JPH0579285U - 海水利用熱交換器の防食装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 海水利用熱交換器の防食装置に関する。 【構成】 熱交換器水室内に、同水室と絶縁して設けた
犠牲陽極と、同犠牲陽極と熱交換器管群との間に電気的
に接続された回路を構成し、同回路内に直列に設けた抵
抗切替器を水室内の流量信号にて切替えるようにした海
水利用熱交換器の防食装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はチタン管を用いる船舶、化学プラント、発電プラント等の海水利用熱 交換器管（復水器管を含む）の防食装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

各種プラントの海水利用熱交換器、復水器類において管にチタンを管板に銅合 金を使用するケースが増えてきている。チタンは耐食性には優れるが、銅合金材 より貴な電位を示すため、銅合金材はいわゆるガルバニック腐食を受ける。この ため、防食対策が必要である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

銅合金材を防食するためには、銅合金材の電位を−０．４Ｖ vs ＳＣＥ以下ま で引き下げる必要がある。このため、銅合金材より電位的に卑な材料である鋼、 亜鉛により防食する必要があるが、鋼では銅合金材との電位差が小さく〔−０． ２−（−０．６）＝０．４Ｖ〕、かつ、チタン管にも防食電流が流入するため銅 合金材を防食電位以下まで引き上げることができない。

【０００４】 一方、亜鉛を用いた場合には、亜鉛の電位が−１．０Ｖ vs ＳＣＥと低く、銅 合金材を防食電位以下まで引き下げることが可能であるが、この場合にも問題点 がある。すなわち、防食電位は、流速の影響を受け、静止海水中では電位が充分 一方向に引き下げられ、銅合金材、チタン管とも亜鉛の電位近傍まで卑化するが 、チタンは電位が−０．７Ｖ vs ＳＣＥ以下になると水素の吸蔵が生じ、機械的 に脆い水素化合物が生成する不具合がある。

【０００５】 この不具合を防止するためには、電位の下限値を−０．７Ｖ vs ＳＣＥに抑え る必要があり、そのため、チタン管を使用した熱交換器の防食には外部電源方式 自動防食装置を使用して電位を規制する方法あるいはチタン管入口部に絶縁管を 挿入して防食電流の流入の低減による電位の卑化を防止する方法などが採られて いる。しかしながら、外部電源方式は直流電源が非常に高価であるし、絶縁管の 挿入は非常に手間のかかるものであり、安価で、簡易な防食方法の開発が望まれ る。

【０００６】 本考案は上記技術水準に鑑み、今日的な海水利用熱交換器の防食装置を提供し ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は熱交換器水室内に、同水室と絶縁して設けた犠牲陽極と、同犠牲陽極 と熱交換器管群との間に電気的に接続された回路を構成し、同回路内に直列に設 けた抵抗切替器を水室の流量信号にて切替えることを特徴とする海水利用熱交換 器の防食装置である。

【０００８】 本考案における犠牲陽極としては、電位的に卑な亜鉛、アルミニウムなどが好 ましい。

【０００９】

【作用】

亜鉛により熱交換器管群を防食する場合の電位、電圧電流及び抵抗の関係は次 式にて示される。 Ｅ_Ti ^o −Ｅ_Zn ^o ＝Ｅ_Ti−Ｅ_Zn＋ＩＲ ・・・（１） ここで Ｅ_Ti ^o ：チタンの自然電位 Ｅ_Zn ^o ：亜鉛の自然電位 Ｅ_Ti ：防食時のチタンの電位 Ｅ_Zn ：防食時の亜鉛の電位 Ｉ ：防食電流 Ｒ ：亜鉛とチタン間の電気抵抗

【００１０】 （１）式において、左辺は一定であり、また亜鉛の防食時の電位も防食電流の 大小には大きく影響されないため、ＩＲが大きいほど、防食時のチタン管の電位 Ｅ_Tiは貴になる。つまり、海水ポンプのｏｎ，ｏｆｆ（流水、停止）信号あるい は流量計の信号に応じて回路内抵抗を切替えることにより、チタン管の電位の卑 化を防止することができる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案を、本考案に係る一実施例である防食装置の構成図である図１に よって説明する。図１において、１は熱交換器の水室、２はチタン製熱交換器管 群、３は銅合金製管板であり、４は水室１内に水室１と絶縁状態で設けた亜鉛陽 極であり、リード線５を介して抵抗切替器６と接続され、抵抗切替器６の他端は リード線７によりチタン製熱交換器管群２と接続されている。抵抗切替器６には 抵抗値の異なるＲａ，Ｒｂが設けられており、海水ポンプ８のｏｎ，ｏｆｆ信号 によりケーブル９を介して、切替わる構造となっている。

【００１２】 前記した構成において、海水ポンプ８がｏｆｆとなり、海水の流れが停止する と、チタン製熱交換器管群２の電位は卑方向へ変化しようとするが、海水ポンプ ８のｏｆｆの信号により抵抗切替器６内の抵抗を大きい方に切替えることにより チタン製熱交換器管群２の電位の卑化は抑制される。ここで抵抗切替器６内の抵 抗を、Ｒａが大きく、Ｒｂが小さいとすれば、海水ポンプ８がｏｆｆ時はＲａと リード線５は接続され、海水ポンプ８がｏｎ時はＲｂとリード線５を接続するよ うに海水ポンプ８のｏｎ，ｏｆｆ信号により切替えることにより、海水ポンプ８ がｏｎの時は抵抗が小さく防食電流が大きくなり、良好な防食状態が維持され、 海水ポンプ８がｏｆｆの時には抵抗が大きくなり、過防食によるチタン製熱交換 器管群２の水素脆化を防止できる。

【００１３】 なお、図１においては、海水ポンプ８のｏｎ，ｏｆｆ信号により抵抗切替器６ を作動させるようにしているが、海水の流れを検知する手段例えば流量計の信号 により作動させることも可能である。

【００１４】

【考案の効果】

本考案装置により、海水利用熱交換器のチタン製熱交換器管群の卑化が防止さ れ、海水利用熱交換器の防食が十分に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の海水利用熱交換器の防食装
置の説明図。

【符号の説明】 １ 水室 ２ チタン製熱交換器管群 ３ 銅合金製管板 ４ 亜鉛陽極（犠牲電極） ５ リード線 ６ 抵抗切替器 ７ リード線 ８ 海水ポンプ ９ ケーブル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器水室内に、同水室と絶縁して設
   けた犠牲陽極と、同犠牲陽極と熱交換器管群との間に電
   気的に接続された回路を構成し、同回路内に直列に設け
   た抵抗切替器を水室内の流量信号にて切替えることを特
   徴とする海水利用熱交換器の防食装置。