The Effect of Stress on SCC of Heat Exchanger Tube for LNG Vessel

LNG선박용 열교환기 세관의 SCC에 미치는 응력의 영향

Al-brass material is generally used at the state of plastic deformation, for example; bending, extension of bell mouth at shell and tube type heat exchanger. And SCC(stress corrosion cracking) of Al-brass material will be affected by residual stress as plastic deformation. SCC results from synergism between mechanical factor and corrosion environment. Mechanical factor is stress that directly relates with stress intensity factor at the crack tip. This paper was studied on the effect of stress on SCC of Al-brass tube under in $3.5\%$ NaCl. + $0.1\%\;NH_4OH$ solution by constant displacement tester. Increasing of acidified water flow into sea and speeds up corrosion rate of Al-brass which is used as a tube material of vessel heat exchanger by polluted coast seawater. The experimental results are as follow The latent time of SCC occurrence gets longer as the initial stress intensity factor($K_{Ii}$) gets lower The main crack was propagated as the initial stress intensity factor($K_{Ii}$) gets higher, and secondary cracks occurred by electro-chemical factor a(ter stage of released stress. Dezincification phase showed around the crack, and the range of dezincification gets wider as the initial stress intensity factor($K_{Ii}$) gets higher.

Al-황동은 기계적 특성 및 열전도성이 우수하고 해수 중에서 표면 보호피막을 형성하므로 부식저항성이 높아 해수를 냉각수로 사용하는 선박용 열교환기의 세관재로 널리 사용되고 있다 Al-황동 세관은 실제 사용 환경에서 굽힘 등에 의한 소성변형된 상태로 사용되는 경우가 많다. 이와 같은 소성변형에 의한 Al-황동 세관의 균열 파손사례는 선박의 오일탱크 내의 가열코일, 각종 열교환기의 세관 등에서 흔히 찾아 볼 수 있다. 또한 세관의 확관에 의한 밀봉 방법에 따라 세관의 변형에 의한 잔류응력 및 어패류 혼입에 의한 해수 유입부의 국부적인 유속증가 등에 기인하여 Al-황동 세관의 균열 및 침식 등의 파손사례가 보고되고있다. 본 연구에서는 $3.5\%$ NaCl. + $0.1\%\;NH_4OH$ 수용액을 시험편 표면에 5 m/s로 액분사하의 가속실험에서 Al-황동 세관의 응력부식균열 거동에 미치는 응력의 영향에 대하여 고찰하였다.