음극방식 기준 및 유지관리

대지에서 배관과(음극) 마그네슘(양극)을 연결 할 시 배관을 음극방향으로 분극화하면 부식을 완화 할 수 있다.

전기방식에 필요한 전류와 관련요소

                                                                              표 1-4 

음극방식 기준

1.잠재적 요인

2.분극

3.Elogi

4.구조/전해질 전류 방향

RP0169 : 지하 또는 수중 금속 배관 시스템의 외부 부식 제어

• 일본의 전기방식 기준
  일본의 음극방식(Cathodic Protection) 기준.일본에서는 선박 항만 구조물 등의 해양 환경에서 카소딕 보호를 위해 다음과 같은 기준을 사용합니다또한, 다양한 환경에서 보호되어야 하는 경우의 현재 밀도를 나타냅니다:해수 : 100 mA/m² 130 ~150mA/m²
  토양 : 10 mA/m² 10 mA/m²
  바다의 진흙 : 20 mA/m² 30 mA/m²
• 우리 나라는 일본의 방식자료를 많이 인용하고 있어 일본 자료만 참조 하였습니다.
• Clean Area Polluted Areas
• 삼투화수은전극에 대한 전위 : -770mV
  은-염화은전극에 대한 전위 : -780mV
  구리-황산구리 기준전극에 대한 전위 : -850mV
• 음극방식은 코팅된 강철 파이프 또는 구조물 등을 부식으로부터 보호하기 위한 효과적이고 경제적인 방법으로 전 세계적으로 인정받고 있습니다. 이를 위해 카소딕 보호의 효과를 입증하는 여러 가지 기준이 과거에 사용되었습니다. 이러한 기준들은 코팅된 강철 파이프와 구조물을 바다물, 토양, 콘크리트 등의 다양한 환경에서 얼마나 잘 보호하고 있는지를 나타냅니다.

전기 방식의 전위 기준

전위 기준은 구조물에 존재할 가능성이 있는 가장 음극적인 고유 양극 전위보다 약간 더 음극적인 값을 선택하는 것을 가정합니다. 따라서, 전위 기준은 표 1.7에 나와 있듯이 금속과 환경에 따라 달라집니다. 전위 기준은 환경에 크게 의존하기 때문에, 공기 중에서 철과 강철 이외의 금속의 전기 방식 보호에 대한 전위 기준에 대한 합의가 거의 없습니다.

예를 들어, 일본의 경우 납의 보호 전위는 구리/구리 황산염에 비해 -710 mV이고, 강철의 보호 전위는 -1,000 mV라고 보고합니다. 영국의 조사 결과에 따르면 알루미늄의 보호 전위는 CSE에 비해 -950 mV ~ -1,200 mV 사이로 변할 수 있다고 합니다. 미국의 조사 결과에 따르면 다양한 토양 조건에 노출된 강철이 구리/구리 황산염에 비해 -850 mV로 음분극화되면 "무시할 만한" 부식이 발생한다고 제안했습니다.

이러한 전위 기준은 온도가 증가함에 따라 점차 유효성이 감소합니다. 일반적으로 전위 기준은 온도 상승을 보상하기 위해 더 음극으로 설정해야 합니다. 또한 황 환원 미생물(SRB) 활동이 존재하는 경우 더 음극성인 전위가 필요할 수 있습니다.

전위 기준의 적용에서 구조물 재료에 관계없이 전위는 음극화된 값으로 해석되어야 합니다. 선택한 기준과 비교하기 위한 구조물-전해질 측정은 내부 저항 오차(IR 에러)가 없어야 합니다. 때때로 이를 달성하기 위해 참조 전극을 구조물 바로 옆에 놓는 방법으로 가능합니다. 또는 음분극 방식 전류가 중단된 직후, 즉 전류 중단으로 인한 스파이킹이 사라지기 전에 전위를 측정하는 방법으로 가능합니다(IR을 제거하고 전위측정 할 수 있다.)

구조물의 고유 양극 전위가 평소보다 덜 음극적이면 전위 기준을 채택하면 과보호가 발생할 수 있습니다. 반대로, 구조물이 선택한 기준으로 음분극화되었을 때에도 작은 잔여 부식 전류가 존재할 수 있습니다. 두 경우 모두, 기준이 선택되면 구조물의 극성화된 전위는 모니터링을 쉽게 하기 위해 기준 값과만 비교하면 됩니다.

 

 

표 1.7에 명시된 전위 기준은 환경 조건을 고려하지 않고 사용해서는 안 됩니다. 다른 출처에서는 다른 값을 보고하고, 실제로는 보호 기준의 범위가 있습니다.

예를 들어, 일본 출처에서는 납의 보호 전위가 구리/구리 황산염에 비해 -710 mV이고, 강철의 보호 전위가 -1,000 mV라고 보고합니다. 영국의 조사 결과에 따르면 알루미늄의 보호 전위는 CSE에 비해 -950 mV ~ -1,200 mV 사이로 변할 수 있다고 합니다. 미국의 조사 결과에 따르면 다양한 토양 조건에 노출된 강철이 구리/구리 황산염에 비해 -850 mV로 음분극화되면 "무시할 만한" 부식이 발생한다고 제안했습니다.

이러한 전위 기준은 온도가 증가함에 따라 점차 유효성이 감소합니다. 일반적으로 전위 기준은 온도 상승을 보상하기 위해 더 음극으로 설정해야 합니다. 또한 황 환원 미생물(SRB) 활동이 존재하는 경우 더 음극성인 전위가 필요할 수 있습니다.

전위 기준의 적용에서 구조물 재료에 관계없이 전위는 음극화된 값으로 해석되어야 합니다. 선택한 기준과 비교하기 위한 구조물-전해질 측정은 내부 저항 오차(IR 에러)가 없어야 합니다. 때때로 이를 달성하기 위해 참조 전극을 구조물 바로 옆에 놓는 방법으로 가능합니다. 또는 음분극 방식 전류가 중단된 직후, 즉 전류 중단으로 인한 스파이킹이 사라지기 전에 전위를 측정하는 방법으로 가능합니다(IR을 제거하고 전위측정 할 수 있다.)

구조물의 고유 양극 전위가 평소보다 덜 음극적이면 전위 기준을 채택하면 과보호가 발생할 수 있습니다. 반대로, 구조물이 선택한 기준으로 음분극화되었을 때에도 작은 잔여 부식 전류가 존재할 수 있습니다. 두 경우 모두, 기준이 선택되면 구조물의 극성화된 전위는 모니터링을 쉽게 하기 위해 기준 값과만 비교하면 됩니다.