KR100453745B1 - 금속제 구조물의 방식장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속제의 구조물 표면이 부식되는 것을 방지하는 방식장치에 관한 것이다. 본 발명은 양극에서 전해질에 음극(금속제 구조물)으로 흐르는 보호전류가 그 구조물의 부식율을 감소시킨다. 보호전류의 전류량은 전해질의 저항율, 전해질 경로의 형상 및 인가되는 전압에 의존한다. 코팅되었거나 절연된 표면을 보호할 때에는 전기장의 변화가 너무 크게 되는 경우에는 양극에 인가되는 전류를, 코팅손상 측에서 과보호효과를 줄이는 데 필요한 량만큼 감소시킨다. 코팅상태가 양호한 경우, 양극전위는 완전한 공급전위로 유지되어 가장 넓은 범위로 최대 가용전류를 제공하게 된다.

Description

금속제 구조물의 방식장치{ Apparatus for protecting corrosion of metal structure}

본 발명은 차량, 선박, 교량 등과 같이 대기중에 노출되어 있는 금속제의 구조물에 설치되어 그 금속제 구조물의 산화에 의한 부식을 방지하는 장치에 관한 것이다.

도 2에도시된 바와 같이, 대기나 수중에 노출된 금속제 구조물은 부식을 방지하기 위하여 보통 표면에 부식방지용 도료가 도포되어 방식 도장층을 구비한다. 그런데 도장층이 부분적으로 손상되는 경우 그 도장층이 손상된 부분을 통하여 외부로 노출된 금속은 산화에 의해 부식이 되다가 시간이 점차 경과함에 따라 구조물 전체로 확산되어 결국 구조물의 기계적 강도를 저하시키는 요인이 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 금속제 구조물의 방식방법으로서 현재 알려진 것중 하나는 부식을 방지하고자 하는 대상금속을 전기분해 회로의 음극으로 하고 양극을 전원에 연결하여 대상금속을 방식처리하는 소위 "음극 방식방법"이다.

상기 종래의 음극 방식방법은 일반적으로 방식 대상금속에 전원의 음극을 연결하고, 양극을 통하여 전원을 인가하면 양극과 음극사이에는 전류가 발생한다. 전자가 전원에서 음극으로 공급되면, 방식도장층의 손상부를 통하여 노출된 금속부분은 전원에서 공급되는 전자를 획득함으로써 음극, 즉 금속부분에서는 산화율이 현저히 떨어져 금속산화 또는 부식을 방지하게 되는 것이다.

그런데 상기한 종래의 음극 방식방법에서 음극(방식 대상금속)으로 공급되는 전류량은 전해질의 저항율, 전해질 경로의 형상 및 인가되는 전압에 따라 달라진다. 그리고 코팅되어있거나 절연된 금속제 구조물의 표면에 전기장의 변화가 너무 큰 경우에는 도장층의 결합력에 나쁜 영향을 미치게 되는 소위 "과보호"현상이 일어난다.

과보호현상이 발생하게 되면 금속제 구조물의 표면에 형성된 도장층이 탈락하면서 구조물이 부식에 노출되는 문제가 일어나는 데, 상기 과보호현상은 양극에 공급되는 전원의 전압이 일정한 것에서 비롯되는 것이다.

이에 본 발명은 상기 종래의 금속제 구조물의 방식장치가 가진 단점을 해소하기 위하여 고안된 것으로, 부식환경이 변화에 대응하여 금속제 구조물의 방식을 위하여 금속제 구조물(음극)측에 공급되는 보호전류량을 적절히 가변시켜 최적의 전류량을 공급함으로써 과보호현상이 발생하지 않으면서도 피방식대상인 금속제 구조물을 효과적으로 방식할 수 있는 금속제 구조물의 방식장치를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방식장치의 외관 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 방식장치의 개략적인 구조를 도시한 회로도,

도 3은 본 발명의 방식장치의 양극전류 제어장치의 특성곡선이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1: 금속제 구조물(음극) 2: 도장층

2a: 도장층 손상부 3: 접착제

4: 본 발명에 따른 방식장치 5: 양극본체

10: 양극전류 제어부 R1,R2,R3,R4: 저항

11: 제1트랜지스터 12: 제2트랜지스터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외부전원에서 금속제 구조물로 전류를 통전시켜 금속제 구조물의 산화에 의한 부식을 방지하는 방식장치에 있어서, 금속제 구조물 표면에 부착되는 양극본체와, 상기 각 양극본체에 내장되고 전원과 도체선으로 연결되어 금속제 구조물로 공급되는 전류를 제어하는 양극전류 제어부를 구비한 것이다.

그리고 상기 양극 전류제어장치는 양극전위가 미리 설정된 값 이상인 경우에 양극본체로 입력되는 전류를 제1저항쪽으로만 통과시켜 양극전류를 감소시키도록 제어함으로써 과보호 현상이 일어나지 않도록하고, 양극전위가 일정한 값 이하인 경우에는 양극전류는 오직 제2저항을 거쳐 상대적으로 많은 량이 양극으로 공급되게 제어한다.

