KR920004508B1 - Apparatus and method for electrical anti-corrosion of total titanium heat exchanger - Google Patents
Apparatus and method for electrical anti-corrosion of total titanium heat exchanger Download PDFInfo
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Abstract
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Description
제 1 도는 복수기와 이에 접속되는 배관 계통을 나타낸 계통구성도.1 is a system configuration diagram showing a condenser and a piping system connected thereto.
제 2 도는 해수중에서의 각종 금속의 자연 전위에 대해서 나타낸 특성도.2 is a characteristic diagram showing natural potentials of various metals in seawater.
제 3 도~제 5 도는 각각 복수기에서의 전식현상을 설명하기 위한 모식도.3 to 5 are schematic diagrams for explaining the propagation phenomenon in the condenser respectively.
제 6 도~제 11 도는 각각 종래의 전기방식장치를 나타낸 모식도.6 to 11 are each a schematic diagram showing a conventional electric anticorrosion apparatus.
제 12 도는 본 발명의 작용을 설명하기 위한 전위분포도.12 is a potential distribution diagram for explaining the operation of the present invention.
제 13 도는 본 발명의 작용을 설명하기 위한 등전위 분포선도.13 is an equipotential distribution diagram for explaining the operation of the present invention.
제 14 도는 본 발명의 일실시예를 나타낸 모식도.14 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
제 15 도~제 17 도는 각각 제 14 도의 작용을 설명하기 위한 선도.15 to 17 are diagrams for explaining the operation of FIG.
제 18 도는 본 발명의 제 2의 실시예를 나타낸 모식도.18 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention.
제 19 도는~제 21 도는 각각 제 18 도의 작용을 설명하기 위한 선도.19 and 21 are diagrams for explaining the operation of FIG. 18, respectively.
제 22 도는 본 발명의 제 3 의 실시예를 나타낸 모식도.22 is a schematic diagram showing a third embodiment of the present invention.
제 23 도는 본 발명의 제 4 의 실시예를 나타낸 모식도.23 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
제 24 도는~제 26 도는 각각 제 23 도의 작용을 설명하기 위한 선도.24 and 26 are diagrams for explaining the operation of FIG. 23, respectively.
제 27 도는 본 발명의 또다른 실시예를 나타낸 모식도.27 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention.
제 28 도는 본 발명의 또다른 실시예를 나타낸 모식도이다.28 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention.
본 발명은 냉매로서 해수가 사용되는 전티탄 열교환기에 있어서 이에 접속되는 배관 장치의 갈바닉부식을 방지하기 위하여 사용되는 전티탄 열교환기의 전기방식장치 및 그 전기방식방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 해수를 냉각수로 하는 열교환기, 예를들면 발전소에 있어서의 복수기는 셀.앤드.튜브식(shell and tube type)이 널리 채용되고 있다. 이 복수기의 냉각관은 해수와 직접 접촉하므로 냉각관에는 부식이 잘되지 않는 귀(貴)금속, 예를들면 알미늄 황동을 주로하는 동합금이 또 복수기관판으로는 네이발활동(Naval Brass)판등이 사용되고 있다. 한편, 복수기수실 및 복수기에 접속되는 기기, 배관으로는 강(Steel)이 사용되고 있다. 또, 계장품의 온도계웰(well)등으로는 모넬(Monel) 및 스테인리스강이 사용되고 있다. 이하 발전소의 증기를 물로 되돌리는 복수기 및 당해 복수기에 근접하는 기기, 배관 및 계장품에 대한 일예로서 제 1 도를 사용하여 설명하겠다.In general, shell and tube types of heat exchangers in which seawater is used as cooling water, for example, as a condenser in a power plant, are widely adopted. Since the condenser's cooling tube is in direct contact with the sea water, the copper tube is made of hard-to-corrosive noble metal, such as copper alloy mainly for aluminum brass, and naval brass plate for plural throttle plates. It is used. On the other hand, steel is used for the condenser chamber and the equipment and piping connected to the condenser. In addition, Monel and stainless steel are used as the thermometer wells of instrumentation products. The following description will be made with reference to FIG. 1 as an example of a condenser for returning steam from a power plant to water and an apparatus, piping, and instrumentation in close proximity to the condenser.
증기 터빈으로부터 배출된 증기(1)는 복수기(2)로 도입되어, 복수기(2)의 내부에 냉각해수를 유통시킨 복수 냉각관(3)의 표면에 접촉되어 냉각 응축되어 복수(5)로 된다. 이 복수는 복수펌프(4)에 의해서 복수기(2)에서 발전소에서의 재사용을 위하여 회수되어, 도시치 않은 급수가 열기로 송수된다. 일반적으로 복수기(2)의 냉각관(3)에는 알미늄 황동관이 사용되고 있다. 한편, 냉각해수(6)는 일반적으로 타르에폭시수지등의 방식성 도장 또는 피복재를 피복한 탄소강판제의 입구순환수관(7)을 통하여 공급되어 입구수실(水室)(8)을 거쳐 상술한 알미늄 황동관계제의 냉각관(3)의 내측을 통하면서 증기(1)의 열을 냉각관(3)을 거쳐 흡수하여, 온도상승되면서 출구수실(9) 및 출구 순환수관(10)을 통해 방출구(바다)로 배출된다. 그리고 상기의 입구순환수관(7) 및 출구순환 수관(10)에는 일반적으로 냉각해수(6)의 정지 및 절환등을 행하는 버터플라이발브(11) 또는 온도, 압력 등을 검출 및 감시하는 온도계(12)(온도 검출좌) 및 압력계(13)(압출검출좌)이 부착되어 있다. 또, 냉각관(3)의 내면의 청정도를 유지하기 위한 볼(ball)세정장치가 설치되어 있다. 즉, 냉각해수 중에서 볼포집기(14)에 의해서 회수된 세정볼은 볼 재순환관(15)으로 도입되어 볼 순환펌프(16)를 통하여 볼 회수기(17)로 운반되고 그곳으로부터 재차 볼 주입관(18)에 의해서 입구순환수관(7)내를 흐르는 냉각해수중에 주입되고 이것을 반복함으로써 냉각관(3)의 내면에 부착되는 이물등을 제거한다.The
또, 입구순환수관(7)과 입구수실(8), 출구수실(9)과 출구순환수관(10)의 접속에는 고무재의 신축조인트(19)를 부착하여 설치오차 및 운전시의 미소변위를 흡수할 수 있게 되어 있다.In addition,
또, 입구수실(8) 및 출구수실(9)에는 공기를 뽑기 위하여 공기뽑기관(20) 및 그 도중에는 공기뽑기발브(21)가 부착되어 있다. 또, 도면중 부호 22는 각판을 나타내고 있다.In addition, the air inlet chamber 8 and the
그런데 복수기나 순환수관의 해수에 접촉되는 부분은 해수에 의한 부식방지를 위하여 재료의 선정이나 금속표면의 도장 또는 방식성 피복재의 의한 보호등, 설계에는 충분한 주의를 기울이고 있다. 즉, 일반적으로 부식현상에는 산성환경중의 금속단위가 부식되는 자연부식과, 이종금속이 접촉되어 있는 경우에 생기는 갈바닉부식(이하 전식이라 약칭하겠다)이 있다. 이 전식은 부식속도가 매우 빠르므로, 특히 주의하지 않으면 안된다. 전식이라함은 통상 전기적으로 접속되어 있는 이종금속이 전해질 용액중에 높이면 귀(貴)금속은 음극으로, 비(卑)금속은 양극으로 되어 자연전위차가 형성되고 양극금속이 금속이온으로 되어 전해질 용액중에 용출되어 비금속이 부식되는 현상을 말한다. 제2도에 해수중에서의 금속의 자연전위를 나타냈다. 거지에 7종류의 금속의 자연전위를 나타냈지만 거기서 티탄이 귀한측의 금속이고, 아연이 가장 비한측의 금속이 된다. 예를들면 해수중에서 귀한측의 황동과 비한측의 철이 물에 접촉되어 황동과 철이 전기적으로 접속되어 있는 경우에는 그 두가지 금속간의 자연전위차(V)에 의하여 비한 측의 철이 이 전위차에 의해서 전식을 당하게 된다. 또, 해수중에서 귀한측의 스테인리스강(부동태)과 비한측의 철이 접촉되어 스테인리스강(부동태)과 철이 전기적으로 접속되어 있는 경우에는 이 두가지 금속간의 자연전위차(V)에 의해서 비한측의 철이 전식을 당한다. 다른 금속의 조합에서도 마찬가지로 말할 수 있어, 그들의 두가지 금속간의 자연전위차가 클수록 전식현상을 현저히 진행된다. 또, 횡축의 전위의 비한측 VSCE는 포화전위를 나타낸다.However, the parts which are in contact with the seawater of the condenser or the circulating water pipe are paying close attention to the design such as the selection of materials, the painting of metal surfaces, or the protection of anticorrosive coating materials to prevent corrosion by seawater. That is, corrosion generally includes natural corrosion in which metal units in an acidic environment are corroded, and galvanic corrosion occurs when dissimilar metals are in contact (hereinafter, abbreviated as electrostatic). This type of corrosion is very fast, so special care must be taken. In general, when a heterogeneous metal that is electrically connected is raised in an electrolyte solution, a noble metal becomes a cathode, a nonmetal becomes an anode, and a natural potential difference is formed, and the anode metal becomes a metal ion. It is the phenomenon of dissolution of base metal by dissolution. Figure 2 shows the natural potential of metals in seawater. The beggar showed seven kinds of natural potentials, but titanium is the precious metal and zinc is the least metal. For example, in the seawater, if the precious brass and the nonferrous iron come into contact with water and the brass and the iron are electrically connected, the iron on the side compared with the potential difference (V) between the two metals is transferred by this potential difference. do. In addition, when the precious stainless steel (floating state) and the non-ferrous iron are in contact with each other in seawater, and the stainless steel (floating state) and iron are electrically connected, the iron on the non-ferrous side is transformed by the natural potential difference (V) between the two metals. Suffer The same can be said for other metal combinations, whereby the greater the natural potential difference between the two metals, the more prominent the phenomena are. In addition, the non-side VSCE of the potential of the horizontal axis represents a saturation potential.
