KR102352786B1 - 토양환경 복합부식가속시험장치 - Google Patents
토양환경 복합부식가속시험장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102352786B1 KR102352786B1 KR1020180115977A KR20180115977A KR102352786B1 KR 102352786 B1 KR102352786 B1 KR 102352786B1 KR 1020180115977 A KR1020180115977 A KR 1020180115977A KR 20180115977 A KR20180115977 A KR 20180115977A KR 102352786 B1 KR102352786 B1 KR 102352786B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chamber
- soil
- humidity
- basket
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/006—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light of metals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/002—Test chambers
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ecology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
본 발명은 토양환경 복합부식가속시험장치에 관한 것으로, 내부가 밀폐된 챔버(10)와 상기 챔버(10) 내부에 배치되며 토양(83)이 담지되어 시험편(m)을 매설할 수 있는 바스켓(80)과 상기 챔버(10) 내부에 염이 첨가된 용액을 분사하여 상기 챔버(10) 내부의 습도와 염 농도를 조절하는 염수 분무부(20)와 상기 챔버(10) 내부의 온도를 조절하는 가열부(30)와 상기 챔버(10) 내부의 습도, 온도 및 염 농도를 감지하는 감지부(40)와 상기 감지부(40)의 감지 결과에 따라 상기 염수 분무부(20)와 상기 가열부(30)의 동작을 제어하여 상기 챔버(10) 내부의 습도, 온도 및 염 농도를 조절하는 제어부(50)를 포함한다. 본 발명은 토양환경에서 접지자재와 같은 시험편의 복합부식시험을 수행할 수 있으며, 실제 토양환경을 모사할 수 있어 신뢰성 있는 가속시험결과를 제공할 수 있는 이점이 있다.
Description
본 발명은 토양환경 복합부식가속시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토양에 매설된 접지자재의 부식 저항성을 시험할 수 있도록 습도, 온도 및 염 농도 제어가 가능한 토양환경을 제공하는 토양환경 복합부식가속시험장치에 관한 것이다.
부식(corrosion)은 그 주위 환경(environment)의 여러가지 물질과 화학적 반응이나 전기 화학적 반응에 의해 열화(degradation)되는 현상이다. 이로 인해 부품 및 구조물의 파괴가 일어나거나 내구성이 낮아져 경제적 손실을 가져온다.
우리나라에서 부식으로 인한 경제적 손실은 GNP의 약 3%에 이른다. 부식은 모든 생산 및 소비분야에서 일어나고 있기 때문에 산업적, 사회적 안정성의 문제가 매우 크다. 이를 예방하기 위한 기술의 개발은 매우 중요하며 많은 국가에서 부식으로 인한 경제적 손실을 줄이기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.
일반적으로 각종 전기시설물(전주, 가로등, 배전반)은 낙뢰나 서지로부터 전기적 안정성을 확보하고, 누전으로 인한 각종 사고를 방지하기 위해 토양에 접지극을 시공한다. 예를 들어, 피뢰기나 변압기 등와 같이 전주상에 설치되는 기기류와 중성선은 대지 접지를 위한 공사를 시행함이 있어, 접지 동봉이나 심타봉 등의 접지자재를 이용한 접지 시공법을 적용한다.
접지시설은 전력설비의 정상 운전시에는 기준전위를 제공하고, 고장 및 비정상 운전시에는 고장전류와 이상전류를 신속하게 대지로 방류하여 선로의 전위 상승을 억제한다.
토양에 매설된 접지자재는 부식 저항성에 의해 수명이 결정된다. 부식은 전 산업에 널리 발생하고 이에 대한 방지책도 많이 활용되고 있지만, 배전 접지자재의 경우는 토양에 매설되기 때문에 일반 대기 혹은 해양에서의 부식 특성과는 다른 특징이 나타난다.
토양환경에서 부식은 수용액 조건에서 발생하는 부식과 같은 원리로 발생하지만 토양 중에서는 수용액 환경과는 다르게 화학물질의 유동성이 매우 작다는 특징이 있다.
특히 토양의 부식에 영향을 미치는 중요한 인자는 통기성(aeration), 수분함량(water content), 비저항(resistivity), pH, 부식성 이온농도이며 이를 고려하여 부식저항성을 평가할 수 있는 시험방법을 설계해야 한다.
