船舶の犠牲陽極を知る

船舶やその機械の最大の敵は、腐食です。

鉄は、船でふんだんに使われている物質のひとつです。

鉄は、船の本体から運航に使われる小さな機器まで、船内で使われるほぼすべての種類の機器でその存在感を示しています。

鉄は、空気や水に触れると最も腐食しやすい物質でもあります。

また、鉄は空気や水と接触すると最も腐食しやすい素材です。

このような理由から、親材を保護するために犠牲陽極が使用されます。

今回は、船舶の犠牲陽極の働きについて見ていきましょう。

親材を保護している犠牲陽極は、金属のガルバニ系列の起電系列で高い位置になければならないことに注意しなければなりません。

Sacrificial Anodes（犠牲陽極）。

反応度系列の上位にある金属の帯は陽極として機能し、陰極を保護するために設置されます。

たとえば、亜鉛は、電気分解の過程で鉄だけでなくアルミニウムの犠牲陽極の目的を果たすために好ましく採用することができます。

陽極は、陽極インサートと陽極本体の2つの部分に分かれています。

この2つのうち、電気分解の過程で陽極として機能するものを陽極体と呼び、もう一方は陽極挿入物と呼ばれ、ブラケット、ボルト、溶接などを用いて陽極を親表面にしっかりと固定するために使用されます

親表面は腐食から保護すべき表面です。 一般に、腐食から保護されるべき船の部分を親面または陰極と呼び、陽極として機能する船の部分により反応性の高い材料を覆うことを犠牲陽極と呼びます。

陽極の分類

陽極はさまざまなパラメータで分類されます。

• フラットまたはブロック状
• 涙滴型
• 円筒形または半円筒形
• ディスク状
• ブレスレット型およびチューブ型

陽極のサイズに応じて、小型陽極と大型陽極に分かれることがある。

材質では、亜鉛陽極とアルミニウム陽極があり、海洋産業で好まれます。

陽極の取り付け方法では、フラッシュマウント陽極や細長い陽極、時にはスタンドオフ陽極があります。

陽極の形状は、保護する機器や部品の形状、スペースの有無、設置の容易さ、異なる条件下での異なる形状のアクセス性などの要因に基づいて決定することができます。

たとえば、円筒形のパイプラインは、円筒またはベル型の陽極を用いて保護されます。

陽極の固定

陽極は、ボルト、溶接、ブラケットまたは結束の使用という 3 つの一般的な方法によって保護する表面に固定または取り付けることができます。

これら 3 つの方法のうち、溶接は最大の電気連続性を維持でき、親表面と最も接近して維持できる最も効率的な方法です。 また、接続にボルトやブラケットを使用する別の利点は、それらが適切に動作しない場合、または他の要件のために交換可能であるということです。

犠牲陽極はどのように動作しますか？

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犠牲電極は電気分解と同様の原理で機能します。 Ohiostandard/ wikimedia

船舶の場合、海水が電解質として働き、鋼板の上で酸化させることで陽極から電子を移動させ、保護層を作ります。

金属の活性度が高ければ容易に酸化され、陰極として機能させることで金属化合物を保護することができます。

犠牲陽極の機能

犠牲陽極は、金属化合物のために自分を犠牲にして、先に腐食します。

犠牲陽極の重要な機能は次のとおりです。

1）船の主な船体、バラストタンク、熱交換器を腐食から守るために使われます。

2）船底を閉じて、船員による保管要件に応えるために保管箱が提供されています。

起電シリーズまたはガルバニックシリーズの金属

陽極材料

マグネシウム（Mg）
アルミニウム（Al）
亜鉛（Zn）
クロム（Cr）
鉄（Fe）
ニッケル（Ni）

表から分かるように、鉄を保護するにはシリーズ中の上記のどの材料でも有用であることが分かります。

これらの陽極は、次のようなさまざまな用途で使用されています。

1）船体を保護する。

2）バラストタンクの腐食を保護する。

3）熱交換器を保護する。

4）海上保安

最もよく使われる陽極材料です。

反応性が低い順に並べた材料は以下のとおりです。

この反応性シリーズの最上位にある材料は、比較的下位にある材料の陽極として使用することができます。

海運業界では、ほとんどの場合、亜鉛とアルミニウムは、鉄や鋼の船体を保護するための犠牲陽極として使用されます。

陽極の交換頻度

陽極は完全に崩壊した後でのみ交換する必要があります。

陽極が船体に取り付けられている場合は、2～3年後の乾ドック時にチェックすることになります。 完全に腐食している場合は、使用されている材料の品質が悪いか、船体を保護するために大量の材料が必要であることを意味します。

一般的に、犠牲陽極は乾ドックごとに交換されます。

熱交換器に犠牲陽極が使われていて、点検時に陽極の残量が10%しかないことがわかったら、それも交換しなければなりません。

陽極が正常に機能しているかどうかを評価する方法

点検は、犠牲陽極が正常に機能しているかを調べるために計画されます。

• 設置時から後の検査時まで陽極が溶解せず、母材が腐食し続ける場合、この陽極は効果がないため、他のより反応性の高い、または効率的な陽極材料と交換する必要があります
• 適切な電気導通がない場合、陽極も適切に機能しません。 このため、親金属は陽極の代わりに腐食され始めます。 それから setup.

Sacrificial Anode の利点の取付けの間に電解液と金属のストリップ間の適切な接続を点検して下さい。

• These sacrificial anodes work without any external power source
• Installation is not at all any problem for sacrificial anodes.

  船舶および船舶アセンブリを保護するために犠牲アノードを取り付ける主な利点は、次のように説明されています:

Installation は、犠牲アノードのためのすべての問題ではありません。 彼らはボルト、ブラケットや溶接の助けを借りてインストールするのは簡単です

これらの陽極材料の検査は非常に簡単です

彼らはそれの腐食攻撃を減らすことによって、船舶の耐久性や寿命を好転

人工アノードのデメリット。

上記の利点とともに、犠牲的陽極の特定の欠点もあります。 犠牲陽極の主な欠点は以下のとおりです：

• 陽極として使用される材料は、連続した電気伝導度の不足により効果的に機能しないことがあります。
• 電流容量は、陽極の重量の増加に伴って増加し、より重い陽極は、電流容量と高い電流容量が電解の有効性を増加させることである。 それが適切な電流容量を持っている場合、陽極は適切に動作することができます。

犠牲陽極の作業とインストールは、ある程度まで船舶の寿命を向上させるように適切に確保されるべきである。

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