JP2003286591A - 海洋構造物の防食方法および海洋構造物 - Google Patents

海洋構造物の防食方法および海洋構造物

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Hisao Kitagawa
尚男 北川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】海洋構造物の防食にライニングと電気防食を併
用する場合における、信頼性の高い海洋構造物の防食方
法およびその海洋構造物を提供する。 【解決手段】海洋構造物の外面のうち、少なくとも海水
に接触する部位を低合金鋼で構成するとともに、前記海
水に接触する部位のうち、飛沫・干満帯を含む海面近傍
部位にコンクリートライニングを施し、該コンクリート
ライニング部よりも下方の海中部位に防食被覆を施し、
該防食被覆部および前記コンクリートライニング部に対
して、各々異なる犠牲陽極を備えた流電陽極方式、また
は、各々異なる外部電源を備えた外部電源方式により電
気防食を施すことを特徴とする海洋構造物の防食方法お
よびその海洋構造物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、海洋構造物の電気
防食方法およびその海洋構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、鋼材を使用した海洋構造物の電
気防食には、アルミニウム合金などの犠牲陽極を防食対
象の鋼材の海水に触れる部位に溶接等により電気的に接
続し、犠牲陽極と鋼材間の電位差により発生する電流を
防食電流として鋼材を防食状態に保つ流電陽極方式と、
不溶性電極を海中に浸し、外部電源を介して防食対象の
鋼材と電気的に接続し、鋼材が防食電位に保たれるよう
に外部電源により強制的に電流を流す外部電源方式とが
ある。これらの電気防食を行う場合、防食被覆やライニ
ングを併用し、信頼性を向上させたり防食費用を低減さ
せることもある。
【0003】このようなライニングとしては、通常、海
洋構造物の飛沫帯や干満帯部分に、コンクリートライニ
ング、ペトロラタムライニング、FRPライニング、ゴ
ムライニング、金属被覆等が施工されている。
【0004】図3は、従来の防食施工の一例を示すもの
で、海洋鋼構造物である鋼管杭を例にして示したもので
ある。この防食構造では、鋼管杭の大気に接する飛沫帯
や干満帯部分の外周にモルタルやペトロラタム等を適当
厚ライニングし、さらにその外側にFRP等の保護カバ
ーを被覆している。一方、海水中の鋼管杭の所定部位に
はアルミニウム製の流電陽極を設置し、電池作用により
防食電流を発生させる構造となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような海面近傍部の被覆防食と海中部の流電陽極方式電
気防食を併用する従来の方法では、それぞれを別々に施
工するため手間がかかるとともに、その保全や管理が煩
雑であった。また、モルタルライニングは中性化による
防食機能の低下の問題があり、FRP等の保護カバーは
外部からの衝撃等により損傷しやすいなどの強度上の問
題がある。
【0006】また、特開平6−173287号公報に
は、ライニングと電気防食を併用する防食構造におい
て、保護カバーをチタン製等の不溶性電極とし、外部電
源方式により電気防食を行うようにした海洋鋼構造物の
防食構造が開示されている(図4参照)。しかしなが
ら、保護カバーを電極として用いると、保護カバー近傍
の海洋構造物の部位に集中して電流が流れるため、水深
の深い海洋構造物への適用には補助的に他の外部電源や
犠牲陽極を用いる必要があった。また、保護カバー近傍
の海洋構造物の部位は電流が多く流れるため、鋼材表面
がアルカリ化し、防食被覆が施されているとその塗膜の
剥離を促進させるおそれがある。さらに、保護カバー自
体をチタンで製作すると、高価になるという欠点があ
る。
【0007】また、特開平1−298186号公報に
は、海洋鋼構造物の防食保護カバーが開示されている。
この防食保護カバーは、プラスチック製等の保護カバー