이들의 현상은 발전소의 해수계에도 생길 수 있다. 예를들면 열교환기에 사용되고 있는 냉각관, 스트레이너(strainer), 발브, 온도계웰등의 계장품의 노출금속과의 사이에 전식이 생길 가능성이 있다. 또, 이외에도 전술한 재료와 다음과 같은 것을 생각할 수 있다. 즉, 배관장치류의 내면은 강표면의 부식을 방지하기 위하여 강 표면이 직접 해수와 접촉되지 않도록 방식성도장 또는 피복재가 피복되어 있다.These phenomena can also occur in the seawater system of power plants. For example, there is a possibility that electroforming occurs between exposed metals of instrumentation such as cooling tubes, strainers, valves and thermometer wells used in heat exchangers. In addition, the following materials and the following can be considered. That is, the inner surface of the piping equipment is coated with anticorrosive coating or coating so that the steel surface does not come into direct contact with seawater in order to prevent corrosion of the steel surface.
그러나, 어떤 원인으로 도장 또는 피복면이 손상된 경우에는 강표면이 해수중에 노출되게 되어 전술한 귀금속재료와 비금속의 강표면이 전기적으로 접속되면 이 두가지 금속의 자연 전위차에 의해서 비한측의 강표면이 전식당하게 된다. 즉, 예를들면 상술한 복수기(2)의 냉각관(3)에는 알미늄황동관이 또 복수기관판(22)에는 네이발황동판이 각각 사용되는 경우에 입구 및 출구수식(8,9)과 입구 및 출구순환 수관(7,10)은 통상강판에 의해서 제작되기 때문에 강판이 비한측의 금속이 된다.However, if the coating or coating surface is damaged for some reason, the steel surface is exposed to seawater. If the steel surface of the noble metal material and the nonmetal is electrically connected, the steel surface on the opposite side is transferred due to the natural potential difference between the two metals. You will eat. That is, for example, when the aluminum brass tube is used for the
이들의 입구 및 출구수실(8,9) 및 입구 및 출구순환 수관(7,10)에는 방식성도장 또는 피복재가 피복되어 있는 것은 상술한 바와 같으나, 이들의 도장 또는 피복개소가 시공불량 및 해수의 흐름등에 의해서 손상되고 저하에 있는 강 표면이 노출되면 전술한 바와 같이 황동과 철의 사이의 자연전위차 때문에 비한 금속인 철강표면이 전식을 당한다.The inlet and
이하 이 현상을 참조하여 상세히 설명하겠다.Hereinafter, this phenomenon will be described in detail.
제 3 도에서 복수기(2)의 출구수실(9)에 피복손상부(23a)가 또 출구순환수관( 10)에도 피복손상부(23b)가 존재하고 있다고 상정한다. 따라서 피복손상부(23a,23b)는 강표면이 노출되어 있다. 여기서 복수기(2)는 기초등에 의해서 접지(25)되어 있고 또 출구순환수관(10)에도 배관장치의 지지물 또는 지하배관등에 의해서 접지(25)되어 있는 것으로 한다. 이상의 사실에서 출구수실(9)의 피막손상부(23a) 및 출구순환수관(10)의 피막손상부(23b)로부터 냉각해수(6)를 통하여 관판(22) 및 냉각판(3)을 거쳐서 복수기(2)의 동체를 통하여 전기적회로가 형성되고, 이 회로를 통하여 피막손상부(23a,23b)로부터 복수기관판(22), 냉각관(3)으로 부식전류(24)가 흘러서 피막손상부(23a,23b)가 전식되게 된다. 이 현상은 출구수실(9) 및 출구순환수관(19)의 사이에 한정되는 것은 물론 아니고 출구수실(8) 및 입구순환수관(7)에 대해서도 이 사정은 마찬가지이다.In FIG. 3, it is assumed that the coating damaged
한편, 상기 현상은 냉각관(3) 및 관판(22)가 귀금속으로서 존재하는 경우에 대해서 기술하였지만 제 1 도에 나타낸 볼 포집기(14), 볼 주입관(18), 버터플라이발브(11), 온도계(12) 및 압력계(13)의 설치부가 철은 몰론 귀금속인 스테인레스강등에 의해서 구성되는 경우 이들의 스테인리스강등과 피막손상부(23a,23b)의 철과의 사이에 자연전위차가 생기고 전술한 바와 같이 비금속인 철이 전식당한다.On the other hand, the above phenomenon is described in the case where the
이 현상에 대해서도 제 4 도를 참조하여 상세히 설명하겠다. 제 4 도에서, 출구순환수관(10)에는 스테인리스강등의 재료로 제작된 볼 포집기(14)가 설치되고 이것에 볼 재순환관(15)이 접속되어 있다. 따라서 제 3 도에서 설명한 바와 같은 출구순환수관(10)의 피막손상부(23b)로부터 관판(22), 냉각관(3)으로 흐르는 부식전류(24)이외에 출구순환수관(10)의 피막손상부(23b)로부터 냉각수(6)를 통하여 볼 포집기(14)를 거쳐서 출구순환수관(10)을 통하여 전기적 회로가 형성된다. 이에 의해서 피막손상부(23b)로부터 볼 포집기(14)로 부식전류(24)가 흐른다. 이 경우에는 피막손상부(23b)가 전식되게 된다. 이 현상은 피막손상부(23b)가 복수기(2)에 가까운 경우에는 관판(22) 및 냉각관(3)의 영향을 받으며, 또 피막손상부(23b)가 볼포집기(14)에 가까운 경우에는 볼포집기(14)의 영향을 받는다. 또, 여기서 말하고 있는 스테인리스강은 안정된 부동태피막을 갖는 스테인리스강이고 제 2 도에 나타낸 바와 같이 스테인리스강(부동태)의 전위는 통상 0~-100mV SCE정도이지만 상기한 부동태피막의 두께가 충분하면 황동쪽이 스테인리스강(부동태)보다도 비한 금속이 된다.This phenomenon will also be described in detail with reference to FIG. In FIG. 4, the outlet circulating
그때문에 이상현상이 발생되지 않는 스테인리스강(부동태)이 전식당하는 일은 없다. 그러나, 복수기(2)의 운전조건이 바뀌어 특별한 상태, 예를들면 해수중의 이물질등에 의해서 스테인리스강 쪽이 비한 금속으로 되어 관판(22)의 내이발황동안 및 냉각관(3)의 알미늄황동관에 자연전위차가 생기고 이 경우에는 스테인리스강이 전식당한다.Therefore, stainless steel (floating) which does not cause abnormal phenomenon is not transferred. However, the operating conditions of the
이 현상을 제 5 도를 참조하여 설명하겠다. 제 5 도에서 여기서는 출구순환수관(10)에 배치되는 볼포집기(14)의 일부가 활성상태로 되고 다른 부분은 부동태피막에 덮여 있다고 생각하고 이때에 활성상태가 출현한 영역은 도면중의 A영역에 있는 것으로 상정한다.This phenomenon will be described with reference to FIG. In FIG. 5, it is assumed that a part of the
이 경우의 전기적회로는 출구순환수관(10)에서 노출된 스테인리스강의 볼포집기(14)로 또 냉각해수(6)를 통하여 복수기관판(22) 및 냉각관(23)을 거쳐서 복수기(2)의 동체부를 통하는 회로로 된다. 이 회로에 의해서 노출된 볼 포집기(14)의 부동태피막으로 덮인 부분부터 볼포집기(14)의 A영역을 거쳐서 관판(22), 냉각관(3)으로의 부식전류(24)가 흐르고 이 경우에도 스테인리스강의 볼포집기(14)가 A영역을 중심으로 하여 전식당하게 된다.The electrical circuit in this case is a
이와 같은 입구 및 출구수실(8,9) 및 입구 및 출구순환수관(7,10)에 있어서의 전식현상으로부터 기기를 보호하는 방법으로서 입구 및 출구수실(8,9)내에 방식전류를 흘리는 방법이 널리 행해지고 있다. 한편, 볼포집기(14)등에 있어서의 같은 현상에 대해서도 그 근방에 적절한 방식전류를 흘려서 전식을 방지하는 것도 행해지고 있다.As a method of protecting the equipment from electrostatic phenomena in the inlet and
이하 이들의 대책을 중심으로 전기방식의 구체적인 방법을 설명하겠다. 제 6 도에서 부호 26은 희생양극을 나타내고 있고, 이것은 방식전류(27)를 발생시키기 위하여 부착되어 있다.Hereinafter, the specific method of the electric method will be described based on these measures. In FIG. 6,
또, 여기서 나타내지 않았지만 입구수실(8)에도 같은 장치가 설치되어 같은 효과가 얻어지도록 되어 있더.In addition, although not shown here, the same apparatus is provided also in the entrance water chamber 8, and the same effect is acquired.
상기 구성에서 방식전류(27)를 희생양극(26)으로부터 복수기관판(22), 냉각관(3), 피막손상부(23a,23b)로 흘려서 피막손상부(23a,23b)로부터 흐르는 부식전류(24)(제 3 도 참조)를 소멸시킨다. 이에 의해서 피막손상부(23a,23b)의 전식을 방지할 수 있다. 또, 이때에 관판(22) 및 냉각관(3)의 국부적인 부식도 방지된다.In this configuration, the corrosion current 27 flows from the
통상 음극방식을 행하는 경우에는 그 금속의 자연전위보다도 200~250mV정도 비한측으로 함으로써 그 금속의 방식이 행해진다. 일반적으로 해수중에서의 철의 자연전위는 제 2 도에 나타낸 바와 같은 450~650mV SCE정도이며 이것으로 철의 방식전위가 설정된다.In the case of performing the cathode method normally, the metal system is performed by making it into the side which is 200-250 mV beyond the natural potential of the metal. In general, the natural potential of iron in seawater is about 450-650 mV SCE as shown in Figure 2, and this sets the anticorrosive potential of iron.
또, 비한측으로 하면 할수록 방식효과는 높아지지만 방식을 위한 강표면에 설비되는 고무, 타르에폭시수지등의 피복재료는 너무 비한측으로 하면 표면이 열화되어 박리된다는 문제가 있어 너무 비한측으로 설정할수는 없다. 따라서 통상은 -650~-900mV SCE의 범위로 설정된다.In addition, the more the non-limiting side, the higher the anti-corrosion effect, but the coating material such as rubber or tar epoxy resin, which is installed on the steel surface for the anti-corrosion, has a problem that the surface deteriorates and peels off. Therefore, it is usually set in the range of -650 to -900mV SCE.
