KR101718478B1 - 스테인레스 스틸 배관과 구조물의 용접부위 스케일과 녹을 제거하기 위한 산세와 부동태 피막 처리제 - Google Patents

스테인레스 스틸 배관과 구조물의 용접부위 스케일과 녹을 제거하기 위한 산세와 부동태 피막 처리제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스테인레스스틸로 만들어진 배관, 구조물, 플랜트 등의 설치에 따른 용접부위 및 녹이 발생하는 부분을 산세(picking)하고 부동태피막을 형성하는 조성물에 관한 것으로, 염기성수용액을 pH6.9∼7.1로 중성화하여 중성제재를 얻은 후 상기 중성제재에 이산화탄소가 제거된 공기를 폭기하여 용존산소량을 증가시켜 산화환원전위를 170∼310mV로 하는 스테인레스 스틸 금속표면을 부동태화 하는 중성제재이다.

Description

스테인레스 스틸 배관과 구조물의 용접부위 스케일과 녹을 제거하기 위한 산세와 부동태 피막 처리제{A Netural compound passivated for the surface of stainless steel}
본 발명은 일반 강철(Steel)에 비해 대기중에서 산소분위기, 습기, 수용액과 같은 환경적인 조건하에서 녹, 부식이 쉽게 발생하지 않는 스테인레스 스틸에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스테인레스 스틸로 만들어진 배관, 구조물, 플랜트 등의 설치에 따른 용접부위 및 녹이 발생하는 부분을 산세(picking)하고 부동태 피막을 형성하는 조성물에 관한 것이다.
현재 조선소와 해양플랜트에 가장 많이 사용되는 스테인레스 스틸은 STS 304와 STS 316L이며 이러한 것들은 외부노출에 의한 흠집, 용접에 의해 산화된 표면층이 오염되거나 변형되어 녹, 부식이 발생한다.
정상적인 스테인레스 스틸은 Fe가 기초성분이며, Cr과 Ni을 주성분으로 하며 소량의 Mo, Ti, Mn, Zr, Nb, N 등으로 조성되어 있다.
현재 스테인레스 스틸은 냉간압연, 용접, 열처리, 산세와 부동태피막 처리방법 등에 의해 판재, 코일, 강관, 기타 제품으로 출하된다.
또한 산화된 표면은 주로 FeO, Fe3O4, Fe2O3, NiiO, Ni3O4, Ni2O3, CrO3 및 Cr2O3 등으로 표면에 형성이 된다.
이와 같이 산화된 표면에 Cr2O3와 NI2O3가 많은 경우에는 내산성, 내부식성, 내산화성이 강하게 되어 쉽게 녹이 발생하지 않게 된다.
또한 산화철의 경우도 Fe2O3 > Fe3O4 > FeO으로 내산성, 내부식성, 내산화성이 강하다.
또한 기존의 산세와 부동태화 처리제재의 경우 대부분이 산성분위기 또는 산성용액으로 작업을 하며 위해화학물질이 포함되어 있고, 일부 중성용액의 경우도 원료로 사용되는 산과 염기성 화학물질이 위해화학물질로 분류됨으로 이러한 물질로 제조된 제품의 경우 물질정보에 위해화학물질을 표기해야 한다.
현재 위해화학물질을 사용할 경우 화학물질관리법과 산업안전보건법에 의해 화학안전 보호장구를 착용하고 작업을 해야 하고 방지시설도 갖추어야 한다.
특히 조선과 플랜트산업에서는 산세와 부동태화 작업 시 구역을 통제하며 다른 작업과 병행작업을 하지 않는다.
또한 선박건조와 해양플랜트를 건설할 때 스테인레스 스틸 배관과 구조물들은 선박이나 현장에서 설치하고, 설치된 배관과 구조물은 오염되거나 용접에 의해 부식이 발생함으로 산세와 부동태피막 처리를 해야 한다.
