JP4881571B2 - ポンプおよびその防食方法 - Google Patents

Description

本発明は、海水などの腐食性を有する液体を取り扱うポンプおよびこの防食方法に関する。具体的には、ポンプの電気防食法であり、回転体の隙間腐食防止を目的とした回転体と固定体の電気伝導方法、および装置に関するものである。

従来より、発電所や製鉄所において、ボイラの復水器などの冷却水として、大量の海水が用いられる。具体的には、海水ポンプにより復水器に海水が圧送される。このような海水ポンプとしては、以下の構成が知られている。

図６は、従来例に係る海水ポンプの縦断面図である。
海水ポンプ１００は、筒状のケーシング１１０と、このケーシング１１０内部に設けられ所定方向に回転する回転軸１２０と、この回転軸の先端に設けられたインペラ１３０と、を備える（特許文献１参照）。

ところで、海水は中性水であるが、塩素イオンが１８０００ｐｐｍ程度、溶存酸素量が１０ｐｐｍ程度含むため、腐食性を有している。そのため、この海水ポンプ１００においては、例えば、以下の３箇所で隙間腐食が起こりやすい。

第１番目は、回転軸の継手部分である。すなわち、回転軸１２０は、下部軸１２１と、この下部軸１２１の上部に接続された上部軸１２２と、を備える。これら下部軸１２１および上部軸１２２は、中間軸継手１２３によって連結されている。中間軸継手１２３は筒状であり、下部軸１２１の上端および上部軸１２２の下端を覆う構造である。中間軸継手１２３には、キー溝が形成され、このキー溝に固定ねじが挿入されて、回転軸の緩みが抑制されているが、このキー溝と固定ねじとの間に隙間腐食が生じやすい。この箇所で隙間腐食が進行すると、回転軸１２０の動力がインペラ１３０に安定して伝達されなくなり、回転振動の原因ともなる。

第２番目は、ケーシング１１０の継手部分である。ケーシング１１０は、下から順に、吸込ベルマウス１１１、揚水管１１２、１１３、１１４、および吐き出しエルボ１１５、が接続されて構成される。これら揚水管１１２〜１１４および吐き出しエルボ１１５の端部には、フランジ１１６が形成され、このフランジ同士でゴムシーリングを挟んで、ボルトで締め付けることにより、揚水管同士を連結する。この箇所で隙間腐食が発生すると、シールが不完全となって、海水が揚水管内部に流入して、ポンプの効率が低下する。

第３は、回転軸１２０とインペラ１３０との接続部分である。インペラ１３０には、キー溝が形成され、このキー溝に固定ねじが挿入されて、回転軸１２０の緩みが抑制されているが、このキー溝と固定ねじとの間に隙間腐食が生じやすい。回転軸１２０の固定ねじが隙間腐食により局部的に腐食すると、腐食した箇所に応力が集中し、折損することがある。

以上のような隙間腐食を防止するため、例えば、海水ポンプの構成部品に塗装を施す方法や、構成部品を耐食性の良いオーステナイト系ステンレス鋼で形成する方法が考えられる。
しかしながら、海水ポンプの構成部品に塗装を施した場合、塗膜自体が海水中で時間の経過とともに劣化するうえに、水温の上昇、流速の変化、あるいは異物の衝突などにより、局部的に塗膜が破壊されるおそれがある。すると、塗膜が剥離して下地金属が露出し、この下地金属が腐食する。

また、海水ポンプの構成部品をオーステナイト系ステンレス鋼で形成した場合、構成部品とゴムシール材やボルトとの隙間部分では、海水の流速が低くなり、淀みが生じて、ステンレス鋼特有の隙間腐食が発生することがある。
すなわち、海水中のステンレス鋼は、ほとんどの部分では腐食が生じないにもかかわらず、隙間部分においては、表裏を貫通する腐食溝が発生して、水漏れが生じやすくなる。この場合、腐食溝だけを溶接により補修しても、この溶接部分の周囲のうち溶接熱の影響が大きい部分がアノード極となり、溶接熱の影響が少ない部分がカソード極となって、局部的に溶解することが多い。このため、こうした溶接による補修が難しく、構成部品を交換しなければならなくなる。

