JP2016056387A - Sacrifice anode panel and sacrifice anode material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼材の防食のための犠牲陽極パネル及び犠牲陽極材に関する。 The present invention relates to a sacrificial anode panel and a sacrificial anode material for corrosion protection of steel materials.
特許文献１には、鋼材に設置して防食を行う犠牲陽極パネルが記載されている。特許文献１には、鋼材の防食に関し、鋼材に固定する磁石を有しており、犠牲陽極材本体を、鋼材に比べて電気的に卑で、且つ、多孔質性を有した金属材料で構成し、磁石を、犠牲陽極材本体と鋼材が接触する接触面に設置した犠牲陽極パネルの技術が記載されている。 Patent Document 1 describes a sacrificial anode panel that is installed on a steel material to prevent corrosion. Patent Document 1 relates to corrosion prevention of steel material, and has a magnet fixed to the steel material, and the sacrificial anode material body is made of a metal material that is electrically base and porous compared to the steel material. The technology of the sacrificial anode panel in which the magnet is installed on the contact surface where the sacrificial anode material main body and the steel material contact is described.
特許文献２には、低温海水環境で発生電気量が大幅に低減することがなく、その環境下での電気防食に有効に用いられる低温海水環境流電陽極用アルミニウム合金の技術が記載されている。 Patent Document 2 describes a technology of an aluminum alloy for a low-temperature seawater environment galvanic anode that can be used effectively for anticorrosion in a low-temperature seawater environment without significantly reducing the amount of generated electricity. .
橋梁、化学プラントの配管などの鋼材は、長期間使用することを前提として設置される。鋼材の防錆又は腐食進行遅延化のためには、塗装又は金属溶射が有効である。そして、塗装又は金属溶射には、十分な下地処理が必要である。 Steel materials such as bridges and pipes for chemical plants are installed on the assumption that they will be used for a long time. Coating or metal spraying is effective for preventing rust or delaying the progress of corrosion of steel. And sufficient surface treatment is required for coating or metal spraying.
表面に錆が生じている鋼材に対して、下地処理を施し、塗装又は金属溶射をした場合、再度錆が生じる可能性がある。錆の進行を抑制するには、上述した特許文献１に記載の犠牲陽極パネルが有効である。 When a surface treatment is applied to a steel material having rust on the surface, and coating or metal spraying is performed, rust may occur again. In order to suppress the progress of rust, the sacrificial anode panel described in Patent Document 1 described above is effective.
特許文献１に記載の技術とは別に、犠牲陽極パネル及び犠牲陽極材をボルトなどで取り付けた場合、犠牲陽極パネル及び犠牲陽極材には長期間応力が加わることになる。 In addition to the technique described in Patent Document 1, when the sacrificial anode panel and the sacrificial anode material are attached with bolts or the like, stress is applied to the sacrificial anode panel and the sacrificial anode material for a long time.
特許文献２に記載の技術は、低温海水環境での電気防食に有効に用いられる技術であるが、鋼材の防食のための犠牲陽極パネル及び犠牲陽極材において、長期間応力が加わることが考慮されていない。 The technique described in Patent Document 2 is a technique that is effectively used for cathodic protection in a low-temperature seawater environment. However, it is considered that stress is applied for a long time in sacrificial anode panels and sacrificial anode materials for corrosion protection of steel materials. Not.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、錆又は腐食生成物の進行を抑制し、かつ応力腐食割れを抑制できる、犠牲陽極パネル及び犠牲陽極材を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the sacrificial anode panel and sacrificial anode material which can suppress advancing of a rust or a corrosion product and can suppress stress corrosion cracking.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、犠牲陽極パネルは、鉄よりもイオン化傾向の大きい金属材料を含み、保湿性を有する保湿材を介して鋼材に取り付けられる取付面と、前記取付面と反対側の外表面とを有する板材であって、前記取付面と前記外表面との間を貫通するボルト挿入用の固定孔を有し、前記金属材料は、亜鉛とアルミニウムとからなる合金であって、亜鉛が２質量％以上７質量％以下であり、アルミニウムが残部であることを特徴とする。なお、残部には、不可避不純物を含んでもよい。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the sacrificial anode panel includes a mounting surface that includes a metal material having a higher ionization tendency than iron and is attached to a steel material through a moisturizing material having moisture retention, and the mounting A plate material having an outer surface opposite to the surface, and having a fixing hole for inserting a bolt penetrating between the mounting surface and the outer surface, and the metal material is an alloy composed of zinc and aluminum And, zinc is 2 mass% or more and 7 mass% or less, and aluminum is the remainder, It is characterized by the above-mentioned. The remainder may contain inevitable impurities.
亜鉛が２質量％以上であることで、鉄よりもアルミニウムの電位を卑とし、鋼材と犠牲陽極パネルとの電位差を保つことができる。亜鉛が７質量％以下であることで、ボルトの応力が加わっても応力腐食割れが抑制される。このため、上述した犠牲陽極パネルは、鋼材からの脱落が抑制される。 When zinc is 2% by mass or more, the potential of aluminum is lower than that of iron, and the potential difference between the steel material and the sacrificial anode panel can be maintained. When zinc is 7% by mass or less, stress corrosion cracking is suppressed even if a bolt stress is applied. For this reason, dropping of the sacrificial anode panel described above from the steel material is suppressed.
本発明の望ましい態様として、前記金属材料は、亜鉛とアルミニウムとからなる合金であって、亜鉛が３質量％以上６．５質量％以下であり、アルミニウムが残部であることが好ましい。なお、残部には、不可避不純物を含んでもよい。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the metal material is an alloy composed of zinc and aluminum, wherein zinc is 3% by mass or more and 6.5% by mass or less, and aluminum is the balance. The remainder may contain inevitable impurities.
亜鉛が３質量％以上であることで、鉄よりもアルミニウムの電位をより卑とし、鋼材と犠牲陽極パネルとの電位差を保つことができる。亜鉛が６．５質量％以下であることで、ボルトの応力が加わっても応力腐食割れがより抑制される。このため、上述した犠牲陽極パネルは、鋼材からの脱落が抑制される。さらに、上述した犠牲陽極パネルは、取付面の面粗度の変化を抑制し、保湿材に対する接触面積を保つことができる。その結果、犠牲陽極パネルは、保湿材からの水分に接する面積が増え、錆又は腐食生成物の進行を抑制する効果を高めることができる。 When zinc is 3 mass% or more, the potential of aluminum can be made lower than that of iron, and the potential difference between the steel material and the sacrificial anode panel can be maintained. When the zinc content is 6.5% by mass or less, stress corrosion cracking is further suppressed even when a bolt stress is applied. For this reason, dropping of the sacrificial anode panel described above from the steel material is suppressed. Furthermore, the sacrificial anode panel described above can suppress a change in surface roughness of the mounting surface and maintain a contact area with the moisture retaining material. As a result, the sacrificial anode panel has an increased area in contact with moisture from the moisturizing material, and can enhance the effect of suppressing the progress of rust or corrosion products.
本発明の望ましい態様として、前記取付面と前記外表面との間を貫通する複数の水分導入用孔をさらに有していることが好ましい。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable to further have a plurality of moisture introduction holes penetrating between the mounting surface and the outer surface.
これにより、保湿材の水分が少なくなっても、水分導入用孔から水分が供給される。犠牲陽極パネルは、応力腐食割れを抑制するので、多数の水分導入用孔を備えていても、割れにくい。その結果、犠牲陽極パネルは、水分導入用孔を増やすことができるので、錆又は腐食生成物の進行を抑制する効果を高めることができる。 Thereby, even if the moisture of the moisturizing material decreases, the moisture is supplied from the moisture introduction hole. Since the sacrificial anode panel suppresses stress corrosion cracking, it is difficult to crack even if it has a large number of moisture introduction holes. As a result, since the sacrificial anode panel can increase the number of moisture introduction holes, the effect of suppressing the progress of rust or corrosion products can be enhanced.
本発明の望ましい態様として、前記固定孔は、平面視で長孔であることが好ましい。 As a desirable aspect of the present invention, the fixing hole is preferably a long hole in plan view.
