JP2019104977A - 水中金属構造物の防食装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源から陽極までの距離に応じて発生する電流量のばらつきと電源電圧の高まりを抑え、通電を効率良く行い得る水中金属構造物の防食装置を提供する。【解決手段】水中金属構造物１０の水没部１２に対峙して設けられる陽極２０と、陽極２０と水中金属構造物１０との間に通電する電源３０と、電源３０と陽極２０との間に介装される導電ユニット５０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、水中金属構造物の防食装置に関するものである。

一般に、岸壁等に護岸のために設けられる鋼矢板、橋梁や桟橋等に設けられる鋼管杭、或いはコンクリート構造物の表面を鉄鋼部材で被覆した鋼ケーソン等の海洋鋼構造物を含む水中金属構造物は、その一部が海水或いは汽水（淡水と海水が混在した状態の液体）に水没した状態で設けられており、非常に錆が発生し易い環境に晒されている。

従って、このような水中金属構造物では、長期間の使用により錆が発生し減肉して強度が低下するため、補強工事或いは取替工事等を行う必要が生じるが、該補強工事或いは取替工事には多大の費用が掛かるため、水没部では電着防食、電気防食、或いはこれらの併用により、前記水中金属構造物の寿命延長を図ることが行われている。

従来、例えば、水中金属構造物の海水或いは汽水に水没した水没部に対し所要の間隔をあけて陽極を設け、該陽極と水中金属構造物との間に直流電源を設けて直流電流を通電することが行われている。これにより、海水に溶存するカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）やマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）等の陽イオンが陰極としての水中金属構造物へ向かって海水中を泳動し、該水中金属構造物において電子を得る。前記水中金属構造物の水没部表面には、ＣａＣＯ_３及びＭｇ（ＯＨ）_２等を主成分とする防食電着被膜（エレクトロコーティング層）が形成され、該防食電着被膜により前記水中金属構造物の水没部が防食されるようになっている。

更に、前述の如く水中金属構造物の水没部表面に防食電着被膜を形成した後、電気防食用陽極と水中金属構造物との間に防食電流が流れるようにすることにより、水中金属構造物の電気防食（例えば、流電陽極方式の電気防食、或いは外部電源方式の電気防食がある）を行うことも提案されている。

尚、水中金属構造物の防食装置と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。

特開２００５−２４８２５７号公報

しかしながら、前記水中金属構造物に電着防食や電気防食を行う際には、特に、前記水中金属構造物が大型になればなるほど、電源から、断面積が小さいため電気抵抗の高い配線を長く延ばし、水中金属構造物に対峙して配設される多数の陽極へ前記配線をつないで給電を行う必要がある。

この場合、前記電源から陽極までの距離に応じて配線による電気抵抗が大きくなることにより、電源に近い陽極と電源から遠い陽極との間で流れる電流量がばらついてしまうと共に、電源電圧が高くなってしまい、効率的に通電を行えなくなるという問題があった。

又、大量の配線が必要になり、施工に手間と時間が掛かるという不具合をも有していた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、電源から陽極までの距離に応じて発生する電流量のばらつきと電源電圧の高まりを抑え、通電を効率良く行い得る水中金属構造物の防食装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明の水中金属構造物の防食装置は、水中金属構造物の水没部に対峙して設けられる陽極と、
該陽極と水中金属構造物との間に通電する電源と
を備えた水中金属構造物の防食装置において、
前記電源と陽極との間に介装される導電ユニットを備えることができる。

前記水中金属構造物の防食装置において、前記導電ユニットは、
前記陽極の配設方向へ延びるよう連結配置されるブスバーと、
該ブスバーの連結部に塗布される増粘剤含有の導電性物質と
を備えることができる。

前記導電ユニットのブスバーは、アルミニウム製とすることができる。

本発明の水中金属構造物の防食装置によれば、電源から陽極までの距離に応じて発生する電流量のばらつきと電源電圧の高まりを抑え、通電を効率良く行い得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の水中金属構造物の防食装置の実施例を示す概要構成平面図である。 本発明の水中金属構造物の防食装置の実施例を示す概要構成側面図であって、図１のＩＩ−ＩＩ矢視相当図である。 本発明の水中金属構造物の防食装置の実施例における導電ユニットの連結部を示す側断面図であって、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面相当図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１〜図３は本発明の水中金属構造物の防食装置の実施例である。

