JPH0428890A

JPH0428890A - 金属製構造物用電気防食装置

Info

Publication number: JPH0428890A
Application number: JP2132501A
Authority: JP
Inventors: Tadahiko Oba; 忠彦大庭; Takashi Ikezawa; 池沢　隆; Keiji Ando; 安藤　啓二
Original assignee: NAKAGAWA BOSHOKU KOGYO KK; Nakagawa Corrosion Protecting Co Ltd
Current assignee: NAKAGAWA BOSHOKU KOGYO KK; Nakagawa Corrosion Protecting Co Ltd
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1990-05-24
Publication date: 1992-01-31

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】［産業上の利用分野コ本発明は海水に接触する金属製構造物を対象とする電気
防食装置に関し、さらに詳しくは、海水を冷却水として
使用する熱交換器の圧力容器や配管等の腐食および海洋
生物の付着を防止するための、防汚効果を奏する金属製
構造物用電気防食装置に関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］海水
に接触する金属製構造物には腐食が発生し易く、しかも
海洋生物が付着するという問題がある。例えば、海水を
冷却水として使用する熱交換器等においては、伝熱管等
に使用される耐食性に優れた裸のチタン管や銅合金管等
と、氷室等に使用される鉄材等の他の金属部材との間に
異種金属接触腐食が生じ、さらに伝熱管や氷室等の内面
には貝類等か付着し易い。そのため従来は、金属製構造
物に加硫ゴム等の絶縁性ライニング部材を貼って防食し
、またその上に防汚塗料を塗布して貝類等の付着を防止
していた。

ところか、上記ライニング部材による防食だけでは、ラ
イニング部材の劣化または損傷等によってピンホール等
が発生して海水が金属素地面まで浸透すると金属部材が
腐食される。また、熱交換器の伝熱管等にライニング部
材を被覆すると熱交換率が低下するので、伝熱管等は裸
の状態にせざるを得ない。そこで、従来は、金属製構造
物壁面例えば熱交換器の水室内壁に棒状の不溶性電極を
複数本差し込んで、棒状不溶性電極を正極、金属製構造
物を負極として海水に通電することによって電気防食を
併せて行なっていた。

しかしながら、上記従来の電気防食法にあっては、棒状
不溶性電極の周囲だけが高電流密度となり、電気化学反
応によって棒状不溶性電極周囲の陰極部分のｐＨか上昇
しかつＨ２か発生し、それによってライニング部材の剥
離や劣化が生しることがあった。

さらに、従来の電気防食法において充分な防食効果を得
るには棒状不溶性電極が多数本必要であり、電極設置用
の貫通孔を電極の本数分金属製構造物に設ける必要があ
った。そのため、貫通孔を設けたことによる金属製構造
物の強度低下という点で問題があった。また、棒状不溶
性電極は一般に取付金具を介して設置されるので、その
ための機械加工、溶接等が必要で、取付作業が繁雑であ
った。

また、棒状不溶性電極を用いた場合、その周囲のみは電
気分解反応によって発生する塩素によって貝類等の付着
は防止されるものの、それ以外の箇所は防汚塗料を塗布
することによって防汚処理する必要があった。そして、
防汚塗料中の毒物含有量に限度があることから、約２年
毎に塗料を塗りかえる必要があり、維持に手間と費用が
かかつた。

本発明は、上記従来技術の課題に鑑み、電流分布が均一
でライニング部材の劣化等が防止され、かつ充分な防食
および防汚効果を奏し、しかも設置が容易でかつ設置に
よる悪影響のない金属製構造物用電気防食装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究の結果、面
状の電極体を使用することによって上記目的が達成され
ることを見出し、本発明に到達した。

すなわち本発明の金属製構造物用電気防食装置は、海水
と接触する金属製構造物の表面の一部に絶縁性ライニン
グ部材の被覆を介して該金属製構造物と直接的には電気
的に絶縁されかつ海水と接触するように設ける面状電極
体と、該面状電極体を正極、該金属製構造物を負極とし
て海水に直流電流を通電する直流通電手段とを具備する
ことを特徴とするものである。