또, 제 7 도에 나타낸 바와 같은 방법도 사용되고 있다. 제 7 도의 제 6 도와 다른 점은 전기 방식장치(28)에 의해 방식전위 및 전류치를 제어하는데 있다. 즉, 출구수실(9)의 하부에는 방식전위 및 전류치를 제어하는 대조전극(29)이 부착되어 있다. 이 대조전극(29)은 전위제어장치(30)를 거쳐서 전기방식장치(29)와 연통되어 대조전극(29)이 부착되어 있는 위치의 전위를 검출하여 전기방식장치(29)에 귀환시키고 있다. 부호 36은 외부전원전극이다.Moreover, the method as shown in FIG. 7 is also used. The difference from FIG. 6 of FIG. 7 is that the
기타의 구성작용은 제 6 도에 나타낸 것과 같다. 한편, 출구 순환수관(10)의 경로내에 스테인리스강의 볼포집기(14)가 설비될 경우에는 스테인리스강의 전식현상에 대한 대비가 필요하게 된다. 이 경우의 전기방식은 볼포집기(14)를 중심으로하여 다음과 같이 행해진다.Other constructions are as shown in FIG. On the other hand, when the stainless
즉, 제 8 도에서 부호 26은 희생양극을 나타내고 있고, 방식전류(27)를 발생시키기 위하여 부착되어 있다.That is,
상기 구성에서 방식전류(27)는 희생양극(26)으로부터 볼 포집기(14)와 피막손상부(23)로 흘러서 피막손상부(23)로부터 흐르는 부식전류(24)(제 3 도 참조)를 소멸시킨다. 이에 의해서 피막손상부(23)의 전식을 방지할 수 있다. 또, 이때에 동시에 볼 포집기(14)의 구멍부식 및 극간부식등의 국부적부식 및 활성상태의 부식도 방지된다.In this configuration, the anticorrosive current 27 flows from the
또, 제 9 도에 나타낸 바와 같은 방법은 사용되고 있다. 제 9 도가 제 8 도와 다른 점은 출구순환수관(10)의 볼포집기(14)에 인접하는 장소에 방식전위 및 전류치를 제어하는 대조전극(29)이 부착되어 있다. 이 대조전극(29)은 전위제어장치(30)를 거쳐서 전기방식장치(29)와 연결되고 대조전극(29)이 부착되어 있는 위치의 전위를 검출하여 귀환시키고 있다. 기타의 구성작용은 제 8 도에 나타낸 것과 같다.In addition, the method as shown in FIG. 9 is used. 9 differs from that of FIG. 8 in that a
다음에 종래의 황동계의 재료로 구성되는 복수기(2)의 주요부분을 황동보다도 귀한 금속인 티탄재에 의해서 구성된 복수기에서 부식현상에 어떤 방법으로 대처하고 있는가를 설명하겠다.Next, the method of coping with the phenomenon of corrosion in the condenser composed of titanium material, which is a metal more precious than brass, will be described.
일반적으로 이와 같은 티탄재로 된 복수기는 전티탄복수기라고 칭하고 있으나 복수기를 비롯해서 주변기기, 배관 계장품등의 구성은 제 1 도에 나타낸 것과 바뀐 것은 없다. 이 종류의 전티탄복수기의 전형적인 것은 대형의 화력발전소 원자력발전소에 사용되고 있고 관판(22) 및 냉각관(3)이 티탄재로 제작되어 있다.In general, such a titanium condenser is called an all- titanium condenser, but the constitution of the condenser, peripheral equipment, piping instrumentation, and the like has not changed from that shown in FIG. Typical of this type of all-titanium recuperator is used in a large-scale thermal power plant nuclear power plant, and the
티탄재로 되는 관판(22) 및 냉각관(3)은 극히 내식성이 우수하고 해수 그 자체에 의한 부식현상에 한정시키면 이들 부분은 거의 제외하고 생각해도 좋다. 그러나, 티탄재 이외의 금속이 전티탄 복수기의 다른 부분구성재로서 사용되고, 또 그 주변기기, 배관 및 제품등에도 티탄보다도 비한금속을 사용하고 있는 것은 상기한 바와 같고 티탄제와 다른 금속과의 전위차 때문에 비한측의 금속에 전식이 발생되는 것은 피할 수 없다.The
여기에 더하여 전 티탄복수기에는 제 6 도, 제 7 도, 제 8 도 및 제 9 도에서 기술한 단지 전식 현상에 대처하는 것만으로는 충분치 않으며 다른 사고방식으로 대처하지 않으면 안되는 문제가 있다. 그것은 티탄등의 특유의 현상이 수소취성 문제이다. 이 수소취성이라함은 수소의 흡수에 의해서 금속재료가 부서지기 쉽게 되는 현상이며 티탄재를 해수중에서 약 -600mV SCE보다도 비한측으로 분극시키면 수소흡수가 개시됨으로써 발생된다. 따라서 제 6 도, 제 7 도, 제 8 도 및 제 9 도에 나타낸 것과 같은 방법으로 전식을 방지할 경우의 방식전위는 티탄재가 수소취성을 발생시키지 않는 점의 전위를 설정할 필요가 있다.In addition, there is a problem in the entire titanium multiplier that it is not enough to cope with the above-described phenomena described in FIGS. 6, 7, 8, and 9, and must deal with a different way of thinking. The peculiar phenomenon such as titanium is a hydrogen embrittlement problem. This hydrogen embrittlement is a phenomenon that the metal material is brittle due to the absorption of hydrogen, and is caused when hydrogen absorption starts when the titanium material is polarized in seawater more than about -600 mV SCE. Therefore, the anticorrosion potential in the case of preventing the corrosion by the method shown in Figs. 6, 7, 8, and 9 needs to set the potential at the point where the titanium material does not generate hydrogen embrittlement.
제 10 도는 상기한 점을 거쳐서 실시되는 전 티탄복수기에 있어서의 전기방식의 시공방법을 나타내고 있다. 또, 제 6 도 및 제 8 도에 나타낸 부분과 동일부분에는 동일부호를 부여하고 있다. 제 10 도에서 부호 26은 희생양극을 나타내고 있다. 방식전류(27)를 발생시키기 위하여 부착되어 있다. 또, 도면중 부호 25는 접지를 나타내고 있고, 또 여기에 나타내지 않했지만 입구수실(8)에도 같은 장치가 설비되어 같은 효과가 얻어지도록 되어 있다.10 shows a construction method of the electric system in all the titanium multipliers carried out through the above points. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as the part shown in FIG. 6 and FIG. In FIG. 10,
상기 구성에서 방식전류(27)는 희생양극(26)으로부터 관판(22), 냉각관(3), 피막손상부(23a,23b)로부터 흐르는 부식전류(24)(제 3 도 참조)를 소멸시킨다. 여기서 출구수실(9)의 하부에서의 전위는 티탄재의 수소취성의 발생을 회피하는데 -600mV SCE보다는 귀한 측이 되도록 하고 있다. 또, 출구순환수관(10)의 출구부근의 전위는 철을 대상으로 -650~900mV정도가 되도록 하고 있다.In this configuration, the anticorrosive current 27 dissipates the corrosion current 24 (see FIG. 3) flowing from the
또, 스테인리스강의 볼포집기(14)에서의 전식현상에 대처하는 방법은 제 8 도에서 기술한 것과 바뀐것은 없다.Incidentally, the method of coping with the phenomenon of electroforming in the
또, 제 11 도에 나타낸 바와 같은 방법도 사용되고 있다. 제 11 도가 제 10도와 상이한 점은 출구수실(9)의 하부 및 출구순환수관(10)의 복수기(2)측 단부에는 방식전위 및 전류치를 제어하는 대조전극(29a,29b)이 각각 설비되어 있다. 이들의 대조전극(29a,29b)은 전위제어장치(30a,30b)를 거쳐서 전기방식장치(28)와 각각 연결되 있다. 여기서 대조적극(29a)은 출구수실(9)의 하부에서의 전위를 검출해서 전기방식장치(28)로 귀환시키고 있으나 이 경우의 설정전위는 티탄재의 수소취성의 발생을 회피하는데 -600mV SCE 보다도 귀한측이 되도록 하고 있다.Moreover, the method as shown in FIG. 11 is also used. 11 differs from FIG. 10 in that the
한편, 대조전극(29a)은 출구순환수관(10)의 출구부근의 전위를 검출하고 전기방식장치(28)로 귀환시키고 있다. 이 경우의 설정전위는 철을 대상으로 -659~-900mV정도로 설정된다. 기타의 구성작용을 제 10 도에 나타낸 것과 같다.On the other hand, the control electrode 29a detects the potential near the outlet of the outlet circulating
또, 스테인리스강의 볼포집기(14)에 있어서의 전식현상에 대처하는 방법은 제 9 도에서 설명한 것과 바뀐것은 없다.Incidentally, the method of coping with the phenomenon of electroforming in the
상술한 바와 같이 전티탄복수기에서는 출구수실(9) 및 출구수관(10)에 발생된 피막손상부(23a,23b)의 노출강표면의 전식을 방지하기 위하여 출구순환수관(10)에 희생양극(26)을 설비하고 여기서 방식전류(27)를 예를들면 출구수실(9)에 존재하는 피막손상부(23a)로 향하여 흐르도록 하고 있으나, 이 경우에 희생양극(26)을 극단적으로 출구수실(9)측에 접근시킨 경우에는 피막손상부(23a)로 방식전류(27)가 흐름과 동시에 방식대상외의 관판(22) 및 냉각관(3)에도 방식전류가 흘러들어간다.As described above, in the all titanium recuperator, a sacrificial anode (10) is formed in the outlet circulating water pipe (10) in order to prevent the exposed steel surface of the coating damaged portions (23a, 23b) generated in the outlet water chamber (9) and the outlet water pipe (10). 26) and the anticorrosive current 27 flows toward the damaged
이 손실 전류가 관판(22) 및 냉각관(3)에 유입되면 티탄재의 분극특성이 전류치의 크기에 따라서 변동되기 때문에 티탄재가 해수중에서 나타내는 자연전위보다도 비한측의 전위를 나타내게 된다. 이 때문에 출구수실(9)의 하부에서는 전위가 티탄재가 수소취성을 일으키는 전위 약 -600mV SCE보다 비한측으로 되어 버린다.When the loss current flows into the
이 대책으로서는 희생양극(26)을 출구수실(9)로부터 멀리 떨어진 개소에 설비하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우에 관판(22) 및 냉각관(3)에 흐르는 손실전류는 상기한 경우에 비하여 대폭으로 작아져서 출구수실(9)의 하부의 전위가 상술한 약 -600mV SCE보다도 귀한측이 되어 티탄재의 수소취성은 생기지 않는다. 그러나 이 부위의 전위가 귀한측으로 된다는 것은 출구수실(9)내 전체로 보면 출구수실(9)의 하부이외의 먼곳에서는 귀한측의 전위가 되는 것이며, 예를들면 피막손상부(23a)의 부근은 전혀 방식전류(27)가 흐르지않게 되어 버린다.As a countermeasure, it is conceivable to install the
이때에 가령 희생양극(26)을 출구수실(9)로부터 멀리 떨어지게 함과 동시에 철의 방식 전위인 -650~900mV SCE를 한층 더 비한측으로 하는 것이 가능하면 대응이 비교적 용이하여 바람직하다고 생각된다.At this time, it is considered preferable that the
그러나, 희생양극(26)이 부착되는 출구순환수관(10) 근방에서는 이와 같은 대책이 취해질 경우에 다음과 같은 문제를 일으키는 우려가 있어 현실적으로 사용될 가능성이 없다. 즉, 출구순환수관(10)등의 방식을 위하여 강표면에 행해지는 고무, 타르에폭시수지등의 피복재료의 표면은 이와 같은 대책에 의해서 한층 증대되는 방식전위 및 전류치때문에 열화가 진행되기 쉽고 강표면으로부터 이들의 재료가 박리되어 버린다는 위험성이 있어 큰 문제로 된다.However, in the vicinity of the outlet circulating
이와 같은 단지 철의 방식전위인 -650~-900mV SCE를 한층 더 비한측으로 가지고 가는 것은 피복재료측에 바람직하지 않는 일이 생기므로 바람직하지 않다.It is not preferable to take such an iron anticorrosive potential of -650 to -900mV SCE to the more non-limiting side because it is undesirable to the coating material side.
