JPH08283969A - 電気防食電流モニター及びそれを用いた監視システム - Google Patents
電気防食電流モニター及びそれを用いた監視システムInfo
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- JPH08283969A JPH08283969A JP7088159A JP8815995A JPH08283969A JP H08283969 A JPH08283969 A JP H08283969A JP 7088159 A JP7088159 A JP 7088159A JP 8815995 A JP8815995 A JP 8815995A JP H08283969 A JPH08283969 A JP H08283969A
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- monitor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気防食を施す水中の金属構造体の防食状態
を無人で遠隔的に監視するための電気防食電流モニター
及び集中監視システムを提供する。 【構成】 端面及び裏面を絶縁防食被覆した金属板をセ
ンシング電極４とし、これを電気防食された水中金属構
造物１の一部にとり付け、センシング電極と構造物間に
流れる防食電流を遠隔監視する電気防食電流モニター。 【効果】 電気防食状態にある水中金属構造体の安全性
及び長期耐久性の向上を効率的かつ効果的に実現でき
る。
を無人で遠隔的に監視するための電気防食電流モニター
及び集中監視システムを提供する。 【構成】 端面及び裏面を絶縁防食被覆した金属板をセ
ンシング電極４とし、これを電気防食された水中金属構
造物１の一部にとり付け、センシング電極と構造物間に
流れる防食電流を遠隔監視する電気防食電流モニター。 【効果】 電気防食状態にある水中金属構造体の安全性
及び長期耐久性の向上を効率的かつ効果的に実現でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気防食を施す金属製
構造物の防食状態を長期に渡り安定的に無人でモニタリ
ングするための電気防食電流モニター及びそれを用いた
防食監視システムに関する。
構造物の防食状態を長期に渡り安定的に無人でモニタリ
ングするための電気防食電流モニター及びそれを用いた
防食監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで多くの海水および淡水中に曝さ
れる鋼構造物を主体とする金属製構造物には、流電陽極
法または外部電極法による電気防食が適用されている。
これらの構造体は長期に渡りその電気防食状態が適正値
に保持されていることを確認する必要がある。従来その
確認には、銀／塩化銀電極や飽和カロメル電極など参照
電極を被測定部位近傍に投入もしくはダイバーにより保
持し、水中の金属構造体の電気化学的電位を測定するこ
とでなされてきた。また、近年では専用のロボットが開
発され、電位測定の自動化が試みられている。電位測定
に用いられる参照電極の化学的安定性が長期に渡り維持
できないため、実構造物に直接取り付けて連続的に電気
防食状態をモニターする試みは投資効率上あまり多くの
物件には適用されていなかった。
れる鋼構造物を主体とする金属製構造物には、流電陽極
法または外部電極法による電気防食が適用されている。
これらの構造体は長期に渡りその電気防食状態が適正値
に保持されていることを確認する必要がある。従来その
確認には、銀／塩化銀電極や飽和カロメル電極など参照
電極を被測定部位近傍に投入もしくはダイバーにより保
持し、水中の金属構造体の電気化学的電位を測定するこ
とでなされてきた。また、近年では専用のロボットが開
発され、電位測定の自動化が試みられている。電位測定
に用いられる参照電極の化学的安定性が長期に渡り維持
できないため、実構造物に直接取り付けて連続的に電気
防食状態をモニターする試みは投資効率上あまり多くの
物件には適用されていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年大型の鋼構
造物が海水環境中に構築される様になってきているが、
それらの維持管理コストを低減する事と、構造体の安全
性の観点から防食状態が低人件費で把握できる方法を確
立する事が至上命題となってきた。そのためには、安価
で安定性の高い参照電極を構造体に直接取り付け、常時
または間欠的に防食状態に関わる電気化学情報をモニタ
ーすることにより、初期の設備コストは多少掛かって
も、中長期的には人件費の掛からない構造安全性保証技
術を構築することができる。このような技術をめざした
電極の構造設計に関しては、特願平６−７７７０１号が
