JPH02156095A - 防食方法及び防食用装置 - 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、特に土中又はコンクリー
ト中に埋設された金属並びに海水や淡水中の金属構造物
の防食方法及び防食用装置に関する。

（従来技術とその問題点） 従来から、土中及び海水又は淡水中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る絶縁部材
により環境から隔離する防食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。

近年では、該防食を完全に行うために電気防食法が採用
されている。該電気防食法は例えば鉄等の防食されるべ
き金属を卑に分極させることにより安定化させる方法で
あり、該防食方法はこの状態が続く限り防食作用が１！
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は大別して、流電陽極方式と
外部電源方式の２種類がある。前者の流電陽極方式は、
犠牲陽極を使用し、該犠牲陽極が自ら溶解して被防食金
属を負極として安定化させる方式であり、陽極の定期的
な交換を必要とするという欠点がある。一方後者の外部
電源方式は、難溶性又は不溶性の陽極を用い、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
記被防食金属を卑に維持して安定化させる方式である。

該外部電源方式は電源を停止しない限り防食作用がｍ続
するという長所があり設備が大がかりになるという欠点
を有するにもかかわらず広く採用されている。該外部電
源方式は使用する陽極の材料等の面で改良が続けられて
おり、難溶性の高珪素鋳鉄から現在ではフェライト又は
不溶性である白金−タンタル及び白金族金属酸化物が主
流を占めるようになった。しかしながら該陽極は可溶性
陽極と異なりその寿命を予測することが困難であり、電
流が流れなくなってはじめて寿命に到達したことが確認
されるのが常であった。

該陽極の寿命を測定する参照電極として通常基準電極が
使用され、該基準電極の表示する電位により前記陽極の
状態を把握する方法が採用されている。しかしながら該
基準電極は、甘木電極（Ｈｇ／Ｈｇ、ＣＩ□）、銀−塩
化銀電極（Ａｇ／ＡｇＣ１）、硫酸第一水１！電極（Ｈ
ｇ／ＨｇｚＳＯ＊）、飽和硫酸銅電極（Ｃｕ／　Ｃｕ５
Ｏ＊）等が使用されているが、これらの基準電極は内部
に溶液を含み水平方向に位置させると該溶液の漏出が生
じるため垂直方向にしか置くことができず、又ポリ塩化
ビニルやガラス製であるため破損し易く、深い土中に埋
設することは不可能である。

又浅い土中でも長期間連続使用すると、該電極の内部液
である塩化カリウムや硫酸銅が２〜３力月で汚れ、基準
電極の電位が大きく変化して正確な値を示さなくなるた
め連続使用は不可能である。

（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、電気防食特に土中や水中における防食に使用する防
食方法及び十分な耐久性と陽極の寿命を予測することが
可能な防食用装置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、土中あるいはコンクリート中に埋設され又は
水中に設置された防食用陽極と被防食体の間に通電して
該被防食体の防食を行う方法において、ほぼ一定の電位
を有する電位モニタ用電極に微小電流を流しながら前記
陽極と該モニタ用電極間の電位差を経時的に測定するこ
とにより前記陽極電位を検知することを特徴とする防食
方法、及びその装置である。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明は、防食用陽極の電位の検出を従来の基準電極に
換えて、それ自身を土中等にそのまま埋設した電位モニ
タ用電極を使用して行うことを特徴とし、該電極に微小
電流を流して陽極の電圧変化を検出することにより、土
中に埋設された防食用陽極の状況を把握し、電圧が異常
に上昇して寿命切れ又は他の故障が予測される場合に、
最適のタイミングで前記陽極の交換又は修理を行うこと
を可能にしたものである。更に本発明の電位モニタ用電
極は金属製であり比較的強度が大きいため、前述の通り
そのまま土中に埋設することができしかも内部に溶液を
存しないため、該溶液の７ηれによる表示の不正確性を
考慮する必要がなくなる。