한편, 앞서 기술한 바와 같이 희생양극(26)의 설치장소등에 필요한 배려를 하고 있지 않는 종래의 전기방식방법에 있어서는 진실로 전식방지 역할하는 것이라고는 말할 수 없으며 개선이 요구되고 있다.On the other hand, in the conventional electric method that does not give consideration to the installation place and the like of the
따라서 본 발명의 목적은 열교환기에 사용되는 티탄재의 수소취성을 억제하고 또한 티탄재와 더불어 사용되는 탄소강의 부분에서도 전식현상에 의해서 강표면이 부식되는 것을 확실하게 방지하도록 한 전티탄 열교환기의 전기적 방식장치 및 그 전기방식방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrical method of all titanium heat exchanger, which suppresses hydrogen embrittlement of titanium material used in heat exchanger and also reliably prevents corrosion of steel surface by corrosion phenomenon in the part of carbon steel used with titanium material. The present invention provides an apparatus and an electrical method thereof.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 열교환기동체에 연통되는 한쌍의 수실을 갖으며, 냉매로서의 해수를 상기 수실의 한쪽에서 다른쪽에 걸쳐서 전열관을 통하여 흘리도록 구성하여 되고, 상기 각 전열관은 이전열관을 지지하는 관판과 함께 티탄재를 사용하고 또한 상기 각 수실은 이 수실에 연통되는 배관장치와 함께 타탄재보다도 전기적으로 비한측의 금속재료를 사용하여 각각 제작되는 전티탄 열교환기의 전기방식방법에 있어서, 상기 각 수실내의 전역 및 각 배관장치내의 수실에 연통되는 일정영역의 전기적 절연이 양호하게 보지되도록 당해 영역을 비교적 견고한 절연성재료를 사용하여 피복하고, 상기 각 수실 및 각 배관장치 내의 방식전위를 보지함에 있어서, 상기 각 수실내의 관판하부근방에서 티탄재의 수소취성을 억제가능한 건위를 또 상기 각 배관장치내의 절연성재료에 의한 피복영역경계부 근방에서 적어도 해수중에서의 철의 자연전위보다도 비한측의 전위를 각각 보지하도록 전압 및 전류치를 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention has a pair of water chambers in communication with the heat exchanger to solve the above problems, and is configured to flow the seawater as a refrigerant through the heat transfer pipe from one side of the water chamber to the other, each of the heat transfer pipes In the electrical method of the all-titanium heat exchanger, the titanium material is used together with the supporting pipe plate, and each of the chambers is made of metal material on the side that is electrically inferior to the tartan material together with the piping device connected to the chamber. And cover the area with a relatively hard insulating material so that the electrical insulation of the entire area in each of the chambers and the area of the pipes in each piping device is well retained, and the anticorrosive potential in each of the chambers and each piping device is covered. In the holding, a dry state capable of suppressing hydrogen embrittlement of the titanium material in the vicinity of the lower tube sheet in each of the chambers Further characterized in that for controlling the voltage and current value to see the potential of each of the pipe natural potential of the iron from the water at least in the vicinity of the boundary area covered by an insulating material than ruthless side in the apparatus, respectively.
또 본 발명에 관한 전티탄열교환기의 전기 방식장치는 열교환기 동체에 연통되는 한쌍의 수실을 갖으며, 냉매로서의 해수를 상기 수실의 한쪽에서 다른쪽에 걸쳐서 전열관을 통하여 흘리도록 구성하여 되고, 상기 각 전열관은 이 절열관을 지지하는 관판과 함께 티탄재를 사용하고, 또한 상기 각 수실은 이 수실에 연통되는 배관장치와 함께 타탄재보다도 전기적으로 비한측의 금속재료를 각각 사용하여 제작되는 전티탄 열교환기에 있어서, 상기 각 수실내의 전역 및 각 배관장치내의 수실에 연통되는 일정영역의 전기적 절연이 양호하게 보지되도록 당해 영역을 비교적 견고한 절연성재료를 사용하여 피복하고, 상기 각 수실내의 관판하부근방과, 상기 각 배관장치내의 절연성재로에 의한 피복영역경계부근방에 대조전극을 각각 설비하는 동시에 이들의 지점의 방식전위가 소정값을 보지할 수 있도록 외부전원전극을 상기 각 수실에서 일정거리 사이에 각각 설비한 것을 특징으로 한다.In addition, the electric corrosion prevention apparatus of the all-titanium heat exchanger according to the present invention has a pair of water chambers communicating with the heat exchanger body, and is configured such that seawater as a refrigerant flows through the heat transfer pipe from one side of the water chamber to the other. The heat transfer tube uses titanium material together with the tube plate supporting the heat transfer tube, and each of the above water chambers is made of a titanium material, which is electrically connected to the water chamber, and is made of a metal material that is more electrically than the tartan material, respectively. In this case, the area is covered with a relatively hard insulating material so that the electrical insulation of the entire area in each of the chambers and the area in communication with the chambers in each piping device is well maintained, And a control electrode is provided near the boundary of the covered area by the insulating material in each of the piping devices. The potential of the method of the point electrode to an external power source to see a predetermined value characterized in that the respective equipment between a distance from each Susilo.
본 발명에 의한 전티탄 열교환기의 전기 방식열교환기 동체에 연통되는 한쌍의 수실을 갖으며, 냉매로서의 해수를 상기 수실의 한쪽에서 다른쪽에 걸쳐서 절연관을 통하여 흘리도록 구성하여 되고, 상기 각 전열관은 이 절열관을 지지하는 관판과 함께 티탄재를 사용하고, 또한 상기 각 수실은 이 수실에 연통되는 배관장치와 함께 티탄재보다도 이 수실에 연통되는 배관장치와 함께 티탄재보다도 전기적으로 비한측의 금속재료를 사용하여 각각 제작하여 되는 전티탄 열교환기의 전기방식장치에 있어서, 상기 각 수실내의 전역 및 각 배관장치내의 수실에 연통되는 일정영역을 전기적 절연이 양호하게 보지되도록 당해 영역을 비교적 견고한 절연성 재료를 사용하여 피복하고 상기 각 수실 및 각 배관장치내의 방식전위를 보지함에 있어서, 상기 각 수실내의 관판하부근방에서 티탄재의 수소취성을 억제가능한 전위를 또 상기 각 배관장치내의 절연성재료에 의한 피복영역경계 부근방에서 적어도 해수중에 있어서의 자연전위 보다도 비한측의 전위를 각각 보지하도록 배관장치내에 희생양극을 부착한 것을 특징으로 한다.It has a pair of water chambers communicating with the electric heat exchanger body of the all-titanium heat exchanger according to the present invention, and is configured to flow seawater as a refrigerant through an insulated tube from one side of the water chamber to the other, and each of the heat transfer tubes Titanium material is used together with the tube plate supporting the heat-reducing tube, and each of the above water chambers has a piping device connected to the water chamber together with a piping device connected to this water chamber than the titanium material, and a metal on the side that is electrically non-titanium than the titanium material. In the electrical system of the all-titanium heat exchanger, each of which is manufactured by using a material, the region is relatively firm in insulation so that the electrical insulation is well maintained in a certain region communicating with the entire region in each chamber and the chamber in each piping system. In coating with material and holding the anticorrosive potential in each chamber and each piping system, Sacrificial potentials in the piping system are held so that the potential for inhibiting hydrogen embrittlement of the titanium material in the vicinity of the bottom of the pipe plate is held at least near the natural potential in the seawater in the vicinity of the coverage area boundary of the insulating material in the respective piping devices. A positive electrode is attached.
본 발명에 관한 전티탄열교환기의 전기방식 장치는 열교환동체에 연통되는 한쌍의 수실을 갖으며, 냉매로서의 해수를 상기 수실의 한쪽에서 다른쪽에 걸쳐서 전열관을 통하여 흘리도록 구성하여 되고, 상기 각 전열관을 지지하는 관판과 함께 티탄재를 사용하고, 또한 상기 각 수실은 이 수실에 연통되는 배관장치와 함께 티탄재보다도 전기적으로 비한측의 금속재료를 각각 사용하여 제작하여되는 전티탄 열교환기의 전기방식장치에 있어서, 상기 각 수실내의 전역 및 각 배관장치내의 수실에 연통되는 일정영역의 전기적 절연이 양호하게 보지되도록 당해 영역을 비교적 견고한 절연 재료를 사용하여 피복하고, 이들의 지점의 방식전위가 소정값으로 보지될 수 있도록 희생양극을 상기 각 수실에서 일정거리 사이 띠어 배관장치내에 각각 설비한 것을 특징으로 한다.The electric system of the all-titanium heat exchanger according to the present invention has a pair of water chambers communicating with the heat exchanger body, and is configured to flow seawater as a refrigerant through the heat transfer pipe from one side of the water chamber to the other, An electric anticorrosion apparatus of all titanium heat exchangers produced by using a titanium material together with a supporting tube plate, and each of the above-mentioned chambers are each made of a metal material that is electrically inferior to the titanium material together with a piping device connected to the chamber. In this case, the area is covered with a relatively solid insulating material so that the electrical insulation of a certain area in communication with the entire water chamber in each chamber and the water chamber in each piping device is well retained, and the anticorrosive potential at these points is a predetermined value. Each sacrificial anode is provided within the piping system so as to be retained by It characterized.
