관형 열교환기의 부식 분석

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관형 열교환기의 재질은 일반적으로 탄소강, 스테인리스강, 구리가 주로 사용됩니다. 그중 탄소강으로 만들어진 관판은 냉각기로 사용될 때, 관판과 열교환관 사이의 용접부에서 부식이 발생하여 누출이 생기곤 합니다. 이렇게 누출된 물질들은 냉각수 시스템에 유입되어 환경을 오염시키고, 원료의 낭비를 초래합니다.　　관형 열교환기를 제작할 때, 관판과 열교환관의 용접은 일반적으로 수동 아크 용접법을 사용하며, 용접부에는 움푹 들어간 부분, 기공, 슬래그 등 다양한 정도의 결함이 존재합니다. 또한 용접부의 응력 분포도 균일하지 않습니다.사용 시 튜브 플레이트 부분은 일반적으로 산업용 냉각수와 접촉하며, 산업용 냉각수에 포함된 불순물, 염분, 가스, 미생물들이 튜브 플레이트와 용접부에 부식을 일으키는데, 이것이 바로 우리가 흔히 말하는 전기화학적 부식입니다.연구에 따르면, 산업용 물은 담수든 바닷물이든 다양한 이온과 용존 산소를 포함하고 있으며, 그중 염화이온과 산소의 농도 변화가 금속의 부식 형태에 중요한 영향을 미친다.또한, 금속 구조의 복잡성도 부식 형태에 영향을 미칩니다.따라서 관판과 열교환관 용접부의 부식은 구멍부식과 틈새부식이 주를 이룬다.외관상으로 보면, 튜브 플레이트 표면에는 많은 부식 산물과 침전물이 있으며, 크기가 다양한 움푹 들어간 곳들이 분포해 있습니다.해수를 매질로 사용할 경우 전기쌍부식이 발생하기도 합니다.화학적 부식이란 매체에 의한 부식을 말하며, 열교환기의 튜브플레이트는 다양한 화학 매체와 접촉하게 되어 그로 인해 화학적 부식을 겪게 됩니다.또한, 열교환기 튜브플레이트는 열교환 튜브와의 사이에서 일정한 이중금속 부식이 발생하기도 합니다.　　위에서 살펴본 바와 같이, 관형 열교환기의 부식에 영향을 미치는 주요 요인들은 다음과 같습니다: (1) 매체의 성분과 농도: 농도에 따라 그 영향이 달라지며, 예를 들어 염산의 경우 일반적으로 농도가 높을수록 부식이 더 심해집니다.탄소강과 스테인리스강은 농도가 약 50%인 황산에서 가장 심하게 부식되지만, 농도가 60% 이상으로 증가하면 오히려 부식이 급격히 줄어듭니다；　　(2) 불순물: 유해한 불순물에는 염화이온, 황화이온, 시안화이온, 암모니아이온 등이 있으며, 이러한 불순물들은 특정 상황에서 심각한 부식을 일으킬 수 있습니다；　　(3) 온도: 부식은 화학 반응이므로, 온도가 10℃ 상승할 때마다 부식 속도는 약 1~3배 증가하지만, 예외도 있습니다；　　(4) pH 값: 일반적으로 pH 값이 낮을수록 금속의 부식이 심해집니다；　　(5) 유속: 대부분의 경우 유속이 클수록 부식도 심해집니다.