2種類のカソード保護システム

カソード保護は、腐食を抑えるために設計された特殊なシステムです。非常に腐食性の高い環境であっても、金属表面に腐食が形成されるのを防ぐプロセスです。多くの産業で最も効果的な腐食防止方法です。2種類のカソード保護システムの違いと共通点をご覧ください。

カソード保護システムとは何ですか？

カソード保護は、電気化学セルを作ることによって腐食を止めるのに役立ちます。この回路は、ある金属（または構造物）が腐食する一方で別の金属は腐食しない（陰極は腐食しない）という、非常に大きな電池のような働きをします。このような電気セルでカソードが腐食しないという事実が、カソード保護と呼ばれる所以です。目標は、カソードを保護したい構造を作ることです。これはいくつかの方法で行うことができます。それぞれが、あなたが気にしない他の構造がセル内で腐食していることを確認します。

ガルバニック・カソード保護システム

ガルバニック・カソード保護システムは、犠牲陽極を利用することで機能します。ガルバニック腐食は、複数の金属を電気的につなぐ電気化学的プロセスによって達成されます。犠牲陽極を利用することで、金属構造物をガルバニック腐食から保護します。犠牲陽極は、実際の金属よりも腐食環境に対する反応性が高いため、意図的に構造体と電気的に連結された金属陽極です。これにより、構造物よりも犠牲陽極が腐食することで、金属構造物を保護します。これらの犠牲陽極は腐食すると交換しなければなりませんが、このプロセスは長持ちし、構造物を腐食から守ることに成功します。 代表的な陽極材料はアルミニウム、亜鉛、マグネシウムです。

ガルバニックシステムの寿命は、設計要件、使用する陽極の数と重量、および顧客のニーズによって異なります。これらのシステムは、地域の土壌の種類にもよりますが、通常20年まで機能します。ガルバニックシステムは一般的に、より低い比抵抗の土壌や水中での用途に適しています。

インプレス電流カソード保護システム

2番目のタイプのシステムは、印加電流式カソード保護システムと呼ばれ、このタイプのシステムは通常、ガルバニックシステムでは腐食を防ぐのに十分でない場合に使用されます。印加電流システムは、最も過酷な腐食環境においても金属構造物を保護します。印加電流システムでは、アクティブな直流電源があり、金属構造物により多くの電流を流すことができます。ある意味、これは腐食から保護する一定の流れを提供します。これは最も効果的な腐食防止方法の一つであり、非常に長持ちします。

インプレス電流システムは、埋設または水没した陽極から電流を強制的に取り出す整流器を利用します。これらのシステムの駆動電圧は、地域の土壌や陽極の残存寿命に応じて調整可能です。必要な電流出力は設置場所によって大きく異なり、コーティングされていない護岸の杭などでは数百アンペアが必要な場合もあります。インプレスシステムは、比抵抗の高い土壌や高電流を必要とするシステムに最適です。

典型的な印加電流陽極には、混合金属酸化物（MMO）、鋳鉄、鋼鉄、グラファイト、または既存のスクラップ金属などがあります。これらのシステムの寿命は40～50年で、典型的な設計寿命は25～30年です。寿命に達したら、新しい陽極を設置する必要があり、システムは再び使用することができます。

これらのシステムから電流を過剰に流すと、構造に問題が生じる可能性があります。このような問題には、水素脆化やコーティングの剥離などがあります。構造物が正しく保護されていることを確認するために、免許を持ったエンジニアが定期的にシステムをチェックするようにしてください。

どのシステムが必要ですか？

専門技術者が推奨するシステムは、プロジェクトの要件や仕様によって大きく異なります。何を使うべきか、何から始めたらよいかわからない場合は、まず、カソード保護システムの選択を手助けしてくれる資格を持った技術者を見つけることです。各システムには最良の使用シナリオがあり、早期にカソード保護専門家を関与させるほど、システムの早期導入と低コスト化が可能になります。 エンジニアは、システムのサイズと設計を適切に行うために、すべての接地計画、土壌抵抗率、パイプラインの電気絶縁計画を確認する必要があります。

どちらのシステムも、コーティングが施された構造物（コーティングを利用できる場所）で最も効率的に機能します。

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