An Experimental Study on the Effect of Ultrasonic Cavitation on the SS400 in Marine Sludge Oil

선박 슬러지유에서 일반강에 미치는 초음파 캐비테이션 영향에 관한 실험적 연구

The sludge oils were produced necessarily in the ships operation, so that it will be the best way to manage the sludge oils inside ship itself from a viewpoint of the prevention of marine oil pollution from ship. The ultrasonic breaking systems which recycle the sludge oil from ship into usable oil to be brunt is recognized as a most possible recycling device. In this regards, the purpose of this study is to examine erosion damage on the SS400 specimen by cavitation and the effect of impact pressure generated from the demolition of the cavity of ultrasonic vibration in the marine sludge oil environment .. The erosion damage of specimen was investigated mainly on weight loss, weight loss rate and maximum erosion rate with variation of the oil temperature as well as the change of space between transducer horn and specimen. The experimental results showed that as the space between ultrasonic vibrator horn and specimen disk increased, the weight loss and weight loss rate decreased and the values were larger in SFO than in SLO. The experimental results can be useful to the development of sludge oil disposing systems and to consider a countermeasure for the prevention of erosion damages by cavitation.

슬러지유는 선박의 운용상 필연적으로 발생된다. 따라서 선박으로부터의 기름오염을 방지하는 견지에서 본다면, 발생된 슬러지유를 선박내에서 자체처리하는 것이 가장 좋은 방법이 될 수 있을 것이다. 선박에서 발생되는 슬러지유를 연소가 가능한 기름으로 재활용할 수 있는 초음파 분쇄 시스템은 가장 현설성 있는 재활용 장치로 알려져 있다. 이러한 관점에서, 이 연구는 선박 슬러지유 환경에서 캐비데이션에 의하여 일반강(SS400)에 미치는 침식손상과 초음파 진동 캐비티의 붕괴로 인해 발생되는 충격압의 영향에 대해 고찰하는 것에 목적을 두고 있다. 시험편의 침식손상은 유온의 변화와 더불어 시험편과 진동자 혼과의 간격을 변화시키면서 주로 무게감소량, 무게감소율 그리고 최고 침식율을 대상으로 살펴보았다. 실험결과 초음파 진동자 흔과 시험편과의 간격이 커짐에 따라 무게감소량과 무게감소율이 감소되었고, 그 차이는 연료유 슬러지(SFO)에서가 윤찰유 슬러지(SLO)에서보다 켰다. 이러한 실험결과는 슬러지유 처리 시스템을 개발하고, 캐비테이션으로 인한 침식손상 방지 대책을 고려하는데 있어서 활용될 수 있을 것이다.