JP2004002984A - Antifouling and corrosion prevention apparatus for metal entity - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海水中に置かれた金属物を防汚および防食する装置に関し、特に、金属物に電流を通電することにより防汚および防食する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、海水中に設置される金属物(たとえばLNGプラント設備や発電所等の取水路に設けられるバースクリーン、ロータリースクリーン等の金属構造物)に海洋生物が付着することを防止(すなわち防汚)するために、金属構造物に防汚塗料を塗布する方法が広く用いられていた(たとえば、特許文献1参照)。しかし、十分な効果を発揮していなかったため、定期的にLNGプラント設備や発電所等のプラントを停止して清掃作業を行い、付着した海洋生物を除去する必要があった。
【0003】
【特許文献1】
特開昭59−158813号公報
【0004】
また、導電塗膜や貴金属系金属物を陽極として、それに直流電流を流す方法も用いられていた。この防汚方法は、導電塗膜や貴金属系金属物に電流を流すと、海水が電気分解され、陽極表面付近の海水は酸性雰囲気となり、海洋生物の忌避効果が生じることを利用したものである。
しかし、被防汚金属物を陽極にすると、金属が海水に溶け出し、腐食(または発錆)していた。このため、腐食を防止(すなわち防食)するために、金属表面に絶縁性塗料を塗布し、さらにその上に導電性の塗料(たとえばカーボン系の導電物質)を塗布して、電流を流して電解防汚していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、絶縁性塗料(および導電性塗料)の塗装は、金属物によってはその構造上難しい場合がある。たとえば格子状の構造を有するバースクリーンのように複雑な構造を有する金属物では、未塗装の部分が生じ、そこから腐食するという問題が発生していた。
【0006】
本発明は、このような状況に鑑みなされたものであり、その目的は、金属物を塗装することなく、防汚および防食することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による防汚および防食装置は、海水中に置かれた、防汚および防食の対象となる金属物を陰極にして防食電位に維持し、海水中に置かれた陽極電極から該金属物に電流を通電することにより、該金属物を防汚および防食するものである。
【0008】
すなわち、本発明による防汚および防食装置は、海水中に置かれた金属物を防汚および防食する装置であって、海水中に置かれ、使用される物質によって既知の電位を海水中で有する基準電極と、海水中に置かれた陽極電極と、前記金属物、前記基準電極、および前記陽極電極に接続され、前記陽極電極を相対的に高い電位に、前記金属物を相対的に低い電位にするとともに、前記基準電極の電位に基づいて、前記金属物を防食可能な電位にする電源手段と、を備えている。
【0009】
本発明によると、海水中に置かれた金属物は、陽極端子に対してマイナスの電位にされるので、金属物の表面付近はアルカリ性雰囲気となる。これにより、海洋生物の忌避効果が生じ、金属物が防汚される。また、陽極端子から金属物に電流が流入するので、金属物は陰極防食される。したがって、金属物に防汚塗料や防食塗料を塗布することなく、金属物の防汚・防食を行うことができる。
【0010】
好ましくは、前記電源手段は、前記金属物を、防食可能で、かつ、海水中の生物が前記金属物に付着しない電位、または、海水中の化合物の前記金属物への付着が進行しない電位にする。これにより、海水中の生物を忌避でき、あるいは、金属物に海水中の化合物(たとえば炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム等)が付着/成長し網目等を塞いでしまうことが防止される。
【0011】
さらに好ましくは、前記陽極電極と前記金属物とは、該陽極電極から前記金属物へ流入する電流の密度が、前記金属物の各箇所でほぼ一定となる距離に配置される。また、前記基準電極は、前記金属物の近傍に配置される。
【0012】
本発明の一実施の形態において、前記電源手段は、電位制御装置および直流電源装置を有し、前記直流電源装置は、その陽極端子に前記陽極電極が接続され、かつ、その陰極端子に前記電位制御装置が接続され、前記電位制御装置は、一方の端子に前記基準電極が接続され、他方の端子に前記金属物が接続され、前記基準電極の電位を検知して、該検知された電位に基づいて前記金属物を前記防食可能な電位にする。金属物の電位制御によるシステムについて述べたが、定常状態では電位と電流量に相関があり、電位制御でなく電流量制御も可能である。
【0013】
前記基準電極は、銀/塩化銀(たとえば銀の表面に塩化銀が付着したもの)、または亜鉛により構成される。
【0014】
前記陽極電極は、貴金属系の電極、チタン基板に貴金属系電極を担持させた物により構成することもできるし、前記金属物が設けられ、海水を案内する水路の内壁面に塗布された導電塗膜を使用することもできる。後者の場合には、前記導電塗膜は、2つの相互に絶縁された第1の部分および第2の部分に分離され、前記電源手段は、前記第1の部分および前記第2の部分の電気の極性を切り替える極性切替手段を有し、前記極性切替手段は、前記第1の部分および前記第2の部分の極性を所定の時間間隔で切り替え、前記第1の部分および前記第2の部分のうち、少なくとも陽極の極性を有する部分から前記金属物に電流を通電するように構成することもできる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、発電所の取水路に設けられるバースクリーンの防汚および防食(以下「防汚・防食」と記す。)装置を例にとり説明する。
