웹 마케팅 (디지털 노마드)

수소 손상의 비교 분석...

1. 일반적인 금속재료의 종류

1-1 탄소강 (Carbon Steel) 

화학공장에 가장 널리 이용되는 재료로 부식저항/산화저항/고온강도/인성이 상대적으 

로 낮고 황화합물/가성소다/아민 수용액중에서 응력부식균열을 일으킨다. Hydrogen 

Attack 이나 Graphitation에도 민감하다. 

1-2 킬드강(Killed Carbon Steel) 

제조공정중에 Si, Mg, Al을 첨가하여 녹아있는 산소가스를 완전히 제거한 탄소강으 

로 다음경우에 사용한다. 

1) 유체중에 수소분압이 50psia를 넘을 경우 

2) 수용액중에 H2S농도가 0.3mol % 이상이거나 물중에 H2S가 10ppm이상으로 

존재할 때 

3) 유체중에 HF, BF3가 포함되어 있을경우 

4) 용액중에 아민(MEA/DEA/TEA)의 농도가 5wt%를 넘을 때 

5) 장비의 설계온도가 482℃를 넘을 경우 

1-3 저합금강 (Low Alloy Steels) 

크롬을 첨가하여 고온강도와 산화/황화/수소취성에 대한 저항을 높인 것으로 일반탄 

소강에 비해 용접이 어려우므로 사전 및 사후 열처리가 필요하다. 

1) C-0.5Mo & Mg-0.5Mo 

고온에서 탄소강대신 사용하거나 중간온도에서 Hydrogen-Attack이 예상되는 곳 

에서 사용한다. 최대사용가능온도는 킬드강과 같이 538℃이나 371℃이상의 온도 

에서 킬드강보다 강도가 크다. 

2) 1Cr-0.5Mo & 1.25Cr-0.5Mo 

고온에서 Hydrogen-Attack 혹은 황부식(Sulfur Corrosion)이 예상되는 곳에서 

이용된다. 

3) 2.25Cr-1Mo & 3Cr-1Mo 

고온에서의 Hydrogen-Attack이 예상되거나 고온강도가 요구되는 곳에 이용한다. 

4) 5Cr-0.5Mo 

550℉(288℃)이상의 온도에서 복합적인 Sulfur Attack이 예상되는 곳에 자주 이 

용 된다. 

5) 7Cr-0.5Mo 

용액중에 아민(MEA/DEA/TEA)의 농도가 5wt%를 넘을 때나 Crude & Vacuum 

장치의 가열로 튜브에 이용된다.

6) 9%-1% 

황함량이 높은 고온유체(가열로 튜브)에 적용된다. 

7) ANSI 4140 (0.95Cr-0.3Mo), ANSI4340 (1.83Ni-0.8Cr-0.25Mo) 

압축기 임펠러와 축에 이용하기 위해 강도를 증가시킨 것으로 황에 대한 응력 

부식균열을 예방하기 위해 특별한 열처리가 필요하다. 

1-4  Ferritic & Martensitic 스테인레스강 

황화/산화/수소공정에 대한 저항이 크고 염소에 의한 응력부식균열이 민감하지 않다. 

다만 염소/황화합물 수용액에 대한 저항, 용접성, 고온강도가 낮다. 885℉(474℃)에서 

σ-phase문제로 깨질 수 있다. 

1) Type 405 & 410s (12Cr) 

주로 Clad Lining 재료로 이용되며 중간온도에서 저농도 황화수소에 대한 저항 

이 좋다. 

2) Type 410s (13Cr) 

밸브와 펌프의 Trim과 Tray에 널리 이용되며 유체중에 수소분압이 50psia를 넘 

을 경우에 열교환기 튜브로 쓰인다. 

1-5 Austenite스테인레스 강 

산화/황화에 대한 저항이 크다. 316은 Naphthenic Acid에 대한 저항이 크고 321 & 

347은 Polythionic산에 의한 응력부식균열에 대한 저항이 크다. 염소수용액에 의한 응 

력부식 균열에 민감하다. 

1) Type 304 (18Cr-8Ni) 

고온에서 H2와 H2S에 의한 공격이 예상되는 열교환기 튜브와 용접이 필요없는 

장치에 이용된다. Polythioic산과 염소에 의한 응력부식에 민감하다. 