일반적으로 산세와 부동태화 제재로 질산, 황산, 염산과 불산이 혼합된 강한 산성용액을 사용하여 처리하며 이때 산성용액제재는 바닥표면으로 흘러내리거나 세척작업 시 세척액이 바닥에 흘러내리면 일반적으로 도장된 에폭시수지와 반응을 하여 변색되거나 변형이 발생하여 다시 도장을 하는 경우가 종종 발생한다.
또한 강한 산성제재이어서 염기성제재로 중화처리를 한 후 맑은 물로 최종 수세처리를 해야 하고, 위해화학물질을 사용함으로 작업장을 통제해야 하며 다른 작업과 병행을 할 수 없고, 화학물질안전보호장비와 방지물질도 갖추어야 한다.
KR 10-2011-0036473 A KR 10-0777171 B1 KR 10-0936348 B1 KR 10-1327187 B1 KR 10-0729438 B1 JP 3895924 B1
본 발명은 산세와 부동태화 제재로 pH6.9∼7.1인 중성제재를 사용함으로 공정상 염기성제재로 중화처리할 필요가 없으며 바로 수세처리를 할 수 있어 공정이 단축되도록 하기 위한 것이다.
또한 중성제재임으로 수지와 반응하지 않아 도장부분이 변색과 변형되는 현상이 발생하지 않아 사용이 편리하도록 하기 위한 것이다.
또한, 제품규격은 원료로 사용되는 물질정보에 위해화학물질이 포함되어 있지 않아 화학물질관리법, 위험물안전관리법, 산업안전보건법에 규제를 받지 않아 편리하게 작업하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 스테인레스스틸 배관과 구조물의 용접부위의 스케일과 녹을 제거하기위한 산세와 부동태피막 처리제로 인산수소이나트륨 2∼10 중량부, 글루콘산나트륨 1∼5 중량부, 트리폴리인산나트륨 0.5∼3 중량부 등의 염기성수용액에 인산이수소나트륨 1.1∼4.5 중량부를 반응시켜 pH6.9∼7.1로 중성화하였으며 이산화탄소가 제거된 공기를 폭기하여 용존산소량을 증가시켜 산화환원전위를 170∼310mV로 하는 중성제재이다.
따라서 본 발명은 스테인레스 스틸 배관과 구조물의 용접부위 스케일과 녹을 제거에 하기 위한 산세와 부동태화 처리시 중성제제의 조성물로 사용함으로서 위해화합물질의 사용에 다른 문제점을 해소함은 물론 다른 작업과 병행을 하여 작업을 할 수 있고, 또한 중성제재이기 때문에 에폭시수지로 도장된 바닥에 떨어져도 변색과 변형이 발생하지 않는 것이 장점이 있는 것이다.
그리고 기존의 공정에서는 산액 도포, 수세, 염기성액 도포, 수세 등으로 여러 단계로 작업을 해야 하는 불편함을 중성제재 도포 후 수세만으로 공정이 간단하고 작업시간도 단축이 될 수 있는 장점이 있는 것이다.
도 1은 기존의 스테인레스스틸 표면에 부동태화 공정도과 본 발명의 공정도
도 2은 부식이 발생한 스테인레스스틸 표면의 성분분석곡선도
도 3은 실시예1에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 성분분석곡선도
도 4은 실시예1에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 JIS H 8502규격의 염수분무시험결과
도 5은 비교예1에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 성분분석곡선도
도 6은 비교예1에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 JIS H 8502규격의 염수분무시험결과
도 7은 비교예2에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 성분분석곡선도
도 8은 비교예2에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 JIS H 8502규격의 염수분무시험결과
도.9은 실시예2에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 성분분석곡선도
도 10은 실시예2에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 JIS H 8502규격의 염수분무시험결과
도 11은 실시예3에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 성분분석곡선도
도 12은 실시예3에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 JIS H 8502규격의 염수분무시험결과
도 13은 실시예4에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 성분분석곡선도
도 14은 실시예4에 의해 처리된 스테인레스스틸 표면의 JIS H 8502규격의 염수분무시험결과
본 발명은 중성제재로 기존의 산성제재에 비해 작업공정이 간단하며 위해화학물질을 사용하지 않는 친환경적인 것을 특징으로 한다.
