JP2007132112A - 海生生物付着防止装置、その複合プレート、装置の設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】酸素を効率よく発生させることができ、取水路内壁面の海生生物の付着を有効に防止することが可能で、酸素発生停止時のステンレス鋼帯状体の腐食を防止できる海生生物付着防止装置を提供する。
【解決手段】本海生生物付着防止装置は、取水路Ｗの流れ方向に沿って設けられ、複数のパネル状チタンプレート１０の一部を重ねてなり陽極となるチタンシート４と、このチタンシート４の一面に設けられ絶縁性樹脂１１ａと発泡材１１ｂからなる絶縁材１１と、長尺状ステンレス鋼プレート１２からなりかつ、防食用電極７を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発電所等の取水路接水面（内壁面）に付着、生育して取水路の正常機能を阻害する海生生物の付着を防止する海生生物付着防止装置、その複合プレート、装置の設置方法に係り、特に複合プレートが改良された海生生物付着防止装置、改良された複合プレート及びその装置の設置方法に関する。

海水を冷却水とする発電所等の取水路においては、その接水面（内壁面）にイガイ、フジツボ、ヒドロ虫、あるいは海藻類といった海生生物が付着する。このような取水路内壁面への付着は、取水路の冷却水流量の低下といった事態を招き、取水路の正常機能を阻害するものとなる。

これらの海生生物の駆除や付着防止（以下、防汚という。）のため、塩素や塩素化合物の環境海水中への投入、毒性イオン生成顔料含有防汚塗料の塗布、海水電解による塩素や銅等の毒性イオンの生成等が知られている。

これらの方法は、有効な防汚機能を発揮するものの、大量の海水環境にあっては、その量や濃度の管理が容易ではなく、確実な防汚効果を期待するため過大な濃度になりやすい。その結果、環境汚染の原因となる可能性が高く、今日ではそのような方法は、禁止又は抑制の方向にある。

無公害、無毒性の防汚対策も進められており、例えばシリコーン系防汚塗料は、無公害で無毒性であり、防汚効果を有する。しかし、このシリコーン系防汚塗料の塗布による方法は、貝殻等の異物の接触により防汚寿命が短い、施工コストが高い、大面積の対象物や既存の施設への簡単容易な施工手段がない、海水の流れを止めると防汚効果が減少する等の問題があり、広く実用されるに至っていない。

特許文献１には、水中構造物の壁面に不溶性導電材を設置して、外部直流電源の正極に接続して陽極とし、電流を流すことにより、該導電材の界面で生成する塩素や発生酸素等による殺菌作用に基づく導電材表面への水中生物の付着を抑制あるいは防止する電気化学的防汚法における電極の配置構造について記載されている。

また、特許文献２には、陽極を電気的触媒で被覆することによって、塩素の発生を抑制しながら酸素を発生させることができることが記載されている。

特許文献１では、陰極は帯板又は線材からなる格子状、簾状、網状あるいは螺旋状の金属体であり、複数の絶縁性支持具を介して陽極の表面から等間隔に配置するとされている。

しかし、特許文献１のような陰極の配置では、絶縁性支持具を必須としてコストがかかるほか、施工に手間がかかるという問題がある。また、陰極及び絶縁性支持具が取水路中に突出しているのでゴミ等の漂流物が陰極や絶縁性支持具に引っ掛かるという不都合も生じる。

一方、特許文献３では、陰極を取水路底面に設けているが、電位分布が陰極に近いほうが大きくなり、陰極に近いほうは酸素の発生電位（１．２ＶＳ．Ｃ．Ｅ．以下）から塩素の発生電位に達してしまい酸素の発生を目的とする防汚には不適当である。

また、陽極としてチタンシートを使用し、陰極をチタンシートの取り付けボルトとして用い、チタンシートと絶縁して設置することも提案されているが、陰極の導通をリード線で行った後に、その上にチタンシートを設置する方法では、二重の手間がかかる。

また、陽極としてチタンシートを使用する場合に、その導通をチタンプレートで行っていたので、部品点数が増えると共に高コストとなっていた。また、アンカーボルトの数量もチタンプレート１枚あたり４箇所となるので、アンカーボルトの打ち込み作業に工数を要した。

