JP2692023B2 - 鉄イオン発生用電解槽およびその腐食防止方法 - Google Patents
鉄イオン発生用電解槽およびその腐食防止方法Info
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- JP2692023B2 JP2692023B2 JP3302653A JP30265391A JP2692023B2 JP 2692023 B2 JP2692023 B2 JP 2692023B2 JP 3302653 A JP3302653 A JP 3302653A JP 30265391 A JP30265391 A JP 30265391A JP 2692023 B2 JP2692023 B2 JP 2692023B2
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- Japan
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- electrolytic cell
- iron
- iron ion
- electrode
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄イオン発生用電解槽お
よびその腐食防止方法に関し、より詳しくは、冷却水と
して海水を使用する熱交換器の銅合金製チューブ内面防
食用の鉄イオンを発生するために、該熱交換器へ通じる
冷却水管から分岐されたバイパス管等に介装される鉄イ
オン発生用電解槽の腐食を防止する方法、並びに該方法
を実施するための鉄イオン発生用電解槽に関する。
よびその腐食防止方法に関し、より詳しくは、冷却水と
して海水を使用する熱交換器の銅合金製チューブ内面防
食用の鉄イオンを発生するために、該熱交換器へ通じる
冷却水管から分岐されたバイパス管等に介装される鉄イ
オン発生用電解槽の腐食を防止する方法、並びに該方法
を実施するための鉄イオン発生用電解槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄イオン発生用電解槽には複数の鉄電極
が配設されており、これら鉄電極は外部の直流電源装置
に接続されている。そして、直流電源装置から鉄電極へ
直流電流を供給することによって、鉄電極の陽極部では
Ｆｅ→Ｆｅ2+＋２ｅ-という電極反応が、他方、鉄電極
の陰極部では２Ｈ2Ｏ＋２ｅ-→Ｈ2＋２ＯＨ-という電極
反応がそれぞれ起こり、陽極部で生じた鉄イオン（Ｆｅ
2+）が電解槽の下流側のバイパス管を経て冷却水管から
熱交換器の銅合金製チューブ内面に供給されるようにな
っている。
が配設されており、これら鉄電極は外部の直流電源装置
に接続されている。そして、直流電源装置から鉄電極へ
直流電流を供給することによって、鉄電極の陽極部では
Ｆｅ→Ｆｅ2+＋２ｅ-という電極反応が、他方、鉄電極
の陰極部では２Ｈ2Ｏ＋２ｅ-→Ｈ2＋２ＯＨ-という電極
反応がそれぞれ起こり、陽極部で生じた鉄イオン（Ｆｅ
2+）が電解槽の下流側のバイパス管を経て冷却水管から
熱交換器の銅合金製チューブ内面に供給されるようにな
っている。
【０００３】このような鉄イオン発生用電解槽において
は、通常、金属製の電解槽本体内面に塗膜、ライニング
等の絶縁性被膜が被着されており、鉄電極に流入した直
流電流が電解槽本体に漏れないようにしてある。しかし
ながら、従来の電解槽にあっては、鉄電極に流入した直
流電流の一部（漏れ電流）が、電解槽内面の絶縁性被膜
の欠陥部かあるいは電解槽の付属機器に流入した後、他
の絶縁性被膜の欠陥部等から流出して鉄電極に帰るとい
う電流回路を形成する場合があった。このため電解槽の
絶縁性被膜の欠陥部が電流流出部となり、それによって
異状腐食を起こすという問題があった。
は、通常、金属製の電解槽本体内面に塗膜、ライニング
等の絶縁性被膜が被着されており、鉄電極に流入した直
流電流が電解槽本体に漏れないようにしてある。しかし
ながら、従来の電解槽にあっては、鉄電極に流入した直
流電流の一部（漏れ電流）が、電解槽内面の絶縁性被膜
