JPH11512148A - 腐蝕保護および電気的接地 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 印加電流腐蝕保護方法における使用に好適な部品キットであって、その部品キットは、（ａ）２３℃における抵抗率５×１０^-4Ω・ｃｍ未満および２３℃における抵抗０.０３Ω/ｍ未満を有する材料を含んで成るコア、および、コアを囲み、コアと電気的に接触している導電性ポリマー要素；ならびに、（ｂ）少なくともコアおよび導電性ポリマー要素を受容するための、それを通って実質的に軸方向に延在する通路を有する、ほぼ円錐形の部材；を有して成る部品キットである。

Description

【発明の詳細な説明】 腐蝕保護および電気的接地 本発明は、長い基材用の印加電流腐蝕保護システムにおいて、および、物体の 電気的接地において、使用するのに好適な部品キットおよび方法に関する。特に 、本発明は、使用に際して、絶縁導線によって電流源に接続される、長い導電性 部材を含む部品キットおよび方法に関する。 基材と、距離を置いた電極との間の、電位差を確立することによって、パイプ ラインのような長い導電性基材が腐蝕から保護される、印加電流腐蝕保護システ ムを提供することが既知である。電位差は、定サインの電源によって、基材と電 極とを互いに接続することによって確立され、回路および電気化学セルが、電解 質が基材と電極との間に存在する場合に完成し、それによって、電流が、電極の 表面から基材に向かって横断方向に流れて、それを保護する。電解質は一般に、 電極が埋められている土壌によって与えられ、水中用途に関しては水によって与 えられる。電極は、ロングライン電極または連続電極として既知の長い電極であ ってもよく、または分配電極であってもよい。または、印加電流システムが、電 源にそれぞれ接続された複数の分離電極を有して成ってもよい。分配電極または 分離電極は通常、電源に接続され、それによってアノードとして作用し、一方、 基材はカソードとして作用する。 印加電流腐蝕保護システムにおける使用が既知である、成功している分配電極 の例が、ＥＰ−Ａ−００６７６７９（ＭＰ７６９ＥＰＣ）、ＧＢ９４１１７８７ ．６（Ｂ２６５ＧＢ２）、およびＷＯ９３０２３１１（ＲＫ４６３）に開示され ている。これらの出願、およびそれらの対応するＵＳ出願の、全ての開示は、本 発明の開示の一部を構成するものとする。 ＥＰ−Ａ−００６７６７９は、 （ｉ）２３℃における抵抗率５×１０^-4Ω・ｃｍ未満、および２３℃における抵 抗０.０３Ω/ｍ未満を有する材料（通常は金属）を含んで成る長い連続コア；お よび （ii）少なくとも１０％の伸びを有し、少なくとも５００ミクロンの厚さである コアを囲み、そのコアと電気的に接触している導電性ポリマー組成物を含んで成 る要素： を有して成る分配電極を開示している。 ＧＢ９４１１７８７.６（Ｂ２６５ＧＢ２）およびＷＯ９３０２３１１（ＲＫ ４６３）は、ＥＰ−Ａ−００６７６７９の電極の要素、さらに粒状炭素の周囲素 材（例えば、布ジャケット内に保持されるコークブリーズ）を有して成る電極を 開示している。ＷＯ９３０２３１１（ＲＫ４６３）は特に、ジャケットの望まし い酸および塩素抵抗性に関し、Ｇ９４１１７８７.６（Ｂ２６５）は、布ジャケ ット内の炭素粒子の圧縮を高めるための追加外部張りラップの使用に関する。 前記引例および本出願において使用される「導電性ポリマー」という語は、ポ リマー成分、および、ポリマー成分中に分散されている良好な耐腐蝕性を有する 粒状導電性充填剤を、含んで成る組成物を意味する。好適な導電性充填剤の例は 、カーボンブラックまたはグラファイトである。 ＥＰ−Ａ−００６７６７９、ＷＯ９３０２３１１（ＲＫ４６３）、およびＧＢ ９４１１７８７.６（Ｂ２６５）、およびそれらの対応するＵＳ出願の全ての開 示は、本発明の開示の一部を構成するものとする。 腐蝕性基材を保護するために、いわゆる「犠牲アノード(電気防蝕用アノード)」 （即ち、電源に接続されていない分離アノード）を使用することも既知である。 そのようなアノードは一般に、保護される基材よりも電気的により活性である金 属を含んで成る。そのような分離アノードは亜鉛またはマグネシウムを含んで成 ることが多い。アノードは、絶縁導線によって保護される基材に接続され、回路 および電気化学セルは、基材が配置される電解質（例えば、土壌）を通る電流の 通過によって完成される。 