この構造により、作業者は、ボルトに対する犠牲陽極パネルの取付位置のずれを修正しやすくなり、取付が容易になる。このため、ボルトが取り付けられる応力分布が緩和される。 With this structure, the operator can easily correct the displacement of the mounting position of the sacrificial anode panel with respect to the bolt, and the mounting is facilitated. For this reason, the stress distribution to which the bolt is attached is relaxed.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、犠牲陽極材は、貫通するボルト挿入用の固定孔があけられる板材用として、鉄よりもイオン化傾向の大きい金属材料である犠牲陽極材であって、前記金属材料は、亜鉛とアルミニウムとからなる合金であり、亜鉛が２質量％以上７質量％以下であり、アルミニウムが残部であることを特徴とする。なお、残部には、不可避不純物を含んでもよい。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the sacrificial anode material is a sacrificial anode material which is a metal material having a higher ionization tendency than iron for a plate material in which a fixing hole for inserting a bolt is inserted. The metal material is an alloy composed of zinc and aluminum, wherein zinc is 2% by mass or more and 7% by mass or less, and aluminum is the balance. The remainder may contain inevitable impurities.
亜鉛が２質量％以上であることで、鉄よりもアルミニウムの電位を卑とし、鋼材と犠牲陽極パネルとの電位差を保つことができる。亜鉛が７質量％以下であることで、ボルトの応力が加わっても応力腐食割れが抑制される。このため、上述した犠牲陽極材は、鋼材からの脱落が抑制される。 When zinc is 2% by mass or more, the potential of aluminum is lower than that of iron, and the potential difference between the steel material and the sacrificial anode panel can be maintained. When zinc is 7% by mass or less, stress corrosion cracking is suppressed even if a bolt stress is applied. For this reason, dropping of the sacrificial anode material described above from the steel material is suppressed.
本発明の望ましい態様として、前記金属材料は、亜鉛とアルミニウムとからなる合金であって、亜鉛が３質量％以上６．５質量％以下であり、アルミニウムが残部であることが好ましい。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the metal material is an alloy composed of zinc and aluminum, wherein zinc is 3% by mass or more and 6.5% by mass or less, and aluminum is the balance.
亜鉛とアルミニウムとからなる合金であって、亜鉛が３質量％以上６．５質量％以下であり、アルミニウムが残部であるとは、残部に不可避不純物を含んでもよい。亜鉛が３質量％以上であることで、鉄よりもアルミニウムの電位をより卑とし、鋼材と犠牲陽極パネルとの電位差を保つことができる。亜鉛が６．５質量％以下であることで、ボルトの応力が加わっても応力腐食割れがより抑制される。このため、上述した犠牲陽極材は、鋼材からの脱落が抑制される。さらに、上述した犠牲陽極材は、取付面の面粗度の変化を抑制し、保湿材に対する接触面積を保つことができる。その結果、犠牲陽極材は、保湿材からの水分に接する面積が増え、錆又は腐食生成物の進行を抑制する効果を高めることができる。 An alloy composed of zinc and aluminum, in which zinc is 3% by mass or more and 6.5% by mass or less and aluminum is the balance, the balance may contain inevitable impurities. When zinc is 3 mass% or more, the potential of aluminum can be made lower than that of iron, and the potential difference between the steel material and the sacrificial anode panel can be maintained. When the zinc content is 6.5% by mass or less, stress corrosion cracking is further suppressed even when a bolt stress is applied. For this reason, dropping of the sacrificial anode material described above from the steel material is suppressed. Furthermore, the sacrificial anode material described above can suppress a change in surface roughness of the mounting surface and maintain a contact area with the moisturizing material. As a result, the sacrificial anode material has an increased area in contact with moisture from the moisturizing material, and can enhance the effect of suppressing the progress of rust or corrosion products.
本発明によれば、錆又は腐食生成物の進行を抑制し、かつ応力腐食割れを抑制できる犠牲陽極パネル及び犠牲陽極材を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a sacrificial anode panel and a sacrificial anode material capable of suppressing the progress of rust or corrosion products and suppressing stress corrosion cracking.
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.
図１は、本実施形態に係る犠牲陽極パネルが鋼材へ設置される例を示す説明図である。鋼材６は、例えば橋梁用の桁材であって、下フランジ（突縁）６ＮＳ、上フランジ６ＵＳ、ウェブ（腹板）６ＷＳを備えるＨ型鋼である。鋼材６は、鋼製の構造物であれば、Ｈ型鋼に限られず、Ｉ型鋼であってもよく、化学プラントの配管などの鋼材であってもよい。なお、本実施形態において、鉛直方向をＺ方向とし、鉛直方向に直交する面をＸ方向、Ｙ方向で定義されるＸＹ平面で表している。図１において、鋼材６は、長手方向をＹ方向とし、短手方向をＸ方向とし、ウェブ６ＷＳがＺ方向に延びている。 FIG. 1 is an explanatory view showing an example in which a sacrificial anode panel according to this embodiment is installed on a steel material. The steel material 6 is, for example, a girder for a bridge, and is an H-shaped steel including a lower flange (projection edge) 6NS, an upper flange 6US, and a web (belt plate) 6WS. As long as the steel material 6 is a steel structure, the steel material 6 is not limited to the H-shaped steel but may be an I-shaped steel or a steel material such as a pipe of a chemical plant. In the present embodiment, the vertical direction is the Z direction, and the plane orthogonal to the vertical direction is represented by an XY plane defined by the X direction and the Y direction. In FIG. 1, the steel material 6 has a longitudinal direction as the Y direction, a short direction as the X direction, and a web 6WS extending in the Z direction.
鋼材６は、鉄（Ｆｅ）を主成分とする、例えば一般構造用圧延鋼材（ＪＩＳ規格：ＳＳ４００等）などの金属材料で形成されている。このため、鋼材６は、雨水、大気中の水分、塩分を含む潮風などの腐食因子により、腐食しやすい（錆が発生しやすい）場所がある。鋼材６は、長期間使用することを前提として設置される。このため腐食しやすい（錆が発生しやすい）場所に対して鋼材６の防錆又は腐食進行遅延化のため、塗装又は金属溶射が施される。そして、塗装又は金属溶射には、十分な下地処理が必要である。しかしながら、錆が進行している場所では、ケレン又はブラストなどにより錆を完全に除去するには、工数がかかり過ぎる。 The steel material 6 is formed of a metal material such as a general structural rolled steel material (JIS standard: SS400, etc.) having iron (Fe) as a main component. For this reason, there are places where the steel material 6 is likely to corrode (where rust is likely to be generated) due to corrosion factors such as rainwater, atmospheric moisture, and sea breeze containing salt. The steel material 6 is installed on the assumption that it will be used for a long time. For this reason, coating or metal spraying is applied to a place where corrosion is likely to occur (where rust is likely to occur) in order to prevent corrosion of the steel material 6 or to delay the progress of corrosion. And sufficient surface treatment is required for coating or metal spraying. However, in a place where rust is progressing, it takes too much man-hours to completely remove rust with kelen or blast.
本実施形態に係る犠牲陽極パネル１は、ウェブ６ＷＳの表面に取り付けることにより、鋼材６の腐食の進行を遅らせることができる。犠牲陽極パネル１は、鋼材６の主成分である鉄（Ｆｅ）よりもイオン化傾向が大きい（電気的に卑である）金属材料を含む。鉄（Ｆｅ）よりもイオン化傾向が大きい（電気的に卑である）金属材料とは、具体的には、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム又はこれらの合金等である。 The sacrificial anode panel 1 according to the present embodiment can delay the progress of corrosion of the steel material 6 by being attached to the surface of the web 6WS. The sacrificial anode panel 1 includes a metal material that has a higher ionization tendency (electrically base) than iron (Fe), which is the main component of the steel material 6. Specifically, the metal material having a higher ionization tendency (electrically base) than iron (Fe) is zinc, aluminum, magnesium, or an alloy thereof.
本実施形態に係る犠牲陽極パネル１の金属材料（犠牲陽極材）は、亜鉛（Ｚｎ）とアルミニウム（Ａｌ）とからなる合金（ＡｌＺｎ合金）であって、亜鉛（Ｚｎ）が２質量％以上７質量％以下である。亜鉛（Ｚｎ）とアルミニウム（Ａｌ）とからなる合金であって、亜鉛（Ｚｎ）が２質量％以上７質量％以下であるとは、不可避の不純物を含んでもよい。本実施形態に係る犠牲陽極パネル１は、ＡｌＺｎ合金である場合、亜鉛（Ｚｎ）に比較して、アルミニウム（Ａｌ）の成分が異種金属接触腐食に起因しない自己腐食を抑制し、本実施形態に係る犠牲陽極パネル１の寿命が延び、異種金属接触腐食に起因しない腐食生成物の発生を抑制することができる。 The metal material (sacrificial anode material) of the sacrificial anode panel 1 according to this embodiment is an alloy (AlZn alloy) composed of zinc (Zn) and aluminum (Al), and zinc (Zn) is 2 mass% or more 7 It is below mass%. An alloy composed of zinc (Zn) and aluminum (Al), in which zinc (Zn) is 2% by mass or more and 7% by mass or less may include inevitable impurities. When the sacrificial anode panel 1 according to the present embodiment is an AlZn alloy, the component of aluminum (Al) suppresses self-corrosion that is not caused by dissimilar metal contact corrosion compared to zinc (Zn). The life of the sacrificial anode panel 1 can be extended, and the generation of corrosion products that are not caused by different metal contact corrosion can be suppressed.
