JPH024987A - 電気防食の制御方法とその制御装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電導性のある流体中の金属を防食するための
電気防食の制御方法とその制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に電導性の流体中に金属を浸漬したり、異種の金ツ
バを接触したまま同一の流体中に浸漬すると、浸漬した
金属または自然電位の低い金属が陽極となって溶出して
腐食する。そこでこのような腐食を防止するために、外
部から陽極となる金属に強制的に電流を流してその金属
を陰極の状態にして腐食を防止する方法、いわゆる電気
防食が施される。

この電気防食を行なう場合には、防食の対象となる金属
（以下カソード金属と称す）全体が適正な防食状態を保
つように、個々の電極から流れる電流値を制御しなけれ
ばならない。また、カソード金属が適正な防食状態を保
つために必要な電流値は、カソード金属の状態によって
大きく変化してくるため、防食にあたってはこれを考慮
して電流値を制御する必要がある。

（発明が解決しようとする課題） しかし、現在の電気防食の制御は、電極近傍にカソード
金属の電位測定のための基準電極を設置し、その設置点
の電位を一定に保つことのみで行なっている。このため
使用中にカソード金属の状態が変化した場合に、基準電
極の電位がカソード金属の状態の変化にうまく追随して
変化しないと適正な制御ができなくなる。またこの方法
では基準電極設置部分の１点、もしくは数点の測定電位
のみでカソード金属全体の状態を代表することになるの
で、カソード金属全体として適切な電流制御ができない
場合がある。

本発明の目的は、カソード金属に必要な電流値を基準電
極の電位だけでなく、この電位も含めたカソード金属の
状態を様々な情報から決定し、それらの情報を利用して
より適切な電気防食を行なう電気防食の制御方法とその
制御装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の電気防食の制御方法は、電導性のある流体中に
陽極となる金属と防食の対象となるカッ−１−金属とを
浸漬して配置し、そのｐｋ極から防食電流を流してカン
−１−金属を防食する電気防食において、ｎＩＪ記カッ
−１〜金属の様々な状態の情報をセンサて検知し、この
センサで検知した情報と予め設計当時の条件で求めた情
報とを比較して最適必要防食電流値を求め、この最適必
要防食電流を利用して前記陽極から発する防食電流を制
御することを特徴とするものである。

さらに本発明の電気防食の制御装置は、電導性のある流
体中に浸漬して配置された陽極となる金属および防食の
対象となるカソード金属と、このカソード金属に近接し
て浸漬配置されカッ−Ｉ・金属の電位を測定する基準電
極と、同じく流体中にあってカソード金属の表面の汚れ
度、流体の流速。

流体の温度などのカソード金属の様々な状態を検知する
各種センサと、この各種センサが検知した各種情報およ
び前記基１（（３電極で得られた情報と予め設計時点で
設定した最適情報とを比較して最適必要防食電流値を求
める計算機と、この８１算機からの最適必要防食電流値
をうけて前記陽極から流れる防食電流を最適値になるよ
う制御する制御装置とから構成したことを特徴とするも
のである。

（作　用） 本発明に才Ｓいては、従来の共準電極で４（す定した電
位だけでなく、各種のセンサによってカン−１〜金属の
表面の汚れ度、流体の流速および流体の温度などの防食
の対象となるカソード電極の様々な状態の情報を検知し
、このセンサから得られた情報と予め設計時点で得られ
た情報とを比較して最適防食電流値を求める。この最適
防食電流値を利用して制御装置により陽極から発する防
食電流値を制御する。

（実施例） 以下本発明を第１図ないし第９図を参照して説明する。

まず、本発明による電気防食の制御方法を適用する電気
防食の制御装置を示す第１図において、電導性のある流
体１の流れ内に防食の対象となる金属すなわちカソード
金属２を浸漬して配置し、同じく流体１に浸漬して配置
した陽極３に強制的に電流を流すことにより、カソード
金属２の腐食を防止するのが電気防食法である。

この電気防食の制御は、陽１ｆ２３から流れる電流値を
制御することになるが、従来は陽極３の近傍にカソード
金属２の電位測定のための基準電極４を設置し、その設
置点の電位を一定に保つことのみで行なっていた。この
ため使用中にカソード金属２の状態が変化した場合に、
基準電極４の電位がカソード金属２の状態の変化にうま
く追随して変化しないと適正な制御ができなくなる。

