일반 주의 사항: 모든 황동이 안전한 것은 아닙니다.
표준 상업용 황동 피팅은 일반적으로 해양 또는 바닷물 환경에서 장기간 사용하기에 안전하지 않습니다. 주된 원인은 탈아연화(dezincification)라는 특정 유형의 부식으로, 이는 바닷물에서 발견되는 염화물에 의해 급격히 가속화됩니다.
바닷물의 탈아연화 과정
탈아연화는 합금의 아연 성분이 침출되는 화학 반응입니다. 염화물 이온 농도가 높은 바닷물에서는 특히 따뜻한 조건에서 아연 용해 속도가 증가합니다. 남은 것은 약하고 다공성이며 해면질인 구리 구조입니다.
뜨거운 바닷물의 심각한 고장
따뜻한 바닷물에서는 고장 위험이 매우 중요합니다. 화학 연구에 따르면 60~80도 온도의 16% 염화나트륨(NaCl) 용액에서 탈아연화가 심한 것으로 나타났습니다. 합금 표면의 구리 함량은 98%까지 증가했는데, 이는 구조적 아연이 사라져 피팅이 매우 부서지기 쉽다는 것을 의미합니다.
승인된 솔루션: DZR Brass
안전한 해상 이용을 위해서는 반드시DZR 황동(Dezincification Resistant Brass), CR(Corrosion Resistant) 황동이라고도 합니다. 제조업체는 DZR 황동으로 스킨 피팅과 기타 구성품을 특별히 생산하며 해수 노출에 적합하다고 명시합니다. 이 합금에는 아연 침출을 방지하기 위해 주석이나 비소와 같은 첨가제가 포함되어 있습니다.
갈바니 부식의 청동 대 황동
안전은 전체 "습식" 어셈블리를 일관되게 유지하는 데 달려 있습니다. 알려진 위험은 황동과 청동 합금 사이의 갈바니 부식입니다. 전해질(바닷물)의 두 금속 사이의 귀금속의 차이로 인해 배터리가 생성되고, 귀금속이 덜한 재료(황동)의 고장이 가속화됩니다.
전문 해양 지침
이것은 사소한 기술이 아닙니다. 주요 해양 소매업체에서는 선체 관통용 표준 황동 부품을 판매하지 않습니다.- 그들은 갈바닉 부식의 위험 때문에 "해수 환경에서는 이러한 합금을 함께 사용하지 말 것을 권장합니다"라고 명시적으로 경고하고 대신 주조 청동이나 Marelon®과 같은 특수 플라스틱을 제안합니다.
위-물 vs. 아래-물 사용
위치에 따라 위험의 심각도가 결정됩니다. 황동 부속품은 때때로 데크 레일이나 환기구와 같이 지속적으로 물에 잠기지 않는 수선 위의-사용에 허용됩니다. 그러나 수중 또는 선체 관통 피팅의 경우 표준 황동은 안전하지 않으며 필연적으로 파손됩니다.
대기노출에 관한 연구
물 밖에서도 해양 공기는 부식성이 있습니다. 해양 대기에 노출된 구리 합금에 대한 연구에 따르면 해양 공기(연간 0.6~1.1μm)의 부식 속도가 시골 공기(연간 0.2~0.6μm)보다 높았습니다. 오랜 기간에 걸쳐 해양 대기에서는 "황동의 탈아연화"도 상당 수준 이루어졌습니다.
도금과 코팅은 해결책이 아닙니다
"야외" 정원 또는 담수용으로 제작된 일부 황동 부속품은 변색 방지를 위해 크롬 또는 니켈 도금 기능을 갖추고 있지만 이는 바닷물 침수용 솔루션이 아닙니다. 코팅은 일시적인 장벽일 뿐입니다. 긁힌 후에는 기본 황동이 해양 환경에서 빠르게 탈아연화됩니다.
주석 황동과 주석의 특정 역할
일부 황동 합금에는 주석이 포함되어 있습니다. 내식성에 대한 연구에서는 Cu{4}}30Zn-1Sn(주석 황동)을 조사했습니다. 흥미롭게도 합금 결정립계의 주석이 풍부한 상은 이산화주석(SnO2)의 형성으로 인해 공격을 받지 않았습니다. 그러나 피팅의 기본 알파( ) 상 매트릭스는 여전히 우선적인 부식과 구리 재침전을 경험했습니다.
기계적 강도 및 마모 계수
청동은 황동보다 훨씬 단단하고 내마모성이 뛰어나지만 해양 응용 분야의 주요 위험은 물리적 마찰이 아니라 전기화학적 고장입니다. 청동은 강도가 높기 때문에 프로펠러와 같은 응력이 높은 부품에 적합합니다.-정적 피팅의 경우 중요한 요소는 내식성입니다.
ASTM 표준 및 재료 사양
안전을 위해 제조업체와 엔지니어는 특정 합금 표준을 사용합니다. 해양-등급 청동은 일반적으로 해수 노출에 대한 높은 요구 사항을 충족하기 위해 특별히 고안된 ASTM B-61 또는 B-62 요구 사항을 충족합니다. 황동 피팅에 특정 "해양" 또는 "DZR" 등급이 없는 경우 바닷물에 사용하기에 적합한 청동 또는 승인된 복합 부품으로 교체해야 합니다.
요약
황동 파이프 피팅특별히 DZR(탈아연화 방지) 라벨이 붙지 않는 한 일반적으로 해양 환경에 안전하지 않습니다. 표준 황동 피팅은 바닷물에 노출되면 급속한 탈아연화 및 갈바닉 부식이 발생합니다.
흘수선 아래에 있는 -애플리케이션이나 안전이 중요한 경우 주조 청동 피팅(해수에 대해 역사적으로 입증됨) 또는 승인된 비금속 복합재를 사용하세요.- 항상 DZR 또는 CR(부식 방지) 표시를 확인하고 동일한 해수 시스템에 황동과 청동 합금을 혼합하지 마십시오.