の内面側に鋼材よりも卑な金属を貼り合わせて流電陽極
材層を形成し、マスチックやペトロラタムパテ等の被覆
部材を介して鋼材表面に取り付け、電池作用により防食
電流を流すことによって電気防食を行うものである。し
かしながら、下地の鋼材が露出しているため、流電陽極
材層の消耗量が多いという問題があった。
【0008】さらに、ライニングと電気防食を併用する
防食構造において、海面近傍のコンクリートライニング
部と海中の防食被覆部とに同じ電源を用いて電気防食を
行うと、海水とコンクリートの比抵抗が異なるため、海
水中には電流が流れやすいが、コンクリート中には電流
が流れにくいことになり、双方を最適な防食電位に保つ
のは困難という問題があった。
【0009】本発明は、上述のような、海洋構造物の防
食にライニングと電気防食を併用する場合における問題
点の解決を図るための、信頼性の高い海洋構造物の防食
方法およびその海洋構造物を提供することを目的として
いる。
【0010】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は次のような構成を有する。 [1]海洋構造物の外面のうち、少なくとも海水に接触
する部位を低合金鋼で構成するとともに、前記海水に接
触する部位のうち、飛沫・干満帯を含む海面近傍部位に
コンクリートライニングを施し、該コンクリートライニ
ング部よりも下方の海中部位に防食被覆を施し、該防食
被覆部および前記コンクリートライニング部に対して、
各々異なる犠牲陽極を備えた流電陽極方式、または、各
々異なる外部電源を備えた外部電源方式により電気防食
を施すことを特徴とする海洋構造物の防食方法。 [2]海水中およびコンクリート中に参照電極を設置し
て電位を計測し、該計測値に基づいて、犠牲陽極を交換
すること、もしくは、防食電流を増加させることを特徴
とする前項[1]に記載の海洋構造物の防食方法。 [3]前項[1]または[2]に記載の防食方法によ
り、電気防食を施されたことを特徴とする海洋構造物。
【0011】本発明では、上記の構成を採用したことに
より、次のような作用効果が得られている。 (1)海洋構造物の飛沫・干満帯を含む海面近傍部位に
はコンクリートライニングを施しており、保護カバー等
を用いなくても電気防食を施すことができるとともに、
高い耐久性が得られる。 (2)海洋構造物の海面近傍のコンクリートライニング
部と海中の防食被覆部とにそれぞれ別々に電気防食を施
すため、それぞれの部位に対して適正に犠牲陽極または
外部電源方式の陽極を配設することができ、適正な電気
防食が行える。 (3)海洋構造物の海水に接触する部位を低合金鋼で構
成しているので、海中部位の防食被覆の欠損が少なく、
また、電気防食の併用によりトータルでの防食コストの
低減が図れる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明は、海洋構造物の外面のう
ち、少なくとも海水に接触する部位を低合金鋼で製作
し、そのうち、飛沫・干満帯を含む海面近傍部位をコン
クリートライニングし、海中部位を防食被覆した上で、
それぞれの部位に異なる犠牲陽極を設けて流電陽極方式
の電気防食を施すか、もしくは、それぞれの部位に異な
る外部電源を設けて外部電源方式の電気防食を施すこと
により、それぞれの部位を適正に防食する方法である。
【0013】以下に、本発明の各構成について、それぞ
れの適正な実施形態を説明する。
【0014】低合金鋼については、一例として耐海水鋼
とよばれるものが適用可能である。これには例えば、N
Kマリン(NKK製)、マリナースチールおよびMAR
ILOY(新日本製鐵製)、CR4AおよびCR4B
(住友金属工業製)、マリウェル(川崎製鉄製)、TA
ICOR(神戸製鋼所製)、NEP−TEN(三菱製鋼
製)等がある。この耐海水鋼の化学成分は、例えば上記
のNKマリンでは、重量%でC:0.20以下、Si:
0.55以下、Mn:0.90以下、P:0.070〜
0.150、S:0.040以下、Cu:0.20〜
0.50、Cr:0.50〜0.80、Al:0.15
