KR100572022B1 - Method for setting cathodic protection voltage rererence of heatpipe - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열배관의 음극방식 전위기준 설정방법에 관한 것으로서, 특히 지역난방시스템의 열배관 음극방식 설정방법에 있어서, 토양의 비저항을 측정하고, 열배관의 전위값이 일정값 이하인 곳을 방식관리구역으로 설정하는 단계와; 열배관의 단열재의 절연저항을 측정하여 소요 전류를 산출하는 단계와; 측정된 소요 전류를 이용하여 소요 양극 중량과, 양극 수량을 계산하고, 정류기의 용량을 결정하는 단계와; 열배관에서 음극방식법을 적용하여 부족방식기준전위와, 과방식기준전위 및 음극방식기준전위를 설정하는 단계와; 상기 열배관의 공급관 및 회수관의 단열재의 함수 정도에 따른 절연저항값과 소요 전류를 통해 전류저항 강하값(IR drop)을 산출하는 단계와; 전류저항 강하값으로 음극방식기준전위를 보정하여 음극방식전위를 산출하는 단계; 및 산출된 음극방식전위를 통해 소요 전류를 조절하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for setting a cathode potential level reference of a heat pipe. In particular, in a method for setting a cathode method of a heat pipe for a district heating system, the soil resistivity is measured, and a method for managing a place where a potential value of the heat pipe is below a predetermined value is controlled. Setting up a zone; Calculating a required current by measuring an insulation resistance of the heat insulating material of the heat pipe; Calculating the required anode weight, the quantity of anodes using the measured required currents, and determining the capacity of the rectifier; Setting a deficiency anticorrosive reference potential, an over anticorrosive reference potential, and a negative anticorrosion reference potential by applying a cathode method in a heat pipe; Calculating a current resistance drop value (IR drop) through an insulation resistance value and a required current according to a function degree of the insulation of the supply pipe and the recovery pipe of the heat pipe; Calculating a negative electrode potential by correcting the negative electrode reference potential with a current resistance drop value; And adjusting the required current through the calculated cathodic potential.
상기와 같은 본 발명에 따르면 안정적인 열공급을 도모하기 위하여 열배관의 특성에 맞는 음극방식전위기준 값을 산출하여 음극방식시스템의 설계 및 유지관리 기준을 수립하여 열배관의 유지관리를 철저히 하여 수명연장을 기할 수 있다.According to the present invention as described above, in order to promote stable heat supply, the cathode type potential reference value is calculated according to the characteristics of the heat pipe, and the design and maintenance criteria of the cathode type system are established to thoroughly maintain the maintenance of the heat pipe to extend the life. It can be done.
지역난방, 열배관, 음극방식, 소요전류, 기준 District heating, heat piping, cathode method, required current, reference
Description
도 1은 본 발명에 따른 열배관의 음극방식 전위기준 설정방법의 설명하기 위한 동작 흐름도.1 is a flowchart illustrating a method of setting a negative electrode potential reference method of a heat pipe according to the present invention;
본 발명은 열배관의 음극방식 전위기준 설정방법에 관한 것으로서, 상세하게는 안정적인 열공급을 도모하기 위하여 열배관의 특성에 맞는 음극방식전위기준 값을 산출하여 음극방식시스템의 설계 및 유지관리 기준을 수립할 수 있도록 하는 열배관의 음극방식 전위기준 설정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of setting a negative electrode potential reference standard of a heat pipe, and in detail, in order to promote stable heat supply, a negative electrode potential reference value corresponding to a characteristic of a heat pipe is calculated to establish a design and maintenance standard for a negative electrode system. It relates to a method of setting a cathode potential reference of a heat pipe.
