JPS6289884A - 鋼材の防食装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼材の防食装置に関し、特に船体外板の海洋
生物による汚染を防止するだめ鋼材の表面を防汚作用の
ある防汚性金属で被覆した。

船体防汚船の塗装下地金属、海水淡水化（フラッンユエ
バボレータ式）装置のエバポレータの塗装部分の下地金
属及び塗膜と電気防食を併用した防食系一般例えば埋設
管、一般船舶の下地金属の防食装置に関する。

（従来の技術） 従来、船体外板の鋼材の没水部を銅又は銅合金材クラツ
ド鋼等の防汚性金属で覆うことが行われている。

しかしながら、船体没水部を全面防汚性金属で覆うこと
は、船弊部分、ビルジキール部分。

海水取入口等のような複雑な部分があって極めて困難で
ある。そのため工作の困難な部分は従来の鋼材と塗装系
によることとし、工作の容易な部分は防汚性金属よりな
る構造とする防汚船が考えられている。

ところがこのような構造の場合次の問題点がある。

（１）鋼材上の塗装系になんらかの原因で欠陥が発生す
ると鋼と銅系材料等の防汚性金属の間のガルバニック電
流により鋼が急速に腐食し。

船体外板の貫通、漏水事故につながる。

（２）　　このような問題点を予防するため陰極防食方
法が考えられるが、従来技術の陰極防食法では船体全面
に防食電流が流れ、銅系材料等の防汚性金属から溶出す
る防汚成分（主として銅イオン）の溶出を抑え、海洋生
物付着抑止の本来の目的が阻害される。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は１例えば船体外板の鋼材の没水部に付着する生
物を抑制する防汚船において、特に鋼材の外面を塗装系
部分と銅又は銅合金等鋼より貴な防汚性金属とにより覆
われている船において、塗装部の欠損時防汚性金属の防
汚効果を阻害することなく、鋼材部のガルバニック腐食
を解消しうる塗膜下金域の電気防食装置を提供すること
を目的とするものである。

（問題点を解決するだめの手段） すなわち２本発明は鋼材の外面を銅又は銅合金等鋼より
貴な防汚性金属で覆われた部分と電気絶縁層で覆われた
部分とを有する外板の接水時の前記鋼材の防食装置であ
って、前記電気絶縁層の内部に埋め込まれた少なくとも
一層の導電層と、前記導電層と前記鋼材との間に通電手
段を設けてなることを特徴とする鋼材の防食装置である
。

（作用） 上述の構成によシ、導電層が単層の場合、導電層を有す
る電気絶縁層の部分の損傷時に１通電手段を有する上記
導電層の作用により、損傷時に露出した鋼材と防汚性金
属とのガルバニ電位差により上記鋼材の腐食電流を抑制
すると同時に、上記鋼材の補修を行なう。

（実施例） 本発明の鋼材の防食装置を図面により説明する。

第１図〜３図は第１の実施例としての電気絶縁層の内部
に埋め込まれた導電層が単層の場合であり、第１図はそ
の原理構成図、第２図は作用説明図、第３図は導電層へ
の通電端子の構造例と通電要領を示す図である。第４〜
６図は第２の実施例としての絶縁層の内部に埋め込まれ
た導電層が２層の場合であり、第４図は原理構成図、第
５図は作用説明図、第６図は導電層への通電端子の構造
例と通電要領を示す図である。

第７，８図は複数個の貫通孔を船体外板に設けることの
できない場合等に有用な他の実施例を示す図である。

第１の実施例としての電気絶縁層の内部に埋め込まれた
導電層が単層の場合について第１〜３図により説明する 本発明の第１の実施例における原理構成を第１図に示す
。

第１図において１は船体外板を構成する鋼材。

２は鋼材１の一部にクラッドされた銅又は銅合金等の防
汚性金属、３はクラッドされていない鋼材１の表面に塗
布された電気絶縁層、４は電気絶縁層３の上に塗布され
た導電層で、防汚性金属２と電気絶縁層３又は５で電気
絶縁されている。５は導電層４を保護すると同時に海水
中への電流の漏洩を防止する電気絶縁層を示す。

６は導電層４と直流電源８の（→端子とを結ぶ導線、７
は鋼材１と直流電源８の（→端子とを結ぶ導線を示し２
通電手段Ａは導線６，７および直流電源８により構成さ
れている。

