KR19990010570A - Preliminary Evaluation Method for Spherical Corrosion of Welded Joints of Corrugated Steel Pipes Using Corrosion Potentials - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전봉강관(ERW : Electrical Resistance Welded Steel Pipes)에 있어서 용접부가 내식성이 취약하여 구상(構狀)부식이 쉽게 일어날 것인가 하는 것을 간단한 전기화학적인 방법으로 신속히 예비 판정하는 방법에 관한 것으로, 강관의 내구상부식성은 다음과 같은 전기화학적 시험 조건하에서, 모재부와 용접부의 부식 전위를 각각 측정하여 그 차이 값, δV로부터 구상부식 민감성지수 α값을 손쉽게 예비 평가할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a method for quickly preliminary determination by a simple electrochemical method whether the spherical corrosion easily occurs due to the poor corrosion resistance of the weld in the electric resistance welded steel pipes (ERW). The spherical corrosion resistance of is to measure the corrosion potential of the base metal part and the weld part under the following electrochemical test conditions so that the spherical corrosion sensitivity index α value can be easily estimated from the difference value δV.
시험 용액 : 3.5% NaClTest solution: 3.5% NaCl
온 도 : 상온(25∼30℃)Temperature: Room temperature (25 ~ 30 ℃)
용존 산소 : 포화(산소 버블링)Dissolved oxygen: saturated (oxygen bubbling)
δV≤20mV →(α≤1.3)일 확률이 약 90%90% probability that δV≤20mV → (α≤1.3)
δV〉20mV →(α〉1.3)일 확률이 약 90%90% chance of δV> 20mV → (α> 1.3)
Description
본 발명은 전봉강관(ERW : Electrical Resistance Welded Steel Pipes)에 있어서 용접부가 내식성이 취약하여 구상(構狀)부식이 쉽게 일어날 것인가 하는 것을 간단한 전기 화학적인 방법으로 예비 판정할 수 있도록한 부식 전위차를 이용한 전봉강관의 용접부 구상부식성 예비 평가방법에 관한 것이다.The present invention utilizes a corrosion potential difference that enables preliminary determination of whether spherical corrosion easily occurs due to poor corrosion resistance of welded parts in electric resistance welded steel pipes (ERW). The present invention relates to a preliminary evaluation method of spherical corrosion resistance of welded steel pipe.
통상적인 조관 방법의 한가지로서 전기저항 발열을 이용하는 전봉강관법은 조관 생산성이 뛰어난 장점이 있는 반면, 조관 과정에서 용접부만이 급열, 급랭을 받게 되므로 이 부위는 내식성이 취약한 단점이 있다.As one of the conventional pipe jointing methods, the electric resistance steel pipe method using electric resistance heat generation has an advantage of excellent pipe production, while only the welded part is subjected to rapid heat and quenching during the pipe jointing process, so this part has a disadvantage of poor corrosion resistance.
따라서 전봉강관의 사용 도중에는 도 1에 나타낸 것과 같이 용접부의 부식이 모재부보다 심하게 되어, 부식된 단면 모습이 마치 도량(構)과 같은 형태를 띄게되는 소위 구상 부식이 나타나게 된다.Therefore, the corrosion of the welded portion is worse than the base metal portion, as shown in Figure 1 during the use of the electric warp steel pipe, so that the so-called spherical corrosion appears that the appearance of the corroded cross section looks like a weight.
상기와 같이 구상부식이 나타나게 되면 부식이 용접선을 따라 집중적으로 일어나게 되므로 이곳에서 누수 등의 현상이 집중적으로 발생되는 등 여러 가지 문제를 일으키게된다.When spherical corrosion occurs as described above, since corrosion occurs intensively along the weld line, various problems, such as leakage, occur intensively here.
따라서 전봉강관의 경우는 구상부식 문제가 가장 중요한 부식 문제들중의 하나이다.Therefore, spherical corrosion problem is one of the most important corrosion problems in electric sealing pipe.
구상부식 정도는 통상 구상부식 민감성 지수, α로 표시하며, 다음과 같이 정의된다.The degree of spherical corrosion is usually expressed by the spherical corrosion sensitivity index, α, and is defined as follows.
이를 도 1에 나타낸 기호로 표시하면 다음과 같이 된다.This is represented by the symbol shown in Fig. 1 as follows.
α == 1 + α = = 1 +
만약 용접부와 모재부간에 내식성 차이가 전혀 없으면 d2 = 0이 되고 따라서 α = 1이 된다.If there is no difference in corrosion resistance between the weld and the base, then d2 = 0 and thus α = 1.