특히 중성제재를 부식이 발생한 부위에 도포하면 인산염, 글루콘산염 등이 부식으로 발생한 산화철, 수산화철 등이 반응하여 표면에서 녹이 제거되며 크롬, 니켈, 철 등이 용존산소와 반응하여 표면에 산화물 층이 형성되어 부동태피막을 형성한다.
인산수소 이나트륨(Disodium Hydrogen Phosphate, Na2HPO4) 10중량부, 글루콘산나트륨(Sodium Gluconate, C6H11NaO7) 3중량부, 트리폴리인산나트륨(Sodium Tripolyphosphate, Na5P3O10) 1중량부, 물 81.9중량부인 염기성수용액에 인산 이수소나트륨(Monobasic sodium phosphate, NaH2PO4) 4.1중량부를 반응시켜 중성제재를 제조한다.
상기와 같이 제조된 중성제재는 pH 7.1이며 ORP(Oxidation Reduction Potential meter)측정기를 사용하여 산화환원전위를 측정한 결과 -210mV이고, 상기와 같이 제조된 중성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포하여 1주일 후에 확인한 결과 변색과 변형이 없다.
이러한 물성은 표 1에서 확인된다.
상기와 같이 제조된 중성제재의 산세와 부동태피막의 정도를 알아보기 위한 시편으로 선박배관(STS304, 오스테나이트계 스테인레스스틸)에 용접으로 인하여 부식이 발생한 부분의 일부분을 채취하여 SAM(Scanning Auger Microscope, 주사형오제전자현미경)분석을 한 결과가 도 2에 나타나 있다.
상기 도 2에서 확인할 수 있듯이 표면에서는 C(60%), Fe(10%), Ca(4%), 산소(26%)만이 존재하며 표면에서 28nm 안쪽에서 Cr, Ni이 나타난다.
즉, 28nm의 부식층이 형성된 배관이다.
상기 배관에 상기와 같이 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질(수산화물, 산화물, 기름 등)이 반응하여 수세 후 배관표면이 깨끗한 상태를 반응종료시간으로 보고 측정한 결과 약 140분이 소요된다.
세척된 배관의 일부분을 시편으로 채취하여 SAM(주사형오제전자현미경)분석을 한 결과가 도 3이다.
상기 도 3에서 확인할 수 있듯이 표면에서 C의 함량이 53%, Cr의 함량이 6%, Ni의 함량이 3%, Fe의 함량이 7%, Ca의 함량은 6.5%, 산소의 함량이 24.5%이다.
즉, C의 함량이 적을수록 산세에 의한 식각이 좋은 것을 볼 수 있으나. C의 함량이 53%인 것으로 보아 산세에 의한 식각이 적으며, 산화층이 약 80nm의 두께로 존재하는 것을 확인 할 수 있다.
또한 금속의 총함량이 22.5%로 산소의 함량 24.5%와 비교하면 약 1:1의 비율로 존재함으로 표면의 산화물은 FeO, CrO, NiO로 존재하는 부동태피막이 형성된다.