第２図は本発明の第１の実施例の作用を説明した図で２
図中の符号１〜８およびＡは第１図で示したものと同じ
である。

このような構成物において防汚性金属２および電気絶縁
層５の表面が海水１２に接した場合。

なんらかの理由で塗装部分の一部分９すなわち電気絶縁
層３．導電層４．電気絶縁層５が損傷を受は鋼材１が海
水１２に接した場合、導電層４が無い場合は防汚性金属
２と鋼材１の損傷部分のガルバニ電位差によシ腐食電流
１ｃｌＯが流れ、特にアノードとなる鋼材部の面積がカ
ソードとなる防汚性金属２の面積に較べて極めて小さい
ため鋼材１の損傷部の腐食は異常に進行し。

船体外板の破孔損傷に至る。このような場合本発明にお
いては導電層４を通じて、電源８から導線６→導電層４
→鋼材１→導線７の経路で腐食電流ｉ　　１０を上捷わ
る電流ｉ、１１が発生して。

１ｃ１０を抑制し、損傷部の腐食を抑制する。更にこの
電流１．ｔｌによって海水中の硬度成分Ｃａ＋＋、　Ｍ
ｇ＋十が次式の反応によって炭酸カルシウムＣａＣＯ３
，水酸化マグネシウムＭｇ　（ＯＨ）　２として損傷部
の鋼材表面に沈着し、電気絶縁層３の補修を行い。

０□＋４Ｈ２０＋４ｅ→４０Ｈ−・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）２Ｈ
２０＋２ｅ−＋Ｈ２↑＋２０　Ｈ−・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）Ｃａ”＋
ＨＣＯ３＋ＯＨ−→ＣａＣＯ３＋Ｈ２０−−−（３）Ｍ
ｇ＋１＋２０Ｈ−→Ｍ　ｇ　（ＯＨ）２　・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）電
流１ｐ１１の継続的流れを防止し、防汚性金属２の防汚
効果の低減を抑止するとともに、損傷部の腐食を防止す
る。

第３図は本発明の第１の実施例の実施に当って必要な導
電層４への通電端子の構造例と通電要領を示すものであ
る。図中、符号１〜８．Ａ及び１２は第２図で説明した
部材と同じである。

第３図において２通電端子Ｂは以下のごとく構成されて
いる。１３ば、鋼材１の貫通部にとりつけた鋼製ピース
で船体内部に溶接接続し。

外周はネジ部をもりている。Ｉ４はプラスチック（ポリ
エチレン、ゴムシート、テフロンシートなど）ワッシャ
ーで鋼材１と通電ピース１５との絶縁と水密タイトを兼
ねる。１５は、導電層４と接する部分の表面に白金等の
メッキをしたニオブ、タンタル、チタン等のピースで下
端にネジ部を有する。１６は絶縁性のある充填剤（シリ
コンゴムなど）、１７はゴムブツシュ（天然ゴム、ネオ
プレン、ブチルゴムなト）。

１８は絶縁ワッシャ（ポリエチレン、ゴムシート、テフ
ロンシートなど）、１９は通電ピース１５を固定するナ
ラ！−，２０は通電端保護フタで通電ピース１５のネジ
に合せてメスネジを設ける。２１は充填剤（ビニールパ
テ、シリコーンゴムなど）、２２はリード線６の取出し
孔で。

通電ピース１５と電流計２３はリード線６で結ぶもので
ある。

このような通電端子Ｂを導電層４の厚さおよび面積によ
って、適宜の間隔で設ける。なお２４は電流計２３と直
流電源８とを結ぶ導線である。

電流計２３は塗装部分の損傷の発生をいち早く検知する
ことができ、アラーム機構と組合せることによって、以
後の対策に有用である。

なおピース１５は耐食性があり、電流によってファラデ
ィ溶解を生じな員ように、ニオブ。

タンタル、チタンなどが選ばれるものである。

またこれらを白金などのメッキをするのは、導電層４が
金属酸化物２例えばＦｅ３Ｏ４、ＰｂＯ２などのリッチ
な樹脂皮膜の場合、これらの酸化物が例えば。

ＭｎａＯｍ＋Ｍｐ−）ＭｏａＯｍ−、＋ＭｂＯ（Ｍ”、
　Ｍ５ｔｄ　金属の種類を表わす） などの反応で不通電性の酸化物皮膜が接触面に生じない
ようにするためである。（炭素粉などの酸化力のない場
合は、このようなことをする必要はない。） 次に第２の実施例としての電気絶縁層の内部に埋め込ま
れた導電層が２層の場合について第４〜６図により説明
する。

本発明の第２の実施例における原理構成を第４図に示す
。図中、符号１〜８およびＡは第１の実施例における第
１図で示したものと同じである。

第４図において、４ａは電気絶縁層５の上に塗布された
第２の導電層であシ、５ａは第２の導電層４ａを保護す
ると同時に海水中−の電流の漏洩を防止する電気絶縁層
を示す。６ａは第２の導電層４ａと直流電源８の（→端
子とを結ぶ導線を示し、第２の導電層４ａへの通電手段
は導線６ａのみで構成されている。