일반적으로, '부식'이라 함은 '물질이 주위환경과 반응하여 물질자체가 변질되거나 혹은 물질의 특성이 변질되는 것'으로 정의된다. 이러한 부식은 대부분 전자의 이동에 의한 전기 화학적 반응 때문에 발생하므로 전기 화학적 부식이라 부른다. 금속구조물이 전해질 내에서 주위 환경과 반응하게 되면 부식 전지상태가 되어 부식전류를 발생시킨다. 부식전지가 형성되면 더욱 액티브(active)하고 전위가 낮은 쪽이 양극이 되어 부식된다. 부식전지는 양극(anode), 음극(cathode), 전류경로(electric path) 또는 금속경로(metallic path), 이온경로(ionic path) 또는 전해질(electrolyte)의 4가지 조건으로 이루어진다.In general, the term 'corrosion' is defined as 'the substance reacts with the surrounding environment, or the substance itself is altered or the characteristics of the substance are altered'. This corrosion is mostly called electrochemical corrosion because it occurs due to the electrochemical reaction caused by the movement of electrons. When the metal structure reacts with the surrounding environment in the electrolyte, it becomes a corrosion cell and generates a corrosion current. When a corrosion cell is formed, the more active and lower potential becomes the anode and corrodes. Corrosion cells consist of four conditions: an anode, a cathode, an electrical path or a metallic path, an ionic path or an electrolyte.
이 부식전지는 다음과 같은 여러 가지 요인에 의해 부식전류를 발생시키며, 부식전지가 형성되면 두 금속중 더욱 액티브하고 전위가 낮은 쪽의 금속이 양극화되어 부식한다.The corrosion cell generates a corrosion current by various factors, and when the corrosion cell is formed, the more active and lower potential metal of the two metals is polarized to corrode.
이러한 부식의 요인으로는, 갈바닉(Galvanic) 계열의 이종 금속에 의한 자연적인 기전력에 의해 발생하며 기전력차가 클수록 부식전류가 커 빨리 부식한다는 '갈바닉 부식'과, 일반적으로 토양에 매설된 철구조물들은 토양의 조성 및 입도(particle size)가 변함에 따라 많은 수의 통기차 전지(differential aeration cell)들로 구성되어 있다고 보며, 이러한 통기차는 토양내의 공기(특히, 산소) 및 수분함유 유무에 의해 좌우되고 통기는 금속의 전위를 +방향으로 이동시킴으로써, 산소에 가장 적게 노출되는 부분, 즉 저항이 상대적으로 가장 낮은 부분이 양극이 되어 부식한다는 통기차에 의한 부식과, 상대적으로 온도증가는 증발효과에 의한 부식이온 농도증가의 원인이 되므로, 매설 또는 침수 구조물에 주위환경보다 좀더 따뜻한 부분이 양극화되어 부식한다는 온도차에 의한 부식과, 토양과 물에 용해되어 있는 다양한 염류 이온농도차는 부식전류를 발생시킨다는 이온농도차에 의한 부식과, 박테리아의 활동에 의해 부식조건이 만들어진다는 박테리아 활동에 의한 부식 및 현대 사회의 도심지에서는 전철, PC용접기, HVDC송전선 및 기타 DC전원 시스 템 등 의 다양한 원천에 의한 표유전류들이 대지를 통하여 흐르며, 이 표유전류는 부식의 일종인 전식을 일으키는 주된 요인이 된다는 표유전류에 의한 부식 등을 들 수 있다.The causes of corrosion include 'galvanic corrosion', which occurs due to natural electromotive force caused by galvanic dissimilar metals, and the larger the electromotive force difference, the faster the corrosion current and the higher the corrosion current. It is believed that the composition and particle size of the composition is composed of a large number of differential aeration cells, which are dependent on the presence of air (especially oxygen) and moisture in the soil. The aeration moves the potential of the metal in the + direction, whereby the portion of the least exposed to oxygen, that is, the portion with the lowest resistance, becomes the anode and corrodes, and the increase in temperature is caused by the evaporation effect. Because it causes an increase in corrosion ion concentration, the warmer part of buried or submerged structure is polarized and corroded. Corrosion caused by tea, various salt ion concentration differences dissolved in soil and water, corrosion caused by ion concentration difference that generates corrosion current, corrosion caused by bacterial activity, and corrosion caused by bacterial activity In urban areas, stray currents from various sources, such as trains, PC welding machines, HVDC transmission lines, and other DC power systems, flow through the ground, and this stray current is the main cause of corrosion, a type of corrosion. Corrosion by the same.
일반적으로, '방식'이라 함은 상기한 부식의 요인들중에서 하나이상의 조건을 제거 또는 억제하는 것을 말한다. 일반적으로 방식분야에서는 부식의 조건을 완전히 제거하기는 현실적으로 어렵고, 부식 억제제(inhibitor), 절연판 또는 기타 방법을 사용하여 양극 또는 음극반응을 억제하거나 전자 또는 이온의 흐름을 차단하는 방법들을 채택하고 있다.In general, the term 'way' refers to the removal or suppression of one or more of the above-mentioned factors of corrosion. In general, the corrosion protection field is practically difficult to completely eliminate the conditions of corrosion, and employs methods of inhibiting anode or cathode reactions or blocking the flow of electrons or ions using corrosion inhibitors, insulating plates or other methods.
