JPH03182897A

JPH03182897A - 海洋構造物

Info

Publication number: JPH03182897A
Application number: JP2129414A
Authority: JP
Inventors: Akira Nishimura; 明西村; Kiyoshi Honma; 清本間; Hiromi Yagi; 八木　裕臣; Mikio Inoue; 幹夫井上; Ikuo Horibe; 郁夫堀部
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1991-08-08

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）この発明は、臨海火力発電所の冷却用海水の取水管や、
海底ケーブルや、水上飛行機のフロートや、船舶等、海
中に設置され、または、海中で使用される海洋構造物に
関する。

（従来の技術）よく知られているように、海洋構造物には、ふじつぼの
ような貝類等が４１着、成長する。しかるに、そのよう
な貝類等が、たとえば、海水を冷却水として使用する火
力発電所の取水管に付着、成長すると、冷却効率が大き
く低下するようになる。

また、船舶の船底に付着、成長すると、船足が遅くなる
ばかりでなく、燃費が悪くなる。そのため、海洋構造物
においては、付着、成長した貝類等を定期的に除去して
いる。

ところで、上述した貝類等の付着、成長は、従来、海洋
構造物の、海水と接する表面に、ＴＰＴ（トリフェニル
スズ）や、ＴＢＴ（トリブチルスズ）や、ＴＢＴＯ（）
リブチルスズオキシド）等の有機スズ化合物含有塗料を
塗ることによって防止している。しかしながら、これら
の有機スズ化合物は、リンパ球障害や白血球障害等、人
体に対する影響が懸念されている物質である。事実、平
成１年８月２７日付朝日新聞等では、海水中に溶は出し
、魚介類に蓄積されたＴＰＴによる人体への影響が大き
く報じられている。

また、これらの有機スズ化合物は、海水に溶けるので、
これを含む塗料を塗った海洋構造物においては、数か月
ごとの塗替え作業が必要となる。

たとえば、船舶においてこの塗替え作業を怠ると、船底
と海水との接触抵抗が増大し、船足が数十％も遅くなる
といわれている。

（発明が解決しようとする課題）この発明の目的は、上述した従来技術の問題点に鑑み、
人体に全く無害であるばかりか、長期にわたって貝類等
の付着、成長を防止することができる海洋構造物を提供
するにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、この発明は、電気絶縁性材
料からなる海洋構造物であって、かつ、海水と接する表
面に、炭素繊維を含む導電性シート材料が接合されてい
ることを特徴とする海洋構造物を提供する。

また、この発明は、導電性材料からなる海洋構造物であ
って、かつ、海水と接する表面に、電気絶縁性材料を介
して、炭素繊維を含む導電性シート材料が接合されてい
ることを特徴とする海洋構造物を提供する。

さらに、この発明は、導電性材料からなる海洋構造物で
あって、かつ、海水と接する表面に、電気絶縁性材料と
、炭素繊維を含む導電性材料との層状構成を有するシー
ト材料がその電気絶縁性材料側において接合されている
ことを特徴とする海洋構造物を提供する。

この発明の海洋構造物は、海水と接する表面に、炭素繊
維を含む導電性シート祠料を接合してなる。

そうして、使用に際しては、導電性シート材料の近傍に
、チタン、ステンレス鋼等からなる、棒状、網状、枠状
等の対極を設け、この対極と導電性シート材料との間に
数ボルトはどの電圧を印加する。

すると、海水が電気分解されて次亜塩素酸が発生し、そ
の次亜塩素酸によって海洋構造物への貝類等の付着、成
長が防止されるようになる。なお、通電は、連続的でも
、間欠的でも、いずれでもよい。

