KR20110097036A - 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법 - Google Patents

침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법에 관한 것으로서, 염화나트륨(NaCl) 및 황산칼슘(CaSO4)을 혼합하여 모사용액을 제조하는 모사용액제조단계; 강재(steel material)시편 상부에 모래를 적층시킨 후, 상기 모래 상부에 상기 모사용액을 적층시키는 적층단계; 상기 모사용액에 정전류를 인가하여 부식을 가속화시키는 부식가속화단계; 상기 모사용액에 교류전압을 인가하여 상기 부식가속화단계를 거친 강재시편의 임피던스를 측정함으로써 부식상태를 평가하는 부식평가단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 유류저장탱크 바닥부가 슬러지 등의 영향으로 유류저장탱크 상부 등과는 부식환경이 상이하다는 점에 착안하여, 실제 유류저장탱크 바닥부의 침강수 분석을 통해 실제환경과 흡사한 모사용액을 제조하여 부식환경을 조성함으로써, 실제 유류저장탱크 바닥부의 부식수명을 정확하게 예측할 수 있는 장점이 있다.

Description

침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법 {CORROSION ESTIMATION METHOD OF BOTTOM PLATE OF OIL STORAGE TANK USING SETTLING WATER AND SLUDGE}
본 발명은 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유류저장탱크 바닥부가 슬러지(sludge) 등의 영향으로 유류저장탱크 상부 등과는 부식환경이 상이하다는 점에 착안하여, 실제 유류저장탱크 바닥부의 침강수 분석을 통해 실제환경과 흡사한 모사용액을 제조하고, 모래를 이용하여 슬러지를 모사하며, 가속화시험을 통해 유류저장탱크 바닥부의 부식수명 및 내식특성을 정확히 예측할 수 있으며, 최적화된 임피던스 분광시험에 의해 유류저장탱크 바닥부의 내식특성을 전기화학적으로 정량적인 비교를 용이하게 할 수 있는 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법에 관한 것이다.
유류저장탱크는 그 내부에 기름, 물, 기타 침전물 등의 다양한 성분이 저장되어 있으며, 이에 따라 부식현상이 잘 일어난다. 특히, 바닥부에 적층되는 수분 및 슬러지에 의해 발생하는 침전하부부식(Under-deposit corrosion)은 좁고 긴 형태의 국부부식 형태로 진행되기 때문에 유류저장탱크 바닥부의 홀(hole) 발생으로 인한 누유사고의 원인으로 작용한다.
종래에는 유류저장탱크에 대해 일반적인 부식평가방법 또는 육안평가 등으로 부식특성을 측정하였다. 이에 따라, 실제 환경에서 다양한 화학물질로 인해 부식이 예상보다 빨리 진행되는 등의 문제가 발생하였으며, 유류유출 등의 사회적 문제 또한 빈번히 발생하였다.
따라서, 유류저장탱크에 대한 정량적 부식특성평가는 장기간의 부식으로 인한 인명과 재산 피해의 감소를 위해 필수적으로 요구되어 왔다.
이에, 관련 부식평가방법에 대해 연구가 진행되었으나, 유류저장탱크의 특성상 상부, 하부의 부식특성에 차이가 있음을 간과하여 정확도 높은 부식특성의 측정이 어려웠다.
따라서, 유류저장탱크 내부의 위치에 따른 부식특성을 분석하여 실제 열화기구를 정확히 재현한 가속화시험법 및 부식특성평가방법의 개발이 필요하며, 이는 유류저장탱크의 수명연장 및 신뢰성을 확보하는 효과로 이어질 수 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 유류저장탱크 바닥부가 슬러지 등의 영향으로 유류저장탱크 상부 등과는 부식환경이 상이하다는 점에 착안하여, 실제 유류저장탱크 바닥부의 침강수 분석을 통해 실제환경과 흡사한 모사용액을 제조하여 부식환경을 조성함으로써, 실제 유류저장탱크 바닥부의 부식수명을 정확하게 예측하는 것을 목적으로 한다.