亜鉛が２質量％以上であることで、鉄（Ｆｅ）よりもアルミニウム（Ａｌ）の電位を卑とし、鋼材と犠牲陽極パネル１との電位差を保つことができる。亜鉛（Ｚｎ）が７質量％以下であることで、後述するボルト又はスタットボルトの応力が加わっても応力腐食割れが抑制される。このため、上述した犠牲陽極パネル１は、鋼材６からの脱落が抑制される。 When zinc is 2% by mass or more, the potential of aluminum (Al) is lower than that of iron (Fe), and the potential difference between the steel material and the sacrificial anode panel 1 can be maintained. When zinc (Zn) is 7% by mass or less, stress corrosion cracking is suppressed even when stress of a bolt or a stat bolt described later is applied. For this reason, dropping of the sacrificial anode panel 1 described above from the steel material 6 is suppressed.
本実施形態に係る犠牲陽極パネル１の金属材料（犠牲陽極材）は、亜鉛（Ｚｎ）とアルミニウム（Ａｌ）とからなる合金（ＡｌＺｎ合金）であって、亜鉛（Ｚｎ）が３質量％以上６．５質量％以下であり、アルミニウム（Ａｌ）が残部であることがより好ましい。亜鉛（Ｚｎ）とアルミニウム（Ａｌ）とからなる合金であって、亜鉛（Ｚｎ）が３質量％以上６．５質量％以下であり、アルミニウム（Ａｌ）が残部であるとは、残部に不可避不純物を含んでもよい。亜鉛（Ｚｎ）が３質量％以上であることで、鉄（Ｆｅ）よりもアルミニウム（Ａｌ）の電位をより卑とし、鋼材６と犠牲陽極パネル１との電位差を保つことができる。亜鉛（Ｚｎ）が６．５質量％以下であることで、後述するボルト又はスタットボルトの応力が加わっても応力腐食割れがより抑制される。このため、上述した犠牲陽極パネル１は、鋼材６からの脱落が抑制される。 The metal material (sacrificial anode material) of the sacrificial anode panel 1 according to the present embodiment is an alloy (AlZn alloy) composed of zinc (Zn) and aluminum (Al), and zinc (Zn) is 3 mass% or more 6 More preferably, it is 5 mass% or less, and aluminum (Al) is the balance. An alloy composed of zinc (Zn) and aluminum (Al), in which zinc (Zn) is 3% by mass or more and 6.5% by mass or less, and aluminum (Al) is the balance, inevitable impurities in the balance May be included. When zinc (Zn) is 3 mass% or more, the potential of aluminum (Al) is made lower than that of iron (Fe), and the potential difference between the steel material 6 and the sacrificial anode panel 1 can be maintained. When zinc (Zn) is 6.5% by mass or less, stress corrosion cracking is further suppressed even when stress of a bolt or a stat bolt described later is applied. For this reason, dropping of the sacrificial anode panel 1 described above from the steel material 6 is suppressed.
次に、図２から図４を参照して、本実施形態に係る犠牲陽極パネル１について説明する。図２は、本実施形態に係る犠牲陽極パネルの平面図である。図３は、本実施形態に係る犠牲陽極パネルを鋼材に取り付けた場合の図２に示すＡ１−Ａ２線断面図である。図４は、本実施形態に係る犠牲陽極パネルを鋼材に取り付けた場合の図２に示すＢ１−Ｂ２線断面図である。 Next, the sacrificial anode panel 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a plan view of the sacrificial anode panel according to the present embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along line A1-A2 shown in FIG. 2 when the sacrificial anode panel according to the present embodiment is attached to a steel material. 4 is a cross-sectional view taken along line B1-B2 shown in FIG. 2 when the sacrificial anode panel according to the present embodiment is attached to a steel material.
図２及び図３に示すように、犠牲陽極パネル１は、所定の厚み（例えば、５ｍｍ）を有する板状部材であって、保湿材３を介してウェブ６ＷＳの表面に取り付けられる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the sacrificial anode panel 1 is a plate-like member having a predetermined thickness (for example, 5 mm), and is attached to the surface of the web 6WS via the moisturizing material 3.
保湿材３は、保水性、保湿性に優れた材料であればよい。保湿材３は、例えば、ポリビニルアルコール製シート、高分子吸水ゲル等の吸湿性及び吸水性を有する材料、繊維等の空隙を含む材料等で形成されている。また、保湿材３は、凹凸や溶接部に追従して変形する変形性を有していることが望ましい。保湿材３の厚みは、例えば３ｍｍである。 The moisturizing material 3 may be any material that is excellent in water retention and moisture retention. The moisturizing material 3 is formed of, for example, a material having hygroscopicity and water absorption, such as a sheet made of polyvinyl alcohol, a polymer water-absorbing gel, or a material containing voids such as fibers. Moreover, it is desirable that the moisturizing material 3 has a deformability that deforms following unevenness or a welded portion. The thickness of the moisturizing material 3 is 3 mm, for example.
本実施形態に係る犠牲陽極パネル１は、保湿材３側に面する取付面１ＢＳと、取付面１ＢＳとは反対側の外表面１ＦＳとの間を貫通する水分導入用孔２が複数あけられている。水分導入用孔２の直径は、例えばφ６．５ｍｍである。また、図２に示すように、犠牲陽極パネル１は、水分導入用孔２とは別に、鋼材６への取り付け用の固定孔４Ａ、４Ｂがあけられている。 The sacrificial anode panel 1 according to the present embodiment has a plurality of moisture introduction holes 2 penetrating between the mounting surface 1BS facing the moisturizing material 3 and the outer surface 1FS opposite to the mounting surface 1BS. Yes. The diameter of the water introduction hole 2 is, for example, φ6.5 mm. As shown in FIG. 2, the sacrificial anode panel 1 is provided with fixing holes 4 </ b> A and 4 </ b> B for attachment to the steel material 6 in addition to the moisture introduction hole 2.
水分導入用孔２は、犠牲陽極パネル１の外表面１ＦＳに対して、貫通するようにドリルなどの工具であけられる。水分導入用孔２の平面視形状は、円形を例示するが適宜変更可能である。例えば、表面側開口部の平面視形状は、三角形、四角形などの多角形であってもよい。 The moisture introduction hole 2 is opened with a tool such as a drill so as to penetrate the outer surface 1FS of the sacrificial anode panel 1. The shape of the water introduction hole 2 in plan view is circular, but can be changed as appropriate. For example, the planar view shape of the surface side opening may be a polygon such as a triangle or a quadrangle.
上述した保湿材３は、雨水等が犠牲陽極パネル１を濡らす場合には、その雨水等を保水することができるので、鋼材６から犠牲陽極パネル１へ電気が流れやすい状態を維持することができる。本実施形態に係る犠牲陽極パネル１は、雨水などにより水分導入用孔２を通して供給された水分を保持しているので、水分を保湿材３に吸水させることができる。そして、電気の流れにより、犠牲陽極パネル１自体が陽極となるため、鋼材６を防食することができる。特に、保湿材３は、変形しやすい材料であれば、ウェブ６ＷＳの表面との電気的導通の状態がよくなり、防食効果を向上することができる。 The above-described moisturizing material 3 can maintain the state in which electricity easily flows from the steel material 6 to the sacrificial anode panel 1 because rainwater or the like wets the sacrificial anode panel 1 because the rainwater or the like can be retained. . Since the sacrificial anode panel 1 according to the present embodiment holds the moisture supplied through the moisture introduction hole 2 by rainwater or the like, the moisture retaining material 3 can absorb the moisture. And since sacrificial anode panel 1 itself turns into an anode with the flow of electricity, the steel material 6 can be corrosion-protected. In particular, if the moisture retaining material 3 is a material that is easily deformed, the state of electrical continuity with the surface of the web 6WS is improved, and the anticorrosion effect can be improved.
