(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水取水配管の水室近傍に筒状開口部を設け、該開口部は閉止板で密閉され、該閉止板裏面には支持板が取り付けられ、上記取水配管内には水流と平行になるように極性変換が可能な複数の鉄電極板が絶縁材を介して並列して設けられ、かつ上記支持板に固定され、上記取水配管内周面には絶縁材を介して不溶性電極板が設けられ、該複数の鉄電極板及び該不溶性電極板は電導金具により外部直流電源装置に電気的に接続されていることを特徴とする電気防汚装置。
【請求項２】
上記冷却水取水配管の内径が２００ｍｍ以上である請求項１記載の電気防汚装置。
【請求項３】
上記冷却水取水配管がバイパス管である請求項１又は２記載の電気防汚装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気防汚装置を用い、冷却水取水配管の設置後又は洗浄後、１ヶ月以上冷却水の電解鉄イオン濃度を０．０１５〜０．０８ｐｐｍに維持して熱交換器又は復水器の部材に鉄系保護皮膜を形成後、電解塩素イオン濃度を０．２ｐｐｍ以下となるように保持して海水電解を行うことを特徴とする電気防汚方法。
【請求項５】
冷却水取水配管の水室近傍に筒状開口部を設け、該開口部は閉止板で密閉され、該閉止板裏面には支持板が取り付けられ、上記取水配管内には水流と平行になるように極性変換が可能な複数の鉄電極板と不溶性電極板とが絶縁材を介して並列して設けられ、かつ上記支持板に固定され、該複数の鉄電極板及び該不溶性電極板は電導金具により外部直流電源装置に電気的に接続されていることを特徴とする電気防汚装置を用い、冷却水取水配管の設置後又は洗浄後、１ヶ月以上冷却水の電解鉄イオン濃度を０．０１５〜０．０８ｐｐｍに維持して熱交換器又は復水器の部材に鉄系保護皮膜を形成後、電解塩素イオン濃度を０．２ｐｐｍ以下となるように保持して海水電解を行うことを特徴とする電気防汚方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気防汚装置及び該電気防汚装置を用いた電気防汚方法に関し、詳しくは、熱交換器又は復水器の海水と接する部材の防汚、さらには防食を簡便に行うことを可能とした電気防汚装置及び該電気防汚装置を用いた電気防汚方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、冷却水として海水を用いる熱交換器や復水器の海水と直接接触する各種部材は、腐食を生じやすいため、それを防止するために銅合金等が用いられている。
【０００３】
そして、このような銅合金等からなる各種部材の腐食をさらに防止するために、冷却水取水配管内の海水中に鉄イオンを供給し、各種部材の表面に鉄系保護皮膜を形成させ、さらなる防食を図っていた。
【０００４】
このように、冷却水取水配管内の海水中に鉄イオンを供給する装置として、特公昭５８−５２１５９号公報が提案されている。同公報に記載の装置は、コンパクトであり、取り付けも簡便なことから、冷却水取水配管内の海水中に鉄イオンを供給する装置として適したものである。
【０００５】
一方、このように海水と直接接触する各種部材には、防食と共に防汚も問題となる。すなわち、これら各種部材には、フジツボ、イガイ、ヒドロ虫、藻類等の海生生物が着生、繁殖し、これら海生生物によって冷却管等では閉塞したり、海生生物の着生、繁殖部位の耐食性が低下する等の問題が生じる。
【０００６】
従来、このような各種部材への海生生物の着生、繁殖を防止する方法、すなわち防汚方法としては、次の（１）〜（５）が提案されている。
【０００７】
（１）海水取水設備において、取水口で海水を電解して塩素を発生させて防汚する。
（２）定期的に、熱交換器を開放して洗浄する。
（３）熱交換器の水室に防汚塗料を塗布する。
（４）ボール洗浄装置により冷却管にボールを通過させることにより、冷却管内面に付着する汚れを落とす。
（５）定検毎に冷却管のブラシ洗浄を行う。
【０００８】