本発明で使用する電位モニタ用電極は、棒状でもバイブ
状でもよく、該電極は設置現場において粗雑に取り扱わ
れるため該取扱に耐えることができ、かつ十分な耐食性
を有する材料で形成される必要があるため、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
れらの金属の基合金を基体とすることが望ましい。そし
て該基体上べ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、白金、イリジウ
ム、オスミウム、パラジウム、ルテニウム、ロジウム又
はこれらの酸化物を含む。

又本発明で使用する防食用陽極は特に限定されず従来の
防食において使用されている各種陽極例えば寸法安定性
陽極をそのまま使用することができ、形状は特に限定さ
れない。

前記電位モニタ用電極は、前記陽極に近接した適宜の深
さの土中に埋設され、その状態で該電位モニタ用電極に
は微小直流電流が流され、該電極は常に通電状態に保持
される。該電極にはこのように微小電流のみが流される
ため該電極が劣化することがなく常に一定電位に維持さ
れる。一方前記防食用陽極には、多量の防食用電流が流
れ、初期の電位が経時的に陽極の劣化に従って上昇し該
陽極の寿命の末期にはかなり高い電位となる。前記電位
モニタ用電極の定電位を基準として該陽極の電位を測定
することにより、その上昇傾向や劣化の状態を容易に把
握することが可能になる。

次に添付の第１図に例示する本発明に係わる防食用装置
の一例に基づいて本発明をより詳細に説明する。

地上に設置された電源ボックス１内には、適宜の深さの
土中に埋設された被防食体２に電線ケーブル３を通して
接続されたマイナス側端子４と、土中に設置されたケー
シング５内の陽極６に電線ケーブル７を通して接続され
たプラス側端子８が設置されている。更に該プラス側端
子８には、抵抗９を介して、先端部に前記陽極６に近接
する電位モニタ用電極１０に達する電線ケーブル１１が
接続され、前記陽極６及び前記電極ｌＯをプラス極、前
記被防食体をマイナス極とする回路が構成されている。

更に前記プラス側端子８と、前記抵抗９及び前記電極１
０間に接続された端子１２間には内部インピーダンスの
大きい電位差検知装置１３が設置され、該装置１３によ
り表示される電圧値により、前記陽極６の劣化状態を経
時的に検知することができる。前記抵抗９の抵抗値を大
きく設定することにより前記モニタ用電極１０に流れる
電流量を微小にすることができ、これにより該モニタ用
電極１０の消耗を小さくし、常に定電位を有するように
することができる。該抵抗器のばか電流を制限できる回
路を使用してもよい、なお、本実施例における抵抗を介
して電流を分流する方式に換えて異なった電源により電
流を供給するようにすることもできる。

（実施例） 以下本発明の実施例を記載するが、該実施例は本発明を
限定するものではない。

防食を実施するに先立ち、電位モニタ用電極の示す電位
が一定であることを確認するために、酸化イリジウムを
主体とした複合酸化物で被覆された直径４ＦＴ１で長さ
５０ｍａ＋の棒状チタン電極を電位モニタ用電極とし、
該電極をカーボン系のバックフィルで覆い外部に赤土及
び地下水を入れて電解質としその外側に陰極として鉄管
を設けて通電を行った。

電流密度は加速として２Ａ／ｄｓ”とし、定期的に甘木
電極を基準電極としてその電位を測定し、測定値の経時
変化を調べた。第２図に示すように該電位は当初から１
．４５Ｖと安定し、１２力月経過した時点でも変化はな
く安定していた。

次いで該モニタ用電極、及び直径１０ＩＩＩｍで長さ３
００ｍ５の白金めっきチタンである棒状陽極を使用し、
両者の周囲をバックフィルで被覆し、外部に赤土及び地
下水を入れて電解質とし、その外側に陰極（被防食体）
として鉄管を設置して通電を行った。

前記モニタ用電極の電流密度は０．ＬＡ／ｄ＋ｗ”前記
陽極の電流密度は加速としてＩＯＡ／ｄｍ”で行い、定
期的に前記陽極の電位を甘木電極にて測定し、更に前記
陽極と前記モニタ用電極間の電位差を連続的に測定した
。第３図に示すように、前記陽極の電位は当初１．９ｖ
であったが、７力月を経過後体々に上昇し、１２力月後
には８■以上まで上昇し、寿命に到達した。

