부식수명예측

초록

최근, 장기간 사용한 설비나 구조물이 많아지고 이에 따라 이들의 유지관리가 중대한 문제가 되고 있다. 유지관리를 경제적으로 정확하게 수행하기 위해서는 신뢰성과 안정성, 그리고 잔여수명에 대한 평가가 이루어져야 한다. 일반설비는 항상 부식환경에 노출이 되어 있고, 이들의 부식손상이 수명을 좌우하는 경우가 대부분이다. 장치재료의 부식손상은 균일부식과 국부부식으로 대별할 수 있으며, 그중에서 부식손상이나 수명의 예측이 곤란한 것은 국부부식이다. 그림1에 균일부식과 국부부식의 부식진행도를 개략적으로 나타내었다. 그림1에서와 같이 균일부식의 경우는 부식이 진행됨에 따라 비교적 일정한 속도로 두께가 감소하고, 장치재료의 허용두께의 한계치에 도달할 때까지의 시간이 부식수명이 된다. 즉, 평균부 식속도와 이의 시간의존성을 알면 간단히 수명을 예측할 수 있다. 국부부식은 부식반응이 시작되는 장소와 시간이나 형성된 부식층의 전파방향과 속도를 본질적으로 예측하기 어렵다는 점과 이에 영향을 주는 변수가 많다는 점, 그리고 이들 인자에 의한 불예측성으로 인해 국부부식에 의한 경우의 수명예측에는 많은 어려움이 따른다. 국부부식에 의한 부식수명예측은 다음의 두 가지 방법이 있다. 그 하나는 공식이나 틈부식과 같은 국부부식기구를 모델화하여, 그 진행속도를 추정하거나, 부식피로등에 있어 파괴역학적 방법에 의해 균열진전속도를 추정하고자 하는 방법이며 부식학의 입장에서는 확정론적 방법이라고 할 수 있다. 또 하나의 방법은 국부부식의 확률적 성격에 주목하여 확률.통계론적으로 수명을 예측하고자하는 확률적 방법이며, 비교적 최근에 이용되기 시작하였다.