또한, 종래와 달리, 모래를 이용하여 유류저장탱크 바닥부에 나타나는 슬러지를 모사함으로써, 실제 유류저장탱크 바닥부의 부식수명평가 정확도를 현저히 높일 수 있는 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 최적화된 동전위분극법을 이용한 부식 가속화시험을 통해 실제 부식요인을 짧은 기간 내에 모두 재현할 수 있어, 유류저장탱크 바닥부의 부식수명 및 내식특성을 정확하게 예측하는 것을 목적으로 한다.
또한, 최적화된 임피던스 분광시험에 의해 유류저장탱크 바닥부의 내식특성을 전기화학적으로 정량적인 비교를 용이하게 할 수 있는 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법은, 염화나트륨(NaCl) 및 황산칼슘(CaSO4)을 혼합하여 모사용액을 제조하는 모사용액제조단계; 강재(steel material)시편 상부에 모래를 적층시킨 후, 상기 모래 상부에 상기 모사용액을 적층시키는 적층단계;상기 모사용액에 정전류를 인가하여 부식을 가속화시키는 부식가속화단계; 상기 모사용액에 교류전압을 인가하여 상기 부식가속화단계를 거친 강재시편의 임피던스를 측정함으로써 부식상태를 평가하는 부식평가단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 모사용액제조단계에서, 상기 염화나트륨(NaCl)의 함량은 0.5g/L 내지 3g/L, 상기 황산칼슘(CaSO4)의 함량은 0.2g/L 내지 0.6g/L인 것을 특징으로 하며, 상기 모사용액제조단계에서, 상기 모사용액에 아세트산(acetic acid)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모사용액제조단계에서, 상기 모사용액의 수소이온농도(pH)는 6.5 내지 6.9인 것을 특징으로 하며, 상기 적층단계에서, 상기 모래는 5mm 내지 20mm의 두께로 적층하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부식가속화단계는, 동전위분극시험을 통해 부식전류밀도를 구하는 분극시험단계; 상기 부식전류밀도에 모사하고자 하는 부식기간을 곱하여 계산된 전하량을 시험시간으로 나눠 인가전류값을 구하고, 상기 인가전류값만큼 상기 모사용액에 정전류를 인가하는 정전류인가단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부식평가단계는, 진폭 ±10 mV 내지 ±30 mV의 교류전압을 1 mHz(밀리헤르츠) 내지 1MHz(메가헤르츠)의 주파수범위에 걸쳐 인가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법에 따르면, 유류저장탱크 바닥부가 슬러지 등의 영향으로 유류저장탱크 상부 등과는 부식환경이 상이하다는 점에 착안하여, 실제 유류저장탱크 바닥부의 침강수 분석을 통해 실제환경과 흡사한 모사용액을 제조하여 부식환경을 조성함으로써, 실제 유류저장탱크 바닥부의 부식수명을 정확하게 예측할 수 있는 장점이 있다.
또한, 종래와 달리, 모래를 이용하여 유류저장탱크 바닥부에 나타나는 슬러지를 모사함으로써, 실제 유류저장탱크 바닥부의 부식수명평가 정확도를 현저히 높일 수 있는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 최적화된 동전위분극법을 이용한 부식 가속화시험을 통해 실제 부식요인을 짧은 기간 내에 모두 재현할 수 있어, 유류저장탱크 바닥부의 부식수명 및 내식특성을 정확하게 예측할 수 있는 장점이 있다.
또한, 최적화된 임피던스 분광시험에 의해 유류저장탱크 바닥부의 내식특성을 전기화학적으로 정량적인 비교를 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법을 순차적으로 나타낸 순서도
도 2는 본 발명의 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법에 따라 구성된 전기화학셀의 단면도
도 3a은 본 발명의 모래를 슬러지로 모사하여 임피던스 분광시험을 한 결과에 대한 그래프
도 3b은 슬러지가 없는 상태로 임피던스 분광시험을 한 결과에 대한 그래프
도 4는 슬러지가 있는 경우와 없는 경우의 유류저장탱크 바닥부의 부식속도에 대한 그래프
이하, 본 발명에 의한 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법에 대하여 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법은, 모사용액제조단계(S10), 적층단계(S20), 부식가속화단계(S30), 부식평가단계(S40)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 모사용액제조단계(S10)는 염화나트륨(NaCl) 및 황산칼슘(CaSO4)을 혼합하여 모사용액을 제조하는 단계이다. 이는 유류저장탱크 바닥부의 실제 환경과 최대한 흡사하도록 모사하기 위해 침강수를 제조하는 것이다.