또한, 실제 옥외 토양환경에서 내식성을 평가하기 위해서는 많은 시간이 필요하다. 따라서 새로운 제품 개발 혹은 기존의 여러 소재 중에서 상대적인 평가를 위해서는 시간이 짧게 걸리면서 부식 특성은 실제 옥외 토양환경의 경년 열화품의 특징과 유사하게 나타나는 가속시험방법을 설계할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 토양에 매설된 접지자재의 부식 저항성을 시험할 수 있도록 습도, 온도 및 염 농도 제어가 가능한 토양환경을 제공하고 부식반응을 가속시켜 단시간 내에 내식성을 평가할 수 있도록 한 토양환경 복합부식가속시험장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부가 밀폐된 챔버와 상기 챔버 내부에 배치되며 토양이 담지되어 시험편을 매설할 수 있는 바스켓과 상기 챔버 내부에 염이 첨가된 용액을 분사하여 상기 챔버 내부의 습도와 염 농도를 조절하는 염수 분무부와 상기 챔버 내부의 온도를 조절하는 가열부와 상기 챔버 내부의 습도, 온도 및 염 농도를 감지하는 감지부와 상기 감지부의 감지 결과에 따라 상기 염수 분무부와 상기 가열부의 동작을 제어하여 상기 챔버 내부의 습도, 온도 및 염 농도를 조절하는 제어부를 포함한다.
상기 챔버는 상기 바스켓이 거치되고 상기 챔버의 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 분리하며, 상기 상부공간과 하부공간을 연통시키는 통공이 형성된 받침대와 상기 챔버의 상부공간으로 건조 공기를 공급하기 위한 공기공급관과 시험시 발생되는 염수를 외부로 배기할 수 있는 배수관과 시험시 발생되는 내부공기를 외부로 배기하기 위한 배기관을 포함한다.
상기 바스켓은 상부가 개구된 형상으로 형성되며 바닥면에 배수를 위한 다수 개의 타공부가 형성된다.
상기 바스켓은 상기 타공부를 통해 토양이 외부로 배출되는 것을 방지하기 위해 부직포가 설치된다.
상기 바스켓은 합성수지 재질로 이루어진다.
상기 바스켓에 담지된 토양의 환경을 감지하는 센서를 포함할 수 있다.
상기 센서는 상기 토양에 삽입 설치되어 상기 토양의 습도, 비저항 및 온도를 측정하는 전극센서일 수 있다.
상기 전극센서는 전원단자, 데이터단자 및 접지단자를 포함할 수 있다.
상기 센서가 감지한 상기 토양의 습도, 비저항 및 온도 데이터를 저장하고 실시간 표시하는 모니터링부를 포함할 수 있다.
상기 바스켓은 상기 챔버 내부에 다수 개가 배치될 수 있다.
상기 시험편은 접지자재일 수 있다.
본 발명은 시험편을 바스켓 내의 토양에 매설하고, 바스켓을 챔버 내에 배치한 후, 챔버 내의 습도, 온도 및 염 농도를 일정하게 유지하면서 시험편의 부식 평가 시험을 수행한다. 또한, 바스켓은 물이 빠질 수 있도록 타공부가 형성되고 부직포가 배치되며 그 상부에 토양이 담지되므로 바스켓에 담지된 토양 내의 환경이 챔버 내의 조건에 대응하여 일정하게 유지된다.
따라서, 본 발명은 토양환경에서 접지자재와 같은 시험편의 복합부식시험을 수행할 수 있으며, 실제 토양환경을 모사할 수 있어 단시간 내에 신뢰성 있는 가속시험결과를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 토양환경 복합부식가속시험장치를 보인 개념도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 바스켓의 내부 모습을 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 센서의 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명의 실시예로 바스켓에 담지된 토양 내의 특정한 위치에 접지동봉 시험편을 매설하는 상태를 보인 사진.
도 5는 도 4의 바스켓을 챔버 내에 배치하고 1개월 부식 평가 시험 후 바스켓 내의 접지동봉 시험편의 모습을 보인 사진.
도 6은 도 5의 접지동봉 시험편에 묻어 있는 토양을 증류수를 이용해 깨끗하게 제거한 상태를 보인 사진.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 바스켓의 내부 모습을 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 센서의 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명의 실시예로 바스켓에 담지된 토양 내의 특정한 위치에 접지동봉 시험편을 매설하는 상태를 보인 사진.
