JP3664624B2

JP3664624B2 - Electrocorrosion test equipment

Info

Publication number: JP3664624B2
Application number: JP2000024993A
Authority: JP
Inventors: 孝治川俣; 山本　　誠
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: JP2001215188A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属の電気防食の効果を確認する試験装置に関するものであり、特に加速的に腐食と電気防食の効果の確認が可能な電気防食試験装置を課題とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属を腐食から守るために行われている防食方法には、金属の表面に塗料等を塗布する方法、耐食性の金属あるいは金属化合物の被膜からなる保護膜を形成するめっき方法等とともに電気防食方法がひろく用いられている。
電気防食方法には、鉄の防食のために、鉄の一部に亜鉛等のイオン化傾向の大きな金属を取り付けて、鉄と亜鉛との間に形成される局部電池によって鉄を防食する方法である犠牲電極を用いた方法とともに、鉄を一方の電極とし、対極を設けて鉄と対極の間に防食電流を供給する外部電源方式の電気防食方法が用いられている。
外部電源方式の電気防食方法は、防食対象部材に応じた対極の配置、あるいは防食電流の調整が可能であるので、大きな防食効果を長期にわたり得られるという特徴を有しており、海洋構造物、油送管、鉄筋コンクリート等の防食にひろく用いられている。
【０００３】
電気防食による効果は、金属材料を試料片として電気化学的測定によって推定することは可能であるが、視覚的に電気防食による効果を簡便に確認することは困難であるとともに極めて長時間を有するという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電気防食の効果を短時間で確認することを課題とするものであり、特に塩害による鋼材の腐食とこれを電気防食法によって防食した場合の効果を水溶液の入った複数の槽を比較することにより、電気防食法による効果を簡単に確認することができる試験装置を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、電気防食試験装置において、電解質液を充填し試料を取り付けた透明で内部が観察可能な槽を複数個有し、少なくとも１個の槽は腐食試験槽であり、少なくも１個の槽は防食試験槽であり、防食試験槽には対極を有し、防食試験槽に取り付けた試料と対極は、外部から観察可能な位置に配置され、該試料と対極は電流供給手段と導電接続されて防食電流が供給される電気防食試験装置によって解決することができる。
また、電解質液が、アルカリ金属塩化物またはアルカリ土類金属塩化物からなる塩から選ばれる少なくとも１種の塩と過酸化水素水からなる前記の電位防食試験装置である。
防食試験槽に取り付けた試料に陰極防食電流が供給される前記の電気防食試験装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、電解質液を充填した複数の槽に試料を取り付けて試料の腐食試験とともに、少なくとも１個の槽内に対極を設けて試料と対極の間に通電をし、電流を通電していないものとを比較することによって電気防食の効果を短時間に比較するものであり、特に試料の腐食を加速的に行うことによって電気防食の効果を短時間に視覚的に確認可能としたものである。
【０００７】
以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の電気防食試験装置の一実施例を説明する図であり、斜視図である。
鉄材を試料として陰極防食電流を試料に与えた陰極防食の試験をする装置を例に挙げて説明する。
電気防食試験装置１には、２個の透明な部材で形成された腐食試験槽２および電気防食試験槽３を有している。それぞれの槽には同一の電解質液４が充填されており、腐食および防食試験を行う同一の鉄材が腐食試験用試料５および防食試験用試料６として蓋体７および８に設けた保持部材９および１０によって取り付けられている。また、蓋体７および８には槽内で発生した気体を外部へ排出する通気孔１１および１２が設けられている。
【０００８】
電気防食試験槽３には、陰極防食を受ける防食試験用試料６の対極１３が防食試験用試料６と共に外部から観察可能な位置に配置されている。対極１３は、電気防食試験槽の内周面に均等に配置されているが、図では正面から見て奥に位置する対極は省略して図示している。
防食試験用試料６および対極１３は、電流供給手段１４と結線されて、防食電流が供給される。
【０００９】
本発明の電気防食試験装置は、電解質液中に腐食試験試料および防食試験試料を取り付けて、防食試験試料に防食電流を通電することによって、時間の経過とともに腐食試験試料が腐食し、防食試験試料は変化しないことを視覚によって確認できるので、電気防食の作用を容易に確認することができる。
本発明の電気防食試験装置において、腐食試験槽２および電気防食試験槽３は、透明なアクリル樹脂製の円筒槽、ガラス槽を用いることができ、観察面と反対側の面には白色の反射部材を取り付けることによって内部の変化を確認し易くしても良い。
【００１０】
腐食の速度は、腐食試験試料および腐食試験槽に充填する電解質液によって異なるが、短時間に防食効果を確認するためには、腐食速度が速い電解質液を用いることが好ましい。鉄の塩化物は水に対する溶解度が大きいので、電解質液には塩化物イオン等のハロゲン化物イオンを生成する塩類を添加することが好ましい。使用する塩は視認による妨げとはならないような、無色透明な溶液を形成するものを添加することが好ましく、具体的には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等を挙げることができる。