구분 실
시
예
1		 비
교
예
1		 비
교
예
2		 실
시
예
2		 실
시
예
3		 실
시
예
4		 실
시
예
5		 실
시
예
6		 실
시
예
7		 실
시
예
8		 실
시
예
9		 실
시
예
10		 실
시
예
11		 실
시
예
12		 실
시
예
13		 실
시
예
14
인산수소이나트륨(중량부) 10 10 10 10 10 1 2 5 10 10 10 10 10 10
글루콘산나트
륨		 3 5 3 3 3 3 3 3 3 0 1 5 3 3 3
트리폴리인산
나트륨		 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0.5 3
인산이수소
나트륨		 4.1 4.1 4.1 4.1 4.1 0.7 1.1 2.2 4 4.1 4.2 3.9 4 4.5
인산
 20
구연산
 5 10
주석산
 5
티오락트산
 5
수산화칼륨
 20
물
 81.9 70 60 81.9 81.9 81.9 81.9 94.3 92.9 88.8 85 83.9 79.8 83.1 82.5 79.5
공기폭기
시간(hr.)		 0.5 2 4 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
pH
 7.1 1.1 7.3 7.0 7.0 7.0 7.0 6.9 7.0 7.0 7.1 6.9 7.1 6.9 7.0 7.0
산화환원
전위(mV)		 -210 120 -190 6 90 170 278 293 283 280 275 270 263 -45 220 310
산세반응
시간(min.)		 140 50 110 100 90 70 70 90 70 70 70 80 60
표면오염물질
 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음 잔존 없음 없음 잔존 없음 없음 잔존 없음 없음
크롬(표면)(%)
 6 5.5 0 5.5 7.5 8 8.5 8 8.5 8.5 8.5 8 8.5
니켈(표면)(%)
 3 3 1 3 3.5 4 4 3.5 4 4 4 3.5 4
철(표면)(%)
 7 10 8 10 12 13.5 14 13.5 13.5 14 13.5 14 14
칼슘(표면)(%)
 6.5 7 7 5 7 3.5 3.5 4 3.5 3.5 3.5 4 3.5
산소(표면)(%)
 24.5 29.5 24 26.5 36 44 45 43 44 45 45 42.5 45
탄소(표면)(%)
 53 45 60 50 34 27 25 28 26.5 25 25.5 28 25
산소/금속비율
 1.09 1.14 1.5 1.13 1.2 1.5 1.5 1.48 1.5 1.5 1.5 1.44 1.5
피막형성여부
 불량 보통 불량 보통 보통 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호
에폭시도장반응
 없음 변색 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음 없음
상기 시편(스테인레스스틸)의 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502규격의 염수분무테스트 결과를 도 4에서 확인할 수 있듯이 80시간 후 녹이 발생된 것을 확인할 수 있으며 부동태피막이 불량 수준이다.
(비교예 1)
인산 20중량부, 구연산 5중량부, 글루콘산나트륨 5중량부, 물 70중량부를 혼합하여 제조한 산성제재를 제조하여 물성을 확인한 결과 pH 1.2이며 산화환원전위는 120mV이고, 이 산성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포한 결과 1시간 후에 변색이 발생하며, 1주 후에는 변형이 발생된다.
따라서 현장에서 산성제재를 사용하여 배관의 산세와 부동태피막 작업을 할 때 바닥에 흘러내리는 것을 방지하는 여러 가지 조치를 취해야 하는 불편함이 있어 작업의 효율이 상당히 떨어진다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
비교예1에 의하여 제조된 산성제제를 사용하여 부식이 발생한 배관에 산성제재를 도포하고 50분 후에 물로 세척하고, 수산화나트륨 2중량부, 물 98중량부의 염기성제재를 사용하여 배관에 다시도포한 후 30분 후에 물로 세척한 배관의 일부를 채취하여 SAM을 분석한 결과가 도 5이다.
도 5에서 확인할 수 있듯이 표면에서 C의 함량이 45%, Cr의 함량이 5.5%, Ni의 함량이 3%, Fe의 함량이 10%, 산소(O)의 함량이 29.5%, Ca의 함량이 7%이다.
C의 함량 45%로 부식된 시편(60%)에 비해 식각이 많이 된 것을 확인할 수 있고, 금속의 총 함량이 25.5%로 산소의 함량29.5%와 비교하면 산소/금속 비율은 1.14 로 존재함으로 표면의 산화물은 소량의 Cr2O3, Ni2O3와 Fe2O3 존재하며 대부분은 FeO, CrO, NiO로 존재하는 부동태피막이 형성된다.
