KR102490065B1 - 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 등유 대신 물을 베이스 용매로 사용하고 압력 용기 대신 스프레이 용기를 사용하므로 화재 등의 안전 사고를 미연에 예방할 수 있고, 현장에서 즉시 물에 희석하여 사용하므로 편의성이 있으며, 저장 안정성과, 도포성 및 점성이 우수할 뿐만 아니라, 결함 지시의 검출 성능도 우수한 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물에 대한 것이다.
Description
본 발명은 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 등유 대신 물을 베이스 용매로 사용하고 압력 용기 대신 스프레이 용기를 사용하므로 화재 등의 안전 사고를 미연에 예방할 수 있고, 현장에서 즉시 물에 희석하여 사용하므로 편의성이 있으며, 저장 안정성과, 도포성 및 점성이 우수할 뿐만 아니라, 결함 지시의 검출 성능도 우수한 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물에 대한 것이다.
자분탐상검사(MT)란 강자성체의 표면 또는 표면직하에 존재하는 불연속부를 검출하기 위해 시험체를 자화시키고, 그 표면 위에 자분을 적용하여 자속이 누설되는 곳을 검출하여 불연속부 여부 및 위치를 찾아내는 비파괴검사 방법이다.
비파괴검사 방법 중 자분탐상검사(Magnetic particle Testing, M.T)시 자분캔(CAN) 속에 등유와 자분을 혼합하여 상당한 압력을 유지한 상품을 사용하므로, 밀폐된 산업현장에서 스프레이 방식으로 분무되는 등유로 인하여 화재 및 폭발사고를 유발할 수 있으며, 증발하는 등유의 증기와 유독성 입자에 의해 작업자의 호흡곤란 및 환경오염을 발생시킬 수 있으므로 각별한 주의가 필요하다.
그리고 1회용(소모성) 용기에 일정 용량의 등유와 자분이 압력 하에 혼합되어 있으므로 항상 폭발 및 화재의 위험성을 내포되어 있을 뿐 아니라, 사용 후 폐기에서도 압력을 제거하기 위해 용기에 구멍을 내어 압력을 낮추고, 잔여하고 있는 등유와 자분을 별도의 처리를 위해 분리 배출을 해야 하므로 추가 비용과 시간이 소모된다.
기존의 캔 용기 내에 함유된 유해약품으로 물질안전보건자료(MSDS) 관리 및 유해화학물질 관리법에 따른 각별한 취급과 주의가 요구된다.
캔 용기의 사용이 석유/가스 플랜트, 원자력/화력 발전, 우주항공 및 공용인프라 산업 등의 철강재료의 비파괴검사에 적용되는 현 실태를 고려할 때, 대형 산업재해를 유발할 수 있는 시한폭탄급 위험성이 상존하므로 시급히 개선되어야 할 필요가 있다.
특히, 2022년 1월부터 시행되는 '중대재해처벌법'에 대응하는 일환으로 안전사고를 예방하기 위한 지속적인 노력이 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 등유 대신 물을 베이스 용매로 사용하므로 기존 등유를 함유한 제품에서 야기되는 화재나 폭발에 의한 안전 사고 위험을 원천적으로 제거할 수 있는 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 압력 용기인 캔을 사용하지 않고 분무기와 같은 일반 스프레이 용기를 사용하고 수돗물과 같은 일반물에 현장에서 즉시 희석하여 사용할 수 있는 편의성이 있는 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 저장 안정성과, 도포성 및 점성이 우수할 뿐만 아니라, 결함 지시의 검출 성능도 우수한 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물 제조방법은 자분탐상 검사용(Magnetic particle Testing, M.T) 습식자분액 조성물 제조방법에 있어서, 수돗물 27중량부, 계면활성제 4중량부, 기포방지제 0.5중량부, 증점제 4중량부, 습식 MT용 자분 12.5중량부를 혼합한 검사액을 마련하는 단계와; 수돗물 400중량부와, 에탄올 100중량부와, 상기 검사액 2중량부를 혼합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따른 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물에 따르면, 등유 대신 물을 베이스 용매로 사용하므로 기존 등유를 함유한 제품에서 야기되는 화재나 폭발에 의한 안전 사고 위험을 원천적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물에 따르면, 압력 용기인 캔을 사용하지 않고 분무기와 같은 일반 스프레이 용기를 사용하고 수돗물과 같은 일반물에 현장에서 즉시 희석하여 사용할 수 있는 편의성이 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물에 따르면, 저장 안정성과, 도포성 및 점성이 우수할 뿐만 아니라, 결함 지시의 검출 성능도 우수한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명 시험예 2에서 실시예 1의 자분탐상 검사용 습식자분액을 Yoke법 통해 결합 지시 검출 성능을 시험한 시험방법, 시험과정 및 시험결과를 나타낸 자분성능 시험 결과 보고서이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
[시험예 1]
자분탐상 검사용 습식자분액에 대한 비교예 및 실시예를 통해 습식 저장 안정성, 도포성 및 점성을 확인하였다.
