토양 특성 및 전기방식에 따른 연료 가스용 강관의 부식 차이에 관한 연구 A Study on the Corrosivity according to Soil Characteristics and Electrolytic Protection for the Materials of Fuel Gas Pipe원문보기
연료가스용 탄소강관이 지하에 매설되는 경우 부식을 방지하기 위해 피복강관을 사용하고 있으며, 피복강관의 결함, 타공사, 시공시 피복의 손상에 대비하여, 방식전위를 이용하여 환원 분위기를 강제로 조성한다. 일반적으로 연료가스용 탄소강관이 지하에 매설된 경우 두 방법이 병행되어 사용되지만, 토양환경의 변화를 예측 할 수 없는 불확실성과 부식 정도 또는 피복의 손상 등 배관의 결함에 대해 육안으로 직접 관찰하기 어려운 문제가 공존한다. 매설배관의 부식이 발생하는 것을 직접적으로 관찰하기 어렵기 때문에, 이를 직접적으로 관찰하기 위한 방법 중 하나가 부식쿠폰을 이용한 방법이다. 본 연구에서는 3가지 토양(마사토, 진흙, 모래)과 방식전위 사용 여부에 따라 작성된 6가지의 시나리오를 토대로 약 1년간 부식쿠폰의 부식 정도를 파악하였다. 그 결과 방식전위가 흐르는 환경의 부식쿠폰은 부식이 전혀 발생하지 않았으며, 미방식 부식쿠폰은 모두 부식이 발생하였다. 토양에 따라서는 진흙에서 가장 적은 부식속도를 보였으며, 모래와 마사토는 유사한 경향을 갖는 것으로 확인되었다. 진흙의 경우 높은 함수량에 의해 국부부식이 발생하였으며, 모래에서 부식이 발생한 것은 모래에 함유된 화학적 성분에 기인한 것으로 확인되었다.
연료가스용 탄소강관이 지하에 매설되는 경우 부식을 방지하기 위해 피복강관을 사용하고 있으며, 피복강관의 결함, 타공사, 시공시 피복의 손상에 대비하여, 방식전위를 이용하여 환원 분위기를 강제로 조성한다. 일반적으로 연료가스용 탄소강관이 지하에 매설된 경우 두 방법이 병행되어 사용되지만, 토양환경의 변화를 예측 할 수 없는 불확실성과 부식 정도 또는 피복의 손상 등 배관의 결함에 대해 육안으로 직접 관찰하기 어려운 문제가 공존한다. 매설배관의 부식이 발생하는 것을 직접적으로 관찰하기 어렵기 때문에, 이를 직접적으로 관찰하기 위한 방법 중 하나가 부식쿠폰을 이용한 방법이다. 본 연구에서는 3가지 토양(마사토, 진흙, 모래)과 방식전위 사용 여부에 따라 작성된 6가지의 시나리오를 토대로 약 1년간 부식쿠폰의 부식 정도를 파악하였다. 그 결과 방식전위가 흐르는 환경의 부식쿠폰은 부식이 전혀 발생하지 않았으며, 미방식 부식쿠폰은 모두 부식이 발생하였다. 토양에 따라서는 진흙에서 가장 적은 부식속도를 보였으며, 모래와 마사토는 유사한 경향을 갖는 것으로 확인되었다. 진흙의 경우 높은 함수량에 의해 국부부식이 발생하였으며, 모래에서 부식이 발생한 것은 모래에 함유된 화학적 성분에 기인한 것으로 확인되었다.
Coating pipe(PLP) has been generally used in buried site for protecting the corrosion. To prevent the damage by occurring the defect, other construction or execution works, an anti-oxidation environment was forcibly made by using protective potential. Coating and protective potential are applied sim...
Coating pipe(PLP) has been generally used in buried site for protecting the corrosion. To prevent the damage by occurring the defect, other construction or execution works, an anti-oxidation environment was forcibly made by using protective potential. Coating and protective potential are applied simultaneously, but corrosion rate or defects are not easy to observe because soil composition has many uncertainty. Also, defect of coating pipe can not be directly observed. A corrosion coupon can easily measure a corrosion rate directly. The corrosion rate was measured with 6 scenarios using corrosion coupon during about 1 year(6 scenarios are based on soil type and protective potential or not in this research. Resultingly, the corrosion coupon has not occurred in the case of protected by potential current, but corrosion has occurred in a non-protected site. The corrosion rate was measured at least in the clay, and the propensity of corrosion rate was similar in other soil(sand and loams). The local corrosion has occurred in the clay because of high water content. On the other hand, general corrosion was occurred in sand and loams. Commonly, sand is not to corrosive soil. Although, corrosion occurred in sand can be estimated by chemical component and valid with chemical analysis report.