の欠陥部かあるいは電解槽の付属機器に流入した後、他
の絶縁性被膜の欠陥部等から流出して鉄電極に帰るとい
う電流回路を形成する場合があった。このため電解槽の
絶縁性被膜の欠陥部が電流流出部となり、それによって
異状腐食を起こすという問題があった。
【０００４】そのため従来は、このような腐食による海
水漏出を防止するために、次のような技術的手段がとら
れていた。
水漏出を防止するために、次のような技術的手段がとら
れていた。
【０００５】（１）電解槽内面の絶縁性被膜を厚くす
る。
る。
【０００６】（２）鉄電極の上端部および下端部に電流
遮蔽板を設ける。
遮蔽板を設ける。
【０００７】（３）鉄電極の上端部分および下端部分に
絶縁塗装あるいは絶縁キャップを被せる（例えば、特開
昭５８−１８５７８５号公報）。
絶縁塗装あるいは絶縁キャップを被せる（例えば、特開
昭５８−１８５７８５号公報）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電解槽の腐食防止方法には各々以下のような欠
点があった。すなわち、 （１）電解槽内面の絶縁性被膜を厚くすることはコスト
アップになると共に、厚くしてもなお施工中等における
被膜損傷の恐れが付きまとう。
た従来の電解槽の腐食防止方法には各々以下のような欠
点があった。すなわち、 （１）電解槽内面の絶縁性被膜を厚くすることはコスト
アップになると共に、厚くしてもなお施工中等における
被膜損傷の恐れが付きまとう。
【０００９】（２）電流遮蔽板を設けることは、電解槽
の構造を複雑化するばかりでなく、海水の流れを阻害す
る。
の構造を複雑化するばかりでなく、海水の流れを阻害す
る。
【００１０】（３）電極の最端部を長期間にわたって絶
縁塗装することは事実上困難であり、また、海水の下流
側にあたる電極下端部分に被せる絶縁キャップを長期間
にわたって保持することもまた困難である。
縁塗装することは事実上困難であり、また、海水の下流
側にあたる電極下端部分に被せる絶縁キャップを長期間
にわたって保持することもまた困難である。
【００１１】本発明は上記従来の鉄イオン発生用電解槽
が有する問題点に鑑みてなされたものであり、漏れ電流
による腐食を簡便かつ長期的に防ぐことができ、かかる
腐食による電解槽からの海水の漏れを完全に防止するこ
とが可能な鉄イオン発生用電解槽の腐食防止方法、並び
に該腐食防止方法を実施するための鉄イオン発生用電解
槽を提供することを目的とするものである。
が有する問題点に鑑みてなされたものであり、漏れ電流
による腐食を簡便かつ長期的に防ぐことができ、かかる
腐食による電解槽からの海水の漏れを完全に防止するこ
とが可能な鉄イオン発生用電解槽の腐食防止方法、並び
に該腐食防止方法を実施するための鉄イオン発生用電解
槽を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成すべく鋭意研究した結果、鉄イオン発生用電解槽の
直流電源装置の負極と金属製の電解槽本体との間を導通
させると共に、それらの間を流れる電流の逆流を防止す
ることによって上記課題が解決されることを見出し、本
発明に到達した。
達成すべく鋭意研究した結果、鉄イオン発生用電解槽の
直流電源装置の負極と金属製の電解槽本体との間を導通
させると共に、それらの間を流れる電流の逆流を防止す
ることによって上記課題が解決されることを見出し、本
発明に到達した。
【００１３】すなわち、本発明の鉄イオン発生用電解槽
の腐食防止方法は、金属製の電解槽本体と、該本体内面
に被着された絶縁性被膜と、該本体内部に配設された鉄
電極と、該鉄電極に直流電流を供給する直流電源装置と
を具備する鉄イオン発生用電解槽において、前記電源装
置の負極と前記電解槽本体との間を導通させ、かつ該電
解槽本体から該電源装置の負極へ流れる電流の逆流を防
止することを特徴とする方法である。
の腐食防止方法は、金属製の電解槽本体と、該本体内面
に被着された絶縁性被膜と、該本体内部に配設された鉄
電極と、該鉄電極に直流電流を供給する直流電源装置と
を具備する鉄イオン発生用電解槽において、前記電源装
