Analysis of Pipe Thickness Thinning by Flow Accelerated Corrosion Using Ultrasonic Testing

배관 안에서의 유동가속은 철 이온 운송을 촉진하여 탄소강의 유동 가속 부식 (FAC: flow accelerated corrosion) 및 원자력 발전소의 2 차 파이프 파손을 유발할 수 있어 큰 사고로 이어질 가능성이 높다. 이러한 현상을 안정적이고 실시간으로 감시 가능한 초음파 기반 두께 측정 시스템의 검증을 위하여, 실증설비를 통해 유동가속부식 현상을 모사하였다. 배관 내부의 유체 흐름은 0-10m/s의 유속 범위에서 1ppb 이하의 용존 산소를 갖는 150 ℃의 pH 7~9.1의 순수한 물에서 시료를 6950시간 동안 부식시켰다. 전체 시험이 끝난 뒤 부식이 일어난 시료의 표면을 정밀하게 관찰하여, 강의 Cr 함량에 따라 부식이 일어나는 속도와 표면의 산화물 형상의 차이를 확인하였고, 용접부에서 서로 다른 두 강이 다른 형상의 표면을 가지는 것을 확인하였다. 부식 된 시료의 단면은 OM(optical microscope)과 SEM (scanning electron microscope)을 사용하여 산화물의 생성 여부 확인을 통해 두께 감육 현상을 확인하였고, CT(computed tomography)를 통해 용접부에서 Cr 함량에 따른 두 재질의 감육 경향을 비교하였다. 두 재질의 배관의 두께는 실증설비가 작동하지 않는 기간에 상온에서 초음파탐상검사를 통해 내부 유체 조건에 따른 두께 감육량을 평가하였다.