異種金属接触腐食とは？配管・金物で起きる仕組みと対策

異種金属接触腐食は、電位の異なる金属が電気的につながり、水などの電解質を介して電池を形成することで、一方の腐食が促進される現象です。ガルバニック腐食とも呼ばれます。設備では配管と継手、バルブ、支持金物、ボルト等の組合せで生じることがあります。金属名の組合せだけで判断せず、水質、濡れ、表面状態、面積、電気的なつながりまで確認します。

腐食が起きる仕組みと成立条件

電位が相対的に低い側がアノードとなって溶解し、高い側がカソードとして働きます。「貴」「卑」はその環境での相対関係です。実際の水中や大気中の自然電位は、不動態皮膜や水質、温度等に左右されるため、標準電極電位の表だけで腐食速度を確定しません。

乾燥した場所で異種金属が触れただけでは、電解質を介する同じ腐食回路は成立しません。ただし、運転開始後の結露や洗浄、保温材内部への水の浸入で条件が変わることがあります。

配管・継手・金物で注意する例

ステンレス継手と一般の鋼管等の接続では、鋼側の腐食を検討します。日本金属継手協会は、ステンレスねじ込み継手には原則ステンレス鋼管を接続し、SGP管を接続する場合は絶縁フランジ・絶縁ユニオン等を使う扱いを示しています。

一方、異種金属の全ての組合せに同じ絶縁処理が必要とは限りません。例えばステンレスと銅、黄銅等の扱いも、水質、材料の詳細、温度、使用条件により判断が異なります。「銅合金」や「真鍮」といった大まかな呼び名だけで採用を決めず、適用する配管マニュアルや機器の指定を確認します。

屋外金物では、亜鉛めっき鋼の部材へステンレスボルトを使用する場合など、接触部に塩分を含む水が残る条件を確認します。ステンレスへ一部だけ交換すれば構成全体の耐食性が必ず上がるという関係ではありません。

面積比はなぜ重要？

一般に、大きなカソードへ小さなアノードがつながると、アノード側の小さな面積に腐食電流が集中しやすくなります。反対に、同じ材料の組合せでも面積比と環境が変われば進行の程度が変わります。

例えば広いステンレス部材に対し、鋼材の塗膜の傷だけが水へ露出する場合、露出した鋼の小さな部分が弱点になり得ます。腐食しやすい側だけを塗装して安心するのでなく、傷・接触部・端部を含む防食計画を検討します。面積比だけで寿命や腐食速度を数値化せず、実際の材料・水質データと照合します。

対策は材料・絶縁・水分・防食を組み合わせる

絶縁フランジではガスケットだけでなく、ボルト周囲や座金等の構成も含めて絶縁が成立するかを確認します。ねじのシールテープは主に漏れを防ぐ材料で、金属接触を確実に断つ絶縁継手の代わりとは判断しません。

支持材や接地・ボンディング等で外部短絡がある場合、継手部分の絶縁だけでは目的を達成できないことがあります。必要な電気的安全の接続を外すのではなく、配管・電気の担当者で導通経路と防食方法を調整します。絶縁短管の必要性や長さも、外部短絡、水質等を含む適用資料で判断します。

配管材料と経路は給水管の計画、温水条件は給湯設備の設計と合わせて検討してください。

孔食・隙間腐食・迷走電流腐食と区別する

現場で「電食」と呼ばれる症状には異なる原因が含まれます。錆や漏水が接続部にあるという位置情報だけで原因を断定せず、複数の腐食が重なる場合も考慮します。

設計・更新・不具合調査で残す記録

新設時は配管・継手・バルブ・支持材の材料表、接続方法、絶縁範囲、保温・止水、点検方法を明確にします。更新では既設の材質が新設図面と違うこともあるため、実物と履歴を確認します。

不具合時は腐食箇所の写真、材料・表面処理、内外面のどちらから進行したか、水質・温度・導通状態、使用年数を記録します。腐食部分だけを交換して同じ条件を残さず、原因と対策の範囲を整理して竣工図・更新記録へ反映してください。

参考資料

• ステンレス協会「ステンレスの耐食性と腐食現象」
• ステンレス協会「配管Q＆A」ガルバニック腐食・絶縁
• 日本金属継手協会「可鍛継手・ステンレスねじ込み継手に関する質問」
• 腐食防食学会「異種金属接触腐食の機構と対策」
• 日本溶融亜鉛鍍金協会「他の金属と接触した場合の亜鉛の腐食」

資料確認日：2026年11月12日。材料と環境の組合せを評価し、採用する機器・配管システムの条件に合わせて対策してください。