分離アノードが使用される場合は、これらを、円筒形状において、またはほぼ ドッグボーン形状において、準備することが既知である。ドッグボーン形状は、 プレーンシリンダーよりもより一定な抵抗を与えることが既知である。このこと は、１９８７年にＮＡＣＥによって出版された John Morgan による「Cathodic P rotection」、ｐ.174に記載されている。 前記のように、印加電流システムに関して長い電極が使用される場合、その電 極は、電源を経て、保護される基材に接続される。 使用に際して、電力導線への電極の接続点において、電極表面から出て基材に 向かう横断電流密度が、電極の主要部分に沿った電流密度と比較して、かなり増 加されることを、本発明は見い出した。この増加した電流密度は、例えば、ＥＰ −Ａ−００６７６７９、ＷＯ９３０２３１１、およびＧＢ９４１１７８７．６に 関して前記に記載した電極にとって、問題になる場合があり、電極中の導電性充 填剤の消費に導き、従って、電極の有効寿命を短縮させる。本発明は、この問題 を減少させる部品キットを提供する。 基材の長い長さが保護される場合、前記の種類の分配電極の長さを、末端と末 端で接合することが既知である。接合は、周囲導電性ポリマーシースおよび粒状 炭素充填ジャケットを短くカットし、中央導体を添え継ぎすることによって行わ れる。この場合もまた、末端と末端との接合点における、電極表面から出て基材 へ向かう横断電流密度が、各電極の主要部分に沿った電流密度と比較して、増加 される。電極長さに沿った電流減衰のために、この効果は通常、導線と第一電極 との界面におけるよりも少ない。それにもかかわらず、それは問題を生じる場合 がある。本発明によって提供される部品キットを、この問題を減少させるために 使用することもできる。 電気的不連続が接合部に存在する他の技術分野は、高エネルギーケーブルの分 野である。この分野において、接合部が、高ストレス領域、およびそれに続く弱 い領域を意味することが既知である。 典型的な高電圧ケーブルは、導体、一次絶縁材、および周囲スクリーンから構 成される。スクリーンは、ゼロ電位にあり、ケーブル内に電流を有する。接合部 において、スクリーンが終わりになり、従って、この点における電気応力は、接 合部における放電を防止するように制御されなければならない。制御は一般に、 応力円錐、即ち、スクリーンの末端から直径において増加する円錐的に先が細く なる表面に沿ってスクリーンのゼロ電位を延在させる円錐層、によって与えられ る。 本発明の第一の要旨は、印加電流腐蝕保護方法における使用、または物体を電 気的に接地する方法における使用、に好適な部品キットを提供し、その部品キッ トは、 （ｉ）（ａ）２３℃における抵抗率５×１０^-4Ω・ｃｍ未満、および２３℃にお ける抵抗０.０３Ω/ｍ未満を有する材料を含んで成る長い連続コア、 （ｂ）コアを囲み、コアと電気的に接触している導電性ポリマー組成物を 含んで成る要素、および （ｃ）存在するとすれば、導電性ポリマー要素を囲み、それと電気的に接 触している存在しても存在しなくてもどちらでもよい追加層、 を有して成る、第一および第二末端を有する長い導電性部材；および （ii）少なくとも長い電極の第一末端のコアおよび導電性ポリマー要素を受容す るための、それを通って実質的に軸方向に延在する通路を、有するほぼ円錐形の 部材であって；該通路は、長い電極の第一末端の導電性ポリマー要素に対する押 込はめ（push fit）になるような、寸法および形状にされ；および該円錐形部材 は、導電性ポリマー要素の抵抗率と少なくとも同じ高さの抵抗率を有する、ほぼ 円錐形の部材； を有して成る部品キットである。 使用に際して、長い導電性部材の第一末端を、絶縁導線によって、電流源に接 続することができる。そのように接続された場合に、電流は、長い導電性部材か ら外側に向かって、横断方向に流れる。同様に、使用に際して、長い導電性部材 の第二末端を、他の同様の導電性部材の第一末端に接続することができる。 器具を電気的に接地するために、長い導電性部材を使用することも既知である 。器具は一般に、絶縁導線によって、長い導電性部材に接続される。 ＥＰ−Ａ−００６７６７９、ＷＯ９３０２３１１、およびＧＢ９４１１７８７ ．