여기서, 염화나트륨(NaCl) 및 황산칼슘(CaSO4)은 실제 유류저장탱크 바닥부의 침강수 분석을 통해, 부식에 영향을 주는 핵심요소가 Cl-,SO4 2-라는 것을 발견하여 모사용액의 재료로 사용한 것이다.
상기 염화나트륨(NaCl)의 함량은 0.5g/L 내지 3g/L, 상기 황산칼슘(CaSO4)의 함량은 0.2g/L 내지 0.6g/L인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 염화나트륨(NaCl)의 함량은 1 g/L 내지 2g/L, 황산칼슘(CaSO4)의 함량은 0.3g/L 내지 0.4g/L, 가장 바람직하게는 염화나트륨(NaCl)의 함량은 1.25g/L, 황산칼슘(CaSO4)의 함량은 0.35g/L인 것이 효과적이다.
상기 모사용액의 조성은 다양한 유류저장탱크 바닥부의 침강수를 분석하여, 수차례의 실험을 통해 실제환경과 최대한 흡사하게 모사한 것으로, 염화나트륨(NaCl) 및 황산칼슘(CaSO4)의 함량이 상기 최적의 범위를 벗어나는 경우에는 실제 유류저장탱크 바닥부의 침강수와 부식정도가 달라 전체적인 평가정확도가 저하되는 문제가 있다.
또한, 상기 모사용액제조단계(S10)에서, 상기 모사용액의 수소이온농도(pH)는 6.5 내지 6.9인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 6.6 내지 6.8, 가장 바람직하게는 6.7인 것이 효과적이다. 상기 모사용액의 수소이온농도(pH)는 수차례의 실험을 통해 실제 유류저장탱크 바닥부의 침강수 수소이온농도와 흡사하도록 맞춘 것이다. 상기 수소이온농도의 범위를 벗어나는 경우에는 실제 침강수가 강재에 미치는 부식영향과 달라, 전체적인 부식평가의 정확도가 저하되는 문제가 있다.
또한, 상기 모사용액의 수소이온농도를 조절하기 위해 상기 모사용액에 아세트산(acetic acid)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 수차례의 실험결과, 아세트산은 타 산성용액과 달리, 상기 모사용액의 다른 성분들에 변화를 주지 않아, 다른 부식환경에 변화를 주지 않으면서 수소이온농도만을 조절할 수 있어, 본 발명의 모사용액에 가장 적합하다.
다음으로, 적층단계(S20)는 강재(steel material)시편 상부에 모래를 적층시킨 후, 상기 모래 상부에 상기 모사용액을 적층시키는 단계이다. 이는 실제 유류저장탱크 바닥부에는 슬러지가 형성되어, 부식을 가속화시키는 역할을 하기 때문에 종래와 달리 슬러지까지 모사하여 실제 부식환경과 동일한 조건을 유지하기 위함이다.
여기서 모래는 슬러지의 역할을 한다. 수차례의 실험결과, 모래가 다른 성분과 반응하지 않아, 오로지 슬러지로써의 역할만 수행함으로 본 발명에 가장 바람직하여 본 발명에 적용하였다. 상기 모래는 강재시편 위에 위치하며, 모래를 강재시편에 적층시킨 후에, 모사용액을 그 위에 부어 적층시킨다. 이는 보통 슬러지의 비중이 침강수보다 커서 가라앉는 특성을 고려한 것이다.
또한, 상기 적층단계(S20)에서, 상기 모래는 5mm 내지 20mm의 두께로 적층하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 8mm 내지 15mm, 가장 바람직하게는 10mm인 것이 효과적이다. 상기 모래가 5mm미만으로 적층된 경우에는 슬러지로 인한 부식가속효과가 충분히 나타나지 않으며, 상기 모래가 20mm를 초과하여 적층된 경우에는 실제 환경보다 과다한 슬러지효과로 부식이 급격히 진행되는 문제가 있다. 즉, 상기 범위내로 모래를 적층하여야 실제와 흡사한 환경으로 정확한 부식평가를 할 수 있다.
