2009-08-14
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이윤희(yunclub321)
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냉각수 라인을 SUS 304 재질 설계되었는데 부식이 되어 녹물이 많이 나옵니다.
수돗물인데 SUS 304도 녹이 쓰나요? 설치 업체에서 부식방지용으로 부동액을 넣으라고 하는데 SUS 304부식방지용 부동액이라는게 있는건지요? 정수장에서 소독액으로 사용하는
차아염소산도 배관부식방지에 효과가 있나요? 좋은 의견 부탁드립니다.
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 3
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이응신님의 답변
2009-08-15- 0
304SS인 경우 담수에서 부식에 대하여 상당히 강한 성질이 나옵니다. 스테인리스강이라고 해서 전혀 부식이 일어나지 않는 것이 아니라 조금씩은 일어납니다. 따라서 스테인리스강에서는 연간 부식 정도를 물성에서 표기하도록 합니다. (10^(-3)mm/year 등) 304SS는 해수에서는 별로 사용하지 않습니다. Cl이 있을 때 부식이 일어나고 해수의 유동에 따라 부식이 더 많이 진행되기 때문입니다. 그렇지만 수돗물에서 부식이 일어난다는게 조금 의심이 갑니다. 담수라도 산성이 있거나 Cl 성분이 있을 때 304SS는 피하는 스테인리스강이기는 합니다. 화학약품을 다루는 곳에서는 용기로 304SS를 사용하지 않고 다른 스테인리스강을 사용합니다. 그렇게 하고도 안쪽에는 PFA나 PTFE로 코팅을 합니다. 그러나 수돗물에서는 그냥 사용해도 부식이 잘 진행되지 않습니다. 환경을 잘 모르니까 무엇이 원인인지 알 수 없군요. 스테인리스강에 대한 자료는 인터넷에서 검색을 해보면 많이 나오니까 참고하십시오. 1. Metal Handbook vol.3, ASM, 1982 2. Corrrosion Guide, Elservier Scientific Publ., 1983 3. Sohan, L.,Chawla,R.K., Material Selection for Corrosion Control, ASM, 1995 * 참고로 해양플랜트 하는 쪽에 계신 분이나 철강과 관련된 분이라면 잘 알고 있을 것입니다. >냉각수 라인을 SUS 304 재질 설계되었는데 부식이 되어 녹물이 많이 나옵니다. >수돗물인데 SUS 304도 녹이 쓰나요? 설치 업체에서 부식방지용으로 부동액을 넣으라고 하는데 SUS 304부식방지용 부동액이라는게 있는건지요? 정수장에서 소독액으로 사용하는 >차아염소산도 배관부식방지에 효과가 있나요? 좋은 의견 부탁드립니다. > -
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안길홍님의 답변
2009-08-15- 0
(1) 파이프 용접시에 용접열에 의하여 용접 라인 부근이 Heat affected zone(HAZ)이 일어나는데, 이러한 부위가 미생물에 의하여 침식이 일어나 문제가 생기는 것으로 추정됩니다. 용접부위를 다시 한번 점검하여 보시고, 용접부위를 아연판으로 밴드형태로 덮어서 이를 접지를 하여 두면 도움이 될 겁니다. (2) 차아염소산의 염소에 의하여 sus가 침식되므로 사용하지 않습니다. -
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이상후님의 답변
2010-01-26- 0
>냉각수 라인을 SUS 304 재질 설계되었는데 부식이 되어 녹물이 많이 나옵니다. >수돗물인데 SUS 304도 녹이 쓰나요? 설치 업체에서 부식방지용으로 부동액을 넣으라고 하는데 SUS 304부식방지용 부동액이라는게 있는건지요? 정수장에서 소독액으로 사용하는 >차아염소산도 배관부식방지에 효과가 있나요? 좋은 의견 부탁드립니다. > Stainless Steel 304 SS (18Cr - 8Ni)와 316 SS (17Cr - 12 Ni - 2.5Mo)를 구별 할 수 있는 방법은 성분 조성에서 차이를 갖는 Mo의 함유 유무를 통해 판단하면 된다. 본 요약에서는 현장에서 손쉽게 이를 판명할 수 있는 일명 Mo Check방법과 판독 기준에 대하여 간단하게 소개 하고자 한다. 