腐食に対する陰極防食

腐食に対する陰極防食

防食方法は大きく2つに分けられます。1つは防食材料を正しく選択し、その他の防食対策を講じることです。 もう1つは、合理的なプロセス操作と機器構造を選択することです。 化学品製造のプロセス規制に厳密に準拠することで、発生してはならない腐食現象を排除できます。 しかし、たとえ耐食性に優れた材料を使用しても、操業プロセスが規定を腐食しない場合、深刻な腐食が引き起こされます。

 

I.適切な素材の選択と設計

各種材料の耐食性を把握し、防食材料を正しく合理的に選択する有効な方法です。 ご存知のように、さまざまな種類の材料があり、さまざまな環境でのさまざまな材料の腐食速度も異なります。 材料の選択担当者は、腐食率が低く、比較的安価で、特定の環境の設計要件を満たす物理的および機械的特性を備えた材料を選択して、機器が経済的で妥当な耐用年数を持つようにする必要があります。 ここでは、陰極防食防食法についてのみ説明します。

 

Ⅱ． 印加電流陰極防食

陰極防食とは、印加した直流電流により周囲環境の電位を変化させ、被保護金属が陰極となり、常に周囲環境よりも低い状態にあることで、保護対象機器が腐食しないようにする方法です。電子が失われるため、金属腐食が軽減または排除されます。陰極保護を適用する前は、腐食を引き起こすほとんどの金属構造に陰極と陽極の領域があるためです。 すべてのアノード領域をカソード領域に、金属コンポーネント全体をカソードに変えることができれば、腐食をなくすという目的は達成されます。 特定のプロジェクトでは、陰極防食システムを選択する前に、次の問題を考慮する必要があります。

 

1.必要な総保護電流

陰極防食の場合、必要な総電流を知る必要があります。 これは、一時的なテスト装置で測定できます。 必要な保護電流が大きくない場合 (1.5~2A 未満)、犠牲陽極保護を選択できます。 必要な保護電流が大きい場合は、印加電流陰極防食を使用する方が経済的です。

 

2. 環境の変化

浸透性の悪い土壌では、金属は比較的分極しやすい。 酸素が構造物表面に到達しやすい土壌では、構造物は分極するために大きな電流を必要とします。 また、土壌抵抗率が低い場所では、四音陽極や印加電流方式の陽極の設置に適しています。 水の動きには大きな影響があります。 水が静止している場合、保護電流はより小さい値と見なすことができます。 それどころか、乱流水は構造の表面を洗い流す可能性があるため、非常に強力な機械的脱分極が必要です。

 

3. 電気シールド

 

間隔が狭く、構造が複雑で、陰極保護を備えたコンポーネントの場合、電気的シールド効果が得られやすいです。 リモート陰極防食電源からの電流は外部コンポーネントによって容易に吸収され、少量の電流のみが内部コンポーネントに到達できるため、外部コンポーネントは電気シールドを形成します。 このとき、アノードの数と構成は、電流分布をより均一にするために、保護構造の各部分間の距離とほぼ等しくする必要があります。

 

4. 経済的要因

 

陰極防食を使用する場合、陰極防食が経済的であるかどうかを考慮する必要があります。 陰極防食が腐食の問題を解決するための経済的な方法である場合、選択された陰極防食システムは比較的低コストである必要があり、設計と設置、電源、およびシステムのメンテナンスのコストを考慮する必要があります。

 

5.保護寿命

 

設計時には、保護構造の予想耐用年数を把握する必要があります。 陰極防食が実際に適用される場合、陰極防食システムの設計寿命は、保護された構造の設計寿命と同じでなければなりません。 耐用年数が低すぎると、保護効果が良くありません。 耐用年数が長すぎると、コストが高くなり、無駄が生じます。

 

6.迷走電流の影響

陰極防食システムを設計する前に、その領域に迷走電流があるかどうかを知る必要があります。 主に、電化鉄道、鉱山機械、電気溶接などの直流電源から供給されます。 迷走電流は、保護された構造の急速な腐食を引き起こします。これは通常、他の環境要因によって引き起こされる腐食よりも深刻です。 したがって、陰極防食を設計するときは、陽極システムの位置を適切に選択して、迷走電流をできるだけ回避する必要があります。

 

7.温度

 

土壌と水の抵抗は通常、温度の上昇とともに減少するため、温度は媒体の抵抗を変化させます。 これが、熱帯の海水の抵抗が寒冷地の同じ海水の抵抗よりもはるかに低い理由です。

 

8. 印加電流アノード

印加電流陰極防食システムに使用される陽極は、電流を出力するときの実際の状況に合わせて低腐食率計算を行う必要があります。 要するに、陰極防食は、海水、土壌、中性塩溶液などの腐食性の弱い媒体に適しています。腐食性の強い媒体では、電気エネルギーとシールド材料の消費量が多いため、一般的に使用されません。