Coating pipe(PLP) has been generally used in buried site for protecting the corrosion. To prevent the damage by occurring the defect, other construction or execution works, an anti-oxidation environment was forcibly made by using protective potential. Coating and protective potential are applied simultaneously, but corrosion rate or defects are not easy to observe because soil composition has many uncertainty. Also, defect of coating pipe can not be directly observed. A corrosion coupon can easily measure a corrosion rate directly. The corrosion rate was measured with 6 scenarios using corrosion coupon during about 1 year(6 scenarios are based on soil type and protective potential or not in this research. Resultingly, the corrosion coupon has not occurred in the case of protected by potential current, but corrosion has occurred in a non-protected site. The corrosion rate was measured at least in the clay, and the propensity of corrosion rate was similar in other soil(sand and loams). The local corrosion has occurred in the clay because of high water content. On the other hand, general corrosion was occurred in sand and loams. Commonly, sand is not to corrosive soil. Although, corrosion occurred in sand can be estimated by chemical component and valid with chemical analysis report.
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문제 정의
본 연구에서는 1년 동안 주요 토양 성분(모래, 진흙, 마사토)에 따른 부식의 진행속도와 방식전위의 유무에 따른 부식 진행 속도를 비교하기 위한 실험을 진행하였다.
본 연구에서는 부식쿠폰을 제작하여, 매설배관의 방식·미방식 및 토양에 따른 부식성과 부식 속도를 검토하였다.
제안 방법
3가지 토양(모래, 진흙, 마사토)에 각 2개의 부식 쿠폰을 매설하고, 토양별 매설된 2개의 부식쿠폰 중 1개를 정류기에 연결하여 방식전위를 흘리고, 다른 1개는 단선시켜 방식전위가 흐르지 않도록 설치하였다. 약 1년간 부식쿠폰을 매설 후 수거하여 토양의 부식성 및 부식쿠폰의 부식 속도를 측정하였으며, 그 결과를 정리하면 다음과 같다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 부식쿠폰의 재질은 KS D 3589(연료가스용 탄소강관의 재료 부분)을 사용하였으며, 밀도는 7.85 g/cm3, 노출 표면적은 10cm2, 노출 시간은 374일로 8,946시간이다.
부식쿠폰은 배관과 동일한 재질(KS D 3589의 연료 가스용 탄소강관의 재료 부분)로 제작하였으며, 매설 위치는 한국가스안전공사 가스안전교육원에 매설된 배관 근처에 매설하였다. 토양의 종류는 총 3가지(진흙, 모래, 마사토)이며, 각 토양에는 2개의 부식 쿠폰을 매설하되, 1개는 전기방식 시설과 접속하여 방식이 유지되도록 설치하고, 다른 1개는 자연부식 속도 측정을 위해 방식 시설물과 접촉하지 않은 채로 토양 속에 매설하였다.
후속연구
따라서 본 연구의 실험 결과를 토대로 고찰하면, 배관의 매설 및 타설 토양에는 염(salt)이 다량 함유된 해사(바다 모래)의 사용이 지양되어야 하며, 토양에 함유된 수분에 대한 지속적인 관찰이 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
연료가스용 탄소강관이 지하에 매설된 경우 발생하는 문제점은?
연료가스용 탄소강관이 지하에 매설되는 경우 부식을 방지하기 위해 피복강관을 사용하고 있으며, 피복강관의 결함, 타공사, 시공시 피복의 손상에 대비하여, 방식전위를 이용하여 환원 분위기를 강제로 조성한다. 일반적으로 연료가스용 탄소강관이 지하에 매설된 경우 두 방법이 병행되어 사용되지만, 토양환경의 변화를 예측 할 수 없는 불확실성과 부식 정도 또는 피복의 손상 등 배관의 결함에 대해 육안으로 직접 관찰하기 어려운 문제가 공존한다. 매설배관의 부식이 발생하는 것을 직접적으로 관찰하기 어렵기 때문에, 이를 직접적으로 관찰하기 위한 방법 중 하나가 부식쿠폰을 이용한 방법이다.
매설배관의 부식이 발생하는 것을 직접적으로 관찰하기 위한 방법 중 한가지는?
일반적으로 연료가스용 탄소강관이 지하에 매설된 경우 두 방법이 병행되어 사용되지만, 토양환경의 변화를 예측 할 수 없는 불확실성과 부식 정도 또는 피복의 손상 등 배관의 결함에 대해 육안으로 직접 관찰하기 어려운 문제가 공존한다. 매설배관의 부식이 발생하는 것을 직접적으로 관찰하기 어렵기 때문에, 이를 직접적으로 관찰하기 위한 방법 중 하나가 부식쿠폰을 이용한 방법이다. 본 연구에서는 3가지 토양(마사토, 진흙, 모래)과 방식전위 사용 여부에 따라 작성된 6가지의 시나리오를 토대로 약 1년간 부식쿠폰의 부식 정도를 파악하였다.
탄소강관같은 금속성 물질로 만든 배관을 매설했을 때 발생하는 문제점은?
도시가스 배관 중 일반도시가스 사업자 또는 공급자 배관의 경우 공간의 효율성 및 안정성을 위해 매설하는 경우가 많으며, 일반적으로 탄소강관(KS D 3631, 연료가스용 탄소강관)이 원관으로 사용된다. 그러나 금속성 물질로 제작된 배관(KS D 3589 및 KS D 3607 등)을 매몰하게 되면 부식 정도를 파악하기 어렵고, 이를 방치하면 큰 인적․물적 피해를 가져오게 된다. [1,2]
참고문헌 (10)
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