부식/재료 선택

이 기술 조치 문서는 재료의 부식과 구성 재료의 선택을 다루고 있습니다. 관련 실무 규약 및 표준을 참조합니다.

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부식은 공정 산업에서 플랜트 및 장비 고장의 가장 큰 단일 원인입니다. 대부분의 응용 분야에서는 공정 유체의 공격에 완전히 저항하는 구성 재료를 선택할 수 있지만 이러한 접근 방식의 비용은 종종 엄청납니다. 실제로는 알려진 속도로 천천히 부식되는 재료를 선택하고 재료 두께를 지정할 때 이를 고려하는 것이 일반적입니다. 그러나 부식 파손의 상당 부분은 국부적인 부식으로 인해 발생하며, 이는 균일한 소모로 예상되는 것보다 훨씬 짧은 시간에 파손을 초래합니다. 또한, 외부 대기 부식은 많은 경우 봉쇄 손실을 초래하고 내부 부식보다 더 큰 문제가 되는 경향이 있다는 점을 고려하는 것이 중요합니다. 부식 거동의 이러한 모든 측면은 발전소 설계 시와 발전소 수명 동안 모두 해결되어야 합니다.

운영자는 공정 설계 단계에서 부식과 올바른 구성 재료 선택을 고려하는 절차가 마련되어 있음을 입증해야 합니다. 또한 운영자는 프로세스 작업에서 격리 손실을 초래하는 부식을 방지하기 위해 적절한 검사 및 유지 관리 프로그램이 마련되어 있음을 입증해야 합니다. 그렇게 하려면 다음 사항을 고려해야 합니다.

금속 부품의 부식은 순수한 금속과 그 합금이 화학 반응이나 전기화학 공정에 의해 공정 유체와 안정적인 화합물을 형성하여 표면이 낭비될 때 발생합니다. 설계 두께가 예상되고 허용되는 경우 탱크 및 배관에 상당한 부식이 허용될 수 있지만 미세한 메쉬 철망, 오리피스 플레이트 및 치수의 작은 변화가 중요한 기타 항목에서는 본질적으로 부식이 허용되지 않습니다. 부식 속도는 온도 변화에 의해 크게 영향을 받을 수 있으며 구성 재료가 한 온도에서는 적합할 수 있지만 동일한 공정 유체를 사용하는 더 높은 온도에서는 사용하기에 적합하지 않을 수 있습니다.

비금속 재료의 부식은 본질적으로 건축 재료의 팽창, 균열 또는 연화로 나타나는 물리화학적 과정입니다. 많은 경우 비금속 재료는 경제적인 측면과 성능 측면에서 매력적인 것으로 입증될 것입니다.

부식을 억제하기 위해 공정 스트림에 첨가제로 다양한 물질을 사용하는 것이 널리 사용되고 있으며 일반적으로 재순환 시스템에서 가장 경제적으로 매력적이지만, 석유 산업에서 접하는 시스템과 같은 일부 일회성 시스템에서도 매력적인 것으로 밝혀졌습니다. 수용액에서 철이나 강철의 부식을 방지하는 데 사용되는 일반적인 억제제는 크롬산염, 인산염 및 규산염입니다. 산성 용액에서는 유기 황화물과 아미드가 효과적입니다.

장비의 조기 고장으로 이어질 수 있는 국부적인 부식에는 다양한 형태가 있습니다. 부식 방지는 기계 설계 단계에서 해결되어야 하며 국부 부식을 최소화하기 위한 적절한 설계에는 자유롭고 완전한 배수, 틈새 최소화, 배관의 데드 스팟 없음, 청소 및 검사 용이성이 포함되어야 합니다. 이 섹션에서는 보다 일반적인 국부 부식 유형 중 일부를 간략하게 설명합니다.

피팅은 공정 흐름과 냉각수에 염화물과 같은 특정 불순물이 존재할 때 자주 발생합니다. 이는 국부적인 부식의 극단적인 형태입니다. 일단 시작된 구덩이는 일반적으로 자체 가속되어 급격한 실패를 초래할 수 있습니다.