あるが、これは亜鉛が海水中で比較的安定した電位を示
すことに着眼した電位測定型の電気防食状態モニタリン
グ法である。この方法は亜鉛の消耗による電極の寿命が
あり、超長期の維持管理を実現する上で若干の懸念があ
り、より安定した電気防食法モニタリング法の検討が要
望されていた。
造物が海水環境中に構築される様になってきているが、
それらの維持管理コストを低減する事と、構造体の安全
性の観点から防食状態が低人件費で把握できる方法を確
立する事が至上命題となってきた。そのためには、安価
で安定性の高い参照電極を構造体に直接取り付け、常時
または間欠的に防食状態に関わる電気化学情報をモニタ
ーすることにより、初期の設備コストは多少掛かって
も、中長期的には人件費の掛からない構造安全性保証技
術を構築することができる。このような技術をめざした
電極の構造設計に関しては、特願平６−７７７０１号が
あるが、これは亜鉛が海水中で比較的安定した電位を示
すことに着眼した電位測定型の電気防食状態モニタリン
グ法である。この方法は亜鉛の消耗による電極の寿命が
あり、超長期の維持管理を実現する上で若干の懸念があ
り、より安定した電気防食法モニタリング法の検討が要
望されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では電位
ではなく、表面積あたりの防食電流密度を直接測定する
事により電気防食状態を無人で把握できるような技術開
発により、超長期に渡り安定的にセンシング電極が維持
され、実構造物と同じ様な生物付着状況のもとで電気防
食状態が把握できるような技術を確立した。具体的に
は、 （１）電気防食された水中金属構造物に取り付けた該水
中金属構造物と同種の金属で作成されたセンシング電極
と該水中金属構造物とを絶縁被覆されたリードワイヤに
より無抵抗電流計測器を介して接続してなることを特徴
とする電気防食電流モニター。 （２）電気防食される水中金属構造物と同等または同種
の金属により作成されたフレームを該水中金属構造物に
溶接、あるいはボルト止めすることによりセンシング電
極を固定した前記（１）記載の電気防食電流モニター。 （３）センシング電極に接続された絶縁被覆されたリー
ドワイヤを耐食性金属により被覆した前記（１）記載の
電気防食電流モニター。 （４）前記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の電
気防食電流モニターを水中金属構造物に複数個配設し、
各モニターの電流データを集約し監視する水中金属構造
物全体の電気防食監視システム。 により技術的課題を解決した。
ではなく、表面積あたりの防食電流密度を直接測定する
事により電気防食状態を無人で把握できるような技術開
発により、超長期に渡り安定的にセンシング電極が維持
され、実構造物と同じ様な生物付着状況のもとで電気防
食状態が把握できるような技術を確立した。具体的に
は、 （１）電気防食された水中金属構造物に取り付けた該水
中金属構造物と同種の金属で作成されたセンシング電極
と該水中金属構造物とを絶縁被覆されたリードワイヤに
より無抵抗電流計測器を介して接続してなることを特徴
とする電気防食電流モニター。 （２）電気防食される水中金属構造物と同等または同種
の金属により作成されたフレームを該水中金属構造物に
溶接、あるいはボルト止めすることによりセンシング電
極を固定した前記（１）記載の電気防食電流モニター。 （３）センシング電極に接続された絶縁被覆されたリー
ドワイヤを耐食性金属により被覆した前記（１）記載の
電気防食電流モニター。 （４）前記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の電
気防食電流モニターを水中金属構造物に複数個配設し、
各モニターの電流データを集約し監視する水中金属構造
物全体の電気防食監視システム。 により技術的課題を解決した。
【０００５】
【作用】以下に本発明の作用を述べる。図１に海中鋼構
造体を例に本発明の基本構成を示す。海中鋼構造体１に
取り付けられる犠牲陽極２には、一般に亜鉛合金または
アルミ合金が用いられるが、これらの金属は鋼より電位
的に卑であるためアノード反応を起こし、海水中に電流
を放出する。その結果、海中の鋼構造体表面には電流３
が流れ込み、カソード防食されることとなる。その際、
電気防食されている構造体と同等もしくは同種の金属板
で裏面および端面を絶縁被覆して作製したセンシング電
極４を構造体の一部に貼り付ける様な形で装着し、セン
シング電極と鋼構造体の間を無抵抗電流計５を介して電
気的に繋げると、その回路に防食電流に起因する電流が
流れ、無抵抗電流計出力をモニターする事でその部位に
おける防食状態がわかることとなる。例えば、十分なカ
ソード電流が流れていれば防食状態としては良好で、そ
