선박전기부식관리

[삼호마리나요트]

선박에 전기  시스템을 설치할 때 전기 부식 방지는 매우 중요하게 고려되어야 할 사항이다.

전기 부식이란 전류의 흐름으로 인한 금속의 부식을 말한다. 

아래의 표와 같이 모든 종류의 금속은 서로 다른 금속에 대한 전위차를 가지고 있다.

만약 다른 금속으로 만들어진 성분들이 전해액(electroly)에 있고   단락 된다면 작은 전류가 흐를 것이다.

이것은 낮은 전위차로 인한 금속의 부식이다.

시간이 지나면 이것은 완전히 용해될 것이다.

이것은  배터리의 원리와 같은 것이다.

 

아래의 상황은  선박 또는 요트에서 다른 종류의 금속이 전해되는 원인에 대한 3가지 상황을 설명한다.

전해의 정의에 의하면 바닷물은 아주 뛰어난  전해액이고, 청수 또한 전해 물질이 될 수도 있다는 것을 명심해야 한다.

   - 첫 번째 상황은 전원회로에 아무런 조치를 하지 않은 상황이다.

그러나 이것은(특히,pitting)부식의 큰 원인이 된다.   주로 망간청동(–0.3V)으로 만들어진 프로펠러는 프로펠러 샤프트, 엔진 그리고

 배터리의 음극과 연결된다.

이것은 철로 만들어진 선박에서 선체와 프로펠러 사이에 약-0.3V의 전위차가 생기게 하는 원인이 된다.

(-0.6V minus –0.3V)일반적으로 선박의 바닥은 페인트와 다른 것들로 인해 절연되어있다.

그러나 만약에 페인트가 벗겨진다면 다른 금속으로 만들어진 성분들이 전해액에 있고  단락 되어서 전류가 흐를 것이다.

이런 문제를 해결 하기 위해 선체보다 낮은 전위를 가진 금속(zinc또는 알루미늄)으로 만들어진 희생양 극이 필요할 것이다.

희생양극과 프로펠러 사이의 전위차는 약-1V가될 것이고, 선체가 아닌 희생양극이 부식할 것이다.

   - 두 번째 상황은  선박 내 파워 시스템에 관한 것이다.

배터리의 음극은 일반적으로 선체에 접지된다.

만약 선박이 conductor로 사용된다면 조명 시스템의  음극은 배터리로 바로 연결되지 않고, 선체를 통해 연결되기 때문에 이 두 개

의 연결 사이에 작은 전위차가 생긴다.

만약에 선체가  conductor 로 사용된다면, 특히 알루미늄 선박은 부식에 아주 큰 위험을 가지고 있다.

 

이 경우에 엔진, 발전기, 항해 장비를 포함하는  모든 장비들은 접지를 하지 말아야 하고, 배터리의 음극은 선체의 중심점에 연결되

어야 한다.

     - 세 번째 관련된 상황은  접지와 관련되어있다.

접지 설치시 보호접지는 각각의 다른 발전기에 연결되고 steelrod를 통해 지하수로 연결된다.

이것은 항구의 모든 보호접지는 서로 연결된다는 것이다.

강철방축 말뚝 벽(Steel sheet pile walls)과 방파제 또한 지하수(Groundwater)를 통해 보호접지 되어있다.

 

예를 들어, 이러한 상황에서 알루미늄으로 만들어진 선박이 철로 만들어진 선박 옆에 정박했을 때, 두 개의 다른 금속성분이 전해될

것이고, 그들 사이에 작은 전위차가 일어날 것이다.

만약에 선체가 보호접지에 연결된다면 단락회로가 일어날 것이며, 이것은 곧 부식이 일어난다는 의미이다.

만약에 철로 만들어진 선박이 강철 방축 말뚝벽 옆에 정박 한다면 똑같은 현상이 일어날 것이다.

비록 그것들은 똑같은 금속으로 만들어 졌지만, 다른 전위를 가지고 있기 때문이다.

그리고 그것들은 보호접지로 연결되기 때문에 부식이 일어난다.

보호접지는 전기시스템에 있어서 그대로 방치해서는 안 되는 매우 중요한 사항이다.

사실 전류법규(CE ISO 13297)에서는 선박은 음파접지시스템(sound earthing system)을 설치해야 한다는 사항이 있다.

만약 부식의 위험 때문에 선박의 선체에 보호접지를 설치하고 싶지 않고 전원시스템의 안정성을 원한다면 Isolationtransformer(분

리변압기)를 설치 해야 할 것이다.

분리변압기를 사용하면, 선박에 연결하지 않고도 접지선으로는 접지케이블만 사용할 것이다.

 그리고 엔진에도 방식장치가 있다 얀마엔진의 방식장치를 알아보자면 우선 얀마 3GM30(하마호의엔진) 방식장치는 3개가 있다

그 위치는 다음 그림과 같다.

 방식장치의 각각의구조도이다.