(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも電解液の通流方向に対して傾斜する傾斜面を有すると共に、前記電解液を通流する金属配管の内周面に絶縁材料を介して支持される電極と、
前記電極及び前記金属配管との間にケーブルを介して電圧を印加する電源を備え、
前記電極が配される電極領域内を通流する前記電解液の流速が、前記電極領域外における前記電解液の流速よりも大きいことを特徴とする電気防食システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電気防食システムにおいて、
前記金属配管の内周面に絶縁材料を介して支持される電極は、横断面形状が円環状をなし、前記傾斜面は円錐の一部として近似される形状を有することを特徴とする電気防食システム。
【請求項３】
請求項１に記載の電気防食システムにおいて、
前記金属配管の内周面に絶縁材料を介して支持される電極は、前記電解液の通流方向に沿った縦断面形状が流線型であることを特徴とする電気防食システム。
【請求項４】
請求項２に記載の電気防食システムにおいて、
前記金属配管の内周面に絶縁材料を介して支持される電極は、横断面中央部に前記電解液を通流する開口を有すると共に、前記電解液が流入する側であって前記電解液の通流方向に沿って上流側に向かうに従い内径が拡大する流入側内径拡大部と、前記電解液が流出する側であって前記電解液の通流方向に沿って下流側に向かうに従い内径が拡大する流出側内径拡大部と、を備えることを特徴とする電気防食システム。
【請求項５】
請求項４に記載の電気防食システムにおいて、
前記電解液の通流方向に沿った前記流出側内径拡大部の長さは、前記電解液の通流方向に沿った前記流入側内径拡大部の長さより長いことを特徴とする電気防食システム。
【請求項６】
請求項３に記載の電気防食システムにおいて、
前記電解液の通流方向に沿った縦断面形状が流線型である電極は、前記金属配管の内周面側から中央側へと突出するよう複数配されることを特徴とする電気防食システム。
【請求項７】
請求項６に記載の電気防食システムにおいて、
前記金属配管の内周面側から中央側へと突出するよう複数配される電極のうち、対向配置される２つの電極間の間隙は、前記電解液の通流方向に沿って徐々に縮小し、前記間隙が最小となる位置から下流側へと向い前記間隙が拡大することを特徴とする電気防食システム。
【請求項８】
請求項４に記載の電気防食システムにおいて、
前記電解液は海水であり、前記金属配管はステンレス鋼製であり、前記電極の材質は炭素であって、前記開口を通流する海水の流速が２．０ｍ／ｓ以上であることを特徴とする電気防食システム。
【請求項９】
請求項７に記載の電気防食システムにおいて、
前記電解液は海水であり、前記金属配管はステンレス鋼製であり、前記電極の材質は炭素であって、前記電極領域を通流する海水の流速が２．０ｍ／ｓ以上であることを特徴とする電気防食システム。
【請求項１０】
前処理部により処理された海水を加圧する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプにより加圧された海水を導入し、高濃度の塩水である濃縮水と透過水とに分離する逆浸透膜モジュールと、
前記逆浸透膜モジュールより排出される濃縮水を導入し、前記高圧ポンプを駆動する動力の一部としてエネルギーを回収するエネルギー回収装置と、
前記高圧ポンプと前記逆浸透膜モジュールとを接続する金属配管である供給水配管と、
前記逆浸透膜モジュールと前記エネルギー回収装置とを接続する金属配管である濃縮水供給配管と、
前記供給水配管及び／又は前記濃縮水供給配管の内周面に絶縁材料を介して支持されると共に、前記海水又は濃縮水の通流方向に対して傾斜する傾斜面を有する電極と、前記電極と前記供給水配管及び／又は前記濃縮水供給配管との間にケーブルを介して電圧を印加する電源を有する電気防食システムと、を備え、
前記電極が配される電極領域内を通流する前記海水又は濃縮水の流速が、前記電極領域外における前記海水又は濃縮水の流速よりも大きいことを特徴とする海水淡水化プラント。
【請求項１１】
請求項１０に記載の海水淡水化プラントにおいて、
前記供給水配管及び／又は前記濃縮水供給配管の内周面に絶縁材料を介して支持される電極は、横断面形状が円環状をなし、前記傾斜面は円錐の一部として近似される形状を有することを特徴とする海水淡水化プラント。
【請求項１２】
請求項１０に記載の海水淡水化プラントにおいて、
前記供給水配管及び／又は前記濃縮水供給配管の内周面に絶縁材料を介して支持される電極は、前記海水又は濃縮水の通流方向に沿った縦断面形状が流線型であることを特徴とする海水淡水化プラント。
【請求項１３】
請求項１１に記載の海水淡水化プラントにおいて、
前記供給水配管及び／又は前記濃縮水供給配管の内周面に絶縁材料を介して支持される電極は、横断面中央部に前記海水又は濃縮水を通流する開口を有すると共に、前記海水又は濃縮水が流入する側であって前記海水又は濃縮水の通流方向に沿って上流側に向かうに従い内径が拡大する流入側内径拡大部と、前記海水又は濃縮水が流出する側であって前記海水又は濃縮水の通流方向に沿って下流側に向かうに従い内径が拡大する流出側内径拡大部と、を備えることを特徴とする海水淡水化プラント。
【請求項１４】
請求項１３に記載の海水淡水化プラントにおいて、
前記海水又は濃縮水の通流方向に沿った前記流出側内径拡大部の長さは、前記海水又は
濃縮水の通流方向に沿った前記流入側内径拡大部の長さより長いことを特徴とする海水淡
水化プラント。
【請求項１５】
請求項１２に記載の海水淡水化プラントにおいて、
前記海水又は濃縮水の通流方向に沿った縦断面形状が流線型である電極は、前記供給水配管及び／又は前記濃縮水供給配管の内周面側から中央側へと突出するよう複数配されることを特徴とする海水淡水化プラント。
【請求項１６】
請求項１５に記載の海水淡水化プラントにおいて、
前記供給水配管及び／又は前記濃縮水供給配管の内周面側から中央側へと突出するよう複数配される電極のうち、対向配置される２つの電極間の間隙は、前記海水又は濃縮水の通流方向に沿って徐々に縮小し、前記間隙が最小となる位置から下流側へと向い前記間隙が拡大することを特徴とする海水淡水化プラント。