図１の実施例では、海洋鋼構造物を含む水中金属構造物１０として岸壁に設けられる鋼矢板１１を示している。該鋼矢板１１は、凹部１１ａ及び凸部１１ｂが形成されるよう水平方向へ連結配置され、図２に示す如く、水中の深さ方向へ垂下して水没部１２が形成されている。但し、前記水中金属構造物１０は、鋼矢板１１に限らず、鋼管杭や鋼ケーソン等であっても良い。

前記鋼矢板１１の水没部１２に対峙して、図１に示す如く、該鋼矢板１１の凹部１１ａ内面に倣うよう対向する少なくとも前面２０ａ及び二つの側面２０ｂの三面を有する陽極２０が、凹部１１ａ及び凸部１１ｂの配設方向（水平方向）へ所要間隔をあけて設けられている。

前記岸壁に設置される直流の電源３０のマイナス端子３０Ａには、配線４０を介して前記鋼矢板１１が接続されている（図１の「配電点」参照）。前記電源３０のプラス端子３０Ｂには、配線４１を介して導電ユニット５０が接続され、該導電ユニット５０には、配線４２を介して前記陽極２０が接続されている。

前記導電ユニット５０は、前記岸壁に設置され、ブスバー５１と、導電性物質５２とを備えている。因みに、ブスバー（英語表記はbus bar）とは、電源を配電盤や制御盤の各部分に接続する導体の総称である。

前記ブスバー５１は、前記陽極２０の配設方向へ延びるよう連結配置され、材質としては、例えば、アルミニウム製のものが使用されている。尚、前記ブスバー５１の材質は、アルミニウム以外にも、状況に応じ各種の金属材料を用いることができる。

前記ブスバー５１は、図３に示す如く、長手方向端部に厚さを略半分に切り欠いた連結部５１ａが形成され、該連結部５１ａには、厚さ方向へ貫通する締結孔５１ｂが穿設されている。この場合、前記ブスバー５１は、図示していない従来の配線に比べて断面積が大きく、電気抵抗が小さいものであれば良い。因みに、前記ブスバー５１の断面形状が矩形である場合、例えば、数十ｃｍ角のものが使用できる。即ち、前記ブスバー５１の断面積は、例えば、数百ｃｍ^２程度、或いはそれ以上に設定することができる。又、前記ブスバー５１の断面形状は、矩形が一般的であるが、三角形や五角形以上の多角形、或いは円形や楕円形としても良い。

前記導電性物質５２は、前記ブスバー５１の連結部５１ａに塗布され、増粘剤５２ａを含有している。前記導電性物質５２としては、例えば、塩化ナトリウム又は塩化カリウムを選定することができる。前記増粘剤５２ａとしては、例えば、カルボキシメチルセルロース、カルボキシルビニルポリマー、アクリレーツ又はアクリル酸アルキルクロスポリマーを選定することができる。

前記導電ユニット５０は、前記ブスバー５１の連結部５１ａにおける対向面側に増粘剤５２ａ含有の導電性物質５２を塗布し、該連結部５１ａを互いに重ね合わせ、締結孔５１ｂに締結部材５３であるボルト５３ａを挿通させてナット５３ｂで締め付けることにより、前記陽極２０の配設方向（水平方向）へ延びるよう連結配置されている。

次に、上記実施例の作用を説明する。

水中金属構造物１０として岸壁に設けられる鋼矢板１１の場合、該鋼矢板１１の水没部１２に対峙して、図１に示す如く、該鋼矢板１１の凹部１１ａ内面に倣うよう対向する陽極２０が、凹部１１ａ及び凸部１１ｂの配設方向（水平方向）へ所要間隔をあけて設けられる。

前記鋼矢板１１の「配電点」に配線４０を介して直流の電源３０のマイナス端子３０Ａが接続された状態で、該電源３０のプラス端子３０Ｂから直流電流が、配線４１、導電ユニット５０、配線４２を介して陽極２０に通電され、前記鋼矢板１１の水没部１２に電着防食や電気防食が行われる。

