(57)【要約】【課題】アクセス性および作業性の制約条件がある場合に適用可能でかつ電極の消耗状況をモニターして電極の交換時期を判断できる電気防食装置を提供することにある。【解決手段】本発明に係る電気防食装置１０は、腐食性溶液７において浮く浮き１１と、この腐食性溶液７と接し防食対象となる構造物２に接触させる電気接点となる錘１２と、この錘１２と前記浮き１１との間に導電線１３および腐食電流測定装置８を介して配置される犠牲陽極１４とからなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
腐食性溶液において浮く浮きと、この腐食性溶液と接し防食対象となる構造物に電気的に接触させる電気接点となる錘と、この錘と前記浮きとの間に導電線および腐食電流測定装置を介して配置される犠牲陽極とからなることを特徴とする電気防食装置。
【請求項２】
腐食性溶液において浮く浮きと、この腐食性溶液と接し防食対象となる構造物に接触させる絶縁性の錘と、この錘と前記浮きとの間に導電線および腐食電流測定装置を介して前記構造物と絶縁して配置される補助陽極と、この補助陽極と前記構造物とを電気的に接続し直流の電圧を双方に付与する直流電源装置とからなることを特徴とする電気防食装置。
【請求項３】
前記腐食電流測定装置で測定された腐食電流値とこの腐食電流値が所定値以下となった場合に請求項１記載の犠牲陽極または請求項２記載の補助陽極が消耗したと判断し表示する表示装置を設けたことを特徴とする電気防食装置。
【請求項４】
請求項１記載の犠牲陽極または請求項２記載の補助陽極は、前記錘と前記浮きとの間で位置を調節できることを特徴とする電気防食装置。
【請求項５】
電極支持導電格子または柵に請求項１記載の犠牲陽極または請求項２記載の補助陽極を導線で接続したことを特徴とする電気防食装置。
【請求項６】
補助電極支持網に請求項１記載の犠牲陽極または請求項２記載の補助陽極を導線で接続したことを特徴とする電気防食装置。
【請求項７】
前記犠牲陽極材料にマグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄またはこれらを主成分とする材料を用いることを特徴とした請求項１または３から６のいずれか１項記載の電気防食装置。
【請求項８】
前記補助陽極材料にチタン、チタン合金、銀、鉛合金、鉄合金、黒鉛、金属酸化物または白金メッキ電極材料を用いることを特徴とした請求項２から６のいずれか１項記載の電気防食装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載の電気防食装置をクレーンで吊り上げ、前記腐食性溶液を貯留する前記構造物の内底面に設置させることを特徴とする電気防食装置の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業が困難な場所において防食が必要となる場合に使用される電気防食装置およびその設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海水環境で使用する機器には、常に金属材料の腐食の問題が懸念される。防食方法としては、高耐食材料、塗装、電気防食、防錆剤の使用などが考えられる。高耐食材料の使用は最も確実な方法であるが、材料が高価であり、大型の構造物や既設の装置の補修には適さない。塗装も有効な方法であるが、作業が困難な箇所での補修には適さない。防錆剤については海水中で確実な効果を得るのは困難とされている。電気防食は海水中の防食法として広く適用されているが、構造物に対し一定の間隔で電極等を設置するなど、作業員が接近して施工する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３６３５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気防食は海水などの腐食性溶液環境中における鋼材を電気化学的手法を用いて防食する工法である。すなわち、鋼材から溶液中へ金属イオンが流出する電流を打ち消す逆向きの電流を付加することにより、鋼材のイオン化を防止する方法である。
【０００５】
