第 54 号

－目2023 年次－●巻頭言・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１
取締役 兼 常務執行役員 兼 経営企画部長 兼 技術本部長 技術士（金属部門）南正信●技術報告・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２《事例１》海水冷却系統における海生生物付着防止対策
開発統括部 商品開発部 渡部健太郎《事例２》重要な建造物を支える鋼製基礎杭に適用した電気防食工法の紹介
技術統括部 技術部長 久野泰史
《事例３》港湾鋼構造物に適用する電気防食工法におけるコスト低減を考慮した合理的な設計手法の提案
技術統括部 技術部 技術一課 香川勇樹
《事例４》腐食防食に関する Q＆A
電気防食系における電位・電流分布の物理的イメージ
開発統括部 技術開発センター 博士（工学）望月紀保●対外発表リスト・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０
2019～2022 年●トピックス・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２３《トピックス１》秋田港・能代港洋上風力発電施設の風車基礎 33 基への「外部電源カソード防食（ICCP）システム」据付完了について《トピックス２》富山県入善町沖洋上風力発電施設の風車基礎 3 基に「流電陽極方式による電気防食（GACP）システム」《トピックス３》法人向け web 販売『ナカボーテック Official Store』の開始《トピックス４》中期経営計画「23 中計」策定のお知らせいまある“価値”を次代へ！
株式会社ナカボーテック
技術本部長 技術士（金属部門） 南正信
当社は 1951 年に創業以来、73 年の長きにわたり防食事業を営んできた。これまで順調に社業を継続し発展してこられたのは、ひとえに社員ならびに諸先輩方のご尽力と、当社に信任を寄せてくださるお客様各位のご厚情、また協力会社様のご助力があってこそのことと、いま改めて肺腑にしみる思いである。
それにしても、創業当時 1950 年代の日本といえば戦後まもなく、やっと焼け野原に建物が建ち始めテレビ放送が開始、日本で初めてのスーパーマーケットが出来るなど我々の生活の基となる出来事がようやく始まった頃である。その後迎えた高度成長期を皮切りに我が国の経済は急成長をとげるのだが、年号が昭和-平成-令和と移り変わるなかで、当時は夢や空想だと思われていたことが次々と技術革新によって現実になり、社会基盤が整備され人々の暮らしは見違えるほど豊かになった。これからも様々な社会課題が解決され最適化されることによって、ますます豊かな社会へと導かれるであろう。
しかし、これほど技術が進歩した現代においても腐食の問題はなくならない。少し大袈裟にいえば、太古の昔、人類がたたら製鉄によって精錬をはじめた時から“鉄は錆びる宿命”にあり、未だに錆びない鉄は創られない。日本の高度成長をけん引した鉄鋼業の発展は錆び
との闘いの歴史でもあった。我々は創業当初からそのことに愚直に向き合い、錆びを防ぐ技
術をひたむきに追求し続けることによって日本経済の成長に寄り添ってきた。それが当社の歴史であり「存在意義」である。錆びを防ぐ“防食技術”は単に鉄鋼材料･構造物の資産価値を守る目的に留まるものではない。施設の維持延命化を図ることによって、そこで暮らす人々の安全安心な日常生活を護り、地球環境や限りある資源、社会を守るという大きな意
義をもつ技術である。戦後の焼け野原から復興しこれまで積み上げてきた社会資産・生活基
盤など、先人達が我々に残してくれたかけがえのない“価値”をそのまま次の世代に残し繋げていく、それが現代に生きる我々の使命である。
“錆び”は古くからの問題であるが新しい問題でもある。産業界の発展に伴い新たな金属材料や構造系が次々と産み出されるなか、腐食の問題は複雑で多様化するようになった。
我々は常に技術を追求し錆びと闘い続けていかなければならない。そのための研究や技術
開発は歩みを緩めることなく、より積極的に取り組む姿勢が求められている。
また、昨今では持続可能な社会の実現にむけ地球規模での取り組みが進められている。防食技術はサステナビリティに大きく貢献する技術であり、社会貢献の側面からも今後ます
ます当社が担う役割は重要性を増してゆくだろう。
ここに、当社技術の発展と知識の記録として本誌「ナカボーレポート」第 54 号を発刊する。更なる技術の邁進を期すとともに、今後も、ひたむきに防食技術を追求し、社会基盤をまもり続けることにより、安全安心な日常を次代に繋げる会社でありたいと願う。