しかしながら、（１）取水口で海水を電気分解して塩素を発生させて防汚する方法は、取水路から熱交換器が設置される場所までは長い配管距離があるため、末端となる熱交換器まで防汚するには、塩素の経時的な減衰を考慮すると取水口では濃度の高い塩素を供給する必要がある。また、発生した塩素が還元されてしまい末端まで十分な防汚効果が期待しがたい恐れもある。さらに、海水を高い濃度で塩素処理することは、環境に大きな負荷をかけることになり環境面からも問題となっている。
【０００９】
（２）熱交換器を開放して洗浄する方法は、装置を停止させて人力で清掃することは、年に２〜３回の清掃を必要とするために多くの人手を要すると共に、特に、夏場に海生生物の付着が多いが、電力需要の多い夏場にはプラントを停止させることができない。
【００１０】
（３）熱交換器の水室に防汚塗料を塗布する方法は、長期的な効果の持続が得られないため、定検毎の塗り直しが必要とされており、コスト面及び防汚効果において、問題が残っている。
【００１１】
（４）ボール洗浄装置により冷却管にボールを通過させることにより、冷却管内面に付着する汚れを落とす方法は、管板に付着したフジツボが冷却管の出口を塞いでしまいボールの通過の阻害となると共に、ボールが冷却管の中で詰まってしまう問題が生じている。
【００１２】
（５）定検毎に冷却管のブラシ洗浄を行う方法は、保護皮膜となる鉄皮膜を損傷させてしまい、定検毎の通水時に鉄イオン供給による保護皮膜の形成が新たに必要とされる。
【００１３】
上記したような、防食と防汚を併せて行う電気防食装置が特開平１１−３６０８８号公報に提案されている。しかし、同公報には、電気防食装置のより具体的な構成や各部材の位置関係、例えば鉄電極や不溶性電極をどのような位置にどのように配置するか等については何ら示されていない。
【００１４】
従って、本発明の目的は、熱交換器や復水器の海水と直接接触する各種部材の防汚又はこれに加えて防食を簡便に行うことができ、しかも構造が簡易で、かつコンパクトな電気防汚装置及び電気防汚方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者（ら）は、検討の結果、冷却水取水配管の水室近傍に、構造が簡易で、かつコンパクトな電気防汚装置を設けることによつて、上記目的が達成し得ることを知見した。
【００１６】
すなわち、本発明は、冷却水取水配管の水室近傍に筒状開口部を設け、該開口部は閉止板により密閉され、該閉止板裏面には支持板が取り付けられ、上記取水配管内には水流と平行になるように不溶性陽極板と陰極板とが絶縁材を介して並列して設けられ、かつ上記支持板に固定され、該不溶性陽極板及び該陰極板は電導金具により外部直流電源装置に電気的に接続されていることを特徴とする電気防汚装置（以下、第１の電気防汚装置ともいう）を提供するものである。
【００１７】
また、本発明は、冷却水取水配管の水室近傍に筒状開口部を設け、該開口部は閉止板で密閉され、該閉止板裏面には支持板が取り付けられ、上記取水配管内には水流と平行になるように極性変換が可能な複数の鉄電極板が絶縁材を介して並列して設けられ、かつ上記支持板に固定され、上記取水配管内周面には絶縁材を介して不溶性電極板が設けられ、該複数の鉄電極板及び該不溶性電極板は電導金具により外部直流電源装置に電気的に接続されていることを特徴とする電気防汚装置（以下、第２の電気防汚装置ともいう）を提供するものである。
【００１８】
さらに、本発明は、冷却水取水配管の水室近傍に筒状開口部を設け、該開口部は閉止板で密閉され、該閉止板裏面には支持板が取り付けられ、上記取水配管内には水流と平行になるように極性変換が可能な複数の鉄電極板と不溶性電極板とが絶縁材を介して並列して設けられ、かつ上記支持板に固定され、該複数の鉄電極板及び該不溶性電極板は電導金具により外部直流電源装置に電気的に接続されていることを特徴とする電気防汚装置（以下、第３の電気防汚装置ともいう）を提供するものである。
【００１９】
本発明は、上記第１〜３のいずれかの電気防汚装置を用い、熱交換器又は復水器に設置した残留塩素センサーを用いて自動的に冷却水の電解塩素イオン濃度を０．２ｐｐｍ以下に保持して海水電解を行うことを特徴とする電気防汚方法を提供するものである。
【００２０】