【請求項１７】
請求項１３に記載の海水淡水化プラントにおいて、
前記供給水配管及び／又は前記濃縮水供給配管はステンレス鋼製であり、前記電極の材質は炭素であって、前記開口を通流する海水又は濃縮水の流速が２．０ｍ／ｓ以上であることを特徴とする海水淡水化プラント。
【請求項１８】
請求項１６に記載の海水淡水化プラントにおいて、
前記供給水配管及び／又は前記濃縮水供給配管はステンレス鋼製であり、前記電極の材質は炭素であって、前記電極領域を通流する海水又は濃縮水の流速が２．０ｍ／ｓ以上であることを特徴とする海水淡水化プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気防食システム及びそれを備えたプラントに係り、特に外部電源方式の電気防食システム及びそれを備えたプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
海水等の電解液中に浸された金属表面の防食を行うものとして、特許文献１に記載される技術が知られている。特許文献１では、電源を有しない犠牲陽極をケーシング内部に配し、犠牲陽極と離間するケーシングの壁面にオリフィスを形成し、当該オリフィスのケーシング壁面に占める面積の割合からケーシング内部へ通流する海水の流速を、ケーシング外部の海水の流速に対して低減する構造が記載されている。  
また、海水等の電解液を通流する金属配管を電気防食するシステムとして、特許文献２に記載される技術が提案されている。特許文献２では、防食対象である金属配管の内面の汚れ、金属配管の内面近傍を通流する電解液の流速、及び電解液の温度等を計測するセンサを備え、上記センサによる計測値と予め記憶される設計時の仕様に基づき防食電流を制御する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１０４８９０号公報
【特許文献２】特開平２‐４９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される技術は、ケーシング内部を通流する海水の流速を低減することで防食電流を抑制し、電源を有しない犠牲陽極の消耗速度を低減する構造である。従って、そもそも特許文献１に記載される技術は、外部電源方式の電気防食システムとは異なり、電気防食システムの電極についての示唆すら無い。  
特許文献２に記載される技術は、防食対象表面の流速に応じて必要な防食電流を制御する構成である。しかしながら、特許文献２には、電気防食システムを構成する電極自体の構造については何ら考慮されていない。  
そこで本発明は、海水淡水化プラント等のプラントの金属配管や構造部材内に配される電気防食用の電極を長寿命化することで、電気防食システムの長寿命化を可能とし得る電気防食システム及びそれを備える海水淡水化プラントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため本発明の電気防食システムは、少なくとも電解液の通流方向に対して傾斜する傾斜面を有すると共に、前記電解液を通流する金属配管の内周面に絶縁材料を介して支持される電極と、前記電極及び前記金属配管との間にケーブルを介して電圧を印加する電源を備え、前記電極が配される電極領域内を通流する前記電解液の流速が、前記電極領域外における前記電解液の流速よりも大きいことを特徴とする。  
また、本発明の電気防食システムを備えた海水淡水化プラントは、前処理部により処理された海水を加圧する高圧ポンプと、前記高圧ポンプにより加圧された海水を導入し、高濃度の塩水である濃縮水と透過水とに分離する逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールより排出される濃縮水を導入し、前記高圧ポンプを駆動する動力の一部としてエネルギーを回収するエネルギー回収装置と、前記高圧ポンプと前記逆浸透膜モジュールとを接続する金属配管である供給水配管と、前記逆浸透膜モジュールと前記エネルギー回収装置とを接続する金属配管である濃縮水供給配管と、前記供給水配管及び／又は前記濃縮水供給配管の内周面に絶縁材料を介して支持されると共に、前記海水又は濃縮水の通流方向に対して傾斜する傾斜面を有する電極と、前記電極と前記供給水配管及び／又は前記濃縮水供給配管との間にケーブルを介して電圧を印加する電源を有する電気防食システムと、を備え、前記電極が配される電極領域内を通流する前記海水又は濃縮水の流速が、前記電極領域外における前記海水又は濃縮水の流速よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、海水淡水化プラント等のプラントの配管や構造部材内に配される電気防食用の電極を長寿命化することで、電気防食システムの長寿命化を可能とし得る電気防食システム及びそれを備える海水淡水化プラントを提供することができる。  
例えば、電極領域を通流する電解液の流速を増加させることで、電気防食用の電極寿命を低下させる要因となる、電気化学反応が発生する閾値まで電位を上昇させることを不要とし、電極の長寿命化が可能となる。  
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る海水淡水化プラントの全体概略構成図である。
【図２】図１に示す電気防食システムの模式図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面矢視図である。
【図４】炭素の電位−ｐＨ関係図である。
【図５】炭素のアノード分極曲線を示す図である。
【図６】ステンレス鋼Ｓ３１８０３のカソード分極曲線を示す図である。
【図７】防食電流を説明する図である。
【図８】本発明の一実施例に係る実施例１の電気防食システムの模式図である。
【図９】図８におけるＡ−Ａ断面矢視図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る実施例２の電気防食システムの模式図である。