前記面状電極体の材質は導電性かありかつ不溶性のもの
であればよく、炭素等の導電材を含有する導電性ゴム若
しくは導電性樹脂、あるいは電気分解による溶解が極め
て少ない不溶性金属が好ましいものとして挙げられる。

また、その形状は面状であればよいが、成形性の点から
はシート状または板状が好ましく、他方、軽量化の蝿か
らは網状が好ましい。なお、面状電極体の厚さは特に限
定されないが、電極体自体の柔軟性か保たれる程度の厚
さが好ましい。

本発明で用いる絶縁性ライニング部材は、面状電極体と
金属製構造物との間を電気的に絶縁できるものであれば
よく、例えば加硫処理したクロロプレンゴム等の合成ゴ
ムまたは加硫処理した天然ゴムや、絶縁性ＦＩ？Ｐ等が
好ましい。

また、面状電極体として導電性ゴムや導電性樹脂等の比
較的導電性が低いものを用いたり、あるいは厚さが薄い
、例えば３ｍ＋ｎ以下の面状電極体を用いる場合は、絶
縁性ライニング部材の被覆と面状電極体との間、あるい
は面状電極体の中に面状電極体より導電性の高い部材か
らなる導電帯を設け、その導電帯を介して直流通電手段
と面状電極体とを接続することか好ましい。このように
すると面状電極体における電流分布がより均一となる。

上記導電帯としてはチタン、銅、アルミニウム等の材質
が使用され、その形状は網状、板状、線状等でよい。

さらに、本発明の電気防食装置にあっては、安全性の点
から、面状電極体の海水と接触する側の表面を面状の多
孔性絶縁性部材で被覆することが好ましく、特に、不溶
性金属からなる面状電極体を用いる場合には上記被覆を
施すことが望まれる。

上記多孔性絶縁性部材に設ける孔の孔径、数等は特に制
限されず、この孔を通って充分量の防食電流が均一に海
水中に流出できればよい。

本発明においては、海水と接触する金属製構造物の表面
の一部を上記絶縁性ライニング部材で被覆し、さらにそ
の被覆を間に挾んで上記面状電極体を設置する。その際
、面状電極体が金属製構造物と直接的には電気的に絶縁
され、かつ面状電極体が海水と直接接触するようにする
必要がある。

なお、絶縁性ライニング部材と面状電極体とを別々に取
付けてもよいが、予め一体化しておくと施工上好ましい
。また、上記の導電帯および／または多孔性絶縁性部材
を使用する場合も、それらを予め面状電極体に貼り付け
ておくか、埋め込んでおくか、もしくは挾み込んでおく
等の手段により一体化しておくことが施工上好ましい。

面状電極体等の具体的な設置方法は特に制限されないが
、面状電極体同士の接合や面状電極体と絶縁性ライニン
グ部材等との接合には炭素充填シリコン室温硬化型接着
剤等の接着剤を用いると施工が容易である。また、金属
製構造物に鋼製ボルト等の取付は金具を予め設けておい
て、それを利用して上記面状電極体等を取付けてもよい
か、この場合は取付は金具が面状電極体を貫通する部分
を絶縁スリーブ等で絶縁する必要がある。

さらに、本発明においては、上記面状電極体を正極、金
属製構造物を負極として海水に直流電流を通電するか、
使用する直流通電手段は特に制限されず、防食および防
汚効果が良好に得られるように一定直流電流を継続して
通電可能なものであればよい。例えば、交流電源の電圧
を降圧する降圧トランスおよびその電流を整流するシリ
コンサイリスタからなるものか挙げられる。

上述の本発明の電気防食装置は海水に接触する金属製構
造物であればどのようなタイプのものにも適用でき、例
えば、海水を冷却水として使用する熱交換器等に好適に
採用される。

なお、本発明にあっては、上記面状電極体の海水と直接
接触する表面積が、金属製構造物の海水と接触する全表
面積の約８５％以上であると、本発明の効果がより充分
に奏される傾向にあるので好ましい。