６に記載されているような分配電極構造が、接地用途における使用に好適であ るが、導線と電極との界面における放電による焼けによって破損を受けやすいこ と を、我々は見い出した。この界面において、電極から出て地中に入る電流が、電 極の本体に沿った電流よりもかなり大きい。従って、本発明のキットの要素は、 印加電流腐蝕保護システムにおける使用に好適であるだけでなく、電気接地用途 における使用にも適用できることを我々は見い出した。従って、本発明の部品キ ットは、例えば、パイプライン、高エネルギー開閉装置（スイッチギア）、建築 物などを、電気的に接地するのに使用することができる。 腐蝕保護および接地の両用途において、長い導電性部材を、導線によって、電 流源に接続することができる。印加電流腐蝕保護法においては、電流源は、連続 電流源、例えば電源である。接地用途においては、電流源は、一時的電流源、例 えば、雷攻撃または高エネルギー電力線からの放電である。 印加電流腐蝕保護システムの操作の間、および電気接地用途における放電の間 に、電流が、長い導電性部材から横断方向に流れる。好ましい場合においては、 長い導電性部材がほぼ円筒形であり、電流が、長い導電性部材の外表面から、半 径方向に外側に向かって流れる。腐蝕保護システムにおいては、電流が、保護さ れる基材に向かって流れ、それによって、電気回路および電気化学セルを完成さ せる。接地用途においては、電流が、電極の表面から周囲の地中に横断方向に流 れる。ＥＰ−Ａ−００６７６７９、ＷＯ９３０２３１１、およびＧＢ９４１１７ ８７．６に記載されている種類の電極形状を用いる印加電流腐蝕保護用途におい ては、電極から横断方向に流れる平均電流密度は、一般に５０ｍＡ/ｍ程度であ る。接地用途においては、同じ電極形状を用いる放電において、電極から横断方 向に流れる電流密度は、約３００〜２０００Ａ/ｍ程度である。両方の場合にお いて、電流密度は、電極と絶縁導線との界面において、および、電極と、その電 極と他の電極との接合部との界面において、約２倍になる。この増加した電流密 度が、前記のような問題を生じる場合がある。 部品キットに加えて、本発明は、導電性基材をカソード的に腐蝕から保護する 方法、および器具を電気的に接地する方法をも提供する。 本発明の第二の要旨は、電解質中に配置されている長い導電性基材をカソード 的に腐蝕から保護する方法を提供し、その方法は、 （ｉ）（ａ）２３℃における抵抗率５×１０^-4Ω・ｃｍ未満、および２３℃にお ける抵抗０.０３Ω/ｍ未満を有する材料を含んで成る長い連続コア、 （ｂ）コアを囲み、コアと電気的に接触している導電性ポリマー組成物を 含んで成る要素、および （ｃ）存在するとすれば、導電性ポリマー要素を囲み、それと電気的に接 触している存在しても存在しなくてもどちらでもよい追加層、 を有して成る、第一および第二末端を有する導電性部材を準備し； （ii）長い導電性部材の第一末端の導電性ポリマー要素を囲み、それと電気的に 接触するように、抵抗部材を配置し；および （iii）絶縁導線によって、基材と導電性部材の第一末端との間に、電源を接続 し、それによってカソードとしての基材とアノードとしての長い導電性部材との 間に電位差が確立され、これにより、アノードの長い導電性部材の表面からカソ ードの基材に、保護電流が流れ；該抵抗部材の形状および抵抗率が、抵抗部材に よって囲まれている長い導電性部材の一部から流れる保護電流を減少させるよう になっている； ことを含んで成る方法である。 該抵抗部材の形状および抵抗率は、長い導電性部材から流れる電流を減少させ るようになっている。「電流を減少させる」とは、抵抗部材が存在しない場合の 、長い導電性部材から流れる電流と比較して、電流を減少させることを意味する 。 前記のように、本発明は、末端と末端とで接合された２つの長い導電性部材の 間の界面における問題を解決するためにも使用することができる。従って、本発 明の他の要旨は、電解質中に配置されている長い基材を、腐蝕からカソード的に 保護する方法を提供し、この方法は、 （ｉ）（ａ）２３℃における抵抗率５×１０^-4Ω・ｃｍ未満、および２３℃にお ける抵抗０.