2) Type 316 (18Cr-8Ni-2.5Mo) 

인산, Naphthenic산, 저농도의 황산과 같은 부식환경에 사용된다. 또한 고온 강도 

가 요구되는 곳에 이용하기도 한다. 유체중에 수소분압이 50psia를 넘을 경우에 

427℃∼871℃의 온도에서 Polythionic산에 노출될 경우 응력부식 균열이 일어날 

수 있다. 

3) Type 309 (25Cr-12Ni) & Type 310 (25Cr-20Ni) 

1093℃까지 산화저항을 높인 것으로 고온용도와 가열로의 튜브지지대로 이용된 

다. 

4) Type 321 & Type 347 (18Cr-10Ni) 

Ti과 Cb (Columbium)을 첨가하여 조직을 안정화시키므로서 용접시 Carbide의 

침전을 막아 경계면부식(Intergranular Corrosion)을 예방한다. Type 304와 마찬 

가지로 황이 포함된 유체를 다루는 장비의 경우 표면이 황화되었기 때문에 공기 

와 접촉할 때는 소다재로 먼저 중화시켜야 한다. 

5) Carpenter20 (20Cr-29Ni-2Mo-3Cu) 

황산 혹은 염소에 의한 더 큰 저항을 위해 개발되었고 용접성이 낮은 편이다. 

1-6 니켈합금 

1) Monel (70Ni-30Cu) 

Chloride & Fluoride공격이 예상되는 곳이나 바닷물에 널리 이용된다. 그러나 

204℃이상의 온도에서 황화합물에 민감하다.

2) Inconel 600/625 (62∼76Ni, 16∼22Cr) 

1093℃까지의 온도에서 높은 산화/환원저항이 요구되는 곳에 이용된다. 그러나 

538℃이상의 Sulfur혹은 Sulfide분위기에서는 적당하지 않고 황산, 염산, 불산을 

다루는 곳에서 Monel보다 성능이 떨어진다. 

3) Incoly 800/825 (33∼42Ni, 21∼22Cr) 

Austenite 스테인레스강과 비슷하나 Ni함량이 높아서 Chloride Stress Corrosion 

Cracking에 대한 저항이 크다. 

4) Hastelloy B/C (59∼65Ni, 16∼30Mo) 

매우 심한 부식환경에 이용된다. 

1-7 구리합금 

1) Admiralty (70Cu-29Zn-1Sn) 

Water Condenser의 튜브재질로 이용된다. 204℃이상에서 강도가 떨어지고 pH8 

이상에서 부식이 심하므로 암모니아를 포함한 용액에는 사용이 곤란하다. 용접하 

기 어렵고 바닷물에 대한 저항이 다른 구리합금에 비해 낮다. 

2) Aluminum Brass (77Cu-21Zn-2Al) 

Admiralty와 비슷하나 바닷물에 대한 저항이 더 커서 해수응측기로 이동된다. 

3) Naval Brass (60Cu-Zn39-1Sn) 

상기 1) & 2) 재료 사용할 때 튜브 Sheet로 이용된다. 

4) 90Cu-10Ni 

해수에 대한 저항이 크나 황하합물 수용액에 대한 저항이 낮다. 

5) 70Cu-30Ni 

해수에 대한 저항이 크고 암모니아에 의한 응력부식균열에 민감하지 않다. 강도 

가 크고 용접성이 좋으며 황화합물 수용액에 대한 저항도가 크다.

6) Aluminum Bronze (91Cu-7Al) 

해수에 대한 저항이 크고 용접성이 좋으나 사후 열처리가 필요하다. 

1-8 티타늄 

Chloride Cracking/바닷물/Sour Water등에 의한 부식에 가장 뛰어난 저항을 보인다. 

요즈음 니켈합금과의 가격 경쟁력이 향상되면서 심한 부식환경의 열교환기 튜브로 

사용되는 경향이 증가하고 있다.

1.Pre-Qualification

프로젝트 입찰에 적격한 실적과 기술적 및 재정적 능력이 있는지 확인하고 유사한 사업사례를

분석한다.

2.입찰서의 평가와 가격협상

Lowest Bidder가 되면 계약 성사를 위해 최선을 다해야 하는데 특히 이 프로젝트에서 협업이 필요한 

다양한 회사들과 사전에 준비하여 계약이 성사되면 바로 집행으로 이행할 수 있도록 한다.

