침식부식 (Erosion Corrosion) 특성

 

 

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1. 침식부식 (Erosion Corrosion) 특성

1) 금속재료 표면과 부식용액의 상대적 운동에 따라 부식액이금속표면에 대하여 기계적 작용과 전기화학적 부식이 동시에 일어나게되어 재료의손상을가속화 시키는현상을말한다.
2) 침식부식에 의한 금속재료 손상은 용액 운동방향과 평행하게 표면손상이 나타 나게 되며, 일반적으로 깊은 흠이 파이거나 불균일한 침식, 또는 파형 형태로 나타나게된다.
3) 부식액 유동이 난류(Turbulent Flow)일 때 주로 발생되므로난류 부식으로불리 기도하며 금속표면에 부식액이 분출되는 형태로 충돌하는 경우에는 충격부식 (Impingement Corrosion)이라고도 한다.
4) 대부분의 금속에서 발생될 수 있으며 금속이 갖는 표면피막 성질과 관계된다. 즉, 대부분의 금속은 부식 분위기에서 표면에 부동태 피막이나 또는 부식 생성 물에 의한 피막을 형성하게 되는데 이러한 피막이 부식매체 유동에 의해 파손 되어순금속이부식 분위기에노출되어급속한 부식이진행하게 된다. 황산용액 중에서 스테인레스강 표면에 형성되는 부동태 피막이나 납의 표면에 형성되는 PbS, PbO 등의 보호 피막들은 침식부식 분위기에서쉽게파손되므로재료의내 식성이 현저하게 저하된다. 따라서 표면 피막이 강하고, 조밀하고, 접착력이 좋 고, 연속적으로형성되어있을 때, 내침식부식성이 좋게된다. 일단침식부식에 의해 보호피막이 파손되는 경우에도 보호 피막의 재생 속도가 빠르면 내침식 부식성도좋게된다.

 

2. 재료별 Erosion Corrosion 특성

티타늄은 여러 가지 부식 환경 중에서 안정한 TiO2 보호 피막을형성하며 특히 해수, 염소 이온이 함유된 용액등에서 내침식 부식성이 좋다. Table 1 는 해수 중 에서여러 가지 금속 재료의침식 부식성을 나타내는것으로 Monel, AISI 316 SS, Hastelloy, Titanium 등이 해수 중에서 좋은 보호 피막을형성하여 내침식 부식성 이높음을보여주고있다.

 

 

 

 

 

3. Erosion Corrosion Mechanism

1) 부식매체의유동 속도는 재료의 침식, 부식에 중요한영향을미칠뿐만아니라 부식반응의 메카니즘에도 큰 영향을 준다. 고속으로 유동하는 부식매체는 재료 표면에 기계적인 마모 현상을 유래할 수 있고, 특히 부식 매체 중에 고체 입자 가포함되어있으면기계적마모현상은 대단히심해진다.
2) 일반적으로 부식 매체의 유동 속도가 증가하면 Table 1 와 같이 침식부식량이 증가하게 된다. 철강재료의 경우는 유동속도가 증가하면서 부식속도도 증가 되 지만, Bronze 의 경우는 유동 속도가 1 ft/sec 에서 4 ft/sec 가 되어도 부식 속도에 큰 영향이없다가 속도가 27 ft/sec 에이르면급속한부식속도를갖게된다. 즉, 부식매체의속도가어느일정한 속도(임계속도) 이하일때는유동속도변화에 따른 부식속도의 변화가 거의 없으나 임계속도를 초과하게 되면 부식속도도 급 격히증가하게된다.
3) 침식부식은 부식매체 유동이 Laminar Flow 일 때 보다 Turbulent Flow 일때 발생

 

 

4. Erosion Corrosion 방지대책

 

1) pH 를 중성쪽으로 조절한다

2) 유체중의 용존 산소를 낮춘다.

3) 유속을 줄이며 가능한 Laminar Flow 로 만든다.

4) Bend 부 재질을 Upgrading 하고 Long Radius Elbow 등을 사용하여 곡률반경을 크 게 한다