다음으로, 부식가속화단계(S30)는 상기 모사용액에 정전류를 인가하여 부식을 가속시키는 단계이다. 상기 부식가속화단계(S30)는 동전위분극시험을 통해 부식전류밀도를 구하는 분극시험단계(S31)와 상기 부식전류밀도에 모사하고자 하는 부식기간을 곱하여 계산된 전하량을 시험시간으로 나눠 인가전류값을 구하고, 상기 인가전류값만큼 상기 모사용액에 정전류를 인가하는 정전류인가단계(S32)를 포함하여 이루어진다. 분극시험에서 사용하여 손상된 시편을 그대로 정전류 시험에 사용할 수 없으므로, 상기 분극시험단계(S31)는 정전류인가 단계(S32)와 분리하여 실행하는 것이 바람직하다.
부삭가속화단계(S30)는 신속하게 부식성평가를 하기 위해 전기화학적 방법으로 부식을 가속화하는 단계이다. 즉, 부식 전류밀도에 방청보증성을 검증하고자 하는 년수만큼을 곱하게 되면, 총 전하량을 유추할 수 있다.
본 발명의 부삭가속화단계(S30)는 인가되는 전류에 따라 평가기간을 조절할 수 있지만, 가속화시험을 하는데 있어 재료가 열화되는 부식기구를 바꾸게 되면 정확히 열화정도를 평가할 수 없다.
예를 들어, 임의의 부식환경에 노출된 유류저장탱크의 바닥부에 1년 동안 1C의 전하량이 흘렀다고 가정하면, 역으로 1C의 전하량을 재료에 전기화학적 방법으로 인가한다면 1년에 해당하는 부식손상정도를 모사할 수 있게 된다.
따라서, 부식환경에 노출된 유류저장탱크의 바닥부에 흐르는 부식전류(icorr)를 동전위분극시험을 통해 측정하여 임의의 시간에 해당하는 값을 곱하면 총전하량을 산출할 수 있으며, 산출된 총 전하량을 기준으로 전류값을 크게 인가하면 아주 짧은 시간에 동일한 상태의 부식 손상을 재료에 입힐 수 있게 된다.
예를 들어, 5년에 해당하는 부식손상의 정도를 시편에 인가하기 위한 방법에 대해 살펴보도록 한다.
먼저 동전위분극시험으로부터 부식전류밀도를 구한다.
여기서 구해진 부식전류밀도가 1.36×10-8A/㎠라고 하면,
Q=icorr×t = (13.6×10-8A/㎠)×(3600×24×365×5sec) = 2.15 C/㎠
즉, 5년 동안 시편을 통해서 흐르는 단위면적당 총전하량은 2.15 C/㎠이다. 그러므로, 총 전하량에 해당하는 동일한 값을 아주 짧은 시간 동안 시편에 인가한다면, 5년에 해당하는 부식의 손상정도를 발생시키게 된다.
5일(120시간)동안 5년에 해당하는 부식손상의 정도를 시편에 발생시키기 위해서 필요한 단위면적당 인가전류 값은,
iapp=Q/t = (2.15 C/cm2)/(3600×24×5 sec) = 4.96×10-6 A/㎠ 이 된다.
즉, 이 범위의 전류값이 시편의 부식메카니즘에 영향을 주지 않고 부식을 가속화시킬 수 있는 수치임을 알 수 있다.
마지막으로, 부식평가단계(S40)는 상기 모사용액에 교류전압을 인가하여 상기 부식가속화단계를 거친 강재시편의 임피던스를 측정함으로써 부식상태를 평가하는 단계이다. 이는 주파수에 따른 응답값을 분석하여 용액저항 및, 코팅 또는 부식생성물의 저항과 강재시편의 전하이동저항을 분리하여 정량적으로 산출할 수 있으므로 종래의 직류측정법에 비해 정밀한 결과를 얻을 수 있는 부식평가방법을 개발한 것이다.