以上より、隙間腐食を防止するため、現状では、構成部品に極めて高価なステンレス鋼素材を用いる方法か、電気防食法に頼らざるを得ない。このうち、電気防食法とは、特許文献１に示すように、海水ポンプのケーシングの内表面に、犠牲陽極または外部電源の陽極を設け、この犠牲陽極から海水ポンプ全体に電流を流したり、外部電源から電流を海水ポンプ全体に流したりすることで、海水ポンプ全体を防食する方法である。
特開２００４−２７９９２号公報

しかしながら、電気防食法で防食した場合、上述した海水ポンプでは、犠牲陽極とケーシングとを導通できるので、ケーシングを防食することはできるものの、犠牲陽極と回転軸とを確実に導通できず、回転軸を防食することが難しかった。
すなわち、回転軸は、ケーシングの上方に設けられた軸受で支持されるが、この軸受は、玉軸受や滑り軸受が用いられることが多い。この場合、転動部分や摺動部分にグリースや水などの絶縁物が塗布されるため、回転軸とケーシングとが電気的に絶縁されやすい。よって、回転軸やインペラなどの隙間部に隙間腐食が発生するおそれがあった。

そこで、本発明は、回転軸およびインペラの隙間腐食を抑制できるポンプおよびその防食方法を提供することを目的とする。

本発明のポンプは、吸込ベルマウスと揚水管と吐き出しエルボとが継手接続されたケーシングと、大気中に一部露出している上部軸と、当該上部軸に中間軸継手により連結されるとともに前記ケーシング内部に設けられ所定方向に回転する下部軸と、当該下部軸の先端に設けられたインペラとを備えるポンプであって、前記上部軸の大気中に一部露出している外周面に導電装置を、前記インペラ近傍に陽極および照合電極をそれぞれ設け、前記導電装置は前記上部軸の外周面に沿い９０度以上の間隔で２ないし４個配置された導電機構と、前記上部軸の外周面に取り付けられた導電リングとを有し、それぞれの前記導電機構は、前記ケーシングに設けられ前記導電リングに対して進退する導電接触端子と、この導電接触端子を前記導電リングに半径方向外側から付勢する付勢機構とを有しており、前記陽極および照合電極は前記下部軸と前記インペラの出口側と前記インペラの下流側に配置されるディフューザとで形成される空間内に配置し、前記陽極と前記照合電極と前記導電装置とに接続された制御装置とこの制御装置に給電する電源とを設け、前記照合電極が測定した電位が防食電位以下になるように前記制御装置が前記導電接触端子に給電することを特徴とする。
またポンプが、大気中に一部露出している回転軸の大気中に一部露出している外周面に９０度以上の間隔で２ないし４個の導電機構を取り付けるとともに、陽極および照合電極を前記回転軸と前記回転軸の下端部に取り付けたインペラの出口側と前記インペラの下流側に配置されるディフューザとで形成される場所に配置し、それぞれの前記導電機構ではこの導電機構が有する導電接触端子を前記回転軸に取り付けた導電リングへばねにより半径方向に押圧されており、前記照合電極が電位を測定し、この照合電極が測定した電位が防食電位以下になるように前記陽極および各前記導電接触端子に給電することを特徴とする。

この発明によれば、導電接触端子を付勢機構で導電部に付勢したので、犠牲陽極法や外部電源法により導電接触端子にカソード電流を供給することで、導電部および導電接触端子を介して、回転軸やインペラの隙間部にカソード電流を供給できる。したがって、隙間部の電位を防食可能な電位まで低下させて、回転軸およびこの回転軸に取り付けられたインペラの隙間腐食を抑制できる。