도 5는 도 4의 바스켓을 챔버 내에 배치하고 1개월 부식 평가 시험 후 바스켓 내의 접지동봉 시험편의 모습을 보인 사진.
도 6은 도 5의 접지동봉 시험편에 묻어 있는 토양을 증류수를 이용해 깨끗하게 제거한 상태를 보인 사진.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 토양환경 복합부식가속시험장치(이하 '복합부식가속시험장치'라 칭함)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 습도, 온도 및 염 농도가 일정하게 제어되는 챔버(10)와 챔버(10) 내부에 배치되고 토양이 담지되어 시험편(m)을 매설할 수 있는 바스켓(80)을 포함한다.
챔버(10)는 시험편 및 시험 관련 부속품을 배치할 수 있는 내부공간(12a,12b)이 형성되고 내부공간(12a,12b)은 밀폐된 구조이다. 챔버(10)는 염에 강하도록 유리강화 플라스틱, 폴리프로필렌, PVC 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 챔버(10)는 내부의 환경조건 변화를 방지하기 위해 내벽에 단열재를 포함할 수 있다. 챔버(10)는 내부공간(12a,12b)의 개폐를 위한 커버(11)를 포함하며, 커버(11)에는 가스켓이 구비되어 커버(11)를 닫은 상태에서 챔버(10)는 밀폐된 구조가 될 수 있다.
챔버(10)는 습도, 온도 및 염 농도 제어를 위해 염수 분무부(20), 가열부(30), 감지부(40) 및 제어부(50)를 구비한다.
염수 분무부(20)는 챔버(10) 내부에 염이 첨가된 용액을 분사하여 챔버(10) 내부의 습도와 염 농도를 조절한다. 염수 분무부(20)는 부채꼴의 안개 분무 패턴을 생성하기 위해 앞뒤로 움직이는 수윙스프레이바 형태를 채용할 수 있다.
염수 분무부(20)에 염수를 공급하는 염수통(21)을 포함한다. 염수통(21)에는 교반기(22)가 설치되어 염수통(21) 안의 염수의 응집을 방지한다. 교반기(22)는 염수에 에어를 분사하는 교반기가 사용될 수 있다. 염수통(21)에 염수를 공급하기 위한 보조 염수통(23)을 포함한다. 염수통(21)과 보조 염수통(23)을 연결하는 배관에는 조절밸브(24)가 구비되어 염수통(21)으로 공급되는 염수의 양을 제어할 수 있다.
염수 분무부(20)에 물을 공급하는 물저장조(25)를 포함한다. 물저장조(25)에서 공급된 물과 염수통(21)에서 공급된 염수가 염수 분무부(20)를 통해 챔버(10)의 내부공간(12a)으로 분무된다. 염수 분무부(20)는 시간당 5~10Ltrs/ ㎡ 범위로 염수를 분무할 수 있다.
가열부(30)는 챔버(10) 내부의 온도를 조절한다. 가열부(30)는 챔버(10)의 내부공간(12b)에 배치되는 히터파이프(31)와 히터파이프(31)를 가열하는 히터(32)를 포함할 수 있다.
감지부(40)는 챔버(10) 내부의 습도, 온도 및 염 농도를 감지한다. 감지부(40)가 감지한 결과는 제어부(50)로 전송된다. 제어부(50)는 감지부(40)의 감지 결과에 따라 염수 분무부(20)와 가열부(30)의 동작을 제어하여 챔버(10) 내부의 습도, 온도 및 염 농도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(50)는 챔버(10) 내부의 습도, 온도 및 염 농도가 설정된 조건으로 일정하게 유지되게 한다.
챔버(10)는 내부공간(12a,12b)을 상부공간(12a)과 하부공간(12b)으로 분리하는 받침대(60)를 구비한다. 받침대(60)에 바스켓(80)이 거치된다. 받침대(60)는 상부공간(12a)과 하부공간(12b)을 연통시키는 통공(61)이 형성된다. 받침대(60)는 토양이 담지된 바스켓(80)을 일정 높이에서 지지할 수 있도록 알루미늄 프레임으로 제작될 수 있다.
챔버(10)는 챔버(10)의 상부공간(12a)으로 건조 공기를 공급하기 위한 공기공급관(70)이 연결된다. 공기공급관(70)에는 에어컴프레셔(71)와 필터(72)가 설치되어 불순물이 없는 건조 공기를 상부공간(12a)에 지속적으로 공급할 수 있다. 하부공간(12b)에는 공기공급관(70)으로 공기를 순환시킬 수 있는 공기순환관(73)이 연결된다.