上述したように、取水路内壁面に、簡便、かつ安価に設置でき、酸素を効率よく発生することができる海生生物付着防止装置は得られていない。
特開平１１−３２３８６８号公報 特開２０００−１１９８８４号公報 特開平７−３００８３３号公報

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、酸素を効率よく発生させることができ、取水路内壁面の海生生物の付着を有効に防止することが可能で、酸素発生停止時のステンレス鋼帯状体の腐食を防止できる海生生物付着防止装置を提供することを目的とする。

また、取水路内壁面に、簡便、かつ安価に海生生物付着防止装置を取り付けることが可能な複合パネルを提供することを目的とする。

また、取水路内壁面に、簡便、かつ安価に海生生物付着防止装置を設置することができる設置方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、種々検討の結果、陽極形成部材であるパネル状チタンプレートと陰極形成部材である長尺状ステンレス鋼プレートを一体化した複合プレートを用いることにより、取水路内壁面に陽極と陰極を同時に、簡便、かつ安価に設置できることを知見し、また、陰極が取水路の流れ方向に複数設けられていることから電位分布を均一にして酸素を効率よく発生することができることを見出した。また酸素発生停止時は、陰極となる長尺状ステンレス鋼プレートの腐食防止のため防食電流を流せばよいことを見出し、本発明に到達した。

すなわち、上述した目的を達成するため、本発明に係る海生生物付着防止装置は、取水路内壁面に取り付けられる海生生物付着防止装置であって、長尺状ステンレス鋼プレートが絶縁材を介してその裏面の一辺に突出するように設けられたチタンプレートと、このチタンプレートの前記長尺状ステンレス鋼プレートが設けられた一辺を前記取水路長手方向に合わせ、前記チタンプレートの前記取水路深さ方向の一辺をオーバーラップさせて接続し複数枚連ねるとともに、隣接する互いの前記長尺状ステンレス鋼プレートも電気的に接続する一方、前記チタンプレートは予め決められた空隙量を有して前記長尺状ステンレス鋼プレートが突出する一辺を介して前記取水路深さ方向に複数枚連ねてなるチタンシートと、前記チタンシートおよび長尺状ステンレス鋼プレートに電気を供給する直流電極と、前記チタンシートおよび前記取水路内壁面に固定する固定部材とからなるとともに、前記チタンシートは前記外部直流電源の陽極に、前記長尺ステンレス鋼プレートは陰極に接続してなることを特徴とする。

また、本発明に係る生生物付着防止用複合プレートは、本体部、この本体部から連なる上側重ね合わせ部及び下側重ね合わせ部とからなるチタンプレートと、前記本体部及び前記下側重ね合わせ部の一面に設けられた絶縁材と、前記チタンプレートの裏面の一端に、前記絶縁材を介して設けられた長尺状ステンレス鋼プレートとからなり、この長尺状ステンレス鋼プレートは、前記下側重ね合わせ部よりも突出する突出部を有し、かつ前記絶縁材は、前記チタンプレートを固定する固定部に配された絶縁性樹脂とこの絶縁性樹脂部分及び前記チタンプレートの重なる部分以外の部分に配された発泡材からなることを特徴とする。

また、本発明に係る海生生物付着防止装置の設置方法は、取水路内壁面に、複合プレートを、チタンプレートを表面とし、かつ長尺状ステンレス鋼プレートが裏面の上端部に位置するように配置し、上側重ね合わせ部と取水路の流れ方向に隣接する複合プレートの下側重ね合わせ部とを順次重ね合わせ、固定部で固定部材により取水路内壁面に固定し、この取水路内壁面の表面に複数の前記チタンプレートからなるチタンシートを形成し、絶縁材の裏面に前記長尺状ステンレス鋼プレートからなるステンレス鋼帯状体を取水路の流れ方向に沿って設けることを特徴とする。

本発明に係る海生生物付着防止装置によれば、酸素を効率よく発生させることができ、取水路内壁面の海生生物の付着を有効に防止することが可能で、酸素発生停止時のステンレス鋼帯状体の腐食を防止できる海生生物付着防止装置を提供することができる。

また、本発明に係る複合パネルによれば、取水路内壁面に、簡便、かつ安価に海生生物付着防止装置を取り付けることが可能な複合パネルを提供することができる。

また、本発明に係る海生生物付着防止装置の設置方法によれば、取水路内壁面に、簡便、かつ安価に海生生物付着防止装置を取り付けることが可能な海生生物付着防止装置の設置方法を提供することができる。