【００１１】
更に、塩化物イオンによる腐食を促進するために、酸、酸化剤を含有させることが好ましい。酸、または酸化剤には、添加する塩類と同様に透明な溶液を形成する物質が好ましく、例えば、過酸化水素水を挙げることができる。特に、希釈された過酸化水素水は、腐食に対して充分な促進機能を有するとともに、消毒用に販売されているものをそのまま使用可能であって危険性もなく取り扱いが容易であるので好ましい。
また、鉄材を試料とする場合には、塩化物イオンと過酸化水素水を含有している電解質液中では、鉄材の腐食によって生成した鉄イオンは、直ちに茶褐色のコロイド状水酸化第二鉄を生成するので容易に腐食を確認することができる。
【００１２】
また、防食試験槽３の内壁面に設ける対極としては、チタン等の耐食性金属からなるエキスパンデッドメタルの基材上に、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、およびルテニウム等の白金族の金属酸化物と酸化チタン、酸化タンタル等のバルブ金属酸化物との複合酸化物から被覆を形成したものが好ましい。
防食試験槽３に防食電流を通電する電流供給手段１４には、電池、あるいは整流器付きの直流電源を用いることができる。電流供給手段１４には、電流の調整装置を設けて所望の防食電流に調整することが好ましい。
【００１３】
また、防食試験槽には、防食試験試料と対極のみを設けてこれらに電流供給手段から防食電流を通電したものでも充分に本発明の目的を達することができるが、防食試験槽中に参照電極を設けて、参照電極を基準電極として防食試験試料の電位を精密に調整した状態で防食試験を行っても良い。
以上の説明では、腐食試験槽と防食試験槽をそれぞれ１個有する装置について説明したが、複数個の槽を設けることによって多数の試料について、同時に試験を行うことができる。
また、本発明の電気防食試験装置は、試料の腐食試験のみではなく電気防食を説明したり、電気防食を学習させる器具として使用する、展示装置あるいは学習器具としても利用することができる。
【００１４】
また、電気防食の作用を受ける金属を、金属が溶出する電位より低い電位に保持する陰極防食を例に挙げて説明したが、陰極防食に限らず電気防食を受ける金属を陽極とし、電気防食の作用を受ける金属の電位を不導態化状態とする電位に維持する陽極防食の試験に本発明の試験装置を適用しても良い。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例を示し本発明を説明する。
実施例１
内径４０ｍｍのアクリル樹脂製の円筒型の腐食試験槽および防食試験槽に、それぞれ１００ｍｌの消毒用過酸化水素水を注ぎ、それぞれの試験槽に塩化ナトリウム３ｇを溶解した。
それぞれの試験槽に蓋をし、直径５ｍｍ、長さ１３０ｍｍの釘にゴム製のリングを取り付けて、蓋の中央部に設けた穴に挿入し、ゴム製のリングによって釘を保持し釘の先端が試験槽の底面から１５ｍｍに位置するようにした。
また、電気防食試験槽の内面には、エキスパンデッド金属の基体上電極触媒被覆を形成した陰極防食用電極（住友大阪セメント製ＥＬＧＡＲＤ）を取り付け、乾電池を電源とする電流供給手段から試料を陰極、陰極防食用電極を陽極として防食電流を通電した。
腐食試験槽は１分後には釘の腐食によって茶褐色のコロイド状の鉄が生成し、時間の経過とともに生成量が増加した。
一方、防食試験槽側は、１時間経過しても変色が見られず、電気防食の作用によって腐食が進行しないことを確認することができた。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によって、金属試料の腐食および電気防食による効果の確認を行うことができ、特に塩害による鉄筋腐食状況とその防食法である電気防食法の効果を極めて簡単な実験器具を用いることにより、短時間で理解することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の電気防食試験装置の一実施例を説明する図である。
【符号の説明】
１…電気防食試験装置、２…腐食試験槽、３…電気防食試験槽、４…電解質液、５…腐食試験用試料、６…防食試験用試料、７，８…蓋体、９，１０…保持部材、１１，１２…通気孔、１３…対極、１４…電流供給手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a test apparatus for confirming the effect of metal anticorrosion, and in particular, an object of the present invention is to provide an anticorrosion test apparatus capable of confirming the effects of corrosion and cathodic protection at an accelerated rate.
[0002]
[Prior art]
The anticorrosion methods used to protect metals from corrosion include a method for applying a paint or the like on the surface of the metal, a plating method for forming a protective film made of a corrosion-resistant metal or metal compound film, and an electro-corrosion protection method. Widely used.