０３Ω/ｍ未満を有する材料を含んで成る長い連続コア、 （ｂ）コアを囲み、コアと電気的に接触している導電性ポリマー組成物を 含んで成る要素、および （ｃ）存在するとすれば、導電性ポリマー要素を囲み、それと電気的に接 触している存在しても存在しなくてもどちらでもよい追加層、 をそれぞれ有して成る、第一および第二末端をそれぞれ有する少なくとも２つの 長い導電性部材を準備し； （ii）２つの長い導電性部材のそれぞれの第二末端の導電性ポリマー要素を囲み 、それと電気的に接触するように、２つの抵抗部材を配置し； （iii）導電性部材が末端と末端の配置にされるように、２つの長い導電性部材 の第二末端のコアを電気的に接続し、；および （iv）絶縁導線によって、基材と第一の長い導電性部材の第一末端との間に、電 源を接続し、それによって、カソードとしての基材とアノードとしての長い導電 性部材との間に電位差が確立され、これにより、アノードの長い導電性部材の表 面からカソードの基材に、保護電流が流れる； ことを含んで成る方法である。 好ましくは、同様の抵抗要素も、第一の長い導電性部材（絶縁導線に近接およ び接続されている）の第一末端において、導電性ポリマー要素を、囲み、それと 電気的に接触するように配置される。 本発明の他の要旨は、物体を電気的に接地する方法を提供し、その方法は、（ ｉ）（ａ）２３℃における抵抗率５×１０^-4Ω・ｃｍ未満、および２３℃におけ る抵抗０.０３Ω/ｍ未満を有する材料を含んで成る長い連続コア、 （ｂ）コアを囲み、コアと電気的に接触している導電性ポリマー組成物を 含んで成る要素、および （ｃ）存在するとすれば、導電性ポリマー要素を囲み、それと電気的に接 触している存在しても存在しなくてもどちらでもよい追加層、 を有して成る、第一および第二末端を有する長い導電性部材を準備し； （ii）長い導電性部材の第一末端を、絶縁導線を用いて物体に接続し； （iii）長い導電性部材の第一末端において、導電性ポリマー要素を、囲み、そ れと電気的に接触するように、抵抗部材を配置し；該抵抗部材の形状および抵抗 率が、接地の間に、長い導電性部材の囲まれた表面から流れる電流を減少させる ようになっており；および （iv）長い導電性部材および周囲抵抗部材を、地中に配置する； ことを含んで成る方法である。 本発明に方法においては、抵抗部材はどのような適切な形状であってもよい。 １つの実施態様においては、抵抗部材は、本発明の部品キットに使用されるよう な、ほぼ円錐形の部材である。そのような抵抗性円錐形部材が、部品キットまた は本発明の方法に使用される場合に、円錐形部材の抵抗率が、長い導電性部材の 導電性ポリマー要素の抵抗率と少なくとも同じ高さであるのが好ましい。円錐形 部材の抵抗率が、長い導電性部材の導電性ポリマー要素の抵抗率よりも高いのが 好ましい。円錐形部材の材料の抵抗率が、長い導電性部材の導電性ポリマー要素 の抵抗率の、少なくとも２倍、好ましくは少なくとも５倍、または少なくとも１ ０倍であるのが好ましい。 円錐形抵抗部材が本発明の方法に使用される場合に、円錐形抵抗性部材の狭い 末端ではなく、広い末端が、長い導電性部材の末端により近くなるように、円錐 が、長い導電性部材上に配置されるのが好ましい。 円錐形部材が、長い導電性部材の末端を囲む抵抗性材料の塊を与える。従って 、それが、長い導電性部材の末端において、横断方向に出て行く電流を減少させ るように、作用する。円錐形状は、円錐のより狭い末端におけるよりも、円錐の より広い末端において、電流をより多く減少させるように作用する。電流密度の 減少は、円錐のより狭い末端に向かって、徐々に減少するのが好ましい。 円錐形部材の抵抗率は、その本体を通じて均一であるのが好ましい。しかし、 電流特性を所望のように最適化するために、不均質であってもよい。これを行う 方法は、当業者に明らかある。 本発明の好ましい方法においては、抵抗性部材がほぼ円錐形であり、長い導電 性部材を受容するために、それを通過する通路を有する。通路は、円錐の軸方向 に延在するのが好ましく、円錐の軸方向に延在するほぼ円筒形の内腔の形態をと るのが好都合である。抵抗部材の外表面はほぼ円錐形であり、それ以外では、そ れを通過する通路を除いては、該部材は実質的に中実塊であるのが好ましい。本 明細書における「ほぼ円錐形」という語は、フラストコニカル（円錐台）外表面 形を有する形状、および完全な円錐である外表面形を有する形状をも包含する。 本発明の方法の他の実施態様においては、抵抗部材が他の形状を有してもよい 。例として、それが巻付テープを有して成ってもよい。