AI-황동의 응력부식균열 특성에 미치는 인가전위의 영향

Abstract

In general, the protection method of Shell and Tube Type heat exchanger for a vessel has been applied as a sacrificial anode, which is attached at the inner side of the shell. However, this is an insufficient protection method for tube. Therefore, a more suitable method, such as the impressed current cathodic protection for tube protection, is required. Al-brass is the raw material of tubes for heat exchanger of a vessel where seawater is used for cooling the water. It has a high level of heat conductivity, excellent mechanical properties, and a high level of corrosion resistance, due to a cuprous oxide (Cu2O) layer against the seawater. However, in actuality, it has been reported that Al-brass tubes for heat exchanger of a vessel can produce local corrosion, such as stress corrosion cracking (SCC). This paper studied the effect of impressed potential on the stress corrosion cracking of Al-brass for impressed current cathodic protection in 3.5% NaCl + 0.1% NH4OH solution, under flow by a constant displacement tester. Based on the test results, the latent time of SCC, stress corrosion crack propagation, and the dezincification phase of Al-brass are investigated.1. 서 론일반적으로 선박용 원통다관형(Shell and Tube Type) 열교환기의 방식법은 원통내부에 설치한 희생양극(Sacrificial Anode)에 의한 음극방식법을 적용하고 있다. 하지만 이것은 세관(tube)의 방식에는 도움이 되지 못하고 있다. 선박용 열교환기는 육상용 열교환기와는 달리 냉각매체인 해수가 일회성으로 사용되기 때문에 냉각매체의 수처리 등에 의한 방식법을 적용하는 것이 거의 불가능하며 적절한 방식대책을 수립하기가 매우 어려운 실정이다. Al-황동은 기계적 특성 및 열전도성이 우수하고 해수 중에서 cuprous oxide(Cu2O)와 같은 표면 보호피막을 형성하므로 부식저항성이 높아 해수를 냉각수로 사용하는 열교환기의 세관재로 널리 사용되고 있다. 하지만 세관의 확관에 의한 밀봉 방법에 따라 변형에 의한 잔류응력(남기우 등, 2003)및 어패류 혼입에 의한 해수 유입부의 국부적인 유속증가 등의 문제로 인하여 Al-황동세관에 국부부식인 응력부식균열 및 침식 등의 파손사례가 보고되고 있다(Evert, 1997; Jeong and Lim, 2003).