그리고 용접부의 내식성이 모재부보다 취약하면 할수록 α 값은 1보다 큰값을 갖게 된다.And the corrosion resistance of the weld is weaker than the base material portion, the α value has a value greater than 1.
전봉강관의 구상부식성은 통상 이 α값으로 평가하게 된다.The spherical corrosion resistance of an electric seal steel pipe is normally evaluated by this value of α.
일반적으로 α가 1.3이하이면 내구상부식성이 우수하다고 할 수 있으며, 이보다 큰 값은 나타내게 되면 내구상부식성은 나쁘다고 평가한다.In general, if α is 1.3 or less, the spherical corrosion resistance is excellent. If the value is larger than this, the spherical corrosion resistance is evaluated as bad.
따라서 내구상부식성을 향상시킨 신 강종 등을 개발할 때 이러한 구상부식 민감성 지수 값을 구하는 부식 실험을 하게 된다.Therefore, when developing new steel grades that have improved spherical corrosion resistance, corrosion experiments to obtain these spherical corrosion sensitivity index values are performed.
그런데 종래에는 이러한 내구상부식성 평가 실험들에는 염수 분무 실험. 무부하침적 시험. 전기화학적 촉진시험((예: 일본 철강협회 발표대회, 78-S297 (1978년), 또는 Corrosion/81, paper no. 75. NACE, Houston, TX(1981년))등이 있어 왔으나, 실험 기간이 수개월에서 수일 또는 수시간이 걸리는 등의 단점이 있어, 신속한 내구상부식성 평가가 어려웠었다.However, in the past, these spherical corrosion resistance evaluation experiments in salt spray experiments. No-load deposition test. Electrochemical accelerated testing (e.g., Japan Steel Association's Conference, 78-S297 (1978), or Corrosion / 81, paper no. 75. NACE, Houston, TX (1981)). Due to the disadvantage of taking months to days or hours, it was difficult to quickly evaluate corrosion resistance.
본 발명의 목적은 위와 같은 문제점들을 해결하여 신속한 내구상부식성 평가를 내릴수 있도록 하는 것으로써, 용접부의 부식 전위와 모재부의 부식전위 값의 차이를 측정함으로써 구상부식성 정도를 예비 평가할 수 있는 방법을 제공함에 있다An object of the present invention is to solve the above problems and to make a quick evaluation of spherical corrosion resistance, to provide a method for preliminarily evaluating the degree of spherical corrosion by measuring the difference between the corrosion potential of the weld portion and the corrosion potential value of the base material portion. have
이와같은 목적을 갖는 본 발명은 용접부와 모재부의 부식전위 값들의 차이와, 전기화학적 촉진 시험을 통한 구상부식 민감성 지수 값간에는 어떤 일정한 상관성이 있다는 점에 착안하여, 용접부의 부식 전위와 모재부의 부식전위 값의 차이를 측정함으로써 구상부식성 정도를 예비 평가할 수 있음을 특징으로 한다The present invention having the above object is focused on the fact that there is a certain correlation between the difference in the corrosion potential values of the welded part and the base material and the spherical corrosion susceptibility index value through the electrochemical acceleration test. It is characterized in that the degree of spherical corrosion can be preliminarily evaluated by measuring the difference of the values.
도 1은 강관의 용접부 근처에서 구상부식이 발생된 상태도,1 is a state in which spherical corrosion is generated near the welded portion of the steel pipe,
도 2는 시편의 준비 과정을 나타낸 상태도,2 is a state diagram showing a preparation process of the specimen,
도 3은 전기화학적 구상부식성 예비 평가 시험법 시스템 구성도,Figure 3 is a schematic diagram of the electrochemical spherical corrosion preliminary evaluation test method system,
도 4는 용액내 용존 산소 농도를 포화 상태로 만들어 준 후 구한 시편의 모재부와 용접부 분극 곡선도,4 is a polarization curve of the base material and the weld part of the specimen obtained after saturating the dissolved oxygen concentration in the solution;
도 5는 모재부와 용접부간의 부식전위 차이 ,δV와 구상부식 민감성 지수,α와의 관계도,5 is a relationship between the corrosion potential difference between the base material and the weld, δV and spherical corrosion sensitivity index, α,
본 발명은 전봉강관(ERW : Electrical Resistance Welded Steel Pipes)에 있어서 용접부가 내식성이 취약하여 구상(構狀)부식이 쉽게 일어날 것인가 하는 것을 간단한 전기화학적인 방법으로 신속히 예비 판정하는 방법에 관한 것으로, 강관의 내구상부식성은 다음과 같은 전기화학적 시험 조건하에서, 모재부와 용접부의 부식 전위를 각각 측정하여 그 차이 값, δV로부터 구상부식 민감성지수 α값을 손쉽게 예비 평가할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a method for quickly preliminary determination by a simple electrochemical method whether the spherical corrosion easily occurs due to the poor corrosion resistance of the weld in the electric resistance welded steel pipes (ERW). The spherical corrosion resistance of is to measure the corrosion potential of the base metal part and the weld part under the following electrochemical test conditions so that the spherical corrosion sensitivity index α value can be easily estimated from the difference value δV.