〜0.55、Ni:0.40以下である。また、この耐
海水鋼の他、ニッケルを含有する低合金鋼にも適用可能
なものがある。
【0015】コンクリートライニングについては、一般
にコンクリートはアルカリ性であり、コンクリートライ
ニング中の鋼材は不働態化してほとんど腐食しない。し
かしながら、コンクリート中に塩化物イオンが浸透する
ことにより中の鋼材が腐食することがある。これを防止
するためにコンクリートにも電気防食を適用することが
行われている。コンクリートに犠牲陽極または外部電源
方式の陽極を設けて電気防食すると、鋼材に防食電流が
流入して鋼材の腐食を防止するとともに、コンクリート
中の塩化物イオンは陽極の周囲に引き寄せられてコンク
リート中に浸透せず、鋼材の周囲の塩化物イオン濃度は
低く保持される。また、コンクリート中の鋼材の電気防
食は、表面が不働態化しているため、露出した鋼材の電
気防食よりも小さな電流で可能である。
【0016】上述のことから、鋼材と陽極との間に適度
な間隔を設け、陽極とコンクリート表面との間に十分な
かぶりを設けておくことにより、保護カバーがなくても
鋼材を電気防食できる。
【0017】なお、流木等の衝突によるコンクリートラ
イニングの損傷、脱落が懸念される場合には、コンクリ
ートライニングに金属製、プラスチック製、FRP製等
の保護カバーを設けることや、コンクリート中に鉄筋、
グラスファイバー、カーボンファイバー等を入れて強度
を向上させることにより、コンクリートライニングの欠
損や海洋構造物本体からの脱落を防止できる。
【0018】防食被覆については、一般に鋼材に防食被
覆を施した場合、経年劣化による防食被覆の欠損(鋼材
露出部)が生じる。この防食被覆欠損部を防食するため
に電気防食が併用されるものの、防食被覆の欠損が多く
なると、必要とされる電流量が増大し、電気防食のコス
ト高となる。一方、耐海水鋼をはじめとする低合金鋼に
防食被覆を行うと、防食被覆の欠損が少なく、また、電
気防食を併用した場合の防食被覆耐久性が向上する。こ
のため、低合金鋼に防食被覆を行い、電気防食を併用す
ると防食コストの低減を図ることができ、さらに防食被
覆の補修費用が低減される。
【0019】海洋構造物の防食被覆に使用する材料とし
ては、エポキシ系塗料(タールエポキシ、超厚膜エポキ
シ、無溶剤エポキシ、変性エポキシ等)、ウレタン系塗
料(タールウレタン、無溶剤ウレタン等)、ガラスフレ
ーク入り塗料(エポキシ系、ポリエステル系)、水中硬
化型塗料等がある。
【0020】電気防食については、前述のように、流電
陽極方式と外部電源方式とがある。
【0021】流電陽極方式で用いられる犠牲陽極材料と
しては、Zn、Al、Mgから成る合金が一般的であ
る。しかし、海中では、単位重量当たりの有効発生電流
量の多いアルミニウム合金が主として用いられている。
流電陽極方式は、施工が容易で比較的短期間での施工が
可能である。
【0022】コンクリート中に流電陽極方式を適用する
には、亜鉛やアルミニウム、マグネシウム等のような鋼
材よりも卑な金属を犠牲陽極として埋設して用いる。
【0023】外部電源方式で用いられる陽極材料として
は、珪素鋳鉄や磁性酸化鉄(Fe34)、鋳鉄、炭素
鋼、鉛、鉛合金、銀、銀合金、白金、白金メッキチタ
ン、黒鉛などがある。
【0024】外部電源を用いた場合、照合電極により電
位をフィードバック信号とし、制御装置により陽極から
出る電流出力の制御を行う。なお、この電流制御は、経
年的な被覆の劣化による必要防食電流の増加や、定期的
な防食被覆の補修に対する犠牲陽極の防食電流の急激な
変化にも対応できる。
【0025】この外部電源方式では電位管理が容易に行
えるため、構造物の一部を外部電源方式、残部を流電陽
極方式とすることも可能である。
【0026】コンクリート中に外部電源方式を適用する
には、チタンの棒や白金めっきチタン、混合酸化物被覆
チタン、珪素鋳鉄や磁性酸化鉄(Fe34)、鋳鉄、炭
素鋼、黒鉛等を陽極として埋設して用いる。
【0027】なお、流電陽極方式の犠牲陽極や外部電源
方式の陽極は、陽極の接触抵抗を低減させるためのバッ
クフィルで囲む必要がある。このバックフィルにはカー