［作　用］金属製構造物を負極として通電するので金属製構造物の
海水と接触する面は常に陰極防食され、また、万一ライ
ニング部材にピンホール等が発生してもその部分は同様
に陰極防食される。

本発明に係る電極体は面状であるので海水中に通電する
際の電流密度は均一となる。従って局所的な高電流密度
によるライニング部材の損傷は生しない。

また、面状電極体の表面上に電気分解反応（２０ノー−
Ｃ）２＋２２）によって充分量の塩素か効率よくかつ均
一に発生し、面状電極体表面への貝類等の付着か完全に
防止される。さらに、充分量の塩素か海水と共に排出さ
れるので海水と接触している他の部分、例えば熱交換器
の管板や伝熱管等への貝類等の付着も防止される。その
ため、従来行なっていた防汚塗料の被覆は必ずしも必要
ではなくなる。

また、電極体が面状であるので海水との充分な接触面積
が容易に得られ、従来のように多数本の棒状電極体を用
いる必要はなく、従って金属製構造物に貫通孔を多数設
ける必要はなくなり、電線を通すための孔が少なくとも
一つあればよくなる。

そのため、電極体の設置による金属製構造物の強度への
悪影響はなくなる。

さらに、本発明に係る電極体は面状であるので取扱いか
容易であり、しかも従来の棒状電極体のように各々取付
は金具等によって設置する必要かなく、接着剤等によっ
て容易に取付けることか可能となる。さらに、面状電極
体をライニング部材等と予め一体化しておくことか可能
となり、それによって取扱いおよび取付けがさらに容易
となる。

［実施例コ以下、海水を冷却水として使用する熱交換器に本発明の
電気防食装置を使用した場合について図面を参照しなが
ら具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略図であり、第２図
は本発明の他の実施例を示す概略図である。

第１〜２図において、１は水室内壁（絶縁被覆部分）　
、２ａ、２ｂは絶縁性ライニング部材、３は導電帯、４
ａ、４ｂは面状電極体、５は海水、６は直流通電手段、
７は交流電源、８は降圧トランス、９はシリコンサイリ
スタ、１０は熱交換器の裸露出部分、１１は防食電流流
出用孔、１２は多孔性絶縁性部材をそれぞれ示す。

実施例１第１図においては、熱交換器の水室内壁１（鉄製部分全
面）を加硫クロロプレンゴムからなる厚さ　３ＩｎＩＩ
Ｉのシート状絶縁性ライニング部材２ａて被覆し、さら
にその上に、５０１ＩＩ１１間隔のチタン製メ・ンシュ
からなる導電帯３を挾んでシート状の電極体４ａを接着
しである。導電帯３およびシート状電極体４ａはライニ
ング部材２ａによって熱交換器と直接的には電気的に絶
縁されており、電極体４ａの一方の面は海水５と直接接
触している。電極体４ａは厚さ６ｎｕｎに押し出し成形
した炭素粉末含有シリコンエラストマーである導電性ゴ
ムからなるものである。

シート状電極体４ａの海水と直接接触する表面積は熱交
換器の海水と接触する全表面積の約８５％である。

一方、直流通電手段６は、交流電源７の電圧を降圧トラ
ンス８で降圧し、さらにシリコンサイリスタ９て整流し
て直流電流を得るものである。そして、その直流電流を
、導電帯３を介してシート状電極体４ａを正極、熱交換
器、特にその銅合金やチタン等からなる管板や伝熱管等
の裸露出部分１０（海水と直接接触している部分）を負
極として海水５に通電するものである。なお、直流通電
手段６から導電帯３に通じる電線は絶縁チューブ（図示
せず）によって熱交換器と絶縁されている。また、シー
ト状電極体４ａを設置するために熱交換器に設ける貫通
孔は上記の電線を通すだめの一つたけである。

７〜１５Ａ程度の直流電流（１〜２Ａ／尻［陽極］）を
通電すれば、陰極となる裸露出部分１０は完全に電気防
食され、同時にシート状電極体４ａの表面は電気分解に
よって発生した塩素の膜で均一に覆われた。また、局所
的な高電流密度によるライニング部材２ａの剥離等の損
傷は発生しなかった。

