JP2006328505A - Electric corrosion protection device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は例えば橋梁、歩道橋、各種の貯蔵タンク、屋根などの金属構造体を錆から守る電気防食装置に関する。 The present invention relates to an anticorrosion device that protects metal structures such as bridges, footbridges, various storage tanks, and roofs from rust.
電気防食自体は金属の防食方法として古くから用いられてきた方法である。ただし、電気防食が成立するためには、防食被覆層が欠損している金属部分に陽極から防食電流が届くことが条件になる。すなわち、金属の外側を電流が流れなければならない。
このため、電気防食方法は、海水中乃至は、海水で常に表面が濡れている被沫帯、水中、地中などの構造物に対しては効果があるが、大気中の構造物に対しては効果がないとされてきた。
最近の研究では、大気中の構造物でも水分により表面に薄い水膜ができ、わずかながら電流が流れることが知られている。海岸近くの構造物では、表面の水膜に塩分などの電解物質が含まれるので電流はより流れやすいといわれている。また、内陸部でも雨天や大気中の湿度が高くなると電流が流れやすくなるといわれている。
The cathodic protection itself has been used for a long time as a metal anticorrosion method. However, in order for the anticorrosion to be established, it is a condition that the anticorrosion current reaches the metal portion where the anticorrosion coating layer is missing from the anode. That is, current must flow outside the metal.
For this reason, the anti-corrosion method is effective for structures in the seawater or in structures such as splash zones, water, and underground where the surface is always wet with seawater, but for structures in the atmosphere. Has been considered ineffective.
In recent research, it is known that even in structures in the atmosphere, a thin water film is formed on the surface by moisture, and a small amount of current flows. In structures near the coast, the surface water film contains electrolytes such as salt, so current is said to flow more easily. In addition, even in the inland area, it is said that current flows easily when rainy or atmospheric humidity increases.
このように、大気中構造物に電気防食を使用すると、自然に形成される表面水膜を電流が流れることになり、大気中の電解物質やその日の湿度などの自然条件により導電性が大きく左右される。安定的な防食効果を期待するためには、陽電極の間隔を短くして多数配置し、防食電流が確実に構造物表面全体に届くようにする必要がある。
金属製防食体の表面に絶縁性を持つ防食性絶縁被覆層を塗布し、その表面に導電性被覆層を通じて防食電流を被防食体の表面全体に届くようにした電気防食方法が特許文献1、特許文献2、特許文献3等で提案されている。
An anticorrosion method in which an anticorrosive insulating coating layer having an insulating property is applied to the surface of a metal anticorrosive body and the anticorrosive current reaches the entire surface of the anticorrosive body through the conductive coating layer is disclosed in
従来から提案されている電気防食方法に用いられている導電性被覆層は導電性材料としてカーボンブラック、ニッケル、マグネシウム、アルミニウム、黄銅、銅、グラファイト等の導電性材料が使用されている。これらの導電性材料は光透過性が悪いため、塗料の色が黒色乃至は茶等の暗い色調となり、これが被防食体の表面に塗布されることにより景観が悪くなるとか、近隣の住宅に圧迫感を与える等の障害が発生する。また、特にカーボンブラックを導電性材料として用いる場合は、接触により色落ちが発生し、相手に色が付着する欠点がある。 The conductive coating layer used in the conventionally proposed cathodic protection methods uses conductive materials such as carbon black, nickel, magnesium, aluminum, brass, copper, and graphite as the conductive material. Since these conductive materials have poor light transmission, the color of the paint is black or dark, such as brown, and when this is applied to the surface of the body to be protected, the scenery is worsened, or pressure is applied to neighboring houses. Failures such as giving a feeling occur. In particular, when carbon black is used as the conductive material, there is a drawback that color fading occurs due to contact and the color adheres to the other party.
この発明の目的は色落ちがなく、また明るい色調の導電性被覆層を用いた電気防食装置を提案しようとするものである。 An object of the present invention is to propose an anticorrosion apparatus using a conductive coating layer having a light color tone and no color fading.
この発明ではカーボンナノチューブを混入して導電性が与えられた導電塗料を用いて導電性被覆層を形成したことを特徴とするものである。
カーボンナノチューブは既によく知られているように導電性が高く、少ない混入量でも高い導電性が得られることと、混入量が少なくて済むことから各種の色の顔料に対して混色性(顔料本来の色を変色させる率)が低い特性を有する。
The present invention is characterized in that the conductive coating layer is formed using a conductive paint imparted with conductivity by mixing carbon nanotubes.
As is well known, carbon nanotubes have high conductivity, and high conductivity can be obtained even with a small amount of mixing, and since the amount of mixing can be small, color mixing properties for pigments of various colors (pigment original The rate of changing the color) is low.