また、本発明は、上記第２又は３の電気防汚装置を用い、冷却水取水配管の設置後又は洗浄後、１ヶ月以上冷却水の電解鉄イオン濃度を０．０１５〜０．０８ｐｐｍに維持して熱交換器又は復水器の部材に鉄系保護皮膜を形成後、電解塩素イオン濃度を０．２ｐｐｍ以下となるように保持して海水電解を行うことを特徴とする電気防汚方法を提供するものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態である電気防汚装置（第１の電気防汚装置）の横断面図であり、図２及び図３は、各々その縦断面図及び平面図である。
【００２２】
図１〜３において、１は冷却水取水配管、２は筒状開口部、３は閉止板、４は結線用ボックス、５は締付金具、６は不溶性電極板、７は陰極板、８は絶縁材、９は支持板、１０は支持ボルト、１１は電導金具をそれぞれ示す。
【００２３】
図１〜３に示されるように、熱交換器や復水器等の冷却水取水配管１の水室近傍に、筒状開口部２が上向きに設けられており、この筒状開口部２は、閉止板３により密閉され、締付金具５によって固定されている。また、閉止板３上には結線用ボックス４が設けられている。
【００２４】
一方、閉止板３の裏面、すなわち冷却水取水配管１内には、支持板９が取り付けられている。また、冷却水取水配管１内には、水流と平行になるように不溶性電極板６と陰極板７とが並列して設けられている。これら不溶性電極板６及び陰極板７とは、絶縁材８により絶縁され、上記支持板９に支持ボルト１０によって固定されている。さらに、不溶性電極板６及び陰極板７には電導金具１１が設置されており、締め付け金具により水密構造とされている。この電導金具１１はケーブル結線用ボックス４内にて直流電源装置からのプラス、マイナスに接続されたケーブルに接続されている。これら不溶性電極板６及び陰極板７は、冷却水取水配管１から閉止板３を取り外すことによって、交換が容易に行うことができる。
【００２５】
ここに用いられる不溶性電極板６としては、白金系、マンガン系、イリジウム系チタン電極板等が挙げられる。また、陰極板７としては、水素脆性を生じない鉄鋼材等からなるものが挙げられる。
【００２６】
本実施形態においては、不溶性電極板６を陽極とし、これから発生する直流電流によって海水電解を行い、次亜塩素酸塩を生成せしめ、この次亜塩素酸塩によって、熱交換器や復水器の冷却水（海水）と直接接触する各種部材への海生生物の付着、繁殖の防止、すなわち防汚を行うものである。
【００２７】
図４は、本発明の第２実施形態である第２の電気防汚装置の横断面図である。図４において、図１〜３と同一の符号は同様の部材を示し、１２は鉄電極板である。
【００２８】
図４においては、第１の電気防汚装置の不溶性電極板６及び陰極板７に代えて、極性変換が可能な複数の鉄電極板１２が設けられている。また、冷却水取水配管１の内周面には、絶縁材８を介して不溶性電極板６が設けられている。この不溶性電極６も外部直流電源装置と電気的に接続されいる（図示せず）。
【００２９】
本実施形態においては、上記第１の電気防汚装置と同様に、不溶性電極板６を陽極、鉄電極板１２を陰極とし、海水電解を行い、次亜塩素酸塩を生成せしめ、この次亜塩素酸塩によって、熱交換器や復水器の海水と直接接触する各種部材への海生生物の付着、繁殖の防止、すなわち防汚を行うものである。
【００３０】
また、複数の鉄電極板１２の一方を陽極、他方を陰極とし、冷却水（海水）中に鉄イオンを供給し、熱交換器や復水器の海水と直接接触する各種部材の表面に鉄系の保護皮膜を形成し、これら各種部材の防食を行うものである。これら鉄電極板１２は、極性変換を行うことにより、鉄電極板の消耗が均等になされる。
【００３１】
本実施形態では、海水電解による防汚と鉄イオン供給による防食とを単独で行ってもよく、併用してもよい。併用する場合は、鉄電極板１２の陰極が海水電解の陰極も兼備することになる。
【００３２】
図５は、本発明の第３実施形態である第３の電気防汚装置の横断面図である。
図５において、図１〜４と同一の符号は同様の部材を示す。
【００３３】
図５においては、第１の電気防汚装置の陰極板７に代えて、極性変換が可能な複数の鉄電極板１２が設けられている。
【００３４】
本実施形態の海水電解による防汚と鉄イオン供給による防食の方法は、第２の実施形態と全く同様である。
