(57)【要約】【課題】海水環境で使用される、膨張黒鉛製シール材を装着してなる二相系ステンレス鋼製機器の防食方法を提供すること。【解決手段】内部で海水流体と接触し、かつ海水流体をシールするために膨張黒鉛、炭素繊維あるいはカーボンブラックが含有されるシール材が装着されてなる二相系ステンレス鋼製機器において、前記シール材が装着された二相系ステンレス鋼部の腐食を防止するに当たり、前記二相系ステンレス鋼部の近傍にあって、該ステンレス鋼部と接合され、一体的に電導体を構成している二相系ステンレス鋼部材の海水流体と接触する側の表面に、被防食部の二相系ステンレス鋼よりも標準電極電位が低い金属材料からなる犠牲陽極１個以上を設置し、電気的に接続させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部で海水流体と接触し、かつ海水流体をシールするために膨張黒鉛、炭素繊維あるいはカーボンブラックが含有されるシール材が装着されてなる二相系ステンレス鋼製機器において、前記シール材が装着された二相系ステンレス鋼部の腐食を防止するに当たり、前記二相系ステンレス鋼部の近傍にあって、該ステンレス鋼部と接合され、一体的に電導体を構成している二相系ステンレス鋼部材の海水流体と接触する側の表面に、被防食部の二相系ステンレス鋼よりも標準電極電位が低い金属材料からなる犠牲陽極１個以上を設置し、電気的に接続させることを特徴とする二相系ステンレス鋼製機器の防食方法。
【請求項２】
二相系ステンレス鋼製機器が、海水を冷却媒体とする熱交換器である請求項１記載の二相系ステンレス鋼製機器の防食方法。
【請求項３】
犠牲陽極を構成する金属材料が、鉄、鉄を主体とし、それよりも標準電極電位が低い金属との鉄基合金、マグネシウム基合金、アルミニウム基合金、亜鉛又は亜鉛基合金である請求項１又は２記載の二相系ステンレス鋼製機器の防食方法。
【請求項４】
小破片のシール材が充満してなる試験液中に金属材料を浸漬してシール材と金属材料を接触させて腐食電位を測定することを特徴とする、シール材と金属材料の接触条件下での腐食電位測定方法。
【請求項５】
シール材が膨張黒鉛、炭素繊維又はカーボンブラックのいずれかを含有する材料よりなる請求項４記載のシール材と金属材料の接触条件下での腐食電位測定方法。
【請求項６】
試験液が海水である請求項４又は５記載のシール材と金属材料の接触条件下での腐食電位測定方法。
【請求項７】
請求項４，５又は６記載の腐食電位測定方法により、シール材と二相系ステンレス鋼の接触条件下での腐食電位を測定し、犠牲電極を選択することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の二相系ステンレス鋼製機器の防食方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二相系ステンレス鋼製機器の防食方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、シール材として環境衛生上問題がなく、かつシール性の良好な膨張黒鉛、炭素繊維あるいはカーボンブラックが含有されるシール材を装着してなる二相系ステンレス鋼製機器を、海水環境のようにハロゲンイオンが多量に存在する環境で使用しても、簡単な手段ですき間腐食を効果的に抑制し、該機器の長期間運転を可能とする、二相系ステンレス鋼製機器の防食方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海水環境で使用される海水機器、例えば原子力発電所や火力発電所などにおけるポンプ、配管、弁、あるいは海水熱交換器などにおいては、海水が多量のＣｌイオンを含み、かつ導電性の流体であることから、孔食やすき間腐食などの発生が問題となる。したがって、前記機器の材質としては、従来ステンレス鋼であるＳＵＳ３１６などが用いられてきた。
また、近年では、上記ＳＵＳ３１６よりも耐食性に優れる、ＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌに代表される二相系ステンレス鋼が用いられるようになってきた。この二相系ステンレス鋼は、フェライト相とオーステナイト相が共存する材料であり、フェライト相とオーステナイト相に、Ｃｒ及びＭｏが含まれており、またオーステナイト相にはＮが固溶している。このような二相系ステンレス鋼は、前記のＳＵＳ３１６に比べて、耐孔食性、耐すき間腐食を高める性質を有している。