電気防食には図７（ａ）に示すように、犠牲陽極1と構造材２を電気的に接続して防食電流３を発生させる流電陽極方式と、図７（ｂ）に示すように、補助陽極４と構造材２を外部電源装置５によって接続して防食電流３を発生させる外部電源方式との二つの方法がある。
【０００６】
いずれの電気防食方法によっても、保護すべき構造物に対し、電気的な接触を持つ電極を一定の間隔で設置する必要や防食過程で消耗する電極の消費量を把握し、電極の交換時期を決定する必要がある。しかしながら、例えば放射線場など作業が困難な箇所では適用が限定される。
【０００７】
本発明では、このようなアクセス性および作業性の制約条件がある場合においても適用が可能でかつ電極の消耗状況をモニターして電極の交換時期を判断できる電気防食装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電気防食装置は、腐食性溶液において浮く浮きと、この腐食性溶液と接し防食対象となる構造物に電気的に接触させる電気接点となる錘と、この錘と前記浮きとの間に導電線および腐食電流測定装置を介して配置される犠牲陽極とからなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る電気防食装置は、腐食性溶液において浮く浮きと、この腐食性溶液と接し防食対象となる構造物に接触させる絶縁性の錘と、この錘と前記浮きとの間に導電線および腐食電流測定装置を介して前記構造物と絶縁して配置される補助陽極と、この補助陽極と前記構造物とを電気的に接続し直流の電圧を双方に付与する直流電源装置とからなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る電気防食装置の設置方法は、上記電気防食装置をクレーンで吊り上げ、前記腐食性溶液を貯留する前記構造物の内底面に設置させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る電気防食装置およびその設置方法においては、浮きと錘の間に導電線および腐食電流測定装置によって犠牲陽極または補助陽極を配置し、この犠牲陽極または補助陽極の構造物内の垂直方向の位置を導電線によって調整することができるので、アクセス性および作業性の制約条件がある場合においても、遠隔で適切な位置に設置可能でかつ電極の消耗状況をモニターして電極の交換時期を判断できる電気防食装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る電気防食装置の流電陽極式の第１の実施形態を示す概略斜視図。
【図２】本発明に係る電気防食装置を遠隔で設置する設置方法を示す概略断面図。
【図３】本発明に係る電気防食装置の腐食電流測定装置が測定した腐食電流値の一例を示すグラフ。
【図４】本発明に係る電気防食装置の外部電源式の第２の実施形態を示す概略斜視図。
【図５】本発明に係る電気防食装置の流電陽極式の第３の実施形態を示す概略斜視図。
【図６】本発明に係る電気防食装置の流電陽極式の第４の実施形態を示す概略斜視図。
【図７】（ａ）および（ｂ）は流電陽極方式および外部電源方式の各々の電気防食の概念を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る電気防食装置の実施の形態について、以下に図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施例１）
図１に、本発明に係る電気防食装置の流電陽極式の実施形態を示す概略斜視図を示す。
【００１５】
図１において例えば、方形の貯水槽６の内部に海水等の腐食性溶液７が満たされ、貯水槽６の腐食対策を講じる場合を考える。
【００１６】
流電陽極式電気防食法を適用する場合、通常は犠牲陽極を導電性の台座に取り付け、台座を対象となる構造物に電気接触を保持できるように固定する。放射線等により作業員の接近が困難な場合、従来の方式では電気防食の適用は不可能である。
【００１７】
本発明に係る電気防食装置１０においては、浮き１１と導電性の錘１２の間に導電ワイヤ１３および腐食電流測定装置８によって犠牲陽極１４を配置し、この犠牲陽極１４と貯水槽６を電気的に接続し、この犠牲陽極１４の貯水槽６内の垂直方向位置を導電ワイヤ１３によって調整して複数作成する。
