PREN 값을 사용하여 튜브 재료 선택을 최적화하는 방법

부식에 대한 고유한 저항에도 불구하고 해양 환경에 설치된 스테인레스 스틸 튜브는 예상 수명 동안 다양한 유형의 부식을 겪습니다. 이러한 부식은 비산 배출, 제품 손실 및 잠재적인 위험을 초래할 수 있습니다. 해양 플랫폼 소유자와 운영자는 더 나은 내식성을 제공하는 보다 견고한 튜브 재료를 지정하여 처음부터 부식 위험을 줄일 수 있습니다. 나중에 부식이 설치된 튜브의 무결성을 위협하고 안전에 영향을 미치지 않도록 화학 주입, 유압 및 임펄스 라인은 물론 프로세스 계측 및 감지 장비 검사에 주의를 기울여야 합니다.

국부적인 부식은 많은 플랫폼, 선박, 선박 및 해양 시설의 배관에서 발견될 수 있습니다. 이러한 부식은 구멍 부식이나 틈새 부식의 형태일 수 있으며, 둘 중 하나는 배관 벽을 부식시켜 유체가 누출될 수 있습니다.

애플리케이션의 작동 온도가 높아지면 부식 위험이 더 커집니다. 열은 튜브의 보호 외부 수동 ​​산화막 파괴를 가속화하여 구멍 형성을 촉진할 수 있습니다.

불행하게도 국부적인 구멍 및 틈새 부식은 감지하기 어려울 수 있으므로 이러한 유형의 부식을 식별, 예측 및 설계하기가 더욱 어렵습니다. 이러한 위험을 고려하여 플랫폼 소유자, 운영자 및 지정자는 해당 응용 분야에 가장 적합한 튜브 재료를 선택할 때 적절한 주의를 기울여야 합니다. 재료 선택은 부식에 대한 첫 번째 방어선이므로 올바르게 선택하는 것이 중요합니다. 다행스럽게도 그들은 피팅 저항 등가수(PREN)로 알려진 매우 간단하면서도 매우 효과적인 국부 부식에 대한 저항 측정을 사용하여 선택할 수 있습니다. 금속의 PREN 값이 높을수록 국부적인 부식에 대한 저항성이 높아집니다.

이 기사에서는 공식 및 틈새 부식을 인식하는 방법과 재료의 PREN 값을 기반으로 해양 석유 및 가스 응용 분야용 튜브 재료 선택을 최적화하는 방법을 검토합니다.

국부적인 부식은 금속 표면 전체에 걸쳐 더 균일한 일반 부식에 비해 작은 영역에서 나타납니다. 금속 외부의 크롬이 풍부한 수동 산화막이 염수를 포함한 부식성 유체에 노출되어 파손될 때 316 스테인리스 스틸 배관에서 공식 및 틈새 부식이 형성되기 시작합니다. 염화물이 풍부한 연안 및 육상 해양 환경, 온도 상승, 심지어 튜브 표면의 오염으로 인해 이 패시브 필름이 악화될 가능성이 높아집니다.

피팅 부식. 튜브 조각의 부동태 피막이 파손되면 구멍 부식이 발생하여 튜브 표면에 작은 구멍 또는 구멍이 형성될 수 있습니다. 이러한 구덩이는 전기화학 반응이 일어나면서 성장할 가능성이 높으며, 이로 인해 금속의 철이 구덩이 바닥 내의 용액으로 용해됩니다. 용해된 철은 구덩이 상단으로 확산되어 산화되어 산화철이나 녹을 생성합니다. 구덩이가 깊어짐에 따라 전기화학 반응이 가속화되어 부식이 증가하고 잠재적으로 튜브 벽이 천공되어 누출이 발생할 수 있습니다.

튜빙은 외부 표면이 오염되면 공식 부식에 더 취약합니다(그림 1). 예를 들어, 용접 및 연삭 작업으로 인한 오염으로 인해 튜브의 수동 산화물 층이 방해를 받아 공식 부식이 형성되고 가속화될 수 있습니다. 단순히 튜브를 취급함으로써 발생하는 오염의 경우에도 마찬가지입니다. 또한, 소금물 방울이 증발할 때 튜브에 형성되는 습한 소금 결정은 보호 산화물 층에 동일한 효과를 가지며 공식 부식을 일으킬 수 있습니다. 이러한 유형의 오염을 방지하려면 정기적으로 담수로 헹구어 튜브를 깨끗하게 유지하십시오.

그림 1—산, 염수 및 기타 침전물로 오염된 316/316L 스테인리스강 튜빙은 공식 부식에 매우 취약합니다.