JPS60169578A - 船体外板の防食・防汚方法 - Google Patents

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】 ものである。

従来の船体の防食と防汚（船体外板等にスライム等の海
洋生物が何着することを防止することを言う。）は、外
板（通常鉄鋼が使用される。）に防食用塗料を下塗して
これに防汚塗料を上塗する陰極防食（電気防食）によっ
て来た。そして防汚塗料は例えば亜酸化銅あるいは有機
錫等Ｄ金属を含み，これらが除々如溶出することにより
防汚の目的を達成している。

一方，例えば流木等による塗膜傷を起点とする外板の腐
食防止のためには，亜鉛，アルミニ°ウム合金のような
外板拐より卑な金属又は外部電源の起電力によって防食
電流を外板に流入させ，防食の目的を達成している。

この防汚・防食シヌテムの欠点は１〜２年毎に船をドッ
クに入れて防汚塗料を塗り直す必要のあること，また防
汚，塗料の溶出に伴って船体表面の粗さが増し，これに
より船体抵抗が増加することである。

これに対し，耐食性がありしかも防汚効果のある銅また
は銅合金のクラツド鋼で船体外板を作ることが提案され
ている。しかし、これには。

銅被覆材が予測しない事故で破損した場合，下地の鋼が
銅被覆材との電食作用により激しく腐食される欠点があ
る。そこで、鋼の部分の異常損耗を防止するため、防汚
金属である鋼重たは銅合金と鋼との間に絶縁相を入れる
等の対策がなされている。

更に、このような表面から有効な防汚金属を溶出するも
のにおいては２次の事項を考慮する必要がある。

（１）防汚が有効なためには９表面に有効な金属イオン
の濃度をある値以上に保持すること。（金属の溶出速度
がある値以上必要であること。）イオン濃度の経年変化
のないこと。

（２）生物の付着（活動）は静止海水中で活発で。

流動海水中ては何着が少ないか１寸たは全く４１着しな
い。

（３）防汚塗料、防汚金属からの有効な金属イオンの溶
出は流動海水中て多い。

ｍ、　（２＋、　（３）は、船舶の停泊時に生物がイ」
着し航走時に何着しないこと、一方有効な金属イオンの
溶出は停泊時に少なく航走時眞多いこと。

換言すれば航走時に防汚金属板が無駄に消費さ、ｈる（
腐食する）ことを意味し、航走時間の長い外洋船では厚
板の防汚金属板を使用し々ければならない。

逆に、航走時のような流れの速い海水中でも充分な耐食
性のある防汚金属板を使用すると。

停泊時に浴出速度が不足する結果、防汚効果が不充分と
なる矛盾を生じる。しかも防汚金属板が全面均一に溶出
することが航走時の船体抵抗低減のために必須である。

本発明は、従来の防汚塗料の代りに生物の付着しない銅
あるいは銅合金等の金属材料で船体外板を覆い、航走時
のみ電気防食を作用させて。

半永久的に防食・防汚する方法を掃供するものるととも
に航走時のみ海中へ電極を投下し、貴の前記電極から卑
の前記銅または銅合金材へ流す防食電流値を電極と鋼重
たは銅合金材間の電　１圧及び電極の電位に基づいて船
内の電源により最適値如保持することを特徴とする船体
外板の本発明によれば、航走時において鋼製の船体外板
（で被覆した銅または銅合金材の損耗を減少させ得ると
々もに２表面への耐食保護皮膜の形成を予防し得る士、
停で１白時Ｖこおいて船体外板に海洋生物が付着するこ
と全防市し得る。

以１．第１図にもとづいて本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図において９１は鋼製の船体外板、２は外板１の没
水部を被覆する銅まだは銅合金材。

３は船内に設けられた直流電源、４はｔＩＵ中に投下さ
れた電極。

さて、一般に海水中の金属の腐食を制御する方法として
陰極防食方法はよく知られており。

船舶においては外板の一部に電位基準となる基準電極を
取り付け、外板金属の電位が一定値を示すように船内電
源より外板金属へ直流電流を流す、外部電源自動防食方
式が実用化されている。しかし、この方式を本発明に適
用するときｄ、船体外板を被覆した銅または銅合金材の
一部を剥離し、ここに鋼重たは銅合金材でない材料より
なる基準電極を海水と接するように取りイ」けるため、
この部分を基点として海洋生物が生長する欠点がある。

本発明は特にこの点如住意を払って発明しだものである
。

以下、第１図にもとづいて本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図において、１は鋼製の船体外板、２は外板１の没
水部を被覆する銅または銅合金材。

３は船内に設けられた直流電源、４は海中に投下された
電極、５け電源３と電極４を接続する導線、６ｉ−１導
線５と電極４を巻揚げ巻降げする揚降装置、７は鋼重た
は銅合金材２と電源３および制御装置８のｌ端とを接続
する導線、８け船舶の航走、停止を検知して電極４の巻
揚げ巻降げを指令すると同時に鋼重たけ銅合金材２の防
食状態を検知して、電源３から導線５全介して電極４へ
通電する防食電流１３の侶、流値を指令する機能をもつ
制御装置、９は揚降装置６と制御装置８との接続用導線
、１０は制御装置８から電源３へ電流値の指令信号を伝
える導線である。

なお船体外板１と銅１だ同調合金（３２とか電気的に接
続されている場合（Ｃは導ｆＬ１ｇ７は船体夕ｌ板１と
接続してよい。

また、銅まだは銅合金材２の防食状態を・検知するだめ
には電極４と銅または銅合金１２２の間の電位差、すな
わち明線５より分岐した導線ｊ１と導線７との間の電圧
を制御装置８へ入力すればよい。そして、この人力信号
をもとにｆｌｔ＋−４だけ銅合金材２の電位を操作する
出力信号を心線１０を介して電徐３に与え制御する。こ
の原理については第２図を参照して後述する。