第５図は本発明の第２の実施例の作用を説明した図で２
図中の符号１〜ｇ、Ａ、４ａ、５ａ。

６ａは第４図で示したものと同じである。

このような構成において、導電層４の作用も第１の実施
例と同じであるが、第１の実施例のごとく導電層が単層
の場合、損傷部９の鋼材表面に炭酸カルシウム、水酸化
マグネシウムが沈着した後においても、引き続き導電層
４から防汚性金属２へ電流の流出が多い。したがって。

本発明の第２の実施例のごとく、第２の導電層４ａを鋼
材１と同電位になるように導線６ａで接続することによ
り、第２の導電層４ａのシールド作用によって導電層４
から防汚性金属２へ流出し防汚性金属の防汚作用を妨げ
る電流を吸収、抑制又はしゃ断することができる。

第６図は本発明の第２の実施例の実施に当って必要な導
電層４，４ａへの通電端子の構造例と通電要領を示すも
のである。

図中、符号１〜２４．ＡおよびＢは第１の実施例におけ
る第３図と同じでありｌ　　４　ａｌ　　５ａ１６ａは
第５図と同じである。本図において、１４ａのワッシャ
ーおよび１５ａのピースは第２導電層４ａ用のものであ
り、導電層４月の１４のワッシャーおよび１５０ピース
と同じであるが。

ピース１５のように白金属等のメッキをする必要はない
。このようにして通電端子ＢおよびＤが構成されている
。また２通電手段Ｃである導線６ａは、直流電源８と鋼
材１が同電位のため。

導線６ａの他端は鋼材１に接続しているが、導線６ａと
鋼材１との間に図示しない電流計を設けることによシ、
導電層４と第２の導電層４ａ間に流れる電流も監視でき
る。

第７図及び第８図は複数個の貫通孔を船体外板に設ける
ことのできない場合等有用な通電端子Ｂにおける第３の
実施例を示すもので、符号１〜２４．ＡおよびＢは第３
図と同じである。

第７図、第８図において、２５は、チタン。

ニオブ、タンタルもしくは銅芯のはいったこれら金属の
細線に適宜の間隔で白金等の貴金属メッキ２６を施した
もの、あるいはカーボン繊維等の不溶性導電体である。

第８図は網目状にこれらの細線２５．２６が導電層４中
に配設された状態を示したもので。

第７図の■−■線矢視図を示す。かくすること袋部分を
保護できる。

なお、上述の第３の実施例は第１の実施例における通電
端子Ｂに適用した場合を説明したものであるが、これを
第２の実施例における通電　′端子ＢおよびＤにも同様
に適用できる。さらに第２の実施例に適用した場合２通
電端子を２重構造としてもよい。

尚２本発明で重要な役目を果す導電層４は通電によって
も溶は難いことが必要であり、有機合成電導体、又は鉄
、カーボン、マンガン、鉛。

貴金属等の酸化物と樹脂等の混合物の塗布物が使用でき
る。

さらに、第２の実施例における第２導電層４ａはカソー
ドとなるだめ耐アルカリ性の材料９例えば銅、カーボン
等と樹脂等の混合物の塗布物又は銅網、鉄網等が使用で
きる。

（発明の効果） 以上詳述したように１本発明の鋼材の防食装置によれば
、塗装中間層に少なくとも一層の導電層を設けることに
よシ、露出金属部の防汚作用を阻害することなく、塗膜
部損傷時に有効に防食効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は第１の実施例としての電気絶縁層の内部に
埋め込まれた導電層が単層の場合であり、第１図はその
原理構成図、第２図は作用説明図、第３図は導電層への
通電端子の構造例と通電要領を示す図である。第４〜６
図は第２の実施例としての絶縁層の内部に埋め込まれた
導電層が２層の場合であり、第４図は原理構成図、第５
図は作用説明図、第６図は導電層への通電端子の構造例
と通電要領を示す図である。 第７，８図は複数個の貫通孔を船体外板に設けることの
できない場合等有用な実施例を示す図である。 ■・・・鋼材、２・・・防汚性金属、３，５，５ａ・・
・電気絶縁層、４・・・導電層、４ａ・・・第２の導電
層。 Ａ、Ｃ・・・通電手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼材の外面を銅又は銅合金等鋼より貴な防汚性金属で覆
   われた部分と電気絶縁層で覆われた部分とを有する外板
   の接水時、前記鋼材の防食装置であって、前記電気絶縁
   層の内部に埋め込まれた少なくとも一層の導電層と、前
   記導電層と前記鋼材との間に通電手段を設けてなること
   を特徴とする鋼材の防食装置。