電力業界における腐食の影響：腐食を防ぐには

腐食とは何か、なぜ重要なのか？

腐食とは、環境との化学的または電気化学的反応による金属材料の劣化のことです。腐食は、効率の低下、メンテナンスコストの増加、安全上の危険、環境破壊など、電力業界にとって深刻な問題を引き起こす可能性があります。腐食は、ガスや水道管、太陽光発電所、コンクリート構造物など、発電・配電システムのさまざまな構成要素に影響を及ぼす可能性があります。この記事では、電力業界で豊富な経験を持つ腐食エンジニアリングのリーディングカンパニーであるDreiym Engineeringの協力を得て、これらの分野における腐食の一般的な原因や影響、そしてそれらを防止または軽減する方法を探ります。

発電所向けガス・水道管のカソード保護

ガスと水の配管は、タービンや発電機に燃料と冷却を供給するため、発電所の運転に不可欠です。しかし、これらの配管は土壌や水、化学物質などの腐食環境にさらされることが多く、錆びたり漏れたりすることがあります。その結果、性能の低下、エネルギー消費量の増加、火災や爆発の危険性、周囲の土壌や水の汚染につながる可能性があります。これらの問題を防ぐため、ガス管や水道管は、カソード保護と呼ばれる技術によって腐食から保護する必要があります。カソード保護とは、金属表面に電流を流すことで、金属表面を陰極（マイナス電極）として機能させ、腐食剤に電子を奪われないようにする方法です。カソード保護は、保護された金属よりも腐食が早い金属棒である犠牲陽極を使用するか、外部電源から電力を供給する印加電流システムを使用することで実現できます。カソード保護は、ガスや水道管の寿命を延ばし、メンテナンスコストを削減し、安全性と環境保護を強化することができます。

太陽光発電所における腐食の影響

太陽光発電所は再生可能でクリーンなエネルギー源ですが、特に湿気の多い地域や沿岸部では腐食に弱いという欠点もあります。腐食は、ソーラーパネル、金属フレーム、それらを支える構造部材に影響を及ぼします。腐食は、ソーラーパネルの効率と出力を低下させ、電気接続と配線を損傷し、構造物の安定性と完全性を損ないます。腐食はまた、変色やシミなどの美観上の問題を引き起こす可能性があり、太陽光発電所の一般的な認知度や受容性に影響を与える可能性があります。太陽光発電所の腐食を防ぐには、耐腐食性材料、コーティング、ファスナーの使用、適切な設計と設置方法の適用、定期的な検査とメンテナンスの実施など、いくつかの対策を講じることができます。腐食は、特に杭、基礎、アンカーなど、土壌やコンクリートに埋め込まれた構造部材にカソード防食を使用することによっても防ぐことができます。カソード防食は、湿気、塩化物、酸素の腐食作用からこれらの部材を保護し、コンクリートの剥落（鉄筋の腐食による表面のひび割れや剥落）を防ぐことができます。

コンクリートへの腐食の影響

コンクリートは、壁、床、橋、ダム、駐車場などの構造物を作るために広く使用されている材料です。コンクリートは、セメント、水、砂、砂利で構成され、鉄筋やワイヤーを埋め込むことができます。コンクリートには、高い強度、耐久性、耐火性、汎用性など、多くの利点があります。しかし、コンクリートは腐食しやすく、特に水分、酸素、二酸化炭素、塩化物、硫酸塩、酸にさらされると腐食します。腐食はコンクリートに以下のような問題を引き起こします：

– Spalling of concrete: This is the cracking and flaking of the concrete surface due to the expansion of the corroded steel reinforcement. Spalling can reduce the thickness and strength of the concrete, expose the steel to further corrosion, and create safety hazards and aesthetic issues.

– Loss of bond: This is the weakening of the adhesion between the concrete and the steel reinforcement due to the formation of rust. Loss of bond can reduce the load-bearing capacity and stiffness of the concrete, and increase the risk of cracking and deformation.

– Alkali-silica reaction: This is the chemical reaction between the alkali in the cement and the silica in the sand or gravel, which produces a gel-like substance that absorbs water and expands. This can cause cracking and swelling of the concrete, and reduce its durability and performance.

コンクリートの腐食を防止または軽減するために、カソード防食を使用することができます。カソード保護とは、鉄筋に電流を流し、鉄筋を陰極（マイナス電極）として機能させ、腐食剤に電子を奪われないようにする技術です。カソード保護は、以下のいずれかの方法で実現できます：

– Anode pucks: These are small discs of metal, such as zinc, magnesium, or aluminum, that are attached to the steel reinforcement and connected to a power source. The anode pucks act as sacrificial anodes, which corrode faster than the steel and provide a protective current. Anode pucks are easy to install and maintain, and can be used for new or existing concrete structures.

– Special Paints & Construction Methods: Certain special paints can be used with concrete to help prevent corrosion and produce a good-looking finish. Paints may need to be in electrical contact with the underlying rebar in some cases, so consulting with an experienced engineer is important.

ドレイムエンジニアリング腐食ソリューションのパートナー

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