本発明のポンプでは、好ましくは、前記陽極に代えて犠牲陽極を配置し、当該犠牲陽極と前記導電接触端子とを電気的に接続されている。

回転軸が回転すると、回転軸が振動し、導電接触端子が導電部から離れてしまい、接触電気抵抗が著しく増加するおそれがある。
そこで、導電接触端子を回転軸の外周面に沿って角度９０度以上の間隔で配置し、回転軸を回転させることにより、回転軸が振動して、いずれかの導電接触端子が回転軸の導電部から離れてしまっても、残る導電接触端子が導電部に接触するので、接触電気抵抗が急上昇するのを抑制でき、確実に防食できる。
特に、回転軸の回転数が高く、回転軸の振動が大きい場合は、導電接触端子の数を増やして、少なくとも１個の導電接触端子を常に導電部に接触させることが好ましい。

本発明のポンプでは、前記導電接触端子は、銀−黒鉛焼結合金、銀−錫合金、銀−銅合金、および銀−ニッケル合金のうちのいずれかで形成するとよい。

導電接触端子は、導電部上を摺動する。そのため、摩擦熱による酸化作用によって接触面の電気抵抗が上昇したり、導電接触端子の先端が磨耗したりする。このため、導電接触端子は、摺動による電気抵抗が低く、この電気抵抗が長期間変動しないこと、また、摺動による磨耗量が少ないといった特性を有する材料で形成することが好ましい。
そこで、この発明によれば、酸化しにくく磨耗しにくい上記合金で導電接触端子を形成することで、導電接触端子の摺動による電気抵抗を低くでき、しかもこの電気抵抗を長期間に亘って維持できる。そのうえ、導電接触端子の摺動による磨耗量を少なくできる。

導電性を有する物質としては、一般的には銀や銅が挙げられるが、銀や銅の純粋金属では摺動による磨耗量が多くなり実用的でない。
そこで、銀−黒鉛焼結合金や、銅−黒鉛焼結合金が挙げられる。黒鉛は、電気伝導性が良好で、銀や銅の耐磨耗性を向上させる。黒鉛粉末との焼結合金は、黒鉛微粒子の直径の大きさにも影響されるが、実用的には、黒鉛量を３０ｗｔ％以下にすることが望ましい。また、海水環境などの腐食性環境においては、銅の耐食性が劣るため、銅−黒鉛焼結合金よりも銀−黒鉛焼結合金の方が望ましい。
また、銀−錫合金が挙げられる。この銀−錫合金は、錫が全率固溶の合金であり、銀の耐磨耗性を補強しつつ耐食性を向上できる。
また、銀−銅合金が挙げられる。銀−銅合金は、銅を１０〜８０ｗｔ％の範囲で固溶することで、銀の含有量を節約できる経済的効果がある。海水環境などの腐食性環境では、銅の腐食性を考慮しつつ銀の耐磨耗性を補強するため、銅を１５ｗｔ％以下にすることが望ましい。
また、銀−ニッケル合金が挙げられる。この銀−ニッケル合金は、ニッケルが全率固溶の合金であり、銀の耐磨耗性を補強する。電気伝導性および耐磨耗性の観点から、ニッケルを１０ｗｔ％以下にすることが望ましい。

本発明のポンプでは、好ましくは、前記導電接触端子および前記導電部のうち少なくとも一方は、電気伝導性油脂に含浸されていることを特徴とする。

本発明のポンプでは、導電接触端子が導電部上を摺動するため、導電接触端子および導電部が磨耗する。そのため、導電接触端子および導電部を定期的に交換する必要がある。
この発明によれば、電気伝導性を有しながら撥水性を有する油脂に含浸することで、導電接触端子および導電部の磨耗を電気伝導性を損わずに抑制できるから、導電接触端子および導電部の耐久性を向上できる。この電気伝導性油脂は、例えば、直鎖状の炭化水素化合物に１０００ｍ^２／ｇ程度の表面積を有する超微細炭素微粒子を分散させたもので、電気抵抗が０．０１Ω／ｃｍ以下のものである。

本発明のポンプにおいては、前記ケーシングには、前記回転軸および前記インペラの隙間部の電位を測定するための照合電極を設けるとよい。

犠牲陽極法で防食を長期間行うと、犠牲陽極が消耗したり、犠牲陽極に異物が付着したりして、カソード電流が減少し、回転軸およびインペラの電位が上昇して、防食が不十分になる。

