1" SUS304 Pipe를 Bending한 부분에서 2주정도 사용된 시점부터 발청이 나타납니다.
제작시 Bending후 별도의 열처리등의 후속작업은 없었던 것으로 파악됩니다.
환경조건은 대기에 노출된 상태이고 Pipe내부로 -50도 이하의 저온상태의 유체가 흐르고 있습니다.
하루에 2회정도 성애제거를 위해 운전정지후 재가동을 반복하고 있어서 해동되는 물이 주기적으로 흐르고 있습니다.
일단 급한데로 산세정으로 발청부분은 제거했고 SUS방청 코팅제로 조치했는데
아무래도 임시방편이라서 근본적인 대책이 필요한 상황입니다.
전문가분들의 고견을 듣고 싶습니다.
현재시점에서 조치할수 있는 방안이 있는지 궁금합니다.
또 재질선정에 문제인지 아니면 제작단계에서 문제인지, 제작단계에서 문제라면 제작시 어떤 조치가 필요한지도 궁금합니다.
좋은 답변에 조금만 추가해 봅니다.
모든 Failure Analysis가 마찬가지이지만 이 또한 원인 분석이 제대로 되지 않으면 문제는 계속 발생할 가능성이 아주 높습니다. 현재 상태가 Bend부위나 용접부에 국한되지 않고 바닥 수평부를 중심으로 가장 심한 양상을 보임. 그리고 Rust가 frost (or Icing) 을 제거 후 반복해서 발생하는 상황이라면 우선 Bend부의 냉간가공 중 상변태에 따른 부식의 가능성은 아주 적어 보입니다.
1. Base Metal: Higher Carbon, Lower Cr - Rust can be generated.
2. 가공 (Bending): Not Applicable (현 Rust가 Bend부에 국한되지 않기 때문에 직접적인 원인은 안됨)
3. 가공 중 표면 사포 (or grinder) 문지름: 탄소강에 사용한 사포 (or grinder) 의 경우 304 SS표면에 Iron contamination으로 Rust 발생함- Pickling/Passivation Treatment로 제거 복구 가능함. 그러나 한시적인 Protection임.
3. 용접: Not Applicable (현 Rust가 용접부에 국한되지 않기 때문에 직접적인 원인은 안됨)
4. Metal Skin Temperature: If the temperature continue to be below -50C, there may be no condensate and external corrosion may not be serious. However, cyclic operations (-50C to + temperature) are applied, corrosion may occur in accordance with No. 6 condition below.
5. Galvanic Corrosion or Crevice Corrosion: Not Applicable
6. Environment: 304 SS is susceptible to corrosion in chlorine (high salinity), chloride (seashore,
offshore), high humidity, and/or acidic environments.
현 부식은 상기 1, 3, 4, 6 중 하나 또는 다수와 관련이 있는 것으로 봅니다. 더 자세한 조사를 통해 Root Cause 를 찾기위한 Short List를 민들 필요가 있어 보입니다. 현재의 상태는 당장 교체를 요하는 정도는 아닌 것으로 판단되며 RCFA에 따라 다음 설비 보수 기간동안 적절한 조치를 하면 될 것 같습니다. 다만 현재의 상태가 Pitting or SCC로 진화될 가능성도 있기에 추가로 (현장 설치된 설비에 보호 가능한) 외부 표면 위에 Coating (e.g., TSA) or Lining (e.g., PTFE) 의 조치가 추천됩니다.
오스테나이트계 스테인레스강은 니켈의 함량에 따라 냉간가공 후에 조직이 마르텐사이트로 변화하여 자성을 가질 수는 있으나, 그렇다고 해서 근본적으로 내식성에 큰 변화는 없는 것으로 보고 되고 있습니다.
지금의 상황은 아마도 벤딩 롤러에서 탄소강 성분이 묻어나서 발생한 현상으로 예상합니다.
재질 선정 자체는 문제가 없어 보입니다만, 가공 과정에서 좀더 신경을 쓰지 못한 것으로 아쉬움을 느낍니다.
가장 간단한 방법은 지금 발청이 발생한 표면을 전해연마하는 방법입니다. 브러시 형식으로 된 전해연마도구에 전원을 가하고 여기에 전해약을 묻혀 가면서 마치 지우개로 지우듯이 현장 작업이 가능합니다. 물론 전해연마 이후에 표면을 맑은 물로 헹궈내는 작업은 혹시 남아 있을 지 모를 전해액의 제거를 위해 추천합니다. 대전에 있는 (주)피레타에서 전해연마 장비를 이용하여 울산에 건설된 플랜트 배관들의 표면 발청을 해결했던 기억이 있습니다. 당시 현장 적용이 가능한 전해연마 장비를 도입하는 과정에서 테크노넷의 기술자문을 통해 진행하였고, 성공적으로 발청을 제거하였습니다.