の反対に電流が流れないもしくはアノード電流が流れる
ようでは異常な状態にあると判定できることとなる。
造体を例に本発明の基本構成を示す。海中鋼構造体１に
取り付けられる犠牲陽極２には、一般に亜鉛合金または
アルミ合金が用いられるが、これらの金属は鋼より電位
的に卑であるためアノード反応を起こし、海水中に電流
を放出する。その結果、海中の鋼構造体表面には電流３
が流れ込み、カソード防食されることとなる。その際、
電気防食されている構造体と同等もしくは同種の金属板
で裏面および端面を絶縁被覆して作製したセンシング電
極４を構造体の一部に貼り付ける様な形で装着し、セン
シング電極と鋼構造体の間を無抵抗電流計５を介して電
気的に繋げると、その回路に防食電流に起因する電流が
流れ、無抵抗電流計出力をモニターする事でその部位に
おける防食状態がわかることとなる。例えば、十分なカ
ソード電流が流れていれば防食状態としては良好で、そ
の反対に電流が流れないもしくはアノード電流が流れる
ようでは異常な状態にあると判定できることとなる。
【０００６】図２にセンシング電極４の一例を示す。こ
の図の例の場合、構造体と同等または同種の金属板に電
流を取り出すためのリードワイヤ６を取り付け、裏面お
よび端面を絶縁性で化学的に安定性が高い樹脂またはセ
ラミックス７で被覆し、必要に応じてリードワイヤをチ
タンあるいは耐海水ステンレス鋼など、海水中で十分な
耐久性のあるパイプ８でカバーし、電極の長期耐久性を
保証しうる様工夫がなされている。なお、リードワイヤ
６の外周も絶縁被覆９で覆われている。
の図の例の場合、構造体と同等または同種の金属板に電
流を取り出すためのリードワイヤ６を取り付け、裏面お
よび端面を絶縁性で化学的に安定性が高い樹脂またはセ
ラミックス７で被覆し、必要に応じてリードワイヤをチ
タンあるいは耐海水ステンレス鋼など、海水中で十分な
耐久性のあるパイプ８でカバーし、電極の長期耐久性を
保証しうる様工夫がなされている。なお、リードワイヤ
６の外周も絶縁被覆９で覆われている。
【０００７】図３にはセンシング電極を構造体海中部に
取り付けるための工夫が表現されている。図３（ａ）は
構造体と同等または同種の金属により作製されたフレー
ム１０で、構造体１に直接隅肉溶接される。このフレー
ム１０により構成されるポケット部に上述のセンシング
電極４が挿入されることとなる。電極が波浪などの影響
を受け抜け落ちることの無いよう、フレーム肩部に止め
具を溶接するか、あるいはフレーム全面からネジで電極
絶縁部を締め付ける、などを行う。図３（ｂ）は、セン
シング電極４をスタッド溶接により構造体１に取り付け
られたボルト１２を使って構造体に取る付ける方法の概
念図であり、全面から十分な強度を有する任意の材料か
ら構成される止め具１１をナットで締め付けることによ
り固定する。ここに示した図はイメージを開示するため
の概略図であり、基本概念が似ていれば種々な形式が取
りうることは言うまでもない。
取り付けるための工夫が表現されている。図３（ａ）は
構造体と同等または同種の金属により作製されたフレー
ム１０で、構造体１に直接隅肉溶接される。このフレー
ム１０により構成されるポケット部に上述のセンシング
電極４が挿入されることとなる。電極が波浪などの影響
を受け抜け落ちることの無いよう、フレーム肩部に止め
具を溶接するか、あるいはフレーム全面からネジで電極
絶縁部を締め付ける、などを行う。図３（ｂ）は、セン
シング電極４をスタッド溶接により構造体１に取り付け
られたボルト１２を使って構造体に取る付ける方法の概
念図であり、全面から十分な強度を有する任意の材料か
ら構成される止め具１１をナットで締め付けることによ
り固定する。ここに示した図はイメージを開示するため
の概略図であり、基本概念が似ていれば種々な形式が取
りうることは言うまでもない。
【０００８】図４は本発明のアノード２及びセンシング
電極４とからなる電気防食モニターを、海上橋１３の橋
脚１４の防食状態を遠隔監視するシステムイメージであ
り、陸上に建設された管理棟１５などで防食電流の状態
を常時または間欠的にデータ収集し、異状があれば警報
を発するなどの仕組みとなっている。更に、電話回線等
を利用することにより、防食管理会社等の事務所にて各
地の防食電流の状態を一元管理する事ができる。
電極４とからなる電気防食モニターを、海上橋１３の橋
脚１４の防食状態を遠隔監視するシステムイメージであ
り、陸上に建設された管理棟１５などで防食電流の状態
を常時または間欠的にデータ収集し、異状があれば警報
を発するなどの仕組みとなっている。更に、電話回線等
を利用することにより、防食管理会社等の事務所にて各
地の防食電流の状態を一元管理する事ができる。
【０００９】
【実施例】本発明の電気防食電流モニターを用いて、海
洋曝露試験中の鋼管杭における電気防食状態をモニター