【図１１】図１０におけるＡ−Ａ断面矢視図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係る実施例３の電気防食システムの模式図である。
【図１３】図１２におけるＡ−Ａ断面矢視図である。
【図１４】比較例の電気防食システムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明明細書において、「電解液」とは、海水（Ｓｅａ  Ｗａｔｅｒ：ＳＷ）、汽水（Ｂｒａｃｋｉｓｈ  Ｗａｔｅｒ：ＢＷ）、かん水、食塩水、塩水、更には下水（Ｗａｓｔｅ  Ｗａｔｅｒ：生活用廃水、工業用排水含む）等の淡水を含む。ここでかん水とは、塩化ナトリウム等の塩分を含んだ水をいい、海水との境界に存在する汽水もかん水に含まれ、また、過去に海水が閉じ込められてできた化石水、岩塩地帯の塩分を含んだ水など陸水にもかん水が存在する。また、塩化ナトリウム濃度で区分すると０．０５％未満が淡水、０．０５％以上０．３５％未満が汽水、０．３５％以上０．５％未満が食塩水、０．５％以上が塩水と呼称される。なお、海水の塩化ナトリウム濃度は０．２４％から２．９６％程度であり、海域により濃度差がある。また、任意のイオン種を含む水溶液も本明細書における「電解液」に含まれる。
【０００９】
金属材料を海水中のような腐食が発生しやすい環境下で使用する機器、例えば海水淡水化プラント設備の配管材として使用する場合には、金属材料に腐食の発生を抑制する対策として、犠牲陽極方式や外部電源方式の電気防食法、表面被覆法、高耐食性材料法のいずれかを主として用いている。この中で、外部電源方式の電気防食法は、海水淡水化に使用するＲＯ膜（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｏｓｍｏｓｉｓ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ：逆浸透膜）の劣化原因となる金属溶出が少ないという特徴がある。  
電気防食法は、腐食作用における電子移動を制御する防食方法である。外部電源方式の電気防食法では、防食の対象となる機器の構造部材として用いられる金属材料に、電源を介して、電流を発生するための電極を接続する。このとき、電極は金属材料と共通の電解液に接触させ、電解液を介して回路が形成されるようにする。  
電極は、電源によって防食対象の金属材料との間に電圧が印加される。この時、電極を貴な電位にしてアノード(陽極)とし、金属材料を卑な電位にしてカソード(陰極)とする場合をカソード防食法と称される。逆に、電極を卑な電位にしてカソードとし、金属材料を貴な電位にしてアノードとする場合をアノード防食法と称される。本発明では、カソード防食法とアノード防食法のどちらにも適用可能だが、海水淡水化プラントに多く適用されるカソード防食法を用い、電解液として海水を、一例に以下説明する。
【００１０】
電極は電源によって貴な電位に分極されることで電解液との界面で電気化学反応を起こし、電子を防食対象の金属材料側に移送する。その際、防食対象の金属材料は、電子供給を受けてアノード反応（腐食）が減少する卑な電位に分極される。  
防食対象の金属材料は、例えば、炭素鋼、ダイス鋼、ニッケル鋳鉄、低合金鋼等の鉄鋼材料が挙げられる。また、オーステナイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼、二相系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼等のステンレス鋼が挙げられる。さらに、青銅や黄銅等の銅合金、キュプロニッケルやモネル等のニッケル基合金が挙げられる。製法として、鋳造、圧延、鍛造、めっき、溶接肉盛、いわゆる３Ｄプリンタ技術が挙げられる。また、溶接部も防食対象となる。一方、電極の材料としては、例えば、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化ロジウム等の貴金属酸化物やそれらを複合したＭＭＯ（Ｍｉｘｅｄ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化鉄や酸化チタン等の酸化物、白金やイリジウム等の貴金属、白金−チタン等の合金、高珪素鉄、タンタル、炭素などが挙げられる。
【００１１】
このような外部電源方式の防食システム及びこれを備えた海水淡水化プラントの例を、以下図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る海水淡水化プラントの全体概略構成図である。  
図１に示すように、海水淡水化プラント１は、被処理水である海水（原水）５の取水から下流に向かい順に、海岸４０近くに設けられ導水路４１を通じて海水５を導入する吸込み槽４２、吸込み槽４２内に吸込み部を含む主要部が浸漬するよう設置される海水取水ポンプ（ポンプ装置）３０、ポンプ装置３０により吸い込まれた海水中の砂等の異物をろ過する二層ろ過器４４、二層ろ過器４４でろ過された海水５を貯留するろ過海水槽４５、ろ過海水槽４５に設置されたポンプ４６、保安フィルタ４７、高圧ポンプ４９、ＲＯ膜モジュール５２、エネルギー回収装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｄｅｖｉｃｅ：ＥＲＤ）５０、生産水槽５４及び図示しない濃縮水貯留槽から構成されている。
【００１２】
ポンプ装置３０は、吸込み槽４２内にベース板４２ａ及び据え付け部３１により設置され、ポンプ装置３０の吐出側には吐出配管４３が接続されている。吐出配管４３の他端は二層ろ過器４４に接続され、二層ろ過器４４でろ過された海水５は、ろ過海水槽４５に導かれる。そして、ろ過海水槽４５に備えられたポンプ４６により、保安フィルタ４７に供給される。保安フィルタ４７で鉄粒などの異物が除去された海水５は、エネルギー回収装置５０が接続された高圧ポンプ４９に送られる。高圧ポンプ４９で加圧された海水５は、供給水配管４８を介してＲＯ膜モジュール５２に供給され、高濃度の塩水である濃縮水と塩分等が除去された透過水（淡水）に膜分離される。塩分等を除去された透過水は、透過水配管５３を介して生産水槽５４に供給され貯留される。一方、ＲＯ膜モジュール５２で水分を減少させて濃縮された、高濃度の塩水である濃縮水は、濃縮水供給配管５１を介してエネルギー回収装置５０に導かれる。エネルギー回収装置５０にて回収されたエネルギーは、高圧ポンプ４９を駆動する動力の一部として使用される。また、エネルギー回収装置５０にてエネルギーが回収されて低圧となった濃縮水は、濃縮水排出配管５５を介して図示しない濃縮水貯留槽へ供給され、海水淡水化プラント１外に送られる。
