JP5387219B2 - 海洋鋼構造物における電着被膜形成確認方法 - Google Patents

Description

本発明は、海洋鋼構造物における電着被膜形成確認方法に関するものである。

一般に、護岸等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は、その一部が海水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、このような海洋鋼構造物では、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、電気防食、電着防食、或いはこれらの併用により、前記海洋鋼構造物の寿命延長を図ることが行われている。

図４は従来の海洋鋼構造物１への電着被膜形成の一例を示す概略図であって、海洋鋼構造物１の海水に水没した水没部２に対し所要の間隔をあけて陽極３を設け、該陽極３と海洋鋼構造物１との間に直流電源４を設けて直流電流を通電することにより、海水に溶存するカルシウムイオン（Ｃａ²⁺）やマグネシウムイオン（Ｍｇ²⁺）等の陽イオンが陰極としての海洋鋼構造物１へ向かって海水中を泳動し、該海洋鋼構造物１において電子を得ることとなり、該海洋鋼構造物１の水没部２表面に、ＣａＣＯ₃ 及びＭｇ（ＯＨ）₂ 等を主成分とする防食電着被膜５（エレクトロコーティング層）が形成され、該防食電着被膜５により前記海洋鋼構造物１の水没部２が防食されるようになっている。

そして、前記直流電流通電をいつ終了させるかという点に関する基準は、現状では日数となっているが、海象条件等によって前記防食電着被膜５形成の効率が変化することから、ダイバーが実際に海中に潜り、前記防食電着被膜５の膜厚が所定の膜厚になっているか確認することによって防食性能を評価しており、該防食電着被膜５の膜厚が不足している場合には、前記直流電流の通電を再度行うと共に、前記ダイバーによる防食電着被膜５の膜厚計測を繰り返すようになっている。

尚、前述の如き海洋鋼構造物の防食方法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。

特許第４１４６６３７号公報

しかしながら、前述の如く、ダイバーが実際に海中に潜って防食電着被膜５の膜厚計測を行うのでは、波浪や潮流の変化が激しい海域の場合、前記ダイバーによる海中での作業が実施できないことがあった。

一方、海洋鋼構造物１の水没部２全体における防食電着被膜５の膜厚をくまなく計測することは、ダイバーの負担が大きく、現実問題として不可能となっていた。

本発明は、斯かる実情に鑑み、ダイバーによる防食電着被膜の膜厚計測を行うことなく、防食性能を精度良く評価し得、水没部全体に防食電着被膜を確実に形成し得る海洋鋼構造物における電着被膜形成確認方法を提供しようとするものである。

本発明は、海洋鋼構造物の海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、該陽極と海洋鋼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により、海洋鋼構造物の水没部表面に防食電着被膜を形成する防食電着被膜形成工程と、
該防食電着被膜形成工程における所要の通電期間経過後、所要の防食電流密度で前記海洋鋼構造物に電流を印加して電位を計測し、該計測した電位が防食電位以下であるか否かを確認する防食性能評価工程とを有し、
該防食性能評価工程において計測した電位が防食電位以下でない場合には、前記防食電着被膜形成工程における通電を再度行い、
前記防食性能評価工程において計測した電位が防食電位以下である場合には、前記防食電着被膜の形成を終了することを特徴とする海洋鋼構造物における電着被膜形成確認方法にかかるものである。

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。

防食電着被膜形成工程において、海洋鋼構造物の海水に水没した水没部に対し所要の間隔をあけて陽極が設けられ、該陽極と海洋鋼構造物との間に直流電源が設けられて直流電流が通電されることにより、海洋鋼構造物の水没部表面に防食電着被膜が形成され、前記防食電着被膜形成工程における所要の通電期間経過後、防食性能評価工程において、所要の防食電流密度で前記海洋鋼構造物に電流が印加されて電位が計測され、該計測された電位が防食電位以下であるか否かが確認され、前記防食性能評価工程において計測した電位が防食電位以下でない場合には、前記防食電着被膜形成工程における通電が再度行われ、前記防食性能評価工程において計測した電位が防食電位以下である場合には、前記防食電着被膜の形成が終了される。

この結果、ダイバーが実際に海中に潜って防食電着被膜の膜厚計測を行う必要がなくなり、波浪や潮流の変化が激しい海域であっても、前記ダイバーによる海中での作業に依存せずに、海洋鋼構造物の水没部全体における防食性能を精度良く評価することが可能となる。

前記海洋鋼構造物における電着被膜形成確認方法においては、前記防食性能評価工程において海洋鋼構造物に印加する防食電流密度を５〜３０［ｍＡ／ｍ²］とすると共に、前記防食性能評価工程において電位を計測するための照合電極を海水塩化銀電極として前記防食電位を−７８０［ｍＶ］とすることができる。

本発明の海洋鋼構造物における電着被膜形成確認方法によれば、ダイバーによる防食電着被膜の膜厚計測を行うことなく、防食性能を精度良く評価し得、水没部全体に防食電着被膜を確実に形成し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施例を示す概略図である。 本発明の実施例を示すフローチャートである。 防食電着被膜の膜厚と防食電流密度との関係を示す線図である。 従来の海洋鋼構造物への電着被膜形成の一例を示す概略図である。