【0016】
<第1の実施の形態>
図1は、発電所100の概略構成を示すブロック図である。図2は、発電所100の取水路5の一部およびバースクリーン6を防汚・防食するための本発明の第1の実施の形態による防汚・防食装置1の構成を示すブロック図である。
【0017】
発電所100には、海水を取り込むための取水路5が設けられている。この取水路5の取水口5a付近にはカーテンウォール8が設けられている。取水路5の内部には、取水流Aの下流側に向かうにしたがいバースクリーン6、ロータリースクリーン9、および循環水ポンプ7が設けられている。
【0018】
バースクリーン6およびロータリースクリーン9は、主として、海水中に含まれるゴミを塞き止め、ゴミが循環水ポンプ7側に進入することを防止するものである。たとえば、バースクリーン6は、鋼(炭素鋼、合金鋼(ステンレス鋼等)、鋳鉄等)からなり、図3の概略斜視図に示すように、外径寸法が縦H=10m、横W=5m、厚さ(奥行き)D=0.2〜0.3mの直方体の形状を有し、その表裏両面に縦0.3m、横0.1m程度の貫通孔60が複数個形成されている格子形状を有する。この格子形状により、海水中のゴミを塞き止める。
【0019】
循環水ポンプ7は、海水を汲み上げ、汲み上げた海水を、循環水管5bを介してタービン・発電気室50の復水器5cに送り込むものである。送り込まれた海水は発電に使用された後、循環水管5dおよび放水口5eを介して海洋に戻される。
【0020】
防汚・防食装置1は、バースクリーン6を防汚・防食するものであり、直流電源装置10、電位制御装置(電圧制御装置)11、陽極電極12、および基準電極13を有する。電源装置10および電位制御装置11は、取水路5の外部に設けられてもよいし、防水された状態で取水路5内に設けられてもよい。また、電位制御装置11の代わりに電流制御装置を用いることもできる。
【0021】
直流電源装置10の陽極端子(+)はリード線L1を介して陽極電極12に接続され、陰極端子(−)はリード線L2を介して電位制御装置11に接続されている。電位制御装置11の一方の端子は基準電極13に接続され、他方の端子はバースクリーン6に接続されている。
【0022】
陽極電極12は、不溶解性の物質(たとえばカーボン、白金、金等)で構成することもできるし、それ以外の導電性物質(たとえば鉄、マグネタイト等)で構成することもできる。なお、陽極電極11が鉄等のように、海水に溶解する金属である場合には、腐食により減肉するので、定期的に交換されることとなる。
【0023】
陽極電極12は、該陽極電極12から海水を介してバースクリーン6へ流入する電流の電流密度がバースクリーン6の表面の各箇所でほぼ一定となるように、バースクリーン6から所定の距離だけ離して(たとえば数m〜数十mの距離をおいて)配置されることが好ましい。なお、陽極電極12は、取水流Aによって流されることを防止するために、壁面51に固定されることが好ましい。
【0024】
基準電極13は、バースクリーン6の電位を防食可能な電位(以下「防食電位」という。)とするための基準となる電位を検知するために設けられる。この基準電極13は、たとえば銀(Ag)/塩化銀(AgCl)、亜鉛(Zn)等から構成される。なお、基準電極13が海水により腐食し、減肉した場合には、新たなものに取り替えられることとなる。
【0025】
基準電極13は、バースクリーン6と短絡しないように、バースクリーン6から離間させて(すなわちバースクリーン6と基準電極13との間に海水を介在させて)、取水路5の壁面51に取り付けられてもよいし、バースクリーン6に絶縁部材を取り付け、この絶縁部材を挟んでバースクリーン6に取り付けられてもよい。ただし、海水抵抗(電気抵抗)の影響を小さくするために、基準電極13は、バースクリーン6の近傍(たとえば1mm〜数mm程度の距離をおいて)配置されることが好ましい。なお、基準電極13がバースクリーン6の近傍に配置されない場合には、後述する電位制御装置11により制御されるバースクリーン6の電位は、海水抵抗を考慮して補正した値にされる。
【0026】
直流電源装置10は、陽極電極11(陽極端子)に対してバースクリーン6(陰極端子)をマイナスの電位に保つように電圧を発生し、電流を通電する。すなわち、陽極電極11は相対的に高い電位に保持され、バースクリーン6は相対的に低い電位に保持される。
【0027】
直流電源装置10の電流は、バースクリーン6に流入する電流密度が0.05〜0.3A/m2(平均電流密度)となる量であることが好ましい。したがって、直流電源装置10の電圧(すなわち、陽極電極11とバースクリーン6との間の電位差)Voutは、海水抵抗を考慮して、この電流密度を達成する値とされる。
【0028】
電位制御装置11は、基準電極13の電位(以下「基準電位」という。)に基づいて、バースクリーン6の電位(すなわち陰極端子の電位)を防食電位に維持するものである。すなわち、基準電極13は、それに使用される物質によってその物質特有の既知の電位を海水中で有するので、電位制御装置11は、基準電位を検知することにより、バースクリーン6の防食電位を決定することができ、また、決定した防食電位を安定して維持することができる。
【0029】
電位制御装置11は、たとえば、電位制御装置11は、基準電極13の電位を検知(または計測、モニタリング)する検知器と、可変抵抗器と、可変抵抗器の抵抗値を制御する制御部とを備えたシーケンサにより構成される。そして、このシーケンサの制御部は、検知器により検知(検出、モニタリング)された基準電極13の電位に基づいて可変抵抗器の抵抗値を変化させ、電流量を調整することにより、バースクリーン6の電位を防食電位に調整する。