【００１３】
ここで、エネルギー回収装置５０として、例えば、海水５の一部とＲＯ膜モジュール５２より排出される高圧濃縮水をそれぞれ２本のシリンダに導入し、シリンダ内部のピストンを介して高圧濃縮水の圧力を海水に伝達するＤＷＥＥＲ（Ｄｕａｌ  Ｗｏｒｋ  Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）、Ｔｕｒｂｏｃｈａｇｅｒにより高圧濃縮水の圧力を高圧ポンプ４９に伝達するもの、海水５の一部を直接高圧濃縮水と接触させることで高圧濃縮水の圧力を海水側に伝達するＰＸ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）、又は、高圧濃縮水を、先端を絞ったノズルにより流速を上げ、直接ペルトン水車のバケットに当てることで、ペルトン水車を回転させ、水車軸と直結した高圧ポンプ４９へその動力を伝達するもの等が用いられる。
【００１４】
なお、図１に示す、二層ろ過器４４及びろ過海水槽４５から構成される前処理部を、以下のような構成に代えても良い。  
ポンプ装置３０により吸い込まれた海水を貯留する原水貯留槽、高分子凝集剤又は無機系凝集剤を貯留する凝集剤槽、凝集剤槽より適宜凝集剤を原水貯留槽へ注入するための凝集剤注入ポンプ、及び精密ろ過膜（Ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ：ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ：ＵＦ膜）より前処理部を構成する。この場合、前処理部にて、凝集剤注入ポンプを介して適宜凝集剤が原水貯留槽に注入される。そして、原水貯留槽内において海水中に含まれる有機物等の不純物は注入された凝集剤に捕捉されフロックを形成する。フロックを含む原水は、精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）にてフロック及び海水中に含まれる不純物をその孔径サイズに応じて膜分離し、膜分離された後の海水は保安フィルタ４７へ供給される。高分子凝集剤としては、例えば、ポリアクリルアミド系凝集剤が用いられ、無機系凝集剤としては、例えば塩化第二鉄が用いられる。
【００１５】
ポンプ装置３０の揚水管の内外面は、吸込み槽４２内において海水に浸漬する。また、高圧ポンプ４９やポンプ４６の内面は、海水に接している。そのため、腐食が発生する可能性を有する環境下にある。さらに、高圧ポンプ４９から下流の高圧にさらされる配管部分、すなわち、供給水配管４８及び濃縮水供給配管５１等は、金属配管が用いられており５ＭＰａ以上の内圧で海水又は濃縮水が流動している。これらの金属配管では、塩濃度に依存する腐食現象が時間経過とともに発生する可能性があり、特に、配管結合部であるフランジ部や、表面組織と表面粗さが不均一となる溶接部では高腐食速度である局部腐食が進展する場合がある。これらの腐食の発生を防止するために、図１に示すように、電気防食システム１０が設けられている。なお、以下では、供給水配管４８に電気防食システム１０を設置する場合を一例に説明するが、これに限られるものでは無く、電気防食システム１０を濃縮水供給配管５１に設置する構成としても良く、また、電気防食システム１０を供給水配管４８及び濃縮水供給配管５１の双方に設置する構成としても良い。
【００１６】
図２は図１に示す電気防食システム１０の模式図であり、図３は図２におけるＡ−Ａ断面矢視図である。図２に示すように、電気防食システム１０は、金属配管である供給水配管４８の内部に絶縁性台座１２を介して設置される電極１１及び電源１４を備える。上述の前処理部を経て高圧ポンプ４９にて加圧された海水５は、白抜き矢印で示す方向（図２中、左側から右側へと向かう方向）に一定の流量及び流速にて流動している。また、供給水配管４８の内周面と電極１１の間には絶縁性台座１２が挿入されており、絶縁性ボルト１３で締結されている。これにより、供給水配管４８と電極１１は絶縁されている。また、電極１１と絶縁性台座１２は、流れを乱さぬよう、表面の凹凸が小さくなるよう滑らかに接続されている。図３に示すように、電極１１と絶縁性台座１２は円環状をなし、隣接する絶縁性ボルト１３が相互に直交するよう４本の絶縁性ボルト１３にて供給水配管４８に締結されている。また、図２及び図３に示すように、電極１１の中央部には、流路方向（海水５の通流方向）に沿って内径Ｄ２の円筒状の開口が設けられている。また、図２に示すように、電極１１と絶縁性台座１２は、海水５が流入する入口側（流入側）と海水５が流出する出口側（流出側）に、内径がＤ２から供給水配管４８の内径Ｄ１に一致するまで連続的に拡大する部分を有する。すなわち、電極１１と絶縁性台座１２は、流入側及び流出側に海水５の通流方向に対して傾斜する傾斜面を有する部分と、内径がＤ２で一定となる円筒状の開口を有する部分を備え、これらにて電極領域を形成している。換言すれば、電極１１と絶縁性台座１２の海水５の流入側及び流出側に形成される傾斜面は、円錐の一部として近似される形状を有する。具体的には、上記傾斜面は、底面の直径がＤ１の円錐のうち直径Ｄ２の部分で切り欠いた形状にて近似される。供給水配管４８はケーブル１５ａにより電源１４に電気的に接続され、電極１１はケーブル１５ｂにより電源１４に電気的に接続されている。そして、電源１４からの印加電圧により電極１１が貴な電位に、供給水配管４８が卑な電位になるよう制御されている。
【００１７】