図２に示す固定孔４Ａ、４Ｂは、例えば図４に示す導電性の金属棒であるスタッドボルト５を通す貫通孔である。固定孔４Ａ、４Ｂは、上述した図３に示す犠牲陽極パネル１の厚み方向と平行にあけられている。スタッドボルト５は、鋼材６の表面に溶接継ぎ手の接合材料５ｍで隅肉溶接されて取り付けられる。固定孔４Ａの開口直径を４Ｒとした場合、固定孔４Ｂは、開口直径４Ｒよりも長い開口幅４Ｗを有するようにあけられていることが好ましい。固定孔４Ｂは、平面視で長孔であり、固定孔４Ｂを通過するスタッドボルト５の位置がずらせるので、２カ所に隅肉溶接されたスタッドボルト５の位置のばらつきを吸収した状態で、犠牲陽極パネル１は、保湿材３を介してウェブ６ＷＳの表面に取り付けられる。 Fixing holes 4A and 4B shown in FIG. 2 are through-holes through which stud bolts 5 which are conductive metal rods shown in FIG. The fixing holes 4A and 4B are opened in parallel with the thickness direction of the sacrificial anode panel 1 shown in FIG. The stud bolt 5 is attached to the surface of the steel material 6 by fillet welding with a joint material 5 m of a weld joint. When the opening diameter of the fixed hole 4A is 4R, the fixed hole 4B is preferably opened so as to have an opening width 4W longer than the opening diameter 4R. The fixing hole 4B is a long hole in a plan view, and the position of the stud bolt 5 passing through the fixing hole 4B is shifted. Therefore, in a state where the variation in the position of the stud bolt 5 welded to the fillet at two locations is absorbed, The sacrificial anode panel 1 is attached to the surface of the web 6WS via the moisturizing material 3.
スタッドボルト５は、保湿材３及び犠牲陽極パネル１の固定孔４Ａ（４Ｂ）を貫通し、外周表面の雄ねじ（図示省略）にねじ込まれたナット５ｎで締結される。ナット５ｎと犠牲陽極パネル１との間には、導電性のワッシャー５ｗが介在する。ワッシャー５ｗは、保湿材３と犠牲陽極パネル１との固定状態を安定化させている。犠牲陽極パネル１の固定孔４Ａ（４Ｂ）の周囲には、スタッドボルト５の固定に伴い、応力が加えられる。この応力は、応力腐食割れの要因の１つとなる。ワッシャー５ｗと、犠牲陽極パネル１の外表面１ＦＳとは密着し、電気的に接続されている。そして、固定孔４Ａ（４Ｂ）の内壁は、絶縁性のシリコーン樹脂５ｂが塗布され、スタッドボルト５と固定孔４Ａ（４Ｂ）の内壁とが絶縁されている。 The stud bolt 5 passes through the moisture retaining material 3 and the fixing hole 4A (4B) of the sacrificial anode panel 1 and is fastened by a nut 5n screwed into a male screw (not shown) on the outer peripheral surface. A conductive washer 5w is interposed between the nut 5n and the sacrificial anode panel 1. The washer 5w stabilizes the fixed state of the moisturizing material 3 and the sacrificial anode panel 1. Stress is applied to the periphery of the fixing hole 4A (4B) of the sacrificial anode panel 1 as the stud bolt 5 is fixed. This stress is one of the causes of stress corrosion cracking. The washer 5w and the outer surface 1FS of the sacrificial anode panel 1 are in close contact with each other and are electrically connected. And the insulating silicone resin 5b is apply | coated to the inner wall of fixing hole 4A (4B), and the stud bolt 5 and the inner wall of fixing hole 4A (4B) are insulated.
スタッドボルト５、ワッシャー５ｗ、ナット５ｎは、例えば一般構造用圧延鋼材（ＪＩＳ規格：ＳＳ４００等）の金属材料であり、導電性を有している。このためスタッドボルト５が、電子ｅ−の導電経路となり、鋼材６と、犠牲陽極パネル１との間に電流が流れるようになる。スタッドボルト５と、固定孔４Ａ（４Ｂ）の内壁とは絶縁されているので、固定孔４Ａ（４Ｂ）の内壁の腐食が抑制される。また、鋼材６（ウェブ６ＷＳ）の表面から保湿材３側に面する取付面１ＢＳに向けて電子ｅ−が移動し、犠牲陽極パネル１の異種金属接触腐食が進むことになる。このように、犠牲陽極パネル１の異種金属接触腐食の進行により、電子ｅ−は、犠牲陽極パネル１から鋼材６へ移動し、鋼材６の主成分である鉄（Ｆｅ）の腐食が抑制される。 The stud bolt 5, the washer 5w, and the nut 5n are, for example, a metal material of general structural rolled steel (JIS standard: SS400, etc.), and have conductivity. For this reason, the stud bolt 5 becomes a conductive path for electrons e − , and a current flows between the steel material 6 and the sacrificial anode panel 1. Since the stud bolt 5 and the inner wall of the fixing hole 4A (4B) are insulated, corrosion of the inner wall of the fixing hole 4A (4B) is suppressed. In addition, the electron e − moves from the surface of the steel material 6 (web 6WS) toward the mounting surface 1BS facing the moisturizing material 3 side, so that the dissimilar metal contact corrosion of the sacrificial anode panel 1 proceeds. Thus, with the progress of the dissimilar metal contact corrosion of the sacrificial anode panel 1, the electrons e − move from the sacrificial anode panel 1 to the steel material 6 and the corrosion of iron (Fe), which is the main component of the steel material 6, is suppressed. .
また、本実施形態に係る犠牲陽極パネル１は、ワッシャー５ｗ及びナット５ｎも、シリコーン樹脂５ａで覆う、シリコーンシーリング処理を施されていることが好ましい。このため、本実施形態に係る犠牲陽極パネル１は、メンテナンス性を高めることができる。 Moreover, it is preferable that the sacrificial anode panel 1 which concerns on this embodiment is given the silicone sealing process which covers the washer 5w and the nut 5n with the silicone resin 5a. For this reason, the sacrificial anode panel 1 which concerns on this embodiment can improve maintenance property.
施工手順を説明すると、作業者は、まず鋼材６に対し、錆又は腐食の状況を調査し、犠牲陽極パネル１を鋼材６へ設置する適用箇所を選定する（手順Ｓ１）。 Explaining the construction procedure, the worker first investigates the state of rust or corrosion on the steel material 6 and selects an application location where the sacrificial anode panel 1 is installed on the steel material 6 (procedure S1).
作業者は、手順Ｓ１で選定した適用箇所について錆又は腐食生成物の除去を行う清浄処理を行う（手順Ｓ２）。例えば、作業者は、ケレン又はブラストなどにより錆を完全に除去しなくても、ある程度除去してスタッドボルト５の溶接が可能な程度に鋼材６の表面を処理すればよい。次に、作業者は、スタッドボルト５を隅肉溶接により取り付ける（手順Ｓ３）。 An operator performs the cleaning process which removes a rust or a corrosion product about the application location selected by procedure S1 (procedure S2). For example, even if the operator does not completely remove rust by means of keren or blasting, the worker may remove the rust to some extent and treat the surface of the steel material 6 to such an extent that the stud bolt 5 can be welded. Next, the operator attaches the stud bolt 5 by fillet welding (procedure S3).
作業者は、スタッドボルト５を固定孔４Ａ及び固定孔４Ｂに通して、犠牲陽極パネル１を仮固定する（手順Ｓ４）。 The operator passes the stud bolt 5 through the fixing hole 4A and the fixing hole 4B, and temporarily fixes the sacrificial anode panel 1 (step S4).
作業者は、スタッドボルト５にワッシャー５ｗ及びナット５ｎを通し、ナット５ｎをねじ込んで固定する（手順Ｓ５）。この手順により、鋼材６及び保湿材３の間並びに保湿材３及び犠牲陽極パネル１の間を狭め密着させることができる。 The operator passes the washer 5w and the nut 5n through the stud bolt 5, and screws and fixes the nut 5n (step S5). By this procedure, the steel material 6 and the moisturizing material 3 and the moisturizing material 3 and the sacrificial anode panel 1 can be narrowed and brought into close contact with each other.
