부식/방식 기술

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   (3) 기계적 작용을 수반하는 부식

     - 기계적 작용을 수반하는 부식은 유체의 흐름 작용에 의하거나 응력 작용 등에 의하여 물리적 또는 기계적인 작용으로 발생되는 부식을 말한다.

      ①  침식(Erosion Corrosion)

        o 에로전, 코로전은 펌프 또는 Pipe등에서 액체가 고속으로 유동하는 경우 유체가 금속면을 충돌하면서 금속면의 부동태 피막 등을 파괴시켜 부식이 촉진되는 현상으로 마모부식이라고도 한다.

 

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(고속의 슬러지에 의한 마모 부식)

 

      ② 캐비테이션(Cavitation) 손상

        o 밸브, 스크류 등에서 처럼 고속으로 수류가 그 표면을 통과하는 장소에서는 유속이 국부적으로 높아지는 부분에서 음(-)압이 되어 비등현상이 발생하고 고압부위에서 기포가 부서지면서 금속면에 충격을 줄때 발생하는 금속면의 침식이다.

 

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(케비테이션에의한 펌프 임펠러 및 밸브 손상)

 

      ③ 응력부식 균열

        o 응력부식균열은 응력을 받는 재료에서 부식 환경과 재료와의 특정한 조합 하에서 취성적으로 파괴되는 현상을 총칭하여 말한다.

 

   (4) 매설관로에서의 부식 형태

       o 상수도관로처럼 매설되어 있는 관에서 부식작용은 내부의 유체에 의한 관 내면부식과 외부의 토양 및 누설전류 등에 의한 관 외면부식이 있다. 내면부식은 수돗물에 포함되어 있는 잔류염소 등에 의한 산화작용에 의한 부식이 있으며, 외면부식은 콘크리트, 토양 등에서 산소 농도차에 의한 부식 및 이종금속간의 갈바닉 부식이 있다. 또한 전철 등에서 누설되는 미소 전류에 의한 전기 부식이 있다.

       o 매설관로에서의 부식 작용은 전기화학작용, 미생물작용 및 전식작용(누설전류작용) 등으로 분류되는데 이들 중 대부분의 부식은 전기화학작용에 기초를 둔다.

     (매설관로의 부식 형태)

구   분

분   류

자연부식

(전식 이외의 부식을 총칭 함)

마크로셀부식(Macrocell)

일반토양부식, 특수토질부식

마이크로셀부식(Microcell)

콘크리트/토양 마이크로셀 부식, 산소농담 (통기차 부식), 이종간부식

전기부식(전식)

미주전류, 간섭

 

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(주철관  및 강관 내부 부식)

 

       ① 마크로셀(Macrocell) 부식

         o 마크로셀(Macrocell) 부식은 금속의 부분적인 전위가 천한부위(양급 부위)와 귀한부분(음극 부위)이 명확하게 구분되어 진행되는 부식을 말하며 토양부식의 자연부식은 마크로셀 부식에 의해 진행되는 경우가 많다.

         o 양극의 부식은 양극의 면적에 비해 음극의 면적이 상대적으로 크면 빠르게 진행되며, 부식 속도는 거의 “음극면적/양극면적”의 비에 비례한다.

       ② 마이크로셀(Microcell) 부식

 

        o 마이크로셀부식(Microcell)은 액중의 염류 농도 또는 산소량이 다른 경우, 토양의 산소농담 전위차 등으로 인하여 금속표면에 양극과 음극부분으로 형성되어 미세하게 분포된 국부전지에 의해 양극(+)부에 발생하는 자연부식이다.

       ③ 토양부식

         o 토양부식이란 토양 중에 매설된 구조물의 부식을 지칭하는 것으로 토양 중에 함유된 수분이 전해질로 작용하여 발생하는 부식을 의미한다. 토양 부식은 토양의 특징에 따라서 다양한 형태로 발생하므로 토양의 성질에 크게 좌우되는 특징을 가지고 있다.

 

(매설관로 내면부식과 외면부식 유발 요인) 

구  분

유발 요인

내면 부식

(수질에 기인)

- 유리탄산 과다 함유

- pH 낮음(산성) 또는 낮은 알카리도

- 잔류염소 과다

- 철박테리아 등의 부식성 미생물 존재 등

외면 부식

(토양과 누설전류에 기인)

- 토양 또는 지하수 중 염분 과다 함유

- 토양 산성화 (산성의 공장폐수 오염)

- 혐기성박테리아 작용 (매립지구 등)

- 누설전류 (전철, 지하철궤도에서 누설된 직류 전류)


(토양의 비저항과 부식성, 미국 국립표준기술연구소(NIST))

토양 비저항 (Ω-cm)

부  식  성

700 이하

매우 높다

700~2,000

비교적 높다

2,000~5,000

중간정도

50,000 이상

낮다

※ 토양 비저항이란 주어진 토양에서 단위 부피(1cm3)당 평균 전기 저항을 말한다.

 

다음페이지에 계속 됩니다. 

 

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