【0030】
防食電位は、バースクリーンを構成する物質の種類によって異なる。たとえば、バースクリーン6が鋼(炭素鋼)により構成されている場合において、基準電極13として銀/塩化銀を使用したときは、防食電位は、基準電位(ほぼ0mV)に対して−770[mV]以下である。ただし、バースクリーン6の電位が低くなりすぎると、バースクリーン6の表面に炭酸カルシウム(CaCO3)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)等の海水中の化合物(金属塩)が付着し、堆積成長してやがて貫通孔60を塞ぐおそれがある。したがって、バースクリーン6の電位は、この付着が進行しない電位以上であることが好ましい。この付着が進行しない電位は、基準電位に対して−1400mV以上である。
【0031】
したがって、バースクリーン6の電位は、基準電位に対して−1400mV以上−770mV以下であることが好ましい。
【0032】
すなわち、電位制御装置11は、基準電位を検知し、検知した基準電位に対して−1400mV以上−770mV以下の範囲の電位に、バースクリーン6の電位(Vbarとする。)を維持する。これにより、陽極電極12の電位(Vposとする。)は、Vpos=Vbar+Voutとなる(Voutは直流電源装置が発生する電圧)。
【0033】
また、バースクリーン6が鋼(炭素鋼)により構成されている場合において、基準電極11として亜鉛を使用したときは、基準電位が、塩化銀を使用したときよりも1050mV低くなるので、バースクリーン6の電位は、基準電位に対して−350mV以上+280mV以下であることが好ましい。
【0034】
バースクリーン6がステンレス鋼により構成されている場合において、基準電極13として塩化銀を使用したときは、防食電位は基準電位に対して−600[mV]以下である。一方、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム等が堆積成長しない電位は、上記同様に−1400mV以上である。したがって、ステンレス製のバースクリーン6の電位は、基準電位に対して−1400mV以上−600mV以下であることが好ましい。
【0035】
また、バースクリーン6がステンレス鋼により構成されている場合において、基準電極13として亜鉛を使用したときは、バースクリーン6の電位は、基準電位13に対して−350mV以上+450mV以下であることが好ましい。
【0036】
なお、バースクリーン6の電位は、必ずしも上記範囲内におけるある一定の電位に維持される必要はなく、上記範囲内であれば変動してもよい。
【0037】
このような構成の防汚・防食装置1では、直流電源装置10が、バースクリーン6の電位を、陽極電極12に対してマイナスの電位にする。これにより、陽極電極12からバースクリーン6へ電流が流れ、海水が電気分解される。その結果、バースクリーン6の表面付近はアルカリ性雰囲気となり、海洋生物に対する忌避効果が得られ、バースクリーン6は防汚される。
【0038】
また、バースクリーン6は、陰極側であり、しかも、電位制御装置11により防食可能な電位に維持される。これにより、バースクリーン6は、陽極電極12から電流が流れ込む陰極防食の状態に維持され、防食される。
【0039】
このように、本実施の形態によると、バースクリーン6に防食用の塗膜(および導電性の塗膜)を塗布する必要はなく、金属面をそのまま海水に曝した状態で使用しても、バースクリーン6を防汚・防食することができる。
【0040】
<第2の実施の形態>
図4は、発電所100の取水路5の一部および本発明の第2の実施の形態による防汚・防食装置2の構成を示すブロック図である。第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0041】
本実施の形態では、コンクリート製または鋼管製の取水路5の内壁面51に、まず絶縁塗膜(図示略)が塗布され、この絶縁塗膜の上に導電塗膜52および53が塗布されている。これは、導電塗膜52および53に通電することにより、内壁面51を防汚するための措置である。本実施の形態では、この内壁面51を防汚するための導電性塗膜52および53が、第1の実施の形態における陽極端子12に兼用される。
【0042】
導電塗膜52および53は、図示しない部分で相互に絶縁され、両者は直流電源装置10および極性切替装置11によって異なる電位にされる。これにより、相対的に高い(プラス)電位の導電塗膜52(または53)から相対的に低い(マイナス)電位の導電塗膜53(または52)に、海水を介して電流が流れる。
【0043】
防汚・防食装置2は、直流電源装置10、極性切替装置20、電位制御装置11、および基準電極13を有する。
【0044】
直流電源装置10の陽極端子および陰極端子は、それぞれリード線L5およびL6により極性切替装置20に接続されている。また、直流電源装置10の陰極端子は、リード線L7により電位制御装置11に接続されている。極性切替装置20の一方の端子はリード線L8より導電塗膜52に接続され、他方の端子はリード線L9により導電塗膜53に接続されている。電位制御装置11の一方の端子はリード線L3により基準電極13に接続され、他方の端子はリード線L4によりバースクリーン6に接続されている。
【0045】
極性切替装置20には、リード線L5およびL6を介して直流電源装置10から直流電圧(直流電流)が与えられる。極性切替装置20は、この直流電源装置10から与えられた電流を、一定時間(たとえば2時間)ごとに極性を切り替えて導電塗膜52および53に与える。たとえば時刻Tから時刻(T+2時間)までは、導電塗膜52にプラス、導電塗膜53にマイナスの電位がそれぞれ印加され、次の時刻(T+2時間)から時刻(T+4時間)までは、導電塗膜52にマイナス、導電塗膜53にプラスの電位がそれぞれ印加される。以後、これらの切替が繰り返される。陽極側の導電塗膜52(53)の電位は、たとえば+1.2〜+1.3Vにされ、陰極側の導電塗膜53(52)の電位は、たとえば−0.6〜−0.5Vにされる。