챔버(10)는 부식 시험시 발생되는 물 또는 염수를 외부로 배수할 수 있는 배수관(74)이 구비된다. 배수관(74)은 챔버(10)의 바닥면에 연결된다. 챔버(10)는 부식 시험시 발생되는 내부공기를 외부로 배기하기 위한 배기관(75)이 포함된다. 배기관(75)은 챔버(10)의 내부압으로 오버플로우 현상이 발생하지 않도록 공기압을 조절하는 역할을 한다.
바스켓(80)은 토양이 담지되어 시험편을 매설할 수 있도록 한 것이다. 시험편(m)은 접지자재가 해당된다. 시험편(m)의 시험 조건에 따라, 바스켓(80)은 챔버(10) 내부에 다수 개가 배치될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 바스켓(80)은 상부가 개구된 육면체 형상으로 형성되며, 바닥면에 염수 또는 물의 배수를 위한 다수 개의 타공부(81)가 형성된다. 타공부(81)는 바스켓(80)의 바닥면에 일정간격을 두고 균일하게 형성되어 균일한 물 또는 염수의 배수가 가능하도록 한다.
바스켓(80)에는 타공부(81)를 통해 토양이 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 부직포(85)가 설치된다. 부직포(85)외에도 토양이 타공부(81)를 통해 유출되는 것을 방지하면서 염수의 배수가 가능한 소재이면 다양한 소재가 바스켓(80)에 설치 가능하다.
바스켓(80)의 크기는 시험편(m)의 크기 및 특징에 따라 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 길이 1m인 접지자재를 시험하기 위해 가로 1.2m, 세로 0.4m, 높이 0.2m, 두께 10mm인 바스켓을 제작하고 바닥면에 일정한 간격으로 타공하여 타공부를 형성할 수 있다. 바스켓(80)은 온도, 습도 및 염의 환경에 부식이 일어나지 않는 합성수지 재질(예: 폴리 프로필렌)로 이루어질 수 있다.
바스켓(80)에 부직포(85)가 설치되고 그 위에 토양(83)이 담지된다.
토양(83)은 표준화된 시험을 위해 주문진사 표준 모래를 사용할 수 있으며, 실제 모사하고자 하는 토양환경에 따라 토양 입자의 크기 및 특징은 달라질 수 있다.
바스켓(80)에 담지된 토양의 환경을 감지하는 센서(90)가 포함된다. 센서(90)는 토양(83)에 삽입 설치되어 바스켓(80)에 담지된 토양(83) 내의 환경이 일정하게 유지되는지 모니터링하기 위한 것이다. 센서(90)는 토양의 습도, 비저항 및 온도를 측정할 수 있는 전극센서이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전극센서(90)는 전원단자(91), 데이터단자(92) 및 접지단자(93)를 포함하여 토양의 온도, 수분 및 토양 전도도를 측정한다. 토양 전도도를 측정하여 토양의 비저항을 계산할 수 있다. 토양의 비저항은 습도와 상관관계가 있으며, 토양의 비저항을 측정하여 시험편의 부식성을 평가할 수 있다.
표 1은 전극센서의 사양을 나타낸 것이다.
항목 | 센서 사양 | ||
온도 | 수분 | EC(토양 전도도) | |
측정범위 | -40~60℃ | 유전율(εα) 1(공기)~80(수분) |
0~23dS/m |
정밀도 | ±1℃ | ±15% (40~80 VWC) |
±10% (0~7dS/m) |
분해능 | ±0.1℃ | 0.08% (0~50 VWC) |
0.01dS/m 0.05dS/m (0~7dS/m) (7~23dS/m) |
표 1에 도시된 바와 같이, 센서의 온도 측정범위는 -40~60℃이고, 수분 측정범위는 유전율 1~80이며, 토양 전도도 측정범위는 0~23dS/m 이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 바스켓(80)에 담지된 토양의 pH를 측정하기 위한 pH 측정기(95)를 더 포함할 수 있다. 또한, 센서(90)가 감지한 토양의 습도, 비저항 및 온도 데이터를 저장하고 실시간 표시하는 모니터링부(97)를 포함할 수 있다.
표 2는 바스켓에 담지된 토양을 동일 높이에서 pH 측정한 것이다.