上述の形状を有する電極１１と絶縁性台座１２によれば、海水５が電極領域に流入する際の流路断面積Ｓ１は、π（１／２×Ｄ１）２であり、上記開口の流路断面積Ｓ２はπ（１／２×Ｄ２）２である。高圧ポンプ４９により加圧され供給水配管４８へ流入する海水５の流量が一定の場合、流路断面積Ｓ１が流路断面積Ｓ２の２倍のとき、流路断面積Ｓ２の開口を通流する海水５の流速は２倍となる。すなわち、電極領域を通流する電解液である海水５の流速を増加させることが可能となる。  
図３では、４本の絶縁性ボルト１３にて、電極１１と絶縁性台座１２を供給水配管４８に締結する構成を示したが、使用する絶縁性ボルト１３の本数は４本に限らず、所望の本数とすれば良い。
【００１８】
次に、電極の電気化学反応に関する重要な指標である分極曲線について説明する。海水中における材料の電位と電流密度は、固有の分極曲線で定まる。２種の材料が海水中で接すると、２種の分極曲線の交点の電位（混成電位）となり、交点の電流密度に対応した防食電流が流れる。また、２種の材料の間に電源により電圧を印加した場合は、２種の分極曲線が同じ電流となる条件において、印加電圧から溶液抵抗等の種々の抵抗による電圧降下を差し引いた電圧値だけ電位軸方向に離れた点の電位となり、その点の電流値の防食電流が流れる。材料の分極曲線は、電解液と材料の界面での電気化学反応に由来する。この電気化学反応は、反応種が電極に到達するまでの拡散速度にも影響を受けるため、分極曲線も流速により変化する。すなわち、流速を制御パラメータとして、他の影響を考慮しながら最適な電気防食システムを設計することが可能である。
【００１９】
図４に、炭素の電位−ｐＨ関係図を示す。縦軸の電位は標準水素電位(Ｖ ｖｓ． ＳＨＥ)であり、横軸はｐＨである。また、ＣＯ２分圧であるＰＣＯ２に関して、大気中での条件ＰＣＯ２＝４×１０―３ａｔｍに対応するように線を図示した。  
以下では、電位の基準として飽和カロメル基準電位(Ｖ ｖｓ. ＳＣＥ)を使用するが、標準水素電位とは、２５℃において以下の式（１）の関係が成り立つ。  
Ｖ＝Ｖ０−０.２４４  ・・・（１）  
但し、Ｖ：電位 ｖｓ. ＳＣＥ  
Ｖ０：電位 ｖｓ. ＳＨＥ  
図４から、ｐＨ＝８．２において、炭素の熱力学的に主要な状態を読み取ることができる。つまり、固体の炭素Ｃを貴な電位に分極すると、約−０．３３Ｖ（ｖｓ．ＳＨＥ）すなわち−０．５７Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）に図示した実線より貴な電位ではＣＯ２、約−０．２７Ｖ（ｖｓ．ＳＨＥ）すなわち−０．５１Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）に図示した点線より貴な電位では水中に存在するＨＣＯ３−が熱力学的に主要な化学種となることがわかる。
【００２０】
ここで、ＣがＨＣＯ３−に変化する反応では、電極の表面からＨＣＯ３−が電解液中に溶解するため、電極の損傷は比較的小さい。一方、ＣＯ２に変化する反応では、電極の表面からＣＯ２がガスとして発生するため、電極表面の微細な窪みや孔部では圧力の上昇により電極の破壊が多数発生する。このため、ＣＯ２が発生する場合は電極の寿命がより低減してしまう。これを避けるためには、ＣＯ２が発生する反応が起こらない電位において、必要な電流を得ることが重要である。
【００２１】
図５に炭素のアノード分極曲線を示す。分極曲線の測定に当たっては、海水として人工海水（八洲薬品製アクアマリン）を使用した。また試験条件は、溶存酸素を大気飽和とし、ｐＨを８．２に調整した。海水温は２５℃、電気伝導度ＥＣはＥＣ＝５（Ｓ／ｍ）とした。炭素として人造黒鉛を使用した。  
一般に、電気化学反応による電流は過電圧に対して指数関数的に増加する。図５では横軸に電流密度の対数をとっているため、見かけ上は直線的に増加する。上述した通り、ＨＣＯ３−が発生する電気化学反応は−０．５７Ｖ、ＣＯ２が発生する反応は−０．５１Ｖよりそれぞれ貴な電位で生じうる。しかし、−０．５１Ｖ〜−０．５７Ｖ付近では電位と電流の直線関係は変わらず、反応の変化は生じていない。これは、熱力学的に反応が起こりうる状況でも、反応速度が非常に遅いため、さらに電圧を大きくしないと充分な反応速度が得られないことが原因と考えられる。一方、１．４Ｖより貴な電位にて、電位と電流の直線の傾きが変化すると共に、電極からのガス発生が観察された。また、ガス分析によりＣＯ２が検出された。これより、ＣＯ２が発生する反応は海水環境では１．４Ｖであることがわかる。以上より、ＣＯ２のガス発生を抑制するためには炭素の電位を１．４Ｖ以下にすることが重要である。
【００２２】
図５において、同一の電位で比較すると、流速が１．５ｍ／ｓの場合に電流密度が最低になり、流速が３．０ｍ／ｓの場合には、流速が１．５〜２．０ｍ／ｓの場合に比べ、大幅に電流密度が増加している。したがって、炭素電極の場合には、電極表面の流速が２．０ｍ／ｓ以上となるようにすれば、電極を長寿命化できることが分かる。さらに、３．０ｍ／ｓであれば最も長寿命を期待できる。
【００２３】
図６に汎用二相ステンレス鋼であるＳ３１８０３のカソード分極曲線を示す。これは、流速をパラメータとして測定した結果である。Ｓ３１８０３は、図１に示した供給水配管４８に使用されている材料であり、防食対象の金属候補として試験した。電気防食システム１０を使用するＳ３１８０３製の配管の電位、および配管に付設した電極の電位と印加電圧から、配管と電極の電流が分極曲線から求まる。具体的な方法を、図７を用いて説明する。図７は、図５と図６を組み合わせることにより得られる。図が煩雑になるのを避けるため、ステンレス鋼Ｓ３１８０３の１．５ｍ／ｓにおけるカソード分極曲線１００と、炭素の１．５、２．０、３．０ｍ／ｓにおけるアノード分極曲線群１０１を代表して示す。
【００２４】
Ｓ３１８０３の流速を１．５ｍ／ｓ、炭素電極の流速を１．５ｍ／ｓとした条件で、印加電圧を１．５Ｖとし、簡単のためＩＲ損や内部抵抗などの電圧降下が無くＳ３１８０３と炭素電極が等面積と仮定する。図７の両矢印の実線（印加電圧１．５Ｖ相当）から、炭素電極の電位と電流密度は、１．１０Ｖ、３０μＡ／ｃｍ２となる。同様に、Ｓ３１８０３の電位と電流密度は−０．４０Ｖ、３０μＡ／ｃｍ２となる。一方、炭素電極の流速を３．０ｍ／ｓに変更すると、図７の両矢印の点線（印加電圧は１．５Ｖ相当のまま）から、炭素電極の電位と電流密度は、０．８５Ｖ、６０μＡ／ｃｍ２となる。同様に、Ｓ３１８０３の電位と電流密度は−０．６５Ｖ、６０μＡ／ｃｍ２となる。以上より、炭素電極の流速を変更することで、印加電圧を変えずに電流密度を増加できる。
