JPH01104788A - 防食用電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種金属や合金類の防食用電極、特に淡水中
あるいは海水中の金属部材や土中に埋設された金属並び
にコンクリート中の鉄筋や鉄骨等の陰極防食に使用する
堅牢で取扱いの容易な防食用陽極に関する。

（従来技術とその問題点） 従来から水中、土中及びコンクリート中等にある金属部
材や金属配管の腐食を防止するために、防食塗装により
絶縁部材等を環境から隔離する方法が採用されているが
、該塗装のみでは長時間経過によるピンホールの発生や
塗料成分の変化等による金属の露出がしばしば生じ完全
な防食を行うことができなかった。

防食を完全にするために近年では電気防食が採用され、
該電気防食は例えば鉄等の防食されるべき金属を負に分
極させることにより安定化することに基づく防食方法で
あり、この状態が続（限り防食作用が′ｍ続するため、
非常に重要な防食手段である。

現在行われている電気防食法は大別して、流電防食と陰
極電気防食の２種類があるが、前者は犠牲陽極を使用し
該犠牲陽極がみずから溶解して被防食金属を負極として
安定させる方式であるため、陽極の定期的な交換を必要
とし煩雑な保守作業が必要となるという欠点がある。一
方後者の陰極電気防食は不溶性陽極を使用して被防食金
属との間に直流電源を接続し通電を行うことにより前記
被防食金属を負に維持して安定化させるものである。

該陰極電気防食は電源を停止しない限り防食作用。

が継続するという長所があり設備的に大がかりになると
いう欠点を有するにもかかわらず広（採用されている。

該陰極電気防食は使用する陽極の材料等の面で改良が続
けられているが、電極と該電極に通電するための導線と
が別個に製造され、所定箇所への設置に際しても該設置
を別々に行わなければならず、かつ該設置が通常長距離
に亘りあるいは広大な面積に亘るためその工事量が莫大
なものになり、しかも設置時の前記電極と導線との接続
が十分でなかったり、接続部分の外界との絶縁が不十分
であったりしてその部分に腐食が生じ易くなるという欠
点がある。更に通電電圧が通常２０〜６０Ｖと高く基材
によってはその破壊電圧に達し溶解してしまうという問
題もある。

（発明の目的） 本発明は、叙上の問題点を解決するために為されたもの
で、電気防食に使用する十分な耐久性と施工及び保守の
容易性を合わせ持つ防食用電極を提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、部分的に切開された絶縁用材料が被覆された
可撓性の導線の周囲に筒状の不溶性金属電極を密着させ
、前記切開部に導電性接続体を埋設して前記導線と前記
金属電極を接続し、前記金属電極の端部に、内面にテー
パー部が形成された前記絶縁用材料とほぼ平行な突部を
有する耐食性金属から成る第１封止材を付設し、前記テ
ーパー部と前記絶縁用材料外面間の空間内に該空間とほ
ぼ同形状のリング状金属片を前記第１封止材と係合する
耐食性金属から成る第２封止材により圧入して成る防食
用電極である。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明における不溶性金属電極は、電気防食用の電極が
設置現場において粗雑に取扱われがちであるため、電極
基体は該取扱いに耐え得る材料で形成されかつ十分な耐
食性を有することが必要であるので、例えばチタン、ジ
ルコニウム、ニオブ、タンタル等の弁金属又はこれらの
金属を主成分とする合金を使用することが好適である。

そして該基体上へ電極活性物質である例えば白金族金属
及び／又はその酸化物を主成分とする被覆を形成して電
極とする。該白金族金属及びその酸化物は、Ｐｔ、Ｉｒ
、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ又はこれらの酸化物であれば
いずれでもよく、この他にも従来から使用されているフ
ェライトその他の電極材料を使用することができるが、
長寿命であることから白金族金属及び／又はその酸化物
を使用することが望ましい。

本発明では、前記筒状電極の内部に絶縁用材料が被覆さ
れた可撓性の導線を貫通させ、かつ電気的に接続して該
筒状電極及び導線を予め７体化し設置現場における組み
立てを不要とする。該接続はどのような方法によっても
よいが、前記導線の絶縁用材料の一部を切開して芯線を
露出させ、該切開部に銅等から成る導電性接続体を嵌合
して前記芯線と接触させ、該接続体の外縁部及び前記絶
縁用材料を前記筒状電極の内縁部に接触させ、プレス等
適宜の方法で各部材を相互に固定することが最も好まし
い。