【0046】
これにより、プラス側の導電塗膜52(53)の表面付近が酸性雰囲気となり、マイナス側の導電塗膜53(52)の表面付近がアルカリ性雰囲気となり、いずれの雰囲気も、海洋生物の忌避効果を有する。これにより、取水路5の内壁面51の防汚が図られる。
【0047】
電位制御装置11は、基準電極13に対して、前述した第1の実施の形態と同様の電位にバースクリーン6を維持する。これにより、バースクリーン6の防汚・防食が図られる。
【0048】
このように本実施の形態では、取水路5の内壁面51を防汚する導電塗膜52および53を陽極端子として兼用することにより、既存の設備を使用して、バースクリーン6の防汚・防食を図ることができる。これにより、第1の実施の形態における陽極電極12を省略することができる。
【0049】
<第3の実施の形態>
取水路5内に設けられる取水設備(たとえば、循環水ポンプ7のインペラ、ケーシング等の金属物)も、防汚・防食することができる。
【0050】
図5は、循環水ポンプ7のインペラ71およびケーシング72の防汚・防食装置3の構成を示すブロック図である。第1の実施の形態および第2の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0051】
循環水ポンプ7は、インペラ71、ケーシング72、およびモータMを有する。インペラ71は、モータMの回転軸(または回転軸に取り付けられたギア(図示略))に取り付けられ、モータMの回転に伴い回転する。インペラ71が回転すると、取水路5の海水はケーシング72に沿って循環水管5b(図1参照)に流れ込み、復水器5c(図1参照)に送られる。
【0052】
防汚・防食装置3は、直流電源装置10、極性切替装置20、電位制御装置11、および基準電極13を有する。直流電源装置10は、第2の実施の形態と同様にして、極性切替装置20および電位制御装置11に接続されている。極性切替装置20も、第2の実施の形態と同様にして、取水路5の内壁面51に塗布された導電塗膜52および53に接続されている。
【0053】
電位制御装置11の一方の端子は基準電極13に接続され、他方の端子はケーシング72および導電ブラシ30に接続されている。導電ブラシ30は、インペラ71およびケーシング72を短絡させるために設けられ、これにより、両者を同時に防汚・防食することができる。
【0054】
基準電極13は、ケーシング72またはインペラ71の近傍に(たとえば1mm〜数mm程度の距離をおいて)、短絡しないように配置される。たとえば、基準電極13はケーシング72に絶縁物を挟んで取り付けられる。
【0055】
本実施の形態では、第2の実施の形態と同様に、直流電源装置10および極性切替装置20により導電塗膜52および53に電流が通電されることによって、内壁面51は防汚されている。また、この導電塗膜52および53が陽極端子として兼用されるとともに、ケーシング72およびインペラ71が、電位制御装置11により、基準電極13に対して第1の実施の形態で説明した電位にされる。これにより、ケーシング72およびインペラ71が防汚・防食される。その結果、ケーシング72およびインペラ71に防汚塗料を塗布することなく、これらを防汚・防食することができる。
【0056】
なお、インペラ71およびケーシング72が異なる金属で構成されている場合には、インペラ71およびケーシング72の電位は、両金属の防食可能電位の重なる部分の電位とされる。たとえば、インペラ72がオーステナイト系ステンレス鋼であり、ケーシング72が炭素鋼である場合には、塩化銀の基準電極13に対して、オーステナイト系ステンレス鋼の好ましい電圧範囲−1400mV以上−600mV以下と、炭素鋼の好ましい電圧範囲−1400mV以上−770mV以下との重なる部分である−1400mV以上−770mV以下とされる。
【0057】
もちろん、インペラ71またはケーシング72に一方のみに電流を通電し、一方のみを防汚・防食することもできる。また、第1の実施の形態と同様にして、導電塗膜52および53を陽極電極として使用せずに、陽極電極12を設けて防汚・防食を行うこともできる。
【0058】
<第4の実施の形態>
さらに、LNGプラント設備(以下「本設備」と記す)の取水路に設けられるバースクリーンの防汚・防食に適用する実施の形態を説明する。
【0059】
図6は、本設備200の概略構成を示すブロック図である。また、図7は、本設備200の取水路205の一部およびバースクリーン206を防汚・防食するための防汚・防食装置2の構成を示すブロック図である。第1の実施形態による防汚・防食装置と同じ作用効果を示すので詳細な説明は省略する。
【0060】
本設備200には、海水を取り込むための取水路205が設けられている。この取水路205の取水口付近には鋼製矢板208が設けられている。取水路205の内部には、取水流Aの下流側に向かうにしたがいバースクリーン206、トラベルスクリーン209、および海水ポンプ207が設けられている。
【0061】
バースクリーン206およびトラベルスクリーン209は、主として、海水中に含まれるゴミを塞き止め、ゴミが海水ポンプ207側に進入することを防止するものである。たとえば、バースクリーン206は、鋼(炭素鋼、合金鋼(ステンレス鋼等)、鋳鉄等)からなり、図3の概略斜視図に示したのと同様に、外径寸法が縦H=10m、横W=5m、厚さ(奥行き)D=0.2〜0.3mの直方体の形状を有し、その表裏両面に縦0.3m、横0.1m程度の貫通孔60が複数個形成されている格子形状を有する。この格子形状により、海水中のゴミを塞き止める。