【００２５】
ここで、近似式を用いると、計算により速やかに防食時の電位と電流密度を見積もることができる。アノード分極曲線とカソード分極曲線の近似式を用いて、印加電圧だけ差がある方程式として解けば、それぞれの電位と電流密度が求まる。近似方法としては対数近似のほか、線形近似、多項式近似、指数近似などの方法を使用できる。また、これらの近似式を用いることで有限要素法や境界要素法などの既知の手法により電位分布および電流密度分布をシミュレーションにより求め、設計することができる。なお、分極曲線を近似することなく用いても良く、その場合はより高精度に防食時の電位と電流密度を見積もることができる。  
なお、外部電源方式の電気防食システムでは、防食対象の材料と電極の電解液中での電位を駆動力として電流が発生する。電解液としては、上述の通り、海水以外に淡水、汽水、食塩水、塩水等でも良い。一般に、塩化ナトリウム濃度で区分すると０．０５％未満が淡水、０．０５％以上０．３５％未満が汽水、０．３５％以上０．５％未満が食塩水、０．５％以上が塩水と呼称される。海水の塩化ナトリウム濃度は０．２４％から２．９６％程度であり、海域により濃度差がある。一方、電解液として、任意のイオン種を含む水溶液を適用可能である。
【００２６】
本発明では、電極の消耗量を抑制するために、電極領域のみ流速を調整可能にしている。以下に、電極領域の流速を、電極領域以外の構造材の流速に対して変化させた場合について、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２７】
図８は本発明の一実施例に係る実施例１の電気防食システムの模式図であり、図９は図８におけるＡ−Ａ断面矢視図である。図８に示すように、電気防食システム１０ａは、金属配管である供給水配管４８ｂの内部に絶縁性台座１２を介して設置される電極１１ａ、無抵抗電流計１６、及び電源１４を備える。図８では省略しているが、供給水配管４８ａの上流側（図８中、左側）には高圧ポンプ４９が接続されており、高圧ポンプ４９にて加圧された人工海水６は、白抜き矢印で示す方向（図８中、左側から右側へと向かう方向）に一定の流量及び流速にて流動している。また、供給水配管４８ａと供給水配管４８ｂはフランジにより接続されており、両者は電気的に導通している。一方、供給水配管４８ｂと電極１１ａの間には絶縁性台座１２が挿入されており、絶縁性ボルト１３で締結されている。これにより、供給水配管４８ｂと電極１１ａは絶縁されている。また、電極１１ａと絶縁性台座１２は、流れを乱さぬよう、表面の凹凸が小さくなるよう滑らかに接続されている。図９に示すように、電極１１ａと絶縁性台座１２は円環状をなし、隣接する絶縁性ボルト１３が相互に直交するよう４本の絶縁性ボルト１３にて供給水配管４８ｂに締結されている。また、図８及び図９に示すように、電極１１ａの中央部には、流路方向（人工海水６の通流方向）に沿って内径Ｄ２の円筒状の開口が設けられている。また、図８に示すように、電極１１ａと絶縁性台座１２は、人工海水６が流入する入口側（流入側）と人工海水６が流出する出口側（流出側）に、内径がＤ２から供給水配管４８ｂの内径Ｄ１に一致するまで連続的に拡大する部分を有する。すなわち、電極１１ａと絶縁性台座１２は、流入側及び流出側に人工海水６の通流方向に対して傾斜する傾斜面を有する部分と、内径がＤ２で一定となる円筒状の開口を有する部分を備え、これらにて電極領域を形成している。換言すれば、電極１１ａと絶縁性台座１２の人工海水６の流入側及び流出側に形成される傾斜面は、円錐の一部として近似される形状を有する。具体的には、上記傾斜面は、底面の直径がＤ１の円錐のうち直径Ｄ２の部分で切り欠いた形状にて近似される。供給水配管４８ａはケーブル１５ａにより電源１４のマイナス端子に接続され、電極１１ａはケーブル１５ｂにより無抵抗電流計１６を介して電源１４のプラス端子に接続されている。なお、本実施例では電流を詳細に測定するため、無抵抗電流計１６を接続しているが、施工時には無抵抗電流計１６を用いることなく電源１４と電極１１ａを直接接続しても良い。また、無抵抗電流計１６を、電源１４のマイナス端子と供給水配管４８ａを電気的に接続するケーブル１５ａの間に配する構成としても良い。また、図９では、４本の絶縁性ボルト１３にて、電極１１ａと絶縁性台座１２を供給水配管４８ｂに締結する構成を示したが、使用する絶縁性ボルト１３の本数は４本に限らず、所望の本数とすれば良い。
【００２８】
金属配管である、供給水配管４８ａ及び供給水配管４８ｂの材料を、汎用二相ステンレス鋼であるＳ３１８０３とし、電極１１ａの材料を炭素とした。また、供給水配管４８ａ及び供給水配管４８ｂの内径Ｄ１を４０ｍｍ、電極１１ａに設けられた円筒状の開口の内径Ｄ２を２８ｍｍとした。供給水配管４８ａ内を通流する人工海水６の流速が１．５ｍ／ｓとなるよう高圧ポンプ４９の吐出圧力を調整した。このとき、電極１１ａに設けられた内径がＤ２で一定となる円筒状の開口を通流する人工海水６の流速は３．０ｍ／ｓであった。すなわち、電極領域内における人工海水６の流速は、電極領域外である供給水配管４８ａ内における人工海水６の流速の２倍であった。また、電源１４からの印加電圧を１．５Vとし、無抵抗電流計１６により計測された電流値は３６６８μＡであった。
【００２９】