置の負極と前記電解槽本体との間を導通させ、かつ該電
解槽本体から該電源装置の負極へ流れる電流の逆流を防
止することを特徴とする方法である。
【００１４】本発明においては、直流電源装置の負極と
前記電解槽本体との間を導通させる必要があるが、その
具体的な手段は特に制限されず、排流用の電線を設ける
手段が好ましい。
前記電解槽本体との間を導通させる必要があるが、その
具体的な手段は特に制限されず、排流用の電線を設ける
手段が好ましい。
【００１５】また、本発明にあっては、上記電解槽本体
から直流電源装置の負極へ電流が流れた場合に、かかる
電流が逆流しないようにする必要がある。その具体的な
手段も特に制限されないが、逆流防止用のダイオード等
の整流装置を用いる手段が好ましい。
から直流電源装置の負極へ電流が流れた場合に、かかる
電流が逆流しないようにする必要がある。その具体的な
手段も特に制限されないが、逆流防止用のダイオード等
の整流装置を用いる手段が好ましい。
【００１６】上記本発明の腐食防止方法を実施するため
の鉄イオン発生用電解槽としては、以下の本発明の鉄イ
オン発生用電解槽が好ましい。すなわち、本発明の鉄イ
オン発生用電解槽は、金属製の電解槽本体と、該本体内
面に被着された絶縁性被膜と、該本体内部に配設された
鉄電極と、該鉄電極に直流電流を供給する直流電源装置
とを具備する鉄イオン発生用電解槽であって、前記電源
装置の負極と前記電解槽本体との間を導通する排流用電
線を設け、かつ該排流用電線に逆流防止用整流装置を配
置したことを特徴とするものである。
の鉄イオン発生用電解槽としては、以下の本発明の鉄イ
オン発生用電解槽が好ましい。すなわち、本発明の鉄イ
オン発生用電解槽は、金属製の電解槽本体と、該本体内
面に被着された絶縁性被膜と、該本体内部に配設された
鉄電極と、該鉄電極に直流電流を供給する直流電源装置
とを具備する鉄イオン発生用電解槽であって、前記電源
装置の負極と前記電解槽本体との間を導通する排流用電
線を設け、かつ該排流用電線に逆流防止用整流装置を配
置したことを特徴とするものである。
【００１７】なお、本発明にかかる金属製電解槽本体、
絶縁性被膜、鉄電極、直流電源装置等は、鉄イオン発生
用電解槽において通常使用されているものでよい。
絶縁性被膜、鉄電極、直流電源装置等は、鉄イオン発生
用電解槽において通常使用されているものでよい。
【００１８】
【作用】本発明の鉄イオン発生用電解槽並びにその腐食
防止方法においては、金属製の電解槽本体に流入した漏
れ電流の排流機構を設けることによって以下のような作
用が奏される。
防止方法においては、金属製の電解槽本体に流入した漏
れ電流の排流機構を設けることによって以下のような作
用が奏される。
【００１９】すなわち、電解槽に腐食が生じる態様には
以下の３態様があるが、本発明にあってはかかる腐食が
各々後述のごとく完全に防止される。 I. 電解槽内面の塗膜、ライニング等の絶縁性被膜にピ
ンホールが２ケ所以上発生した場合、鉄電極からピンホ
ール部に漏れ電流が流入し、電解槽本体を通って他のピ
ンホール部から海水中に流出して他の鉄電極に戻る回路
を形成する。しかしながら、本発明においては、電解槽
本体に入った漏れ電流は全て排流用電線を通って直流電
源装置に直接戻されるので、電流流出部の腐食が完全に
防止される。 II. 電解槽上部に設置された気水分離ラインのオリフィ
スに漏れ電流が流入した場合、流入した漏れ電流は電解
槽本体を経由して絶縁性被膜のピンホール部等から海水
中に流出して鉄電極に戻る回路を形成する。しかしなが
ら、本発明にあっては上記I の場合と同様の作用により
電解槽の腐食が完全に防止される。 III.電解槽の海水出入口側バタフライ弁、海水用配管等
に漏れ電流が流入した場合も、本発明では上記I,IIの場
合と同様に腐食が完全に防止される。
以下の３態様があるが、本発明にあってはかかる腐食が
各々後述のごとく完全に防止される。 I. 電解槽内面の塗膜、ライニング等の絶縁性被膜にピ
ンホールが２ケ所以上発生した場合、鉄電極からピンホ
ール部に漏れ電流が流入し、電解槽本体を通って他のピ