이중에서 가장 널리 사용하는 방법은 양극반응을 억제하는 방법의 일종인 음극방식(cathodic protection)법으로, 일반적으로 전기방식법이라고 통용하고 있다.Among them, the most widely used method is cathodic protection, which is a kind of method for suppressing anodic reaction, and is generally referred to as electric method.
상기 전기방식법의 원리를 살펴보면, 금속의 부식은 금속표면에서 전해질을 통하여 전류가 유출되는 부분에 발생하므로 전해질을 통하여 금속표면에 직류전류(방식전류)를 인위적으로 유입시키면 금속표면에서 음극반응이 일어나게 되어 부식이 방지되는 원리이다.Looking at the principle of the electrical method, the corrosion of the metal occurs in the part where the current flows out through the electrolyte on the metal surface, and artificially injecting a direct current (anticorrosive current) into the metal surface through the electrolyte causes a cathodic reaction on the metal surface. It is a principle that prevents corrosion.
그리고, 부식을 감지하는 방법으로는, 음향을 반사시킨 다음에 어레이 센서(array sensor)와 다채널 감지장치를 이용하여 음향을 수신하고 이를 분석·처리하여 금속의 균열 및 이상 지점을 찾아내는 음향반사법, 금속의 부식으로 인해 줄어든 금속의 두께 변화를 감지하여 부식유무를 점검하는 초음파법, 전도성 유동체내에 시험용 탐침을 삽입시켜 선형 분극을 측정함으로써 순간적인 부식율을 알아내는 순시 부식율 측정법, 장시간 동안 부식으로 인한 저항변화를 감지함으로써 부식율 을 알아내는 저항측정법, 전해질내의 금속표면에서 금속의 전기화학적 전위를 측정하여 부식진행 유무를 판단하는 전기화학적 전위측정법 등이 있어 왔으나, 근래들어 가장 많이 사용되는 방법은 전기화학적 전위측정법이다.In addition, as a method of detecting corrosion, an acoustic reflection method that reflects sound and then receives the sound using an array sensor and a multi-channel sensor and analyzes and processes the sound to find cracks and abnormal points of the metal, Ultrasonic method for detecting corrosion by detecting changes in metal thickness due to corrosion of metal, Instantaneous corrosion rate measurement method to find instantaneous corrosion rate by inserting test probe into conductive fluid and measuring linear polarization, Corrosion for a long time Resistance measurement method to detect corrosion rate by detecting resistance change, and electrochemical potential measurement method to determine the progress of corrosion by measuring the electrochemical potential of metal on metal surface in electrolyte, but these are the most commonly used methods. Is an electrochemical potentiometric method.
상기 전위측정법은 부식검사 대상물인 금속구조물의 기준전극[유산동 기준전극(Cu/CuSO4)]에 대한 자연전위를 측정하는 방법으로, 전압을 측정할 수 있는 계기의 (+)단자에 방식 대상물을 연결하고 (-)단자에 기준전극을 연결하여 기준전극을 방식대상물의 직상부 지표면에 접촉시켜 전위값을 읽는 것이다. 이렇게 읽혀진 값은 방식기준과 비교하여 금속구조물이 방식상태에 있는지를 판정하며, 방식기준으로 -850mVCSE 기준을 사용할 경우 금속구조물의 전위가 유산동 기준전극에 대하여 -850mV 이하(예를 들면, -1000mV)로 유지시켜 주면 금속구조물은 방식됨을 의미하고 그 이상일 경우 부식되고 있음을 의미한다.The electric potential measurement method is a method of measuring the natural potential of the reference electrode (Cu / CuSO4) of the metal structure, which is a corrosion test object, and connects the anticorrosive object to the (+) terminal of the instrument capable of measuring voltage. The reference electrode is connected to the ground surface of the anticorrosive object by reading the potential value by connecting the reference electrode to the (-) terminal. The read value determines whether the metal structure is in the anticorrosive state compared to the anticorrosive standard. When the -850 mV CSE standard is used as the anticorrosive standard, the potential of the metal structure is -850 mV or less (for example, -1000 mV) with respect to the acid copper reference electrode. If you keep), it means that the metal structure is corroded, and more than that it is corroded.