여기서, 티탄재보다 비한금속이라 함은 탄소강을 말하며, 통상 순환수관의 재료로서는 예를들어 JIS G3101, SS400(SS41), JIS G3106, SM400(SM41), SM490(SM50)등이 있어며, 또한 희생양극의 재료로서는 비한금속재로서 예를들어 아연합금(1% 이하의 철, 카드륨, 연 등 알미늄, 규소, 잔부가 아연)또는 알미늄 합금(1~6%의 아연, 1% 이하의 지르코늄, 인듐, 철, 동, 규소, 잔부가 알미늄)등이 있다.Herein, the metal which is more inferior to the titanium material means carbon steel, and as a material of the circulating water pipe, JIS G3101, SS400 (SS41), JIS G3106, SM400 (SM41), SM490 (SM50), etc. As the material of the positive electrode, as a non-limiting metal material, for example, zinc alloy (1% or less of iron, cadmium, lead, aluminum, silicon, balance such as zinc) or aluminum alloy (1-6% zinc, 1% or less of zirconium, indium) , Iron, copper, silicon, balance aluminum).
순환수관(10)의 축방향 전위분포는 실험 및 해석에 의하면 제 13 도에 그 예를 나타낸 바와 같이 희생양극(26)으로부터의 순환수관(10)의 축방향 거리에 비례한 전위를 나타낸 희생양극(26)으로부터 떨어짐에 따라서 전위의 절대치가 감소되는 것이 확인되었다. 이 사실은 순환수관(10)내의 축방향전위에는 오옴의 법칙이 적용될 수 있는 것을 의미한다.The axial potential distribution of the circulating
따라서 다음식이 성립한다. 여기서 순환수관(10)의 내경을 D로 한다.Therefore, the following equation holds. Here, the inner diameter of the circulating
여기서here
ΦT: 티탄 방식전위(V·SCE)Φ T : Titanium anticorrosive potential (VSCE)
ΦA: 희생 양극의 전위(V·SCE)Φ A : potential of sacrificial anode (VSCE)
I ; 방식전류(A)I; Anticorrosive Current (A)
: 해수의 전도율(μ/cm) : Conductivity of sea water (μ / cm)
D : 순환수관의 내경(cm)D: inner diameter of circulating water pipe (cm)
상기식에 준하여 희생양극에 알미늄을 사용한 경우의 L3의 산출을 행한다. 여기서 I,에 대해서는 종래 명확히 되어 있지 않았으나 발명자의 실험 해석결과 다음 값의 범위인 것이 확인되었다. 즉,According to the above formula, L 3 when aluminum is used for the sacrificial anode is calculated. Where I, Although it is not clear about conventionally, it was confirmed that it was the range of the following value as a result of experiment analysis of the inventor. In other words,
1.0I3.0 (A)1.0 I 3.0 (A)
0.3 0.05(μ/cm)0.3 0.05 (μ / cm)
따라서 희생양극(26)의 부착위치의 최소치는 다음의 값이 된다.Therefore, the minimum value of the attachment position of the
ΦT -0.6(V·SCE)Φ T -0.6 (V, SCE)
ΦA=-1.0(V·SCE)Φ A = -1.0 (V, SCE)
로 하면, ,
따라서 희생양극(26)의 부착위치까지의 거리 L3 0.003D2(cm)로 하면 관판(22)와 냉각관(3)에 사용하는 티탄의 수소취화를 방지할 수 있다.Therefore, the distance L 3 to the attachment position of the
상기 설명은 희생양극(26)에 알미늄을 사용한 경우이지만 아연을 사용해도 아연제의 희생양극의 전위(ΦA)가 알미늄의 그것과 대략같은 값이기 때문에 티탄의 수소취화 방지결과를 얻을 수 있음을 알았다.That the above description can be obtained to prevent hydrogen embrittlement of the titanium results since the case of using aluminum to the sacrificial anode (26), but using the zinc potential (Φ A) of the anodes of zinc claim is substantially the same as that of the aluminum value okay.
다음에 열교환기에 근접한 순환수관(10)에 절연성이 높은 라이닝을 처리하는 범위 L2는 다음과 같이하여 결정한다.Range to handle the high insulating lining on the next adjacent heat exchanger circulating
이 경우에 열교환기의 저면부터 L2의 위치에서 그 전위를 탄소강의 방식전위 -770mV.SCE와 같이할 필요가 있다. 따라서 오옴법칙을 적용시키면 다음식이 성립된다.In this case, the potential at the position of L 2 from the bottom of the heat exchanger needs to be equal to the anticorrosive potential of the carbon steel at -770 mV.SCE. Therefore, if we apply Ohm's law, the following equation is established.
상기식(1), (3)부터 다음식이 구해진다.The following equations are obtained from the above equations (1) and (3).
여기서 ΦR; 절연성이 높은 라이닝의 희생양극 측단부 탄소강 배관의 방식전위 ΦT-ΦA; 식(1)과 같음.Where Φ R ; Anticorrosive potential of carbon steel piping on sacrificial anode side end of highly insulating lining Φ T -Φ A ; Same as Equation (1).
여기서 식(4)는 ΦT,ΦA및 ΦR의 갑이 정해지면 순환수관 내경(D), 방식전류(I) 및 해수의 전도율()등에 의하지 않고, 제 14도의 순환수관(10)에서 라이닝을 행하는 범위 L2와 희생양극(26)의 부착위치까지의 거리 L3의 비를 구하는 것을 나타내고 있다.The formula (4) is Φ T, Φ A and Φ R of the shell is determined when circulation water tube inner diameter (D), the current system (I) and the conductivity of the sea water ( The ratio of the distance L 3 to the attachment position of the
상기와 같이As above
ΦT -0.6(V·SCE)Φ T -0.6 (V, SCE)
ΦA -1.0(V·SCE)Φ A -1.0 (V, SCE)
ΦR -0.77(V·SCE)Φ R -0.77 (V, SCE)
로 하고 식(5)에 이들을 대입하면If you substitute these into equation (5)
따라서 순환수관(10)에서 절연성이 높은 라이닝의 범위를 L2 0.4L3(cm)로 하면 탄소강제 배관의 방식이 가능해 진다.Therefore, in the circulating
다음에 제 12 도에 실험 및 해석에 의해서 구해진 출구수실 및 출구수환수관의 중심부의 전위분포에 대해서 나타내고 있다. 도면중에 종축은 관중심의 전위를 나타내고 횡축은 그래프의 위에 나타낸 출구수실(9) 및 출구순환수관(10)의 부위를 나타내고 있다. 전위 분포는 출구순환수관(10)내에 있어서의 희생양극의 위치를 각각 변화시킨 것이다.Next, FIG. 12 shows a potential distribution at the center of the outlet water chamber and the outlet water collecting pipe obtained by experiment and analysis. In the figure, the vertical axis represents the potential of the center of the tube, and the horizontal axis represents the
이 경우에 아연 또는 알미늄을 주성분으로 하는 희생양극이며 해수중에서의 전위가 약 -100mV SCE로 유지되도록 제조된 것이며, 출구수실(9) 및 출구순환수관(10)내의 측정된 전위를 연결하여 분포곡선(a)(b)(c)로 표시되어 있다. 처음에 (a)는 희생양극(26)의 부착위치가 이상적이었든 경우의 전위분포이며, 이 경우에 희생양극(26)으로부터 약간 출구수실(9)측으로 가까운 위치에서 약 -770mV SCE의 전위로 되고, 출구수실(9)내에서는 -500mV SCE 보다도 귀한전위로 되어 있다. 즉, 약 -770mV SCE를 경계점으로 하여 그것보다도 귀한 점위를 나타내고 있는 출구순환수관(10)과 이것에 이어져 있는 출구수실(9)과는 적절한 대응이 채용되지 않은 경우에 강표면이 전식에 의해서 용이하게 침해되어 버리는 영역에 들어가 있다. 한편, 약 -770mV SCE 보다도 비한 전위를 나타내고 있는 출구순환수관(10)내의 영역은 전기방식의 효과가 미치는 영역이며 강표면이 전식되는 위험성은 적다.In this case, it is a sacrificial anode mainly composed of zinc or aluminum, and manufactured to maintain the potential in seawater at about -100 mV SCE. The distribution curve is connected by connecting the measured potentials in the outlet water chamber (9) and the outlet circulation pipe (10). (a) (b) and (c). (A) is the potential distribution in the case where the attachment position of the
상기 실험 및 해석결과에 의해서 강표면이 전식에 의해서 침해되는 위험성이 있는 약 -770mV SCE 보다도 귀한측의 전위를 나타낸 영역은 특히 전기적 절연성이 우수한 재료를 적용해서 출구수실(9)내 및 출구순환수관(10)내의 약 -770mV SCE 보다도 귀한 전위를 나타낸 영역을 피복한다. 한편, 약 -770mV SCE보다 비한 전위를 나타낸 영역에 대해서는 강표면의 부식억제를 고려해서 주로 방식성을 갖는 재료를 사용해서 피복한다. 또, 출구순환수관(10)에 삽입장치되는 신축조인트(19)에 대해서는 원래 절연성재료에 의해서 구성(고무등)되기 때문에 전기적 방식의 대상에서 제외하고 생각해도 좋다.As a result of the above experiments and analysis results, the region showing the potential on the rare side of the steel surface is less than about -770 mV SCE, which is in danger of being damaged by electrical corrosion. The region indicative of a potential more precious than about -770 mV SCE in (10) is covered. On the other hand, in areas with a potential higher than about -770 mV SCE, the corrosion resistance of the steel surface is taken into consideration, and the coating is mainly performed using a material having anticorrosive properties. In addition, the
다음에 (b)는 희생양극(26)이 (a)의 경우 보다도 출구수실(9)측에 가까워져 있는 경우의 전위분포도이다. (a)에 비해서 약 -770mV의 전위를 나타낸 개소는 더 출구수실(9)측에 가까워져 있다.Next, (b) is a potential distribution diagram when the
즉, 전기방식의 효과가 미치는 (a)보다도 출구수실(9)측에 가까워져 그만큼 전기적 절연성을 구비한 재료에 의한 피복영역은 감소된다. 그러나, 출구수실(9)내의 전위는 -500mV SCE로 되어 있는 (a)에 비해서 현저히 비한 측으로 가까워져 있고 티탄재의 수소취성을 수반하는 전위 -600mV SCE에 가까워지고 가령 관판(22) 및 냉각관(3)의 오염등에 의해서 전위가 크게 변화되어 비한 측으로 기는 경우에는 -6000mV SCE에 도달할 지도 모르고 (a)에 비해서 여유가 적은 (b)은 그만큼 수소취성이 위험성이 높아 채용이 어려운 것이다.In other words, the area closer to the
또, (b)와 반대로 (a)로부터 더 먼 위치에 희생양극(26)을 부착한 경우의 전위분포가 (c)로서 나타내져있다. (a)와 대비하면 이 경우의 출구수실(9)내의 전위는 더 귀한측으로 옮겨가고 티탄재의 수소취성에 관해서는 전혀 문제가 되지 않는 전위로 된다.In contrast to (b), the potential distribution in the case where the
그러나, 출구순환수관(10)내의 전위는 (a)와 비교한 경우에 약 -770mV SCE의 전위를 나타낸 개소가 출구수실(9)로부터 보아 더 멀어져 있다. 즉, 전기방식의 효과가 미치는 영역의 이동에 의해서 전기적 절연성을 갖는 재료에 의한 피복영역은 넓혀지고 반대로 방식성 재료에 의한 피복영역은 좁아진다.However, the electric potential in the
이와같이 전기적 절연성 재료에 의한 피복영역을 연장하고 환언하면 전기방식의 효과가 미치지 않는 영역을 넓히는 것은 만일의 경우의 피복재료의 손상을 고려한다면 더 신중하지 않으면 안된다. 또, 경제적으로도 고가인 절연성재료의 적용은 한도가 있다. 결국 (c)의 전위분포를 나타낸 위치에는 희생양극(26)이 부착되지 않고 피복영역을 더 짧게 하도록 이것을 배치하게 된다.In this way, extending the coverage area by the electrically insulating material and in other words, widening the area where the effect of the electric system is not effective, should be more careful considering the damage of the covering material in the case. In addition, there is a limit to the application of an insulating material that is economically expensive. As a result, the
그러나, 앞서 기술한 바와같이 전위분포가 (b)와 같이 되면 이번에는 티탄재의 수소취성의 우려가 강해지고 따라서 (a)는 전기방식이 미치지 않는 영역이 적고, 또 티탄재의 수소취성이 생기지 않는 전위분포라고 말할 수 있다.However, as described above, when the potential distribution is equal to (b), this time, the concern of hydrogen embrittlement of the titanium material is increased, so that (a) has a small area where the electric system does not fall, and the potential of hydrogen embrittlement of the titanium material does not occur. It can be said to be a distribution.