一方、外部電源法による防食を長期間行うと、犠牲陽極法と同様に、陽極の消耗や異物の付着によって、防食が不十分になる場合がある。また、回転軸やインペラの表面に異物が付着すると、表面積が低下し、カソード電流が多く流れるおそれがある。すると、回転軸およびインペラの電位が必要以上に低下し、水素が発生して塗装の剥がれなどが発生するほか、防食に必要以上の電流が流れるため、消費電力が過大になる。
これに加え、取扱液の電気伝導度などの水質が変化すると、防食に必要な電流は変化するので、カソード電流を適宜調整する必要がある。

この発明によれば、例えば、回転軸およびインペラの隙間部の近傍に照合電極を設けることで、回転軸およびインペラの隙間部の電位を正確に測定して、電位の変化に適切に対処することができる。例えば、犠牲陽極法を採用した場合は、適切な時期に犠牲陽極を交換すればよいし、外部電源法を採用した場合は、電流制御装置でカソード電流を制御し、隙間部の電位を維持すればよい。

本発明のポンプでは、前記ケーシングには、好ましくは、前記導電接触端子に接続される犠牲陽極が設けられることを特徴とする。

このようにすると、犠牲陽極法により、導電接触端子に電流を供給できる。すなわち、犠牲陽極法とは、亜鉛合金などの犠牲陽極をケーシングに設け、この犠牲陽極を導電接触端子に接続する方法である。

本発明のポンプでは、前記導電接触端子は、外部の電源装置から電流が供給されるようにすることができる。

このようにすれば、外部電源法により、導電接触端子に電流を供給できる。外部電源法とは、陽極を外部電源に接続し、この外部電源により導電接触端子に電流を供給する方法である。この外部電源法における陽極は、白金、カーボン等の不溶性陽極である。

本発明のポンプにおいて、前記回転軸および前記インペラの隙間部の電位を測定し、この測定した電位に基づいて電流を制御する制御装置を設けるとよい。

制御装置は、隙間部の電位に応じて、カソード電流の電流値を制御する。具体的には、例えば、隙間部の電位を定期的に測定し、隙間部の電位が防食電位になるように、導電接触端子に電流を供給する。したがって、回転軸およびインペラの隙間部の電位が変化しても、この変化に自動的に対応できるから、長期間に亘って回転軸およびインペラを防食できる。

本発明のポンプおよびその防食方法によれば、次の効果が得られる。
導電接触端子を付勢機構で導電部に付勢したので、犠牲陽極法や外部電源法により導電接触端子にカソード電流を供給することで、導電部および導電接触端子を介して、回転軸やインペラの隙間部にカソード電流を供給できる。したがって、隙間部の電位を防食可能な電位まで低下させて、回転軸およびこの回転軸に取り付けられたインペラの隙間腐食を抑制できる。

［第１実施形態］
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る海水ポンプ１の縦断面図である。
海水ポンプ１は、筒状のケーシング１０と、このケーシング１０内部に設けられ所定方向に回転する回転軸２０と、この回転軸の先端に設けられたインペラ３０と、これらケーシング１０、回転軸２０、およびインペラ３０に電流を供給する外部電源装置６０と、を備える。すなわち、この海水ポンプ１は、インペラ３０および回転軸２０からなる回転体が、ケーシング１０からなる固定体に対して回転する構造であり、外部電源法により防食される。

回転軸２０は、下部軸２１と、この下部軸２１の上部に接続された上部軸２２と、を備える。これら下部軸２１および上部軸２２は、中間軸継手２３によって連結されている。

ケーシング１０は、下から順に、吸込ベルマウス１１、第１の揚水管１２、第２の揚水管１３、第３の揚水管１４、および吐き出しエルボ１５、が接続されて構成される。
吸込ベルマウス１１は、第１の揚水管１２にボルトで固定されている。第１の揚水管１２、第２の揚水管１３、第３の揚水管１４、および吐き出しエルボ１５は、フランジ形管継手１６により接続されている。