현재 방식분야에서 방식 대상물(가스배관, 송유관, 상·하수도관, 기타 지하 금속구조물 등)의 부식을 방지하기 위한 전기방식 설비로 정류기가 사용되고 있다. 이 방식용 정류기는 방식 대상물이 부식하지 않도록 하기 위해, 방식 대상물의 전위를 일정한 기준치 -850mVCSE 이하로 낮추도록 일정한 직류전류를 토양(전해질)을 통하여 방식 대상물에 흘려주는 장치이다.Currently, rectifiers are used as an electrical system to prevent corrosion of anticorrosive objects (gas pipelines, oil pipelines, water and sewage pipes, and other underground metal structures). This anticorrosive rectifier is a device that flows a constant direct current through the soil (electrolyte) to the anticorrosive object to lower the potential of the anticorrosive object below a certain reference value of -850 mV CSE to prevent corrosion of the anticorrosive object.
그러나, 음극방식법은 단순히 가스배관, 송유관, 상·하수도관과 같은 배관만을 기준으로 하고 있는 데, 지역난방시스템의 열배관의 경우 단순히 강관만으로 구성되지 않고, 강관의 외주연에 단열재가 적층된 형태이고, 상온 기준이 아닌 온 도 변화 특성이 있기 때문에 열배관 특성에 맞는 방식전위기준값이 제시되어 있지 않는 문제점이 있다.However, the cathodic protection method is based only on pipes such as gas pipes, oil pipes, and water and sewage pipes. In the case of heat pipes of district heating systems, heat pipes are not simply composed of steel pipes, and insulation is laminated on the outer circumference of steel pipes. Because of its shape and temperature change characteristics rather than room temperature standards, there is a problem in that the anticorrosive potential value for heat pipe characteristics is not presented.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 안정적인 열공급을 도모하기 위하여 열배관의 특성에 맞는 음극방식전위기준 값을 산출하여 음극방식시스템의 설계 및 유지관리 기준을 수립하여 열배관의 유지관리를 철저히 하여 수명연장을 기할 수 있도록 하는 열배관의 음극방식 전위기준 설정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, in order to achieve a stable heat supply to calculate the cathode potential reference value suitable for the characteristics of the heat pipe to establish the design and maintenance standards of the cathode system to maintain the heat pipe The purpose of the present invention is to provide a method of setting the cathode potential level reference of a heat pipe to thoroughly manage and extend its lifespan.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,
지역난방시스템의 열배관 음극방식 설정방법에 있어서, 토양의 비저항을 측정하고, 열배관의 전위값이 일정값 이하인 곳을 방식관리구역으로 설정하는 단계와; 열배관의 단열재의 절연저항을 측정하여 소요 전류를 산출하는 단계와; 측정된 소요 전류를 이용하여 소요 양극 중량과, 양극 수량을 계산하고, 정류기의 용량을 결정하는 단계와; 열배관에서 음극방식법을 적용하여 부족방식기준전위와, 과방식기준전위 및 음극방식기준전위를 설정하는 단계와; 상기 열배관의 공급관 및 회수관의 단열재의 함수 정도에 따른 절연저항값과 소요 전류를 통해 전류저항 강하값(IR drop)을 산출하는 단계와; 전류저항 강하값으로 음극방식기준전위를 보정하여 음극방식전위를 산출하는 단계; 및 산출된 음극방식전위를 통해 소요 전류를 조절하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A method of setting a heat pipe cathode method of a district heating system, comprising: measuring a specific resistance of a soil and setting a place where a potential value of the heat pipe is equal to or less than a predetermined value as a corrosion control zone; Calculating a required current by measuring an insulation resistance of the heat insulating material of the heat pipe; Calculating the required anode weight, the quantity of anodes using the measured required currents, and determining the capacity of the rectifier; Setting a deficiency anticorrosive reference potential, an over anticorrosive reference potential, and a negative anticorrosion reference potential by applying a cathode method in a heat pipe; Calculating a current resistance drop value (IR drop) through an insulation resistance value and a required current according to a function degree of the insulation of the supply pipe and the recovery pipe of the heat pipe; Calculating a negative electrode potential by correcting the negative electrode reference potential with a current resistance drop value; And adjusting the required current through the calculated cathodic potential.
