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나(Bare) 배관의 전류요구량 시험: 전류인가 방법
1. 개요 및 중요성
A. 정의 및 목적
- 음극방식 설계를 위한 전류요구량 산정
- 나지 배관의 방식 효과 평가
- 시스템 용량 결정
- 경제성 평가 기초자료
B. 적용 범위
- 나지 배관 시스템
- 코팅 열화 배관
- 긴 연장의 배관
- 복합 배관 시스템
2. 시험 설비 구성
A. 기본 구성요소
- 전원 공급 장치
- 정류기
- 배터리
- DC 발전기
- 접지극 시스템
- 임시 접지극
- 기존 접지극
- 보조 접지극
B. 측정 장비
1. 전기적 측정
- 전위계
- 전류계
- 데이터 로거
- 기준전극
2. 보조 장비
- GPS
- 통신 장비
- 기록 장치
- 안전 장비
3. 시험 절차
A. 사전 준비
- 시스템 조사
- 배관 위치 확인
- 토양 조건 조사
- 간섭 요소 확인
- 시험 구간 선정
- 장비 설치
- 전원 장치 설치
- 접지극 설치
- 측정 장비 설치
- 연결 확인
B. 시험 수행
1. 초기 측정
- 자연전위 측정
- 토양 저항 측정
- 기준값 설정
2. 전류 인가
- 단계적 전류 증가
- 전위 변화 측정
- 분극 상태 확인
- 안정화 대기
4. 데이터 수집 및 분석
A. 측정 데이터
- 기본 데이터
- 인가 전류
- 배관 전위
- 토양 저항
- 온도
- 보조 데이터
- 시간
- 위치
- 환경 조건
- 특이 사항
B. 분석 방법
1. 전류-전위 관계
- 분극 곡선 작성
- 임계 전류 결정
- 최적 운전점 도출
2. 경향성 분석
- 시간별 변화
- 구간별 차이
- 이상치 확인
5. 결과 평가
A. 평가 기준
- 정량적 기준
- 방식 전위 달성
- 전류 밀도
- 분극 정도
- 정성적 기준
- 전위 안정성
- 분극 균일성
- 간섭 영향
B. 설계 적용
1. 시스템 용량
- 정류기 용량
- 접지극 설계
- 케이블 사이징
2. 운영 조건
- 운전 전류
- 점검 주기
- 유지보수 계획
6. 제한사항 및 고려사항
A. 시험 제한
- 물리적 제한
- 접근성
- 토양 조건
- 기후 영향
- 기술적 제한
- 측정 정확도
- 간섭 영향
- 시간 제약
B. 특수 고려사항
1. 환경 영향
- 온도 변화
- 수분 함량
- 산소 농도
2. 시스템 특성
- 배관 재질
- 용접 상태
- 부식 상태
7. 문서화 및 보고
A. 기본 정보
- 시험 조건
- 일시 및 장소
- 시험 방법
- 장비 정보
- 담당자
- 시험 결과
- 측정 데이터
- 분석 결과
- 평가 내용
- 권장사항
B. 첨부 자료
- 현장 스케치
- 사진 자료
- 측정 로그
- 교정 기록
8. 안전 관리
A. 작업 안전
1. 개인 보호
- 보호구 착용
- 안전 절차
- 비상 연락망
2. 시스템 보호
- 과전압 방지
- 단락 방지
- 간섭 방지
참고문헌
- NACE SP0169 "Control of External Corrosion on Underground or Submerged Metallic Piping Systems"
- NACE TM0497 "Measurement Techniques Related to Criteria for Cathodic Protection"
- ISO 15589-1 "Petroleum, petrochemical and natural gas industries - Cathodic protection"
- Pipeline Corrosion and Cathodic Protection, Third Edition
- Peabody's Control of Pipeline Corrosion
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