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は本発明の実施例であって、図中、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図４に示す従来のものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、図１〜図３に示す如く、
海洋鋼構造物１の海水に水没した水没部２に対し所要の間隔をあけて陽極３を設け、該陽極３と海洋鋼構造物１との間に直流電源４を設けて（図２のステップＳ１参照）直流電流を通電することにより（図２のステップＳ２参照）、海洋鋼構造物１の水没部２表面に防食電着被膜５を形成する防食電着被膜形成工程と、
該防食電着被膜形成工程における所要の通電期間経過後、所要の防食電流密度で前記海洋鋼構造物１に電流を印加して（図２のステップＳ３参照）電位を計測し（図２のステップＳ４参照）、該計測した電位が防食電位以下であるか否かを確認する（図２のステップＳ５参照）防食性能評価工程とを有し、
該防食性能評価工程において計測した電位が防食電位以下でない場合には、前記防食電着被膜形成工程における通電を再度行い、
前記防食性能評価工程において計測した電位が防食電位以下である場合には、前記防食電着被膜５の形成を終了する（図２のステップＳ６参照）ようにした点にある。

前記防食電着被膜形成工程において行われる通電は、例えば、
電圧：１〜２０［Ｖ］
電流密度：０．５〜５［Ａ／ｍ²］
通電期間：３〜７日
とすることができる。

又、本実施例の場合、前記防食性能評価工程においては、図１に示す如く、リード線６が接続された照合電極７を海中の所定の位置に吊り下ろし、該照合電極７に接続されたリード線６と海洋鋼構造物１に接続されたリード線８とを高抵抗の電圧計９の端子に接続することにより、前記照合電極７を用いて海洋鋼構造物１における任意の箇所の電位を計測することができるが、前記照合電極７は海洋鋼構造物１の所要箇所に予め設置しておいても良い。

更に又、前記防食性能評価工程においては、
防食電流密度：５〜３０［ｍＡ／ｍ²］
印加電流：防食電流密度×対象面積
とすることができ、前記照合電極７を例えば、海水塩化銀電極とした場合、前記防食電位は−７８０［ｍＶ］となる。因みに、海水に浸漬した鋼の防食電位が海水塩化銀電極で照合すると−７８０［ｍＶ］であることは、実験室的研究や実地の経験に基づき広く承認されている。（「港湾鋼構造物 防食・補修マニュアル（改訂版）」（平成９年４月 財団法人 沿岸開発技術研究センター発行）の第５３頁参照）

次に、上記実施例の作用を説明する。

防食電着被膜形成工程において、海洋鋼構造物１の海水に水没した水没部２に対し所要の間隔をあけて陽極３が設けられ、該陽極３と海洋鋼構造物１との間に直流電源４が設けられて直流電流が通電されることにより、海洋鋼構造物１の水没部２表面に防食電着被膜５が形成され、前記防食電着被膜形成工程における所要の通電期間経過後、防食性能評価工程において、所要の防食電流密度で前記海洋鋼構造物１に電流が印加されて電位が計測され、該計測された電位が防食電位以下であるか否かが確認され、前記防食性能評価工程において計測した電位が防食電位以下でない場合には、前記防食電着被膜形成工程における通電が再度行われ、前記防食性能評価工程において計測した電位が防食電位以下である場合には、前記防食電着被膜５の形成が終了される。

この結果、ダイバーが実際に海中に潜って防食電着被膜５の膜厚計測を行う必要がなくなり、波浪や潮流の変化が激しい海域であっても、前記ダイバーによる海中での作業に依存せずに、海洋鋼構造物１の水没部２全体における防食性能を精度良く評価することが可能となる。

因みに、図３は防食電着被膜５の膜厚と防食電流密度との関係を示す線図であり、該防食電着被膜５の膜厚が１００［μｍ］以上では、防食電流密度に差がなく、つまり、防食性能に差がないことを示している。よって、前記陽極３と海洋鋼構造物１との間に対する直流電流の通電終了の判断は、防食電着被膜５の膜厚で規定しても１００［μｍ］以上では意味がないため、従来のようなダイバーによる防食電着被膜５の膜厚での確認ではなく、本実施例のように、防食電着被膜５の防食性能（防食電流密度）で規定し、海洋鋼構造物１が防食電位以下になっているかを確認した方が現実的であると言うことができ、海洋鋼構造物１全体の評価も可能となる。

こうして、ダイバーによる防食電着被膜５の膜厚計測を行うことなく、防食性能を精度良く評価し得、海洋鋼構造物１の水没部２全体に防食電着被膜５を確実に形成し得る。

尚、本発明の海洋鋼構造物における電着被膜形成確認方法は、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。

１ 海洋鋼構造物
２ 水没部
３ 陽極
４ 直流電源
５ 防食電着被膜
７ 照合電極
９ 電圧計

Claims (2)

1. 海洋鋼構造物の海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、該陽極と海洋鋼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により、海洋鋼構造物の水没部表面に防食電着被膜を形成する防食電着被膜形成工程と、
   該防食電着被膜形成工程における所要の通電期間経過後、所要の防食電流密度で前記海洋鋼構造物に電流を印加して電位を計測し、該計測した電位が防食電位以下であるか否かを確認する防食性能評価工程とを有し、
   該防食性能評価工程において計測した電位が防食電位以下でない場合には、前記防食電着被膜形成工程における通電を再度行い、
   前記防食性能評価工程において計測した電位が防食電位以下である場合には、前記防食電着被膜の形成を終了することを特徴とする海洋鋼構造物における電着被膜形成確認方法。
2. 前記防食性能評価工程において海洋鋼構造物に印加する防食電流密度を５〜３０［ｍＡ／ｍ²］とすると共に、前記防食性能評価工程において電位を計測するための照合電極を海水塩化銀電極として前記防食電位を−７８０［ｍＶ］とした請求項１記載の海洋鋼構造物における電着被膜形成確認方法。

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