728x90 반응형 Safety Engineering/부식16 전기 방식 의 개념과 원리 Part.3(외부전원법, 배류법) 외부 전원 법(통전 방식) 외부 전원 법(통전 방식)은 장거리 배관이나 대 용량의 전류를 필요로 하는 시설을 방식 할 때 사용하는 방법으로 가스배관을 음극으로 만들기 위해서 외부에서 전류를 넣어주는 정류기(교류 전압을 직류 전원으로 전환)가 필요하다. 이 방법은 대전류를 넣을 수 있으며 최고 60V까지 전압을 높일 수 있기 때문에 대규모의 매설관 방식에 적용하고 있다. 일반적으로 큰 전류를 필요하거나 영구적으로 사용하는 시설에서 사용한다. 양극 전극으로는 주로 가스배관에는 고규 소주 철(HSCI, High Silicon Cast Iron)을, 그 외 해수 및 담수에는 탄소 양극과 자성산화철 양극을 주로 사용하며, 이들은 취약하므로 선체, 화학장치, 기타 원자력발전소 등 중요시설물에는 납(Pb), 은(Ag.. 2020. 5. 6. 전기 방식 의 개념과 원리 Part.2(희생양극법) 전기방식의 개념과 원리 전기방식은 보호하고자 하는 금속의 부식을 방지하기 위해 직류전원에서 구하는지 혹은 타 금속과의 조합에 의해 전지를 구하느냐에 따라 2가지로 나눠진다. 전기방식의 종류로 크게 희생 양극법과 외부 전원 법이 있고, 여기서 다시 심매전극법, 천매 전극 법, 배류법(선택/강제)으로 나누어진다. 음극 방식 법을 사용할 때 보호하고자 하는 금속에 전류를 주면 인접하는 금속체에 전식이 생기기도 한다. A를 방식 하기 위해 B의 양극을 설치하게 되면, C의 금속체는 전류의 통로가 되어 전류 유출부는 부식되게 되며, 이를 음극 방식의 간섭이라고 한다. 간섭은 전류가 금속체를 지나는 금속의 저항이 적은 경우 일어나므로 해수보다는 지하매설 같은 비저항이 높은 경우 발생한다. 희생 양극법(유전 양극 방.. 2020. 5. 5. 전기 방식 의 개념과 원리 Part.1 부식(Corrosion)과 방식(Corrosion Protection) 부식(Corrosion) 부식은 우리 주변에서 항상 관찰된다. 집 앞을 지나다가도 볼 수 있고, 주차장, 지하철에서도 마음만 먹으면 발견되는 흔한 존재다. 이런 흔한 존재는 지하에 매설된 수도배관이나 가스배관에 서도 보이곤 하며, 석유화학 공장이나 발전소 등 산업현장에서도 발생한다. 하지만 이런 흔한 현상은 가끔 커다란 사고로 이어지기도 하고, 공정에서는 원치 않은 결과를 만들어 내기도 해 큰 금전적인 피해를 입히게 되며 부식방지를 위해 값비싼 재료를 사용한다. 금속재료에서 부식은 주변 환경 사이의 화학적, 전기화학적인 반응이며 이것이 부식이다. 그러나 좁은 의미에서 부식이란 금속재료가 사용 환경에서 퇴화되어 원래 자연 상태로 돌아가.. 2020. 5. 4. 부식 (Corrosion) 의 개념과 원리 part.2 부식(Corrosion)의 개념과 원리 고온에서의 일반부식 금속과 고온의 물과 접촉하는 경우 (5)에서 생성된 Fe(OH)2는 (8)과 같이 분해하게 된다. 그리고 (5)와 (8)을 종합하면 (9)의 식이 만들어 지는데, 이렇게 생성된 Fe3O4는 다른 Fe산화물과 다르게 흑색을 띄며 물에 잘 녹지 않고, 자성을 띠고 있어 자성산화철이라고 한다. 고온에서의 일반부식도 상온과 마찬가지로 pH농도와 용존산소의 영향을 받는다. pH농도 물에 용존산소가 존재하지 않고 pH가 적덩하게 유지되면, 표면에는 Fe3O4의 피막을 형성해 부동화해서 금속의 부식방지에 효과적이다. 그러나 물의 pH가 낮으면 Fe3O4피막이 생성되기 이전에 일부 Fe(OH)2는 (5)의 반대 방향으로 반응이 진행되어 부식을 촉진시키게 되고,.. 2020. 5. 3. 부식 (Corrosion)과 pH농도, 용존산소와의 관계 부식(Corrosion) 부식(Corrosion)이란 금속 표면에서 주위 물질과의 화학반응에 의해 표면에 변화가 일어나는 현상을 말한다. 일반적으로 금속이 산소와 결합하여 산화물을 생성하는 과정을 뜻하며, 철(Fe)과 산소(O2)가 반응하여 산화철(Iron Oxide)을 생성하여 녹이 형성된다. 모든 금속은 금속 원래의 상태로 돌아가려는 경향이 있다. 우리의 일상에서 우리가 주로 사용하는 금속들은 원래 금속산화물 형태였다. 그러나 여러 공정을 거쳐 높은 에너지 상태인 가공된 제품들로 사용된다. 따라서 금속들은 낮은 에너지 상태인 원래의 산화물, 즉 부식되어 있는 상태로 돌아가고자 하는데, 이 현상은 자연스러운 현상임에도 우리 일상에서는 자칫 사고로 이어질 수 있어 매우 중요한 요소가 된다. 위에서 언급한.. 2020. 5. 2. 