여기에서, 상기 방식관리구역으로 설정하는 단계는 열배관의 배류점을 중심으로 열배관의 길이 방향으로 기준전극을 일정한 간격으로 이동하면서 측정하여 그 값이 -0.4VCSE이하로 전위가 측정되는 부분을 감지하여 방식관리구역으로 설정한다.Here, the step of setting to the anti-corrosion management zone is the portion of the potential measured below -0.4V CSE measured while moving the reference electrode at regular intervals in the longitudinal direction of the heat pipe around the distribution point of the heat pipe Detect and set as a method control area.
여기에서 또한, 상기 열배관은 음극방식에 따른 부식 속도를 1mpy(mils penetration per year) 이하로 유지시키는 인가전위를 음극방식 전위의 상한값인 부족방식기준전위로 설정하고, 상기 열배관의 용접부에서 7% 이상의 연신율을 유지하는 인가전위를 음극방식 전위의 하한값인 과방식기준전위로 설정한다.Herein, the heat pipe may be configured to set the applied potential for maintaining the corrosion rate according to the negative electrode method to 1 mpy (mils penetration per year) or less to a low anticorrosive reference potential, which is the upper limit of the negative electrode potential, and at the welded portion of the heat pipe. The applied potential that maintains elongation of% or more is set to the over-type reference potential, which is the lower limit of the cathode potential.
여기에서 또, 상기 열배관의 공급관의 부족방식기준전위는 -1.22VCSE 이하이고, 상기 열배관의 공급관의 과방식기준전위는 -1.72VCSE 이상이다.In addition, the anticorrosive reference potential of the supply pipe of the heat pipe is -1.22V CSE or less, and the over anticorrosion reference potential of the supply pipe of the heat pipe is -1.72V CSE or more.
여기에서 또, 상기 열배관의 회수관의 부족방식기준전위는 -1.06VCSE이고, 상기 열배관의 회수관의 과방식기준전위는 -1.56VCSE이다.Here, the deficiency anticorrosive reference potential of the recovery pipe of the heat pipe is -1.06V CSE , and the over anticorrosion reference potential of the recovery pipe of the heat pipe is -1.56V CSE .
여기에서 또, 상기 열배관의 음극방식기준전위는 공급관의 경우 80℃를 기준으로 -1.42VCSE이고, 회수관의 경우 60℃를 기준으로 -1.26VCSE이다.Here again, cathodic reference potential of the heat pipe is -1.42V CSE based on the case of the supply pipe 80 ℃, a -1.26V CSE based on the case of the return pipe 60 ℃.
여기에서 또, 상기 소요 전류는 상기 열배관의 공급관의 경우 80℃를 기준으로 1.31×10-4A/㎠이고, 상기 열배관의 회수관의 경우 60℃를 기준으로 3.85×10-5A/㎠이다.Here, the required current is 1.31 × 10 −4 A / cm 2 based on 80 ° C. for the supply pipe of the heat pipe, and 3.85 × 10 −5 A / for the recovery pipe of the heat pipe based on 60 ° C. Cm 2.
이하, 본 발명에 따른 열배관의 음극방식 전위기준 설정방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of setting the cathode type potential reference of the heat pipe according to the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 열배관의 음극방식 전위기준 설정방법의 설명하기 위한 동작 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of setting a cathode potential reference in a heat pipe according to the present invention.
먼저, 토양의 비저항을 측정하고, 열배관의 길이에 따른 부식전위를 측정하여(S100), 전위값이 일정값 이하인 곳을 방식관리구역으로 설정한다(S110). 이때, 열배관의 배류점을 중심으로 열배관의 길이 방향으로 기준전극을 일정한 간격으로 이동하면서 측정하여 그 값이 -0.477VCSE이하로 전위가 측정되는 부분을 감지하여 방식관리구역으로 설정한다.First, by measuring the specific resistance of the soil, by measuring the corrosion potential according to the length of the heat pipe (S100), where the potential value is below a predetermined value is set to the anticorrosion control zone (S110). At this time, the reference electrode is moved at regular intervals in the longitudinal direction of the heat pipe around the distribution point of the heat pipe, and the value is sensed below -0.477V CSE to detect the portion where the potential is measured and set as a method control zone.