시험 용액 : 3.5% NaClTest solution: 3.5% NaCl
온 도 : 상온(25∼30℃)Temperature: Room temperature (25 ~ 30 ℃)
용존 산소 : 포화(산소 버블링)Dissolved oxygen: saturated (oxygen bubbling)
δV≤20mV →(α≤1.3)일 확률이 약 90%90% probability that δV≤20mV → (α≤1.3)
δV〉20mV →(α〉1.3)일 확률이 약 90%90% chance of δV> 20mV → (α> 1.3)
이와같은 본발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail with reference to the following Examples.
(실시예 1)(Example 1)
먼저 부식 시험용 시편의 준비 과정은 다음과 같다.First, the preparation of the test specimen for corrosion test is as follows.
도 2의 (가)에 나타낸 것과 같이 원형의 강관에서 용접선 주변을 용접선을 포함하여 적당한 크기로 잘라낸다.As shown in (a) of FIG. 2, the welded periphery of the welded wire is cut to an appropriate size including the welded wire.
강관의 외면 부위를 연마지를 이용하여 평평하게 한후 #1000까지 연마한다. 그후 도 2의 (나)에 나타낸 것과 같이 시편의 중앙부를 제외한 나머지 부위를 락카 등을 이용하여 코팅한다.Flatten the outer surface of the steel pipe with abrasive paper and polish to # 1000. Thereafter, as shown in (b) of FIG. 2, the remaining portions except for the central portion of the specimen are coated using lacquer or the like.
모재부의 부식 전위를 측정할경우에는 전체 노출 면적의 15㎜×15㎜정도가 되도록 코팅하고, 용접부의 부식전위를 측정할 경우에는 중앙의 용접선을 중심으로 폭 1∼2mm 부위만을 남기고 나머지 부위는 모두 코팅한다.When measuring the corrosion potential of the base material, coat the coating so that it is about 15 mm × 15 mm of the total exposed area, and when measuring the corrosion potential of the welded part, leave only 1 to 2 mm in width, centering the welding line in the center, and all other parts. Coating.
(실시예 2)(Example 2)
다음 시편의 부위별 부식 전위를 측정한다. 그방법은 다음과 같다.Next, the corrosion potential of each part of the specimen is measured. The method is as follows.
도 3에 나타낸 것과 같이 시편의 부식 전위를 측정하는 시스템을 구성한다. 부식용액으로는 무게비로 3.5% NaCl용액을 사용하며, 산소 가스를 용액 중에 버블링(bubbling) 시켜서 용액을 산소 포화 상태로 만든다.As shown in FIG. 3, a system for measuring the corrosion potential of the specimen is configured. As a corrosion solution, 3.5% NaCl solution is used as a weight ratio, and the solution is made oxygen saturated by bubbling oxygen gas in the solution.
시험 온도는 상온이다. 시편에는 백금 또는 탄소막대로 된 상대전극과 포화 승흥전극(saturated calomel electrode)으로 만든 끝이 매우 뾰족한 미소 러긴 전극(micro Luggin capillary electrode)을 기준 전극으로 위치시킨 후 포텐시오스타트(potentiostat) 그리고/또는 스케닝 포텐시오스타트(scanning potentiostat) 등을 연결하여, 시편의 부식 전위를 측정하거나 임의의 전위를 부하시켜 준다.The test temperature is room temperature. The specimens were placed with a counter electrode made of platinum or carbon rod and a micro Luggin capillary electrode made of saturated calomel electrodes as the reference electrode, followed by potentiostat and / or screening. By connecting a potentiostat (scanning potentiostat), etc., the corrosion potential of the specimen is measured or an arbitrary potential is loaded.
측정된 부식 전위, 전류 값 등은 레코더를 이용하여 기록된다.The measured corrosion potentials, current values and the like are recorded using a recorder.
(실시예 3)(Example 3)
위와 같은 방법으로 시편의 모재부와 용접부의 분극 곡선(polarization curve)을 구하여 본 결과 도 4에 나타낸 것과 같은 모재부와 용접부의 분극 특성이 나타났다.As a result of obtaining the polarization curve of the base material and the weld of the specimen by the above method, the polarization characteristics of the base material and the weld were shown as shown in FIG. 4.