【0062】
海水ポンプ207は、海水を汲み上げ、汲み上げた海水を海水配管205bを介してLNG気化器205cに送り込むものである。送り込まれた海水は、LNGの気化に使用された後、放水管250eを介して海洋に戻される。
【0063】
<他の実施の形態>
これまで述べた実施の形態では、バースクリーンまたは循環水ポンプ(インペラおよびケーシング)の防汚・防食装置については説明したが、本発明は、バースクリーンや循環水ポンプだけでなく、取水路内に設置される他の金属構造物(たとえばロータリースクリーン5等)にも適用できる。
【0064】
また、発電所の取水設備だけでなく、橋脚の海水に接する部分、石油掘削船の海水に接する部分等にも本発明を適用し、これらを防汚・防食することもできる。
【0065】
さらに、これまで述べた実施の形態では、鋼、ステンレス鋼等の鉄を中心にした物質からなる金属構造物を例にとり説明したが、本発明は、銅(Cu)、チタン(Ti)等の他の物質からなる金属物にも適用可能である。
【0066】
【発明の効果】
本発明によると、バースクリーン、ロータリースクリーン、循環水ポンプのインペラ、ケーシング等の海水中に置かれる金属物に、防汚・防食塗装を施すことなく、防汚・防食を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発電所の概略構成を示すブロック図である。
【図2】発電所の取水路の一部および本発明の第1の実施の形態による防汚・防食装置の構成を示すブロック図である。
【図3】バースクリーンの概略斜視図である。
【図4】発電所の取水路の一部および本発明の第2の実施の形態による防汚・防食装置2の構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態による防汚・防食装置の構成を示すブロック図である。
【図6】LNGプラント設備の概略構成を示すブロック図である。
【図7】LNGプラント設備の一部および本発明の防汚・防食装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
5 取水路
51 取水路の内壁面
52、53 導電塗膜
6 バースクリーン
7 循環水ポンプ
71 インペラ
72 ケーシング
10 直流電源装置
11 電位制御装置
12 陽極電極
13 基準電極
20 極性切替装置
30 導電ブラシ
L1〜L9 リード線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for preventing and contaminating a metal object placed in seawater, and particularly to an apparatus for preventing and contaminating a metal object by applying a current to the metal object.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, marine organisms are prevented from adhering to metal objects installed in seawater (for example, metal structures such as bar screens and rotary screens installed in intake channels of LNG plant facilities and power plants) (ie, antifouling). For this purpose, a method of applying an antifouling paint to a metal structure has been widely used (for example, see Patent Document 1). However, since the effect was not sufficiently exhibited, it was necessary to periodically stop plants such as LNG plant facilities and power plants and perform cleaning work to remove attached marine organisms.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-59-15813
A method has also been used in which a conductive film or a noble metal-based material is used as an anode and a direct current is applied to the anode. This antifouling method utilizes the fact that when an electric current is applied to a conductive coating film or a noble metal-based metal object, seawater is electrolyzed, and the seawater near the anode surface becomes an acidic atmosphere, which produces an effect of repelling marine organisms. .