【００１８】
この電気防食装置１０は、図２に一例を示すようにクレーン等にて遠隔で施工が可能となる。この電気防食装置１０の遠隔での設置方法を図２を参照して説明する。
【００１９】
図２において、原子炉建屋２０内には原子炉圧力容器２１を格納し圧力抑制室２２を有し、内部を冷却する熱交換器２８が側部に設けられた原子炉格納容器２３が配置されている。この原子炉格納容器２３の上方にはプール水中に使用済み燃料２４を保有する燃料プール２５が配置されている。また原子炉建屋２０には当該原子炉圧力容器２１で発生した蒸気で回転する蒸気タービン２６および復水器２７が配置されたタービン建屋２９が隣設されている。
【００２０】
そして、上記電気防食装置１０は遠隔によって、例えばクレーン車３０によって吊り下げられ、また上記原子炉建屋２０内にクレーン（図示せず）がある場合にはそのクレーンによって吊り下げられ、遠隔によって防食が必要となる構造材に設置される。この場合、腐食性溶液７の電気伝導度を推定し、予め犠牲陽極１４の配置（垂直方向および水平方向の位置）を設計し、遠隔で適正な施工を行うことにより、腐食性溶液７を保有する貯水槽６全体の腐食を抑制することが可能となる。
【００２１】
また腐食電流測定装置８は微小電流が測定可能な遠隔電流測定装置であり、この腐食電流測定装置８によって腐食電流を測定し、遠隔で図示しない表示装置によってモニターして表示することにより、犠牲電極の消耗状況を把握する。犠牲陽極１４は腐食すると腐食電流である一定の微小電流が流れ、犠牲陽極１４が消耗して防食性が低下すると図３に示すように腐食電流は低下していき、犠牲陽極１４がなくなると電流が流れなくなる。よって、腐食電流を遠隔で測定し、所定の値a以下となった場合に犠牲陽極１４が消耗し防食効果が少なくなったと判断し交換する。この犠牲陽極１４が消耗し防食効果が少なくなったと判断するのに上記表示装置に犠牲陽極消耗判断手段と表示手段を用いても良いには勿論である。
【００２２】
よって、アクセス性および作業性の制約条件がある場合においても、遠隔で適切な位置に設置可能でかつ電極の消耗状況をモニターして電極の交換時期を判断できる電気防食装置を提供することができる。
【００２３】
なお、上記燃料プール２５においては犠牲陽極材料にはマグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄またはこれらを主成分とする材料を用いることがよい。
【００２４】
（実施例２）
次に図４を参照して本発明に係る電気防食装置の第２の実施の形態について説明する。ここで図４は、本発明に係る電気防食装置の外部電源式の実施形態を示す概略斜視図である。なお、図４において図１と同様の部品には同一の符号を付してその構成の説明は省略する。
【００２５】
図４において、外部電源式電気防食法を適用する場合、通常は補助陽極３２を対象物となる構造物である貯水槽６から絶縁して貯水槽６の周辺に配置し、直流電源装置３３により両者の間に直流の電圧を付与する。
【００２６】
放射線等により作業員の接近が困難な場合、本発明においては、浮き１１と電気絶縁性の錘１２aの間の補助陽極３２の距離を調整した防食装置３１を複数作成し、直流電源装置３３と導電ワイヤ１３および腐食電流測定装置８を接続した電気防食装置３１を予め組立て、図４で説明した一例で示すようにクレーン車３２等にて遠隔で施工が可能となる。
【００２７】
この場合、腐食性溶液７の電気伝導度を推定し、予め補助陽極３２の配置（垂直方向および水平方向の位置）を設計し、遠隔で適正な施工を行うことにより、腐食性溶液７を保有する貯水槽６全体の腐食を抑制することが可能となる。また、腐食電流を遠隔で測定し、所定の値以下となった場合に犠牲陽極１４が消耗し防食効果が少なくなったと判断し交換することができる。
【００２８】
よって、アクセス性および作業性の制約条件がある場合においても、遠隔で適切な位置に設置可能でかつ電極の消耗状況をモニターして電極の交換時期を判断できる電気防食装置を提供することができる。
【００２９】
なお、上記燃料プール２５においては補助陽極材料にはチタン、チタン合金、銀、鉛合金、鉄合金、黒鉛、金属酸化物または白金メッキ電極材料を用いることが良い。