한편, 다른 실험 및 해석으로는 희생양극(26)의 전위를 상기 실험의 전위 약 -1000mV SCE로부터 마그네슘을 주성분으로 하는 희생양극(26)을 사용하는 해수중에서 전위가 약 -1600mV SCE로 유지되도록 제조된 것이고, 이 희생양극(26)을 사용하여 약 -1600mV SCE로 상승시켜 전위분포를 측정했다. 이것이 도면에 파선으로 나타낸 분포곡선이다. (a)와 대비하면(a)보다도 더 전기방식의 효과가 미치는 영역이 넓어지는 것은 명백하지만 전위설정을 크게한 것만으로는 이로운것보다도 해로운 것이 눈에 띄게 커진다.In another experiment and analysis, the potential of the
즉, 출구수실(9)내의 전위는 -600mV SCE에 가까워지고, 수소위성이 일어나는 위험성은 점점 높아지는 동시에 -1000mV SCE 보다도 비한 측으로 설정되어 있으므로 절연재료의 박리가 생기기 쉽다. 따라서 희생양극(26)은 아연 또는 알미늄을 주성분으로 하는 희생양극(26)을 사용하여 희생양극(26)의 전위는 약 1000mV SCE로 하는 것이 바람직하다.That is, since the potential in the
또, 방식전위의 하한은 철의 해수중의 자연전위가 -450~650mV SCE이여서 약 -650mV SCE로 한다.In addition, the lower limit of the anticorrosive potential is about -650mV SCE since the natural potential in seawater of iron is -450 ~ 650mV SCE.
이하 본 발명의 일실시예를 도면을 참조하여 설명하겠다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
제 14 도에서 출구수실(9)의 내부는 전기적 절연성을 갖는 피복재료, 예를들면 강고한 구조의 고무(41)로 덮여 있다.In Fig. 14, the interior of the
이 출구수실(9)의 하부에 대해서는 그 전위를 -600mV SCE 보다도 귀한측으로 하고, 티탄재의 수소취성이 생기지 않도록 희생양극(26)을 부착하고 있다. 또, 출구순환수관(10)의 출구수실(9)에 연통되는 L3의 영역에 대해서는 같은 고부(41)에 의해서 덮여있다. 통상 신축조인트(19)는 고무로 만들어져 있다. L2의 영역에는 강표면의 노출부분이 존재하지 않는다.The lower portion of the
또, 출구순환수관(10)의 L2이외의 영역은 방식성을 같는 피복재료의 타르에폭시수지(42)로 피복되어 있으나, 고무(41)와 타르에폭시수지(42)와의 경계부에 대해서 이 부분의 설정 전위는 -770mV SCE 보다도 비한 측이 되도록 하여 강표면이 전식에 의해서 침해되지 않도록 희생양극(26)의 위치를 고려하여 설치되어 있다.The area other than L 2 of the outlet circulating
한편, 희생양극(26)의 출구수실(9)로부터 L3의 거리에 부착된다. 따라서 전기방식의 대상영역은 L3에서 L2를 뺀 L1으로 된다.On the other hand, it is attached at a distance of L 3 from the
이하 L3이 약 4.8m, 출구순환수관(10)의 내경(D)이 2.4m, 희생양극(26)의 전위가 약 -1000mV SCE인 경우의 출구수실(9)내의 하부전위, 전류치 및 출구순환수관(10)내의 전위분포의 측정결과에 대해서 설명하겠다.The lower potential, current value and outlet in the
먼저 출구수실(9) 하부의 전위의 변화에 대해서 설명하겠다.First, the change of the electric potential of the lower part of the
제 15 도에서 종축은 출구순환수관(10)의 관중심의 전위를 또 횡축은 희생양극(26)으로부터 열교환기 측으로의 거리를 각각 나타내고 있다.In FIG. 15, the vertical axis represents the potential of the tube center of the
L3이 약 4.8(L21D≒2)의 경우 즉, 희생양극(26)으로부터 약 4.8m 떨어져 있는 곳 까지의 전위는 곡선(g)으로서 표시되고 출구수실(9)내의 하부전위가 -600mV SCE 보다는 귀한측에 있는 것이 이해된다. 이 경우에 약 4.8m~약 3.8m의 범위에서 전위가 -600mV SCE 보다도 귀한측이 되고 이 범위내에서는 티탄재의 수소취성은 발생되지 않는다.If L 3 is about 4.8 (L 2 1D ≒ 2), that is, the potential from the
그런데 제 15 도에는 L3이 약 2.4m의 경우 및 약 1.2m의 경우가 곡선(h) 및 (i)로서 표시되어 있다. 또, 이들의 값은 출구순환수관(10)의 내경(D)에 대해서 1.0배 및 0.5배이다.By the way, in Fig. 15, the case where L 3 is about 2.4 m and the case where about 1.2 m is indicated by curves h and i. These values are 1.0 and 0.5 times the inner diameter D of the
곡선(h) 및 (i)의 전위는 -600mV SCE 보다 항상 비한 측이므로 티탄재의 수소취성이 생긴다. 따라서 내경(D)에 대해서 2배의 거리까지 떼어놓은 곡선(g)을 목표로 할 필요가 있다.Since the potentials of curves (h) and (i) are always higher than -600 mV SCE, hydrogen embrittlement of the titanium material occurs. Therefore, it is necessary to aim at the curve g separated | separated to the distance of 2 times with respect to the inner diameter D.
다음에 전류치의 변화에 대해서 설명하겠다.Next, the change of the current value will be described.