この場合は、巻付テープ の抵抗率が、長い導電性部材を囲む媒体の抵抗率よりも大きいのが好ましく、少 なくとも２倍または５倍であるのが好ましい。長い導電性基材をカソード的に保 護する方法において、この媒体は電解質である。例えば、埋められた基材および 長い導電性部材に関しては、導電性部材を囲む媒体は、土壌、または土壌に埋め られたルースコーク粒子である。器具を電気的に接地する方法においても、長い 導電性部材を囲む媒体は、同様に、土壌、または土壌に埋められたルースコーク 粒子である。 本発明の全ての要旨において使用される長い導電性部材は、円柱形（円筒形） であるのが好ましい。１つの好ましい実施態様においては、それは、金属導電性 コア、一般に約１.５Ω・ｃｍの抵抗率を有する導電性ポリマージャケット、お よび、それと導電性ポリマージャケットとの間に炭素粒子、例えばコークス、を 含有する外部透過性ジャケット、を有して成る。外部透過性ジャケットは、布で あってもよい。 導電性ポリマー材料を組み込む前記の種類の長い導電性部材は、印加電流腐蝕 保護システムにおける使用が既知であり、そのような使用が、ＥＰ−Ａ−００６ ７６７９、ＷＯ９３０２３１１、およびＧＢ９４１１７８７.６に開示されてい る。そのような導電性部材は、接地用途にも有用である。接地ロッドとして一般 に使用される金属裸線と異なり、導電性ポリマー要素を含んで成る長い導電性部 材は、地中に埋めた場合に、錆びにくい。また、接地ワイヤとして使用される金 属裸線は、接地される物体との接続点に最も近いそれの末端において、それの電 流のほとんどを放電する。これは、そのようなワイヤの低い半径方向の抵抗が原 因である。これと対照的に、導電性ポリマー要素を含んで成る電極は、金属裸線 よりも高い半径方向の抵抗を有する。従って、電流放電が、金属裸線接地部材に 沿ってよりも、導電性ポリマー材料を含んで成る接地部材の長さに沿って、より さらに分配される傾向がある。このことは、接地部材の耐用年数を延ばすと共に 、 接地される物体の直ぐ下の点における電気応力集中を防止する。 本発明に使用される長い導電性部材は、少なくとも２５ｍ、より好ましくは少 なくとも５０ｍ、または少なくとも７５ｍの長さであるのが好ましい。導電性部 材は、少なくとも８０ｍ、または少なくとも１００ｍの長さであってもよい。あ る種の用途に関しては、少なくとも２００ｍ、少なくとも３００ｍ、または少な くとも５００ｍの長さ範囲が適している場合もある。必要とされる導電性部材の 長さが５０ｍより長い場合は、単一の長い導電性部材によって、または、いくつ かの導電性部材を末端と末端で接合することによって、その長さを与えることが できる。 本発明の好ましい長い導電性部材は、金属コア、コアを囲む導電性ポリマーシ ース、および導電性ポリマーシースの周囲の、外部ジャケット内に含有される、 布であるのが好ましい炭素粒子を有して成る。この好ましい長い導電性部材は、 前記のほぼ円錐形の抵抗部材と組み合わせて使用されるのが好ましい。この組み 合わせが使用される場合、本発明の方法は、外部布ジャケット内に円錐形抵抗部 材を挿入し、および好ましくは円錐形部材の外表面上にジャケットを固定するこ とを、含んで成るのが好ましい。円錐形部材は、外部ジャケット内でコークスに よって囲まれるのが好ましい。外部ジャケット内に円錐形部材を挿入するために 、ジャケット内からある量のコークスを除去することが必要な場合がある。 円錐形抵抗部材、または他の抵抗部材に使用することができる材料の例は、導 電性充填剤を含有するポリマー材料、例えばポリエチレンのようなポリオレフィ ン、および炭素のような導電性充填剤を含有する焼結超高分子量ポリエチレンを 包含する。炭素を含有する焼結超高分子量ポリエチレンを含んで成る特に好適な 材料が、ＷＯ８８０６５１７（ＭＰ１１８０ＰＣＴ）およびＵＳ８９/０２７３ ８（ＭＰ１１８０ＰＣＴ３）に開示されている。 本発明の実施態様が、例として、図面を参照して説明される。 図１は、印加電流腐蝕保護システムを示し、図２は、本発明の電気接地用途を 示す。 図３は、図１および図２に示される点線部分IIIの拡大長手方向断面図であり 、 本発明の抵抗部材を使用しない場合に存在する電流密度を示す。 図４は、図３と同様の長手方向断面図であり、本発明によって提供される抵抗 円錐の付加を示す。 図５は、２つの長い導電性部材間の末端と末端の接合部における、抵抗円錐の 使用を示す長手方向断面図である。 