4.7 | 4.5 | 4.5 | 4.4 | 4.7 | 4.9 | 4.7 | 4.9 | 4.8 | 5.0 |
4.5 | 4.8 | 4.6 | 4.8 | 4.5 | 4.8 | 5.0 | 4.7 | 4.9 | 4.8 |
4.7 | 4.4 | 4.6 | 4.9 | 5.0 | 4.9 | 4.9 | 4.8 | 4.9 | 4.7 |
표 3은 바스켓 높이 별 상대 수분 및 pH 분포를 측정한 것이다.
깊이(cm) | 상대 수분(%) | pH |
표면 | 2.0 | 8.4 |
2 | 12.0 | 7.3 |
4 | 20.4 | 5.5 |
6 | 36.0 | 5.5 |
8 | 41.2 | 4.9 |
10 | 41.6 | 5.0 |
12(바닥면) | 41.6 | 4.9 |
표 2 및 표 3에 의하면, 동일 높이에서 pH는 유사한 값을 나타내며, 특정 깊이 이상에서 수분 함량과 pH값이 일정하게 유지되는 것이 확인된다.
이하 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.
본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 바닥면에 물이 빠질 수 있도록 타공부(81)가 형성된 바스켓(80)에 부직포(85)를 배치하고 그 상부에 토양을 담지하며, 토양(83)에 시험편(m)을 매설한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 시험편(m)이 매설된 바스켓(80)은 습도, 온도 및 염 농도가 일정하게 제어되는 챔버(10) 내에 배치하고, 챔버(10) 내의 습도, 온도 및 염 농도를 일정하게 유지하면서 시험편(m)의 부식 평가 시험을 수행한다.
부식 평가 시험 과정에서 챔버(10) 내부의 습도, 온도 및 염 농도는 특정주기에 따라 변화시킬 수 있다. 습도와 염 농도는 염수 분무부(20)에서 챔버(10) 내부에 염이 첨가된 용액을 분사하여 조절하고, 챔버(10) 내부의 온도는 가열부(30)가 동작하여 조절한다.
또한, 부식 평가 시험 과정에서 챔버(10) 내부로 건조 공기를 공급하여 습도를 조절할 수 있으며, 내부압은 배기관(75)을 통한 공기 배기로 조절한다.
챔버(10) 내부로 분무된 염수는 바스켓(80) 내의 토양(83)에 공급되고 토양(83)의 pH와 습도를 일정하게 유지시키게 된다. 토양(83)에 공급된 염수에서 물은 부직포를 통과하여 타공부(81)를 통해 바스켓(80)의 외부로 배출된다. 바스켓(80)의 외부로 배출된 물은 받침대(60)의 통공(61)을 통해 챔버(10) 내의 하부공간(12b)으로 배출된 후, 바닥면의 배수관(74)을 통해 외부로 배출된다.
이때, 챔버(10) 내부의 습도, 온도 및 염 농도는 감지부(40)가 감지하고, 감지부(40)가 감지한 결과를 전송받은 제어부(50)가 설정된 조건에 맞게 챔버(10) 내부의 습도, 온도 및 염 농도를 일정하게 유지시킨다.
그리고, 바스켓(80)의 토양(83)에 삽입 설치된 센서(90)가 토양(83)의 습도, 비저항 및 온도를 측정하여 토양(83) 내의 환경이 일정하게 유지되는지 모니터링 한다. 모니터링한 결과는 모니터링부(97)에서 실시간으로 확인 가능하므로 실제로 일어나는 토양 부식 반응을 예측하는데 있어서 충분한 신뢰성을 확보할 수 있다. 또한, 부식 평가 시험 과정에서 챔버(10) 내부의 습도, 온도 및 염 농도는 특정주기에 따라 변화시켜 부식반응을 가속시킴으로써 단시간 내에 내식성을 평가할 수 있다.
본 발명의 유효성을 보증하기 위해 지중에 매설되는 접지동봉(접지자재) 시험편의 복합부식시험을 실시하였다.
도 4에 도시된 바와 같이 접지동봉 시험편을 준비하여 바스켓에 담지된 토양 내의 특정한 위치에 매설하고 챔버 내에 배치하여 복합부식가속시험을 실시하였다. 바스켓에 담지된 토양에는 센서 및 pH 측정기를 설치하였다.
시험용 염 용액은 다음과 같이 제조하였다.
