Corrosion Allowance(부식여유) 톱아보기(ISO기준)

오늘은 ISO 21457기준의 부식여유에 대하여 알아보겠습니다. 

배관이나 Vessel의 흔히 이야기 하는 Pressure retaining part를 설계하다보면 Corrosion Allowance라는 용어를 많이 들어보셨을 거라고 생각합니다. 보통 Min thickness에서 부식여유를 더하고 그것보다 한단계 큰 치수로 Order를 하는데요. 

 

여기서 통상적으로 주어지는 부식여유는 2-3mm 정도로 Specification에서 이미 주어져 있는 값입니다.

이 값은 Process Operating 상황을 고려 Design Life Time을 고려하여 주어지는 값이며,

 

1) 계산으로 얻을 수 있고

2) 앞서 이야기 했듯이 Specification 상에서 주어져 있는 값일수도 있고

3) ISO 기준으로 가동 환경에 맞추어 주어져 있습니다. 

 

1.ISO 21457이 뭔가요? 

개인적으로 엔지니어링 업무를 진행하면서 궁금증이 가장 중요하다고 생각하는데요. 

주어져 있는 Corrosion Allowance의 경우, 어디서 얻을 수 있을지 개인적으로 궁금한 적이 많았습니다. 

ISO의 경우 Oil and Gas를 생산하는 시설에 대하여 부식여유를 Default 값으로 주고 있었는데요.

 

그럴때 참조할 수 있는 Standard중의 하나입니다. 

정식명칭은 "ISO 21457 (2010) Materials selection and Corrosion Contol for Oil and Gas production system"입니다. Content를 보시면 부식 및 Erosion에 대한 Guideline및 이해자료를 다수 포함하고 있습니다. 

 

Weathering과 CUI에 의한 Pitting 등의 External Corrosion의 부식을 제외하면 유체와의 접촉을 통한 Internal Corrosion이 Governing하고, 이 경우 ISO 규격의 경우 8.2항) Internal Corrosion Allowance에서 다루고 있습니다. 

여기서 Non-Corrosive, Mildly Corrosive, Severely corrosive를 나누는 기준은 ISO의 Corrosive Environment 규격(ISO12944)을 참조하면 될 것으로 보입니다. 

여기서, 배관시스템의 유체에 따른 추가설명이 있는데 이는 아래와 같습니다.

 

1) Carbon Steel에서의 Maximum Corrosion Allowance는 8-10mm로 제한됩니다. 

2) Corrosion allowance는 Normal Operation 상태의 부식뿐 아니라, 설치 중 시운전 중의 모든 부식을 감안해서 추가되어야 합니다.

3) Corrosion Allowance는 즉 Pipe의 Weight증가를 부르기 때문에, 이는 설치 및 운전비용과도 직.간접적인 영향이 큽니다. 그러므로 선정에 주의를 기울이라는 내용입니다. 

 

2.Corrosive 정도 계산하기. 

부식여유를 계산하기 위해서는 3가지 중에 하나의 Data를 취득해야 합니다.

 

1) Corrosion Prediction Data를 취득하던가

2) Existing 즉, 돌아가고 있는 Live Plant에서 관련 실제 Data를 취득하거나

3) Calculation을 수행하는데 End User가 주는 Data를 취득하면 됩니다. 

 

대표적으로 Co2에 대한 Corrosion Modeling을 통해 적정 Corrosion Allowance를 구하는 Work Flow를 아래와 같이 첨부로 참조합니다.

Corrosion Control은 대개의 Operation에서 RBI(Risk Base Inspection)의 개념과 함께 다루어지며 일반적으로 Consequence가 크고 Probability가 높은 기기 혹은 Component의 Inspection의 강도 및 빈도를 늘리는 식으로 활용하게 됩니다. 

 

부식여유의 경우는 정리해보면 

 

1) Specification에서 정해지는 값을 적용하거나

2) ISO나 기타규격에서 정해지는 값을 적용하거나

3) Data 취득을 통해 Modeling을 하여 부식여유를 계산하는 방법이 있습니다. 

이 모든 경우는 Design Life Time이 몇년이냐에 따라 전체 부식여유가 정해집니다. 

 

사실 EPC에서 유용하기 보다는 End User들이 사용하여야 하는 값입니다. 다만, 이 글을 통해 설계의 부식여유가 어디서 오는지는 이해가 되셨으면 합니다.

 

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