제 16 도에서 종축은 희생양극(26)의 전류치를 또 횡축은 열교환기로부터 희생양극까지의 거리를 각각 나타내고 있다. 제 16 도에 의하면 거리가 약 4.8m 보다도 커지면 전류가 2A약측에서 거의 일정하게 된다. 또, 이것보다도 작아지면 전류치는 급격히 상승한다. 다음에 출구순환수관(10)내의 전위분포에 대해서 설명하겠다. 또, 조건은 제 15 도 및 제 16 도의 경우와 같지만 희생양극(26)의 전위가 약 -1600mV SCE의 경우도 나타내고 있다.In FIG. 16, the vertical axis represents the current value of the
제 17 도에서 종축은 출구수관(10)의 관중심에 있어서의 전위를 또 횡축은 희생양극(26)으로부터 열교환기측으로의 거리를 각각 나타내고 있다.In FIG. 17, the vertical axis represents the potential at the center of the
곡선(j)는 희생양극(26)의 전위가 약 -1000mV SCE의 경우의 출구순환수관(10)의 전위분포를 나타내고 있다. 희생양극(26)으로부터의 거리가 약 2.4m이내이며 -770mV SCE 보다 비한측의 전위분포로 되고, 강표면의 방식은 소망하는 결과가 얻어진다. 한편, 이것은 초과하는 부분(사선부)은 -770mV SCE 보다도 귀한측의 전위로 되어 방식효과를 얻을 수 없게 된다.Curve j shows the potential distribution of the
곡선(j)와 대비하기 위하여 희생양극(26)의 전위가 -1600mV SCE의 경우의 출구수실(9) 및 출구순환수관(10)의 관중심의 전위분포가 곡선(k)로서 표시되어 있다.In order to contrast with the curve j, the potential distribution of the center of the center of the
희생양극(26)으로부터의 거리 약 4.1m이내가 -770mV SCE 보다도 비한측의 전위분포로 되고 상기 전위보다도 넓은 범위로 방식효과가 미치지만 이 전위는 출구수실(9)내의 하부의 전위를 제 15 도의 곡선(g)와 같이 적정한 값으로 유지되는 전위(약 -1000mV SCE)는 아니고 이것이 의존할 수는 없다.Within about 4.1 m of the
이상 제 15 도, 제 16 도 및 제 17 도에 준하여 희생양극(26)의 부착위치가 약 4.8m일때에 방식효과가 얻어지는 법위는 약 2.4m이므로 L2=L3-L1=4.8-2.4=2.4로 되고 약 2.4m 이상이 이 경우의 절연성을 갖는 재료에 의한 피복영역으로 된다.As described above with reference to FIGS. 15, 16 and 17, the anticorrosive effect is obtained when the attachment position of the
다음에 본 발명의 제 2 의 실시예를 도면을 참조하여 설명하겠다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
제 18 도에서 출구수실(9)의 내부는 전기적 절연성을 갖는 피복재료 예를들면 강고한 구조의 고무(41)로 덮혀있다. 이 출구수실(9)의 하부에는 대조전극(29a)이 부착되고 그 전위를 -600mV SCE 보다도 귀한측으로 설정하고 티탄재의 수소취성이 생기지 않도록 전기방식장치(28)로 검출전위를 귀환시키고 있다.In Fig. 18, the interior of the
또, 출구순환수관(10)의 출구수실(9)에 연통되는 L2의 영역에 대해서도 같은 고무(41)에 의해서 덮혀있다. 통상 신축조인트(19)는 고무로 제조되어 있고 L2의 영역에는 L2의 영역에는 강표면의 노출부분은 존재하지 않는다.In addition, it is covered by the same rubber (41) about the areas of the L 2 to be in communication with the
또, 출구순환수관(10)의 L2이외의 영역은 방식성을 갖는 피복재료인 타르에폭시수지(42)로 피복되어 있으나 고무(41)와 이 타르에폭시수지(42)와의 경계부에 대조적인(29b)이 설치되어 있다. 이 대조전극(29b)의 설정전위는 -770mV SCE 보다도 비한 측이고 강표면이 전식에 의해서 침해되지 않도록 검출전위를 전기방식장치(28)로 귀환시키고 있다.The area other than L 2 of the outlet circulating
한편, 전기방식장치(28)에 의해서 제어되는 외부전원전극(36)은 출구수실(9)로부터 L2의 거리에 부착된다. 따라서 전기방식의 대상영역은 L3부터 L2를 빼낸 L1으로 된다.On the other hand, the
이하 L3이 약 4.8m, 출구순환수관(10)의 내경(D)가 2.4m, 외부전원전극(36)의 전위가 약 -1000mV SCE인 경우의 출구수실(9)내의 하부의 전위, 전류치 및 출구순환수관(10)의 전위분포의 측정결과에 대해서 설명하겠다.The lower potential and current value in the
먼저 출구수실(9)내 하부의 전위변화에 대해서 설명하겠다.First, the potential change of the lower part in the
제 19 도에서 종축은 출구순환수관(10)의 관중심의 전위를 또 횡축은 외부전원전극(36)으로부터 열교환기측으로의 거리를 각각 나타내고 있다.In FIG. 19, the vertical axis represents the potential of the tube center of the
L3이 약 4.8m(L3/D≒2)의 경우에 즉, 외부전원전극(36)으로부터 약 4.8m 떨어져 있는 곳까지의 전위는 곡선(g)로 표시되고 출구수실(9)내의 하부전위가 -600mV SCE 보다도 귀환측에 있는 것이 이해된다. 이경우에 약 4.8m로부터 약 3.3m의 범위내에서는 전위가 -600mV SCE 보다도 귀한측이 되고 이 범위내에서는 티탄재의 수소취성은 발생되지 않는다.If L 3 is about 4.8 m (L 3 / D 32), that is, the potential up to about 4.8 m from the
그런데 제 19 도에는 L3이 약 2.4m의 경우 및 약 1.2m의 경우가 곡선(h) 및 (j)로 표시되어 있다. 또, 이들의 값은 출구순환수관(10)의 내경(d)에 대해서 1.0배 및 0.5배이다.In FIG. 19, the case where L 3 is about 2.4 m and the case where about 1.2 m is indicated by curves h and j. These values are 1.0 and 0.5 times the inner diameter d of the
곡선(h) 및 (i)의 전위는 -600mV SCE 보다 항상 비한측이므로 티탄재의 수소취성이 생긴다. 따라서 내경(D)에 대해서 2배의 거리까지 떼어놓은 곡선(g)를 몰표로 할 필요가 있다.Since the potentials of the curves (h) and (i) are always more inverse than -600 mV SCE, hydrogen embrittlement of the titanium material occurs. Therefore, it is necessary to make the mole curve the curve g which separated | separated up to twice the distance with respect to the inner diameter D.
다음에 전류치의 변화에 대해서 설명하겠다.Next, the change of the current value will be described.
제 21 도에서 종축은 외부전원전극(36)의 전류치를 또 횡축은 열교환기로부터 외부전원전극(36)까지의 거리를 각각 나타내고 있다. 제 20 도에 의하면 거리가 약 4.8m 보다도 커지면 전류가 2A약측에서 거의 일정해진다. 또 이것보다도 작아지면 전류치는 급격히 상승된다.In FIG. 21, the vertical axis represents the current value of the
다음에 출구순환수관(10)내의 전위분포에 대해서 설명하겠다. 또 조건은 제 19 도 및 제 20 도의 경우와 같으나 외부전원전극(36)의 전위가 약 -1500mV SCE의 경우도 나타내고 있다.Next, the potential distribution in the
제 21 도에서 종축은 출구순환수관(10)의 관중심에서의 전위를 또 횡축은 외부전원전극(36)으로부터 열교환기측까지의 거리를 각각 나타내고 있다.In FIG. 21, the vertical axis represents the potential at the center of the outlet circulating
곡선(j)는 외부전원전극(36)의 전위가 약 -1000mV SCE의 경우의 출구순환수관(10)의 전위분포를 나타내고 있다. 전류치에 의해서 다소 다르나 외부전원전극(36)으로부터의 거리 약 2.4m 이내가 -770mV SCE 보다도 비한측의 전위분포로 되고 강표면의 방식은 소망하는 결과가 얻어진다. 한편, 이것을 초과하는 부분(사선부)은 -770mV SCE 보다도 귀한 전위로 되어 방식효과를 얻을 수 없게 된다.Curve j shows the potential distribution of the
곡선(j)과 대비하기 위하여 외부전원전극(36)의 전위가 약 -1500mV SCE의 경우의 출구수실(9) 및 출구순환수관(10)의 관중심의 전위분포가 곡선(k)로 표시되어 있다. 전류치에 의해서 다소 다르나 외부전원전극(36)으로부터의 거리 약 4.1m 이내가 -770mV SCE 보다도 비한측의 전위분포로 되고 상기 전위보다도 넓은 범위에 방식효과가 미치지만 이 전위는 출구수실(9)내의 하부전위를 제 19 도의 곡선(g)와 같이 적정한 값으로 보지하는 전위(약 -1000mV SCE)는 아니고 이것에 의존할 수는 없다.In order to contrast the curve j, the potential distribution at the center of the center of the
이상 제 19 도, 제 20 도 및 제 21 도에 준하여 외부전원전극(36)의 부착위치가 약 4.8m일때에 방식효과가 얻어지는 범위는 약 2.4m이므로 L2=L3-L1=4.8-2.4=2.4로 되고 약 2.4m이상이 이 경우의 절연성을 갖는 재료에 의한 피복영역이 된다.As described above with reference to FIGS. 19, 20 and 21, when the attachment position of the
다음에 본 발명의 제 3 의 실시예를 도면을 참조하여 설명하겠다.Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 실시예에서는 출구순환수관(10)의 L2이외의 영역은 방식성을 갖는 피복재료인 타르에폭시수지(42)로 피복되어 있으나 고무(41)와 이 타르에폭시수지(42)의 경계부에 대해서 방식전위를 철의 해수중의 자연전위(-450~-650mV SCE)정도로 하여 자연전위상한이 약 -650mV SCE 정도로 설정한 것이다.In the present embodiment, an area other than L 2 of the
이것은 최초에 기술한 실시예에 대해서 전위를 귀한측으로 설정해서 전류치를 내리는 것 또 수실(9)의 하부의 전위를 귀한측으로 하여 티탄재의 수소취성을 모두 없게 하고 또 고가인 고무에 의한 피복영역을 감소시키는 것 등으로 경제적인 효과를 더 한층 높이고저 하는 경우에 특히 적합한 방법이다.This results in lowering the current value by setting the potential to the inverse side and reducing the hydrogen embrittlement of the titanium material and reducing the coverage area due to the expensive rubber. It is especially suitable for making economic effects even higher.
제 22 도에서 상기한 각 실시예와 같이 출구수실(9)의 내부와 이것이 연결되는 L2의 영역이 강고한 구조의 고무(41)로 피복되어 이들의 개소에는 강표면 노출부분은 존재하지 않는다. 또 L2의 영역에는 신축조인트(19)가 포함된다.In FIG. 22, the inside of the
또 출구순환수관(10)의 L2이외의 영역이 타르에폭시수지(42)에 의해서 피복된다. 희생양극(26)은 이피복영역내의 L2의 위치에 배치되고 L3부터 L2를 빼낸 L1이 이 경우의 전기방식의 대상영역으로 된다.In addition, an area other than L 2 of the
이하 L3이 약 4.8m, 출구순환수관(10)의 내경(D)가 2.4m, 희생양극(26)의 전위가 약 -1000mV SCE인 경우의 출구수실(9)내의 하부전위, 전류치 및 출구순환수관(10)내의 전위분포의 측정결과에 대해서 설명하겠다.The lower potential, current value and outlet in the
먼저 출구수실(9)내의 하부전위의 변화에 대해서 설명하겠다.First, the change in the lower potential in the
본 실시예는 최초에 기술한 실시예에 비해서 출구순환수관(10)의 강고한 구조의 고무(41)로 피복된 L2가 짧고 또 출구순환수관(10)의 L2이외의 영역인 타르에폭시수지(42)로 피복된 L1의 범위를 길게한 것이다. 따라서 희생양극(26)의 위치가 동일할 경우에는 거의 제 15 도의 곡선(g)와 같게 된다.Compared to the embodiment described earlier, the present embodiment has a tar epoxy having a shorter L 2 covered with the
L2가 약 4.8m(L2/D≒2)의 경우에 즉 희생양극(26)으로부터 약 4.8m 떨어져 있는 곳까지의 전위는 곡선 (g)와 동일전위로 된다. 따라서 먼저 기술하였지만 이때에 출구수실(9)내의 하부전위는 -600mV SCE 보다도 귀한측으로 들어가지 때문에 티탄재의 수소취성이 생기는 일은 없다.In the case where L 2 is about 4.8 m (L 2 / D 즉 2), i.e., about 4.8 m away from the
다음에 전류치의 변화에 대해서는 희생양극(26)의 위치는 최초에 기술한 실시예와 동일위치에며 전술한 바와같이 제 16 도에서 열교환기로부터 양극까지의 거리가 약 4.8m의 경우는 2A양측으로 거의 일정하게 된다. 또, 이것보다도 거리가 작아지면 전류치는 급격히 상승된다.Next, regarding the change of the current value, the position of the
다음에 출구순환수관(10)내의 전위분포를 제 17 도를 참조하여 설명하겠다. 전위분포는 희생양극(26)의 전위가 -1000mV SCE의 경우의 곡선(j)로 된다. 희생양극(26)으로부터의 거리 약 2.9m 이내가 약 -650mV SCE 보다도 비한측의 전위분포로 되고 강표면의 방식은 거의 문제없는 영역이 된다. 한편, 이것을 초과하는 범위는 부분은 약 -650mV SCE 보다도 귀한측으로 되어 방식효과를 얻을 수 없게 된다.Next, the potential distribution in the
이상 제 15 도, 제 16 도 및 제 17 도에 준하여 희생양극(26)의 부착위치가 약 4.8m일때에 방식효과가 얻어지는 범위는 약 2.9m이므로 L2=L3-L1=4.8-2.9=1.9로 되고 약 1.9m 이상이 이 경우의 전기적 절연성을 갖는 재료에 의한 피복영역으로 된다.As described above with reference to FIGS. 15, 16 and 17, when the attachment position of the
본 실시예의 출구순환수관(10)의 설정전위는 철의 해수중의 잔연전위의 한계에 있고, 최초에 기술한 실시예의 -770mV SCE 보다도 귀한측이 되므로 신뢰성은 다소 손상되게 되지만 경제성을 중시하는 경우에 본실시예에 의해서 상응한 효과를 얻을 수 있게 된다.The set potential of the outlet circulating
다음에 본 발명의 제 4 실시예를 도면을 참조하여 설명하겠다.Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 실시예에서는 외부전원전극(36)의 전위가 -770mV SCE 보다도 귀한 전위인 약 -700mV SCE로 유지된다.In this embodiment, the potential of the external
이것은 상기한 제 2 의 실시예에 비해서 전위를 귀한측으로 설정하여 전류치를 내리는 것 또는 고가인 고무에 의한 피복영역을 감소시키는 등에 의해서 경제적인 효과를 더 한층 높이고저 할 경우에 특히 적합한방법이다.This is a particularly suitable method when the economic effect is further increased and lowered by setting the electric potential to the invaluable side as compared with the second embodiment described above, or lowering the current value or reducing the coverage area with expensive rubber.