【００３５】
上記第１〜３の電気防汚装置に用いられる冷却取水配管１としては、内径が２００ｍｍ以上のものが、防汚、防食を有効に行うという観点から適している。また、この冷却取水配管１は、バイパス管であってもよい。
【００３６】
上記第１〜３の電気防汚装置を用いて防汚を行う際には、熱交換器又は復水器に設置した残留塩素センサーを用いて自動的に冷却水の電解塩素イオン濃度を０．２ｐｐｍ以下に保持して海水電解を行うことが好ましい。
【００３７】
また、上記第２及び３の電気防汚装置を用いて防汚及び防食を行う際には、冷却水取水配管の設置後又は洗浄後、１ヶ月以上、好ましくは１〜３ヶ月冷却水の電解鉄イオン濃度を０．０１５〜０．０８ｐｐｍに維持して熱交換器又は復水器の各種部材に鉄系保護皮膜を形成する。次いで、電解塩素イオン濃度を０．２ｐｐｍ以下となるように保持して海水電解を行うことが望ましい。
【００３８】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
【００３９】
〔実施例１及び比較例１〕
図４に示す電気防汚装置を用いた。冷却水取水配管の内径は６００ｍｍである。また、不溶性電極板として白金系チタン電極板を用い、鉄電極板として軟鋼製の電極板を用いた。
【００４０】
まず、鉄電極板の一方を陽極とし、他方を陰極として、鉄イオンを海水中に１ヶ月供給した。この際に、電解鉄イオン濃度を０．０３ｐｐｍに維持した。
【００４１】
その後、不溶性電極板を陽極、鉄電極板を陰極とし、海水電解を行い、熱交換器入口での電解塩素イオン濃度を０．２ｐｐｍに維持して１１ヶ月供給した。
【００４２】
この電気防汚装置を用いて防汚、防食を行った場合（実施例１）と行わない場合（比較例１）との熱交換器の保護皮膜の分極抵抗値（Ω・ｃｍ2 ）と海生生物の付着量（１００ｃｍ2 ）を表１に示す。
【００４３】
【表１】
0004605913.tif 000002
【００４４】
表１に示されるように、実施例１では分極抵抗値が８００００Ω・ｃｍ2 であるのに対し、比較例１では分極抵抗値は保護皮膜としては良好とされる２００００Ω・ｃｍ2 以下の１２０００Ω・ｃｍ2 となった。また、管板面の１００ｃｍ2 当たりの付着量は、実施例１では熱交換器に全く海生生物の付着がなかったのに対し、比較例１では２５０ｇのフジツボ、イガイ、ヒドロ虫が多く付着しており、特に温度の高くなる出口水室では多い結果となった。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の電気防汚装置及び電気防汚方法により、熱交換器や復水器の海水と直接接触する各種部材の防汚又はこれに加えて防食を簡便に行うことができる。また、本発明の電気防汚装置は、構造が簡易で、かつコンパクトである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態である第１の電気防汚装置の横断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態である第１の電気防汚装置の縦断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態である第１の電気防汚装置の平面図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態である第２の電気防汚装置の横断面図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態である第３の電気防汚装置の横断面図である。
【符号の説明】
１：冷却水取水配管
２：筒状開口部
３：閉止板
４：結線用ボックス
５：締付金具
６：不溶性電極板
７：陰極板
８：絶縁材
９：支持板
１０：支持ボルト
１１：電導金具
１２：鉄電極板
【図１】
0004605913.tif 000003
【図２】
0004605913.tif 000004
【図３】
0004605913.tif 000005
【図４】
0004605913.tif 000006
【図５】
0004605913.tif 000007