【０００３】
ところで、機器のシール材としては、従来アスベストがシール材として多用されていたが、近年環境衛生上の理由から、使用できなくなってきており、その代替として、シール性が良好で、環境衛生上でも使用が認められている膨張黒鉛製シール材が、種々の分野において用いられるようになってきた。
しかしながら、海水環境で使用される機器のシール材として、この膨張黒鉛製ガスケットを用いた場合、該機器の材質がたとえ二相系ステンレス鋼であっても、ガスケット面で激しいすき間腐食が生じるのを免れない。例えば二相系ステンレス鋼製の海水熱交換器の使用及び損傷状況についてのアンケート回答の報告書において（例えば、非特許文献１参照）、「銅やステンレス鋼のメタルガスケット使用時は１ヶ月程度の短期で漏洩に至ることもあったが、グラフォイルテープ（膨張黒鉛の商品名）巻きにより発生頻度は減少したとの回答であった。」との記載があるが、本発明者の検討の結果、意外にも膨張黒鉛製ガスケットの使用で、二相系ステンレス鋼のガスケット面に激しいすき間腐食が見られた。これは、おそらく、該膨張黒鉛製ガスケットの電導性に起因するものと思われ、導電性を有する炭素繊維、カーボンブラックを含有するシール材をガスケットとして用いた場合においてもすき間腐蝕は発生するものと思われる。
【０００４】
また、海水機器の防食方法として、海水機器の鋳造部品材料や圧延鋼部品材料として、特定の組成を有する合金を用いる方法、及び前記合金からなる部品同士の接触面や、該合金からなる部品とシール部品との接触面に絶縁性セラミックスを被覆する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この防食方法においては、海水機器用として、工業的に生産されていない特殊な組成の合金を製造しなければならず、また、シール部品との接触面などに、絶縁性セラミックスを被覆するなど、操作が煩雑であり、コストが高くつくのを避けられないという問題がある。
海水機器用の材質としては、前記の二相系ステンレス鋼よりも、さらに耐食性に優れるスーパーステンレス鋼であるＳＵＳ３１７Ｊ１の使用が考えられるが、このものは高価であり、経済性に問題がある。
【０００５】
一方、電気化学的防食法として、防食する金属体に、それよりもイオン化列で低電位の金属体（例えばＦｅに対して、Ｍｇ，Ａｌ，Ｚｎなど）を、犠牲陽極として電気的に接続し、この両者間で起こる電池作用で発生する電流を、防食電流として利用する流電陽極方式が知られている。
この場合、低電位となる陽極金属からは、電流と共に金属イオンが溶出して、時間と共に消耗していく。つまり、この陽極となる金属が身代わりとなって腐食されていくのである。
前記防食用の金属陽極として要求される条件は、常に被防食体の防食電位より、かなり低い電位を持続することである。実用されているものには、高純度マグネシウム、マグネシウム合金、高純度亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム合金などがある。
しかしながら、海水環境で使用され、かつ膨張黒鉛、炭素繊維あるいはカーボンブラックが含有されるシール材を装着してなる二相系ステンレス鋼製機器において、このような流電陽極方式を適用した例は、これまで知られていない。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２０８４５号公報
【非特許文献２】「二相ステンレス鋼の上手な使い方」、日本材料学会発行、９３〜９４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような状況下で、シール材として、環境衛生上問題がなく、かつシール性の良好な膨張黒鉛、炭素繊維あるいはカーボンブラックが含有されるシール材を装着してなる二相系ステンレス鋼製機器を、海水環境のようにハロゲンイオンが多量に存在する環境で使用しても、簡単な手段ですき間腐食を効果的に抑制し、該機器の長期間運転を可能とする、二相系ステンレス鋼製機器の防食方法及びその防食方法の検討のためのシール材と金属材料の接触条件下での腐食電位測定方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、内部で海水流体と接触し、かつ海水流体をシールするために膨張黒鉛、炭素繊維あるいはカーボンブラックが含有されるシール材が装着されてなる二相系ステンレス鋼製機器において、前記ガスケットが装着された二相系ステンレス鋼部の腐食を防止するには、該ステンレス鋼部の近傍にあって、それと接合され、一体的に電導体を構成している二相系ステンレス鋼部材の海水流体と接触する側の表面に、被防食部の二相系のステンレス鋼よりも標準電極電位が低い金属材料からなる犠牲陽極を電気的に接続させるのが有効であることを見出した。