산화층이 존재하는 부동태피막의 두께는 약 8~18nm이다.
시편을 스테인레스 스틸의 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과를 도 6에서 확인할 수 있듯이 200시간 후에 소량의 녹이 발생된 것을 확인할 수 있으며 부동태피막이 보통 수준이다.
(비교예 2)
주석산 5중량부, 티로락트산 5중량부, 구연산 10중량부, 물 60중량부인 산성용액에 수산화칼륨 20중량부를 반응시켜 중성제재를 제조한다.
상기와 같이 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재의 물성을 확인한 결과 pH 7.3이며 산화환원전위는 -190mV이고, 도장 부위에 도포한 결과 1주 후에도 변형이 발생하지 않는다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었으며, 원료에 위해화학물질인 수산화칼륨을 사용한 것이 단점이다.
이러한 본 실시예에 의하여 제조된 중성제제로 부식이 발생한 배관에 중성제재를 도포하고 110분 후에 물로 세척하고, 배관의 일부를 채취하여 SAM 분석을 한 결과가 도 7이다.
도 7에서 확인할 수 있듯이 표면에서 C의 함량이 60%, Cr은 존재하지 않고, Ni의 함량이 1%, Fe의 함량이 8%, Ca의 함량이 7%, 산소(O)의 함량이 24%이다.
즉, 표면에 C의 함량이 60%로 산세에 의한 식각이 발생하지 않으며, 부동태피막의 내부식성을 좌우하는 Cr이 없고, Ni도 소량 존재하여 표면에 쉽게 녹이 발생한다.
시편의 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과를 도 8에서 확인할 수 있듯이 50시간 후에 녹이 발생된 것을 확인할 수 있으며 부동태피막이 불량이다.
실시예 1과 동일한 방법으로 중성제재를 제조한 후 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 30분을 폭기하여 산화환원전위가 6mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
공기 중의 이산화탄소는 0.03∼0.05% 존재하며 이산화탄소는 산소보다 중성제재에 용해성이 좋아 산소용해를 간섭하는 현상이 발생함으로 공기 중에 이산화탄소를 제거하여 중성제재에 폭기를 한다.
이산화탄소의 제거하는 방법은 액상소석회가 가득찬 연속식 반응기를 통과시켜 제거한다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재에 공기를 폭기하기 전에 자동흡입식 이산화탄소 측정기를 사용하여 이산화탄소가 없는 것을 확인 한 후 공기를 폭기한다.
이와 같이 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포하여 1주일 후에 확인한 결과 변색과 변형이 없다.
이런한 물성을 표 1에 나타내었다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되어 수세 후 배관표면이 깨끗한 상태를 반응종료시간으로 보고 측정한 결과 약 100분이 소요되며 실시예 1보다 40분정도가 단축된다.
세척된 배관의 일부분을 시편으로 채취하여 SAM 분석을 한 결과가 도 9이다.
도 9에서 확인할 수 있듯이 표면에서 C의 함량이 50%, Cr의 함량이 5.5%, Ni의 함량이 3%, Fe의 함량이 10%, Ca의 함량이 5%, O의 함량이 26.5%이다.
즉, 표면에 C의 함량이 50%로 산세에 의한 식각이 적게 발생한 것을 확인할 수 있고, 금속의 총 함량이 23.5%로 산소의 함량26.5%와 비교하면 산소/금속 비율은 1.13 로 존재함으로 표면에 산화물은 약 20%이상은 M2O3 형태인 Cr2O3, Ni2O3와 Fe2O3 존재하며 대부분은 FeO, CrO, NiO로 존재하는 부동태피막이 형성된다.
