련코드, 이음형태, 용접장소, 용접봉, 모재의 사양 등을 포함할 수 있다. 기본 정보는 용접번호별로 입력될 수 있고, 엑셀 파일을 이용하여 일괄 입력될 수도 있다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접작업관리를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 용접작업관리는 용접공정인 용접 모재 정렬(Fit-up), 예열 및 용접, 용접후열처리, 비파괴 검사에 대한 작업 지시와 작업 결과를 입력하는 기능을 제공한다. 용접작업관리의 기능을 이용하여 감독자가 최초에 용접 모재 정렬에 대한 작업 지시를 입력하면, 이후의 용접공정에 대해서는 용접공정 품질관리 시스템(100이 자동으로 작업 지시를 수행한다. 이에 따라, 용접 작업이 신속하게 진행될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접작업현황을 나타낸다.
도 10을 참조하면, 용접작업현황은 용접도면별로 용접 작업이 진행되는 현황을 제공한다.
예를 들어, 용접작업현황에서 용접작업이 완료된 용접번호는 용접번호의 포인터가 파란색으로 표시되며, 진행중인 용접번호는 빨간색으로 점멸되도록 표시될 수 있다. 또한, 용접작업현황은 도면번호별로 검색되면 도면에서 해당하는 용접번호를 출력하며, 용접번호가 클릭되면 해당 위치를 도면 뷰어를 통해 출력할 수 있다. 또한, 용접작업현황은 도면의 확대축소 및 도면상에서 위치를 이동할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 종합분석관리를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 종합분석관리는 용접시공현황을 분석하는 기능을 제공한다. 종합분석관리는 종합현황분석, 기간별분석, 용접포인트분석, 보고서분석의 세부 메뉴로 구성된다. 종합분석관리는 용접공정의 현황을 신속히 분석함으로써 현재 진행되는 용접공정의 문제점을 파악할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.
종합현황분석은 용접설비의 위치별, 용접재질별, 용접사별 실적과 현황을 제공한다. 기간별분석은 기간별 작업현황, 용접공정별/결함종류별 분석을 제공한다. 용접포인트분석은 용접수행 전체 포인트별 용접공정과 수행결과, 용접사별 수행 포인트와 진행사항, 수행결과의 분석을 제공한다. 보고서분석은 설비의 각 위치별, 용접공정별, 기간별 진행사항과 결과의 분석을 제공한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기초자료관리를 나타낸다.
기초자료관리는 도 12에 도시된 바와 같이 용접작업에 사용되는 용접봉관리, 용접봉 입출고관리, 용접절차서 관리, 용접절차사양서(PQR: Procedure Qualification Record) 관리, 도면 관리, 소속사 현황, 용접사 현황, 작업기간 관리 등의 기능을 제공하며, 용접관련 기술에 대한 정보를 공유할 수 있도록 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템관리를 나타낸다.
시스템관리는 도 12에 도시된 바와 같이 용접작업에 적용하는 코드관리, 부서관리, 용접관리시스템의 사용자 관리, 용접관리시스템 사용의 권한 관리, 용접시스템의 메뉴 관리, 발전소기본정보 관리 등의 기능을 제공한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 시스템 구축데이터, 검사기준데이터 및 정보제공데이터를 포함하는 용접공정 품질관리 시스템에서 발전소 용접공정 품질을 관리하는 용접공정 품질관리 방법에 있어서,
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 용접 모재 정렬 수행 단말로 용접 시공의 착수 지시에 따라 용접 모재 정렬에 대한 작업 지시를 전달하고, 상기 용접 모재 정렬 수행 단말로부터 용접 모재 정렬 결과 정보를 수신하는 단계;
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 상기 용접 모재 정렬 결과 정보와 미리 설정된 제1 기준 값과 비교하여 비교결과, 불합격인 경우, 상기 용접 모재 정렬 수행 단말로 용접 모재 정렬 작업 재지시를 전달하고, 합격인 경우, 용접시공 단말로 예열 및 용접 작업지시를 전달하고, 상기 용접시공 단말로부터 예열 및 용접 결과 정보를 수신하는 단계;
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 상기 예열 및 용접 결과 정보와 미리 설정된 제2 기준 값과 비교하여 비교결과, 불합격인 경우, 상기 용접시공 단말로 예열 및 용접 작업 재지시를 전달하는 단계;