炭素繊維を含む導電性シート材料を使用するのは、炭素
繊維は、導電性を有するばかりでなく、海水による腐蝕
の心配がないからである。そうして、炭素繊維を含む導
電性シート材料は、炭素繊維の織物、編物、マット、フ
ェルト等として用意することができる。また、これら織
物、編物、マット、フェルト等と、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂
、または、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエ
チレン樹脂等の熱可塑性樹脂との複合材料や、炭素との
複合材料として用意することができる。これらの複合材
料の形態にしたものは、上述した織物、編物、マット、
フェルト等にくらべて表面をより平滑にできるので、た
とえば船底に使用しても、船足や燃費等に影響を与える
心配が少ない。

導電性シート材料としての織物や編物は、通常、単糸径
が５〜１０μｍ１単糸数が１０００〜２４０００本、比
抵抗が０．　５〜１０　ｘ　１．　Ｏ−’Ω’ｃｍはど
の炭素繊維糸を織糸または絹糸としてなる。単糸径が５
〜１０μｍと細いことは、海水との反応面積を大きくと
れるという意味で有利でもある。なお、脆い炭素繊維か
らなる織糸や絹糸を折損から保護し、また、海水との接
触抵抗が特に問題になる海洋構造物にあってはその接触
抵抗を低くするため、織糸や編糸に１ｍあたり３０〜２
００回はどの撚を付与しておくのも好ましい。同様の目
的で、炭素繊維の合撚糸を織糸や絹糸としたり、炭素繊
維と、有機繊維、たとえば、ナイロン繊維、ビニロン繊
維、ビニリデン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステ
ル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ
アラミド繊維等の耐塩水性に優れた有機繊維との合撚糸
を織糸や絹糸として使用してもよい。

導電性シート材料としてのマットやフェルトは、通常の
、炭素繊維の短繊維や長繊維からなるものである。バイ
ンダが使われているものもあり、使われていないものも
ある。

炭素繊維の織物、編物、マット、フェルト等と樹脂との
複合材料は、一般に、繊維強化プラスチック（Ｆ　ＲＰ
）や繊維強化熱可塑性プラスチック（ＦＲＴＰ）と呼ば
れているようなものである。

なお、このような複合材料を導電性シート材料として使
用するときには、海水と接する表面をサンディングする
などして炭素繊維を表面に十分に露出させるようにする
か、炭素繊維のミルドファイバーや炭素の粉末等を混入
して導電性を向上させ、電気分解が効率よく行われるよ
うにするのが好ましい。

また、炭素繊維の織物、編物、マット、フェルト等と炭
素との複合材料は、一般に繊維強化炭素と呼ばれている
ものである。この場合には、炭素自身が導電性を有して
いるので、上述したサンディング等は必要でない。

さて、上述したように、海洋構造物には、海水と接する
表面に炭素繊維を含む導電性シート材料が接合されてい
るが、その導電性シート材料は、海洋構造物が電気絶縁
性である場合にはそのまま接着剤を用いて接合すること
でよい。しかしながら、海洋構造物が導電性である場合
には、海洋構造物の電蝕を防止するため、それと導電性
シート材料との間を電気的に絶縁する必要がある。この
絶縁は、接合に際して、両者の間に、電気絶縁性材料を
介在させること、たとえば、シート状やフィルム状のガ
ラス繊維強化プラスチック、ゴム、合成樹脂等を介在さ
せることによって達成することができる。また、電気絶
縁性材料と炭素繊維を含む導電性材料との層状構成を有
するシート材料を用い、そのシート材料を電気絶縁性材
料側において海洋構造物に接合するようにすることによ
っても達成できる。このような、層状構成を有するシー
ト材料を用いると、接着剤による海洋構造物への接合に
際して、接着剤は電気絶縁性材料には含浸されるが、炭
素繊維を含む導電性材料には含浸されないようにするこ
とも可能になり、その場合、炭素繊維と海水との接触面
積の減少を防止できて、効率的な電気化学反応を行わせ
ることかできるようになる。第２図に示すものは、その
ような層状構成を有するシート材料の一例である。

第２図において、シート材料Ａは、炭素繊維からなる織
糸を経糸１および緯糸２とする炭素繊維織物と、上述し
た有機繊維やガラス繊維等の電気絶縁性繊維からなる織
糸を経糸３および緯糸４とする電気絶縁性繊維織物との
多重織物として構成されている。そうして、このシート
材料Ａを使用するときは、電気絶縁性繊維織物側が海洋
構造物側になるように接合する。