また、犠牲陽極パネル１は、鋳造により形成されている。多孔質材料と対比した場合、多孔質材料は、外表面１ＦＳの外部表面積、つまり鋼材６又は保湿材３に接触していない部分の表面積が大きいため、外表面１ＦＳ側に異種金属接触腐食に起因しない自己腐食が生じる可能性がある。これに対し、鋳造された犠牲陽極パネル１は、多孔質材料と比較して異種金属接触腐食に起因しない自己腐食を抑制し、本実施形態に係る犠牲陽極パネル１の寿命が延び、異種金属接触腐食に起因しない腐食生成物の発生を抑制することができる。さらに、本実施形態に係る犠牲陽極パネル１の金属材料（犠牲陽極材）は、亜鉛とアルミニウムとからなる合金であって、亜鉛（Ｚｎ）が３質量％以上６．５質量％以下であり、アルミニウム（Ａｌ）が残部である場合、犠牲陽極パネル１は、取付面１ＢＳの面粗度の変化を抑制し、保湿材３に対する接触面積を長期間の間、保つことができる。その結果、犠牲陽極パネル１は、保湿材３からの水分に接する面積が増え、錆又は腐食生成物の進行を抑制する効果を高めることができる。 The sacrificial anode panel 1 is formed by casting. When compared with the porous material, the porous material has a large external surface area of the outer surface 1FS, that is, the surface area of the portion not in contact with the steel material 6 or the moisturizing material 3, and is caused by the different metal contact corrosion on the outer surface 1FS side. Not self-corrosion may occur. In contrast, the cast sacrificial anode panel 1 suppresses self-corrosion that is not caused by dissimilar metal contact corrosion as compared with the porous material, and the life of the sacrificial anode panel 1 according to the present embodiment is extended. The generation of corrosion products not caused by corrosion can be suppressed. Furthermore, the metal material (sacrificial anode material) of the sacrificial anode panel 1 according to the present embodiment is an alloy composed of zinc and aluminum, and zinc (Zn) is 3 mass% or more and 6.5 mass% or less, When aluminum (Al) is the balance, the sacrificial anode panel 1 can suppress a change in surface roughness of the mounting surface 1BS and can maintain a contact area with the moisturizing material 3 for a long period of time. As a result, the sacrificial anode panel 1 has an increased area in contact with moisture from the moisturizing material 3 and can enhance the effect of suppressing the progress of rust or corrosion products.
また、水分導入用孔２の直径は、φ３ｍｍ以上であることが好ましい。水分導入用孔２の直径がφ３ｍｍより大きい場合、外表面１ＦＳの外部表面積が小さくなる。その結果、鋳造された犠牲陽極パネル１は、外表面１ＦＳ側に異種金属接触腐食に起因しない自己腐食が生じる可能性をより抑制できる。また、鋳造された犠牲陽極パネル１は、多孔質材料と比較して犠牲陽極パネル１自体に空隙を有していないので、図３に示すような雨水などの水分を保湿材３と水分導入用孔２の内壁とで保持できる。そして、鋳造された犠牲陽極パネル１は、多孔質材料と比較して貯留した水分を、効率よく保湿材３に供給できるようになる。 The diameter of the water introduction hole 2 is preferably φ3 mm or more. When the diameter of the water introduction hole 2 is larger than φ3 mm, the external surface area of the outer surface 1FS becomes small. As a result, the cast sacrificial anode panel 1 can further suppress the possibility of self-corrosion that does not result from dissimilar metal contact corrosion occurring on the outer surface 1FS side. The cast sacrificial anode panel 1 does not have voids in the sacrificial anode panel 1 itself as compared with the porous material, so that moisture such as rainwater as shown in FIG. It can be held by the inner wall of the hole 2. Then, the cast sacrificial anode panel 1 can efficiently supply the stored moisture to the moisturizing material 3 as compared with the porous material.
以上説明したように、本実施形態に係る犠牲陽極パネル１は、鉄よりもイオン化傾向の大きい金属材料を含み、保湿性を有する保湿材３を介して鋼材６に取り付けられる取付面１ＢＳと、取付面１ＢＳと反対側の外表面１ＦＳとを有する板材であって、取付面１ＢＳと外表面１ＦＳとの間を貫通する複数の水分導入用孔２があけられている。 As described above, the sacrificial anode panel 1 according to the present embodiment includes a mounting surface 1BS that includes a metal material having a higher ionization tendency than iron and is attached to the steel material 6 via the moisturizing material 3 having moisture retention. A plate material having a surface 1BS and an outer surface 1FS opposite to the surface 1BS, and a plurality of moisture introduction holes 2 penetrating between the mounting surface 1BS and the outer surface 1FS are formed.
この構造により、保湿材３の水分が少なくなっても、水分導入用孔２から水分が供給される。犠牲陽極パネル１は、応力腐食割れを抑制するので、多数の水分導入用孔２を備えていても、割れにくい。その結果、本実施形態に係る犠牲陽極パネル１は、錆又は腐食生成物の進行を抑制する効果を高めることができる。 With this structure, even if the moisture content of the moisturizing material 3 decreases, the moisture is supplied from the moisture introduction hole 2. Since the sacrificial anode panel 1 suppresses stress corrosion cracking, the sacrificial anode panel 1 is hardly cracked even if it includes a large number of moisture introduction holes 2. As a result, the sacrificial anode panel 1 according to the present embodiment can enhance the effect of suppressing the progress of rust or corrosion products.
（本実施形態の変形例１）
図５は、本実施形態の変形例１に係る犠牲陽極パネルを鋼材に取り付けた場合の図２に示すＢ１−Ｂ２線断面図である。上述した本実施形態と同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。本実施形態の変形例１に係る犠牲陽極パネル１は、頭部のないスタットボルト５ではなく、頭部５ｎ１のあるボルト５Ｂで固定されている。
(Modification 1 of this embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B1-B2 shown in FIG. 2 when the sacrificial anode panel according to Modification 1 of the present embodiment is attached to a steel material. The same members as those of the present embodiment described above are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted. The sacrificial anode panel 1 according to the first modification of the present embodiment is fixed not by a stat bolt 5 having no head but by a bolt 5B having a head 5n1.
図２に示す固定孔４Ａ、４Ｂは、例えば図５に示す導電性の金属棒であるボルト５Ｂを通す貫通孔である。固定孔４Ａ、４Ｂは、上述した図５に示す犠牲陽極パネル１の厚み方向と平行にあけられている。ボルト５Ｂは、貫通した鋼材６の裏面に、ワッシャー５ｗを介してナット５ｎ２で締結されて取り付けられる。固定孔４Ａの開口直径を４Ｒとした場合、固定孔４Ｂは、開口直径４Ｒよりも長い開口幅４Ｗを有するようにあけられていることが好ましい。固定孔４Ｂは、平面視で長孔であり、固定孔４Ｂを通過するボルト５Ｂの位置がずらせるので、２カ所に隅肉溶接されたスタッドボルト５の位置のばらつきを吸収した状態で、犠牲陽極パネル１は、保湿材３を介してウェブ６ＷＳの表面に取り付けられる。 The fixing holes 4A and 4B shown in FIG. 2 are through holes through which the bolt 5B, which is a conductive metal rod shown in FIG. The fixing holes 4A and 4B are opened in parallel to the thickness direction of the sacrificial anode panel 1 shown in FIG. The bolt 5B is attached to the back surface of the penetrated steel material 6 by being fastened with a nut 5n2 via a washer 5w. When the opening diameter of the fixed hole 4A is 4R, the fixed hole 4B is preferably opened so as to have an opening width 4W longer than the opening diameter 4R. The fixing hole 4B is a long hole in a plan view, and the position of the bolt 5B passing through the fixing hole 4B is shifted. Therefore, the sacrificial hole 4B is sacrificed in a state in which the variation in the position of the fillet welded stud bolt 5 is absorbed. The anode panel 1 is attached to the surface of the web 6WS via the moisturizing material 3.