염화나트륨을 녹여서 45~55g/L 범위로 조제한다. 이 용액에 황산나트륨9~11g/L를 녹여서 염 용액을 조제한다. 조제 결과는 비중계를 이용하여 밀도를 측정하고 25℃에서 1.030~1.040의 범위에 있는 것을 확인하였다. 챔버 내부의 온도는 48~52℃로 유지한다. 시험용 염 용액이 저장된 염수통의 온도도 48~52℃로 유지한다. 실시간 모니터링부를 이용해 토양의 pH, 전도도(비저항), 온도값이 일정하게 유지되는지 확인하였다.
도 5는 1개월 시험 후 접지동봉 시험편의 모습이며, 도 6은 접지동봉 시험편에 묻어 있는 토양을 증류수를 이용해 깨끗하게 제거한 모습이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 접지동봉 시험편의 표면에 CuO 부식 생성물이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이는 토양에서 나타나는 부식 특성과 동일한 특성이다. 이를 통해, 본 발명의 복합부식가속시험장치를 통해 토양환경을 모사한 복합부식시험을 실시할 수 있음을 확인할 수 있다.
상술한 시험 결과로 부터, 본 발명의 복합부식가속장치는 부식반응을 가속시켜 단시간 내에 금속 시험편의 내식성을 평가할 수 있으며, 실제로 일어나는 토양 부식 반응을 예측하는데 있어 충분한 신뢰성을 확보할 수 있어, 토양환경을 그대로 반영하는 표준시험방법으로 적용 가능하다.
상술한 본 발명은 토양에 사용되는 내식성 소재의 평가에 적용할 수 있으며, 금속 이외의 다양한 소재의 부식 평가에도 적용이 가능하다.
본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명은 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 복합부식가속시험장치 10: 챔버
11: 커버 12a: 상부공간
12b: 하부공간 20: 염수 분무부
21: 염수통 22: 교반기
23: 보조 염수통 24: 조절밸브
25: 물저장조 30: 가열부
31: 히터파이프 32: 히터
40: 감지부 50: 제어부
60: 받침대 70: 공기공급관
71: 에어컴프레셔 72: 필터
73: 공기순환관 74: 배수관
75: 배기관 80: 바스켓
81: 타공부 83: 토양
85: 부직포 90: 센서(전극센서)
91: 전원단자 92: 데이터단자
93: 접지단자 95: pH 측정기
97: 모니터링부
11: 커버 12a: 상부공간
12b: 하부공간 20: 염수 분무부
21: 염수통 22: 교반기
23: 보조 염수통 24: 조절밸브
25: 물저장조 30: 가열부
31: 히터파이프 32: 히터
40: 감지부 50: 제어부
60: 받침대 70: 공기공급관
71: 에어컴프레셔 72: 필터
73: 공기순환관 74: 배수관
75: 배기관 80: 바스켓
81: 타공부 83: 토양
85: 부직포 90: 센서(전극센서)
91: 전원단자 92: 데이터단자
93: 접지단자 95: pH 측정기
97: 모니터링부
Claims (15)
- 내부가 밀폐된 챔버;
상기 챔버 내부에 배치되며, 상부가 개구된 형상으로 형성되며 바닥면에 배수를 위한 다수 개의 타공부가 형성되고, 토양이 담지되어 시험편을 매설할 수 있으며, 상기 타공부를 통해 토양이 외부로 배출되는 것을 방지하기 위해 부직포가 설치된 바스켓;
상기 챔버 내부에 염이 첨가된 용액을 분사하여 상기 챔버 내부의 습도와 염 농도를 조절하는 염수 분무부;
상기 챔버 내부의 온도를 조절하는 가열부;
상기 챔버 내부의 습도, 온도 및 염 농도를 감지하는 감지부; 및
상기 감지부의 감지 결과에 따라 상기 염수 분무부와 상기 가열부의 동작을 제어하여 상기 챔버 내부의 습도, 온도 및 염 농도를 조절하는 제어부;를 포함하고,
상기 챔버는,
상기 바스켓이 거치되고, 상기 챔버의 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 분리하며, 상기 상부공간과 하부공간을 연통시키는 통공이 형성된 받침대;
상기 상부공간으로 건조 공기를 공급하기 위한 공기공급관; 및
상기 하부공간에서 상기 공기공급관으로 공기를 순환시키는 공기순환관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합부식가속시험장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 챔버는
시험시 발생되는 염수를 외부로 배기할 수 있는 배수관; 및
시험시 발생되는 내부공기를 외부로 배기하기 위한 배기관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합부식가속시험장치. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 바스켓은 합성수지 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합부식가속시험장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 바스켓에 담지된 토양의 환경을 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합부식가속시험장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 센서는 상기 토양에 삽입 설치되어 상기 토양의 습도, 비저항 및 온도를 측정하는 전극센서인 것을 특징으로 하는 복합부식가속시험장치. - 청구항 7에 있어서,
상기 전극센서는 전원단자, 데이터단자 및 접지단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합부식가속시험장치. - 청구항 6에 있어서,
상기 센서가 감지한 상기 토양의 습도, 비저항 및 온도 데이터를 저장하고 실시간 표시하는 모니터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합부식가속시험장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 바스켓은 상기 챔버 내부에 다수 개가 배치되는 것을 특징으로 하는 복합부식가속시험장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 시험편은 접지자재인 것을 특징으로 하는 복합부식가속시험장치. - 습도, 온도 및 염 농도가 일정하게 제어되는 챔버;