제 23 도에서 상기한 각 실시예와 같이 출구수실(9)의 내부와 이것에 연통되는 L2의 영역이 강고한 구조의 고부(41)로 피복되고 이들의 개소에는 강표면의 노출부분은 존재하지 않는다. 또 L2의 영역에는 신축조인트(19)가 포함된다.In FIG. 23, as in each of the above-described embodiments, the inside of the
또, 출구순환수관(10)의 L2이외의 영역이 타르에폭시수지(42)에 의해서 피복된다. 외부전원전극(36)은 이 피복영역내의 L3의 위치에 설치되고 L3으로부터 L2를 빼낸 L1이 이 경우의 전기방식의 대상영역으로 된다.In addition, regions other than L 2 of the
이하, L3가 약 3.6m, 출구순환수관(10)의 내경(D)이 2.4m, 외부전원전극(36)의 전위가 약 -700mV SCE인 경우의 출구수실(9)내의 하부전위, 전류치 및 출구순환수관(10)내의 전위분포의 측정결과에 대해서 설명하겠다.Hereinafter, the lower potential and current value in the
먼저 출구수실(9)내의 하부전위의 변화를 제 24 도를 참조하여 설명하겠다. 또 도면중 종축은 출구순환수관(10)의 관중심의 전위를 또 횡축은 외부전원전극(10)으로부터 열교환기 측까지의 거리를 각각 나타내고 있다.First, the change of the lower potential in the
L3이 약 3.6m(L2/D≒1.5)의 경우, 즉, 외부전원전극(36)으로부터 약 3.6m 떨어져 있는 곳까지의 전위는 곡선(e)로 표시되고 이때에 출구수실(9)내의 하부전위는 -600mV SCE 보다도 귀한측에 들아가므로 티탄재의 수소취성이 생기는 일은 없다.When L 3 is about 3.6 m (L 2 /D≒1.5), that is, the potential up to about 3.6 m away from the external
또 곡선(m) 및 (n)는 L3이 0.5(L2/D≒2) 및 0.24m(L2/D≒0.1)의 경우의 전위를 나타내고 있다. 어느 경우에도 -600mV SCE 보다도 비한 측이므로 티탄재의 수소취성이 발생한다. 따라서 내경(D)에 대해서 1.5배의 거리까지 떼어놓을 필요가 있다.Curves m and n indicate potentials when L 3 is 0.5 (L 2 / D'2) and 0.24 m (L 2 /D'0.1). In either case, the hydrogen embrittlement of the titanium material occurs because the side is more than -600 mV SCE. Therefore, it is necessary to separate it by the distance of 1.5 times with respect to the inner diameter D.
다음에 전류치의 변화를 제 25 도를 참조하여 설명하겠다. 또, 여기서 종축은 외부전원전극(36)의 전류치를 또 횡축은 열교환기로부터 외부전원전극(36)까지의 거리를 각각 나타내고 있다. 제 25 도에 의하면 거리가 3.6m 보다도 커지면 0.2A 약측에서 거의 일정하게 된다. 또, 이로 인해서 거리가 작아지면 전류치는 급격히 상승된다.Next, the change in the current value will be described with reference to FIG. Here, the vertical axis represents the current value of the
다음에 출구순환수관(10)내의 전위분포를 제 26 도를 참조하여 설명하겠다.Next, the potential distribution in the
또, 도면중 종축은 출구순환수관(10)의 관중심에 있어서의 전위를 또 횡축은 외부전원전극(36)으로부터 열교환기측까지의 거리를 각각 나타내고 있다.In addition, the vertical axis | shaft has shown the electric potential in the center of the tube of the outlet
곡선(0)는 외부전원전극(36)의 전위가 약 -700mV SCE의 경우의 출구순환수관(10)의 전위분포를 나타내고 있다. 전류치에 의해서 다소 다르나 외부전원전극(36)으로부터의 거리 약 1.7m 이내가 약 -650mV SCE 보다도 비한측의 전위분포로 되고 강표면의 방식은 거의 문제가 없는 영역으로 된다. 한편 이것을 초과하는 부분(사선부)은 약 -650mV SCE 보다도 귀한측으로 되어 방식효과를 얻을 수 없게 된다.The curve (0) shows the potential distribution of the
이상 제 24 도, 제 25 도 및 제 26 도에 준하여 외부전원전극(36)의 부착위치가 약 3.6m일때에 방식효과가 얻어질 수 있는 범위는 약 1.7m이므로 L2=L3-L1=3.6-1.7=1.9로 되고 약 1.9m 이상이 이 경우의 전기적 절연성을 갖는 재료에 의한 피복영역으로 된다.As described above with reference to FIGS. 24, 25 and 26, when the attachment position of the
본 실시예의 출구순환수관(10)의 설정전위는 철의 해수중의 자연전위의 한계에 있고 상기한 제 2 의 실시예의 -770mV SCE 보다도 귀한측이 되므로 신뢰성은 다소 손상되게 되지만 경제성을 중시할 경우에 본실시예의 의해서 상응한 효과를 얻을 수 있게 된다.Since the set potential of the outlet circulating
또, 제 27 도를 참조하여 상기 각 실시예와 다른 실시예를 설명하겠다. 제 27 도에서 본 실시예의 구성은 제 23 도에 표시된 것을 일보 전진시켜 대조전극(29a, 29b)이 아연재로부터 강재로 변경되고 그 설정전위에 대해서 철의 해수중의 자연전위로 하는 것이다. 즉, 강재의 대조전극을 사용한 경우에 대조전극(29a, 29b) 근방의 전위가 철의 해수중의 자연전위보다도 귀한측이 될 경우에 대조전극 자체의 전위를 즉시 검출하고 방식전류를 흘리는 것 한편 철의 해수중의 자연전위 보다도 비한측으로 된 경우에는 이것을 즉시 검출하고 방식전류를 감소시킬 수 있고, 강 표면의 부식 및 방식상태를 정확하게 파악할 수 있는 이점이 있다. 통상의 아연재등에 의한 대조전극에서는 측정하는 전위에 다소 불균일이 있고 오차가 문제로 된다. 상기한 제 2 및 제 4 의 실시예의 아연재의 대조전극의 경우에 설정전위를 어느 값으로 하느냐도 어렵고 예를들면 설정전위를 -550mV SCE로 한 경우에도 검출전위의 시간지연 또는 아연재의 자연전위의 불균일, 환경조건에 의한 불균일, 아연분극시 전위의 불균일등이 있고, 측정전위의 오차를 고려하지 않으면 안되지만 강재의 대조전극(29a, 29b)을 사용함으로써 이와 같은 오차를 걱정할 필요가 없어진다.In addition, with reference to FIG. 27, an embodiment different from the above embodiments will be described. In FIG. 27, the configuration of this embodiment is further advanced as shown in FIG. 23 so that the
또, 이상 기술한 각 실시예에서는 모두 출구순환수관(10)내면의 전기적 절연을 행하는 L2로 표시한 영역은 강관에 고무(41)를 사용한 견고한 피복을 행한 예를 나타냈으나 이를 바꾸어 제 28 도에 나타낸 바와 같이 순화수관(10)중 L2로 표시한 영역을 예로들면 염화비닐, 플라스틱, 합성고무 또는 섬유강화 플래스틱(FRP)등의 전기적 절연재료로 되는 절연배관(45)으로 하고 이것에 강재의 순환수관(10)을 연통하도록 하여도 강관에 피복을 행한 경우와 같은 작용효과가 얻어진다.In each of the embodiments described above, the area indicated by L 2 , which electrically insulates the inner surface of the outlet circulating
본 발명에 의하면 내식성이 우수한 티탄재에 의해서 전체가 구성된 열교환기에 접속되어서 냉각용 해수를 유통시키는 순환수관등이 티탄재보다도 비한 금속재에 의해서 구성되어 있어도 전극의 배설위치와 이것에 부여되는 전위를 선택하고 순환수관등의 일정부분에 전기절연피복을 행함으로써 열교환기의 티탄재가 수소취성을 발생하지 않고 또 순환수관등의 전식현상이 확실하게 방지된다는 우수한 효과를 발휘한다.According to the present invention, even when a circulation water pipe for connecting the heat exchanger composed of titanium material having excellent corrosion resistance and circulating cooling seawater is made of metal material than titanium material, the electrode excretion position and potential applied to the electrode are selected. In addition, the electric insulation coating is applied to a portion of the circulation water pipe or the like, so that the titanium material of the heat exchanger does not generate hydrogen embrittlement, and the electroforming phenomenon of the circulation water pipe is reliably prevented.
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