우려하시는 바와 같이 304H를 사용하게 되면, 입계부식이 생길 수 있습니다. 일반 304보다 더 높은 탄소 함유량으로 인해 입계 예민화의 가능성이 더 높고 그 만큼 부식 발생의 위험성이 높은 것이지요.

그럼에도 불구하고 초기 설계 기준에 304H를 사용하였다면, 이는 부식성의 관점 보다는 고온 강도가 더 필요했던 게 아닌가 생각됩니다.

과거 사용 경험상 문제가 없었다고 한다면 동일한 재질 사용을 고려해 볼 수 있겠지만 기왕이면 탄소 함량이 적은 304L을 추천합니다.

그외에 더 우수한 내식성 재질도 많이 있으나, 경제적인 면을 고려할 때에 단순한 Steam 배관에 추천하고 싶지 않습니다.

뭔가 Proecess상의 특별한 이유로 인해 더 우수한 내식성 재료를 필요로 하신다면 별도로 연락주십시요
가능한 범위내에서 도움을 드리겠습니다.

이진희 senior@oilbank.co.kr

ASS 재질에서 입계부식의 발생온도가 450 to 850 deg.C (or 400 to 900 deg.C) 범위라고 생각하시면 오해가 있게 됩니다. 즉 우리가 입계부식에서 주로 거론하는 450 to 850 deg.C (or 400 to 900 deg.C) 는 정확히 말해 입계부식의 발생온도가 아니라 Cr-carbide (Cr-C) 의 형성 온도 범위랍니다. 따라서 열간 가공 또는 용접 작업 중 이 온도 범위에서 발생한 Cr-carbide (anode) 는 Cr-oxide (passivation layer-cathode) 와는 달리 다른 여러 온도 범위 특히 낮은 온도 (<< 400~450 deg.C) 의 Solution (전해질-water or saturated steam) 내에서 크게 내식성을 상실하게 됩니다. 즉, uncontaminated steam에서 ASS의 입계부식 현상은 거의 모두 solution 상태의 온도에서 Cr-carbide (anode) 가 있는 입계 (grain boundary) 를 중심으로 발생하게 됩니다. 그러나 음이온 (i.e. chloride) 이 거의 없는 상태에서 입계부식의 정도는 온도와 용존산소 등에 따라 다소 큰 차이가 예상됩니다. 한편 아주 높은 온도의 gas phase (i.e. super-heated steam) 등은 solution (전해질)이 없기 때문에 high temperature steam oxidation (about 5mpy = 0.13mm/year @ 650℃) 을 제외하고는 거의 부식이 발생하지 않는답니다. 즉 아주 고온의 Gas상에서는 Cr-carbide (Cr-C) 가 부분적으로 있더라도 입계 부식은 거의 기대되지 않습니다.
다만 shut-down and start-up 등의 경우는 별도 관리가 되어야 합니다.

한편 이 온도 범위라면 Creep-rupture strength 가 주 관심사가 되며 그 향상을 위해 high carbon의 “H” grade가 적극 추천됩니다. (ASME B31.3 & B31.3 참조)

비슷한 운전 조건의 여러 현장에서 304H SS 는 가장 보편적으로 사용되는 재료랍니다.

보다 자세한 내용은 아래의 문헌을 참고하시기 바랍니다.

1. 은정철 (Thomas Eun), 스테인레스강의 실무, (도) 대신기술, 입계부식편/steam oxidation편, 2000
2. ASME B31.3 & B31.3 Mechanical Data Table of Materials, Notes


Hope this helps,

은정철 (Thomas Eun)/ Canada

아하! 의문사항에 대해 많은 이해가 되는군요.
선배님들 답변 고맙습니다.