CHEMICAL CLEANING(화학세정)의 필요성, 종류, 절차

 

CHEMICAL CLEANING(화학세정)의 필요성, 종류, 절차

 

 

 

1. CHEMICAL CLEANING(화학 세정)이란?

  - CHEMICAL CLEANING(화학 세정)은 배관, 열교환기, 보일러, 압력 용기 등과 같은 공정 설비 내에 쌓인 

    이물질, 스케일(scale), 오염물, 부식 생성물 등을 제거하기 위해 화학약품을 사용하는 세정 방법이다.

  - 이 방식은 일반적으로 기계적 세정이나 물리적 세정으로는 제거하기 어려운 오염물 제거에 효과적이며,

    공정 효율을 유지하고 설비의 수명을 연장하는 데 중요한 역할을 한다.

 

 

 

 

2. CHEMICAL CLEANING의 필요성

(1) 오염물 및 스케일 제거
  - 스케일(Scale): 용존 무기질(예: 칼슘, 마그네슘, 철 화합물 등)이 침전하여 형성됨.
  - 오일 및 그리스: 윤활유, 공정 부산물 등이 응결하여 표면에 부착됨.
  - 부식 생성물: 철 산화물(Fe₂O₃, Fe₃O₄), 황화물 등이 부식 과정에서 형성됨.
  - 슬러지 및 미생물 막(Biofilm): 유기물 퇴적 및 박테리아 번식으로 형성됨.

(2) 설비 성능 향상 및 유지보수 비용 절감
  - 스케일과 침전물이 축적되면 열교환기의 열전달 효율이 감소하여 에너지 손실이 발생함.
  - 배관 내 스케일이 두꺼워지면 유량이 감소하고 압력 강하(Pressure Drop)가 커져 시스템 성능이 저하됨.
  - 부식 생성물이 축적될 경우 배관 부식이 가속화되며, 심할 경우 누출이나 파손으로 이어질 수 있음.
  - 정기적인 화학 세정을 통해 유지보수 비용을 절감하고 설비의 수명을 연장할 수 있음.

 

 

 

 

3. CHEMICAL CLEANING의 종류

(1) 산 세정(Acid Cleaning)
  - 목적: 금속 표면의 스케일(특히 칼슘, 마그네슘, 철 산화물 계열)을 제거하기 위해 사용.
  - 사용 약품: 염산(HCl), 질산(HNO₃), 황산(H₂SO₄), 시트르산(Citric Acid), EDTA(Ethylenediaminetetraacetic acid)
  - 적용 사례: 열교환기, 보일러, 배관 내 스케일 제거.

(2) 알칼리 세정(Alkaline Cleaning)
  - 목적: 유기물(오일, 그리스, 왁스 등) 제거.
  - 사용 약품: 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na₂CO₃), 계면활성제.
  - 적용 사례: 정유 및 석유화학 공정에서 오일 및 그리스 제거.

(3) 용매 세정(Solvent Cleaning)
  - 목적: 유기물(기름, 그리스) 및 중합체 제거.
  - 사용 약품: 탄화수소계 용매, 할로겐계 용매(예: 트리클로로에틸렌, 메틸렌클로라이드 등).
  - 적용 사례: 반도체 제조 및 정밀 기기 세정.

(4) 산화 세정(Oxidative Cleaning)
  - 목적: 미생물 막(Biofilm) 및 유기물 산화 분해.
  - 사용 약품: 과산화수소(H₂O₂), 차아염소산나트륨(NaOCl), 오존(O₃).
  - 적용 사례: 냉각수 시스템, 식음료 및 의약품 제조 설비 세정.

 

 

 

 

4. CHEMICAL CLEANING 절차

(1) 사전 준비 단계
  - 설비 점검: 세정 대상의 구조, 배관 경로, 주요 오염물 종류 확인.
  - 적절한 세정제 선정: 세정 목적과 대상 설비의 재질을 고려하여 화학약품 선택.
  - 안전 조치: 세정 작업 중 발생할 수 있는 화학적 위험 평가 및 보호 장비 준비.

(2) 화학 세정 진행 단계
  - Pre-Flushing (사전 세정) : 물이나 중성 용액을 사용하여 큰 입자나 오염물을 제거.
  - Chemical Circulation (화학 순환 세정) : 화학약품을 특정 온도와 압력에서 순환시켜 오염물 제거.
  - Dwell Time (반응 시간) : 충분한 시간 동안 약품이 오염물과 반응하도록 유지.
  - Post-Flushing (후 세정) : 세정 후 남아있는 화학물질을 물이나 중화 용액으로 제거.
  - Passivation (표면 처리) : 부식 방지를 위해 보호막 형성(예: 질산 패시베이션, EDTA 처리 등).

(3) 사후 점검 및 완료
  - 폐수 처리 : 사용된 화학약품을 적절히 중화 및 폐기.
  - 설비 상태 점검 : 내부 검사를 통해 세정 효과 확인.
  - 시운전 및 모니터링 : 정상 운전 여부 점검.

 

 

 

 

5. CHEMICAL CLEANING 시 고려사항

(1) 안전 문제
  - 강산 또는 강알칼리 사용 시 인체 및 환경에 대한 유해성 고려.
  - 밀폐 공간 작업 시 가스 배출 관리 필요.
  - 작업자는 적절한 보호장비(PPE)를 착용해야 함.

(2) 설비 손상 방지
  - 강산이 스테인리스강(SUS), 구리 합금 등에 미치는 부식 영향 고려.
  - 과도한 세정으로 인한 금속 표면 손상 방지.

(3) 환경 보호
  - 화학약품의 배출이 환경에 미치는 영향 고려.
  - 폐수 처리 시스템을 통해 법적 기준 준수.