시편의 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과를 도 10에서 확인할 수 있듯이 150시간 후에 소량의 녹이 발생된 것을 확인할 수 있으며 부동태피막이 보통 수준이다.
실시예 1과 동일한 방법으로 중성제재를 제조한 후 이 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 2시간을 폭기하면 산화환원전위가 90mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포하여 1주일 후에 확인한 결과 변색과 변형이 없다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되어 수세 후 배관표면이 깨끗한 상태는 약 90분이 소요되며 실시예 1보다 50분이 단축된다.
세척된 배관의 일부분을 시편으로 채취하여 SAM 분석을 한 결과가 도 11이다.
도 11에서 확인할 수 있듯이 표면에서 C의 함량이 34%, Cr의 함량이 7.5%, Ni의 함량이 3.5%, Fe의 함량이 12%, Ca의 함량이 7%, O의 함량이 36%이다.
즉, 표면에 C의 함량이 34%로 산세에 의한 식각이 많이 발생한 것을 확인할 수 있고, 금속의 총 함량이 30%로 산소의 함량36%와 비교하면 산소/금속 비율은 1.2로 존재함으로 표면에 산화물은 약 40%이상이 Cr2O3, Ni2O3와 Fe2O3 존재하며 일부분은 FeO, CrO, NiO로 존재하는 부동태피막이 형성된다.
시편의 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과를 도 12에서 확인할 수 있듯이 300시간 후에 녹이 발생되고, 부동태피막이 보통 수준이다.
실시예 1과 동일한 방법으로 중성제재를 제조한 후 이 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 4시간을 폭기하면 산화환원전위가 170mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포하여 1주일 후에 확인한 결과 변색과 변형이 없다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되어 수세 후 배관표면이 깨끗한 상태는 약 70분이 소요되며 실시예 1보다 70분이 단축된다.
세척된 배관의 일부분을 시편으로 채취하여 SAM 분석을 한 결과가 도 13이다.
도 13에서 확인할 수 있듯이 표면에서 C의 함량이 27%, Cr의 함량이 8%, Ni의 함량이 4%, Fe의 함량이 13.5%, Ca의 함량이 3.5%, O의 함량이 44%이다.
즉, 표면에 C의 함량이 27%로 산세에 의한 식각이 많이 발생한 것을 확인되고, 금속의 총함량이 29%로 산소의 함량44%와 비교하면 산소/금속 비율은 1.5로 존재함으로 표면에 산화물은 대부분이 Cr2O3, Ni2O3와 Fe2O3 존재하는 부동태피막이 형성된다.
시편의 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과를 도 14에서 확인할 수 있듯이 300시간 후에 녹이 발생되지 않으며 부동태피막이 양호하다.
실시예 1과 동일한 방법으로 중성제재를 제조한 후 이 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 10시간을 폭기하면 산화환원전위가 278mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포하여 1주일 후에 확인한 결과 변색과 변형이 없다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되어 수세 후 배관표면이 깨끗한 상태는 약 70분이 소요된다.
세척된 배관의 일부분을 시편으로 채취하여 SAM 분석을 한 결과가 실시예 4와 유사한 형태와 성분을 보이며, 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과도 실시예 4와 동일하게 300시간 후에 녹이 발생되지 않으며 부동태피막이 양호하다.
인산수소이나트륨 1중량부, 글루콘산나트륨 3중량부, 트리폴리인산나트륨 1중량부, 물 94.3중량부인 염기성수용액에 인산이수소나트륨 0.7중량부를 반응시켜 pH 6.9의 중성제재를 제조한다.
본 실시예에 의하여 제조된 제조된 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 10시간을 폭기하면 산화환원전위가 293mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되는 정도를 확인한 결과 10시간이 지나도 이물질이 제거되지 않는다.
이러한 현상은 인산염 성분이 적어서 반응이 일어나지 않는다.