3.영업 단계에서의 프로젝트 매니지먼트

  수주단계에서 프로포잘 매니저는 영업부서와 협업하여 프로젝트의 범위, 프로세스 범위,

 프로젝트의 경계범위(Battery Limt), 설계 기준(Design Base)등의 기술적인 사항에 대하여

 발주자의 의도를 명확히 파악하여, 소요 비용을 산출하는 견적이 정확하게 이루어 질 수 있도록

 한다.

 또한 발주자가 직접 구매하여 계약자에게 넘겨주는 발주자 소유의 기자재에 대한 정보와 공급범위 및 

납기에 대한 정보도 상세히 입수하여야 한다. (일명 Novation Item)

 그리고 이 프로젝트에서 발주자 이외의 컨설턴트나 라이센서 등과 다른 관련회사가 있을 경우에

그들간의 관계와 업무분담 한계를 파악해야 한다.

4. 계약

 계약서를 검토하여 도저히 받아 들일 수 없는 조항에 대하여 리스트를 만들고 이의를 제기하고

발주자의 적절한 동의를 받아 내도록 한다.

 예를 들면 납기지연 및 Performance Gurantee와 관련된 손해배상등에 대해 명확히 인지하고

Consequential damage등과 관련된 독소조항과 관련하여 배상 책임은 절대로 지지 않도록 해야 한다.

 공사 도중의 아주 사소한 추가나 변경 사항도 계약서의 규정에 따라 명시된 시한 내에 그 발생 사실과 

소요비용을 먼저 통보하고 합의도 서면으로 받아 착수함으로써 사후 보상과 관련하여 확실하게 하여야 한다.

5. 프로젝트 착수

프로젝트 매니저 및 프로젝트 조직을 적절히 구성해야 한다.

6. 설계

설계는 여러분야가 상호간에 밀접한 상관관계를 가지고 복잡하게 얽혀 있어서, 한 분야에서의 단 한가지 변경도 

다른 관련 분야에 영향을 미치게 되므로 상호간의 밀접한 의사와 정보 교류가 상세설계의 성패를 좌우한다.

7. 구매

  구매는 프로젝트 소요예산의 70% 이상의 큰 비중을 차지하는데 구매를 원천적으로 좌우하는 설계 단계에서

 경제적인 설계가 이루어지도록 하기 위해서는 특히 설계부서와의 협조는 항상 밀접하게 이루어져야 하며 또한 

시장에서의 납품업체나 시공업체에 대한 정보에 촉각을 기울이고 좀 더 합리적인 가격을 얻기 위한 buying power에 

관심을 기울여야 한다.

8. 시공 및 Local regulation

 원활한 프로젝트 진행을 위해 현장에서 발주자, 납품업체 및 시공업체와 항상 업무협조와 조정에 신경을 써야 하며 

특히 프로젝트 초기시 현지 법규정이나 제반 허가사항에 대해 조사하고 개정된 것이 없는지 확인하여야 한다.

9. EHS

 프로젝트의 성패를 좌우하는 중요한 요소이므로 각종 안전규정을 인지하고 사업장내에서 사고가 발생하지 않도록 주의한다.

10. 유사 사업 및 실수로부터 교훈

 1) 불가항력 : 입찰서에 입찰조건으로 표시하여 계약서에 적절한 근거 조항 삽입

 2) 발주자의 귀책사유 : 대금지급 및 설계 변경등에 대한 문제를 풀기 위해서는 발주자와의 좋은

   유대관계 및 움직임을 잘 파악해야 한다

 3) 과욕을 앞세운 견적 : 업계상황, 환율, 인플레이션등 다양한 요소들이 았지만 최대한 가능한

   선을 찾아야 하며 과욕으로 인한 저가수주는 절대 금물이다.

 4) 스케일 업의 위험성 : 똑 같은 종류의 프로젝트가 아닌 한 단순히 몇배라는 생각하고 접근하는 것은 지양해야 한다.

 5) 기본설계 능력

    국내 기본설계 분야의 능력은 다룬 분야보다 뒤쳐저 있어서 외국회사에 많이 의존하고 있다.

    자체적인 기본설계 능력을 보유하는 것은 독자적인 프로젝트 수행능력을 키우고 또한 프로젝

   트 수익에 큰 영향을 미친다.

* 고분자의 configuration과 conformation

http://contents.kocw.net/KOCW/document/2015/pusan/kimhongsung/13.pdf

* 이성질체

1. 이성질체 정의 

이성질체는 위에서 말했듯이 분자식이 같더라도 어떤 방식으로 배치되는가에 따라 그 성질이 달라지는 화합물

 2. 이성질체의 종류와 성질

 이성질체는 크게 구조이성질체와 입체이성질체로 분류.