以下、本発明に係る海生生物付着防止装置用複合プレートの防食方法の一実施形態について添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る海生生物付着防止装置の設置例を示す概念図であり、図２はその複合プレート組立の正面図であり、図３は図２のＡ−Ａ部分矢視の断面図であり、図４は本発明に係る複合パネルの裏面図である。

図１及び図３に示すように、本発明に係る海生生物付着防止装置１は、例えばコンクリート製取水路に適用され、取水路Ｗの両内壁面ｗに設置されて用いられる複合プレート組立体２を備えている。

この複合プレート組立体２は、固定部材３により取水路内壁面ｗに固定されており、複合プレート組立体２の一部を構成し、陽極として用いられるチタンシート４及び陰極として用いられるステンレス鋼帯状体５は、外部直流電源６と電気的に接続され、さらに、ステンレス鋼帯状体５は、防食用電極７を介して外部直流電源６に電気的に接続されている。

さらに、複合プレート組立体２は、複数のパネル（複合プレート）８の一部を重ね合わせて繋ぎ合わせることで形成されている。

図４及び図５に示すように、パネル（複合プレート）８は、設置時、複数枚繋ぎ合わされてチタンシート４を形成するパネル状チタンプレート（以下、チタンプレートという。）１０と、このチタンプレート１０の一面に貼付された平面状の絶縁材１１と、パネル８の一辺に設けられた長尺状ステンレス鋼プレート（以下、ステンレス鋼プレートという。）１２からなっている。

チタンプレート１０の表面は、電気的触媒で被覆されているのが好ましく、この電気的触媒としては、白金系触媒、白金系金属酸化物からなる単一体、混晶体又は複合体から選択される。この電気的触媒は電気抵抗加熱等によって３５０〜４５０℃で数時間の熱活性化処理を施してもよい。このように電気的触媒でチタンプレートを被覆することによって、塩素の発生を抑制しながら酸素を発生させることができる。この電気的触媒としてルテニウム触媒が特に好ましい。

絶縁材１１は、チタンプレート１０を取水路内壁面ｗに取り付ける固定部に配された例えば正方形状の絶縁性樹脂１１ａと、この絶縁性樹脂１１ａ部分以外の部分に配された発泡材１１ｂとからなり、絶縁性樹脂１１ａによりチタンプレート１０に穿設されたボルト貫通孔１０ｄと固定部材３例えばチタン製アンカーボルト間の電気的絶縁を行う。固定部材にチタン製アンカーボルトを用いるのは、海水中で溶解しないためである。さらに、必要に応じて、絶縁性樹脂の図３に示す一部１１ａ１を中空円筒状にしてボルト貫通孔１０ｄに挿入するか、別ピースの絶縁リングをボルト貫通孔に嵌合して、絶縁性の向上を図るようにしてもよい。絶縁性樹脂としては、塩化ビニル樹脂等が例示される。固定部に絶縁性樹脂を用いるのは、絶縁を確実にすると共に、チタンシートの固定を確固としたものにするためである。また、その他の部分に発泡材を用いるのは、絶縁を確実にすると共に、軽量化を図るためである。

また、ステンレス鋼プレート１２は、パネル（複合プレート）８の側部よりも突出する突出部１２ａが設けられるように絶縁材１１の上辺部に配され、設置時、突出部１２ａ同士が重なり合って電気的接続がなされ設置時にステンレス鋼帯状体５を形成する。なお、チタンプレート１０のうちの幾つか例えば、片側の複合プレート組立体２当り３枚のチタンプレート１０には、防食用電極７が立設され、チタンプレート１０の表面に露出している。

図３、図６及び図７に示すように、複合プレート組立体２は、下側（一側）のパネル８と上側（他側）のパネル（複合プレート）８を一端部を重ね合わせ、下側及び上側のパネル８の２個のボルト貫通孔１０ｄ、絶縁性樹脂１１ａに設けられたボルト貫通孔１１ａ２、ステンレス鋼プレート１２に設けられたボルト貫通孔１２ｂを貫通する固定手段３を取水路内壁面ｗに設けられたネジ孔ｗ１に螺合することにより形成され、取水路内壁面ｗに固定される。