した結果が図５である。電気防食開始より７３０日まで
は電気防食電流が十分に流れていたが、その後漸減し７
５０日目にして電流値がゼロとなった。この時点でダイ
バーに陽極の状態を確認させたところ、完全に消耗して
いたことが判明した。このように、超長期に渡って海水
中での構造強度を保持する上で必要不可欠な電気防食状
態のモニタリングが本発明により十分可能であることが
実証された。
洋曝露試験中の鋼管杭における電気防食状態をモニター
した結果が図５である。電気防食開始より７３０日まで
は電気防食電流が十分に流れていたが、その後漸減し７
５０日目にして電流値がゼロとなった。この時点でダイ
バーに陽極の状態を確認させたところ、完全に消耗して
いたことが判明した。このように、超長期に渡って海水
中での構造強度を保持する上で必要不可欠な電気防食状
態のモニタリングが本発明により十分可能であることが
実証された。
【００１０】
【発明の効果】以上説明した本発明の電流モニターによ
れば、電気防食状態にある水中金属構造体の安全性及び
長期耐久性の向上を効率よくかつ効果的に図ることがで
きる。また、本発明の監視システムによれば、水中金属
構造体の防食状況を無人で遠隔的に監視することが可能
である。
れば、電気防食状態にある水中金属構造体の安全性及び
長期耐久性の向上を効率よくかつ効果的に図ることがで
きる。また、本発明の監視システムによれば、水中金属
構造体の防食状況を無人で遠隔的に監視することが可能
である。
【図１】本発明を海中鋼構造体に適用した具体例を示す
説明図。
説明図。
【図２】本発明において用いるセンシング電極の例を示
す斜視図。
す斜視図。
【図３】センシング電極を構造体の海中部に取付けた状
態を示す部分説明図。
態を示す部分説明図。
【図４】本発明の電気防食モニターを橋脚に設けて遠隔
監視するシステムの説明図。
監視するシステムの説明図。
【図５】本発明の実施例の効果を示す図。
１ 金属構造体 ２ アノード ３ 電流線 ４ センシング電極 ５ 無抵抗電流計 ６ リードワイヤ ７，９ 絶縁被覆 ８ 耐食金属パイプ １０ フレーム １１ 止め具 １２ ボルト １３ 橋 １４ 橋脚 １５ 管理棟
Claims (4)
- 【請求項１】 電気防食された水中金属構造物に取り付
けた該水中金属構造物と同種の金属で作成されたセンシ
ング電極と該水中金属構造物とを絶縁被覆されたリード
ワイヤにより無抵抗電流計測器を介して接続してなるこ
とを特徴とする電気防食電流モニター。 - 【請求項２】 電気防食される水中金属構造物と同等ま
たは同種の金属により作成されたフレームを該水中金属
構造物に溶接あるいはボルト止めすることによりセンシ
ング電極を固定した請求項１記載の電気防食電流モニタ
ー。 - 【請求項３】 センシング電極に接続された絶縁被覆さ
れたリードワイヤを耐食性金属により被覆した請求項１
記載の電気防食電流モニター。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
電気防食電流モニターを水中金属構造物に複数個配設
し、各モニターの電流データを集約し監視する水中金属
構造物全体の電気防食監視システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07088159A JP3139938B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 電気防食電流モニター及びそれを用いた監視システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07088159A JP3139938B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 電気防食電流モニター及びそれを用いた監視システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08283969A true JPH08283969A (ja) | 1996-10-29 |
| JP3139938B2 JP3139938B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=13935152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07088159A Expired - Fee Related JP3139938B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 電気防食電流モニター及びそれを用いた監視システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3139938B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100405590B1 (ko) * | 2000-06-23 | 2003-11-15 | 김영식 | 유무선통신 시스템을 통한 부식과 방식상태의 원격 점검및 제어 시스템 |
