단열재하 부식 Corrosion Under Insulation

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단열재하 부식 Corrosion Under Insulation(CUI)

^[각주:1]

배관의 열손실을 방지하기 위해 단열재를 부착한다. 단열재가 한번 부착되면 배관 상태를 확인하기 어렵고, 공정이 가동 중에는 배관 온도 유지를 위해 공정 전체 배관을 대상으로 단열재를 제거해 검사하거나 보수하기 쉽지 않다.  특히 석유화학 공정의 모든 배관을 유지관리 하는 것이 매우 어렵다.   

CUI는 위험도기반검사(RBI, risk-based inspections) 평가 결과, 

감융(thinning), SCC(stress corrosion cracking), HTHA(high-temperature hydrogen attack), piping fatigue, brittle fracture, external corrosion, lining 중에서도 배관 파손확률(PoF)가 높다고 연구된 바 있다.^[각주:2] 

1. CUI 생성 원인

CUI는 주로 수분을 함유한 단열재와 접촉되어 있기 때문에 발생하게 되며, 생성되는 원인은 다음과 같다. 

1. Availability of oxygen

2. 고온 High temperature

3. concentration of dissolved species. 

4. 수분 침투

^[각주:3]

2. CUI 검사 

육안으로 검사하기 힘든 CUI는 

장거리 배관검사기술인 유도초음파(Ultrasonic guided waves) 기술을 활용해, 배관에서 파동들이 일으키는 변위량을 측정하여 파형구조를 해석하여 찾는다. 이 외에도 초음파탐상(UT), 방사선투과시험(RT), 와전류탐상(ECT), 자속누설탐상(MFL) 등 비파괴적인 방법들이 사용된다. 

Fig. 가스안전공사에서 개발한 KGS-MUGIS 장비를 활용해 현장시험 하는 모습

3. CUI 해결 방안

CUI 문제는 부식에 영향을 미치는 재료특성, 온도, 수분, 단열재 및 설계 등의 독립적인 인자들에 따라 매우 복잡한 현상으로 나타나기 때문에 모든 CUI를 완전히 방지하는 것을 어렵다. 

그렇지만, NACE RP0198 표준 지침서에 따르면 양질(high-quality)의 코팅을 사용하고, 시공방법에 따른 설계, 검사 및 유지관리 등에 의해 완화될 수 있다. 

NACE RP0198 표준 지침서는 1998년에 NACE Work Group [T-5A-30a: Corrosion Protection Under Insulation]에서는 ASME C-16.40.3 위원회와 공동으로 발간하였다. 

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2017. 07. 26 작성

1. http://www.kaefer.com/Surface-Protection/Corrosion-under-Insulation.html [본문으로]
2. 보온재하부식이 석유화학 플랜트 배관계통에 미치는 영향, 2012, 소기훈 외 2명, 대한기계학회 [본문으로]
3. http://www.pp-bv.com/how-to-prevent-corrosion-under-insulation.html [본문으로]