カーボンナノチューブが導電性が高く、混色性が低いことから、カーボンナノチューブを混入した導電塗料により被防食体の表面に導電性被覆層を形成することにより、空気中でありながら被防食体の広い範囲にわたって防食電流を流すことができる。この結果防食性能が高い電気防食装置を構成することができる。また、混色性が低いことから、塗料の色の選択が自由となる利点が得られる。更に色落ちが無く、接触時に接触相手に色が付着する等の不都合が解消される。 Since carbon nanotubes have high conductivity and low color mixing properties, a wide range of objects to be protected while in the air can be obtained by forming a conductive coating layer on the surface of the object to be protected with a conductive paint mixed with carbon nanotubes. Corrosion-proof current can be passed over. As a result, an anticorrosion apparatus having high anticorrosion performance can be configured. Further, since the color mixing property is low, there is an advantage that the color of the paint can be freely selected. Furthermore, there is no color fading, and inconveniences such as color adhering to the contact partner during contact are eliminated.
本発明による電気防食装置は橋梁、歩道橋、各種の貯蔵タンク、屋根等の金属構造体の表面に絶縁性塗料を塗布し、防食性絶縁被覆層を被着形成する。防食性絶縁被覆層が硬化後に、この防食性絶縁体被覆層の上面にカーボンナノチューブを混入して導電性が与えられた塗料を塗布し、防食性絶縁被覆層の上面に導電性被覆層を被着形成する。
導電性被覆層は防食性絶縁被覆層と同様に金属構造体の全面に被着形成してもよく、または帯状或いは格子状などの所定のパターンに形成してもよい。導電被覆層に陽電極を装着し、金属構造体に陰電極を装着し、これら陽電極と陰電極間に10〜20V程度の直流電圧を引加して電気防食装置を構成する。
The cathodic protection device according to the present invention applies an insulating paint to the surface of a metal structure such as a bridge, a pedestrian bridge, various storage tanks, and a roof, and forms an anticorrosive insulating coating layer. After the anticorrosive insulating coating layer is cured, a carbon nanotube-mixed paint is applied to the upper surface of the anticorrosive insulating coating layer, and a conductive coating is applied to the upper surface of the anticorrosive insulating coating layer. It is formed.
The conductive coating layer may be formed on the entire surface of the metal structure in the same manner as the anticorrosion insulating coating layer, or may be formed in a predetermined pattern such as a strip shape or a lattice shape. A positive electrode is attached to the conductive coating layer, a negative electrode is attached to the metal structure, and a DC voltage of about 10 to 20 V is applied between the positive electrode and the negative electrode to constitute an anticorrosion device.
図1にこの発明による電気防食装置の一実施例を示す。図中1は金属製の被防食体を示す。この被防食体1は上述したように、橋梁、歩道橋、各種の貯蔵タンク或いは屋根等が考えられる。
被防食体1の表面(全面)に防食性絶縁被覆層2を被着形成する。防食性絶縁被覆層2は通常よく用いられる絶縁性を持つ金属用塗料を塗布して形成することができる。
防食性絶縁被覆層2の上面に導電性被覆層3を被着形成する。この発明ではこの導電性被覆層3は塗料にカーボンナノチューブを混入し、カーボンナノチューブによって導電性が与えられた導電塗料を塗布して形成した点を特徴とするものである。カーボンナノチューブは周知のように導電性が高い特性を有し、少ない混入量で高い導電性を得ることができる。更に、カーボンナノチューブは少ない混入量で済むことから、カーボンナノチューブを混入したことによって塗料の色を変化させてしまうことがない。従って、周囲の環境に合致した色の塗料によって導電性塗料を簡単に得ることができる。図1に示す実施例1では導電性被覆層3は被防食体1の全面に被着形成した場合を示す。
FIG. 1 shows an embodiment of the cathodic protection device according to the present invention. In the figure,
An anticorrosive insulating coating layer 2 is deposited on the surface (entire surface) of the
A
導電性被覆層3には陽電極4を装着する。陽電極3は例えばアルミニウムなどの導電性の高い金属で形成する。被防食体1には同様にアルミニウムなどで作られた陰電極5を装着し、これら陽電極4と陰電極5との間に例えば10〜20V程度の直流電圧を印加する。
陽電極4と陰電極5との間に直流電圧を印加した状態で、欠損部7が発生すると、図2に示すように防食電流IDが流れる。欠損部7とは導電性被覆層3及び防食性絶縁被覆層2の双方に孔が発生し、被防食体1の表面の一部が露出した状態を指す。欠損部7が発生すると、導電性被覆層3から被防食体1に向かって防食電流IDが流れ、この防食電流IDによって防食の進展を防ぐことができる。
A positive electrode 4 is attached to the
When the defect portion 7 is generated in a state where a DC voltage is applied between the positive electrode 4 and the negative electrode 5, the anticorrosion current ID flows as shown in FIG. The defect portion 7 refers to a state in which holes are generated in both the