[비교예 1]
아래 표 1의 조성을 가진 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물(검사액)을 제조하여 습식 저장 안정성을 확인하였다.
| 구 분 | 약 품 명 | 사 용 량 | 비 고 |
| 1 | 증류수 | 270g | - |
| 2 | 계면활성제(A~D타입) | 40g | 투명액체 |
| 3 | 기포방지제 | 15g | 백색 불투명 액체 |
| 4 | 수용성방청제 | 25g | 백색분말 |
| 5 | 에탄올 | 25g | - |
| 6 | 형광습식 MT자분 | 125g | 녹색 미세 분말 |
| 검 사 액 | 500g | ||
- 비교예 1의 제조방법
1,000ml 투명 비이커에 Stirring Bar를 넣고, 증류수(270g)와 계면활성제(40g)를 넣고 교반기로 1분간 교반한다(투명 액체로 교반 및 혼합액 상태는 양호함). 기포방지제 (15g)와 수용성방청제(25g)를 넣고, 50℃에서 10분간 교반 후 약 20℃까지 냉각한다(백색 불투명 액체로 혼합액 상태는 양호함). 다음으로, 에탄올(25g)과 습식 MT용 자분 (125g)을 넣고, 프로펠러식 전동기로 실온에서 15분간 강하게 교반한다. 제조된 검사액 (500g)을 실온에 정치하고 상태를 육안으로 확인한다. 여기서, 기포방지제는 실리콘 소포제가 4~12중량% 함유된 제품을 사용하였다. 그리고 비교예 1의 검사액은 계면활성제는 HLB값 10~14(A 타입:10.3, B타입:11.2, C타입:12.5, D타입:13)인 4종의 알킬에테르형 비이온계 계면활성제 이용하여 총 4종의 검사액을 제조하였다.
- 시험결과
1시간 경과 후 4종의 검사액은 모두 층분리 발생으로 저장 안정성 불량하였다.
[비교예 2]
아래 표 2의 조성을 가진 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물(검사액)을 제조하여 습식 저장 안정성을 확인하였으며, 비교예 1의 증류수 대신 수돗물을 사용으로 습식자분액의 저장 안정성 여부를 확인하였다.
| 구 분 | 약 품 명 | 사 용 량 | 비 고 |
| 1 | 증류수 | 27.0g | - |
| 2 | 계면활성제(D타입) | 4.0g | 투명액체 |
| 3 | 기포방지제 | 1.5g | 백색 불투명 액체 |
| 4 | 수용성방청제 | 2.5g | 백색분말 |
| 5 | 에탄올 | 2.5g | - |
| 6 | 형광습식 MT자분 | 12.5g | 녹색 미세 분말 |
| 검 사 액 | 50.0g | ||
- 비교예 2의 제조방법
1,000ml 투명 비이커에 Stirring Bar를 넣고, 증류수(27g)와 계면활성제(4g)를 넣고 교반기로 1분간 교반한다(투명 액체로 교반 및 혼합액 상태는 양호함). 기포제방지제(1.5g)와 수용성방청제(2.5g)를 넣고, 50℃에서 10분간 교반 후 약 20℃까지 냉각한다(백색 불투명 액체로 혼합액 상태는 양호함). 다음으로, 에탄올(2.5g)과 습식 MT용 자분 (12.5g)을 넣고, 프로펠러식 전동기로 실온에서 15분간 강하게 교반한다. 제조된 검사액 (50g)을 실온에 정치하고 상태를 육안으로 확인한다.
- 시험결과
1일 경과 후 층분리 발생으로 저장 안정성 불량하였고, 비교예 1, 2에서 증류수와 수돗물의 비교 실험은 큰 차이 없음을 확인하였다.
