전기방식법(부식방지=희생양극법, 외부전원법)

전기방식

: 금속이 양이온화되고 화학적 반응에 의해 소모(부식)되는 현상을 방지하기 위하여 인위적으로 양이온화를 방지하기 위해 전자를 공급해 금속의 소모(부식)을 방지하는 방식

 

 

 

전기방식의 종류

1. 희생양극법

 1) 이종급속 간의 전위 차이(갈바닉 부식현상)를 이용하여 방식대상(Fe)보다 이온화 경향이 크고 전위가 낮은 금속(Mg 등)을 방식대상물에 연결시키면 양 금속 간에 전지반응이 형성되어 이온화 경향이 큰 금속(Mg 등)에서 금속이온이 용출되며, 방식 대상에 전류가 흐르게 됨으로써 부식을 방지하는 방법

 

 2) 자연적 전위차는 약 -1,600mV 이하인 마그네슘 및 알루미늄을 사용한다.

 

 3) 희생양극방법은 금속의 발생전위 차이를 이용하기 때문에 구조물과 가깝게 설치해야 하고, 매질(토양 등)의 특성에 따라 마그네슘 전극은 고저항성 토양에 사용되며, 알루미늄 양극은 해수와 같은 저저항성 매질에 설치되고 있다.

 

 4) 희생양극법에서 전지반응의 형성이 잘되도록 하기 위하여 Backfill(토양과의 접촉저항을 낮춤)을 사용하고, 희생양극의 소모 정도를 확인하기 위해 Test Box 를 설치한다.

 

 5) 금속의 이온화 경향을 순서대로 정리하면 다음과 같다.

 K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > Cu > Ag > Pt > Au

 

 

 

2. 외부전원법

 1) 방식대상물에 인접하여 양극을 설치하고 직류전류를 인위적으로 보내어 부식을 방지하는 방법이다.

 

 2) 희생양극으로 설치된 금속이 소모되는 반면, 외부전원법은 직류전류(방식전류)를 방식 대상물에 지속적으로 보내주어 부식을 방지하는 방법

 

 3) 외부전원법은 직류전류를 보내기 위한 정류기가 필요하며, 전지 형성을 위하여 양극으로 설치된 금속은 매질(토양 등) 속에서 소모성이 낮은 백금(Pt)이 많이 사용되고 있으나, 고가인 관계로 티타늄(Ti)과 합금으로 만들어 사용하고 있으며, 납합금(Pb-Ag)을 사용하기도 한다.

 

 

 

 

 

희생양극과 외부전원법의 차이점

희생양극	외부전원
전원이용이 어려운 장소에 적용	전원 이용이 가능한 장소에 적용
소규모 또는 피복관로에 적합	고 저항이나 부식성이 심한 환경에 적합
시공이 간단하고 초기 설치비가 낮다	정류기의 유지관리가 필요하다.
방식전류 조절이 불가능하다.	방식전류의 조절 및 자동제어가 가능하다.
양극 수명이 짧아 교환이 필요하다.	방식장치의 수명이 길다.
인접구조물에 영향이 낮으며, 과방식 영향이 낮다.	사용전아빙 높아 과방식 또는 인접 구조물에 영향이 있다.