図3にこの発明による電気防食装置の第2の実施例を示す。この実施例2では導電性被覆層3を帯状に形成した場合を示す。帯状の導電性被覆層3は防食性絶縁被覆層2の表面に互いに平行して複数本形成し、各導電性被覆層3のそれぞれに陽電極4を装着し、被防食体1には1個の陰電極5を装着する。各陽電極4と陰電極5との間に直流電源6を接続する。
このように、導電性被覆層3を帯状のパターンに形成した場合でも、導電性被覆層3の相互間は自然の表面水膜を利用して防食電流を構造物表面全体に行き渡らせることができる。この実施例2によれば導電塗料の使用量を抑制し、コストを低減できるにも係わらず、実施例1と同様の防食効果を得ることができる。
FIG. 3 shows a second embodiment of the cathodic protection device according to the present invention. Example 2 shows a case where the
Thus, even when the
図4はこの発明による電気防食装置の第3の実施例を示す。この実施例では導電性被覆層3を格子形状に形成した場合を示す。このように導電性被覆層3を格子形状に形成した場合には、導電性被覆層3の相互間の表面水膜の利用形態が確実に実行され、防食作用の信頼性が高められる。
FIG. 4 shows a third embodiment of the cathodic protection device according to the present invention. In this embodiment, the
図5はこの発明による電気防食装置の第4の実施例を示す。この実施例では球形のガスタンクの表面を防食性絶縁被覆層2で被覆し、その防食性絶縁被覆層2の上面に広告用の文字8或いは絵9を導電性被覆層3で描き、この文字8及び絵9の部分に陽電位を印加して防食装置として作用させるように構成した場合を示す。この発明では塗料にカーボンナノチューブを混入して導電性を得る構成としたから、カーボンナノチューブは塗料の色を混濁させることがない。このため、各種の色の塗料を容易に得ることができるから、広告用文字8、或いは絵9を塗料の色に制限されずに自由に描くことができ、広告と防食の双方を達することができる利点が得られる。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the cathodic protection device according to the present invention. In this embodiment, the surface of the spherical gas tank is covered with the anticorrosive insulating coating layer 2, and advertising characters 8 or pictures 9 are drawn on the upper surface of the anticorrosive insulating coating layer 2 with the
図5では球形のガスタンクに適用した例を示したが、その他の構造物に適用できることは明らかであり、その応用は広く考えられよう。 Although FIG. 5 shows an example applied to a spherical gas tank, it is clear that the present invention can be applied to other structures, and its application will be widely considered.
この発明による電気防食装置は、橋梁、歩道橋、各種の貯蔵タンク、屋根等の金属構造物の防食分野で活用される。 The cathodic protection device according to the present invention is used in the anticorrosion field of metal structures such as bridges, footbridges, various storage tanks, and roofs.
1 被防食体 6 直流電源
2 防食性絶縁被覆層 7 欠損部
3 導電性被覆層 8 文字
4 陽電極 9 絵
5 陰電極
DESCRIPTION OF
Claims (4)
この防食性絶縁被覆層の表面に被着され、カーボンナノチューブの混入により導電性が与えられた導電性被覆層と、
この導電性被覆層の一部に装着された陽電極と、
この陽電極に陽電位を印加し、上記金属製被防食体に陰電位を印加する直流電源と、
を備えたことを特徴とする電気防食装置。 An anti-corrosion insulating coating layer deposited on the surface of the metal anti-corrosion body;
A conductive coating layer deposited on the surface of the anticorrosive insulating coating layer, and provided with conductivity by mixing carbon nanotubes;
A positive electrode attached to a part of the conductive coating layer;
A direct current power source that applies a positive potential to the positive electrode and applies a negative potential to the metal corrosion protection body,
A cathodic protection device comprising:
Priority Applications (1)
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JP2005155939A JP2006328505A (en) | 2005-05-27 | 2005-05-27 | Electric corrosion protection device |
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CN102250648A (en) * | 2010-05-21 | 2011-11-23 | 通用电气公司 | System for protecting gasifier surfaces from corrosion |
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WO2017137814A1 (en) * | 2016-02-09 | 2017-08-17 | Universiti Brunei Darussalam | Anti-corrosion electrolyte coating system and method |
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2005
- 2005-05-27 JP JP2005155939A patent/JP2006328505A/en active Pending
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