간접조사 결과를 바탕으로 시험 굴착을 진행하였는데, 그 과정에서 몇 가지 사례에 대해 궁금증이 생겨 질문드립니다.
피복 손상 탐사 시험 굴착 사례
1. 하천 인근 매설 배관의 현장입니다. 테이핑 하단부 마감 불량으로 지속적으로 수분이 유입되어 코팅 접착력이 저하되었습니다. 하단부에는 수분이 가득 차 있었으나, 테이핑을 모두 제거했을 때 실제로는 부식이 진행되지 않은 상태였습니다.
2. 플랜지 테이핑 시공 불량으로 인해 하단부 마감이 제대로 이루어지지 않은 현장이었습니다. 약 2×2cm 정도의 면적이 노출되어 있었으며, 플랜지 하단 전체적으로 일부 부식이 진행되고 있었습니다. 1번 사례와 마찬가지로 수분 유입이 있었지만, 차이점은 배관의 직접적인 노출 여부였습니다.
3. 기계석 손상으로 코팅이 크게 벗겨지고 실제 배관이 상당 부분 노출된 상태였습니다. 그러나 이 경우에도 부식은 진행되지 않았습니다.
배관 노출부는 없으나 외부충격으로 코팅과 배관 사이에 공간이 생겨 수분, 미생물 등을 포함하여 부식이 일어날 수 있다 알고 있는데요. 원인은 다르지만 1번과 유사한 환경일 수 있다고 생각됩니다. 부식이 발생하지 않은 것은 단순히 방식전류유입이 잘 되고 있다 보면 되는 건가요?
2번의 경우 방식전류 유입이 원활하지 않아 부식이 진행된 건가요? 1번 사례도 방식전류 유입이 어려울텐데 부식이 진행되지 않은 이유는 어떠한 것이 있을까요?
물론 여러 요인과 환경을 종합적으로 고려해야 하겠지만, 각 사례별로 부식이 발생하지 않았거나 발생한 이유에 대해 알고싶습니다.
안녕하세요.
매설 배관의 부식을 단순하게 해석하기는 매우 어렵습니다. 매설된 토양의 조건이 같다는 전제조건에서 이해한다면 비교적 쉬울 수도 있습니다만, 말씀하신 것과 같이 겉으로 보이는 것이 전부가 아닐 수 있기 때문에 가능하다면 전문작인 분석을 해 보시는 것을 추천드립니다.
방식은 토양저항과 주변 배관(방식)에 영향 받기에 단독으로 단순히 평가될 수 없습니다. 링크 참고해 보시지요. https://m.blog.naver.com/edupacific/223926713422
설계도면 (코팅 손상부 포함), 배관 재료, 운전년수, 현재 적용한 CP System 현황, 적용했던 코팅의 상세 사양, Soil Resistivity, Soil pH, SRB, Stray (AC & DC) current, UV 노출, Drainage Condition (주어진 Data는 충분한 Wet Condition으로 간주됨)등에 따라 달라지기 때문에 여러분들이 답글하시는 바와 같이 현재로서는 적절한 해결책을 제시하기가 어렵습니다. 이는 도장 손상 (Cathodic Disbondment) 은 당연히 부식의 시작점 (필요조건)이 됩니다만 그로 인한 부식 속도나 Pattern은 (충분조건) 제시된 자료가 부족하여 근접한 답을 찾기가 불가능 하기 때문입니다.
우선 아래 기초 자료를 참고해 보시기 바랍니다.
[References for coating with CP]
NACE RP0169
NACE TM0115
ASTM G8
일단 환경은 같고, 전기방식도 거시적으로는 잘 진행이 되고 있다고 가정하면 차이점은 의심하시는 것처럼 방식전류유입이 잘되는 geometry이냐 아니냐의 차이일 것입니다.
방식전류유입을 위한 electrolyte path에서의 저항 = (전류path의 길이*토양(또는 지하수)비저항/전류path의 단면적)이므로 저항이 크면 방식전류가 박리된 코팅 하부로 공급이 안됩니다. 테이프코팅의 경우는 박리하부의 opening height가 기껏해야 mm level 또는 그 이하일 수 있으므로 단면적이 너무 작아서 방식전류유입이 어려울 수 있습니다.
코팅손상부가 온전히 토양에 노출되었다면 방식전류가 손상부표면에 도달하는 데에는 문제가 없을 가능성이 매우 큽니다.
일단 박리가 발생해도 토양부식성에 따라서 부식정도가 결정됩니다. 경우에 따라서는 코팅전체가 다 박리되었고 방식전류가 공급되지 못해도 토양비저항이 매우 커서 부식이 전혀/거의 발생하지 않는 상황도 자주 보고됩니다.
박리후의 부식정도는 토양비저항 측정으로 간접적으로 유추가 가능합니다. 직접검사를 위한 굴착시 항상 굴착전에 barnes method를 이용하여 배관매설깊이의 layer resistivity를 미리 측정한후 굴착검사를 하거나, 굴착후 배관주변토양(가능한 배관과 접촉하고 있었다고 생각되는)을 채취하여 실험실에서 비저항을 측정하는 것이 원인을 밝히는데 큰 도움이 됩니다.