이하, 본 발명에 따른 금속제 구조물의 방식장치의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

방식하고자 하는 금속제 구조물(1)의 표면에 도전성 도장층(2)이 피복된다. 상기 금속제 구조물(1)의 도장층(2)의 표면위에 본 발명에 따른 방식장치(4)를 접착제(3)로써 부착한다. 상기 본 발명의 방식장치(4)는 도 1에 도시된 바와 같이, 양극본체(5)를 포함하고, 상기 접착제(3)는 양극본체(5)와 도장층(2)사이가 완전히 밀봉되게 한다.

상기 양극본체(5)에는 전원부(도시안됨)에서 공급되는 일정한 전압의 직류전원을 전해질 통로의 형상, 전해질의 저항률 등에 따라 제어하는 양극전류 제어부(10)가 내장되어 있다. 상기 양극전류 제어부(10)는 전원부의 전원이 교류인 경우에 일정한 전압의 직류전원으로 변환하는 정류회로(도시안됨)를 거쳐 전원부와 연결된다.

상기 양극전류 제어부(10)는 도 2에 도시된 바와 같은 회로로 구성된다. 즉, 제1도체선(W1)을 통하여 공급되는 입력전원의 양극은 제1저항(R1)을 통하여 양극본체(5)에 접속되고, 아울러 제2저항(R2), 제1트랜지스터(11)를 경유하여 양극본체(5)에 병렬접속되며, 동시에 제3저항(R3), 제2트랜지스터(12)를 경유하여 양극본체(5)에 병렬접속되어 진다. 그리고 입력전원의 음극은 제2도체선(W2)을 따라 제4저항(R4)을 통하여 금속제의 구조물(1)에 접속된다. 따라서 제3저항(R3)과 제4저항(R4)은 제2트랜지스터(12)의 통하여 양극에 인가되는 양극전위를 결정하게 된다.

상기 양극전류 제어부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 금속제 구조물(1)의 표면에 형성된 도장층(2)의 손상부(2a)를 통하여 염분이 침입하거나 스며드는 경우와 같이 양극전위가 미리 설정된 값(Ea) 이상인 경우에 양극본체(5)로 입력되는 전류를 제1저항(R1)쪽으로만 통과시켜 양극전류(Ia)를 감소시키도록 제어함으로써 과보호 현상이 일어나지 않도록한다.

반면에 양극전위가 일정한 값(Ea) 이하인 경우에는 양극전류(Ia)는 오직 제2저항(R2)거쳐 상대적으로 많은 량이 양극으로 공급되게 조절된다.

상기한 바와 같이 본 발명의 금속제 구조물의 방식장치는 구조물 표면에 도포된 도장층이 손상된 부분이나 핀홀을 통하여 내부의 금속제 구조물이 수분과 접촉하는 경우에도 양극전류에 의해 금속제 구조물에서 산화반응을 억제함으로써 금속제 구조물을 방식하게 된다.

특히, 도장층의 손상부를 통하여 유입되는 전해질에 염분이 포함되는 경우와 같이 전해질의 농도가 변화하거나 양극에 인접한 부분에서 도장층의 손상부가 발생하는 경우와 같이 양극전위가 증가하는 경우에 양극으로 입력되는 전류량을 감소시켜 과보호 현상이 발생하지 않도록 함으로써 도장층의 결합력을 약화시켜 궁극적으로는 구조물의 부식에 노출되는 문제를 방지하는 것이다.

Claims (2)

1. 금속제 구조물(1)에 입력전원의 음극을 접속하고, 금속제 구조물(1) 표면에는 양극본체(5)를 부착하며, 상기 양극본체(5)에서 금속제 구조물(1)로 공급되는 양극전류를 제어하는 양극전류 제어부(10)를 포함하여 금속제 구조물의 방식장치에 있어서,

   상기 양극전류 제어부는 제1도체선(W1)을 통하여 공급되는 입력전원의 양극을 양극본체(5)에 접속하는 제1저항(R1)과, 상기 입력전원의 양극을 제1저항(R1)과 병렬로 양극본체(5)에 병렬접속시키는 제2저항(R2) 및 제1트랜지스터(11)와, 상기 입력전원의 양극을 상기 양극본체(5)에 병렬접속시키는 제3저항(R3) 및 제2트랜지스터(12)와, 입력전원의 음극을 금속제의 구조물(1)에 접속시키는 제2도체선(W2)상에 연결된 제4저항(R4)으로 구성되어양극전위가 미리 설정된 값(Ea) 이상인 경우에 양극본체(5)로 입력되는 전류를 제1저항(R1)쪽으로만 통과시켜 양극전류(Ia)를 감소시키도록 제어함으로써 과보호 현상이 일어나지 않도록하고, 양극전위가 일정한 값(Ea) 이하인 경우에는 양극전류(Ia)는 오직 제2저항(R2)거쳐 상대적으로 많은 량이 양극으로 공급되게 조절하는 것을특징으로 하는 금속제 구조물의 방식장치.
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