(57)【要約】【課題】腐食の進行を簡易に抑えることができる防食システムおよび防食方法を提供する。【解決手段】防食対象物における第１位置の電位を検出する電位センサと、前記防食対象物に電気防食を施す防食手段と、前記電位センサによって検出された電位に基づいて、前記防食手段による電気防食を制御する制御部と、を備える防食システムが提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
防食対象物における第１位置の電位を検出する電位センサと、
前記防食対象物に電気防食を施す防食手段と、
前記電位センサによって検出された電位に基づいて、前記防食手段による電気防食を制御する制御部と、を備える防食システム。
【請求項２】
前記防食手段は、前記防食対象物における第２位置に電流を流す電極である、請求項１に記載の防食システム。
【請求項３】
前記電極は不溶性電極である、請求項２に記載の防食システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記電位センサによって検出された電位に基づいて、前記第２位置が腐食していると判断される場合に、前記第２位置に電流が流れるよう前記電極を制御する、請求項２または３に記載の防食システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記電位センサによって検出された電位に基づいて、前記電極が流す電流のパルス強度および／またはパルス間隔を制御する、請求項２ないし４のいずれかに記載の防食システム。
【請求項６】
前記防食対象物は、海水ポンプであり、
前記第１位置は、前記海水ポンプの吐出管に設けられ、
前記第２位置は、前記海水ポンプの吸込管に設けられる、請求項３乃至５のいずれかに記載の防食システム。
【請求項７】
防食対象物における所定位置の電位を検出し、前記検出された電位に基づいて前記防食対象物に電気防食を施す防食方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐食性を有する金属製構造体の防食システムおよび防食方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属と水とが接触している系において、該金属の自然電位をモニタリングし、その値が孔食電位未満となるよう系に腐食抑制剤を添加することにより、金属の腐食を防止する技術が知られている。（特許文献１）。しかしながら、該金属の使用環境によっては、腐食抑制剤の添加が困難なこともある。また、鋳鉄等のように耐食性の高くない金属に対しては、電位が上がらないように犠牲陽極の設置や電気防食が行われることがある。ステンレスをはじめとした耐食性を有する金属を用いた場合でも、構造体の一部ですきま腐食や孔食といった局部腐食が生じて進行するが、元々耐食性を有する金属に対して一般的な犠牲陽極や電気防食を適用することは経済的な負担を大きくするという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−９８４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、腐食の進行を簡易に、経済的に抑えることができる防食システムおよび防食方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、防食対象物における第１位置の電位を検出する電位センサと、前記防食対象物に電気防食を施す防食手段と、前記電位センサによって検出された電位に基づいて、前記防食手段による電気防食を制御する制御部と、を備える防食システムが提供される。
電気防食によるため、簡易に腐食の進行を防止できる。また、防食のための電流を流し続ける必要がないため、経済的負担を軽減できる。
【０００６】
望ましくは、前記防食手段は、前記防食対象物における第２位置に電流を流す電極であり、さらに望ましくは、前記電極は不溶性電極である。
【０００７】
前記制御部は、前記電位センサによって検出された電位に基づいて、前記第２位置が腐食していると判断される場合に、前記第２位置に電流が流れるよう前記電極を制御してもよい。
【０００８】
前記制御部は、前記電位センサによって検出された電位に基づいて、前記電極が流す電流のパルス強度および／またはパルス間隔を制御してもよい。
【０００９】
具体例として、前記防食対象物は、海水ポンプであり、前記第１位置は、前記海水ポンプの吐出管に設けられ、前記第２位置は、前記海水ポンプの吸込管に設けられてもよい。
【００１０】
また、本発明の別の態様によれば、防食対象物における所定位置の電位を検出し、前記検出された電位に基づいて前記防食対象物に電気防食を施す防食方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
耐食性を有する金属製構造体の腐食の進行を簡易に、また、経済的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る防食システム１０の模式図。
【図２】図１の防食システム１０による防食方法を示すフローチャート。
【図３】防食システム１０の適用例を示す図。
【図４】電気防食を行うか否かの判断の仕方を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は、一実施形態に係る防食システム１０の模式図である。本防食システム１０は、例えば表面がステンレスなどの耐食性のある金属材料であって腐食が生じる可能性がある防食対象物１００の腐食が進行するのを抑えるものであり、電位センサ１と、電極２と、制御部３とを備えている。
【００１４】
電位センサ１は防食対象物１００の表面における所定位置（以下、電位検出位置１ａという）の電位を検出する。より具体的には、電位センサ１は、電位検出位置１ａの表面に接するように予め取り付けられた計測電極（不図示）よって検出された電位と、参照電極（不図示）によって検出された電位との差を、電位検出位置１ａの電位とする。
【００１５】
電極２は防食対象物１００に電気防食を施す防食手段であり、例えば外部電源方式のカソード防食を行う。本実施形態では、電極２は防食対象物１００の表面における防食対象位置２ａに接するように予め取り付けられ、該防食対象位置２ａに電流を流すことで腐食の進行を抑える。電極２は、白金、カーボン、酸化鉄、グラファイト、酸化クロム、これらを主成分とする固体材料などの不溶性電極であるのが望ましい。