一方前記陽極と前記モニタ用電極間の電位差測定の結果
は、当初その過電圧の差である０、６■を示したが、７
力月を経過してからは前記陽極の電位上昇につれてその
値は大きくなり、１２力月経過した前記陽極の寿命到達
の直前には６．９ｖを示し、前記モニタ用電極の電位（
第３図中の陽極電位からモニタ用電極と陽極の電位差を
引いた値）は−定に維持され、本実施例によりモニタ用
電極と陽極の電位差を測定することにより、陽極電位の
経時的変化を検知できることが分かった。

（発明の効果） 本発明に係わる防食方法では、防食用陽極の電位の検出
を従来の基準電極に換えて、それ自身を土中等にそのま
ま埋設したほぼ一定電位を有するモニタ用電極を使用し
ており、該電極に微小電流を流して防食用陽極と該モニ
タ用電極間の電圧変化を検出するようにしている。

従って、第１に、該電位差変化を追跡することにより、
土中に埋設された前記防食用陽極の状況つまり電位変化
を容易に把握することができ、該陽極の電位が異常に上
昇して寿命切れ又は他の故障が予測される場合に、最適
のタイミングで前記陽極の交換又は修理を行うことが可
能となる。

第２に、本方法に使用する電位モニタ用電極は金属製で
あり比較的強度が大きいため、そのまま土中に埋設する
ことができ、長期間に亘り安定した状態で使用すること
ができる。

第３に、該電位モニタ用電極は内部に溶液を有しないた
め、該溶液の汚れによる表示の不正確性を考慮する必要
がなくなる。

又本発明に係わる防食用装置も同様な電位モニタ用電極
を使用し、ほぼ同様な効果を得ることができる。なお、
該装置では陽極とモニタ用電極のそれぞれに別個の電源
を使用することもできるが、単一の電源を使用し、抵抗
を使用して電流を分流すれば装置の小型化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わる防食用装置の一例を示す概略
図、第２図は本発明の実施例におけるモニタ用電極の電
位の経時変化を示すグラフ、第３図は、同じく陽極電位
と、モニタ用電極と陽極との電位差の経時変化を示すグ
ラフである。 電源ボックス　２・・・被防食体 マイナス側端子　５・・・ケーシング 陽極　８・・・プラス側端子 抵抗　１０・・・電位モニタ用電極 端子　１３・・・電位差検知装置 第１図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）土中に埋設され又は水中に設置された防食用陽極
   と被防食体の間に通電して該被防食体の防食を行う方法
   において、ほぼ一定の電位を有する電位モニタ用電極に
   微小電流を流しながら前記陽極と該モニタ用電極間の電
   位差を経時的に測定することにより前記陽極電位を検知
   することを特徴とする防食方法。
2. （２）土中に埋設され又は水中に設置された防食用陽極
   と被防食体の間に通電して該被防食体の防食を行う防食
   用装置において、前記陽極に近接させてほぼ一定の電位
   を有する電位モニタ用電極を設置し、該モニタ用電極に
   微小電流を流しながら前記陽極と該モニタ用電極間の電
   位差を経時的に測定することにより前記陽極電位を検知
   することを特徴とする防食用装置。
3. （３）陽極に電源供給する配線から抵抗を介して分流し
   、モニタ用電極に電流供給を行うようにした請求項２に
   記載の防食用装置。
4. （４）陽極の電源と異なった電源からモニタ用電極に電
   流を供給する請求項２に記載の防食用装置。
5. （５）陽極又はモニタ用電極が被覆中に白金族金属及び
   ／又はその酸化物から成る電極活性物質を含み、前記陽
   極又は前記モニタ用電極の基体が、チタン、ニオブ、タ
   ンタル又はそれらの基合金から成る請求項２に記載の防
   食用装置。