   1) 구조 이성질체

    먼저 구조 이성질체는 같은 분자식을 가지며 단지 원자들의 배열순서가 다른 화합물을 말한다. 

    구조 이성질체의 종류에도 사슬 이성질체, 위치 이성질체, 작용기 이성질체가 있다. 

    또한 어떠한 구조 이성질체는 계속 양쪽 이성질체 사이를 왕복하며 그 구조가 변화하는데, 이러한 특수한 

    구조 이성질체를 토토머(호변 이성질체 : tautomer)라고 한다.

     가). 사슬 이성질체

       사슬 이성질체는 가지의 유무와 가지 수에 의해 분류되는 이성질체로 탄소 사슬의 모양이 다른 경우 

       구조에 따라 노르말(n-), 이소(iso-), 네오(neo-)를 앞에 붙인다.

     나) 위치 이성질체

       위치 이성질체는 분자 안에서의 원자 또는 원자단의 위치가 달라지는데 따른 이성질체이다. 

       크게 유기화합물과 착물로 분류된다. 단, 물질의 성격은 비슷하다.

         ※착물 : 분자간의 공간적인 위치의 차이에 의하여 생기는 이성질체.

           유기화합물 : 치환기가 차지하는 위치의 차이에 의하여 생기는 이성질체.

     다) 작용기 이성질체

       작용기 이성질체는 두 가지 화합물의 분자식이 동일하지만 작용기가 서로 다른 이성질체를 말한다. 

       작용기 이성질체에서는 물질의 성질이 전혀 다르다.

  2) 입체 이성질체

    입체 이성질체는 분자의 경직성 때문에 생기는 현상으로 단지 두 종류의 화합물 즉 알켄(Alkene)과 

    시클로화합물에서 일어난다. 

    분자들은 회전운동을 함으로써 구부러진다. 그렇게 되면서 시그마 결합으로만 연결된 원자단은 회전을 

    할  수 있어 분자의 전체 모양은 계속하여 변화하는 상태가 된다. 그러나 이중결합에 연결된 원자단들은 

    파이 결합을 끊지 않고는 이중결합에 주위를 회전 할 수 없다. 탄소-탄소 결합을 보면 파이결합을 끊는데 

    필요한 에너지는 실온에서 분자들에게 주어지지 못한다. 파이결합의 경직성 때문에 파이결합을 이룬 탄소에 

    연결된 원자들은 공간에서 서로의 위치가 고정된다. 이로 인해 입체 이성질체가 만들어지게 되는 것이다. 

    입체 이성질체의 종류에도 여러가지가 있는데 대표적으로 기하 이성질체와 광학 이성질체가 있다.

    가) 기하 이성질체

    탄소 사이에 이중결합을 가진 평면 구조에서 이중 결합의 탄소원자에 연결된 원자 또는 작용기의 

    공간적 위치가 다른 이성질체를 가리킨다. 기하 이성질체는 cis-이성질체와 trans-이성질체가 있다. 

    cis-이성질체(같은 쪽)에 열이나 빛을 쬐면 trans-이성질체(가로지른 쪽)로 변환이 일어나기도 한다. 

    일반적으로 이러한 이성질체는 회전할 수 없는 이중결합을 포함한다. 

    그러나 결합의 회전이 크게 제한되는 고리 구조 때문에 이성질체가 생기기도 한다. 기하 이성질체는 유기 

    분자에서 그리고 무기 배위착체(coordination complex)에서도 발생한다.

    나) 광학 이성질체(=거울상 이성질체)

    분자식, 구조식, 화학적 성질이 모두 동일하지만, 광학적 성질만 다르다. 비대칭 탄소를 가지고 있어서 

    서로 거울상은 되나 겹쳐지지 않는 이성질체를 말한다. 대칭관계가 있는 한 쌍의 물질에 편광을 보내면

    편광면은 각기 일정한 각도만 회전시키는 성질이 있다. 

    화학 반응시 입체적인 모양이 다르므로 효소반응과 같은 입체적인 화학 반응에서 특정한 종류의 

   광학 이성질체만이 반응에 참여할 수 있다. 예로, 생명체가 사용하는 아미노산은 모두 타입이고 당의 경우는 

   d타입이다.