[논문자료] 압력용기 클래드 보수용 전해니켈도금 인자 관계 연구

출처: 픽사베이

---

 

국내의 원자로 압력용기에서 피복재 clad (Type 309 Stainless steel)가 손상된 사례가 있는데, 이에 모재 (SA508)가 1차수의 영향으로 부식이 우려되는바 이를 보수할 수 있는 기술이 요구된다고 합니다.

일반적으로 용접방법으 로 보수할 수 있지만 공정 중 발생하는 높은 열에 의한 모재의 재질 변화와 잔류응력 발생의 문제가 있고, 한편 전해도 금기술을 이용하면 열이 발생하는 공정 없이 보수가 가능하다고 하네요.

 

순수 니켈은 고온의 1차수 가동환경에서 내식성을 갖고, 압력용기 보수를 위한 Electrochemical deposition (ECD)의 표준기술은 과거에 선행된 니켈을 이용한 전해 도금 보수연구를 바탕으로 개발되었으며 code case N840 (CC N-840)으로 2013년 ASME에서 승인되 었다고 합니다.

 

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO201925454183138

 

위 자료의 결론을 말씀드리면, 선행 전처리 공정조건에서 Strike용액을 가열해야 하는 조건을 제거하여 공정시간을 단축할 수 있었는데 HCl의 농도를 12 %첨가하는 것으로도 도금의 접착성능을 기존과 같이 유지할 수 있었으며, 용해도가 높은 Sulfur Ni 양극을 사용하는 경우 전류밀도 조건(3, 5, 10 A/dm2)에도 높은 도금효율 유지가 가능하며 도금액의 농도 유지가 가능하기 때문으로 판단된다고 합니다.

 

또한 Sulfur Ni 양극을 사용하는 경우 전해니켈양극 재료에서 나타났던 pH 감소현상이 나타나지 않으며, pH조건(2.0,3.0. 4.5)에도 경도값의 편차는 크지 않았으며 도금 두께에 따른 미세경도 측정 결과, 기계적 성질이 일정함을 보여주었고, Sulfur Ni 양극을 사용한 도금의 단점으로 표면의 피트가 발생하였지만 유량 조건을 증가시킴으로써 피트를 제어할 수 있었으며, 도금의 형상에 따라 적절한 교반을 형성시켜주는 것이 필요하다고 합니다.

그리고 기계적 특성 평가를 위해 pH, 전류밀도에 따른 도금의 내부응력과 인장강도에 대한 평가를 추가연구로 수행할 필요가 있다고 하네요.

 

---

 

 

산업용&대형압력용기

당사의 산업용 압력용기는 내부에 압력유체를 항상 내장하고 있어 파열의 위험성을 가지고 있기 때문에 각 용도와 사용목적, 형태에 따라 규격에 적합한 사용상의 안전을 고려해 제작해오고 있습니다. 당사의 압력용기의 경우 미국기계학회 규격에 적법한 ASME 규격에 맞추어 설계 및 제작하고 있으며 한국가스안전공사와 산업안전관리공단의 인증을 통해 안전하게 제작됩니다.

---