상기 챔버 내부에 배치되며, 상부가 개구된 형상으로 형성되며 바닥면에 배수를 위한 다수 개의 타공부가 형성되고, 토양이 담지되어 시험편을 매설할 수 있으며, 상기 타공부를 통해 토양이 외부로 배출되는 것을 방지하기 위해 부직포가 설치된 바스켓;
상기 토양의 환경을 감지하는 센서; 및
상기 센서가 감지한 결과를 실시간으로 표시하는 모니터링부;를 포함하고,
상기 챔버는,
상기 바스켓이 거치되고, 상기 챔버의 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 분리하며, 상기 상부공간과 하부공간을 연통시키는 통공이 형성된 받침대;
상기 상부공간으로 건조 공기를 공급하기 위한 공기공급관; 및
상기 하부공간에서 상기 공기공급관으로 공기를 순환시키는 공기순환관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합부식가속시험장치. - 삭제
- 삭제
- 청구항 12에 있어서,
상기 센서는 상기 토양에 삽입 설치되어 상기 토양의 습도, 비저항 및 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 복합부식가속시험장치.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180115977A KR102352786B1 (ko) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 토양환경 복합부식가속시험장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180115977A KR102352786B1 (ko) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 토양환경 복합부식가속시험장치 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200036387A KR20200036387A (ko) | 2020-04-07 |
KR102352786B1 true KR102352786B1 (ko) | 2022-01-20 |
Family
ID=70291269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180115977A KR102352786B1 (ko) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 토양환경 복합부식가속시험장치 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102352786B1 (ko) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111982792B (zh) * | 2020-07-03 | 2023-07-14 | 江苏富奇恒温设备有限公司 | 一种使用寿命长的干燥湿热盐雾腐蚀试验箱 |
KR102384758B1 (ko) * | 2020-07-21 | 2022-04-08 | 주식회사 엔엔티 | 염수분무시험기 |
CN112067538A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-11 | 国网福建省电力有限公司建设分公司 | 一种高湿高盐环境导线表面特性模拟实验装置 |
CN112051210B (zh) * | 2020-10-21 | 2021-06-01 | 南通谐好安全科技有限公司 | 一种用于生物技术的纺织物抗腐蚀试验的设备 |
KR102426916B1 (ko) * | 2021-01-11 | 2022-07-29 | (주)진합 | 볼트 및 너트류를 위한 블록 조립형 복합 부식시험장치 |
KR102346965B1 (ko) | 2021-03-29 | 2022-01-05 | (주)에스티에스 엔지니어링 | 사물인터넷 기반의 토양 부식성 인자 측정장치 및 이를 이용한 매설배관 정보 제공시스템 |
CN113533184A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-22 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种微量微粒盐雾发生装置 |
CN114136871A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-03-04 | 国家电网有限公司 | 盐渍土干湿循环过程中混凝土耐久性实时监测装置及方法 |
CN115326695B (zh) * | 2022-08-18 | 2024-06-04 | 吉林大学 | 一种室内海洋腐蚀试验装置 |
CN115808385A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-17 | 成都理工大学 | 一种高温腐蚀环境下的混凝土养护装置 |
CN117214073B (zh) * | 2023-11-08 | 2024-01-26 | 国网辽宁省电力有限公司 | 一种基于土壤环境分析的接地网腐蚀状态试验监测装置 |
CN117554277B (zh) * | 2024-01-11 | 2024-03-29 | 北京工业大学 | 一种考虑埋地供水管道内压的外腐蚀加速试验装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002296213A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Osaka Gas Co Ltd | 腐食評価方法及びデータベース |
JP2008089564A (ja) | 2006-09-07 | 2008-04-17 | Fujitsu Ltd | 腐食試験方法及び装置 |
JP2012172974A (ja) | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Suga Test Instr Co Ltd | 腐食試験機 |
JP2016130681A (ja) | 2015-01-14 | 2016-07-21 | スガ試験機株式会社 | 噴霧腐食試験機および複合サイクル試験機 |