海水ポンプ１の上部で大気中に露出している部分には、導電装置４０が設けられている。また、ケーシング１０のインペラ近傍には、陽極４４および照合電極４６が設けられている。

図２は、導電装置４０の横断面図である。
導電装置４０は、２個以上４個以下、本実施形態では、２個の導電機構４５で構成される。
各導電機構４５は、回転軸２０の外周面に設けられた導電部としての導電リング４１と、ケーシング１０に設けられて導電リング４１に対して進退する導電接触端子４２と、この導電接触端子４２を導電リング４１に付勢する付勢機構４３と、を有する。
導電機構４５の導電接触端子４２は、回転軸２０の外周面に沿って角度９０度以上の間隔、ここでは略９０度で配置されている。

導電リング４１は、回転軸２０の外周に金属板を巻き付けて形成される。導電接触端子４２は、銀−黒鉛焼結合金、銀−錫合金、銀−銅合金、および銀−ニッケル合金などで形成されている。これら導電接触端子４２および導電リング４１は、電気伝導性油脂に含浸されている。

付勢機構４３は、導電接触端子４２を付勢するコイルばね４３１と、このコイルばね４３１および導電接触端子４２を収容する案内具４３２と、この案内具４３２を支持する支持具４３３と、を備える。
コイルばね４３１は、回転軸２０の導電リング４１に、導電接触端子４２を所定の圧力で接触させる。この圧力は、例えば０．０４９ＭＰａ（０．５ｋｇｆ／ｃｍ^２）程度である。

案内具４３２は、導電接触端子４２を回転軸２０に対して進退可能な状態で収納する。この案内具４３２には、導電線４３４が接続されており、この導電線４３４は、外部電源装置６０に接続される。
支持具４３３は、ケーシング１０に取り付けられ、絶縁板４３５を介して、案内具４３２を支持する。

図１に戻って、外部電源装置６０は、カソード電流を供給する電源６１と、この電源から供給されたカソード電流の電流値を調整する制御装置６２と、で構成される。
制御装置６２は、陽極４４、照合電極４６、および、導電装置４０の案内具４３２に接続されている。
制御装置６２には、インペラ３０と回転軸２０の隙間部において、防食を達成できる電位（以下、防食電位とする）が設定されている。この制御装置６２は、隙間部の電位に応じて、カソード電流の電流値を制御する。具体的には、回転軸２０およびインペラ３０の隙間部の近傍に設けられた照合電極４６により、回転軸２０およびインペラ３０の隙間部の電位を定期的に測定し、この照合電極４６で測定される隙間部の電位が常時防食電位になるように、導電装置４０に電流を供給する。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）導電接触端子４２を付勢機構４３で導電リング４１に付勢したので、外部電源装置６０により導電接触端子４２にカソード電流を供給することで、導電リング４１および導電接触端子４２を介して、回転軸２０やインペラ３０の隙間部にカソード電流を供給できる。したがって、隙間部の電位を防食可能な電位まで低下させて、回転軸２０およびこの回転軸２０に取り付けられたインペラ３０の隙間腐食を抑制できる。

（２）２個の導電接触端子４２を回転軸２０の外周面に沿って略９０度の間隔で配置した。よって、回転軸２０を回転させることにより、回転軸２０が振動して、一方の導電接触端子４２が回転軸２０の導電リング４１から離れてしまっても、他方の導電接触端子４２が導電リング４１に接触するので、接触電気抵抗が急上昇するのを抑制でき、確実に防食できる。

（３）導電接触端子４２を、銀−黒鉛焼結合金、銀−錫合金、銀−銅合金、および銀−ニッケル合金のうちのいずれかで形成した。このように、酸化しにくく磨耗しにくい合金で導電接触端子を形成したので、導電接触端子４２の摺動による電気抵抗を低くでき、しかもこの電気抵抗を長期間に亘って維持できる。また、導電接触端子４２の摺動による磨耗量を少なくできる。

（４）導電接触端子４２および導電リング４１を電気伝導性油脂に含浸したので、導電接触端子４２および導電リング４１の磨耗を電気伝導性を損わずに抑制できるから、導電接触端子４２および導電リング４１の耐久性を向上できる。

