가스산업기사 이론정리 (부식, 전기방식법, 부식억제법, 정전기)

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금속재료의 부식

1. 부식의 정의

 금속이 전해질 속에 있을 때 [양극 → 전해질 → 음극] 이란 전류가 형성되어 양극부위에서 금속이온이 용출되는 현상으로서 일종의 전기화학적인 반응이다. 즉, 금속이 전해질과 접하여 금속표면에서 전해질 중으로 전류가 유출하는 양극반응이다. 양극반응이 진행되어 부식이 발생되는 것

 

2. 습식 : 철이 수분의 존재 하에 일어나는 것으로 국부전지에 의한 것

 

1) 부식의 원인

1. 이종 금속의 접촉
2. 금속재료의 조성, 조직의 불균일
3. 금속재료의 표면상태의 불균일
4. 금속재료의 응력상태, 표면온도의 불균일
5. 부식액의 조성, 유동상태의 불균일

2) 부식의 형태

• 전면부식 : 전면이 균일하게 부식, 부식량은 크나 쉽게 발견하여 대처하므로 피해는 적다
• 국부부식 : 특정부분에 부식이 집중되는 현상으로 부식속도가 빠르고, 위험성이 높다. 공식, 극간부식, 구식 등이 있다.
• 선택부식 : 합금의 특정부분만 선택적으로 부식되는 현상, 주철의 흑연화부식, 황동의 탈아연 부식, 알루미늄 청동의 탈알루미늄 부식 등이 있다.
• 입계부식 : 결정입자가 선택적으로 부식되는 현상, 스테인리스강에서 발생

 

3. 건식

1) 고온가스 부식 : 고온가스와 접촉한 경우 금속의 산화, 황화, 할로겐 등의 반응이 일어난다.

 

2) 용융금속에 의한 부식 : 금속재료가 용융금속 중 불순물과 반응하여 일어나는 부식

 

4. 가스에 의한 고온부식의 종류

• 산화 : 산소 및 탄산가스
• 황화 : 황화수소
• 질화 : 암모니아
• 침탄 및 카르보닐화 : 일산화탄소가 많은 환원가스
• 바나듐 어택 : 오산화바나듐
• 탈탄작용 : 수소

 

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방식 방법

1. 부식을 억제하는 방법

1. 부식환경의 처리에 의한 방법
2. 부식억제제(인히비터inhibit)에 의한 방식법
3. 피복에 의한 방식법
4. 전기방식법

2. ★ 전기방식법 ★

 매설배관의 부식을 억제 또는 방지하기 위해 배관에 (1)직류전기를 공급해 주거나 배관 보다 (2)저전위 금속(배관보다 쉽게 부식되는 금속)을 배관에 연결하여 철의 전기 화학적인 양극반응을 억제시켜 매설배관을 음극화하는 방법

 

1) 전기방식법 종류

1. 희생양극법
2. 배류법
3. 외부전원법

 

전기방식법에 대한 자세한 내용

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https://real-yong.tistory.com/396

가스산업기사 이론정리(희생양극법, 외부전원법, 배류법, 비파괴검사)

 

 

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정전기

1. 정전기

 LPG 또는 LNG 수입기지 및 가스충전시설 등과 가스공급 시설, 사용시설에서 일어나는 가스 폭발사고의 상당수는 정전기가 점화원이다. 특히 가스를 이.충전작업 중에 발생하는 폭발사고 대부분은 정전기에 의한 것이다.

 

2. 정전기 발생현상

1. 마찰대전 : 마찰에 의해 전하분리가 일어나 정전기 발생
2. 박리대전 : 서로 밀착된 물체가 박리될 때 전하분리가 일어나 정전기 발생
3. 유동대전 : 액화가스가 배관을 흐를 때 액체와 배관 계면에 전기 이중층이 형성되고 전하 일부가 액체와 함께 이동하여 정전기가 발생
4. 분출대전 : 가스가 작은 구멍으로 분출될 때 마찰과 액체 충돌 등에 의해 정전기 발생
5. 비말대전 : 공간에 분출된 액체의 미세한 입자가 비산하여 작은 입자가 될 때 정전기 발생

3. 정전기 발생억제

1. 유속 제한
2. 협착물 제거
3. 유체 분출방지

4. 정전기 완화촉진

1. 본딩, 접지
2. 정치시간 설정
3. 공기를 이온화
4. 적절한 습도 유지
5. 절연체에 도전성 부여
6. 정전화, 제전봉 등 작업자가 대전방지