이하에서 기술하는 내용은 Mo Check를 간편하게 구성한 장비 판매 업체에서 제품을 홍보하기 위한 내용 중 일부를 번역하고, 현장에서 사용되는 시약의 제법을 간단하게 정리한 것이다. 1. Test의 개요 이 Test는 금속 조직내에 있는 Mo성분을 용출 시켜서 현장에서 간단하게 304 SS와 316 SS를 비롯한 Inconel중에 Mo가 들어 있는 Inconel 625 , Hastelloy등을 비교 검증할 수 있는 간이 방법이다. 실험은 Mo를 용출해 낼 수 있는 부식성 시약을 시편에 가하고 여기에 전류를 흘려 인위적으로 국부적인 전기분해를 일으키는 과정으로 이해 하면 된다. 2. 시약 제조 (1) 시약 1) Composition 염화주석 (SnCl2) : 30 g 티오 시안산 암모늄 (NH4SCN) : 10 g 증류수 : 100 cc (2) 제법 1) 증류수 100cc를 Beaker에 담는다. 2) 염화주석과 티오 시안산 암모늄을 정량을 취하여 Beaker에 넣고 증류수에 녹인다. 3) 9V Battery와 2 ~ 3Ø 전선을 준비한다. (전원은 전압은 큰 의미가 없고 전류가 중요함.) 4) 준비된 시약은 부식성이 강하므로 유리병에 보관하고 취급에 주의한다. 3. 검사 Procedure (1) 검사 하고자 하는 시편의 표면에 묻은 기름, Paint 등의 오물을 깨끗이 제거 한다. (2) 시약을 잘 흔들어 한 방울 시편 위에 흘린다.. (3) Battery의 양극 단자를 시약에 근접 시키고, 음극 단자를 시약 내로 접촉 시킨다. 이때 음극 단자가 시편에 직접 닿아서는 안된다. 전류의 흐름은 반드시 시약을 통해 흐르도록 해야 한다. (실제 현장에서는 시편의 저항값에 대한 보정이 힘들어서 두 전선을 함께 시약에 담가 Test하기도 한다.) (4) 시약내의 변색(붉은 화합물 형상) 여부를 통해 304 SS와 316 SS의 차이를 - Mo의 함유 여부 - 구별해 낼 수 있다. (5) 시험 후 즉시 시약 용액을 완전히 제거한다. 4. Test 결과 Review 본 Test는 금속 조직 내에 있는 Mo 성분을 검출하여 316 SS, Inconel, Hastelloy등을 구별해 내는 방법이다. 304 SS의 경우에는 초기에 약간 붉은 화합물 형상의 변색이 보이기도 하지만 전류를 차단하면 곧 사라진다. 반면에 316 SS를 비롯한 Mo 성분이 있는 강종들은 붉은 변색 부분이 전류를 제거한 이후에도 지속적으로 남게 된다. 변색의 붉은 정도는 Mo의 함량이 많을수록 진해 진다. 실험 초기에는 정확한 판별에 다소 어려움을 격기도 하지만 곧 익숙해 지고 다음과 같은 Sample을 비교 하면 판별에 도움이 된다. 다음의 그림에서 시편에 전류를 가하는 모습은 업체의 장비를 설명한 내용이므로 실제 Test과정과는 다소 상이하다. (50 mA의 조건에서 4,5초 동안 전류를 흘려서 Test했을 경우의 결과이다.) 위 그림에서 304, 316, 430은 Stainless Steel을 의미하고, C276과 B2는 Hastelloy를 의미하며, 2205는 Duplex Stainless Steel 2205를 254는 Super Stainless Steel 254를 의미한다. 위의 결과가 모든 경우에 그대로 적용되는 기준이라고는 할 수 없지만 개략적인 경향을 살펴 볼 수 있는 참고 사항으로 활용될 수 있다. 이러한 실험 장비는 현장에서 손쉽게 만들어 활용할 수 있는 편리함이 있다. 참고로 위에 잠시 언급된 Mo Check 장비는 약 70$ 선에 판매되고 있으며, 이외에 Ti, Mo, Ni, Co등을 쉽게 Check 할 수 있는 Portable장비는 약 695$정도에 판매되는 것도 있다. - 끝 - 3. 다음은 앞의 세분의 답변 의견과 다른 견해를 말씀 드리고자 합니다. (1) 두 강종의 구분을 부식실험인 분극과 침지시험으로 가능하다는 말씀에는 다소 문제가 있다고 봅니다. 동일한 Heat No.와 동일한 두께를 가지는 강종에 대해 몇 차례 상기의 부식 시험을 한다면 그런대로 비슷한 Data를 얻을 것으로 믿습니다. 그러나 상용 강종은 같은 규격품인 304SS(C를 제외한 나머지 조성은 모두 Min.