산업설비 부식공학

Steel-Cased Pipeline에서 Cathodic Protection Current Shielding이 발생하는 원리 “배관에 CP를 충분히 공급하고 있는데 왜 Casing 내부는 보호되지 않을까?” 도로, 철도, 하천 등을 횡단하는 매설배관에서는 Steel Casing 을 사용하는 경우가 있다. 구조는 비교적 단순하다. 외부의 큰 강관 = Casing 내부의 운송배관 = Carrier Pipe 즉, 말 그대로 “Pipe inside a Pipe” 구조다. PHMSA도 Cased Crossing을 이러한 이중관 구조로 설명하며, 중앙정렬을 위해 Centralizer를 사용하는 것이 일반적이라고 설명한다. 그런데 이 구조에는 일반적인 매설배관에서는 잘 나타나지 않는 중요한 문제가 있다. 바로 Cathodic Protection Current Shielding 이다. CP 시스템이 정상적으로 작동하고 있어도 Casing이 Carrier Pipe 주변에서 전기적인 장벽처럼 작용하면 CP 전류가 배관 표면까지 충분히 도달하지 못할 수 있다. 특히 Carrier Pipe와 Steel Casing이 전기적으로 접촉(Short)된 경우 문제가 더욱 심각해질 수 있다. PHMSA는 Casing이 Carrier Pipe와 전기적으로 단락되면 Casing이 CP 전류를 소비하면서 Carrier Pipe 내부 구간에 대한 CP 효과를 떨어뜨릴 수 있다고 설명한다. 1. 먼저 Steel-Cased Pipeline의 구조부터 이해하기 일반적인 Cased Pipeline은 다음과 같은 구조다. 토양 ↓ Steel Casing ↓ Annular Space ↓ Carrier Pipe ↓ 운송 유체 여기서 중요한 것은 Casing과 Carrier Pipe가 직접 접촉하지 않아야 한다는 것 이다. 그래서 일반적으로 두 배관 사이에 Electrical Isolation 을 확보하기 위한 비금속성 Centralizer 또는 Space...