ここで、比較例の構成について説明する。図１４は、比較例の電気防食システム１０ｚの模式図である。図１４に示すように、比較例の電気防食システム１０ｚは、金属配管である供給水配管４８ｂの内壁面内に絶縁性シール１７を介して入れ込まれた（埋め込まれた）電極１１ｚ、無抵抗電流計１６、及び電源１４を備える。図１４では省略しているが、供給水配管４８ａの上流側（図１４中、左側）には高圧ポンプ４９が接続されており、高圧ポンプ４９にて加圧された人工海水６は、白抜き矢印で示す方向（図１４中、左側から右側へと向かう方向）に一定の流量及び流速にて流動している。また、供給水配管４８ａと供給水配管４８ｂはフランジにより接続されており、両者は電気的に導通している。供給水配管４８ｂの内壁面内には、絶縁性シール１２を介して電極１１ｚが入れ込まれており、絶縁性ボルト１３で締結されている。これにより、供給水配管４８ｂと電極１１ｚは絶縁されている。また、供給水配管４８ｂの内径と電極１１ｚの内径が一致する、すなわち、電極１１ｚの内周面は供給水配管４８ｂの内周面から突出することなく、これら両者の内周面は連続している。  
金属配管である、供給水配管４８ａ及び供給水配管４８ｂの材料を、汎用二相ステンレス鋼であるＳ３１８０３とし、電極１１ｚの材料を炭素とした。また、供給水配管４８ａ及び電極１１ｚの内径を４０ｍｍとした。供給水配管４８ａ内を通流する人工海水６の流速が１．５ｍ／ｓとなるよう高圧ポンプ４９の吐出圧力を調整した。このとき、電極１１ｚを通流する人工海水６の流速は１．５ｍ／ｓであった。すなわち、電極領域内を通流する人工海水６の流速は、電極領域外である供給水配管４８ａ内を通流する人工海水６の流速と同一であった。また、電源１４からの印加電圧を１．５Vとし、無抵抗電流計１６により計測された電流値は５５９μＡであった。
【００３０】
以上より、本実施例と比較例では、電源１４からの印加電圧は１．５Vと同一であるものの、本実施例では比較例に対して電流値が約６.６倍程度大きく、高い防食効果を得た。一方、比較例の構成において、４０００μＡの電流を得るためには、電源１４からの印加電圧として１．８Vを要した。この場合、電極に印加される電圧が大きいため、電極が高電位になり、電極の寿命が低下する恐れがある。換言すれば、本実施例では、大きな印加電圧を要しないことから、電極電位を電気化学反応が生ずる閾値まで上昇させずに高い防食効果を得ることができ、電極を長寿命化することができる。
【００３１】
本実施例によれば、海水淡水化プラント等のプラントの配管や構造部材内に配される電気防食用の電極を長寿命化することで、電気防食システムの長寿命化が可能となる。
【実施例２】
【００３２】
図１０は本発明の他の実施例に係る実施例２の電気防食システムの模式図であり、図１１は図１０におけるＡ−Ａ断面矢視図である。本実施例では、電気防食システム１０ｂを構成する電極１１ｂ及び絶縁性台座１２の出口側（流出側）に形成される、内径が連続的に拡大する部分の長さを、実施例１よりも長くした点が異なる。その他の構成は実施例１と同様であり、実施例１と同様の構成に同一符号を付している。
【００３３】
図１０に示すように、電気防食システム１０ｂは、金属配管である供給水配管４８ｂの内部に絶縁性台座１２を介して設置される電極１１ｂ、無抵抗電流計１６、及び電源１４を備える。図１０では省略しているが、供給水配管４８ａの上流側（図１０中、左側）には高圧ポンプ４９が接続されており、高圧ポンプ４９にて加圧された人工海水６は、白抜き矢印で示す方向（図１０中、左側から右側へと向かう方向）に一定の流量及び流速にて流動している。また、供給水配管４８ａと供給水配管４８ｂはフランジにより接続されており、両者は電気的に導通している。一方、供給水配管４８ｂと電極１１ｂの間には絶縁性台座１２が挿入されており、絶縁性ボルト１３で締結されている。これにより、供給水配管４８ｂと電極１１ｂは絶縁されている。また、電極１１ｂと絶縁性台座１２は、流れを乱さぬよう、表面の凹凸が小さくなるよう滑らかに接続されている。図１１に示すように、電極１１ｂと絶縁性台座１２は円環状をなし、隣接する絶縁性ボルト１３が相互に直交するよう４本の絶縁性ボルト１３にて供給水配管４８ｂに締結されている。また、図１０及び図１１に示すように、電極１１ｂの中央部には、流路方向（人工海水６の通流方向）に沿って内径Ｄ２の円筒状の開口が設けられている。また、図１０に示すように、電極１１ｂと絶縁性台座１２は、人工海水６が流入する入口側（流入側）に内径がＤ２から供給水配管４８ｂの内径Ｄ１に一致するまで連続的に拡大する部分（以下、流入側内径拡大部と称する）と、人工海水６が流出する出口側（流出側）に内径がＤ２から供給水配管４８ｂの内径Ｄ１に一致するまで連続的に拡大する部分（以下、流出側内径拡大部と称する）を有する。すなわち、電極１１ｂと絶縁性台座１２は、流入側及び流出側に人工海水６の通流方向に対して傾斜する傾斜面を有する部分と、内径がＤ２で一定となる円筒状の開口を有する部分を備え、これらにて電極領域を形成している。換言すれば、電極１１ｂと絶縁性台座１２の人工海水６の流入側及び流出側に形成される傾斜面は、円錐の一部として近似される形状を有する。具体的には、上記傾斜面は、底面の直径がＤ１の円錐のうち直径Ｄ２の部分で切り欠いた形状にて近似される。また、電解液である人工海水６の通流方向に沿った流出側内径拡大部の長さは、通流方向に沿った流入側内径拡大部の長さの３倍である。従って、流出側内径拡大部の傾斜面の傾斜角は、流入側内径拡大部の傾斜面の傾斜角より小さく、流出側内径拡大部の傾斜面はより緩やかに傾斜している。供給水配管４８ａはケーブル１５ａにより電源１４のマイナス端子に接続され、電極１１ｂはケーブル１５ｂにより無抵抗電流計１６を介して電源１４のプラス端子に接続されている。
【００３４】
金属配管である、供給水配管４８ａ及び供給水配管４８ｂの材料を、汎用二相ステンレス鋼であるＳ３１８０３とし、電極１１ｂの材料を炭素とした。また、供給水配管４８ａ及び供給水配管４８ｂの内径Ｄ１を４０ｍｍ、電極１１ｂに設けられた円筒状の開口の内径Ｄ２を２８ｍｍとした。供給水配管４８ａ内を通流する人工海水６の流速が１．５ｍ／ｓとなるよう高圧ポンプ４９の吐出圧力を調整した。このとき、電極１１ｂに設けられた内径がＤ２で一定となる円筒状の開口を通流する人工海水６の流速は３．０ｍ／ｓであり、実施例１と同様であった。また、電源１４からの印加電圧を１．５Vとし、無抵抗電流計１６により計測された電流値は４３６８μＡであった。
【００３５】
一方、上述の図１４に示す比較例では、電極１１ｚを通流する人工海水６の流速は、供給水配管４８ａ内を通流する人工海水６の流速と同一の１．５ｍ／ｓであり、また、電源１４からの印加電圧を１．５Vとし、無抵抗電流計１６により計測された電流値は５５９μＡであった。