【００１６】
なお、腐食が進行すると予想される位置を防食対象位置２ａとし、その近傍に電位検出位置１ａを設定するのが望ましい。
【００１７】
制御部３は、電位センサ１によって検出された電位検出位置１ａの電位に基づいて、電極２による電気防食を制御する。より具体的には、制御部３は、電位検出位置１ａの電位をモニターし、その電位、特に電位の変化に基づいて防食対象位置２ａが腐食しているか否かを判断する。そして、腐食していると判断される場合には、その腐食の進行を抑えるべく、電極２が防食対象位置２ａに電流を流すよう電極２を制御する。
【００１８】
図２は、図１の防食システム１０による防食方法を示すフローチャートである。図２に示す処理は、常時行ってもよいし、定期的に行ってもよい。
まず、電位センサ１は電位検出位置１ａの電位を検出する（ステップＳ１）。検出結果は必要に応じて記憶され、制御部３に通知される。
【００１９】
制御部３は、検出された電位に基づいて、防食対象位置２ａが腐食しているか否かを判断する（ステップＳ２）。電位検出位置１ａが腐食している場合、電位検出位置１ａがアノードとなるため、検出される電位が低下する。防食対象位置２ａが腐食した場合に電位検出位置１ａも腐食する程度に両位置を近接させておけば、電位検出位置１ａの電位が低下したことから、防食対象位置２ａが腐食していることを判断できる。具体例として、単位時間当たりの電位低下が閾値を超える場合に、腐食していると判断してもよい。
【００２０】
防食対象位置２ａが腐食していると判断されると（ステップＳ２のＹＥＳ）、例えば間欠的な電流が防食対象位置２ａに流れるよう、制御部３は電極２を制御する（ステップＳ３）。この制御に応じて電極２は防食対象位置２ａに電流を流し、これによって防食対象位置２ａの腐食の進行が抑えられる。間欠的な電流のパルス強度やパルス間隔は、検出された電位に基づいて制御部３が制御する。
【００２１】
一方、防食対象位置２ａが腐食していないと判断される場合（ステップＳ２のＮＯ）、電極２から電流を流す必要がないため、継続的に防食電流を流し続ける一般的な電気防食に比して、経済的負担を軽減することができる。
【００２２】
このように、本実施形態では、防食対象物１００の表面に予め電位センサ１および電極２を取り付けておく。そして、防食対象物１００の電位を電位センサ１で検出することで腐食を判断し、腐食していると判断された場合に電極２から防食対象物１００に電流を流す。これにより、防食対象物１００における防食対象位置２ａにおいて腐食が進行するのを抑えることができる。ここで、ステンレス等のような不働態金属（ステンレスの他にも、例えば、チタン、ニッケル基合金、アルミ）においては、局部的な腐食が起きていても、電気防食により一度再不働態化電位（ＥR,CREV.）以下の電位にすることで、不働態膜が再生することで耐食性を取戻すため、継続的な電気防食を行わなくてもその後の腐食も抑えられる。
【００２３】
図３は、防食システム１０の適用例を示す図である。同図は防食対象物１００が海水ポンプ１０１であり、その断面図を示している。海水ポンプ１０１は、回転シャフト１１に固定された羽根車（不図示）が回転することで、吸込口１２から吸い込んだ海水が吸込管１３を通過し、さらに吐出管１４を通過して吐出口１５から吐出される。吸込管１３および吐出管１４の径は、例えば６００〜１０００ｍｍである。
【００２４】
図３の例では、吐出口１５のフランジ近傍を電位検出位置１ａとして、参照電極１６と電位差計１８とを有する電位センサ１が設置される。電位検出位置１ａは、構造体の中で局部腐食を起こしやすい個所に設定するのが望ましく、例えば海水ポンプ周りの場合は、フランジ締結部、パイプライン用パイプ接続部、ボルト・ナット間のすき間、除塵用のスクリーンなどが挙げられる。また、検出される電位は水の流れに影響され得るので、水の流れが比較的安定している箇所に電位センサ１を設置するのが望ましい。
【００２５】
また、制御部３が防食が必要と判断した場合に、電気防食を行うための防食用電極２と防食用電源４が設けられている。これらにより防食システム１０が構成されている。また、防食用電極２’を吸込口１２の近傍に設置することで、吐出口１５のフランジでのすきま腐食をポンプ１０１の代表として監視し、電気防食をポンプ１０１全体を対象として行うことができる。
【００２６】
図４は、電気防食開始の判断の例を示したものである。
（１）第１例として、材料の電位が徐々に上がっていき、閾値（例えば、再不働態化電位（ＥR,CREV.）＋０．４Ｖ）を超えた時点で防食電流を流してもよい。この時は、実際には腐食が発生していなくても、腐食発生とみなして防食することができる。
（２）第２例として、材料の電位が一度上昇した後に、単位時間Ｔあたりの電位振動の発生頻度が閾値を超えた時点を腐食発生とみなして電流をしてもよい。
（３）第３例として、電位が卑化して閾値（例えば、１０分以内に１００ｍＶ卑化した等）を超えたら電流を流してもよい。
【００２７】
電気防食するにあたっては、防食電位は、再不働態化電位（ＥR,CREV.）もしくは再不働態化電位（ＥR,CREV.）未満に設定される。また、電流を流す時間については、拡散によりプロトンが局部腐食をしている部位（例えば、すき間）の外へ排出されるために必要な時間を防食時間とするのが望ましい。例えば、フランジでのすきまであれば、長さ(奥行)１００ｍｍのすきまから、プロトンが拡散しすきま内ｐＨがｐＨｄ以上となる時間を計算してそれ以上の時間を設定する。
【００２８】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。
【符号の説明】
【００２９】
１  電位センサ
１ａ  電位検出位置
２，２’  電極
２ａ  防食対象位置
３  制御部
４  防食電源
１０  防食システム
１１  回転シャフト
１２  吸込口
１３  吸込管
１４  吐出管
１５  吐出口
１６  参照電極
１８  電位差計
１００  防食対象物
１０１  海水ポンプ
【図１】
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【図２】
2019044230.tif 000004
【図３】
2019044230.tif 000005
【図４】
2019044230.tif 000006