| KR100814637B1 (ko) * | 2003-04-10 | 2008-03-18 | 성균관대학교산학협력단 | 배관의 부식감지장치용 음극 |
| JP2010047811A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Tokyo Institute Of Technology | 表面電流測定装置及び表面電流測定方法 |
| JP2010047814A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Tokyo Institute Of Technology | 導電性の液体中における犠牲陽極の電流測定方法及び電流測定装置 |
| JP2010106338A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Tokyo Institute Of Technology | 導電性の液体中における電極の電流測定方法及び電流測定装置 |
| CN102519865A (zh) * | 2011-11-03 | 2012-06-27 | 西安交通大学 | 基于变电容钢结构表面腐蚀监测传感器及其制作方法 |
| JP2014051713A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Tokyo Institute Of Technology | 金属製構造物の電気防食モニタリング方法及び装置 |
| JP2020060487A (ja) * | 2018-10-11 | 2020-04-16 | 日本防蝕工業株式会社 | 犠牲陽極の発生電流推定方法及び装置 |
| JP2021039036A (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 日本防蝕工業株式会社 | 状態量推定方法、状態量推定装置、及びプログラム |
| JP2021173002A (ja) * | 2020-04-21 | 2021-11-01 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | ケーソン |
| CN115294734A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-04 | 青岛钢研纳克检测防护技术有限公司 | 钢铁构筑物的腐蚀监测系统 |
| CN117214076A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-12-12 | 大连理工大学 | 一种海洋结构物腐蚀状态综合分析装置及监测方法 |
-
1995
- 1995-04-13 JP JP07088159A patent/JP3139938B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100405590B1 (ko) * | 2000-06-23 | 2003-11-15 | 김영식 | 유무선통신 시스템을 통한 부식과 방식상태의 원격 점검및 제어 시스템 |
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| CN115294734A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-04 | 青岛钢研纳克检测防护技术有限公司 | 钢铁构筑物的腐蚀监测系统 |
| CN115294734B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-09-22 | 青岛钢研纳克检测防护技术有限公司 | 钢铁构筑物的腐蚀监测系统 |
| CN117214076A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-12-12 | 大连理工大学 | 一种海洋结构物腐蚀状态综合分析装置及监测方法 |
| CN117214076B (zh) * | 2023-09-14 | 2024-05-14 | 大连理工大学 | 一种海洋结构物腐蚀状态综合分析装置及监测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3139938B2 (ja) | 2001-03-05 |
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