ボルト５Ｂは、保湿材３及び犠牲陽極パネル１の固定孔４Ａ（４Ｂ）、ウェブ６ＷＳを貫通し、頭部５ｎ１と、ボルト５Ｂの外周表面の雄ねじ（図示省略）にねじ込まれたナット５ｎ２とで挟まれて固定される。頭部５ｎ１と犠牲陽極パネル１との間には、導電性のワッシャー５ｗが介在する。ワッシャー５ｗは、保湿材３と犠牲陽極パネル１との固定状態を安定化させている。犠牲陽極パネル１の固定孔４Ａ（４Ｂ）の周囲には、ボルト５Ｂの固定に伴い、応力が加えられる。この応力は、応力腐食割れの要因の１つとなる。ワッシャー５ｗと、犠牲陽極パネル１の外表面１ＦＳとは密着し、電気的に接続されている。そして、固定孔４Ａ（４Ｂ）の内壁は、絶縁性のシリコーン樹脂５ｂが塗布され、ボルト５Ｂと固定孔４Ａ（４Ｂ）の内壁とが絶縁されている。以上説明したように、本実施形態のボルトには、ボルト５Ｂもスタットボルト５も含む。 The bolt 5B passes through the moisturizing material 3 and the fixing hole 4A (4B) of the sacrificial anode panel 1 and the web 6WS, and includes a head 5n1 and a nut 5n2 screwed into a male screw (not shown) on the outer peripheral surface of the bolt 5B. It is pinched and fixed. A conductive washer 5w is interposed between the head 5n1 and the sacrificial anode panel 1. The washer 5w stabilizes the fixed state of the moisturizing material 3 and the sacrificial anode panel 1. Stress is applied around the fixing hole 4A (4B) of the sacrificial anode panel 1 as the bolt 5B is fixed. This stress is one of the causes of stress corrosion cracking. The washer 5w and the outer surface 1FS of the sacrificial anode panel 1 are in close contact with each other and are electrically connected. And the insulating silicone resin 5b is apply | coated to the inner wall of fixing hole 4A (4B), and the volt | bolt 5B and the inner wall of fixing hole 4A (4B) are insulated. As described above, the bolt of this embodiment includes both the bolt 5 </ b> B and the stat bolt 5.
（本実施形態の変形例２）
図６は、本実施形態の変形例２に係る犠牲陽極パネルの平面部分拡大図である。上述した本実施形態と同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification 2 of this embodiment)
FIG. 6 is a partially enlarged plan view of a sacrificial anode panel according to Modification 2 of the present embodiment. The same members as those of the present embodiment described above are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
図６に示すように、犠牲陽極パネル１がウェブ６ＷＳの表面に取り付けられた場合、水分導入用孔２ａは、Ｚ方向よりも幅方向のＹ方向に長い長孔である。水分導入用孔２ａは、Ｚ方向の長さ２Ｒよりも、Ｙ方向の長さ２Ｗの方が長い。このように、外表面側開口部２ＦＳＥの平面視形状は、長円形を例示するが適宜変更可能である。水分導入用孔２ａは、鉛直方向（Ｚ方向）の上方から流下してくる雨水などの水分を水分導入用孔２ａに導くことができる。 As shown in FIG. 6, when the sacrificial anode panel 1 is attached to the surface of the web 6WS, the water introduction hole 2a is a long hole that is longer in the Y direction in the width direction than in the Z direction. The moisture introduction hole 2a has a length 2W in the Y direction that is longer than a length 2R in the Z direction. Thus, although the planar view shape of the outer surface side opening part 2FSE illustrates an oval shape, it can be changed as appropriate. The moisture introduction hole 2a can guide moisture such as rain water flowing down from above in the vertical direction (Z direction) to the moisture introduction hole 2a.
（本実施形態の変形例３）
図７は、本実施形態の変形例３に係る犠牲陽極パネルの平面部分拡大図である。上述した本実施形態と同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification 3 of this embodiment)
FIG. 7 is a partially enlarged plan view of a sacrificial anode panel according to Modification 3 of the present embodiment. The same members as those of the present embodiment described above are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
図７に示すように、犠牲陽極パネル１がウェブ６ＷＳの表面に取り付けられた場合、水分導入用孔２ｂ及び２ｃは、Ｚ方向よりも幅方向のＹ方向に長い長孔である。水分導入用孔２ｃは、Ｚ方向の長さ２Ｒよりも、Ｙ方向の長さ２Ｗの方が長い。このように、外表面側開口部２ＦＳＥの平面視形状は、長円形を例示するが適宜変更可能である。本実施形態の変形例３に係る犠牲陽極パネル１は、水分導入用孔２ｂと水分導入用孔２ｃとが鉛直方向（Ｚ方向）にずれた位置に配置され、隣り合う水分導入用孔２ｂのピッチの半分の位置に交互に水分導入用孔２ｃを配置した千鳥配置となっている。水分導入用孔２ｂ及び２ｃの千鳥配置は、上述した水分導入用孔２の形状に適用することができる。 As shown in FIG. 7, when the sacrificial anode panel 1 is attached to the surface of the web 6WS, the moisture introduction holes 2b and 2c are long holes that are longer in the Y direction in the width direction than in the Z direction. The moisture introduction hole 2c has a length 2W in the Y direction that is longer than a length 2R in the Z direction. Thus, although the planar view shape of the outer surface side opening part 2FSE illustrates an oval shape, it can be changed as appropriate. In the sacrificial anode panel 1 according to the third modification of the present embodiment, the moisture introduction hole 2b and the moisture introduction hole 2c are arranged at positions shifted in the vertical direction (Z direction), and the adjacent moisture introduction holes 2b are arranged. It is a staggered arrangement in which the moisture introduction holes 2c are alternately arranged at half the pitch. The staggered arrangement of the moisture introduction holes 2b and 2c can be applied to the shape of the moisture introduction hole 2 described above.
（本実施形態の変形例４）
図８は、本実施形態の変形例４に係る犠牲陽極パネルが鋼材へ設置される例を示す説明図である。上述した本実施形態と同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification 4 of this embodiment)
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example in which a sacrificial anode panel according to Modification 4 of the present embodiment is installed on a steel material. The same members as those of the present embodiment described above are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
本実施形態に係る犠牲陽極パネル１は、下フランジ（突縁）６ＮＳの表面に取り付けることにより、腐食しやすい（錆が発生しやすい）下フランジ６ＮＳの場所を局所的に鋼材６の防錆又は腐食進行遅延化させることができる。 The sacrificial anode panel 1 according to the present embodiment is attached to the surface of the lower flange (protruding edge) 6NS, so that the location of the lower flange 6NS that is likely to be corroded (where rust is likely to occur) is locally prevented from being rusted. Corrosion progress can be delayed.
（本実施形態の変形例５）
図９は、本実施形態の変形例５に係る犠牲陽極パネルが鋼材へ設置される他の例を示す説明図である。上述した本実施形態、本実施形態の変形例１〜４と同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification 5 of this embodiment)
FIG. 9 is an explanatory view showing another example in which the sacrificial anode panel according to the fifth modification of the present embodiment is installed on a steel material. The same members as those in the above-described embodiment and the first to fourth modifications of the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図９に示すように、鋼材６は、化学プラントの配管などの鋼材６Ａであってもよい。鋼材６Ａの表面は、曲面であるため、本実施形態の変形例５に係る犠牲陽極パネル１Ａも、鋼材６Ａの表面の曲率に合わせ、鋼材６Ａの表面に沿って湾曲していてもよい。なお、本実施形態、本実施形態の変形例１から変形例５、本実施形態及び本実施形態の変形例１のいずれかの犠牲陽極パネル１も同様に、鋼材６Ａの表面の曲率に合わせて、湾曲していてもよい。 As shown in FIG. 9, the steel material 6 may be a steel material 6A such as piping of a chemical plant. Since the surface of the steel material 6A is a curved surface, the sacrificial anode panel 1A according to the modified example 5 of the present embodiment may be curved along the surface of the steel material 6A in accordance with the curvature of the surface of the steel material 6A. Similarly, the sacrificial anode panel 1 of any one of the present embodiment, the first to fifth modifications of the present embodiment, the present embodiment and the first modification of the present embodiment is also matched to the curvature of the surface of the steel material 6A. It may be curved.
（評価例１）
以上説明した、本実施形態の犠牲陽極パネル１について、評価者は、大気暴露試験を行った。大気暴露試験の試験方法は、以下の通りである。
(Evaluation example 1)
About the sacrificial anode panel 1 of this embodiment demonstrated above, the evaluator performed the atmospheric exposure test. The test method for the atmospheric exposure test is as follows.
実施例１から実施例３の試料は、犠牲陽極材として、亜鉛（Ｚｎ）が３質量％であり、アルミニウム（Ａｌ）が残部であるＡｌＺｎ合金をブックモールド法で得た鋳塊とし、圧延及び面削して得た試料である。 The samples of Example 1 to Example 3 were used as sacrificial anode materials, ingots of AlZn alloy containing 3% by mass of zinc (Zn) and the balance of aluminum (Al) were obtained by a book mold method. This is a sample obtained by chamfering.