However, when the antifouling metal material was used as the anode, the metal was dissolved in seawater and corroded (or rusted). Therefore, in order to prevent corrosion (that is, to prevent corrosion), an insulating paint is applied to the metal surface, and a conductive paint (for example, a carbon-based conductive material) is further applied thereon. It was antifouling.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, application of an insulating paint (and a conductive paint) may be difficult due to its structure depending on a metal object. For example, a metal object having a complicated structure such as a bar screen having a lattice structure has a problem that an unpainted portion is generated and corroded therefrom.
[0006]
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to prevent stain and corrosion without painting a metal object.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an antifouling and anticorrosion device according to the present invention uses a metal object to be subjected to antifouling and anticorrosion placed in seawater as a cathode, maintains the anticorrosion potential, and is placed in seawater. By applying a current to the metal object from the anode electrode, the metal object is stain- and corrosion-proof.
[0008]
That is, the antifouling and anticorrosion device according to the present invention is a device for antifouling and anticorrosion of a metal object placed in seawater, which is placed in seawater and has a known potential in seawater depending on the substance used. A reference electrode, an anode electrode placed in seawater, the metal object, the reference electrode, connected to the anode electrode, the anode electrode at a relatively high potential, the metal object at a relatively low potential. Power supply means for setting the potential of the metal object to corrosion prevention based on the potential of the reference electrode.
[0009]
According to the present invention, a metal object placed in seawater is set to a negative potential with respect to the anode terminal, so that the vicinity of the surface of the metal object has an alkaline atmosphere. As a result, a repelling effect of marine organisms is generated, and metal objects are stained. In addition, since current flows from the anode terminal to the metal object, the metal object is cathodic protected. Therefore, antifouling and anticorrosion of a metal object can be performed without applying an antifouling paint or an anticorrosion paint to the metal object.
[0010]
Preferably, the power supply means sets the metal object to a potential at which corrosion can be prevented and organisms in seawater do not adhere to the metal object, or a potential at which a compound in seawater does not adhere to the metal object. I do. As a result, organisms in the seawater can be repelled, or a compound (for example, calcium carbonate, magnesium hydroxide, or the like) in the seawater can be prevented from adhering / growing to the metal object and blocking the mesh or the like.
[0011]
More preferably, the anode electrode and the metal object are arranged at such a distance that the density of current flowing from the anode electrode to the metal object is substantially constant at each location of the metal object. Further, the reference electrode is arranged near the metal object.
[0012]
In one embodiment of the present invention, the power supply means includes a potential control device and a DC power supply device, wherein the DC power supply device has the anode terminal connected to the anode electrode, and the cathode terminal connected to the potential terminal. A control device is connected, the potential control device is connected to the reference electrode at one terminal, the metal object is connected to the other terminal, and detects the potential of the reference electrode, the detected potential to The metal object is set to the anticorrosive potential based on the above. Although the system based on the potential control of the metal object has been described, in the steady state, the potential and the current amount have a correlation, and the current amount control can be performed instead of the potential control.
[0013]
The reference electrode is made of silver / silver chloride (for example, silver chloride adhered to the surface of silver) or zinc.