前記導電性接続体を含む接続部は銅等から成る該接続体
が水分と接触すると腐食等が生じ易くなるため外界と遮
断する必要があり、そのために本発明では該接続部と外
界との接触点となる前記筒状電極の両端と前記絶縁用材
料との接触点に１対の封止材を付設して前記接続部を確
実に外界がら遮断するようにする。

該１対の封止材のうち第１封止材はその内縁が前記絶縁
用材料に当接するように前記筒状電極の両端に溶接又は
一体成型等により固定する。又該筒状電極の一端が閉じ
ている場合には、閉じていない他端側に前記封止材を取
り付ける。該第１封止材には、前記絶縁用材料とほぼ平
行でありがっテーパー部を有する突部が形成され、該突
部と前□記絶縁用材料間の空間には、該空間とほぼ同形
状のシール用のリング状金属片が収容され、該リング状
金属片を第２封止材により前記空間内に圧入して前記筒
状電極と前記絶縁用材料との密着を完全なものとし前記
接続部を確実に外界から遮断している。本発明でシール
用材料として金属を使用するのは、樹脂等の他の材料を
使用しても完全なシールを行うことができないからであ
る。

従って本発明によると、土中で発生するガスや海水等の
侵入による前記接続部の劣化や土圧や水圧等による前記
接続部の損傷に対して十分な耐久性を存する防食用電極
を提供することが可能にな名。

又本発明では前記１対の封止材を前記筒状電極と同一の
金属で構成することにより、非通電時の異種金属による
マクロセル腐食を防止することもできる。

更に本発明の防食用電極では、通常使用される高電圧（
２０〜６０Ｖ）環境において活性のない金属が電解雰囲
気に露出され該金属露出部分に掛かる電圧により腐食溶
解を起こすことがあるが、前記封止材を前記筒状電極と
同一の電極活性物質で被覆することにより該腐食を防止
することができる。

更に前記封止材を前記筒状電極の電極活性物質より活性
の弱い物質で被覆することにより、前述した腐食を防止
するとともに、前記封止材の電極活性物質の消耗を減少
させて経済的な防食を行うことも可能になる。

以下添付図面に示す一実施例に基づいて本発明をより詳
細に説明するが、該実施例は本発明を限定するものでは
ない。

（実施例） 図面は、本発明に係わる防食用電極の一実施例を示す一
部破断正面図である。

縦方向に延びる導線１は、多数の小径の銅線、アルミニ
ウム線等を束ねた芯′ａ２と該芯線２の周囲に被覆した
合成樹脂等の可撓性の絶縁用材料３から成り、該導線１
の前記絶縁用材料３はその一部が円周方向に全て除去さ
れて切開部４が形成されている。なお該切開部は円周方
向に全て切開せずに一部を切開するようにしてもよい。

該切開部４には、該切開部４により形成される空間と同
形状のドーナツ状の導電性接続体５が嵌合され、該接続
体５は前記絶縁用材料３の周囲に接触するよう設置され
た筒状電極６の内面に当接して該筒状電極６と前記芯線
２を電気的に接続している。

該筒状電極６の上下両端には溶接等により第１封止材７
が固定され、該第１封止材７はドーナツ状の本体８と該
本体８から前記筒状電極６の反対方向に前記絶縁用材料
３とほぼ平行に延びる突部９とから成り、該突部９の内
面側にはテーパーが形成され、該突部９の外面先端側に
は雄ネジ部が形成されている。

前記突部９と前記絶縁用材料３の間の空間には該空間と
ほぼ同形状の模形のリング状金属片１０が収容され、該
リング状金属片１０は、前記第１封止材７の雄ネジ部に
その雌ネジ部を螺合するようにしたドーナツ状の第２封
止材１１により前記空間内に圧入され、前記筒状電極６
と前記絶縁用材料３の間を密着状態に維持している。な
お前記金属片１０は上下方向に２個以上に分割してもよ
い。