[비교예 3]
아래 표 3의 조성을 가진 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물(검사액)을 제조하여 습식 저장 안정성을 확인하였다.
| 구 분 | 약 품 명 | 사 용 량 | 비 고 |
| 1 | 수돗물 | 27.0g | - |
| 2 | 계면활성제(A타입) | 4.0g | 투명액체 |
| 3 | 기포방지제 | 1.5g | 백색 불투명 액체 |
| 4 | 형광습식 MT자분 | 12.5g | 녹색 미세 분말 |
| 5 | - | - | - |
| 6 | - | - | - |
| 검 사 액 | 45.0g | ||
- 비교예 3의 제조방법
1,000ml 투명 비이커에 Stirring Bar를 넣고, 증류수(27g)와 계면활성제(4g)를 넣고 교반기로 1분간 교반한다(투명 액체로 교반 및 혼합액 상태는 양호함). 기포제방지제(1.5g)와 수용성방청제(2.5g)를 넣고, 50℃에서 10분간 교반 후 약 20℃까지 냉각한다(백색 불투명 액체로 혼합액 상태는 양호함). 다음으로, 습식 MT자분(12.5g)을 넣고, 프로펠러식 전동기로 실온에서 15분간 강하게 교반한다. 제조된 검사액(45.0g)을 실온에 정치하고 상태를 육안으로 확인한다.
- 시험결과
1일 경과 후 층분리 발생으로 저장 안정성 불량하였다.
[비교예 4]
아래 표 4의 조성을 가진 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물(검사액)을 제조하여 습식 저장 안정성을 확인하였다. 여기서, 계면활성제는 PolyoxyethyleneNonylphenyl Ether로 이루어진 덕성화학의 'NP-8'계면활성제를 사용하였으며, 수성 증점제는 셀룰로오스계 수지를 함유한 제품을 사용하였다.
| 구 분 | 약 품 명 | 사 용 량 | 비 고 |
| 1 | 수돗물 | 27.0g | - |
| 2 | 계면활성제(NP-8) | 4.0g | 투명액체 |
| 3 | 기포방지제 | 0.5g | 백색 불투명 액체 |
| 4 | 수성 증점제 | 4.0g | 백색 분말 |
| 5 | 습식MT용 자분 | 12.5g | 녹색 미세 분말 |
| 6 | - | - | - |
| 검 사 액 | 48.0g | 불투명 녹색 액체 | |
- 비교예 4의 제조방법
1,000ml 투명 비이커에 Stirring Bar를 넣고, 증류수(27g)와 계면활성제(4g)를 넣고 교반기로 1분간 교반한다(투명 액체로 교반 및 혼합액 상태는 양호함). 기포제방지제(0.5g)와 수용성방청제(2.5g)와 증점제(4g)를 넣는다(점도 상승).
50℃에서 10분간 교반 후 약 20℃까지 냉각하고(백색 불투명 액체로 혼합액 상태는 양호함), 습식 MT자분(12.5g)을 넣은 다음 유리막대로 실온에서 15분간 강하게 교반한다. 제조된 검사액(48.0g)을 실온에 정치하고 안정성을 확인한다.
1리터 투명통에 수돗물(500g)과 검사액(2.0g)을 넣고 흔들어 실온에 보관한다.
- 시험결과
60일 경과 후 저장 안정성 양호함을 확인하였다.
[비교예 5]
아래 표 5의 조성을 가진 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물(검사액)을 제조하여 습식 저장 안정성을 확인하였다.
| 구 분 | 약 품 명 | 사 용 량 | 비 고 |
| 1 | 수돗물 | 27.0g | - |
| 2 | 계면활성제(NP-8) | 4.0g | 투명액체 |
| 3 | 기포방지제 | 0.5g | 백색 불투명 액체 |
| 4 | 수성 증점제 | 4.0g | 백색 분말 |
| 5 | 습식MT용 자분 | 12.5g | 녹색 미세 분말 |
| 6 | - | - | - |
| 검 사 액 | 48.0g | 불투명 녹색 액체 | |
- 비교예 5의 제조방법
1,000ml 투명 비이커에 Stirring Bar를 넣고, 수돗물(27g)와 계면활성제(4g)를 넣고 교반기로 1분간 교반한다(투명 액체로 교반 및 혼합액 상태는 양호함). 기포방지제(0.5g)와 수용성방청제(2.5g)를 넣고, 증점제(4g)를 넣는다. 50℃에서 10분간 교반 후 약 20℃까지 냉각한다(백색 불투명 액체로 혼합액 상태는 양호함). 다음으로, 습식 MT용 자분 (12.5g)을 넣고, 유리막대로 실온에서 15분간 강하게 교반한다. 제조된 검사액(48.0g)을 실온에 정치하고 안정성을 확인한다. 1리터 투명통에 수돗물(500g)과 검사액(2.0g)넣고 흔들어 실온에 보관한다.