【００３０】
（実施例３）
次に図５を参照して本発明に係る電気防食装置の第３の実施の形態について説明する。ここで図５は、本発明に係る電気防食装置の流電陽極式の実施形態を示す概略斜視図である。なお、図５において図１と同様の部品には同一の符号を付してその構成の説明は省略する。
【００３１】
図５において、本発明の第３の実施の形態では、電極支持導電格子または柵３４に導線を介してその所定の位置に犠牲陽極１４が距離を調整して配され、底部には腐食電流測定装置８を介して錘１２が設けられている。
【００３２】
よって、腐食性溶液７の電気伝導度を推定し、予め犠牲陽極１４の配置（垂直方向および水平方向の位置）を設計し、電極支持導電格子または柵３４によって正確に犠牲陽極１４を配置できるので、遠隔で適正な施工を行うことにより、腐食性溶液７を保有する貯水槽６全体の腐食を抑制することが可能となる。また、腐食電流を遠隔で測定し、所定の値以下となった場合に犠牲陽極１４が消耗し防食効果が少なくなったと判断し交換することができる。
【００３３】
よって、アクセス性および作業性の制約条件がある場合においても、遠隔で適切な位置に設置可能でかつ電極の消耗状況をモニターして電極の交換時期を判断できる電気防食装置を提供することができる。
【００３４】
なお、実施例２に記載された補助陽極３２の配置に上述した電極支持導電格子または柵３４を利用して導線を介してその所定の位置に距離を調整して正確に配置することも可能である。この場合も上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
（実施例４）
次に図６を参照して本発明に係る電気防食装置の第４の実施の形態について説明する。ここで図６は、本発明に係る電気防食装置の流電陽極式の実施形態を示す概略斜視図である。なお、図６において図１と同様の部品には同一の符号を付してその構成の説明は省略する。
【００３６】
図６において、本発明の第３の実施の形態では、犠牲陽極１４の距離を調整した導電性の網状電気防食装置３５を作成し、その所定の位置に犠牲陽極１４が距離を調整して配されている。この網状電気防食装置３５を防食対象の構造材３６に被せることによって、腐食性溶液７の電気伝導度を推定し、予め犠牲陽極１４の配置（垂直方向および水平方向の位置）を設計し、網状電気防食装置３５によって容易に犠牲陽極１４を配置できるので、遠隔で容易な施工を行うことにより、腐食性溶液７内に浸漬された防食対象の構造材３６全体の腐食を抑制することが可能となる。また、腐食電流を遠隔で測定し、所定の値以下となった場合に犠牲陽極１４が消耗し防食効果が少なくなったと判断し交換することができる。
【００３７】
よって、アクセス性および作業性の制約条件がある場合においても、遠隔で適切な位置に設置可能でかつ電極の消耗状況をモニターして電極の交換時期を判断できる電気防食装置を提供することができる。
【００３８】
なお、実施例２に記載された補助陽極３２の配置に上述した網状電気防食装置３５を利用して導線を介してその所定の位置に距離を調整して容易に配置することも可能である。この場合も上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１，１４・・・犠牲陽極、２，３６・・・構造材、３・・・防食電流、４・・・補助電極、５，３３・・・直流電源装置、６・・・貯水槽、７・・・腐食性溶液、８・・・腐食電流測定装置、１０，３１・・・電気防食装置、１１・・・浮き、１２，１２a・・・錘、１３・・・導電ワイヤ、２０・・・原子炉建屋、２１・・・原子炉圧力容器、２２・・・圧力抑制室、２３・・・原子炉格納容器、２４・・・使用済燃料、２５・・・燃料プール、２６・・・蒸気タービン、２７・・・復水器、２８・・・熱交換器、２９・・・タービン建屋、３０・・・クレーン車、３２・・・補助陽極、３４・・・電極支持導電格子、３５・・・網状電気防食装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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