該筒状電極６の外面には、例えば白金族金属及び／又は
その酸化物を含む電極活性物質が被覆されて、陰極電気
防食用の陽極とされている。

上記形状を有し、厚さ１．０鰭、外径１２龍、長さ３０
０ｍｍである計２個の酸化イリジウム被覆チタン製筒状
電極中に、仕上げ外径９．５　ｎ、導線外径４．５ｍｍ
であり金属部の断面積が１４ｍｍ２である導線を貫通さ
せ、前記各電極と導線を導電性接続体で電気的に接続す
るとともに、前記形状を存する酸化イリジウム被覆され
た第１及び第２封止材を使用し、酸化イリジウムで被覆
されたリング状金属片を再封止材間の空間に圧入した。

該電極を平均抵抗２５００Ωｃｍの地中に掘った直径７
５■ｌ、深さ１５ｍの井戸の中に挿入し、挿入後井戸を
ベントナイト泥で充填した。この電極を土中１ｍに埋設
された塩化ビニルで被覆された炭素網製鋼管（直径１５
０龍、長さ６０ｍ、３本）を保護するために使用した。

６力月の間、該鋼管の電位を−１，０■に維持するよう
に努めたところ、供給電圧約２５Ｖで電流値は５．５Ａ
であった。

又この間の陽極電位は１．６ｖで変化はなく、又シール
部分からの水及び土壌の流入、内部の導線の溶出も観察
されなかった。

（発明の効果） 本発明に係わる防食用電極は、絶縁用材料が被覆された
導線の周囲に密着させた筒状の不溶性金属電極の該筒状
電極の両端に１対の封止材を付設し、該１対の封止材に
より形成される空間内に該１対の封止材によりリング状
金属片を圧入することにより、前記筒状電極と前記絶縁
用材料との間を完全にシールして前記筒状電極と前記導
線の間の接続部を外界から完全に遮断し、これにより土
中で発生するガス及び海水や土圧による該接続部の劣化
を確実に防止するようにしている。

従って第１に、本発明の防食用電極において最も耐久性
に欠ける前記接続部の耐久性を向上させ、これにより電
極全体の寿命を延ばすことができるため、土中に埋設さ
れる本防食用電極の交換の回数を大幅に減少させること
ができ、保守管理に要する人員や費用を低減することが
可能になる。

第２に、筒状電極と導線が一体化し規格化されているた
め、工場で接続部に問題が生ずることのないよう大量生
産することができ、又施工現場では通常の導線と同様に
取扱うことができるため、特に現場での作業効率が大き
く向上する。

第３に、導線が可撓性であるため設置する場所の状況に
かかわらず対極の形状等に応じて最適な配置とし、これ
により陽極と陰極が可能な限り近接し両極間の抵抗が小
さくなり印加する電圧も減少し省エネルギー化が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係わる防食用電極の一実施例を示す一
部破断正面図である。 ■・・・導線　２・・・芯線 ３・・・絶縁用材料　４・・・切開部 ５・・・接続体　６・・・筒状電極 ７・・・第１封止材　８・・・本体 ９・・・突部　１０・・・リング状金属片１１・・・第
２封止材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）部分的に切開された絶縁用材料が被覆された可撓
   性の導線の周囲に筒状の不溶性金属電極を密着させ、前
   記切開部に導電性接続体を埋設して前記導線と前記金属
   電極を接続し、前記金属電極の端部に、内面にテーパー
   部が形成された前記絶縁用材料とほぼ平行な突部を有す
   る耐食性金属から成る第１封止材を付設し、前記テーパ
   ー部と前記絶縁用材料外面間の空間内に該空間とほぼ同
   形状のリング状金属片を前記第１封止材と係合する耐食
   性金属から成る第２封止材により圧入して成る防食用電
   極。
2. （２）封止材が不溶性金属電極と同一の金属で構成され
   ている特許請求の範囲第１項に記載の防食用電極。
3. （３）封止材に、不溶性金属電極に被覆された電極活性
   物質と同一の電極活性物質が被覆されている特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の防食用電極。
4. （４）封止材に、不溶性金属電極に被覆された電極活性
   物質より活性の弱い電極活性物質が被覆されている特許
   請求の範囲第１項又は第２項に記載の防食用電極。