比較例１から比較例３の試料は、犠牲陽極材として、亜鉛（Ｚｎ）が２０質量％であり、アルミニウム（Ａｌ）が残部であるＡｌＺｎ合金をブックモールド法で得た鋳塊とし、圧延及び面削して得た試料である。 The samples of Comparative Example 1 to Comparative Example 3 were used as sacrificial anode materials, in which the ZnZn alloy was 20% by mass and the AlZn alloy with the balance of aluminum (Al) being an ingot obtained by the book mold method. This is a sample obtained by chamfering.
比較例４から比較例６の試料は、犠牲陽極材として、亜鉛（Ｚｎ）が３質量％であり、インジウム（Ｉｎ）が０．０２質量％であり、アルミニウム（Ａｌ）が残部であるＡｌＺｎＩｎ合金をブックモールド法で得た鋳塊とし、圧延及び面削して得た試料である。 The samples of Comparative Examples 4 to 6 are AlZnIn alloys in which zinc (Zn) is 3 mass%, indium (In) is 0.02 mass%, and aluminum (Al) is the balance as a sacrificial anode material. Is a sample obtained by rolling and chamfering an ingot obtained by the book mold method.
実施例１から実施例３、比較例１から比較例６の試料には、図２に示す固定孔４Ａ、４Ｂ及び、水分導入用孔２が複数あけられ、同じ加工が施されている。実施例１から実施例３、比較例１から比較例６の試料は、同じ板状陽極材（250×125×5mm）であり、それぞれ橋梁の鋼Ｉ桁を模したＨ形鋼（H-400×400×21×13）に、保湿材３（繊維シート（厚さ：約6mm，目付量：600 g/m2））を介して、電気的に接続するように配置し、大気暴露試験体とされる。なお、それぞれの大気暴露試験体の保湿材３の繊維シートには、凍結防止剤の散布環境を模擬するため、濃縮性を考慮し，飽和ＮａＣｌ水溶液（２６．４ｍａｓｓ％，２０℃）を含浸させた。 The samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6 are provided with a plurality of fixing holes 4A and 4B and water introduction holes 2 shown in FIG. The samples of Example 1 to Example 3 and Comparative Example 1 to Comparative Example 6 are the same plate-like anode material (250 × 125 × 5 mm), each of which is an H-shaped steel (H-400) simulating a steel I girder of a bridge. × 400 × 21 × 13) is placed so as to be electrically connected via a moisturizing material 3 (fiber sheet (thickness: approx. 6 mm, basis weight: 600 g / m 2 )). It is said. In addition, the fiber sheet of the moisturizing material 3 of each air exposure test specimen was impregnated with a saturated NaCl aqueous solution (26.4 mass%, 20 ° C.) in consideration of the concentrating property in order to simulate the spraying environment of the antifreezing agent. It was.
実施例１、実施例３、比較例１、比較例３、比較例４、比較例６は、図５に示すボルト５ＢでＨ形鋼に取り付けられた。実施例２、比較例２、比較例５は、図４に示すスタットボルト５により取り付けられた。実施例１、比較例１、比較例４は、Ｈ型鋼のウェブ上側に設置されている。実施例２、比較例２、比較例５は、Ｈ型鋼のウェブ下側に設置されている。実施例３、比較例３、比較例６は、Ｈ型鋼の下フランジ上面側に設置されている。実施例１、実施例２、比較例１、比較例２、比較例４、比較例５が取り付けられるＨ型鋼の表面は、素地調整として、３種ケレンの処理が施されている。実施例３、比較例３、比較例６が取り付けられるＨ型鋼の表面は、素地調整を行わなかった。 Example 1, Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 3, Comparative Example 4, and Comparative Example 6 were attached to the H-section steel with bolts 5B shown in FIG. Example 2, Comparative Example 2, and Comparative Example 5 were attached with a stat bolt 5 shown in FIG. Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 4 are installed on the upper side of the H-shaped steel web. Example 2, Comparative Example 2, and Comparative Example 5 are installed on the lower side of the H-shaped steel web. Example 3, Comparative Example 3, and Comparative Example 6 are installed on the upper surface of the lower flange of the H-shaped steel. The surface of the H-shaped steel to which Example 1, Example 2, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 4, and Comparative Example 5 are attached is subjected to three types of kelen treatment as a substrate adjustment. The surface of the H-shaped steel to which Example 3, Comparative Example 3, and Comparative Example 6 were attached was not adjusted.
実施例１から実施例３、比較例１から比較例６の試料は、大気暴露試験体とされた状態で、海岸から約２００ｍの地点でＨ型鋼ウェブが南北に位置するように設置し、約６ヶ月間暴露した。 The samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6 were installed as atmospheric exposure test specimens with the H-shaped steel web located in the north and south at a point of about 200 m from the coast. Exposure for 6 months.
大気暴露試験後の評価は、消耗量測定と消耗形態の観察を行うことで実施された。
消耗量は大気暴露試験後に腐食生成物を除去し、大気暴露試験前後の質量の差分から求められた。腐食生成物はＪＩＳ規格（Ｚ２３７１）に基づき、煮沸したリン酸クロム酸混合溶液中で除去された。消耗形態は、腐食生成物を除去された後に、保湿材３が接触する取付面を対象として、デジタルカメラとマイクロスコープ（キーエンス製 ＶＨＸ−１０００）を用いて観察された。得られた試験結果は、下記表１に示されている。
Evaluation after the atmospheric exposure test was conducted by measuring the consumption and observing the consumption pattern.
The amount of consumption was determined from the difference in mass before and after the atmospheric exposure test after removing corrosion products after the atmospheric exposure test. Corrosion products were removed in a boiled chromic phosphate mixed solution based on JIS standards (Z2371). The consumption form was observed using a digital camera and a microscope (VHX-1000 manufactured by Keyence) for the mounting surface with which the moisturizing material 3 contacts after the corrosion products are removed. The test results obtained are shown in Table 1 below.
表１によれば、同一の設置条件において、組成による消耗量を比較すると、組成による消耗量の有意差はない。また、同一の組成において、設置条件による消耗量を比較すると、ウェブ下側に設置した実施例２、比較例２、比較例５の消耗量が多い傾向がある。これは、固定位置に応じて雨で塩分が洗い流され難い腐食環境が起因していると考えられる。 According to Table 1, when the amount of consumption due to composition is compared under the same installation conditions, there is no significant difference in the amount of consumption due to composition. Moreover, when the consumption amount by the installation conditions is compared in the same composition, the consumption amount of Example 2, Comparative Example 2, and Comparative Example 5 installed below the web tends to be large. This is considered to be caused by a corrosive environment in which salt is not easily washed away by rain according to the fixed position.
図１０は、実施例２の大気暴露試験後の外表面の外観写真である。図１１は、実施例２の大気暴露試験後の取付面の外観写真である。図１２は、実施例２の大気暴露試験後の取付面の拡大外観写真である。図１３は、実施例２の大気暴露試験後の取付面の固定孔近傍の凹部の３Ｄ解析写真である。図１４は、実施例２の大気暴露試験後の取付面の固定孔近傍の凹部の拡大写真である。図１５は、比較例２の大気暴露試験後の外表面の外観写真である。図１６は、比較例２の大気暴露試験後の取付面の外観写真である。図１７は、比較例５の大気暴露試験後の外表面の外観写真である。図１８は、比較例５の大気暴露試験後の取付面の外観写真である。図１９は、比較例５の大気暴露試験後の取付面の拡大外観写真である。図２０は、比較例５の大気暴露試験後の取付面の固定孔近傍の凹部の３Ｄ解析写真である。図２１は、比較例５の大気暴露試験後の取付面の固定孔近傍の凹部の拡大写真である。図１２及び図１９に示す取付面の表面状態は、約２５倍の拡大写真である。図１４及び図２１に示す取付面の表面状態は、約１００倍の拡大写真である。図１４に示す凹部の深さは、図１３に示す３Ｄ解析写真で示される。同様に、図２１に示す凹部の深さは、図２０に示す３Ｄ解析写真で示される。 10 is an external appearance photograph of the outer surface after the atmospheric exposure test of Example 2. FIG. FIG. 11 is an appearance photograph of the mounting surface after the atmospheric exposure test of Example 2. 12 is an enlarged external view photograph of the mounting surface after the atmospheric exposure test of Example 2. FIG. 13 is a 3D analysis photograph of a recess in the vicinity of the fixing hole on the mounting surface after the atmospheric exposure test of Example 2. FIG. 14 is an enlarged photograph of a recess in the vicinity of the fixing hole on the mounting surface after the atmospheric exposure test of Example 2. FIG. 15 is an external appearance photograph of the outer surface after the atmospheric exposure test of Comparative Example 2. FIG. FIG. 16 is an appearance photograph of the mounting surface after the atmospheric exposure test of Comparative Example 2. FIG. 17 is an external appearance photograph of the outer surface after the atmospheric exposure test of Comparative Example 5. FIG. 18 is an external appearance photograph of the mounting surface after the atmospheric exposure test of Comparative Example 5. FIG. 19 is an enlarged external view photograph of the mounting surface after the atmospheric exposure test of Comparative Example 5. FIG. 20 is a 3D analysis photograph of a recess in the vicinity of the fixing hole on the mounting surface after the atmospheric exposure test of Comparative Example 5. FIG. 21 is an enlarged photograph of a recess near the fixing hole on the mounting surface after the atmospheric exposure test of Comparative Example 5. The surface state of the mounting surface shown in FIGS. 12 and 19 is an enlarged photograph of about 25 times. The surface state of the mounting surface shown in FIGS. 14 and 21 is an enlarged photograph of about 100 times. The depth of the recess shown in FIG. 14 is shown in the 3D analysis photograph shown in FIG. Similarly, the depth of the recess shown in FIG. 21 is shown in the 3D analysis photograph shown in FIG.