The anticorrosion method is a method in which a metal having a large ionization tendency, such as zinc, is attached to a part of the iron to prevent the iron from being corroded by a local battery formed between the iron and the zinc. Along with a method using a sacrificial electrode, an external power source type anticorrosion method is used in which iron is one electrode, a counter electrode is provided, and an anticorrosion current is supplied between the iron and the counter electrode.
The external power source type anti-corrosion method has the feature that a large anti-corrosion effect can be obtained for a long time because the arrangement of the counter electrode according to the anti-corrosion target member or the adjustment of the anti-corrosion current is possible. Widely used for anti-corrosion of oil pipes and reinforced concrete.
[0003]
Although it is possible to estimate the effect of cathodic protection by electrochemical measurement using a metal material as a sample piece, it is difficult to visually confirm the effect of cathodic protection and it has a very long time. There was a problem.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to confirm the effect of cathodic protection in a short time, and in particular, the corrosion of steel materials due to salt damage and the effect when this is corroded by the cathodic protection method include a plurality of tanks containing aqueous solutions. It is an object of the present invention to provide a test apparatus capable of easily confirming the effect of the anticorrosion method by comparison.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide a plurality of transparent and internally observable tanks filled with an electrolyte solution and attached with a sample, and at least one tank is a corrosion test tank. Each tank is an anticorrosion test tank, and the anticorrosion test tank has a counter electrode, and the sample and the counter electrode attached to the anticorrosion test tank are arranged at positions that can be observed from the outside, and the sample and the counter electrode are provided with current supply means. This can be solved by an anticorrosion test apparatus that is electrically conductively connected and supplied with an anticorrosion current.
Moreover, in the above-mentioned anti-corrosion test apparatus, the electrolyte solution is composed of at least one salt selected from a salt made of an alkali metal chloride or an alkaline earth metal chloride and a hydrogen peroxide solution.
It is the said anti-corrosion test apparatus by which a cathodic protection current is supplied to the sample attached to the anti-corrosion test tank.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, a sample is attached to a plurality of tanks filled with an electrolyte solution and a corrosion test of the sample is performed, and a counter electrode is provided in at least one tank and energization is performed between the sample and the counter electrode. Compares the effect of the anti-corrosion in a short time, especially by accelerating the corrosion of the sample, it is possible to visually confirm the effect of the anti-corrosion in a short time .
[0007]
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view for explaining an embodiment of an electro-corrosion test apparatus according to the present invention.
A description will be given by taking as an example an apparatus for performing a cathodic protection test using an iron material as a sample and applying a cathodic protection current to the sample.
The anticorrosion test apparatus 1 has a corrosion test tank 2 and an anticorrosion test tank 3 formed of two transparent members. Each tank is filled with the same electrolyte solution 4, and the same iron material for the corrosion and corrosion test is provided on the lids 7 and 8 as the corrosion test sample 5 and the corrosion test sample 6. 10 is attached. The lids 7 and 8 are provided with vent holes 11 and 12 for discharging the gas generated in the tank to the outside.
[0008]
The counter electrode 13 of the anticorrosion test sample 6 subjected to cathodic protection is disposed in the electric anticorrosion test tank 3 at a position where it can be observed from the outside together with the anticorrosion test sample 6. The counter electrode 13 is evenly arranged on the inner peripheral surface of the anticorrosion test tank, but in the figure, the counter electrode located in the back as viewed from the front is omitted.
The anticorrosion test sample 6 and the counter electrode 13 are connected to the current supply means 14 and supplied with an anticorrosion current.
[0009]
The electro-corrosion test apparatus of the present invention attaches a corrosion test sample and an anti-corrosion test sample to an electrolyte solution, and applies an anti-corrosion current to the anti-corrosion test sample. Since it can be visually confirmed that no change occurs, the action of the anticorrosion can be easily confirmed.
In the anticorrosion test apparatus of the present invention, the corrosion test tank 2 and the anticorrosion test tank 3 can be a transparent acrylic resin cylindrical tank or glass tank, and the surface opposite to the observation surface has a white reflection. You may make it easy to confirm an internal change by attaching a member.
[0010]
The rate of corrosion varies depending on the corrosion test sample and the electrolyte solution filled in the corrosion test tank, but it is preferable to use an electrolyte solution having a high corrosion rate in order to confirm the anticorrosion effect in a short time. Since iron chloride is highly soluble in water, it is preferable to add salts that generate halide ions such as chloride ions to the electrolyte solution. It is preferable to add a salt that forms a colorless and transparent solution that does not interfere with visual recognition. Specific examples include sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, and the like. .