前記導電ユニット５０は、従来の配線に比べて断面積が大きく（例えば、数百ｃｍ^２程度、或いはそれ以上）、電気抵抗が小さい。因みに、電源３０のプラス端子３０Ｂと導電ユニット５０のブスバー５１とをつなぐ配線４１、並びに導電ユニット５０のブスバー５１と陽極２０とをつなぐ配線４２はそれぞれ、互いに近接する位置での電気的な接続線となるため、その長さは短くて済む。

しかも、前記導電ユニット５０のブスバー５１の連結部５１ａには、増粘剤５２ａ含有の導電性物質５２が塗布されており、該連結部５１ａで電気抵抗が増加することはない。又、前記導電性物質５２は、増粘剤５２ａを含有しているため、前記連結部５１ａに対する付着性が高められており、該連結部５１ａから脱落しにくくなっている。

これにより、前記鋼矢板１１等の水中金属構造物１０に電着防食や電気防食を行う際、前記水中金属構造物１０が大型のものであっても、水中金属構造物１０に対峙して配設される多数の陽極２０へ、電源３０から、断面積が小さいため電気抵抗の高い配線を長く延ばして給電を行う必要がなくなる。尚、明確な規定はないが、導体で構成される配線の公称断面積が数百ｍｍ^２以下（数ｃｍ^２以下）である場合、一般に配線の断面積が小さいと言われている。

更に、前記電源３０から陽極２０までの距離に応じて配線による電気抵抗が大きくなることが避けられ、電源３０に近い陽極２０と電源３０から遠い陽極２０との間で、配線４２の長さは短く且つ均一になることから、前記陽極２０に流れる電流量がばらつかず、電源電圧が低く抑えられ、効率的に通電を行うことが可能となる。

又、大量の配線が不要になり、施工に手間と時間が掛からなくなる。

こうして、電源３０から陽極２０までの距離に応じて発生する電流量のばらつきと電源電圧の高まりを抑え、通電を効率良く行い得る。

そして、本実施例の場合、前記導電ユニット５０は、前記陽極２０の配設方向へ延びるよう連結配置されるブスバー５１と、該ブスバー５１の連結部５１ａに塗布される増粘剤５２ａ含有の導電性物質５２とを備えている。このように構成すると、従来の配線に比べて断面積が大きく電気抵抗が小さいブスバー５１を利用しつつ、導電性物質５２により連結部５１ａでの電気抵抗の増加を抑えることができる。更に、導電ユニット５０を構成するブスバー５１単体での容積並びに重量を減らすことができ、工事現場への資材搬入及び保管が容易になる上、断続的に工事を行う際にブスバー５１の再利用も行いやすくなる。

又、前記導電ユニット５０のブスバー５１は、アルミニウム製である。このように構成すると、アルミニウム製のブスバー５１は軽量で入手もしやすく、工事現場への資材搬入及び保管をより容易に行うことができる。

尚、本発明の水中金属構造物の防食装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１０ 水中金属構造物
１１ 鋼矢板
１１ａ 凹部
１１ｂ 凸部
１２ 水没部
２０ 陽極
２０ａ 前面
２０ｂ 側面
３０ 電源
３０Ａ マイナス端子
３０Ｂ プラス端子
４０ 配線
４１ 配線
４２ 配線
５０ 導電ユニット
５１ ブスバー
５１ａ 連結部
５１ｂ 締結孔
５２ 導電性物質
５２ａ 増粘剤
５３ 締結部材
５３ａ ボルト
５３ｂ ナット

Claims (3)

1. 水中金属構造物の水没部に対峙して設けられる陽極と、
   該陽極と水中金属構造物との間に通電する電源と
   を備えた水中金属構造物の防食装置において、
   前記電源と陽極との間に介装される導電ユニットを備えた水中金属構造物の防食装置。
2. 前記導電ユニットは、
   前記陽極の配設方向へ延びるよう連結配置されるブスバーと、
   該ブスバーの連結部に塗布される増粘剤含有の導電性物質と
   を備えた請求項１記載の水中金属構造物の防食装置。
3. 前記導電ユニットのブスバーは、アルミニウム製である請求項２記載の水中金属構造物の防食装置。

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