図６は、長い導電性部材の末端における、抵抗テープの使用を示す長手方向断 面図である。 図面を参照すると、図１は、本発明が適用されている印加電流腐蝕保護システ ムを示す。パイプライン１の形態の基材が、電源５によって、長い導電性部材３ に接続されている。長い導電性部材は分配アノードであり、電源５の正端子に接 続されている。基材パイプライン１が、電源５の負端子に接続されている。電源 ５への接続は、絶縁導線７によってなされている。電気回路および電気化学セル が、パイプライン１および分配電極３の両方が位置する電解質によって、完成さ れる。電解質は一般に土壌である。電気化学反応が、パイプライン１および分配 アノード３の両方の表面において起こり、パイプラン１への電流の正味伝達を結 果として生じる。従って、パイプライン１の腐蝕が実質的に防止される。 図２は、本発明の他の用途を示し、この場合は、建物９のような物体を接地す る用途を示している。建物９が、絶縁導線７によって、長い導電性部材３に接続 されている。絶縁導線７および導電性部材３が、建物９の底と共に、土壌１１に 埋められている。長い導電性部材３は約１００ｍの長さであり、土壌表面にほぼ 平行に埋められるのが好都合である。 図１および図２に示され、図３により詳細に示されてい実施態様の両方に関し て、長い導電性部材３および絶縁導線７ならびにそれらの間の接続の構造は、同 様である。 次に図３を参照すると、長い導電性部材３は、好ましくは銅である、ほぼ円筒 形の金属コア１３、および、コアと電気的に接触している導電性ポリマー材料の 周囲シース１５を有して成る。長い導電性部材３は、外部布ジャケット１７、お よび該ジャケットと導電性ポリマーシース１５との間の、外部布ジャケット１７ 内に含有される粒状コークス１９を、さらに有して成る。絶縁導線７は、銅の導 電性コア２３およびポリエチレン絶縁材２５を有して成る。 絶縁導線７と長い導電性部材３との間の接続を形成するために、銅コア１３お よび２３を囲む全ての層が短くカットされる。次に、コア２３および２５がクリ ンプ２７によって接合される。他のいずれかの接合方法も使用出来る。次に、絶 縁および防湿シースが、導線７の絶縁層２５、および長い導電性部材３の外部布 ジャケット１７の上に配置される。このシースは、例えば、熱収縮性ポリマース リーブ２９の形態であってもよい。スリープ２９は、マスチックまたは接着剤、 例えばホットメルト接着剤のような、防湿層３０のライニングを備えている。防 湿層３０を、スリーブから分離して与えてもよい。スリーブ２９が加熱されて収 縮し、クリンプ２７および導線７の外部ジャケット２５、ならびに導電性部材３ の外部ジャケット１７と接触する。この加熱の間に、防湿層３０が、接続領域に おける何らかの空隙中へ押し込まれ、それによって湿分封止が達成される。 図３においては、本発明に必要とされる抵抗円錐または他の抵抗部材が、図示 されていない。抵抗円錐または部材の不在下において、長い導電性部材から横断 方向に出て行く電流密度が、矢印線ｊ₁、ｊ₂によって示されている。矢印線ｊ₁ およびｊ₂の長さは、長い導電性部材の長さに沿った相対電流密度を、模式的に 示している。図から分かるように、長い導電性部材の末端における電流密度は、 長い導電性部材３の主要長さに沿った電流密度の約２倍である。この不均一な電 流密度は、不都合なことに、図１の印加電流腐蝕保護システムにおけるコークス 粒子１９の消費、または図２に示される接地用途の場合の焼けによる損傷に導く (電流密度は一般に、印加電流腐蝕保護システムにおけるよりも、接地用途にお いて、より高い)。 図４は、本発明の抵抗円錐を含む以外は、図３と同様である。円錐の広い末端 が、円錐の先端よりも、長い導電性部材の末端により近くなるように、円錐３１ が長い導電性部材３の１つの末端に配置される。円錐３１は、その中を通って軸 方向に延在する円筒形の内腔を有し、導電性部材３の導電性ポリマーシース１５ の周囲にあるが、布ジャケット１７内部に配置されている。円錐３１のための空 間を作るために、コークス１９が除去されている。導電性部材３の布ジャケット １７の自由端が、円錐３１の上に配置され、それに固定されてもよい。次に、熱 収縮性スリーブ２９が収縮して、布ジャケット１７の末端および円錐３１の上に 配置されている。 