しかして、本発明においては、カソード金属に必要な電
流値を設定するのに、基準電極４の電位だけでなくこの
電位も含めたカソード金属２の状態を様々な情報から決
定し、それらの情報を利用してより適切な電気防食を行
なうことを特徴とするものである。

本発明においては、カソード金属２の状態を決定する情
報として、カソード金属の表面積、汚れ度２表面に接す
る流体の流速９表面に接する流体の温度、流体の電気伝
導率、流体の円Ｉおよび流体の溶存酸素濃度などを用い
、これらの値を設泪時点での条件および実際の測定によ
って求めて電気防食の電流の制御に反映させることを特
徴とするものである。

すなわち、これらカソード金属２の状態を決定する項目
としては、第２図に示すようにカソード金属２の表面積
が大きくなると必要な電流値が増加すること、第３図に
示すようにカソード金属２の表面が使用中に汚れて（る
と必要防食電流値は減少すること、第４図に示すように
カソード金属２の表面に接する流体の流速が増加すると
必要防食電流値は増加すること、第５図に示すように流
体の温度が上昇すると必要防食電流値は増加すること、
第６図のように流体の電気伝導率が増加すると必要防食
電流値が減少すること、第７図に示すように流体の円ｌ
が７〜９付近では必要防食電流値が減少すること、第８
図に示すように流体の溶存酸素濃度が高いと必要防食電
流値が増加することがあげられる。これらの項目の値は
過去の実験などで確認されており、また実際の測定によ
っても求めることができる。

そこで、本発明の電気防食の制御装置においては、第１
図に示すように防食の対象となる金属すなわちカソード
金属２を検出するセンサ５ａ、　５ｂ。

５ｃを設けている。カッ−１−金属２の状態の項目は前
記した通りであるが、第１図における一実施例としては
電導性のある流体］、に接しているカソード金属２の表
面の汚れ度を検知する汚れ度センサ５ａ、表面に接する
流体の流速を検知する流速センサ５ｂおよび表面に接す
る流体の温度を検知する４１Ｗ度センサ５ｃを配置して
いる。

これらの各センサ５ａ、　５ｂ、　５ｃで検知されたカ
ソード金属２の汚れ度、流体の流速および流体の温度の
値と基準電極４の測定電位とがコンピュータ６の記憶装
置７に情報として入力される。一方記憶装置８には電気
防食装置の設計時の仕様で定まる情報として、第２図の
カソード金属２の表面積。

第３図の表面に接する流体の流速、第５図の表面に接す
る流体の温度および分極曲線の関係式など記憶されてい
る。そしてその記憶装置７と記憶装置８との情報を比較
し、最適な電流値を演算装置９によって計算し、電流制
御装置１０を介して陽極３から流れる電流を最適値に制
御する。表示器１１はそのときの電流値などの情報を表
示する。

次にこのように構成された電気防食の制御装置に適用す
る電気防食の制御方法を第１−図および第９図のフロー
チャー１〜を参照して説明する。第９図のフローチャー
１−においても防食の対象となるカッ−１−金属２の状
態を決定する項目として汚れ度、流体の流速および流体
の温度を選定した場合について説明する。

第９図において記憶装置７に、汚れ度センサ５ａで検知
された電気防食中のカン−１〜金属２の表面の汚れ度］
）。が入力され、流速センサ５ｂで検知された流体１の
流速■。が入力され、また温度センサ５ｃて検知された
流体１の温度Ｔ。が入力され、さらに基博電極４で測定
されたカソード金属２の電位が入力される。

これらの入力Ｐ。＋Ｖｎ＋Ｔｏが記憶装置７から演算装
置９に入力されると、第３図の汚れ度と必要防食電流値
との関係Ｉ＝ｆ、（Ｐ）から１．＝ｆ（九）×１．０が
求められ７、第４図の流速と必要防食電流値トノ関係　
１−１７（ｖ）から■２　＝ｆ　２　（ｖ、、　）　Ｘ
　］　、　Ｏが求められ、第５Ｍの温度と必要防食電流
値との関係Ｔ　−ｆ　、、　（１’）からり、　−ｆ　
、、　（Ｔ）　Ｘ　１．０が求められる。そして演算装
置９においては、これらの泪算値Ｉ、　、　Ｉ７．　Ｔ
、から１．　＝　Ｉ、　Ｘ　Ｘ２Ｘ　１１か泪算して求
められる。