上記のような構造の船舶が寄港した場合には、電源３は
ＯＦＦとなり、揚降装置６が作動して導線５を巻きとり
、電極４が海中より引」こげられ船上に収納される。こ
れ如よって銅または銅合金材２は海水中で自然の状態に
放置され、腐食が始捷り９表面より主成分の銅が溶出し
、ＣｕＣＡｒイオンが船体没水部を覆い、防汚作用を生
じる。

船舶が出港すると制御装置８の指令如より揚降装置６が
作動し、電極４が海中へ投下され、同時に制御装置８か
らの信号が導線１０を通じて電源３へ伝えられて電源３
はＯＮとなり、防食電流１３が電極４から銅または銅合
金材２へ流入し、銅の浴出は電気防食作用により減少し
、また表面への強力な耐食保護皮膜の形成を予防する。

一般にこの防食に必要な電流ｌは次式で示される。

にｆ（Ｓ、　Ｖ、　Ｔ、　ｔ、　ｏ、　Ｍ・・・）・・
・・・・・・・・・・・・（１）ここに、Ｓ；船体面積
、Ｖ；船速、Ｔ；海水温度、ｔ：時間、０；海水水質１
Ｍ；金属の種類 これらの複雑な因子も後述する手段によって容易に制御
可能である。

電流の通電はエネルギーの消費であるから船体各部への
電流を均一に分布させることと電圧を低くすることが、
省エネルギーの観、点から重要である。この／こめ第１
図に示した船札から電流を流す曳航型室４出は電流分布
の均一化に極めて有効である。時に外洋向けの大型船で
（ｄ船体外板に電極を数句ける方法は多数の電極を船体
外板１て貫通して取４−Ｊける必要があるため実用が困
姉である。電極桐質としては通電時の面ｊ人件の点から
、チタン、タンタル等の銅合金１’４±ＶＣ白金属をメ
ッキ捷たは焼イ」けたような不溶性電極の使用が好まし
い。

さて、銅または銅合金材２の電位を所望の電位に保持す
るのに銅また（Ｉ′１銅合金拐２と電極４との間の電圧
を制御装置８へ入力することによって可能である理由に
ついて、第２図にもとついて詳細に説明する。第２図に
示すような一様な導電媒体Ｗ９例えば海水中に２個の金
属ａおよびＣが存在し、内部抵抗Ｊｉｉ有する電源より
電圧Ｅが与えられ電流Ｉが流れたとする。金属ａ、ｃの
分極電圧をε８．ε。とすれば、これはａ。

０間の電圧■１と次の関係がある。

Ｖ　Ｂ　ｃ−Ｅ　Ｉ　Ｒｊ−（Ｅ　ａ十εａ）　（Ｅｃ
十εｃ）−ＩＲ８・・・・・・（２）ここでＥａは金属
ａの自然電位、ＥＣは金属Ｃの自然電位、Ｒ５１ｄａ＋
　ｃ間の線輪抵抗と液間抵抗を示す。

（２）式から （ＥＣ十εＣ）二Ｖａｃ　（Ｅａ＋εａ　）　＋　Ｉ　
ＲＳ　・＝・−−−−（３）（３）式は第１図における
銅または銅合金材２の電位に相当する左辺の陰極電位（
ＥＣ＋εＣ）′ｆｇ：計測するかわりに第１図＋／Ｃお
ける導線１１と７との間の電圧Ｖａｃ、電懐４の陽極箱
、位（Ｅ、＋６８）、線輪抵抗と液間抵抗による損失電
圧ＩＲ８，の右辺の各項を計訓しても同しであることを
示している。

以上説明したように本発明の効果は次の通りである。航
走時の防汚金属板の損耗を抑制することによって防汚金
属板の寿命を極めて長く出来ること、１だそれに見合っ
て高価な材料を薄くして使用でき経済性が向上すること
、従来航走時の耐久性全目安に拐料の選択が行なわれて
いたため、停泊時の防汚効果が不充分となる傾向にあっ
たものが充分防汚効果のある腐食量の大きい拐料も選択
出来ることである。更に銅製の船体外板１と鋼重たは銅
合金材２が直接接触している場合、航走中になんらかの
原因で銅または銅合金材２が破損し、外板１が海水に直
接触れるようになった場合も９本発明ては腐食の進行を
防止することが出来る。なお９本発明ては外板１と銅ま
たは銅合金材２の中間に絶縁層を設けたものにおいても
銅または銅合金材２の腐食を防止できることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す模式図、第２図は本発明
の原理金示す模式図である。 １・・・船体外板、２・・・釦ｉｔたは銅合金椙、３・
・・電源、４・・・電極、６・・・揚降装置、８・・・
制御装置。 ５．７，９，１０．１１・・・導線、１３・・・防食電
流、Ｗ・・・導電媒体、ａ、ｃ・・・金属。 代理人　放１間　跪−ニ；・ｊ］４ り晴デ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鋼製の船体外板に銅または銅合金ｊｌ：Ａ全被覆すると
   ともに、航走時のみ海中へ電極を投下し。 貴の前記電極から卑の前記銅またｄ銅合金材へ流す防食
   電流値を電極と銅または銅合金相間の電圧及び電極の電
   位に基づいて船内の電源により最適値に保持することを
   特徴とする船体外板の防食・防汚方法。