ンホール部から海水中に流出して他の鉄電極に戻る回路
を形成する。しかしながら、本発明においては、電解槽
本体に入った漏れ電流は全て排流用電線を通って直流電
源装置に直接戻されるので、電流流出部の腐食が完全に
防止される。 II. 電解槽上部に設置された気水分離ラインのオリフィ
スに漏れ電流が流入した場合、流入した漏れ電流は電解
槽本体を経由して絶縁性被膜のピンホール部等から海水
中に流出して鉄電極に戻る回路を形成する。しかしなが
ら、本発明にあっては上記I の場合と同様の作用により
電解槽の腐食が完全に防止される。 III.電解槽の海水出入口側バタフライ弁、海水用配管等
に漏れ電流が流入した場合も、本発明では上記I,IIの場
合と同様に腐食が完全に防止される。
【００２０】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例および比較
例に基づいて本発明をより具体的に説明する。
例に基づいて本発明をより具体的に説明する。
【００２１】実施例１ 図１は、本発明の鉄イオン発生用電解槽の縦断面概略図
である。
である。
【００２２】電解槽本体１は、厚さ１６ｍｍの鋼製円筒
状のものであり、その内面には厚さ４ｍｍのゴムライニ
ング２が施されている。電解槽本体１内部には５枚の板
状鉄電極３が配設されており、その両端の鉄電極3a，3b
は電解槽本体１の外部に設けられた直流電源装置４の正
極（＋）と負極（−）にそれぞれ接続されている。な
お、直流電源装置４は極性変換機能を有しており、同図
では矢線（実線）の方向に電流を供給するが、状況に応
じて逆方向に電流を供給することも可能である（図中、
破線で示す）。
状のものであり、その内面には厚さ４ｍｍのゴムライニ
ング２が施されている。電解槽本体１内部には５枚の板
状鉄電極３が配設されており、その両端の鉄電極3a，3b
は電解槽本体１の外部に設けられた直流電源装置４の正
極（＋）と負極（−）にそれぞれ接続されている。な
お、直流電源装置４は極性変換機能を有しており、同図
では矢線（実線）の方向に電流を供給するが、状況に応
じて逆方向に電流を供給することも可能である（図中、
破線で示す）。
【００２３】また、図１に示す本発明の鉄イオン発生用
電解槽にあっては、電解槽本体１と電気的に導通してい
る脚５と前記電源装置４の負極とが排流用電線６（60mm
2ケーブル）で接続されている。さらに、排流用電線６
には電流計７、逆流防止用ダイオード８および切換え器
９が設けられており、これらが排流用回路10を構成して
いる。本実施例で使用した逆流防止用ダイオード８の仕
様を以下に示す。
電解槽にあっては、電解槽本体１と電気的に導通してい
る脚５と前記電源装置４の負極とが排流用電線６（60mm
2ケーブル）で接続されている。さらに、排流用電線６
には電流計７、逆流防止用ダイオード８および切換え器
９が設けられており、これらが排流用回路10を構成して
いる。本実施例で使用した逆流防止用ダイオード８の仕
様を以下に示す。
【００２４】排流電流 ：１０Ａ 正方向電圧降下：１．２Ｖ以下 尖頭逆耐電圧 ：６００Ｖ 逆方向電流 ：１０ｍＡ以下（ ６５ＶＤＣ） ４０ｍＡ以下（２００ＶＤＣ） さらに、電解槽本体１には冷却水（海水）11の入口12と
出口13が設けられており、熱交換器へ通じる冷却水管か
ら分岐されたバイパス管等（図示せず）に介装すること
ができるように構成されている。
出口13が設けられており、熱交換器へ通じる冷却水管か
ら分岐されたバイパス管等（図示せず）に介装すること
ができるように構成されている。
【００２５】本実施例においては上述の鉄イオン発生用
電解槽の防食性能を確認するために、以下の試験を行な
った。
電解槽の防食性能を確認するために、以下の試験を行な
った。
【００２６】先ず、上記鉄イオン発生用電解槽に海水を
流すと共に直流電源装置４の出力電圧を６０Ｖにセット
した。この状態では排流用回路10中の電流計７は零を示
しており、電流が排流されていないことが確認された。
流すと共に直流電源装置４の出力電圧を６０Ｖにセット
した。この状態では排流用回路10中の電流計７は零を示
しており、電流が排流されていないことが確認された。
【００２７】次に、電解を一時的にストップして、電解
槽本体１内面のゴムライニング２に０．２ｍｍφのピン
ホールを人工的に２ケ所設けた。その後、上記と同様に
鉄電極３に６０ＶＤＣを印加して鉄電極の電解を行なっ
た。この状態では電流計７は０．００２４Ａを示してお
り、電解槽本体１中に漏れた電流が排流用電線６を通っ
て排流されていることが確認された。
槽本体１内面のゴムライニング２に０．２ｍｍφのピン
ホールを人工的に２ケ所設けた。その後、上記と同様に
鉄電極３に６０ＶＤＣを印加して鉄電極の電解を行なっ
た。この状態では電流計７は０．００２４Ａを示してお
り、電解槽本体１中に漏れた電流が排流用電線６を通っ
て排流されていることが確認された。
【００２８】なお、上記の漏れ電流が排流されないで一
方のピンホールから海水11中に流出した場合、ピンホー
ル付近の電解槽本体１が腐食により貫通するまでの時間
ｔは、下記式： ｔ＝Δω・ｑ／ｉ ［式中、Δωはピンホール付近の鋼材重量（９．９×１
０-5 ｋｇ）、ｑは鋼の電気量（９６０Ａ・Ｈｒ／ｋ
ｇ）、ｉは流出電流（０．００２４Ａ）を示す］に基づ
いて算出すると３９．６時間となる。
方のピンホールから海水11中に流出した場合、ピンホー
ル付近の電解槽本体１が腐食により貫通するまでの時間
ｔは、下記式： ｔ＝Δω・ｑ／ｉ ［式中、Δωはピンホール付近の鋼材重量（９．９×１
０-5 ｋｇ）、ｑは鋼の電気量（９６０Ａ・Ｈｒ／ｋ
ｇ）、ｉは流出電流（０．００２４Ａ）を示す］に基づ
いて算出すると３９．６時間となる。
【００２９】しかしながら、本実施例の鉄イオン発生用
電解槽にあっては、上記の状態のままで６６００時間以
上連続的に鉄電極の電解を行なっても、電解槽本体１の
腐食は全く発生しなかった。
電解槽にあっては、上記の状態のままで６６００時間以
上連続的に鉄電極の電解を行なっても、電解槽本体１の
腐食は全く発生しなかった。
【００３０】従って、電解槽本体１に流入した漏れ電流
は排流用電線６を通って完全に排流されており、電解槽
が確実に防食されていることが実証された。
は排流用電線６を通って完全に排流されており、電解槽
が確実に防食されていることが実証された。
【００３１】比較例１ 排流用電線６を断線した以外は実施例１と同様にして、
ゴムライニング２にピンホールを設けた状態で鉄電極の
電解を行なったところ、電解開始から４８時間程度経過
後にピンホール付近の電解槽本体１が腐食により貫通
し、海水の漏れが生じた。
ゴムライニング２にピンホールを設けた状態で鉄電極の
電解を行なったところ、電解開始から４８時間程度経過
後にピンホール付近の電解槽本体１が腐食により貫通
し、海水の漏れが生じた。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果が奏される。 （１）電解槽本体に流入した鉄電極の電解用電流の一部
（漏れ電流）を確実に排流することができ、漏れ電流に
よる電解槽の腐食を長期的に防ぎ、かかる腐食による電
解槽からの海水の漏れを完全に防止することが可能とな
る。 （２）鉄電極の端部に絶縁処理を施す必要がなくなるの
で鉄電極の電解有効面積を大きくでき、電解効率の向上
が可能となる。 （３）電解槽中に電流遮蔽板等を設けて複雑な構造とす
ることなく、簡単な配線工事を施すだけで電解槽の腐食
の防止が可能となる。従って、鉄イオン発生用電解槽の
防食を簡便かつ安価に実施できるようになる。
下のような効果が奏される。 （１）電解槽本体に流入した鉄電極の電解用電流の一部
（漏れ電流）を確実に排流することができ、漏れ電流に
よる電解槽の腐食を長期的に防ぎ、かかる腐食による電
解槽からの海水の漏れを完全に防止することが可能とな
る。 （２）鉄電極の端部に絶縁処理を施す必要がなくなるの
で鉄電極の電解有効面積を大きくでき、電解効率の向上
が可能となる。 （３）電解槽中に電流遮蔽板等を設けて複雑な構造とす
ることなく、簡単な配線工事を施すだけで電解槽の腐食
の防止が可能となる。従って、鉄イオン発生用電解槽の
防食を簡便かつ安価に実施できるようになる。
【図１】本発明の鉄イオン発生用電解槽の縦断面概略図
である。
である。
１：電解槽本体、２：ゴムライニング、３,3a,3b：鉄電
極、４：直流電源装置、５：脚、６：排流用電線、７：
電流計、８：逆流防止用ダイオード、９：切換え器、1
0：排流用回路、11：冷却水（海水）、12：入口、13：
出口。
極、４：直流電源装置、５：脚、６：排流用電線、７：
電流計、８：逆流防止用ダイオード、９：切換え器、1
0：排流用回路、11：冷却水（海水）、12：入口、13：
出口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 忠正 埼玉県狭山市柏原3116−149狭山ニュー タウン34−17 (56)参考文献 特開 昭58−185785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−215781（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−90317（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】 金属製の電解槽本体と、該本体内面に被
着された絶縁性被膜と、該本体内部に配設された鉄電極
と、該鉄電極に直流電流を供給する直流電源装置とを具
備する鉄イオン発生用電解槽において、前記電源装置の
負極と前記電解槽本体との間を導通させ、かつ該電解槽
本体から該電源装置の負極へ流れる電流の逆流を防止す
ることを特徴とする、前記鉄イオン発生用電解槽の腐食
防止方法。 - 【請求項２】 金属製の電解槽本体と、該本体内面に被
着された絶縁性被膜と、該本体内部に配設された鉄電極
と、該鉄電極に直流電流を供給する直流電源装置とを具
備する鉄イオン発生用電解槽であって、前記電源装置の
負極と前記電解槽本体との間を導通する排流用電線を設
け、かつ該排流用電線に逆流防止用整流装置を配置した
ことを特徴とする前記鉄イオン発生用電解槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302653A JP2692023B2 (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 鉄イオン発生用電解槽およびその腐食防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3302653A JP2692023B2 (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 鉄イオン発生用電解槽およびその腐食防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117881A JPH05117881A (ja) | 1993-05-14 |
| JP2692023B2 true JP2692023B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=17911575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3302653A Expired - Lifetime JP2692023B2 (ja) | 1991-10-23 | 1991-10-23 | 鉄イオン発生用電解槽およびその腐食防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692023B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-23 JP JP3302653A patent/JP2692023B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05117881A (ja) | 1993-05-14 |
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