[0014]
The anode electrode may be formed of a noble metal-based electrode, a titanium substrate carrying a noble metal-based electrode, or a conductive coating applied to the inner wall surface of a water channel provided with the metal object and guiding seawater. A membrane can also be used. In the latter case, the conductive coating is separated into two mutually insulated first and second parts, and the power supply means comprises an electric power supply for the first and second parts. Polarity switching means for switching the polarity of the first part and the second part at predetermined time intervals, and the polarity switching means switches the polarity of the first part and the second part. Of these, at least a portion having the polarity of the anode may be configured to supply a current to the metal object.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described using an example of an antifouling and anticorrosion (hereinafter, referred to as “antifouling / anticorrosion”) apparatus for a bar screen provided in an intake channel of a power plant.
[0016]
<First embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The circulating
[0020]
The antifouling and
[0021]
The anode terminal (+) of the
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The current of the
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The anticorrosion potential differs depending on the type of the material constituting the bar screen. For example, when the
[0031]
Therefore, the potential of the
[0032]
That is, the
[0033]
Further, when the
[0034]
When the
[0035]
When zinc is used as the
[0036]
Note that the potential of the
[0037]
In the antifouling and
[0038]
The
[0039]
As described above, according to the present embodiment, it is not necessary to apply the anticorrosion coating film (and the conductive coating film) to the
[0040]
<Second embodiment>
FIG. 4 is a block diagram showing a part of the
[0041]
In the present embodiment, an insulating coating (not shown) is first applied to the
[0042]
The
[0043]
The antifouling /
[0044]
The anode terminal and the cathode terminal of the
[0045]
The
[0046]
Accordingly, the vicinity of the surface of the conductive coating film 52 (53) on the positive side becomes an acidic atmosphere, and the vicinity of the surface of the conductive coating film 53 (52) on the negative side becomes an alkaline atmosphere. Have. Thereby, antifouling of the
[0047]
The
[0048]
As described above, in the present embodiment, by using the
[0049]
<Third embodiment>
Water intake facilities provided in the water intake channel 5 (for example, metal objects such as an impeller of the circulating
[0050]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the antifouling / corrosion preventing device 3 for the
[0051]
The circulating
[0052]
The antifouling / anticorrosion device 3 includes a DC
[0053]
One terminal of the
[0054]
The
[0055]
In the present embodiment, similarly to the second embodiment, a current is applied to the
[0056]
When the
[0057]
Of course, it is also possible to apply a current to only one of the
[0058]
<Fourth embodiment>
Further, an embodiment will be described in which the present invention is applied to antifouling and anticorrosion of a bar screen provided in an intake channel of an LNG plant facility (hereinafter referred to as “the facility”).
[0059]
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the
[0060]
The
[0061]
The
[0062]
The seawater pump 207 pumps seawater and sends the pumped seawater to the LNG vaporizer 205c via the seawater pipe 205b. The supplied seawater is used for vaporizing LNG, and then returned to the ocean via a water discharge pipe 250e.
[0063]
<Other embodiments>
In the embodiment described so far, the antifouling and anticorrosion device of the bar screen or the circulating water pump (the impeller and the casing) has been described. The present invention can be applied to other metal structures (for example, the
[0064]
Further, the present invention can be applied not only to the water intake equipment of a power plant but also to a portion of a pier that comes into contact with seawater, a portion of an oil drilling vessel that comes into contact with seawater, and the like, and these can be stain- and corrosion-proof.
[0065]
Further, in the above-described embodiments, a metal structure made of a substance centered on iron such as steel or stainless steel has been described as an example, but the present invention is not limited to such a structure as copper (Cu), titanium (Ti), or the like. The present invention is also applicable to metal objects made of other substances.
[0066]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, antifouling and anticorrosion can be performed without applying antifouling and anticorrosion coating to metal objects placed in seawater, such as a bar screen, a rotary screen, an impeller of a circulating water pump, and a casing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power plant.
FIG. 2 is a block diagram showing a part of a water intake channel of a power plant and a configuration of an antifouling / anticorrosion device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic perspective view of a bar screen.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a part of an intake channel of a power plant and an antifouling /
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an antifouling / corrosion preventing device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of LNG plant equipment.
FIG. 7 is a block diagram showing a part of an LNG plant facility and a configuration of an antifouling / corrosion preventing apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
Claims (9)
海水中に置かれ、使用される物質によって既知の電位を海水中で有する基準電極と、
海水中に置かれた陽極電極と、
前記金属物、前記基準電極、および前記陽極電極に接続され、前記陽極電極を相対的に高い電位に、前記金属物を相対的に低い電位にするとともに、前記基準電極の電位に基づいて、前記金属物を防食可能な電位にする電源手段と、
を備えている防汚および防食装置。An antifouling and anticorrosion device for metal objects placed in seawater,
A reference electrode that is placed in seawater and has a known potential in seawater depending on the substance used;
An anode electrode placed in seawater,
The metal object, the reference electrode, and connected to the anode electrode, the anode electrode to a relatively high potential, while the metal object to a relatively low potential, based on the potential of the reference electrode, Power supply means for turning a metal object to a potential capable of preventing corrosion;
Anti-fouling and anti-corrosion equipment.