ボンとバインダー樹脂の混合物や石膏等が用いられる。
【0028】上述のように、二つの電気防食方式にはそ
れぞれ特質があるので、対象となる海洋構造物の構造、
規模、環境、使用年数等を考慮し、採用方式を選定する
必要がある。
【0029】海洋構造物にコンクリートライニングを施
している場合、海水とコンクリートではその比抵抗が異
なるため、同じ電源を用いて電気防食を行うと、海水中
には電流が流れやすく、コンクリート中には電流が流れ
にくいという問題がある。しかしながら、本実施形態の
ように、各々に異なる犠牲陽極を用いたり、各々に独立
した外部電源を用いたりすることで、海中部およびコン
クリートライニング部を最適な防食電位に保つことが可
能である。
【0030】さらに、海水中およびコンクリート中に参
照電極を設置し、電位を計測することにより、適正な防
食電位を保つための手段を講じることが可能となる。
【0031】なお、上記の適正な防食電位とは、海中の
防食被覆部では、−850mV(vs.SCE:銅硫酸
銅電極を参照電極として使用)であり、コンクリートラ
イニング部では、通電時の電位(ON電位)と非通電時
の電位(OFF電位)との電位差が100mV以上の電
位である。この電位差の測定は、まず通電時の電位(O
N電位)を測定した後、一時通電を停止し、非通電時の
電位(OFF電位)を測定する。この電位差が100m
V未満となった場合には、流電陽極方式では犠牲陽極を
交換し、外部電源方式では電圧を上げる操作を行う。
【0032】本発明の「海洋構造物の外面のうち、少な
くとも海水に接触する部位を低合金鋼で構成するととも
に、前記海水に接触する部位のうち、飛沫・干満帯を含
む海面近傍部位にコンクリートライニングを施し、該コ
ンクリートライニング部よりも下方の海中部位に防食被
覆を施し、該防食被覆部および前記コンクリートライニ
ング部に対して、各々異なる犠牲陽極を備えた流電陽極
方式、または、各々異なる外部電源を備えた外部電源方
式により電気防食を施し、それぞれの部位を適正に防食
する方法」を用いることにより、海洋構造物にとって過
酷な腐食環境である海面近傍部位の防食がコンクリート
ライニングと電気防食の併用により確実に行えるととも
に、海中部位の防食被覆は耐久性が向上し、さらに電気
防食により確実に防食されるので、海洋構造物全体とし
て耐久性や信頼性の高い防食方法が実現できる。
【0033】次に、実施例を通じて本発明を説明する。
【0034】図1は、鋼管杭に適用した本発明の一実施
形態を示す概念図である。この構造物の材質としては、
低合金鋼の一種であるNKマリンを用いている。コンク
リートライニングは、鋼管杭の外周側面の干満帯より1
m下まで施されている。その他の海中部分はタールエポ
キシ系の塗料で防食被覆されている。また、海中部には
アルミ合金を犠牲陽極とした流電陽極方式が適用され、
コンクリート中には亜鉛を犠牲陽極とした流電陽極方式
が適用されている。
【0035】図2は、鋼管杭に適用した本発明の他の実
施形態を示す概念図である。この構造物の材質として
は、低合金鋼の一種であるNKマリンを用いている。コ
ンクリートライニングは、鋼管杭の外周側面の干満帯よ
り1m下まで施されている。その他の海中部分はタール
エポキシ系の塗料で防食被覆されている。また、海中部
には珪素鋳鉄を陽極とした外部電源方式が適用され、コ
ンクリート中には磁性酸化鉄(Fe34)を陽極とした
外部電源方式が適用されている。
【0036】なお、本発明の防食方法は、鋼管杭に限ら
ず、浮体式や着底式の海洋構造物、鋼矢板、鋼管矢板等
にも適用できることはいうまでもない。
【0037】
【発明の効果】以上に述べた本発明によれば、海洋構造
物の飛沫・干満帯を含む海面近傍部位にコンクリートラ
イニングを施すことによって、過酷な腐食環境の鋼材を
防食できる。また、海洋構造物の海中部位に施された防
食被覆の耐久性を、低合金鋼を用いることにより向上で
きる。さらに、飛沫・干満帯を含む海面近傍部位と海中
部位とにそれぞれ別々に電気防食を適用することによっ
て、海洋構造物全体として耐久性や信頼性の高い防食方