比較例１から比較例３は、いずれも図１５及び図１６に示すように、割れが発生した。これは、固定孔近傍に加えられた、ボルト５Ｂ又はスタットボルト５による応力が関与して応力腐食割れが生じたものと考えられる。実施例１から実施例３、比較例４から比較例６は、図１０、図１１、図１７及び図１８に示すように、割れが発生しなかった。 In each of Comparative Examples 1 to 3, cracks occurred as shown in FIGS. 15 and 16. This is considered to be caused by stress corrosion cracking due to the stress caused by the bolt 5B or the stat bolt 5 applied in the vicinity of the fixing hole. In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 4 to 6, as shown in FIGS. 10, 11, 17 and 18, no cracks occurred.
図１２から図１４と、図１９から図２１とを比較して分かるように、実施例２の凹部は、比較例５の凹部よりも面積が小さく、浅いことが分かる。インジウム（Ｉｎ）は、保湿材３に接触する取付面１ＢＳでの面粗度の変化に影響を与えることが分かる。実施例２は、取付面１ＢＳの面粗度の変化を抑制し、保湿材３に対する接触面積を保つことができる。その結果、犠牲陽極材は、保湿材３からの水分に接する面積が増え、錆又は腐食生成物の進行を抑制する効果を高めることが分かる。 As can be seen by comparing FIG. 12 to FIG. 14 and FIG. 19 to FIG. 21, it can be seen that the concave portion of Example 2 is smaller in area and shallower than the concave portion of Comparative Example 5. It can be seen that indium (In) affects the change in surface roughness at the mounting surface 1BS that contacts the moisturizing material 3. Example 2 can suppress the change in the surface roughness of the mounting surface 1BS, and can maintain the contact area with the moisturizing material 3. As a result, it can be seen that the sacrificial anode material increases the area in contact with moisture from the moisturizing material 3 and enhances the effect of suppressing the progress of rust or corrosion products.
次に、亜鉛（Ｚｎ）の含有量を変え４．１質量％、６．２質量％、８．０質量％、１０．１質量％とし、残部をアルミニウム（Ａｌ）とする試料の実施例４、実施例５、比較例７、比較例８を作成した。実施例４、実施例５、比較例７、比較例８は、上述した実施例２と比較例２と同じ条件で、大気暴露試験体を作成し、大気暴露試験後の応力腐食割れを確認した。評価結果は、実施例２、実施例４、実施例５、比較例７、比較例８、比較例２を並べて下記表２に示す。 Next, Example 4 of a sample in which the content of zinc (Zn) is changed to 4.1 mass%, 6.2 mass%, 8.0 mass%, 10.1 mass%, and the balance is aluminum (Al). Example 5, Comparative Example 7, and Comparative Example 8 were prepared. In Example 4, Example 5, Comparative Example 7, and Comparative Example 8, atmospheric exposure test specimens were prepared under the same conditions as in Example 2 and Comparative Example 2 described above, and stress corrosion cracking after the atmospheric exposure test was confirmed. . The evaluation results are shown in Table 2 below in which Example 2, Example 4, Example 5, Comparative Example 7, Comparative Example 8, and Comparative Example 2 are arranged.
表２に示すように、実施例２、実施例４、実施例５は、大気暴露試験後の応力腐食割れは発生しない（○）が、比較例７、比較例８、比較例２は大気暴露試験後の応力腐食割れが発生した。表２によれば、亜鉛が７質量％以下であることで、スタットボルト５の応力が加わっても応力腐食割れが抑制される。より好ましくは、亜鉛が６．５質量％以下であることで、スタットボルト５の応力が加わっても応力腐食割れがより抑制される。このため、上述した犠牲陽極パネルは、鋼材からの脱落が抑制される。さらに、上述した犠牲陽極パネル１は、取付面１ＢＳの面粗度の変化を抑制し、保湿材３に対する接触面積を保つことができる。その結果、犠牲陽極パネル１は、保湿材３からの水分に接する面積が増え、錆又は腐食生成物の進行を抑制する効果を高めることができる。 As shown in Table 2, Example 2, Example 4, and Example 5 do not cause stress corrosion cracking after the atmospheric exposure test (◯), but Comparative Example 7, Comparative Example 8, and Comparative Example 2 are exposed to the atmosphere. Stress corrosion cracking after the test occurred. According to Table 2, since zinc is 7 mass% or less, even if the stress of the stat bolt 5 is added, stress corrosion cracking is suppressed. More preferably, when the zinc content is 6.5% by mass or less, stress corrosion cracking is further suppressed even when the stress of the stat bolt 5 is applied. For this reason, dropping of the sacrificial anode panel described above from the steel material is suppressed. Furthermore, the sacrificial anode panel 1 described above can suppress a change in the surface roughness of the mounting surface 1BS and can maintain a contact area with the moisturizing material 3. As a result, the sacrificial anode panel 1 has an increased area in contact with moisture from the moisturizing material 3 and can enhance the effect of suppressing the progress of rust or corrosion products.
１、１Ａ 犠牲陽極パネル
１ＦＳ 外表面
１ＢＳ 取付面
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 水分導入用孔
２ＦＳＥ 外表面側開口部
３ 保湿材
４Ａ、４Ｂ 固定孔
５ スタッドボルト
５ａ、５ｂ シリコーン樹脂
５ｎ、５ｎ２ ナット
５ｗ ワッシャー
５ｍ 接合材料
６、６Ａ 鋼材
６ＷＳ ウェブ
６ＮＳ 下フランジ
1, 1A Sacrificial anode panel 1FS Outer surface 1BS Mounting surface 2, 2a, 2b, 2c Moisture introduction hole 2FSE Outer surface side opening 3 Moisturizing material 4A, 4B Fixing hole 5 Stud bolt 5a, 5b Silicone resin 5n, 5n2 Nut 5w Washer 5m Joining material 6, 6A Steel 6WS Web 6NS Lower flange
Claims (6)
前記取付面と前記外表面との間を貫通するボルト挿入用の固定孔を有し、
前記金属材料は、亜鉛とアルミニウムとからなる合金であって、亜鉛が２質量％以上７質量％以下であり、アルミニウムが残部であることを特徴とする犠牲陽極パネル。 A plate material that includes a metal material that has a greater ionization tendency than iron and has a mounting surface that is attached to a steel material via a moisturizing material having moisture retention, and an outer surface opposite to the mounting surface.
A fixing hole for inserting a bolt that penetrates between the mounting surface and the outer surface;
The sacrificial anode panel, wherein the metal material is an alloy composed of zinc and aluminum, wherein zinc is 2 mass% or more and 7 mass% or less, and aluminum is the balance.
前記金属材料は、亜鉛とアルミニウムとからなる合金であって、亜鉛が２質量％以上７質量％以下であり、アルミニウムが残部であることを特徴とする犠牲陽極材。 Sacrificial anode material which is a metal material having a greater ionization tendency than iron, for a plate material in which a fixing hole for inserting a bolt to penetrate is made,
The sacrificial anode material, wherein the metal material is an alloy composed of zinc and aluminum, zinc is 2% by mass or more and 7% by mass or less, and aluminum is the balance.
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