建築物や様々な設備に必ず起こるのが腐食です。
この腐食を防ぎ、より長い年月の間建築物や設備を守るために施されるのが
防食と呼ばれる施工方法です。
その中でも電気に注目して施工されているのが電気防食であり
その手法が注目され、多くの場所で活用されています。
今回は、この電気防食に注目し、その装置についてもまとめました。
そもそも電気防食とは？
電気防食とはコンクリート内にある鋼材の腐食を防ぐために行う方法です。
この鋼材が腐食する大きな理由として、電気化学反応が挙げられ
これに注目した防食の手法が電気防食となります。
特殊な装置を使って行う電気防食は、腐食するリスクが大きい場所に効果を発揮することができ
本来は腐食のリスクが大きく難しい場所であっても施工できるのが特徴です。
装置の基本原理として、腐食が予想される鋼材に弱い電流を流すことによって
電気化学反応を起こすのを防ぎ、腐食を予防します。
こういった装置は、次に紹介する2つのタイプが存在し
施工会社や目的によって使い分けられています。
2つの電気防食装置のタイプ
電気防食の装置として流電陽極方式と外部電源方式があります。
流電陽極方式
装置に電源が必要ないタイプの電気防食装置です。
小規模な場所で利用されることが多く、維持管理が不要なメリットがあります。
陽極数の追加によって自己自動制御性を持っているのが特徴です。
また、隣接構造物への影響が少ないのも特徴です。
このような特徴やメリットを持つ流電陽極方式は
防食対象物にそれよりも卑な金属を電気的に接続した方式になります。
つまり、電気を使わずに金属間の電位差を利用した電気防食です。
主に、マグネシウムやアルミニウム、亜鉛を使用し、鋼材と接続する装置で
現在はマグネシウム合金が主流になっています。
陽極金属を単独で使用すると局部腐食が発生してしまうため
バックフィルと呼ばれる充填材を使用して低級性を上げることも行われています。
具体的には石膏、ベントナイト、ぼう硝（硫酸ナトリウム）の混合物が用いられ
これと陽極となる金属を組み合わせて運用する形です。
このように電源が必要ないのが魅力ですが、電極自体が劣化して
取り換えを必要とすることが少なくありません。
また、高抵抗の環境では効力の関係で利用しにくい弱点もあります。
外部電源方式
高抵抗や腐食性の激しい環境でも適用できる効果的な電気防食の装置です。
電流の効果が調節できることから、必要に応じた電気防食をおこなえます。
また、防食装置の寿命が長いことも強みです。
このような特徴を持つ外部電源方式は金属に直流電源を利用して
外部回路から電流が流れ込む電極のアノードを補助電極
防食の対象になる物を外部回路へ電流が流れ出す電極のカソードにして通電していきます。
外部電源が必要で、持続的な電気を流すことによって電気防食を測る装置です。
鉄鋼やアルミニウムなどを用いるほか
現在は長期間耐えられる耐久性の電極を使用することが一般的になってきています。
このような特徴を持つ外部電源方式は、外部に電源が必要なことや
維持電力費用、定期的なメンテナンス、そして仕様電圧の高さから
過剰な防食を起こすこともあるので、それらに注意して運用するようにしましょう。
まとめ
電気防食は、電気を流したり、電位差によって腐食を防ぐ方法です。
この方法を用いることによって金属の腐食を軽減、防止し、長く金属を使用することができます。
主に電位差を利用した流電陽極方式と、外部から直流電流によって防食を行う外部電源方式に別れ
それぞれメリットやデメリットがあります。
これらの違いを知ることによって有効に電気防食を行うことができるので
施工業者と相談し、最適な電気防食を施すようにしましょう。