【００３６】
以上より、本実施例と比較例では、電源１４からの印加電圧は１．５Vと同一であるものの、本実施例では比較例に対して電流値が約７.８倍程度大きく、高い防食効果を得た。
【００３７】
本実施例によれば、実施例１の効果に加え、流出側流路拡大部において、流れの剥離に伴う局所圧力損失を低下することができ、実施例１の構成に比較し、高圧ポンプの出力及び消費電力を抑制することが可能となる。
【実施例３】
【００３８】
図１２は本発明の他の実施例に係る実施例３の電気防食システムの模式図であり、図１３は図１２におけるＡ−Ａ断面矢視図である。本実施例では、電気防食システム１０ｃを構成する電極１１ｃ及び絶縁性台座１２を、縦断面形状が流線型であって、金属配管である供給水配管４８ｂの内周面側より中央側へと突出するよう配する構成とした点が実施例１及び実施例２と異なる。その他の構成は実施例１及び実施例２と同様であり、実施例１及び実施例２と同様の構成に同一符号を付している。
【００３９】
図１２に示すように、電気防食システム１０ｃは、金属配管である供給水配管４８ｂの内部に絶縁性台座１２を介して設置される電極１１ｃ、無抵抗電流計１６、及び電源１４を備える。図１２では省略しているが、供給水配管４８ａの上流側（図１２中、左側）には高圧ポンプ４９が接続されており、高圧ポンプ４９にて加圧された人工海水６は、白抜き矢印で示す方向（図１２中、左側から右側へと向かう方向）に一定の流量及び流速にて流動している。また、供給水配管４８ａと供給水配管４８ｂはフランジにより接続されており、両者は電気的に導通している。一方、供給水配管４８ｂと電極１１ｃの間には絶縁性台座１２が挿入されており、絶縁性ボルト１３で締結されている。これにより、供給水配管４８ｂと電極１１ｃは絶縁されている。また、電極１１ｃと絶縁性台座１２は、流れを乱さぬよう、表面の凹凸が小さくなるよう滑らかに接続されている。図１２に示すように、電極１１ｃ及び絶縁性台座１２は、縦断面形状が流線型であって、電解液である人工海水６の通流方向に沿って、対向配置される電極１１ｃの間隔が徐々に縮小し、当該間隔が最小（Ｌ２）となる位置より下流側へと向かうに従い間隔が拡大し、流出側の端部における間隔は供給水配管４８ｂの内径Ｄ１に一致する形状を有する。図１３に示すように、電極１１ｃと絶縁性台座１２は、供給水配管４８ｂの内周面側より中央側へと突出し、隣接する電極１１ｃが相互に直交するよう配される。各電極１１ｃ及び絶縁性台座１２は、それぞれ絶縁性ボルト１３にて供給水配管４８ｂに締結されている。なお、図示しないが、各電極１１ｃ及び絶縁性台座１２は、電解液である人工海水６の通流方向に相対する面が、中央部から両側部へと向かい緩やかに傾斜する傾斜面を有することが望ましい。このように、複数の電極１１ｃ及び絶縁性台座１２が配される領域を電極領域と称する。
【００４０】
供給水配管４８ａはケーブル１５ａにより電源１４のマイナス端子に接続され、電極１１ｃはケーブル１５ｂにより無抵抗電流計１６を介して電源１４のプラス端子に接続されている。金属配管である、供給水配管４８ａ及び供給水配管４８ｂの材料を、汎用二相ステンレス鋼であるＳ３１８０３とし、電極１１ｃの材料を炭素とした。また、供給水配管４８ａ及び供給水配管４８ｂの内径Ｄ１を４０ｍｍ、供給水配管４８ａ内を通流する人工海水６の流速が１．５ｍ／ｓとなるよう高圧ポンプ４９の吐出圧力を調整した。電極領域を通流する人工海水６の流速が３．０ｍ／ｓとなるよう電極１１ｃの大きさを調整した。また、電源１４からの印加電圧を１．５Vとし、無抵抗電流計１６により計測された電流値は４１２０μＡであった。
【００４１】
一方、上述の図１４に示す比較例では、電極１１ｚを通流する人工海水６の流速は、供給水配管４８ａ内を通流する人工海水６の流速と同一の１．５ｍ／ｓであり、また、電源１４からの印加電圧を１．５Vとし、無抵抗電流計１６により計測された電流値は５５９μＡであった。
【００４２】
以上より、本実施例と比較例では、電源１４からの印加電圧は１．５Vと同一であるものの、本実施例では比較例に対して電流値が約７.４倍程度大きく、高い防食効果を得た。  
なお、本実施例では、電極１１ｃ及び絶縁性台座１２を４組、供給水配管４８ｂ内に配する構成としたが、供給水配管４８ｂ内に配される電極１１ｃ及び絶縁性台座１２の組数はこれに限られるものではない。  
また、本実施例の電極１１ｃ及び絶縁性台座１２を、横断面形状が実施例１及び実施例２と同様に円環状に形成しても良い。
【００４３】
本実施例によれば、流れの剥離に伴う局所圧力損失が非常に小さくなることにより、実施例１及び実施例２の構成に比較し、更に、高圧ポンプの出力及び消費電力を抑制することが可能となる。
【００４４】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１…海水淡水化プラント
５…海水
６…人工海水
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｚ…電気防食システム
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｚ…電極
１２…絶縁性台座
１３…絶縁性ボルト
１４…電源
１５ａ，１５ｂ…ケーブル
１６…無抵抗電流計
１７…絶縁性シール
３０…海水取水ポンプ(ポンプ装置)
３１…据え付け部
４０…海岸
４１…導水路
４２…吸込み槽
４２ａ…ベース板
４３…吐出配管
４４…二層ろ過器
４５…ろ過海水槽
４６…ポンプ
４７…保安フィルタ
４８，４８ａ，４８ｂ…供給水配管
４９…高圧ポンプ
５０…エネルギー回収装置
５１…濃縮水供給配管
５２…ＲＯ膜モジュール
５３…透過水配管
５４…生産水槽
５５…濃縮水排出配管
１００…カソード分極曲線
１０１…アノード分極曲線
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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