상기 부식평가단계(S40)는 임피던스 분광시험으로써, 고주파로부터 저주파에 걸쳐 강재시편에 교류전압을 인가하여 측정하는 전기화학적 측정법으로, ±20 mV정도의 작은 진폭의 전압을 인가하므로 강재시편의 손상이 거의 없는 비파괴시험법이며, 침지시간에 따른 강재시편의 부식거동을 관찰할 수 있는 장점이 있다. 또한, 정량적으로 산출된 열화도 결과를 알 수 있어, 이종재료간의 비교가 용이하며, 정밀한 결과를 얻을 수 있는 장점이 았다.
상기 부식평가단계(S40)는 진폭 ±10 mV 내지 ±30 mV의 교류전압을 1 mHz(밀리헤르츠) 내지 1MHz(메가헤르츠)의 주파수범위에 걸쳐 인가하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 ±15 mV 내지 ±25 mV의 교류전위를 10 mHz(밀리헤르츠) 내지 100 kHz(킬로헤르츠)의 주파수범위에 걸쳐 인가하는 것이 가장 효과적이다. 상기 교류전위 범위 및 상기 주파수 범위를 벗어나는 경우에는 강재시편의 손상이 생길 수 있으며, 정량적인 열화도 측정에서 오차가 발생하는 문제가 있다.
또한, 도 2에서는 본 발명의 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법에 따라 구성된 전기화학셀의 단면도를 나타내고 있다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의해 구성된 전기화학셀은 종래의 유류저장탱크 부식평가방법에서 강재시편을 전극과 같이 세웠던 것과 달리, 유류저장탱크 바닥부의 부식평가에 최적화되었는 바, 가장 하단부에 강재시편(10)을 위치시킨다는 특징이 있다.
또한, 강재시편(10)에 직각으로 석영실린더(40) 2개를 세워 구획하며, 강재시편(10)의 상부에 모래(20)를 10mm 적층시킨다. 그리고 강재시편(10)과 수평방향으로 상부에 폴리에틸렌 캡(50)을 씌워 셀을 완성시킨다. 생성된 셀에 모사용액(30)을 채우고, 상대전극(60)과 기준전극(70)을 석영실린더(40)와 평행하도록 세움으로써, 전기화학셀이 완성된다.
상기 상대전극(60)과 기준전극(70)에 정전류를 인가하여 강재시편(10)의 부식을 가속화시키며, 이를 토대로 임피던스 분광시험에 의해 내식특성을 정량적으로 파악할 수 있다.
즉, 상기와 같이 구성된 본 발명의 전기화학셀은 실제 유류저장탱크 바닥부를 심층분석하여 가장 흡사하도록 구성하였으며, 이에 따라 종래와 달리, 최초로 유류저장탱크 중에서도 바닥부의 부식거동에 대해 최적화함으로써, 정확도 높은 정량분석이 가능하다.
또한, 도 3 및 도 4는 종래와 달리, 본 발명에서 유류저장탱크의 바닥부에는 기름의 비중이 낮아 침강수의 상부에 적층되고, 슬러지는 하부에 쌓이는 현상을 고려하였는 바, 이러한 슬러지가 부식거동에 미치는 영향과 모래를 추가하는 경우, 부식거동에 어떠한 영향을 미치는 지에 대한 실험을 실시한 결과입니다.
도 3a는 본 발명의 부식평가방법에 의해 모래를 슬러지로 사용하였고, 도 3b는 모래없이 임피던스분광시험을 실시한 결과, 두 시편모두 시간에 따라 원의 크기가 증가하는 것을 확인할 수 있으며, 이는 내식특성이 점차 증가함을 나타내는 것이다. 여기서, 본 발명의 도 3a의 그래프가 원의 크기가 도 3b보다 큰 것으로 나타나, 모래를 슬러지로 사용한 경우에 분명히 부식특성에 영향을 미침을 알 수 있었다.