인산수소이나트륨 2중량부, 글루콘산나트륨 3중량부, 트리폴리인산나트륨 1중량부, 물 92.9중량부인 염기성수용액에 인산이수소나트륨 1.1중량부를 반응시켜 pH 7.0의 중성제재를 제조한다.
본 실시예에 의하여 제조된 제조된 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 10시간을 폭기하면 산화환원전위가 283mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포하여 1주일 후에 확인한 결과 변색과 변형이 없다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되어 수세 후 배관표면이 깨끗한 상태는 약 90분이 소요된다.
세척된 배관의 일부분을 시편으로 채취하여 SAM 분석을 한 결과가 실시예 4와 유사한 형태와 성분을 보이며, 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과도 실시예 4와 동일하게 300시간 후에도 녹이 발생되지 않으며 부동태피막이 양호하다.
인산수소이나트륨 5중량부, 글루콘산나트륨 3중량부, 트리폴리인산나트륨 1중량부, 물 88.8중량부인 염기성수용액에 인산이수소나트륨 2.2중량부를 반응시켜 pH 7.0의 중성제재를 제조한다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 10시간을 폭기하면 산화환원전위가 280mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포하여 1주일 후에 확인한 결과 변색과 변형이 없다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되어 수세 후 배관표면이 깨끗한 상태는 약 70분이 소요된다.
세척된 배관의 일부분을 시편으로 채취하여 SAM 분석을 한 결과가 실시예 4와 유사한 형태와 성분을 보이며, 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과도 실시예 4와 동일하게 300시간 후에도 녹이 발생되지 않으며 부동태피막이 양호하다.
인산수소이나트륨 10중량부, 트리폴리인산나트륨 1중량부, 물 85중량부인 염기성수용액에 인산이수소나트륨 4중량부를 반응시켜 pH 7.1의 중성제재를 제조한다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 10시간을 폭기하면 산화환원전위가 275mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되는 정도를 확인한 결과 10시간이 지나도 오일성분의 이물질이 제거되지 않는다.
이러한 현상은 글루콘산염 성분이 없어서 반응이 일어나지 않는다.
인산수소이나트륨 10중량부, 글루콘산나트륨 1중량부, 트리폴리인산나트륨 1중량부, 물 83.9중량부인 염기성수용액에 인산이수소나트륨 4.1중량부를 반응시켜 pH 6.9의 중성제재를 제조한다.
본 실시예에 의하여 제조된 제조된 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 10시간을 폭기하면 산화환원전위가 270mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포하여 1주일 후에 확인한 결과 변색과 변형이 없다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되어 수세 후 배관표면이 깨끗한 상태는 약 70분이 소요되었다.
실시예 9에 비해 글루콘산염이 1중량부로 존재하면 오일성분의 이물질이 제거된다.
세척된 배관의 일부분을 시편으로 채취하여 SAM 분석을 한 결과가 실시예 4와 유사한 형태와 성분을 보이며, 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과도 실시예 4와 동일하게 300시간 후에도 녹이 발생되지 않으며 부동태피막이 양호하다.
인산수소이나트륨 10중량부, 글루콘산나트륨 5중량부, 트리폴리인산나트륨 1중량부, 물 79.8중량부인 염기성수용액에 인산이수소나트륨 4.2중량부를 반응시켜 pH 7.1의 중성제재를 제조한다.
본 실시예에 의하여 제조된 제조된 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 10시간을 폭기하면 산화환원전위가 263mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포하여 1주일 후에 확인한 결과 변색과 변형이 없다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되어 수세 후 배관표면이 깨끗한 상태는 약 70분이 소요된다.
세척된 배관의 일부분을 시편으로 채취하여 SAM 분석을 한 결과가 실시예 4와 유사한 형태와 성분을 보이며, 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과도 실시예 4와 동일하게 300시간 후에도 녹이 발생되지 않으며 부동태피막이 양호하다.