고온 부식 (High Temperature Corrosion) 의 개념과 원리 고온 부식(High Temperature Corrosion) 고온 부식이란 금속이 고온에서 산화성을 띈 기체나 용융 액체에 접할 경우 표면이 산화하는 현상을 말한다. 예를 들어 중유 중 존재하는 V, Na, S 등이 융점이 낮은 회분이 고온부에 부착하게 되고, 축적하게 되어 구성 재료를 가속 산화(Catastrophic Oxidation)하는 현상을 말한다. 종류로는 바나듐 부식(Vanadium Attack), 수증기 산화, 침탄(탄화수소 가스), 질화(질소산화물), 가속 산화(할로겐화합물), 용융 염부식(고온 황화 부식 등) 등이 있다. 고온 부식은 주로 바나듐 부식, 황산 소다(Na2SO4)에 의한 바나듐 부식 촉진, 황산소다(Na2SO4) 자신에 의한 고온 황화 부식, 오산화바나듐(V2O5), 황산.. 2020. 5. 1. 부식 피로 (Corrosion Fatigue) 의 개념과 원리 부식 피로(Corrosion Fatigue) 부식 피로(Corrosion Fatigue)란 금속이 부식환경 중에서 반복 응력을 받아 피로와 부식이 중첩한 결과 분할되려는 현상을 말한다. pH, 온도, 용액 조성, 반복속도가 주요 변수이며, 같은 하중에서 반복하는 속도가 늦은 쪽이 빠르게 파단하는 특징을 가지고 있다.(속도가 늦으면 부식 환경과 접하는 시간이 걸어지기 때문) 금속재료는 어느 환경에 존재하느냐에 따라 반복 응력의 횟수가 증가해도 파괴되지 않는 피로 한도 또는 피로강도(Fatigue limit or Fatigue Strength)가 다르다. 일반적으로 피로강도는 진공에서 높은 값을 가지며, 대기에서는 낮은 편이며, 부식 용액에서는 매우 낮은 값을 갖는다. 따라서 부식 용액에서는 낮은 응력에도 .. 2020. 4. 30. 응력 부식 균열 (S.C.C Stress Corrosion Cracking) 의 개념 및 원리 응력 부식 균열(S.C.C Stress Corrosion Cracking) 응력 부식 균열(S.C.C Stress Corrosion Cracking)이란 금속이 부식 분위기(전해액 등)에서 인장 응력을 받으면 본체에 분할이 생기는 현상을 말한다. 입계 부식과는 관계없이 결정립을 관통하는 미세한 균열이 발생하는 형태로 주로 오스테나이트계에서 주로 발생하며, 탄소강, Cu합금, Al합금, Ni합금 등에서도 발생한다. 부식이라는 화학작용과, 응력이라는 역학적 작용이 중첩되어 Mechano-chemical 한 반응으로 볼 수 있다. 응력부식균열은 금속 표면이 응력을 받고 있는 상태에서 전해액 등 할로겐 이온을 포함하고 있는 부식 분위기에 있을 때 육안으로는 부식을 확인하기 어려우나 일정 시간이 지나면 표면에 미.. 2020. 4. 29. 마손 부식 (찰과 부식, Fretting Corrosion) 의 개념과 원리 마손 부식(찰과 부식, Fretting Corrosion) 마손 부식(Fretting Corrosion)은 찰과부식이라고도 하며 마찰에 의해 산화물 층이 벗겨지고 산소에 접하는 금속이 다시 산화되는 과정이 반복되는 화학적 반응이다. 마손 부식은 전기화학적이라기 보다는 순수한 화학적 부식이라고 할 수 있으며, 마손부식에 의한 생성물은 수산화물이 아닌 산화물(강의 경우 Fe2O3 등)이 생성된다. 마손부식(Fretting Corrosion)은 한쪽 또는 양쪽이 금속이며, 서로 접합한 두 개의 표면이 눌려서 마모되고, 거기에 부식이 발생되는 현상을 말한다. 접촉면에 수직압력이 발생하고, 윤활제가 없는 경우 진동 등에 의해 서로 움직이며 발생한다. Fig.1, Fig.2와 같이 주로 한쪽 표면에 있는 요철이 다.. 2020. 4. 28. 캐비테이션 부식 (Cavitation Corrosion) 의 개념과 원리 캐비테이션 부식(Cavitation Corrosion) 캐비테이션 부식(Cavitation Corrosion)은 침식 부식(Erosion Corrosion)의 특수한 형태로 금속 표면 주변에 있는 액체에서 증기포(Vapor Bubble)가 생성되고 소멸되는 것과 관련된 부식이다. 즉, 유체 중 압력변동에 의해 금속표면에는 기포가 생기게 되고, 이 기포가 붕괴될 때 압력 변화를 수반하여 충격파가 피막을 파괴하는 과정에서 발생하는 부식이다. 여기서 캐비테이션(Cavitation)이란 유체의 속도 변화로 인한 압력 변화로 공동이 생기는 현상으로 정의할 수 있다. 계 내부에 빠른 속도로 액체가 운동하게 되면 압력이 증기압보다 낮아지며 액체 사이에 기포가 생기는 현상으로 이 기포가 관 또는 벽에 닿으면 소음이 생.. 2020. 4. 27. 이전 1 2 다음 728x90 반응형