複合プレート組立体２はパネル（複合プレート）８を取水路の流れ方向に沿って連ねるが、図７に示すように、水深方向に隣接するパネル８は、僅かな空隙ｇを有するようにして、設置されている。空隙ｇを設けることにより、海水が陰極となるステンレス鋼プレート１２に達するようになっている。

空隙ｇは、その幅が１０ｍｍ以下であるのが好ましい。空隙ｇの幅を１０ｍｍ以下とすることにより、電流密度を１０Ａ／ｍ^２以上とし、陰極すなわちステンレス鋼帯状体５への海生生物の付着を防止することができる。また、ステンレス鋼帯状体５には２〜１０ｍｍの間隔を開け、かつ取水路の流れ方向に複数設けられているので、陽極電位分布は均一なものとなる。

なお、図２中符号１３は陽極導電用チタンプレート、符号１３ａは水深方向に隣接するチタンプレート１０同士の電気的導通を行う陽極導電用チタン片、符号１４は各突出部１２ａと電気的に接続された陰極導電用ステンレス鋼プレートである。

次に、本実施形態の海生生物付着防止装置の設置方法について説明する。

図１に示すように、取水路Ｗの両内壁面ｗに、図４に示すパネル８を、チタンプレート１０を表面とし、さらに、ステンレス鋼プレート１２が裏面の上辺部に位置するように配置し、下側のパネル８のチタンプレート１０の下部重ね合わせ部１０ｂと取水路の流れ方向に隣接する上側のパネル８のチタンプレート１０の上部重ね合わせ部１０ｃとを順次重ね合わせる。

その後、チタン製アンカーボルト３により取水路内壁面ｗに固定し、取水路の内壁面の表面に複数のチタンプレート１０からなるチタンシート４が形成される。

このように、チタンプレート１０とステンレス鋼プレート１２を一体化して設けているので、チタンシート（陽極）４とステンレス鋼帯状体（陰極）５とが同時に設置できるため、工数が半減される。また、隣接するチタンプレート１０とステンレス鋼プレート１２を重ね合わせることにより、面接触で安定した電気的導通を取ることができる。具体的には複合プレート９のチタンプレート１０の上部重ね合わせ部１０ｃと取水路Ｗの流れ方向に隣接する複合プレート９のチタンプレート１０の下部重ね合わせ部１０ｂとを順次重ね合わせてチタンシート４が形成されている。このため、固定手段として用いるアンカーボルトの数量も半減される。

上記のような構造を有する本実施形態の海生生物付着防止装置は、実際の運転において、触媒被覆したチタンシート（陽極）４の電位を０．５２Ｖ〜１．２０Ｖ（陰極電流密度１０Ａ／ｍ^２以上）に維持することにより、電位分布が均一となり、塩素を発生させることなく、海水を電気分解し、酸素を効率よく発生させることができるため、取水路内壁面ｗの海生生物の付着を有効に防止することができる。

また酸素発生停止時はステンレス鋼帯状体５と防食用電極７とが直流電源装置８を介して外部直流電源に電気的に接続されており、酸素発生停止時は防食用電極７からステンレス鋼帯状体５へ強制的に防食電流を流すことで、ステンレス鋼帯状体５を陰極として防食でき、海生生物付着防止装置１の停止時もステンレス鋼帯状体５は腐食することがない。

なお、上記実施形態では、直流電源装置をステンレス鋼帯状体の防食にも併用したが、防食専用の直流電源装置を設置しても良い。

上述のように本実施形態の海生生物付着防止装置によれば、塩素を発生させることなく、酸素を効率よく発生させることができ、取水路内壁面の海生生物の付着を有効に防止することができ、さらに防食用電極を設置することで、酸素発生停止時のステンレス鋼帯状体の腐食を防止できる。また、本実施形態の複合パネルを用いることにより、取水路内壁面に、簡便、かつ安価に海生生物付着防止装置を取り付けることができる。