[0011]
Furthermore, it is preferable to contain an acid and an oxidizing agent in order to promote corrosion by chloride ions. The acid or the oxidizing agent is preferably a substance that forms a transparent solution like the salts to be added, and examples thereof include hydrogen peroxide. In particular, diluted hydrogen peroxide solution is preferable because it has a function of sufficiently promoting corrosion and can be used as it is as it is sold for disinfection and is easy to handle without danger.
In addition, when using iron as a sample, in the electrolyte solution containing chloride ions and hydrogen peroxide solution, iron ions generated by corrosion of iron materials immediately become brown colloidal ferric hydroxide. Since it forms, corrosion can be easily confirmed.
[0012]
Further, as a counter electrode provided on the inner wall surface of the anticorrosion test tank 3, a platinum group metal oxide such as platinum, palladium, rhodium, iridium, and ruthenium on an expanded metal base material made of a corrosion resistant metal such as titanium. It is preferable to form a coating from a composite oxide of a valve metal oxide such as titanium oxide and tantalum oxide.
A battery or a DC power supply with a rectifier can be used as the current supply means 14 for supplying the anticorrosion current to the anticorrosion test tank 3. The current supply means 14 is preferably provided with a current adjusting device to adjust to a desired anticorrosion current.
[0013]
In addition, the anticorrosion test tank is provided with only the anticorrosion test sample and the counter electrode, and even if these are supplied with the anticorrosion current from the current supply means, the object of the present invention can be sufficiently achieved. And the anticorrosion test may be performed in a state in which the potential of the anticorrosion test sample is precisely adjusted using the reference electrode as a reference electrode.
In the above description, an apparatus having one corrosion test tank and one anticorrosion test tank has been described. However, by providing a plurality of tanks, a number of samples can be simultaneously tested.
The electrocorrosion test apparatus of the present invention can be used not only as a corrosion test of a sample but also as an exhibition apparatus or a learning instrument used to explain electrocorrosion or as an instrument for learning electrocorrosion.
[0014]
In addition, the cathodic protection in which the metal subjected to the action of cathodic protection is held at a potential lower than the potential at which the metal elutes has been described as an example. However, the cathodic protection is not limited to cathodic protection. You may apply the test apparatus of this invention to the test of anodic corrosion prevention which maintains the electric potential of the metal which receives an effect in the electric potential which makes a non-conductive state.
[0015]
【Example】
The following examples illustrate the invention.
Example 1
100 ml of hydrogen peroxide water for disinfection was poured into a cylindrical corrosion test tank made of acrylic resin having an inner diameter of 40 mm and an anticorrosion test tank, respectively, and 3 g of sodium chloride was dissolved in each test tank.
Cover each test chamber, attach a rubber ring to a 5 mm diameter, 130 mm long nail, insert it into the hole in the center of the lid, hold the nail with the rubber ring, Was positioned 15 mm from the bottom of the test tank.
Moreover, an electrode for cathodic protection (ELGARD made by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) with an electrode catalyst coating on an expanded metal substrate is attached to the inner surface of the cathodic protection test tank. Then, an anticorrosion current was applied using the cathodic protection electrode as an anode.
In the corrosion test tank, brown colloidal iron was produced by corrosion of the nail after 1 minute, and the amount of production increased with time.
On the other hand, the anti-corrosion test tank side did not show discoloration even after 1 hour, and it was confirmed that corrosion did not proceed due to the action of electro-corrosion.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to confirm the effects of corrosion and cathodic protection of metal samples. In particular, by using extremely simple experimental equipment, the corrosion situation of reinforcing steel bars due to salt damage and the effect of cathodic protection, which is the anticorrosion method, can be reduced. I can understand in time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of an electro-corrosion test apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrocorrosion test apparatus, 2 ... Corrosion test tank, 3 ... Electrocorrosion test tank, 4 ... Electrolyte solution, 5 ... Corrosion test sample, 6 ... Anticorrosion test sample, 7, 8 ... Lid, 9, 10 ... Holding member 11, 12 ... vent hole, 13 ... counter electrode, 14 ... current supply means

Claims

In an electro-corrosion test apparatus, there are a plurality of transparent and observable tanks filled with an electrolyte solution and attached with a sample. At least one tank is a corrosion test tank, and at least one tank is a corrosion test. The anti-corrosion test tank has a counter electrode, and the sample and counter electrode attached to the anti-corrosion test tank are arranged at positions where they can be observed from the outside. Is provided with an anticorrosion test apparatus.

2. The corrosion / corrosion protection test apparatus according to claim 1, wherein the electrolyte solution comprises at least one salt selected from a salt made of an alkali metal chloride or an alkaline earth metal chloride and a hydrogen peroxide solution.