- 시험결과
60일 경과 후 저장 안정성 양호하였으나, 비파괴검사 비교시편에 적용한 결과 도포성과 점성이 부족함을 확인하였다.
[실시예 1]
아래 표 6의 조성을 가진 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물(검사액)을 제조시 수돗물에 용제(에탄올)를 첨가하여 습식 저장 안정성과 도포성 및 점성 개선 여부를 확인하였다.
| 구 분 | 약 품 명 | 사 용 량 | 비 고 |
| 1 | 수돗물 | 27.0g | - |
| 2 | 계면활성제(NP-8) | 4.0g | 투명액체 |
| 3 | 기포방지제 | 0.5g | 백색 불투명 액체 |
| 4 | 수성 증점제 | 4.0g | 백색 분말 |
| 5 | 습식MT용 자분 | 12.5g | 녹색 미세 분말 |
| 6 | - | - | - |
| 검사액 | 48.0g | 불투명 녹색 액체 | |
- 실시예 1의 제조방법
1,000ml 투명 비이커에 Stirring Bar를 넣고, 수돗물(27g)와 계면활성제(4g)를 넣고 교반기로 1분간 교반한다(투명 액체로 교반 및 혼합액 상태는 양호함). 기포제방지제(0.5g)와 증점제(4g)를 넣는다. 50℃에서 10분간 교반 후 약 20℃까지 냉각한다(백색 불투명 액체로 혼합액 상태는 양호함). 다음으로, 습식 MT용 자분 (12.5g)을 넣고, 유리막대로 실온에서 15분간 강하게 교반한다. 제조된 검사액(48.0g)을 실온에 정치하고 안정성을 확인한다. 1리터 투명통에 수돗물(400g)과, 에탄올(100g), 검사액 (2.0g)넣고 흔들어 실온에 보관한다.
- 시험결과
60일 경과 후 저장 안정성 양호하였으며, 도포성 및 점성, 건조성 향상을 확인 하였음.
시험예 1의 내용을 정리하면, 위 비교예 1을 통하여 계면활성제를 A유형에서부터 D유형까지 4가지 종류별로 제조하여 저장 안정성(60일 이상 정지)을 확인하였으나 1일 경과 후 층분리 발생으로 저장 안정성 불량하였다.
위 비교예 2, 3을 통하여 증류수를 수돗물로 교체하였고 필수약품 외 수용성 방청제 , 에탄올을 제거하고 제조하여 저장 안정성을 확인하였으나 층분리가 발생하였다.
비교예 4, 5를 통하여 계면활성제(NP-8 , 덕성화학 , 100%)와 기포방지제(유에스켐, 100%)를 교체하고 수용성 증점제를 첨가하여 제조하여 저장안정성 확인결과 60일 이상 정치로 안정성 확인되었으나, 비파괴 검사용 비교시편에 적용시험 결과 도포성과 점성이 부족하였다.
본 발명의 실시예 1을 통하여 수용성 계면활성제와 도포성 및 점성 등 증가를 위해 에탄올(100g)를 첨가하여 습식자분액을 제조하여 저장 안정성은 양호하였고 도포성 및 점성이 좋아짐을 확인하였다.
[시험예 2]
실시예 1의 자분탐상 검사용 습식자분액을 Yoke법 통해 결합 지시 검출 성능을 시험하였다.
그 결과는 도 1a 내지 도 1d의 시험 결과 보고서를 통해 확인할 수 있듯이 실시예 1의 자분탐상 검사용 습식자분액을 스프레이 방식으로 분무하여 시험한 결과, 결함 지시의 검출 성능이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (3)
- 자분탐상 검사용(Magnetic particle Testing, M.T) 습식자분액 조성물 제조방법에 있어서,
수돗물 27중량부, 계면활성제 4중량부, 기포방지제 0.5중량부, 증점제 4중량부, 습식 MT용 자분 12.5중량부를 혼합한 검사액을 마련하는 제1단계와;
수돗물 400중량부와, 에탄올 100중량부와, 상기 검사액 2중량부를 혼합하는 제2단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물 제조방법.
- 청구항 1의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물.
- 삭제
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220136940A KR102490065B1 (ko) | 2022-10-23 | 2022-10-23 | 자분탐상 검사용 습식자분액 조성물 |
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| KR (1) | KR102490065B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102591320B1 (ko) | 2023-02-15 | 2023-10-19 | (주)한솔인텍 | 자분탐상 검사용 습식 자분액 교반장치 |
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- 2022-10-23 KR KR1020220136940A patent/KR102490065B1/ko active IP Right Grant
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