又、前記の防食方法を検討する際に、海水中で膨張黒鉛、炭素繊維あるいはカーボンブラックを含有するシール材が金属材料に接触した場合の金属材料の接触条件下での腐食電位をより正確に測定し、犠牲電極を適切に選択する方法を見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、
(１)内部で海水流体と接触し、かつ海水流体をシールするために膨張黒鉛、炭素繊維あるいはカーボンブラックが含有されるシール材が装着されてなる二相系ステンレス鋼製機器において、前記シール材が装着された二相系ステンレス鋼部の腐食を防止するに当たり、前記二相系ステンレス鋼部の近傍にあって、該ステンレス鋼部と接合され、一体的に電導体を構成している二相系ステンレス鋼部材の海水流体と接触する側の表面に、被防食部の二相系ステンレス鋼よりも標準電極電位が低い金属材料からなる犠牲陽極１個以上を設置し、電気的に接続させることを特徴とする二相系ステンレス鋼製機器の防食方法、
(２)二相系ステンレス鋼製機器が、海水を冷却媒体とする熱交換器である上記(１)記載の二相系ステンレス鋼製機器の防食方法、及び
(３)犠牲陽極を構成する金属材料が、鉄、鉄を主体とし、それよりも標準電極電位が低い金属との鉄基合金、マグネシウム基合金、アルミニウム基合金、亜鉛又は亜鉛基合金である上記（１）又は（２）記載の二相系ステンレス鋼製機器の防食方法、
（４）小破片のシール材が充満してなる試験液中に金属材料を浸漬してシール材と金属材料を接触させて腐食電位を測定することを特徴とする、シール材と金属材料の接触条件下での腐食電位測定方法、
（５）シール材が膨張黒鉛、炭素繊維又はカーボンブラックのいずれかを含有する材料よりなる上記（４）記載のシール材と金属材料の接触条件下での腐食電位測定方法、
（６）試験液が海水である上記（４）又は（５）記載のシール材と金属材料の接触条件下での腐食電位測定方法、及び
（７）上記（４）、（５）又は（６）記載の腐食電位測定方法により、シール材と二相系ステンレス鋼の接触条件下での腐食電位を測定し、犠牲電極を選択する上記（１）、（２）又は（３）に記載の二相系ステンレス鋼製機器の防食方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シール材として、環境衛生上問題がなく、かつシール性の良好な膨張黒鉛、炭素繊維あるいはカーボンブラックが含有されるシール材を装着してなる二相系ステンレス鋼製機器を、海水環境のようにハロゲンイオンが多量に存在する環境で使用しても、簡単な手段ですき間腐食を効果的に抑制することができる。又、本発明によるシール材と金属材料との接触条件下での腐食電位測定法を用いれば、測定中にシール材と金属材料の接触部での腐食発生を防止することができ、本来求めるべき接触条件下での腐食電位を正確にかつ容易に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の防食方法は、内部で海水流体と接触し、かつ海水流体をシールするために膨張黒鉛、炭素繊維あるいはカーボンブラックが含有されるシール材が装着されてなる二相系ステンレス鋼製機器において、前記ガスケットが装着された二相系ステンレス鋼部の腐食を防止するのに適用される。前記二相系ステンレス鋼製機器としては、特に海水を冷却媒体とする熱交換器を好ましく挙げることができる。
この機器の材料として用いられる二相系ステンレス鋼は、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼であって、主要成分であるＣｒとＮｉの含有量を調整し、すなわちＣｒを増やしてＮｉを減らし、またＭｏなどを添加して固溶化熱処理状態でオーステナイトとフェライトの混合組織となるようにした鋼である。組織はフェライト地にオーステナイト相が分散したもので、その比は約１：１である。多量のＣｒとＭｏを含むため、不動態皮膜がかなり安定で、全面腐食、孔食、すき間腐食などに対する耐食性はＳＵＳ３１６よりも優れている。また、フェライト中のＣｒの拡散速度が大きいなどの理由でＣｒ欠乏層が生成しにくく、粒界腐食や粒界性応力腐食割れも生じにくい特徴がある。