으로 규정되어 있음)일지라도 조성, 야금적, 기계적 성질이 조금씩 다를 수 밖에 없습니다. 이는 동일한 Mill Maker에서 다른 Heat No.로 제작되는 제품에서도 차이가 날 수 있고 Maker가 다르면 더욱 그 편차는 큽니다. 또한 압연정도의 차이에 따라 응력유기 마르텐사이트가 생겨 시제품이 약간의 자성을 띠는 경우도 흔히 볼 수 있습니다. 따라서 아무리 Mo가 약 2.5wt% 함유된 316SS 라도 압연 중 다른 조직이 공존된 상태라면 정상적인 304SS와 비교하여 부식 시험 결과로 확연히 구분한다는 것은 힘들 것이라고 봅니다. 만약 가공하던 잔재 중에서 채취한 시편이라면 더욱 그 구분은 힘들 것입니다. 결론적으로 부식시험을 통해 구분한다는 것은 그 신뢰성이 다소 떨어질 수 있는 것으로써 현장에서의 두 합금의 구분을 위해서는 그다지 추천되지 않는다는 사실입니다. (2) 316SS가 Mo의 영향으로 해수 뿐만 아니라 일반 부식 전반에 대해 더 양호한 내식성을 가진다는 얘기는 다소 문제가 있다고 봅니다. 첫째, 질산, 진한황산과 같은 산화성 분위기에서는 Mo의 첨가가 오히려 부식을 더 촉진시킨다는 것입니다. (1. Metal Handbook vol.3 pp84-85, ASM, 1980, 2. Corrosion Guide, Elsevier Scientific Publ., pp483, 1983, 3. Sohan L. Chawla, R.K. Gupta, Materials Selection for Corrosion Control, pp148, ASM, 1995 (기타 여러 참고 문헌 있음)참조요) 당사의 경우에도 질산 Tank를 316SS 로 제작하였다가 2년이 못되어 Pitting으로 인한 누수로 인해 304SS로 교체 (4년 전)하여 현재까지 문제없이 사용하고 있는 사례도 있습니다. 둘째, 부식관련사항은 아니지만, Austenitic Stainless Steel은 우수한 저온 특성을 가집니다만 Mo가 없는 304SS가 Mo가 있는316SS에 비해 더 나은 저온 인성을 가진다는 사실입니다. 이는 Mo 가 Ferrite 촉진 원소이므로 304SS의 Austenitic structure가 316SS에 비해 더 안정적인데 그 원인이 있는 것으로 예상됩니다. 셋째, 입계부식의 관점에서 본다면 둘의 차이는 거의 없으며 만약 316SS와 304L SS를 비교한다면 304L SS가 더 우수한 입계부식 저항성을 가진다는 것입니다. (3) 경도의 측정으로 가능하다는 말씀에도 다소 문제가 있다고 봅니다. 이는 상기 부식시험과 비슷한 문제를 가진다고 봅니다. 모든 경우가 똑 같다면 2~5 BHN 정도의 차이를 예상할 수 있겠지만 잘 아시다시피 이 정도의 차이는 압연 가공도에 따라 더 큰 변화를 초래할 수 있기 때문입니다. 따라서 이 경도에 의한 구분은 시료가 동일 Heat No.와 동일 두께가 되지 않는 한 그 정확성은 상기의 부식 시험 보다 훨씬 더 떨어진다고 판단됩니다. 따라서 두 합금의 구분을 위해서는 그다지 추천되지 않는다고 봅니다. 4. 결론 구별의 Point를 Mo가 있느냐, 없느냐 로 판단하는 것이 가장 현명한 방법이라고 생각합니다. 따라서 가장 간편한 상기의 시약사용법과 장비가 있다면 Alloy analyzer로 판단하는 방법이 가장 추천됩니다. [보다 자세한 정보 교류를 위한 연락처] : jceun@lgenc.co.kr / Tel.02-705-2586 상기 사진(Image File)이 전송되지 않는데 이경우 위의 E-mail로 연락 주시기 바랍니다. 참고로 이곳은 LG 건설(구 LG엔지니어링)의 정유.석유화학, 환경설비, 발전설비의 설계, 제작, 시공, 시운전 까지 담당하는 엔지니어링 부문 중 플랜트 기술연구소 Materials Engineering Team 입니다. 저희 팀은 8년전 부터 NACE를 비롯한 국내외 10여개 부식관련 기관의 membership을 보유하고 있으며 세계 최고의 국제 Certificates도 다양하게 보유하여 고객의 Needs에 적극 부응하고 있습니다. 선진국의 많은 Q&A와 5,000여점의 기술 보고서를 Data Base하여 국내외 여러 현장의 기자재 부식, 용접, 재료 전반에 대한 Trouble shooting 에 신속,정확히 그 해결책을 제시해 오고 있습니다.