즉, 모재부와 용접부는 양극 용해 곡선에도 차이가 나지만, 부식 전위에 있어서도 일정한 차이(도 4에 나타낸 시편의 경우에는 30mV의 부식 전위차)가 나타났다.In other words, the base material portion and the weld portion were also different in the anode dissolution curve, but a constant difference (corrosion potential difference of 30 mV in the case of the specimen shown in Fig. 4) also appeared in the corrosion potential.
이 모재부와 용접부의 부식 전위값 및 그 차이는 강의 함유 성분, 강의 열처리 상태, 용액 조건 등에 따라 차이가 났다.The corrosion potential value and the difference between the base material portion and the weld portion differed depending on the steel content, the heat treatment state of the steel, and the solution conditions.
(실시예 4)(Example 4)
따라서 모재부와 용접부간의 부식전위 차이, δV와 1개월 침적 시험한 시편의 구상부식 민감성 지수, α와의 관계를 구해본 결과 도 5에 나타낸 것과 같았다.Therefore, the relationship between the corrosion potential difference between the base metal part and the weld part, δV and spherical corrosion sensitivity index of the specimen subjected to 1 month deposition test, α was as shown in FIG.
상기 도 5에서 보듯이 8V가 20mV 이내인 경우에는 α가 1.3이하일 확률이 약 90%이상이며, 반대로 8V가 20mV보다 큰 경우에는 α가 1.3보다 클 확률이 약 90%이상이다.As shown in FIG. 5, when 8V is within 20mV, the probability that α is 1.3 or less is about 90% or more. On the contrary, when 8V is greater than 20mV, the probability that α is greater than 1.3 is about 90% or more.
따라서 모재부와 용접부간의 부식전위차이 8V를 측정함으로써 구상부식 민감성 지수α값이 어느 정도가 될 것인가를 약 90%이상 예비 판정할 수 있다.Therefore, by measuring the corrosion potential difference of 8 V between the base material portion and the welded portion, it is possible to preliminarily determine whether or not the spherical corrosion sensitivity index α value will be about 90% or more.
특히 α 값 1.3은 내구상부식성이 우수한가 아니가를 판단하는 기준치의 하나이므로 이 새로운 예비 평가범을 이용하여 매우 짧은 시간 내에 강관의 내구상부식성을 손쉽게 에비 평가할 수가 있다.In particular, the α value of 1.3 is one of the criteria for determining whether or not excellent corrosion resistance is excellent. Therefore, this new preliminary evaluation tester can easily evaluate the corrosion resistance of steel pipe in a very short time.
이 예비 평가 기준을 다시 정리하면 다음과 같다.The preliminary evaluation criteria are summarized as follows.
δV≤20mV →(α≤1.3)일 확률이 약 90%90% probability that δV≤20mV → (α≤1.3)
δV〉20mV →(α〉1.3)일 확률이 약 90%90% chance of δV> 20mV → (α> 1.3)
이상과 같은 본발명은 전봉강관에 있어서 용접부가 내식성이 취약하여 구상(構狀)부식이 쉽게 일어날 것인가 하는 것을 간단한 전기화학적인 방법으로 신속히 예비 판정함으로서, 강관의 내구상부식성은 전기화학적 시험 조건하에서, 모재부와 용접부의 부식 전위를 각각 측정하여 그 차이 값, δV로부터 구상부식 민감성지수 α값을 손쉽게 예비 평가할 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above is a quick electrochemical method to quickly determine whether spherical corrosion occurs easily due to the poor corrosion resistance of the weld in the electric resistance steel tube, the spherical corrosion resistance of the steel pipe under the electrochemical test conditions In addition, the corrosion potential of the base metal part and the weld part can be measured, and the spherical corrosion sensitivity index α value can be easily estimated from the difference value δV.
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| KR1019970033376A KR19990010570A (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Preliminary Evaluation Method for Spherical Corrosion of Welded Joints of Corrugated Steel Pipes Using Corrosion Potentials |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111707606A (en) * | 2020-05-08 | 2020-09-25 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | Copper-nickel alloy pipeline internal welding heat affected zone corrosion electrochemical testing device |
-
1997
- 1997-07-18 KR KR1019970033376A patent/KR19990010570A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111707606A (en) * | 2020-05-08 | 2020-09-25 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | Copper-nickel alloy pipeline internal welding heat affected zone corrosion electrochemical testing device |
| CN111707606B (en) * | 2020-05-08 | 2024-03-29 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | Electrochemical testing device for corrosion of welding heat affected zone inside copper-nickel alloy pipeline |
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