さらに、たとえライニング部材２ａにピンホール等が発
生しても、水室内壁１は完全に電気防食された。

上記の条件で一年間熱交換器を使用したところ、熱交換
器の海水と接触する表面に海洋生物は付着せず、かつ熱
交換器の各部に腐食は全（発生せす、極めて良好な結果
であった。

なお、上記の導電性ゴムに換えてアセチレンカーボンブ
ラックを２５容量％含有するエチレンプロピレンジエン
三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）を用いても同様の結果か
得られた。

実施例２第１図においては、熱交換器の水室内壁１（鉄製部分全
面）を加硫天然ゴムからなる厚さ３ＩＩＩＩＩ＋のシー
ト状絶縁性ライニング部材２ｂで被覆し、さらにその上
に白金被覆されたチタン製の網状の電極体４ｂを接着し
である。さらに、本実施例においては、電極体４ｂの外
側（海水５側）を、防食電流（電解電流）流出用の孔１
１を多数設けたＦＲＰ板からなる絶縁性部材１２て被覆
している。

網状電極体４ｂはライニング部材２ｂによって熱交換器
と直接的には電気的に絶縁されており、電極体４ｂの一
部の表面は海水５と直接接触している。

網状電極体４ｂの海水と直接接触する表面積は熱交換器
の海水と接触する全表面積の約８５％である。

実施例１と同様の直流通電手段６を用いて網状電極体４
ｂを正極、熱交換器、特にその裸露出部分ＩＯを負極と
して直流電流を海水５に通電したところ、実施例１と同
様に熱交換器の各部に腐食は全く発生せず、かつ熱交換
器の海水と接触する表面に海洋生物は付着しなかった。

さらに、局所的な高電流密度によるライニング部材２ｂ
の剥離等の損傷も発生せず、極めて良好であった。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明の電気防食装置を用いると
、ライニング部材の劣化等は防止され、しかも充分な防
汚効果を奏した状態で、海水に接触する金属製構造物を
完全に電気防食することが可能となる。また、本発明の
電気防食装置を用いれば、金属製構造物の強度低下を招
かないですむ。

しかも、本発明の電気防食装置は取扱い、設置並びに維
持が容易であり、防食および防汚費用の低減も可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図であり、第２図
は本発明の他の実施例を示す概略図である。１　：２ａ：２ｂ：３　：４ａ：４ｂ：６　：８　。１０：１１　：１２：水室内壁（絶縁被覆部分）、絶縁性ライニング部材（加硫クロロプレンゴム製）、絶縁性ライニング部材（加硫天然ゴム製）導電帯、面状（シート状）電極体、面状（網状）電極体、海水、直流通電手段、７：交流電源、降圧トランス、９：シリコンサイリスタ、熱交換器の裸
露出部分、防食電流流出用孔、多孔性絶縁性部材。

Claims

【特許請求の範囲】

１．海水と接触する金属製構造物の表面の一部に絶縁性
ライニング部材の被覆を介して該金属製構造物と直接的
には電気的に絶縁されかつ海水と接触するように設ける
面状電極体と、該面状電極体を正極、該金属製構造物を負極として海水
に直流電流を通電する直流通電手段とを具備することを
特徴とする金属製構造物用電気防食装置。
２．前記絶縁性ライニング部材の被覆と前記面状電極体
との間、あるいは前記面状電極体の中に該面状電極体よ
り導電性の高い部材からなる導電帯を設け、該導電帯を
介して前記直流通電手段と該面状電極体とを接続する、
請求項１に記載の電気防食装置。
３．前記面状電極体の海水と接触する側の表面を面状の
多孔性絶縁性部材で被覆する、請求項１または２に記載
の電気防食装置。
４．前記面状電極体がシート状、板状または網状の電極
体である、請求項１〜３のうちのいずれかに記載の電気
防食装置。
５．前記面状電極体が導電性ゴム、導電性樹脂または不
溶性金属からなるものである、請求項１〜４のうちのい
ずれかに記載の電気防食装置。