KR101799463B1 (ko) * | 2016-10-07 | 2017-11-20 | 국방과학연구소 | 염수 분무 시험 시스템 |
CN107655818A (zh) | 2017-09-20 | 2018-02-02 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种接地工程土壤腐蚀性室内快速评价方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110073622A (ko) | 2009-12-18 | 2011-06-30 | 조재성 | 일체형 시료 내환경 복합부식시험장치 |
-
2018
- 2018-09-28 KR KR1020180115977A patent/KR102352786B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002296213A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Osaka Gas Co Ltd | 腐食評価方法及びデータベース |
JP2008089564A (ja) | 2006-09-07 | 2008-04-17 | Fujitsu Ltd | 腐食試験方法及び装置 |
JP2012172974A (ja) | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Suga Test Instr Co Ltd | 腐食試験機 |
JP2016130681A (ja) | 2015-01-14 | 2016-07-21 | スガ試験機株式会社 | 噴霧腐食試験機および複合サイクル試験機 |
KR101799463B1 (ko) * | 2016-10-07 | 2017-11-20 | 국방과학연구소 | 염수 분무 시험 시스템 |
CN107655818A (zh) | 2017-09-20 | 2018-02-02 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种接地工程土壤腐蚀性室内快速评价方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200036387A (ko) | 2020-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102352786B1 (ko) | 토양환경 복합부식가속시험장치 | |
CA2915652C (en) | Apparatus and method for assessing subgrade corrosion | |
CN103105568B (zh) | 变压器油纸绝缘电热联合老化与局部放电一体化实验装置 | |
US5537045A (en) | Detection and location system for monitoring changes in resistivity in three dimensions | |
CN106596650A (zh) | 一种基于石墨烯/水泥复合材料对混凝土中氯离子含量的检测装置和检测方法 | |
US9624671B1 (en) | Leak detection and location system and method | |
CN102912356B (zh) | 多功能阴极保护测试探头及测试方法 | |
EP2270483A1 (en) | Method and device for monitoring a zone of metal | |
Hu et al. | The vertical Non-uniform corrosion of Reinforced concrete exposed to the marine environments | |
CN106442303B (zh) | 一种电子电器服役环境腐蚀性的测量方法 | |
JPH09196876A (ja) | コンクリート中の鋼材の腐食箇所検出方法 | |
US4515641A (en) | Cleaning control through measurement of electrical conductivity | |
CN105445626B (zh) | 一种低压多芯电缆剩余寿命评估方法 | |
JP2006267095A (ja) | 液質センサ、液質検出装置及び方法 | |
CN103983565A (zh) | 一种混凝土结构钢筋锈蚀可视化试验装置及其操作方法 | |
JP2002296213A (ja) | 腐食評価方法及びデータベース | |
Yang et al. | Corrosion behavior of carbon steel and stainless steel materials under salt deposits in simulated dry repository environments | |
JP6944092B2 (ja) | 構造物の腐食環境測定方法、腐食環境測定システム、及び腐食環境測定結果を利用した補修計画策定方法と点検計画策定方法 | |
EP3862465A1 (en) | Copper/copper sulphate gel permanent reference electrode for the measurement of the true potential and current density of buried metal structures | |
Yang et al. | Experimental determination of the deliquescence relative humidity and conductivity of multicomponent salt mixtures | |
CN101592585B (zh) | 电力系统接地材料评价装置 | |
Abdulloev et al. | The electrochimical corrosion processes simulating of grounding devices | |
JP3740586B2 (ja) | 建物の漏水を電気的に検査する装置 | |
Yang et al. | Internal current effects on localized corrosion rate measurements using coupled multielectrode array sensors | |
CN205583180U (zh) | 一种接地引下线导通测试用接地装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |