JP2951482B2 - タンク底板用高耐食性傾斜溶射鋼板 - Google Patents
タンク底板用高耐食性傾斜溶射鋼板Info
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- JP2951482B2 JP2951482B2 JP17373192A JP17373192A JP2951482B2 JP 2951482 B2 JP2951482 B2 JP 2951482B2 JP 17373192 A JP17373192 A JP 17373192A JP 17373192 A JP17373192 A JP 17373192A JP 2951482 B2 JP2951482 B2 JP 2951482B2
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- Japan
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- corrosion
- coating
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- tank bottom
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原油、石油等の油貯蔵
タンクの底板に使用されて耐食性上、効果のあるＡｌ−
ＺｎとＺｎとの高耐食性傾斜溶射鋼板に関するものであ
る。
タンクの底板に使用されて耐食性上、効果のあるＡｌ−
ＺｎとＺｎとの高耐食性傾斜溶射鋼板に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】原油、石油等の油貯蔵タンクは、一般に
真砂土基礎やアスファルトサンド基礎上に設置され長期
間使用されるが、タンク底板（鋼板）が相当激しい腐食
を生じる。極端な場合、腐食孔からタンクの破壊につな
がることにもなるため、この腐食を防止することが極め
て重要である。タンク底板の腐食の原因は、タンク底板
が直接基礎土と接触しており、地中から滲み出す水分あ
るいはタンク周囲から侵入する雨のため底板表面に結露
を生じるためと考えられる。従来、この腐食を防ぐため
に主に採られている方法は、電気防食である。即ち、外
部電源方式や犠牲陽極方式で、タンク底板をカソードに
置くことによって防食するものであるが、これらの方法
では、均一な電流分布が得られないために完全防食には
ならないこと、および底板側で水素が発生するので鋼板
の水素脆性の問題が出ること等の大きな問題点を有して
いる。また、防食鋼板（Ａｌ被覆）を用いることも、特
開昭５７−１７１６５８号公報により公開されている
が、これはまだ実用化はされていない。
真砂土基礎やアスファルトサンド基礎上に設置され長期
間使用されるが、タンク底板（鋼板）が相当激しい腐食
を生じる。極端な場合、腐食孔からタンクの破壊につな
がることにもなるため、この腐食を防止することが極め
て重要である。タンク底板の腐食の原因は、タンク底板
が直接基礎土と接触しており、地中から滲み出す水分あ
るいはタンク周囲から侵入する雨のため底板表面に結露
を生じるためと考えられる。従来、この腐食を防ぐため
に主に採られている方法は、電気防食である。即ち、外
部電源方式や犠牲陽極方式で、タンク底板をカソードに
置くことによって防食するものであるが、これらの方法
では、均一な電流分布が得られないために完全防食には
ならないこと、および底板側で水素が発生するので鋼板
の水素脆性の問題が出ること等の大きな問題点を有して
いる。また、防食鋼板（Ａｌ被覆）を用いることも、特
開昭５７−１７１６５８号公報により公開されている
が、これはまだ実用化はされていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らの実験結果
によれば、前記公開公報に示された技術の場合、Ａｌに
一旦局部腐食が生じると、酸化被膜のために犠牲防食効
果が極めて弱く、加速的に進行するためと考えられる。
すなわち、従来技術はタンク底板の腐食を完全に防ぐ点
においては、極めて多くの問題点を含んでおり、タンク
底板の腐食を完全に防止する高耐食性鋼板は開発されて
いない。本発明の目的は、上述のタンク底板防食法の欠
点を解決し、タンク底板のメンテナンスフリー化を図る
ことが可能な高耐食性の傾斜溶射鋼板を提供することに
ある。
によれば、前記公開公報に示された技術の場合、Ａｌに
一旦局部腐食が生じると、酸化被膜のために犠牲防食効
果が極めて弱く、加速的に進行するためと考えられる。
すなわち、従来技術はタンク底板の腐食を完全に防ぐ点
においては、極めて多くの問題点を含んでおり、タンク
底板の腐食を完全に防止する高耐食性鋼板は開発されて
いない。本発明の目的は、上述のタンク底板防食法の欠
点を解決し、タンク底板のメンテナンスフリー化を図る
ことが可能な高耐食性の傾斜溶射鋼板を提供することに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明の要旨は、厚鋼板表面に、Ｚｎ被膜を厚
み１００μｍ以上４００μｍ以下溶射形成し、該表面に
Ａｌ濃度が０％から傾斜的に増加して最表層が５５％Ａ
ｌを含む被膜となるように、Ａｌ−Ｚｎ被膜を１０μｍ
以上４０μｍ以下溶射形成してなることを特徴とするタ
ンク底板用高耐食性傾斜溶射鋼板である。以下、本発明
を更に詳細に説明する。本発明者らは、タンク底板の腐
食原因を基礎土の水分に着目して研究した結果、腐食は
５０〜８０％の水分量を含む時に最も激しく、かつその
腐食は砂粒と鋼板が接触する場所での局部腐食であるこ
とを見いだした。即ち、この水分によって薄い水膜が鋼
板表面に結露生成し、通気差腐食を生じ、特に海岸埋め
立て地でＣｌイオンが含まれている場合は激しく腐食す
ると考えられる。したがって、常時濡れ状態にあるの
で、犠牲防食結果のある金属で被覆されていれば、犠牲
防食効果が発揮され、鋼板が防食されることになる。事
実、Ｚｎを溶射した鋼板では、普通鋼に比べて耐食性が
良い。しかし、周知の通り、常時濡れ状態にある時は、
Ｚｎ被覆鋼板は強固な亜鉛酸化被膜が形成しないために
Ｚｎの腐食が相当生じる。
るための本発明の要旨は、厚鋼板表面に、Ｚｎ被膜を厚
み１００μｍ以上４００μｍ以下溶射形成し、該表面に
Ａｌ濃度が０％から傾斜的に増加して最表層が５５％Ａ
ｌを含む被膜となるように、Ａｌ−Ｚｎ被膜を１０μｍ
以上４０μｍ以下溶射形成してなることを特徴とするタ
ンク底板用高耐食性傾斜溶射鋼板である。以下、本発明
を更に詳細に説明する。本発明者らは、タンク底板の腐
食原因を基礎土の水分に着目して研究した結果、腐食は
５０〜８０％の水分量を含む時に最も激しく、かつその
腐食は砂粒と鋼板が接触する場所での局部腐食であるこ
とを見いだした。即ち、この水分によって薄い水膜が鋼
板表面に結露生成し、通気差腐食を生じ、特に海岸埋め
立て地でＣｌイオンが含まれている場合は激しく腐食す
ると考えられる。したがって、常時濡れ状態にあるの
で、犠牲防食結果のある金属で被覆されていれば、犠牲
防食効果が発揮され、鋼板が防食されることになる。事
実、Ｚｎを溶射した鋼板では、普通鋼に比べて耐食性が
良い。しかし、周知の通り、常時濡れ状態にある時は、
Ｚｎ被覆鋼板は強固な亜鉛酸化被膜が形成しないために
Ｚｎの腐食が相当生じる。
【０００５】本発明者らは、このような環境で耐食性を
発揮する溶射被膜を種々研究した結果、Ａｌ−Ｚｎ被膜
が高耐食性を示すことを発見した。さらに、極めて新規
な発見として、腐食初期はＡｌ−Ｚｎ被膜の自然電極電
位はＺｎ被膜よりも卑であるが、腐食が進行するにした
がい、この電位が逆転することを見いだした。このこと
は、Ａｌ−Ｚｎ被膜を上層に、Ｚｎ被膜を下層にして溶
射被膜を構成した場合、最初は上層のＡｌ−Ｚｎ被膜が
その高耐食性の防食効果を発揮し、腐食が進行してＡｌ
−Ｚｎ被膜の一部が腐食すると、下層のＺｎ被膜がＡｌ
−Ｚｎ被膜を防食して腐食進行を遅らせることを意味し
ている。しかし、この際、余りに電位差のある被膜構成
になっていると、犠牲防食効果が働きすぎて被膜の消耗
を早めることになる。本発明者らは上層のＡｌ−Ｚｎ被
膜中のＡｌ濃度を傾斜的に変えることによって、下層の
Ｚｎ被膜の消耗が極めて緩やかになることを発見した。
発揮する溶射被膜を種々研究した結果、Ａｌ−Ｚｎ被膜
が高耐食性を示すことを発見した。さらに、極めて新規
な発見として、腐食初期はＡｌ−Ｚｎ被膜の自然電極電
位はＺｎ被膜よりも卑であるが、腐食が進行するにした
がい、この電位が逆転することを見いだした。このこと
は、Ａｌ−Ｚｎ被膜を上層に、Ｚｎ被膜を下層にして溶
射被膜を構成した場合、最初は上層のＡｌ−Ｚｎ被膜が
その高耐食性の防食効果を発揮し、腐食が進行してＡｌ
−Ｚｎ被膜の一部が腐食すると、下層のＺｎ被膜がＡｌ
−Ｚｎ被膜を防食して腐食進行を遅らせることを意味し
ている。しかし、この際、余りに電位差のある被膜構成
になっていると、犠牲防食効果が働きすぎて被膜の消耗
を早めることになる。本発明者らは上層のＡｌ−Ｚｎ被
膜中のＡｌ濃度を傾斜的に変えることによって、下層の
Ｚｎ被膜の消耗が極めて緩やかになることを発見した。
【０００６】これらの知見に基づいて、特許請求範囲を
下記のように定めた。まず、耐用年数を決定する主要因
はＺｎ被膜の消耗度であるので、Ｚｎ被膜膜厚は１００
μｍ以上４００μｍ以下とする。１００μｍ未満ではタ
ンクの最低使用年数を１０年とした時に、メンテナンス
フリーにするためには不十分であり、４００μｍ超では
長期耐用年数は確保できるものの膜厚が厚くなりすぎて
下地鋼板との密着性が確保できなくなるためである。上
層のＡｌ−Ｚｎ被膜は最上層をＡｌ濃度５５％のＡｌ−
Ｚｎ被膜とする。５５％超のＡｌを含むとＡｌの酸化被
膜形成が早く電位的に貴になり過ぎるためである。Ａｌ
−Ｚｎ被膜膜厚は、１０μｍ以上４０μｍ以下とする。
１０μｍ未満では被膜にピンホールが多く、耐食性効果
が出ないため１０μｍ以上とし、４０μｍを超えると局
部腐食孔が生じた際に、これを防食するのに下層のＺｎ
被膜の消耗する度合いが激しいため、１０μｍ以上４０
μｍ以下とした。最上層の５５％Ａｌ−Ｚｎから下層の
Ｚｎに至るＡｌ濃度の勾配は、ミクロであればあるほど
良いが、溶射でもって被膜形成できるマイクロメーター
程度の厚みでの勾配で十分である。被膜形成は上述の如
く溶射で行うが、Ｚｎ溶射は通常のアーク溶射（線材、
粉体）、プラズマ溶射等どのような方法によってもよ
い。厚鋼板の黒皮をブラストによって除錆・表面調整し
た後Ｚｎ溶射し、所定の膜厚に達した後、直ちに粉体を
用い、そのＡｌ濃度を変化させながら溶射を行いＡｌ−
Ｚｎ被膜を形成すればよい。
下記のように定めた。まず、耐用年数を決定する主要因
はＺｎ被膜の消耗度であるので、Ｚｎ被膜膜厚は１００
μｍ以上４００μｍ以下とする。１００μｍ未満ではタ
ンクの最低使用年数を１０年とした時に、メンテナンス
フリーにするためには不十分であり、４００μｍ超では
長期耐用年数は確保できるものの膜厚が厚くなりすぎて
下地鋼板との密着性が確保できなくなるためである。上
層のＡｌ−Ｚｎ被膜は最上層をＡｌ濃度５５％のＡｌ−
Ｚｎ被膜とする。５５％超のＡｌを含むとＡｌの酸化被
膜形成が早く電位的に貴になり過ぎるためである。Ａｌ
−Ｚｎ被膜膜厚は、１０μｍ以上４０μｍ以下とする。
１０μｍ未満では被膜にピンホールが多く、耐食性効果
が出ないため１０μｍ以上とし、４０μｍを超えると局
部腐食孔が生じた際に、これを防食するのに下層のＺｎ
被膜の消耗する度合いが激しいため、１０μｍ以上４０
μｍ以下とした。最上層の５５％Ａｌ−Ｚｎから下層の
Ｚｎに至るＡｌ濃度の勾配は、ミクロであればあるほど
良いが、溶射でもって被膜形成できるマイクロメーター
程度の厚みでの勾配で十分である。被膜形成は上述の如
く溶射で行うが、Ｚｎ溶射は通常のアーク溶射（線材、
粉体）、プラズマ溶射等どのような方法によってもよ
い。厚鋼板の黒皮をブラストによって除錆・表面調整し
た後Ｚｎ溶射し、所定の膜厚に達した後、直ちに粉体を
用い、そのＡｌ濃度を変化させながら溶射を行いＡｌ−
Ｚｎ被膜を形成すればよい。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図１は本発明の断面構成図であり、符号１は厚
鋼板、符号２はＺｎ溶射被膜、符号３はＡｌ−Ｚｎ溶射
傾斜被膜である。まず第一に、Ａｌ−Ｚｎ層とＺｎ層の
自然電極電位を測定した結果を表１に示した。同表から
明かなように、本発明１は最初はＡｌ−Ｚｎ被膜がＺｎ
被膜より卑であるが、時間が経過すると逆転し、最初は
Ａｌ−Ｚｎ被膜で防食、Ａｌ−Ｚｎ被膜に局部腐食が生
じるとＺｎ被膜がこれを防食する能力を有し、かつ中間
層だと電位差が小さいので、Ｚｎ被膜の消耗はマイルド
になる。
明する。図１は本発明の断面構成図であり、符号１は厚
鋼板、符号２はＺｎ溶射被膜、符号３はＡｌ−Ｚｎ溶射
傾斜被膜である。まず第一に、Ａｌ−Ｚｎ層とＺｎ層の
自然電極電位を測定した結果を表１に示した。同表から
明かなように、本発明１は最初はＡｌ−Ｚｎ被膜がＺｎ
被膜より卑であるが、時間が経過すると逆転し、最初は
Ａｌ−Ｚｎ被膜で防食、Ａｌ−Ｚｎ被膜に局部腐食が生
じるとＺｎ被膜がこれを防食する能力を有し、かつ中間
層だと電位差が小さいので、Ｚｎ被膜の消耗はマイルド
になる。
【表１】
【０００８】これに対し、比較材として用いたＡｌ濃度
が５５％を超える５８％Ａｌ−Ｚｎ単一被膜材は、腐食
初期は本発明と同様であるが、腐食後は電位差が大きく
なりすぎる。次に、Ａｌ−Ｚｎ被膜の厚み、Ｚｎ被膜の
厚みを変化させた種々の試験材を用いて、その耐食性と
密着性を調査した結果を、表２に示した。同表から明か
なように、比較材１〜５の場合は、Ａｌ−Ｚｎ被膜中の
Ａｌ濃度が５５％を超えるものは耐食性が悪く実用に耐
えない。さらに、Ａｌ−Ｚｎ被膜の厚み１０μｍ未満、
４０μｍ超のもの、Ｚｎ被膜厚み１００μｍ未満のもの
は耐食性が悪く、４００μｍ超のものは耐食性はよいも
のの、密着性に劣るため実用に耐えない。これに対し本
発明６〜８の場合は耐食性および密着性が優れている。
表２において、＊１は、実験室で、含水率６４％の真砂
土中に、室温で１年間浸漬した際に生じる最大局部腐食
量を１０倍して計算した被膜腐食量、＊２は、直角曲げ
試験結果で、○は良好、×は不良である。
が５５％を超える５８％Ａｌ−Ｚｎ単一被膜材は、腐食
初期は本発明と同様であるが、腐食後は電位差が大きく
なりすぎる。次に、Ａｌ−Ｚｎ被膜の厚み、Ｚｎ被膜の
厚みを変化させた種々の試験材を用いて、その耐食性と
密着性を調査した結果を、表２に示した。同表から明か
なように、比較材１〜５の場合は、Ａｌ−Ｚｎ被膜中の
Ａｌ濃度が５５％を超えるものは耐食性が悪く実用に耐
えない。さらに、Ａｌ−Ｚｎ被膜の厚み１０μｍ未満、
４０μｍ超のもの、Ｚｎ被膜厚み１００μｍ未満のもの
は耐食性が悪く、４００μｍ超のものは耐食性はよいも
のの、密着性に劣るため実用に耐えない。これに対し本
発明６〜８の場合は耐食性および密着性が優れている。
表２において、＊１は、実験室で、含水率６４％の真砂
土中に、室温で１年間浸漬した際に生じる最大局部腐食
量を１０倍して計算した被膜腐食量、＊２は、直角曲げ
試験結果で、○は良好、×は不良である。
【表２】
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、厚鋼板表面に、Ｚｎ被
膜を厚み１００μｍ以上４００μｍ以下溶射形成し、該
表面にＡｌ濃度が０％から傾斜的に増加して最表層が５
５％Ａｌを含む被膜となるように、Ａｌ−Ｚｎ被膜を１
０μｍ以上４０μｍ以下溶射形成するので、得られたタ
ンク底板用高耐食性傾斜溶射鋼板は、タンク底板の耐用
年数を大幅に延長させることができ、そのため従来の電
気防食法等に比べて維持コストを大幅に低減することが
できるばかりでなく、タンクの安全性確保の面でも極め
て優れた効果を奏する。
膜を厚み１００μｍ以上４００μｍ以下溶射形成し、該
表面にＡｌ濃度が０％から傾斜的に増加して最表層が５
５％Ａｌを含む被膜となるように、Ａｌ−Ｚｎ被膜を１
０μｍ以上４０μｍ以下溶射形成するので、得られたタ
ンク底板用高耐食性傾斜溶射鋼板は、タンク底板の耐用
年数を大幅に延長させることができ、そのため従来の電
気防食法等に比べて維持コストを大幅に低減することが
できるばかりでなく、タンクの安全性確保の面でも極め
て優れた効果を奏する。
【図１】本発明のタンク底板用高耐食性傾斜溶射鋼板の
断面図である。
断面図である。
１ 厚鋼板 ２ Ｚｎ溶射被膜 ３ Ａｌ−Ｚｎ傾斜溶射被膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加治木 俊行 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株 式会社 技術開発本部内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 4/06
Claims (1)
- 【請求項１】 厚鋼板表面に、Ｚｎ被膜を厚み１００μ
ｍ以上４００μｍ以下溶射形成し、該表面にＡｌ濃度が
０％から傾斜的に増加して最表層が５５％Ａｌを含む被
膜となるように、Ａｌ−Ｚｎ被膜を１０μｍ以上４０μ
ｍ以下溶射形成してなることを特徴とするタンク底板用
高耐食性傾斜溶射鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17373192A JP2951482B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | タンク底板用高耐食性傾斜溶射鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17373192A JP2951482B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | タンク底板用高耐食性傾斜溶射鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05339694A JPH05339694A (ja) | 1993-12-21 |
| JP2951482B2 true JP2951482B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=15966098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17373192A Expired - Lifetime JP2951482B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | タンク底板用高耐食性傾斜溶射鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2951482B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP17373192A patent/JP2951482B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05339694A (ja) | 1993-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990629 |