인산수소이나트륨 10중량부, 글루콘산나트륨 3중량부, 물 83.1중량부인 염기성수용액에 인산이수소나트륨 3.9중량부를 반응시켜 pH 6.9의 중성제재를 제조한다.
본 실시예에 의하여 제조된 제조된 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 10시간을 폭기하면 산화환원전위가 -45mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되는 정도를 확인한 결과 10시간이 지나도 이물질이 제거되지 않는다.
이러한 현상은 용존산소량을 증가 시키고, 침투성과 반응성을 증가시키는 트리폴리인산나트륨 성분이 없어서 반응이 일어나지 않는다.
인산수소이나트륨 10중량부, 글루콘산나트륨 3중량부, 트리폴리인산나트륨 0.5중량부, 물 82.5중량부인 염기성수용액에 인산이수소나트륨 4중량부를 반응시켜 pH 7.0의 중성제재를 제조한다.
본 실시예에 의하여 제조된 제조된 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 10시간을 폭기하면 산화환원전위가 220mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포하여 1주일 후에 확인한 결과 변색과 변형이 없다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되어 수세 후 배관표면이 깨끗한 상태는 약 80분이 소요된다.
이러한 현상은 트리폴리인산나트륨이 0.5중량부로 존재하면 실시예 12에 비해 중성제재의 침투성과 반응성이 증가하고, 용존산소량이 증가하여 산화환원전위가 증가된다.
세척된 배관의 일부분을 시편으로 채취하여 SAM 분석을 한 결과가 실시예 4와 유사한 형태와 성분을 보이며, 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과도 실시예 4와 동일하게 300시간 후에도 녹이 발생되지 않으며 부동태피막이 양호하다.
인산수소이나트륨 10중량부, 글루콘산나트륨 3중량부, 트리폴리인산나트륨 3중량부, 물 79.5중량부인 염기성수용액에 인산이수소나트륨 4.5중량부를 반응시켜 pH 7.0의 중성제재를 제조한다.
본 실시예에 의하여 제조된 제조된 중성제재 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 약 10시간을 폭기하면 산화환원전위가 310mV로 상승된 중성제재를 제조된다.
이러한 물성을 표 1에 나타내었다.
본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 에폭시로 도장된 부위에 도포하여 1주일 후에 확인한 결과 변색과 변형이 없다.
부식이 발생한 배관에 본 실시예에 의하여 제조된 중성제재를 도포하여 표면에 이물질이 반응되어 수세 후 배관표면이 깨끗한 상태는 약 60분이 소요된다.
세척된 배관의 일부분을 시편으로 채취하여 SAM 분석을 한 결과가 실시예 4와 유사한 형태와 성분을 보이며, 부동태피막에 대한 내부식성을 알아보기 위하여 JIS H 8502 규격의 염수분무테스트 결과도 실시예 4와 동일하게 300시간 후에도 녹이 발생되지 않으며 부동태피막이 양호하다.

Claims (2)

  1. 물에 인산수소이나트륨 2∼10 중량부와 글루콘산나트륨 1∼5 중량부와, 트리폴리인산나트륨 0.5∼3 중량부가 함유토록 하여 염기성수용액을 얻고,
    상기의 염기성수용액에 인산이수소나트륨 1.1∼4.5 중량부를 반응시켜 pH6.9∼7.1로 중성화한 후
    이산화탄소가 제거된 공기를 폭기하여 용존산소량을 증가시켜 산화환원전위를 170mV∼310mV로 하여 스테인레스 스틸 배관과 구조물의 용접부위 스케일과 녹을 제거하기 위한 산세와 부동태 피막 처리제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이산화탄소가 제거된 폭기는 중성제제 100g에 이산화탄소가 제거된 공기를 100ml/min의 유속으로 2~10시간을 폭기토록 하는 스테인레스 스틸 배관과 구조물의 용접부위 스케일과 녹을 제거하기 위한 산세와 부동태 피막 처리제
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