法が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す概念図
【図2】本発明の他の実施形態を示す概念図
【図3】従来技術を示す概念図
【図4】従来技術を示す概念図
【符号の説明】
1 海洋構造物 1a 海洋構造物(低合金鋼) 2 コンクリートライニング部 3 防食被覆部 4 犠牲陽極 4a,4b 犠牲陽極 5 陽極 5a,5b 陽極 6 外部電源 6a,6b 外部電源 7 保護カバー 8 チタンカバー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 海洋構造物の外面のうち、少なくとも海
    水に接触する部位を低合金鋼で構成するとともに、前記
    海水に接触する部位のうち、飛沫・干満帯を含む海面近
    傍部位にコンクリートライニングを施し、該コンクリー
    トライニング部よりも下方の海中部位に防食被覆を施
    し、該防食被覆部および前記コンクリートライニング部
    に対して、各々異なる犠牲陽極を備えた流電陽極方式、
    または、各々異なる外部電源を備えた外部電源方式によ
    り電気防食を施すことを特徴とする海洋構造物の防食方
    法。
  2. 【請求項2】 海水中およびコンクリート中に参照電極
    を設置して電位を計測し、該計測値に基づいて、犠牲陽
    極を交換すること、もしくは、防食電流を増加させるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の海洋構造物の防食方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の防食方法によ
    り、電気防食を施されたことを特徴とする海洋構造物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007332691A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Toa Harbor Works Co Ltd 鋼管杭の防食ライニングの防食方法および構造
CN106320336A (zh) * 2016-10-09 2017-01-11 宁波工程学院 海洋环境钢管桩潮差区部位的腐蚀防护装置及其使用方法
CN110747477A (zh) * 2019-11-21 2020-02-04 中国华电科工集团有限公司 一种滨海地埋碳钢海水介质管道综合防腐系统及防腐方法
CN117552010A (zh) * 2024-01-11 2024-02-13 中冶建筑研究总院(深圳)有限公司 一种用于对使用海水海砂的混凝土设备进行防腐的装置及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007332691A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Toa Harbor Works Co Ltd 鋼管杭の防食ライニングの防食方法および構造
CN106320336A (zh) * 2016-10-09 2017-01-11 宁波工程学院 海洋环境钢管桩潮差区部位的腐蚀防护装置及其使用方法
CN106320336B (zh) * 2016-10-09 2017-11-07 宁波工程学院 海洋环境钢管桩潮差区部位的腐蚀防护装置及其使用方法
CN110747477A (zh) * 2019-11-21 2020-02-04 中国华电科工集团有限公司 一种滨海地埋碳钢海水介质管道综合防腐系统及防腐方法
CN117552010A (zh) * 2024-01-11 2024-02-13 中冶建筑研究总院(深圳)有限公司 一种用于对使用海水海砂的混凝土设备进行防腐的装置及方法
CN117552010B (zh) * 2024-01-11 2024-03-19 中冶建筑研究总院(深圳)有限公司 一种用于对使用海水海砂的混凝土设备进行防腐的装置及方法

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