本発明に係る海生生物付着防止装置の設置例を示す概念図。 本発明に係る海生生物付着防止装置に用いられる複合プレート組立の正面図。 図２のＡ−Ａ部分矢視の断面図。 本発明に係る海生生物付着防止装置に用いられるパネル状チタンプレートの裏面を示す斜視図。 本発明に係る海生生物付着防止装置に用いられるパネル状チタンプレートの表面を示す平面図。 本発明に係る海生生物付着防止装置の設置状態を示す側面図。 図２のＢ−Ｂ部分矢視の断面図。

符号の説明

１ 海生生物付着防止装置
２ 複合プレート組立体
４ チタンシート
５ ステンレス鋼帯状体
６ 外部直流電源
７ 防食用電極
８ パネル（複合プレート）
１０ チタンプレート
１０ｂ 下部重ね部
１０ｃ 上部重ね部
１１ 絶縁材
１１ａ 絶縁性樹脂
１１ｂ 発泡材
１２ 長尺状ステンレス鋼プレート
１２ａ 突出部

Claims (10)

1. 取水路内壁面に取り付けられる海生生物付着防止装置であって、
   長尺状ステンレス鋼プレートが絶縁材を介してその裏面の一辺に突出するように設けられたチタンプレートと、
   このチタンプレートの前記長尺状ステンレス鋼プレートが設けられた一辺を前記取水路長手方向に合わせ、前記チタンプレートの前記取水路深さ方向の一辺をオーバーラップさせて接続し複数枚連ねるとともに、隣接する互いの前記長尺状ステンレス鋼プレートも電気的に接続する一方、前記チタンプレートは予め決められた空隙量を有して前記長尺状ステンレス鋼プレートが突出する一辺を介して前記取水路深さ方向に複数枚連ねてなるチタンシートと、
   前記チタンシートおよび長尺状ステンレス鋼プレートに電気を供給する直流電極と、
   前記チタンシートおよび前記取水路内壁面に固定する固定部材とからなるとともに、
   前記チタンシートは前記外部直流電源の陽極に、前記長尺ステンレス鋼プレートは陰極に接続してなることを特徴とする海生生物付着防止装置。
2. 前記チタンシートの表面は、電気的触媒で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の海生生物付着防止装置。
3. 前記電気的触媒は、白金系触媒、白金系金属酸化物からなる単一体、混晶体又は複合体から選択されることを特徴とする請求項２に記載の海生生物付着防止装置。
4. 前記固定部材は、チタン製アンカーボルトであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の海生生物付着防止装置。
5. 前記空隙の幅は、１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の海生生物付着防止装置。
6. 本体部、この本体部から連なる上側重ね合わせ部及び下側重ね合わせ部とからなるチタンプレートと、
   前記本体部及び前記下側重ね合わせ部の一面に設けられた絶縁材と、
   前記チタンプレートの裏面の一端に、前記絶縁材を介して設けられた長尺状ステンレス鋼プレートとからなり、
   この長尺状ステンレス鋼プレートは、前記下側重ね合わせ部よりも突出する突出部を有し、かつ前記絶縁材は、前記チタンプレートを固定する固定部に配された絶縁性樹脂とこの絶縁性樹脂部分及び前記チタンプレートの重なる部分以外の部分に配された発泡材からなることを特徴とする海生生物付着防止用複合プレート。
7. 前記パネル状チタンプレートの表面が、電気的触媒で被覆されていることを特徴とする請求項６に記載の海生生物付着防止用複合プレート。
8. 前記電気的触媒が、白金系触媒、白金系金属酸化物からなる単一体、混晶体又は複合体から選択されることを特徴とする請求項７に記載の海生生物付着防止用複合プレート。
9. 取水路内壁面に、請求項６ないし８のいずれか１項に記載の複合プレートを、チタンプレートを表面とし、かつ長尺状ステンレス鋼プレートが裏面の上端部に位置するように配置し、上側重ね合わせ部と取水路の流れ方向に隣接する複合プレートの下側重ね合わせ部とを順次重ね合わせ、固定部で固定部材により取水路内壁面に固定し、この取水路内壁面の表面に複数の前記チタンプレートからなるチタンシートを形成し、絶縁材の裏面に前記長尺状ステンレス鋼プレートからなるステンレス鋼帯状体を取水路の流れ方向に沿って設けることを特徴とする海生生物付着防止装置の設置方法。
10. 前記固定部材は、チタン製アンカーボルトであることを特徴とする請求項９に記載の海生生物付着防止装置の設置方法。

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