（５）ケーシング１０に回転軸２０およびインペラ３０の隙間部の電位を測定するための照合電極４６を設けたので、回転軸２０およびインペラ３０の隙間部の電位を正確に測定して、電位の変化に適切に対処することができる。具体的には、外部電源装置６０でカソード電流を制御し、隙間部の電位を維持する。

（６）制御装置６２を設け、回転軸２０およびインペラ３０隙間部の電位を定期的に測定し、隙間部の電位が防食電位になるように、導電接触端子４２に電流を供給する。したがって、回転軸２０およびインペラ３０の隙間部の電位が変化しても、この変化に自動的に対応できるから、長期間に亘って回転軸２０およびインペラ３０を防食できる。

［第２実施形態］
図３は、導電機構４５Ａの横断面図である。
本実施形態では、導電機構４５Ａの構造が第１実施形態と異なる。
すなわち、導電機構４５Ａは、回転軸２０の外周面に設けられた導電部としての導電リング４１Ａと、ケーシング１０に設けられて導電リング４１Ａに対して進退する導電接触端子４２Ａと、この導電接触端子４２Ａを導電リング４１Ａに付勢する付勢機構４３Ａと、を有する。

導電リング４１Ａは、回転軸２０の外周に巻き付けられた銀合金からなる金属板であり、締め付けクランプ４１１で締め付けられて回転軸２０上に固定される。
導電接触端子４２Ａは、銀−黒鉛焼結合金、銀−錫合金、銀−銅合金、および銀−ニッケル合金などで形成されている。これら導電接触端子４２Ａおよび導電リング４１Ａは、電気伝導性油脂に含浸されている。

付勢機構４３Ａは、導電接触端子４２Ａを付勢するばね機構４３１Ａと、導電接触端子４２Ａを収容する案内具４３２Ａと、この案内具４３２Ａを支持する支持具４３３Ａと、を備える。

ばね機構４３１Ａは、案内具４３２Ａに取り付けられたねじりばね４３５と、このねじりばね４３５に支持されて導電接触端子４２Ａの基端側を押圧する押圧片４３６とで構成される。案内具４３２Ａと導電接触端子４２Ａの基端側とは、導電線４３７で接続される。

案内具４３２Ａは、導電接触端子４２Ａを回転軸２０に対して進退可能な状態で収納する。この案内具４３２Ａには、導電線４３４Ａが接続されており、この導電線４３４Ａは、外部電源装置６０に接続される。

支持具４３３Ａは、図示しないケーシングに取り付けられたアングル４３８と、このアングル４３８に取り付けられて案内具４３２Ａを支持する支持棒４３９と、で構成される。

本実施形態によれば、上述した第１実施形態の（１）〜（６）と同様の効果がある。

［比較例］
図４は、本発明の比較例に係る回転試験装置の概略構成図である。
モータ５１に回転軸５２を接続し、この回転軸５２の両端側の２箇所に導電装置５３を設けた。各導電装置５３は、上述の導電装置４０と同様の構成であるが、導電接触端子は１個となっている。これら２つの導電装置５３に直流電源５４を接続し、導電装置５３と直流電源５４との間には、電流計５５、電圧計５６を設けた。
回転軸５２の径を１５０ｍｍとし、導電リングを５０μｍ程度偏芯させた。この状態で、回転軸５２をモータ５１で７３０回転／分で回転させるとともに、直流電源５４により直流で１Ａ流し、２つの導電装置４０の電位差を測定して、接触電気抵抗を測定した。

［実施例］
本実施例では、第１実施形態と同様に、導電装置５３を構成する導電接触端子を２個とし、この２個の導電接触端子を回転軸５２の外周面に沿って略９０度の間隔で配置した。その他の回転試験装置の構成および条件は、比較例と同様である。