또한, 도 4는 임피던스 분광시험 결과를 부식속도로 나타낸 그래프로, 도 4에 나타난 바와 같이, 모래를 첨가하는 본 발명의 경우가 모래가 없는 종래의 실험방식보다 부식속도가 훨씬 증가하는 것을 알 수 있었다. 즉, 종래의 슬러지없는 실험방법으로는 방식성이 더 강하게 측정되어, 결과적으로 부정확한 부식평가가 될 수 밖에 없었음을 알 수 있다. 본 발명은 이러한 부분을 모래를 통해 보완함으로써, 보다 정확한 부식평가가 가능해졌다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
10: 강재시편
20: 모래 (슬러지)
30: 모사용액 (침강수)
40: 석영 실린더(Quartz Cylinder)
50: 폴리에틸렌 캡(PE cap)
60: 상대전극 (Counter electrode)
70: 기준전극 (Reference electrode)

Claims (7)

  1. 염화나트륨(NaCl) 및 황산칼슘(CaSO4)을 혼합하여 모사용액을 제조하는 모사용액제조단계;
    강재(steel material)시편 상부에 모래를 적층시킨 후, 상기 모래 상부에 상기 모사용액을 적층시키는 적층단계;
    상기 모사용액에 정전류를 인가하여 부식을 가속화시키는 부식가속화단계;
    상기 모사용액에 교류전압을 인가하여 상기 부식가속화단계를 거친 강재시편의 임피던스를 측정함으로써 부식상태를 평가하는 부식평가단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 모사용액제조단계에서, 상기 염화나트륨(NaCl)의 함량은 0.5g/L 내지 3g/L, 상기 황산칼슘(CaSO4)의 함량은 0.2g/L 내지 0.6g/L인 것을 특징으로 하는 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법

  3. 제 1항에 있어서,
    상기 모사용액제조단계에서, 상기 모사용액에 아세트산(acetic acid)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 모사용액제조단계에서, 상기 모사용액의 수소이온농도(pH)는 6.5 내지 6.9인 것을 특징으로 하는 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 적층단계에서, 상기 모래는 5mm 내지 20mm의 두께로 적층하는 것을 특징으로 하는 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법
  6. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 부식가속화단계는,
    동전위분극시험을 통해 부식전류밀도를 구하는 분극시험단계;
    상기 부식전류밀도에 모사하고자 하는 부식기간을 곱하여 계산된 전하량을 시험시간으로 나눠 인가전류값을 구하고, 상기 인가전류값만큼 상기 모사용액에 정전류를 인가하는 정전류인가단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 부식평가단계는, 진폭 ±10 mV 내지 ±30 mV의 교류전압을 1 mHz(밀리헤르츠) 내지 1MHz(메가헤르츠)의 주파수범위에 걸쳐 인가하는 것을 특징으로 하는 침강수 및 슬러지를 이용한 유류저장탱크 바닥부의 부식평가방법
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102607919A (zh) * 2012-03-22 2012-07-25 山东电力工程咨询院有限公司 一种生物质燃烧烟气腐蚀模拟体系及其制备方法和应用
CN112781959A (zh) * 2021-02-04 2021-05-11 河海大学 一种制作沙波的装置及其实施方法
CN112782060A (zh) * 2019-11-06 2021-05-11 中国石油化工股份有限公司 一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置和方法
CN115615906A (zh) * 2021-07-14 2023-01-17 中国石油天然气股份有限公司 模拟重沸器内部流体波动冲刷腐蚀的试验评价装置及方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59646A (ja) 1982-06-28 1984-01-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 銅合金の腐食感受性評価法
JP2007113994A (ja) 2005-10-19 2007-05-10 Mitsubishi Electric Corp アルミニウムの寿命評価方法及び寿命評価装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102607919A (zh) * 2012-03-22 2012-07-25 山东电力工程咨询院有限公司 一种生物质燃烧烟气腐蚀模拟体系及其制备方法和应用
CN112782060A (zh) * 2019-11-06 2021-05-11 中国石油化工股份有限公司 一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置和方法
CN112782060B (zh) * 2019-11-06 2024-05-28 中国石油化工股份有限公司 一种可实现缓蚀剂抑制垢下腐蚀的实验装置和方法
CN112781959A (zh) * 2021-02-04 2021-05-11 河海大学 一种制作沙波的装置及其实施方法
CN112781959B (zh) * 2021-02-04 2022-06-03 河海大学 一种制作沙波的装置及其实施方法
CN115615906A (zh) * 2021-07-14 2023-01-17 中国石油天然气股份有限公司 模拟重沸器内部流体波动冲刷腐蚀的试验评价装置及方法

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