前記電源手段は、前記金属物を、防食可能で、かつ、海水中の生物が前記金属物に付着しない電位、または、海水中の化合物の前記金属物への付着が進行しない電位にする、
防汚および防食装置。In claim 1,
The power supply means, the metal object, can be anticorrosive, and a potential at which organisms in seawater do not adhere to the metal object, or a potential at which the adhesion of compounds in seawater to the metal object does not proceed,
Antifouling and anticorrosion equipment.
前記電源手段は、電位制御装置および直流電源装置を有し、
前記直流電源装置は、その陽極端子に前記陽極電極が接続され、かつ、その陰極端子に前記電位制御装置が接続され、
前記電位制御装置は、一方の端子に前記基準電極が接続され、他方の端子に前記金属物が接続され、前記基準電極の電位を検知して、該検知された電位に基づいて前記金属物を前記防食可能な電位にする、
防汚および防食装置。In claim 1 or 2,
The power supply has a potential control device and a DC power supply,
In the DC power supply device, the anode terminal is connected to the anode electrode, and the cathode terminal is connected to the potential control device,
The potential control device is configured such that the reference electrode is connected to one terminal, the metal object is connected to the other terminal, the potential of the reference electrode is detected, and the metal object is detected based on the detected potential. The anticorrosive potential,
Antifouling and anticorrosion equipment.
前記電位制御装置は、
前記基準電極の電位を検知する検知手段と、
可変抵抗器と、
前記検知手段により検知された電位に基づいて可変抵抗器の抵抗値を調整し、前記金属物の電位を防食可能な電位に制御する制御部と、
を備えている防汚および防食装置。In claim 3,
The potential control device,
Detecting means for detecting the potential of the reference electrode,
A variable resistor,
A control unit that adjusts the resistance value of the variable resistor based on the potential detected by the detection unit, and controls the potential of the metal object to a potential that can prevent corrosion;
Anti-fouling and anti-corrosion equipment.
前記基準電極が銀/塩化銀、または亜鉛により構成される、防汚および防食装置。In any one of claims 1 to 4,
An antifouling and anticorrosion device, wherein the reference electrode is made of silver / silver chloride or zinc.
前記陽極端子は、前記金属物が設けられ、海水を案内する水路の内壁面に塗布された導電塗膜である、防汚および防食装置。In any one of claims 1 to 5,
The antifouling and anticorrosion device, wherein the anode terminal is a conductive coating film provided with the metal object and applied to an inner wall surface of a water channel for guiding seawater.
前記導電塗膜は、2つの相互に絶縁された第1の部分および第2の部分に分離され、
前記電源手段は、前記第1の部分および前記第2の部分の電気の極性を切り替える極性切替手段を有し、
前記極性切替手段は、前記第1の部分および前記第2の部分の極性を所定の時間間隔で切り替え、前記第1の部分および前記第2の部分のうち、少なくとも陽極の極性を有する部分から前記金属物に電流を通電する、
防汚および防食装置。In claim 6,
The conductive coating is separated into two mutually insulated first and second portions;
The power supply unit has a polarity switching unit that switches a polarity of electricity of the first portion and the second portion,
The polarity switching means switches the polarity of the first portion and the second portion at predetermined time intervals, and from the portion having at least the polarity of the anode among the first portion and the second portion. Apply current to metal objects,
Antifouling and anticorrosion equipment.
前記陽極電極と前記金属物とは、該陽極電極から前記金属物へ流入する電流の密度が、前記金属物の各箇所でほぼ一定となる距離に配置される、
防汚および防食装置。In any one of claims 1 to 7,
The anode electrode and the metal object, the density of the current flowing from the anode electrode to the metal object is arranged at a distance that is substantially constant at each location of the metal object,
Antifouling and anticorrosion equipment.
前記基準電極は、前記金属物の近傍に配置される、
防汚および防食装置。In any one of claims 1 to 8,
The reference electrode is disposed near the metal object.
Antifouling and anticorrosion equipment.
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CN109706457A (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-03 | 江苏启能新能源材料有限公司 | A kind of the electron anode protection erosion protection system and method for phase-transition heat-storage equipment |
-
2003
- 2003-03-26 JP JP2003086169A patent/JP2004002984A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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CN109706457B (en) * | 2017-10-26 | 2023-10-20 | 江苏启能新能源材料有限公司 | Electronic anode protection anti-corrosion device and method for phase change heat storage equipment |
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