［試験結果］
図５は、実施例および比較例の試験結果を示す図である。
比較例では、接触電気抵抗は、０．０３〜０．２Ωの範囲で著しく変化するとともに、周期的に大きなばらつきあることが分かる。これは、回転時の導電リングの偏芯により、導電接触端子が案内具内で激しく進退し、導電リングに対して接触および離隔を繰り返すことで、接触電気抵抗が著しく変化したものと考えられる。

これに対し、実施例では、接触電気抵抗は０．００１程度であり、比較例の約１／１００以下に抑制できることが分かる。これは、導電接触端子を２個にすることにより、導電リングから一方の導電接触端子が離れても、他方の導電接触端子が離れていないためと考えられる。
また、導電接触端子が３個の場合も、導電接触端子が２個の場合とほとんど同様の効果が認められた。さらに、導電接触端子を４個にすれば、接触電気抵抗をさらに低下させられるが、不経済となる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、外部電源装置６０を設けて外部電源法を採用したが、これに限らず、犠牲陽極法を採用してもよい。すなわち、陽極４４の代わりに亜鉛合金などの犠牲陽極を配置し、この犠牲陽極を導電装置に接続する。この犠牲陽極法によれば、インペラと回転軸の隙間部の電位が防食電位よりも高くなる時期を予測して、この時期に犠牲陽極を交換することで、隙間部の電位を防食電位以下に維持できる。

本発明の第１実施形態に係るポンプの断面図である。 前記実施形態に係るポンプを構成する導電装置の断面図である。 本発明の第２実施形態に係るポンプを構成する導電機構の断面図である。 本発明の比較例に係る回転試験装置の概略構成図である。 本発明の実施例および比較例の試験結果を示す図である。 本発明の従来例に係るポンプの断面図である。

符号の説明

１…海水ポンプ（ポンプ）、１０…ケーシング、２０…回転軸、３０…インペラ、４１、４１Ａ…導電リング（導電部）、４２、４２Ａ…導電接触端子、４３、４３Ａ…付勢機構、４５、４５Ａ…導電機構、４６…照合電極、６０…外部電源装置（電源装置）、６２…制御装置。

Claims (3)

1. 吸込ベルマウスと揚水管と吐き出しエルボとが継手接続されたケーシングと、大気中に一部露出している上部軸と、当該上部軸に中間軸継手により連結されるとともに前記ケーシング内部に設けられ所定方向に回転する下部軸と、当該下部軸の先端に設けられたインペラとを備えるポンプであって、
   前記上部軸の大気中に一部露出している外周面に導電装置を、前記インペラ近傍に陽極および照合電極をそれぞれ設け、前記導電装置は前記上部軸の外周面に沿い９０度以上の間隔で２ないし４個配置された導電機構と、前記上部軸の外周面に取り付けられた導電リングとを有し、それぞれの前記導電機構は、前記ケーシングに設けられ前記導電リングに対して進退する導電接触端子と、この導電接触端子を前記導電リングに半径方向外側から付勢する付勢機構とを有しており、前記陽極および照合電極は前記下部軸と前記インペラの出口側と前記インペラの下流側に配置されるディフューザとで形成される場所に配置し、前記陽極と前記照合電極と前記導電装置とに接続された制御装置とこの制御装置に給電する電源とを設け、前記照合電極が測定した電位が防食電位以下になるように前記制御装置が前記導電接触端子に給電することを特徴とするポンプ。
2. 請求項１に記載のポンプにおいて、前記陽極に代えて犠牲陽極を配置し、当該犠牲陽極と前記導電接触端子とを電気的に接続したポンプ。
3. 大気中に一部露出している回転軸の大気中に一部露出している外周面に９０度以上の間隔で２ないし４個の導電機構を取り付けるとともに、陽極および照合電極を前記回転軸と前記回転軸の下端部に取り付けたインペラの出口側と前記インペラの下流側に配置されるディフューザとで形成される空間内に配置し、それぞれの前記導電機構ではこの導電機構が有する導電接触端子を前記回転軸に取り付けた導電リングへばねにより半径方向に押圧されており、前記照合電極が電位を測定し、この照合電極が測定した電位が防食電位以下になるように前記陽極および各前記導電接触端子に給電することを特徴とするポンプの防食方法。

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