The Development and its Application of Diagnostic Technique for Corrosion Defect of U-type Open Rack Vaporizer

개방형 U-type 기화기의 부식손상부 진단기법 개발 및 적용

Open rack vaporizer (ORV) has been used in liquefied natural gas (LNG) receiving terminal in order to vaporize LNG into natural gas (NG) by heat exchange with seawater The U-type ORV which had been operated with seawater for 14 years is one of the important utilities of the gas production and the weld part of tube connected with header_ pipe had experienced many corrosion problems. To elucidate the cause of corrosion at weld part of vaporizer tube, corrosion potentials were compared by parts. This study concerns on the measurement of corrosion pit depth using non-destructive method and the evaluation of stress distribution in an aspect of safety with finite element analysis. In order to confirm the reliability of galvanic corrosion between weld parts and base metal, the measurement of corrosion potential by parts was conducted for 20 minutes in 3.5$\%$(wt.) NaCl solution. Many non-destructive methods were tried to measure the remaining thickness of vaporizer tube at fields. For general corrosion, tangential radiography test was confirmed as an effective method. In case of a fine corrosion pit, the shape of corrosion pit was reproduced using surface replication method. From collected data, stress distributions were quantitatively evaluated with 2-dimensional finite element method and the diagnostic evaluation on internal pressure of the U-type vaporizer could be made.

개방형 기화기는 해수를 이용하여 열교환을 수행함으로써 액체상태의 액화천연가스를 천연가스로 기화시키는 역할을 한다 86년부터 가동된 U-tyre 기화기는 천연가스생산과 관련된 중요설비 중 하나로서, 기화기 튜브는 항상 해수내에서 운전되고 있으며 기화기 튜브와 파이프사이의 용접부에서 해수로 인한 부식이 진행되고 있다. 본 연구에서는 용접부에서의 국부적인 부식원인을 찾기 위해 이종금속부식의 가능성을 평가해 보았으며 또한 비파괴적인 방법을 이용하여 부식피트의 깊이를 측정하고 유한요소를 통한 안전성 평가에 목적을 두었다. 이종금속부식가능성에 대하여 용접부 각 부위별로 시료를 채취하여 3.5$\%$(wt.) NaCl 용액내에서 모재와 용접부위의 부식전위를 측정하였으며, 비파괴 검사를 통한 잔류두께측정은 tangential radio-graphy 시험이 가장 신뢰성 있는 기법임이 확인되었다. 미세한 부식피트가 발생된 경우에는 표면형상 복제기법을 적용하였다. 비파괴적인 방법을 이용하여 산출된 부식피트의 깊이와 형상을 근거로 2차원 유한요소 해석을 수행함으로써 내압으로 인한 기화기 튜브의 안전성을 평가할 수 있었다.