그런 다음, 열배관의 단열재의 절연저항을 측정하여(S120), 소요 전류를 산출한다(S130). 이때, 열배관의 경우 소요 전류를 고정된 값으로 인가할 경우 단열재의 전류저항 강하값에 의해 절연저항이 낮은 부분은 방식이 이루어지지 않으므로 단열재의 함수정도를 기초로 하여 산출하여야 한다. 그리고, 열배관의 공급관의 소요 전류는 1.31×10-4A/㎠이고, 열배관의 회수관의 소요 전류는 3.85×10-5A/㎠이다.Then, by measuring the insulation resistance of the heat insulating material of the heat pipe (S120), the required current is calculated (S130). In this case, in the case of the heat pipe, when the required current is applied at a fixed value, the part having low insulation resistance due to the current resistance drop value of the heat insulator is not made, so it should be calculated based on the function of the heat insulator. The required current of the supply pipe of the heat pipe is 1.31 × 10 −4 A / cm 2, and the required current of the recovery pipe of the heat pipe is 3.85 × 10 −5 A / cm 2.
그리고, 측정된 소요 전류를 이용하여 소요 양극 중량과, 양극 수량을 계산하고, 정류기의 용량을 결정한다(S140).Then, the required anode weight and the number of anodes are calculated using the measured required current, and the capacity of the rectifier is determined (S140).
이때, 소요 양극 중량(W)과, 양극 수량(N)은 아래의 수학식 1과 같이 결정된다.At this time, the required positive electrode weight W and the positive electrode quantity N are determined as in Equation 1 below.
여기에서, Y=양극 수명(25년이상), I=소요 전류(A), S=양극 소모율(0.75 lb/A·Yr), η= 양극 사용률(50%), Wa= 양극중량(lb)이다.Where Y = anode life (more than 25 years), I = current demand (A), S = anode consumption (0.75 lb / AYr), η = anode utilization (50%), Wa = anode weight (lb) to be.
그리고, 정류기의 용량은 아래의 수학식 1과 같이 결정된다.In addition, the capacity of the rectifier is determined as in Equation 1 below.
여기에서, I= 방식소요전류, RT=총방식회로저항(양극의 접지저항+열배관의 저항+배선저항+기타저항), Vb= Anode bedfml back voltage이다.Where I = anticorrosion current, R T = total anticircuit circuit resistance (earth resistance of positive electrode + resistance of heat pipe + wiring resistance + other resistance), and Vb = Anode bedfml back voltage.
그리고, 열배관에서 음극방식법을 적용하여 부족방식기준전위와, 과방식기준전위 및 음극방식기준전위를 설정한다(S150).In addition, by applying the negative electrode method in the heat pipe, the anti-corrosive reference potential, the over-corrosive reference potential and the negative electrode reference potential are set (S150).
여기에서, 열배관은 음극방식에 따른 부식 속도를 1mpy(mils penetration per year) 이하로 유지시키는 인가전위를 음극방식 전위의 상한값인 부족방식기준전위로 설정하고, 열배관의 용접부에서 7% 이상의 연신율을 유지하는 인가전위를 음극방식 전위의 하한값인 과방식기준전위로 설정하고, 열배관의 공급관의 부족방식기준전위는 -1.22VCSE이하이고, 상기 열배관의 공급관의 과방식기준전위는 -1.72VCSE이상이다.Here, the heat pipe sets the applied potential that maintains the corrosion rate according to the cathode method to 1 mpy (mils penetration per year) or less as the short-term reference potential, which is the upper limit of the cathode potential, and the elongation of 7% or more in the weld of the heat pipe. Set the applied potential to keep the overpotential reference potential, which is the lower limit of the cathode potential, and the insufficiency reference potential of the supply pipe of the heat pipe is -1.22V CSE or less, and the overpotential reference potential of the supply pipe of the heat pipe is -1.72. V CSE or higher.
또한, 열배관의 공급관의 부족방식기준전위는 -1.06VCSE이하이고, 열배관의 회수관의 과방식기준전위는 -1.56VCSE이며, 열배관의 음극방식기준전위는 공급관의 경우 80℃를 기준으로 -1.42VCSE이고, 회수관의 경우 60℃를 기준으로 -1.26VCSE이다. In addition, the insufficient anticorrosion reference potential of the supply pipe of the heat pipe is -1.06V CSE or less, the overprevention reference potential of the recovery pipe of the heat pipe is -1.56V CSE , and the cathode anticorrosive reference potential of the heat pipe is 80 ° C for the supply pipe. -1.42V CSE as standard and -1.26V CSE at 60 ℃ for recovery tube.