抵抗性の、ほぼ円錐形の部材３１は、一般に約３０Ω・ｃｍの抵抗率を有する 。抵抗円錐３１に特に好ましい材料は、カーボンブラック粒子を含有する焼結超 高分子量ポリエチレンである。図３に関して前記に記載したように、抵抗円錐３ １は、そうしなければ絶縁導線７との接合部における長い導電性部材の末端に存 在する、高い電流密度Ｊ₂を減少させる作用をする。 図５は、２つの長い導電性部材３の接合部における、抵抗円錐３１の他の用途 を示している。そのような接合部は、例えば、分配電極３の非常に長い長さが印 加電流腐蝕保護システムに使用される場合に、必要とされる。この図において、 前記図面と同じ番号は、同じ部分を意味する。抵抗円錐３１は、長い導電性部材 ３のそれぞれの、接続された末端に含まれる。それぞれの場合において、円錐の より広い末端が、円錐の先端よりも、導電性部材３の末端に、より近くなるよう に配置される。 図５と類似した他の可能な配列体（図示せず）においては、２つの長い導電性 部材の隣接末端間に、長い導電性部材のそれぞれのコアに導線を接続するための Ｔ字型クリンプ、およびＴ字型熱収縮性成形シースと共に、導線を使用すること である。 図６は、本発明の他の実施態様を示す。この場合、抵抗円錐が、巻付テープ３ ３で置き換えられている。このテープの抵抗率は、それが埋封されているコーク ス粒子１９の抵抗率よりも大きいのが好ましい。巻付テープ３の抵抗率は、それ を囲むコークス粒子の抵抗率の、約２倍またはそれ以上であるのが好ましい。簡 潔のために、長い導電性部材３のコア１３の、導線への接続が図示されていない 。これは図４の実施態様と同様である。 抵抗円錐３１および抵抗テープ３３を、他の長い導電性部材に使用し得ること も、本発明によって考えられる。特に、これらの図面に示されている構造と同様 であるが、追加外部布ジャケット１７およびコークス粒子１９を用いない構造に おいて、それらを使用することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．印加電流腐蝕保護方法における使用、または物体を電気的に接地する方 法における使用、に好適な部品キットであって、その部品キットは、 （ｉ）（ａ）２３℃における抵抗率５×１０^-4Ω・ｃｍ未満、および２３℃にお ける抵抗０.０３Ω/ｍ未満を有する材料を含んで成る長い連続コア、 （ｂ）コアを囲み、コアと電気的に接触している導電性ポリマー組成物を 含んで成る要素、および （ｃ）存在するとすれば、導電性ポリマー要素を囲み、それと電気的に接 触している存在しても存在しなくてもどちらでもよい追加層、 を有して成る、第一および第二末端を有する長い導電性部材；および （ii）少なくとも長い電極の第一末端のコアおよび導電性ポリマー要素を受容す るための、それを通って実質的に軸方向に延在する通路を、有するほぼ円錐形の 部材であって；該通路が、長い電極の第一末端の導電性ポリマー要素に対する押 込はめになるような、寸法および形状にされ；および該円錐形郊材が、導電性ポ リマー要素の抵抗率と少なくとも同じ高さの抵抗率を有する、円錐形部材； を有して成る部品キット。 ２．円錐形部材が、長い導電性部材の導電性ポリマー要素の抵抗率よりも高 い抵抗率を有する請求項１に記載の部品キット。 ３．円錐形部材が、長い導電性部材の導電性ポリマー要素の抵抗率の少なく とも２倍の抵抗率を有する請求項２に記載の部品キット。 ４．電解質中に配置されている長い導電性基材をカソード的に腐蝕から保護 する方法であって、その方法において、 （ｉ）（ａ）２３℃における抵抗率５×１０^-4Ω・ｃｍ未満、および２３℃にお ける抵抗０.０３Ω/ｍ未満を有する材料を含んで成る長い連続コア、 （ｂ）コアを囲み、コアと電気的に接触している導電性ポリマー組成物を 含んで成る要素、および （ｃ）存在するとすれば、導電性ポリマー要素を囲み、それと電気的に接 触している存在しても存在しなくてもどちらでもよい追加層、 を有して成る、第一および第二末端を有する導電性部材を準備し； （ii）長い導電性部材の第一末端の導電性ポリマー要素を囲み、それと電気的に 接触するように、抵抗部材を配置し；および （iii）絶縁導線によって、基材と導電性部材の第一末端との間に、電源を接続 し、それによって、カソードとしての基材とアノードとしての長い導電性部材と の間に電位差が確立され、これにより、アノードの長い導電性部材の表面からカ ソードの基材に、保護電流が流れ；該抵抗部材の形状および抵抗率が、抵抗部材 によって囲まれている長い導電性部材の一部から流れる保護電流を減少させるよ うになっている； ことを含んで成る方法。 ５．物体を電気的に接地する方法であって、その方法において、 （ｉ）（ａ）２３℃における抵抗率５×１０^-4Ω・ｃｍ未満、および２３℃にお ける抵抗０.０３Ω/ｍ未満を有する材料を含んで成る長い連続コア、 （ｂ）コアを囲み、コアと電気的に接触している導電性ポリマー組成物を 含んで成る要素、および （ｃ）存在するとすれば、導電性ポリマー要素を囲み、それと電気的に接 触している存在しても存在しなくてもどちらでもよい追加層、 を有して成る、第一および第二末端を有する長い導電性部材を準備し； （ii）長い導電性部材の第一末端を、絶縁導線を用いて物体に接続し； （iii）長い導電性部材の第一末端において、導電性ポリマー要素を、囲み、そ れと電気的に接触するように、抵抗部材を配置し；該抵抗部材の形状および抵抗 率が、接地の間に、長い導電性部材の囲まれた表面から流れる電流を減少させる ようになっており；および （iv）長い導電性部材および周囲抵抗部材を、地中に配置する； ことを含んで成る方法。 ６．抵抗部材が、それを通って実質的に軸方向に延在する通路を有する、ほ ぼ円錐形の部材であり；抵抗部材が、より広い末端と、より狭い末端を有し；お よび、長い導電性部材の第一末端を囲み、それと電気的に接触するように抵抗部 材を配置する段階が、円錐形部材のより広い末端が、円錐形部材のより狭い末端 よりも、長い導電性部材の第一末端に、より近くなるように、行われる請求項４ または５に記載の方法。 ７．抵抗部材が、長い部材の第一末端の周りに巻き付けられたテープの形態 である請求項４または５に記載の方法。 ８．長い導電性部材が、土壌中の炭素粒子、好ましくはコークス中に、埋封 されており、テープの抵抗率が、土壌中の周囲炭素粒子の抵抗率よりも高い請求 項７に記載の方法 ９．長い導電性部材が、 （ｉ）導電性ポリマー要素から距離を置いている外部イオン透過性ジャケット； および （ii）透過性ジャケットと導電性ポリマー要素との間に含有される炭素豊富粒子 、好ましくはコークス； を追加的に有して成る請求項１〜８のいずれか１つに記載の部品キットまたは方 法。 １０．請求項６に従属する場合に、円錐形抵抗部材を、長い導電性接触部材 の末端との電気的接触に配置する段階が、導電性ポリマー要素を囲むが、外部透 過性ジャケット内に存在するように、円錐形部材を配置することによって、行わ れる請求項９に記載の方法。 １１．請求項７に依存する場合に、抵抗テープを、長い導電性部材との電気 的接触に配置する段階が、導電性ポリマー要素を囲むが、外部布ジャケット内に 存在するように、テープを巻き付けることによって、行われる請求項９に記載の 方法。 １２．抵抗部材が、長い導電性部材の導電性ポリマー要素の周りに配置され た後に、長い導電性部材の外部透過性ジャケットを、抵抗部材の外表面に固定す る段階を含む請求項１０または１１に記載の方法。 １３．電解質中に配置されている長い基材を、腐蝕からカソード的に保護す る方法を提供し、この方法は、 （ｉ）（ａ）２３℃における抵抗率５×１０^-4Ω・ｃｍ未満、および２３℃にお ける抵抗０.０３Ω/ｍ未満を有する材料を含んで成る長い連続コア、 （ｂ）コアを囲み、コアと電気的に接触している導電性ポリマー組成物を 含んで成る要素、および （ｃ）存在するとすれば、導電性ポリマー要素を囲み、それと電気的に接 触している存在しても存在しなくてもどちらでもよい追加層、 をそれぞれ有して成る、第一および第二末端をそれぞれ有する少なくとも２つの 長い導電性部材を準備し； （ii）少なくとも２つの長い導電性部材のそれぞれの第二末端の導電性ポリマー 要素を囲み、それと電気的に接触するように、２つの抵抗部材を配置し； （iii）導電性部材が末端と末端の配置にされるように、２つの長い導電性部材 の第二末端のコアを電気的に接続し；および （iv）絶縁導線によって、基材と第一の長い導電性部材の第一末端との間に、電 源を接続し、それによって、カソードとしての基材とアノードとしての長い導電 性部材との間に電位差が確立され、これにより、アノードの長い導電性部材の表 面からカソードの基材に、保護電流が流れる； ことを含んで成る方法。