【００１２】
一方、シール材の具備すべき条件としては締め付け力により塑性変形することが必要であり、相手面より軟質であり、しかも流体圧力および締め付け力により崩壊したり、接合面に接着しないこと、流体の侵入が無い細密な構造であること，耐熱性を有すること、流体に対する化学的安定性があること、接合面に均一に圧力を配布し、かつ膨張及び収縮を支えうる弾性を有すること等が求められる。
前記条件を満足するものとして、膨張黒鉛、炭素繊維、カーボンブラックが含有される、例えば、ゴム組成物からなるシール材が挙げられる。
中でも膨張黒鉛からなるシール材が最も好ましく、耐熱性や耐薬品性に優れる上、シール安定性に優れるなどの特徴を有しており、しかも石綿繊維を全く使用しないノンアスベスト製品であるので、近年その需要が増大している。
この膨張黒鉛シール材を構成する膨張黒鉛は、黒鉛層間化合物を高温下にて急激に加熱、分解し、その分解生成物のガス化した内圧で、黒鉛構造の層間隔を層面と垂直な方向に膨張させる方法で作られ、嵩密度が極めて小さい黒色粉末である。工業的に最も一般的に実施されている方法としては、天然鱗状黒鉛を、硫酸、硝酸などの無機酸と、過塩素酸、過酸化水素などの酸化剤とで処理し、酸が層間に挿入されたいわゆる酸系黒鉛層間化合物を生成させ、それを水洗、乾燥後、７００℃以上の高い温度に急激に加熱する方法等が行われている。
【００１３】
膨張黒鉛製シール材には種々のタイプがあるが、最も一般的なものは、テープモールド式といわれ、膨張黒鉛粉末を圧延ロールで連続的に圧縮して膨張黒鉛製シートを成形し、次いでこの膨張黒鉛製シートを所定幅にスリットして得たテープ状素材を成形用金型内に渦巻き状又は同心円状に巻き重ねて配置した後、これをテープ幅方向に加圧成形して得られるリング状シール材である。
この膨張黒鉛製リング状シール材はシール部分に傷を付けるおそれはなく、また弾力性に富んでいることから、金属製シールリングよりも圧力変動に十分に追従できるとともに、低締め付け圧でも十分なシール性を発揮するという利点がある。また、膨張黒鉛の内部に補強材として金属箔や金網等を埋設させた複合構造にすることもできる。
【００１４】
本発明の防食方法においては、海水流体をシールするために、前記膨張黒鉛製シール材が装着された二相系ステンレス鋼部の腐食を防止するために、電気化学的防食法である流電陽極方式が採用される。
この流電陽極方式は、被防食金属体に、該被防食金属体よりもイオン化列で低電位、すなわち標準電極電位が低い金属材料からなる犠牲陽極を電気的に接続し、この両者間で起こる電池作用で発生する電流を防食電流として利用する方式である。
本発明においては、前記膨張黒鉛製シール材が装着された二相系ステンレス鋼部の近傍にあって、該二相系ステンレス鋼部と接合され、一体的に電導体を構成している二相系ステンレス鋼部材の海水流体と接触する側の表面に、被防食部の二相系ステンレス鋼よりも標準電極電位が低い金属材料からなる犠牲陽極１個以上を設置し、電気的に接続させる。
【００１５】
具体的には、本発明が適用される二相系ステンレス鋼製機器が、海水を冷却媒体とする熱交換器である場合について、添付図面に従って説明する。図１は、海水を冷却媒体とする熱交換器の一例の模式図であって、熱交換器１０は、チューブ１内に海水流体を通す方式のものであり、フランジ３及び３’間に膨張黒鉛製シール材４が装着されている。そして、二相系ステンレス鋼製のフランジ３と接合されている二相系ステンレス鋼製チャンネルカバー２の海水側表面に、犠牲陽極５が設置され（図においては、該陽極５は複数個設置されている。）、電気的に接続されている。Ａは導入プロセス流体、Ａ’は排出プロセス流体であり、Ｂは導入海水流体であり、Ｂ’は排出海水流体である。
犠牲陽極５をチャンネルカバー２の海水側表面に設置し、電気的に接続させる方法としては特に制限はなく、例えば熔接法やボルト締め法で固定してもよいし、あるいは導電性接着剤で固定してもよく、また吊り下げてもよい。
前記犠牲陽極５を設置しない場合、膨張黒鉛製シール材４とフランジ３、３’とのすき間で激しい腐食が生じるが、本発明のように犠牲陽極５を設置することで、上記すき間腐食を効果的に抑制することができる。
【００１６】
本発明で用いる犠牲陽極を構成する金属材料としては、被防食体が二相ステンレス鋼であるので、それよりも標準電極電位が低い金属材料定性的には二相系ステンレス鋼よりもイオン化傾向が大きい金属材料の中から、適宜選択される。