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 상기 예열 및 용접 결과 정보와 미리 설정된 제2 기준 값과 비교하여 비교결과, 합격인 경우, 열처리 필요 여부를 판단하는 단계;
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 상기 열처리 필요 여부 판단 결과, 열처리가 필요한 경우, 열처리 단말로 열처리 작업 지시를 전달하고, 상기 열처리 단말로부터 열처리 작업 결과 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 상기 열처리 작업 결과 정보와 미리 설정된 제4 기준 값과 비교하여 비교결과, 불합격인 경우, 처리 단말로 열처리 작업 재지시를 전달하는 단계;
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 비파괴 용역 단말로 비파괴 검사 작업 지시를 전달하고, 상기 비파괴 용역 단말로부터 비파괴 검사 결과 정보를 수신하는 단계;
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 상기 비파괴 검사 결과 정보와 미리 설정된 제3 기준 값과 비교하여 비교결과, 불합격인 경우, 상기 용접 시공 단말로 예열 및 용접 작업 재지시를 전달하는 단계;
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 상기 비파괴 검사 결과 정보와 미리 설정된 제3 기준 값과 비교하여 비교결과, 합격인 경우, 잔류응력 측정이 필요여부를 판단하는 단계;
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 잔류응력 측정이 필요한 경우, 잔류응력 측정 단말로 잔류응력 측정 작업지시를 전달하고, 상기 잔류응력 측정 단말로부터 잔류응력 측정 결과 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 잔류응력 측정 결과 정보와 미리 설정된 제5 기준 값과 비교하여 비교결과, 불합격인 경우, 상기 잔류응력 측정 단말로 잔류응력 측정 작업 재지시를 전달하는 단계를 포함하고,
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 비파괴검사 결과를 결함의 종류와 크기가 입력되면 용접결함 평가 데이터베이스의 검사 기준 데이터에 의해서 합격 여부가 판단되는 단계;
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 판단결과, 불합격인 경우, 용접결함과 원인분석 데이터베이스를 이용하여 분석을 수행하며, 결함의 발생 원인을 추정하는 단계; 및
    상기 용접공정 품질관리 시스템에서 상기 결함의 발생 원인에 대해 용접 작업 시 정보를 제공하는 단계를 더 포함하되,
    상기 시스템구축데이터는 발전소 용접관리시스템 구축을 위해 입력하는 데이터이고, 용접도면, 용접번호, 설비구분, WPS, 예열 및 후열처리 사항, 모재의 형태, 용접방법, 관련코드, 이음형태, 용접장소, 용접봉, 모재의 사양, 각 공정별 검사기준 중 적어도 하나이고,
    상기 검사기준데이터는 용접 모재 간의 간격, 모재 정렬의 직선도 허용범위, 언더컷 적정여부, 스패터 적정여부, 가열온도, 가열속도, 유지시간, 냉각속도의 허용범위, 허용되는 결함의 종류, 허용되는 결함의 크기, 허용되는 결함의 수량 및 잔류응력의 허용기준 중 적어도 하나이고,
    상기 정보제공데이터는 작업 시 작업자에게 정보를 제공되며, 용접부 결함의 종류, 용접결함의 원인 및 대책, 용접작업관련 절차서, 용접절차서, 용접절차사양서 및 용접도면 중 적어도 하나인 용접공정 품질관리 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 용접공정 품질관리 시스템은 용접공정에 대한 정보를 입력하고 검색하는 웹페이지를 인터넷망을 통해 제공하는 것을 특징으로 하는 용접공정 품질관리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 웹페이지는 용접작업현황 메뉴를 제공하고, 상기 용접작업현황을 제공하는 화면에서 용접작업이 완료된 용접번호는 용접번호의 포인터가 파란색으로 표시되며, 진행 중인 용접번호는 빨간색으로 점멸되도록 표시되는 것을 특징으로 하는 용접공정 품질관리 방법.
  10. 제1항, 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 따른 용접공정 품질관리 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.

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