여기에서 또한, 바람직하게 열배관의 공급관의 부족방식기준전위는 -1.227VCSE이하이고, 상기 열배관의 공급관의 과방식기준전위는 -1.727VCSE이상이다. 또, 열배관의 공급관의 부족방식기준전위는 -1.06VCSE이하이고, 열배관의 회수관의 과방식기준전위는 -1.56VCSE이며, 열배관의 음극방식기준전위는 공급관의 경우 80℃를 기준으로 -1.427VCSE이고, 회수관의 경우 60℃를 기준으로 -1.265VCSE이다. 한편, VCSE는 VSCE로 변환이 가능하고, VCSE=VSCE-0.077V이다. 즉, -1.427VCSE는 -1.35VSCE이다.Here, preferably, the short anticorrosive reference potential of the supply pipe of the heat pipe is -1.227V CSE or less, and the over anticorrosive reference potential of the supply pipe of the heat pipe is -1.727V CSE or more. In addition, the standard anti-corrosion potential of the supply pipe of the heat pipe is -1.06V CSE or less, the over-corrosion reference potential of the recovery pipe of the heat pipe is -1.56V CSE , and the cathode anti-corrosion reference potential of the heat pipe is 80 ° C for the supply pipe. -1.427V CSE as standard and -1.265V CSE based on 60 ℃ for recovery pipe. On the other hand, V CSE can be converted to V SCE , and V CSE = V SCE -0.077V. That is, -1.427V CSE is -1.35V SCE .
그런 다음, 열배관의 공급관 및 회수관의 단열재의 함수 정도에 따른 절연저항값과 소요 전류를 통해 전류저항 강하값(IR drop)을 산출하고(S160), 전류저항 강하값으로 음극방식기준전위를 보정하여 음극방식전위를 산출한 후(S170), 산출된 음극방식전위를 통해 소요 전류를 조절하여 공급한다(S180).Then, the current resistance drop value (IR drop) is calculated through the insulation resistance value and the required current according to the function of the insulation of the supply pipe and the recovery pipe of the heat pipe (S160), and the cathode resistance reference potential is calculated as the current resistance drop value. After calculating the cathode potential by correcting (S170), the required current is adjusted and supplied through the calculated cathode method potential (S180).
아래의 표 1은 공급관 기준으로 열배관 실험을 통한 방식전위 측정방법에 의해 단열재의 함수 정도를 반영한 소요 전류를 산출한 결과값이다.Table 1 below is a result of calculating the required current reflecting the function of the insulation by the anticorrosive potential measurement method through the heat pipe experiment on the basis of the supply pipe.
표 1에서 평균절연저항은 각 레벨에서의 단열재 저항의 평균값이고, 절연저항에 따른 상수는 레벨 3의 평균저항인 3100Ω을 1로 가정했을 때, 각 레벨에서의 평규저항과의 비(예, 레벨 4 : 3,100/12,500=0.25)이다. 한편, 소요 전류는 공급관을 기준이며, 회수관의 경우 3.85×10-5A/㎠가 적용된다.In Table 1, the average insulation resistance is the average value of the insulation resistance at each level, and the constant according to the insulation resistance is the ratio with the normal resistance at each level (eg, level, assuming 3100Ω, the average resistance of level 3, is 1). 4: 3,100 / 12,500 = 0.25). Meanwhile, the required current is based on the supply pipe, and 3.85 × 10 -5 A / cm 2 is applied to the recovery pipe.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 열배관의 음극방식 전위기준 설정방법에 따르면, 안정적인 열공급을 도모하기 위하여 열배관의 특성에 맞는 음극방식전위기준 값을 산출하여 음극방식시스템의 설계 및 유지관리 기준을 수립하여 열배관의 유지관리를 철저히 하여 수명연장을 기할 수 있는 이점이 있다.According to the negative electrode potential reference setting method of the heat pipe of the present invention constituted as described above, in order to promote stable heat supply, by calculating the negative electrode potential reference value suitable for the characteristics of the heat pipe, establish the design and maintenance standards of the negative electrode system Therefore, there is an advantage that the lifespan can be extended by thoroughly maintaining the heat pipe.
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