各金属の温度２５℃における標準電極電位は、Ｍｇ：−２．３７Ｖ、Ａｌ：−１．６６Ｖ、Ｚｎ：−０．７６３Ｖ、Ｆｅ：−０．４４０Ｖである。また、甘汞電極に対する自然電極電位は、Ｍｇ及びその合金：−１．５１Ｖ、Ｚｎ：−１．１０Ｖ、Ａｌ：−０．７５Ｖ、Ａｌ−Ｍｇ合金：−０．７５Ｖ、Ａｌ−Ｃｕ合金：−０．６４〜−０．５０Ｖ、鋼：−０．５５Ｖ、ステンレス鋼（活性）：−０．５３Ｖ、ステンレス鋼（不動態）：−０．１５Ｖである。この自然電極電位は腐食電位とも呼ばれ、自然電極電位が低いほど腐食されやすい。したがって、本発明においては、被防食体の二相ステンレス鋼よりも自然電極電位が低い金属材料を選び、犠牲陽極として用いてもよい。
犠牲陽極を構成する金属材料としては、実用的な面から、例えば鉄を主体とし、それよりも標準電極電位が低い金属との鉄基合金、マグネシウム基合金、アルミニウム基合金、亜鉛及び亜鉛基合金などを好ましく挙げることができる。
【００１７】
前記鉄としては、鋳鉄や鋼を用いることができ、また、鉄を主体とし、それよりも標準電極電位が低い金属を含む鉄基合金としては、例えばＭｇ、Ａｌ及びＺｎなどの中から選ばれる少なくとも一種の金属を含む鉄基合金を用いることができる。
マグネシウムとしては、Ｍｇ純度が９９．９５％以上の高純度品を用いることができるが、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｎなどを含むマグネシウム合金の方が、自己腐食量が少ない上、有効発生電流も多く、好ましい。しかし、これらのマグネシウム系材料は、海水のような電気伝導度の高い液中では、有効電位差、発生電流が大きいために、過大電流が流れて消耗が激しく、また、水素発生量が多いことから、被防食体の水素脆化の問題もあり、さらに価格も高く、犠牲陽極としては、本発明で例示する他の金属材料に比べて不利である。
【００１８】
アルミニウムは、単位質量当たりの理論発生電気量が、亜鉛やマグネシウムに比べて大きく、犠牲陽極材料として好ましいが、アルミニウムそのままでは表面が酸化皮膜で覆われて防食作用が低下することから、酸化皮膜の生成を阻止するために、ＩｎやＳｉなどを添加し、表面を活性化してなるアルミニウム合金が好ましい。また、Ａｌ−Ｚｎ−Ｉｎ合金も好適に用いることができる。このアルミニウム系材料は、Ａｌの陽極としての理論電気発生量が、Ｍｇ、Ｚｎに比べて大きいと共に、過剰防食気味の場合は、発生電流が減少し、自動的に制御する作用を有し、水素ガスの発生も少なく、軽量で安価であることから、犠牲陽極材料として好適である。
【００１９】
亜鉛は、純度が９９．９９％以上の高純度亜鉛を用いることができる。低品位のものは、自己腐食量が大きく、かつ防食効果に劣る。また、高純度亜鉛に、Ｃｄ又はＡｌを添加したＺｎ基合金は、腐食生成物が陽極面から容易に離脱し、固着して不動態化すること及び発生電流が低下することを防止し得るので、犠牲陽極材料として好適である。これらの亜鉛系材料は、水素発生量が僅かで、水素脆化の危険が少ない上、被防食体が防食されるに伴い、発生電流が少なくなる自動調整作用があるなどの利点を有している。
本発明においては、このように、海水環境で使用される二相系ステンレス鋼機器、例えば二相系ステンレス鋼海水熱交換器において、犠牲陽極を電気的に接続するという簡単な手段により、シール材として膨張黒鉛製ガスケットを装着しても、すき間腐食を効果的に抑制することができ、該二相系ステンレス鋼製機器の長期間の運転が可能となる。
【００２０】
本発明によるシール材と金属材料との接触条件下での腐食電位測定法を用いれば、測定中にシール材と金属材料の接触部での腐食発生を防止することができ、本来求めるべき腐食電位を正確にかつ容易に測定することができる。シール材と金属材料との接触条件下での腐食電位からは、シール材と接触した環境中における金属の腐食感受性を定量的に評価できる。すなわち、腐食電位が高ければ高いほど腐食感受性が大きいわけである。
シール材はシート状であるため、シール材と金属材料の腐食電位を測定する際、二片の金属材料でシール材を挟み込むといった接触方法を用いられるが、こういった方法では測定中に接触部で腐食が発生し、その結果腐食電位が低下し本来の接触条件下での腐食電位は得られない。そこで、本発明による接触条件下での腐食電位測定では、シール材をあらかじめ小破片に切断しそれを試験液中に充満しその中へ金属材料を浸漬させる。本接触方法では、金属材料とシール材が面で密着する確立が極めて小さく、その結果接触部での腐食の発生が抑制される。小破片の寸法については特に限定しないが、長辺で5mm以下が望ましい。