第３図に示す別のシート材料Ｂは、炭素繊維からなる織
糸を経糸５とし、上述した電気絶縁性繊維からなる織糸
を緯糸６とし、これら経糸５と緯糸６とを、上述した電
気絶縁性繊維からなる細い補助経糸７および補助緯糸８
の交錯によって一体に織組織してなるものである。この
シート材料Ｂは、緯糸６側が海洋構造物側になるように
接合する。なお、織組織に代えて、細い電気絶縁性繊維
からなる編糸による編組織を採用することもできる。る
こともできる。

海洋構造物へのシート材料の接合は、サンドペーパー等
を用いて海洋構造物の表面を粗面とした後、その表面を
メチルエチルケトンやアセトン等を用いて脱脂し、さら
に、海水によっては劣化しない接着剤、たとえば、エポ
キシ系接着剤、フェノール系接着剤、ユリア系接着剤、
フラン系接着剤等の熱硬化性樹脂系接着剤や、ポリ塩化
ビニル系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、シリコーン
系接着剤、ポリウレタン系接着剤等の熱可塑性樹脂系接
着剤や、天然ゴム系接着剤、ブチルゴム系接着剤、ネオ
プレン系接着剤等のエラストマー系接着剤を塗布した後
、シート材料を貼り付けることによって簡単に行うこと
ができる。

（実施態様）第１図において、金属からなる、火力発電所の冷却用海
水の取水管９には、貝類等が付着、成長してはならない
、海水と接する内側表面に、第２図に示したシート材料
Ａが、その電気絶縁性繊維織物側が海洋構造物９側にな
るように接合されて０いる。そうして、シート材料Ａの近傍には、棒状の対極
１０が設けられ、それらシート材料Ａと対極１０との間
に数ボルトの電圧を印加することができるようになって
いる。

（発明の効果）この発明の海洋構造物は、海水と接する表面に、必要に
応じて電気絶縁性材料を介して、炭素繊維を含む導電性
シート材料を接合するか、電気絶縁性材料と炭素繊維を
含む導電性材料との層状構成を有するシート材料をその
電気絶縁性材料側において接合してなるものであるから
、人体に全く無害であるばかりか、有機スズ化合物のよ
うに海水に溶けることもないから、長期にわたって貝類
等の付着、成長を防止することができるようになる。

また、施工が簡単であるばかりか、有機スズ化合物含有
塗料を使用したもののように定期的な塗替え作業等も必
要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施態様に係る海洋構造物を、
火力発電所の冷却用海水の取水管につい１て示す概略斜視図、第２図および第３図は、それぞれ異
なる態様の、この発明で使用するシート材料を示す概略
斜視図である。Ａ：シート材料Ｂ：シート材料１：炭素繊維からなる経糸２：炭素繊維からなる緯糸３：電気絶縁性繊維からなる経糸４：電気絶縁性繊維からなる緯糸５：炭素繊維からなる経糸６：電気絶縁性繊維からなる緯糸７：電気絶縁性繊維からなる補助経糸８：電気絶縁性繊維からなる補助緯糸９：海洋構造物１０：対極

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気絶縁性材料からなる海洋構造物であって、か
つ、海水と接する表面に、炭素繊維を含む導電性シート
材料が接合されていることを特徴とする海洋構造物。
（２）導電性材料からなる海洋構造物であって、かつ、
海水と接する表面に、電気絶縁性材料を介して、炭素繊
維を含む導電性シート材料が接合されていることを特徴
とする海洋構造物。
（３）導電性材料からなる海洋構造物であって、かつ、
海水と接する表面に、電気絶縁性材料と、炭素繊維を含
む導電性材料との層状構成を有するシート材料がその電
気絶縁性材料側において接合されていることを特徴とす
る海洋構造物。