一方記憶装置８には第２図ないし第８図の各項目におけ
る電気防食装置の設計時点における要求される最適情報
が記憶されている。すなわち記憶装置８においては、分
極曲線の関係式Ｊ　＝　ｆ−１（φ）から基準電極４の
測定された必要防食電位φ。より電流密度ｊ−ｏ＝ｆ４
Ｃφ。）を計算し、カソード金属２の防食対象範囲の表
面積Ｓを入力してＩｏ＝ｉｏＸＳを計算して求められる
。

この演算装置９では、記憶装置＆　７から入力される情
報■と記憶装置８から入力される情報ＩＩ＋とを比較し
て計算し、汚れ度センサ５ａ、流速センサ５ｂおよび温
度センサ５ｃを使用した場合の最適防食電流値１’＝Ｉ
ＸＩｏが求められる。この最適防食電流値工′を利用し
て電流制御装置１０を介して陽極３から流れる電流値を
最適制御する。

このように本発明の電気防食においては、カソード金属
２の状態と必要な防食電流値どは比較的に単純な相関関
係があり、最適な必要防食電流値■′はこれらの情報を
組み合せて決定されることになる。また陽極３を複数箇
所に取りつける場合には、各々の陽極３をその電極が対
象とするカソード金属２の状態の情報を得て個々に制御
するよう構成する。さらにカソード金属２の状態を検知
する項目としては、第２図ないし第８図に示すように多
様にわたるが、第１図の一実施例のように汚れ度５ａ、
流速センサ５ｂおよび温度センサ５ｃのようにその電気
防食に応して取捨選択するものである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明においては、運転中のカソード金属
の状態を総合的に判断してカソード金属全体として適切
な電気防食ができるようになり、その精度は従来の基準
電極のみに頼る従来の方法に比べて格段にすぐれており
、腐食を完全に防止でき、機器の寿命および信頼性を著
しく向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気防食の制御装置の一実施例を
示すブロック構成図、第２図は本発明の電気防食の制御
方法を説明するための必要防食電流値とカッ−１〜金属
の表面積との関係を示す特性図、第３図は同じく汚れ度
との関係を示す特性図、第４図は同じく流体の流速との
関係を示す特性図、第５図は同じく流体の温度との関係
を示す特性図、第６図は同じく流体の電気伝導率との関
係を示す特性図、第７図は流体の円１との関係を示す特
性図、第８図は同じく流体の溶存酸素温度との関係を示
す特性図、第９図は本発明の電気防食の制御方法を説明
するためのフローチャートである。 １・・・流体　　　　　　２・・・カソード金属３・・
・陽極　　　　　　４・・・基準電極５ａ・・汚れ度セ
ンサ　　５ｂ・・・流速センサ５ｃ・・・温度センサ　
　　６・・・計算機７．８・・記憶装Ｍ　　９・・演算
装置１０・・・制御装置　　　　１１・表示器代理人　
弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　　　　弟子メム　　　　　鍵カツーに介層
２礒面積 汚叙度 シ糺体の流速 第 図 第 図 第 図 シた体＝）湿層’ｃ） ジえ制蛙綱眸 云シｌ〒−４本・フｐＨ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電導性のある流体中に陽極となる金属と防食の対象
   となるカソード金属とを浸漬して配置し、その陽極から
   防食電流を流してカソード金属を防食する電気防食にお
   いて、前記カソード金属の様々な状態の情報をセンサで
   検知し、このセンサで検知した情報と予め設計当時の条
   件で求めた情報とを比較して最適必要防食電流値を求め
   、この最適必要防食電流を利用して前記陽極から発する
   防食電流を制御することを特徴とする電気防食の制御方
   法。 ２、電導性のある流体中に浸漬して配置された陽極とな
   る金属および防食の対象となるカソード金属と、このカ
   ソード金属に近接して浸漬配置されカソード金属の電位
   を測定する基準電極と、同じく流体中にあってカソード
   金属の表面の汚れ度、流体の流速、流体の温度などのカ
   ソード金属の様々な状態を検知する各種センサと、この
   各種センサが検知した各種情報および前記基準電極で得
   られた情報と予め設計時点で設定した最適情報とを比較
   して最適必要防食電流値を求める計算機と、この計算機
   からの最適必要防食電流値をうけて前記陽極から流れる
   防食電流を最適値になるよう制御する制御装置とから構
   成したことを特徴とする電気防食の制御装置。