【実施例】
【００２１】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
参考例１
下記の試験（１）、（２）及び（３）を行い、愛媛県新居浜市で採取した海水中に、二相系ステンレス鋼板（以下、ＤＰ−３板と略記）を種々の条件で浸漬した際の腐食電位の経時変化を測定した。結果を図２にグラフで示す。なお、図２において、ＳＣＥは飽和カロメル電極である。
試験（１）
海水中にＤＰ−３板のみを浸漬し、４０℃における腐食電位の経時変化を測定。
試験（２）
海水中の膨張黒鉛（ニチアス社製、商品名「グラシール」）破片中に、ＤＰ−３板のみを浸漬し、室温における腐食電位の経時変化を測定。
試験（３）
海水中に、ＤＰ−３板２枚で膨張黒鉛を挟んだものを浸漬し、温度４０℃における腐食電位の経時変化を測定。
以上の結果、試験（２）においては、ＤＰ−３板を膨張黒鉛と接触させることで、腐食電位は、最大約３５０ｍＶまで上昇し、ＤＰ−３を貴化させることができた。一方試験（３）における、ＤＰ−３板と膨張黒鉛とのすき間試験片では、腐食電位の変動が大きく、該電位が下がっている期間は、すき間腐食が進行した。
すなわち、膨張黒鉛製ガスケットを、海水環境で使用される機器のシール材として用いた場合、該機器の材質がたとえ二相系ステンレス鋼であっても、ガスケット面で激しいすき間腐食が生じることが分かる。
【００２２】
実施例１
愛媛県新居浜市で採取した海水を用い、下記の試験（４）及び（５）を行った。
試験（４）
ＤＰ−３板に炭素鋼犠牲陽極を接触させてなる試験片を海水中に浸漬し、４０℃における防食電位の経時変化を測定した。
試験（５）
ＤＰ−３板二枚で膨張黒鉛を挟みこむと共に、炭素鋼犠牲陽極を接触させてなる試験片を、海水中に浸漬し、４０℃における防食電位の経時変化を測定した。
これらの結果を図３にグラフで示す。
二相系ステンレス鋼の適正な防食電位は、水素脆化を避けるために、−８００〜−６００ｍＶ、好ましくは−７００〜−６００ｍＶの範囲とされている。図３から分かるように、防食電位は、試験（４）では、約−６８０ｍＶで一定であり、試験（５）では、約−６２０ｍＶで一定であった。すなわち、ＤＰ−３板に膨張黒鉛を接触させ、その間にすき間があった場合でも、ＤＰ−３板に犠牲陽極として炭素鋼を接触させることにより、試験片全体の防食電位を適正電位にすることができた。
なお、試験終了後のＤＰ−３板の状況を拡大写真で観察したところ、試験（４）及び（５）のいずれも、実質上腐食はみられなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の二相系ステンレス鋼製機器の防食方法によれば、シール材として、環境衛生上問題がなく、かつシール性の良好な膨張黒鉛製シール材を装着してなる二相系ステンレス鋼製機器を、海水環境のようにハロゲンイオンが多量に存在する環境で使用しても、簡単な手段ですき間腐食を効果的に抑制することができ、該機器の長期間運転が可能となる。
本発明の防食方法は、特に海水を冷却媒体とする熱交換器に適用することができる。又、本発明によるシール材と金属材料の接触条件下での腐食電位測定法によれば、測定中にシール材と金属材料の接触部での腐食の発生を抑制しながら腐食電位を測定でき、測定されたシール材と金属材料との接触条件下での腐食電位からは、シール材と接触した環境中における金属の腐食感受性を定量的に評価できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】海水を冷却媒体とする熱交換器の一例の模式図である。
【図２】参考例１において、各試験における腐食電位の経時変化を示すグラフである。
【図３】実施例１において、各試験における防食電位の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２５】
１  チューブ
２  チャンネルカバー
３、３’  フランジ
４  シール材
５  犠牲陽極
１０  熱交換器
Ａ  導入プロセス流体
Ａ’  排出プロセス流体
Ｂ  導入海水流体
Ｂ’  排出海水流体
【図１】
2005194624.tif 000003
【図２】
2005194624.tif 000004
【図３】
2005194624.tif 000005