1

海水冷却水系統における海生生物付着防止対策～『シェルフリーパック』・『シェルフリーディスク』の紹介～
商品開発部 渡部健太郎
1．はじめに
国内の火力・原子力発電所では、大量の海水が冷却水として使用されている。蒸気タービン復水器や熱交換器などに冷却水として用いる海水には、海生生物が含まれているため海水設備へと流入し、付着・成長することで様々なトラブルを引き起こす原因となっている。海生生物とは具体的に藻類やイガイ類、
フジツボ類やカキなどが挙げられる。
これら海生生物の付着により、場合によっては発電そのものの阻害に繋がるなど大きな影響を与えるため、これまで各発電所では多様な対策がとられてきた。
主な付着防止対策として、薬液注入、防汚塗料、除貝装置、スポンジボールなどの連続細管洗浄装置などが挙げられる。特に薬液注入では、古くは塩素ガスの直接注入や次亜塩素酸ソーダ溶液の注入が行われていたが、現在では 1960 年代後半に実用化され、安全な運用ができる海水電解装置が、主流となっている。しかし、塩素は上下水道やプールの殺菌などに使用されているように、強い殺菌力（毒性）があるため残留塩素による生物への影響が懸念されている 1)。国内の発電所では、環境アセスメントにより、放水口での残留塩素が「検出されないこと」としている。そのため、取水口
先端部で注入する海水電解液濃度（次亜塩素酸ソーダ）は、放水口での残留濃度を考慮する必要があり、冷却水系統の末端に近い海水配管や熱交換器には、十分な次亜塩素酸ソーダが供給できない場合もある（写真 1）。

当社は、冷却水系統の末端にある小口径海水配管、ボール回収管および熱交換器に特化したインライン型海生生物付着防止装置として、
『シェルフ
※1）
リーパック』 『シェルフリーディスク』※2）と称した製品を販売している。本報告では、インラ
イン型海生生物付着防止装置の概要や実績を紹介する。*1)商標第 5926292 号 *2) 商標第 5926293 号
2．装置概要一般に海水電解装置は、海水を直接電気分解す
ることで次亜塩素酸ソーダを生成し、その忌避作用により海生生物の付着や成長を抑制するものである。海水電解の原理を図 1 に示す。

図 1 海水電解の原理
海水電解反応式
a.陽極面 2Cl- → Cl2+2eb.陰極面 2Na++2H2O+2e- → 2NaOH+H2
c.溶液内 Cl2+2NaOH → NaClO+NaCl+H2O
主に発電所における海水電解装置は、電解槽やポンプで構成された大型装置であり、高濃度の次亜塩素酸ソーダを生成し、循環水ポンプの上流など取水口に注入している。その際、注入した次亜塩素酸ソーダがうまく拡散せず、期待した効果を得ることができなかったり、また効果を得ようと
さらに高濃度で注入すると、放水口での残留塩素濃度が管理基準値を超えてしまうという問題が生じるため、注入方式で十分な効果を得るには、運用方法や注入濃度、注入点の数など細やかな管理が重要である。実際、放水口での残留塩素濃度基
準値を意識して、十分な濃度の次亜塩素酸ソーダを注入できない発電所は多いと思われる。

写真 1 熱交換器付着事例

2そこで、当社では注入方式ではなく、対象とする海水配管や熱交換器の上流配管内に電解装置を設置し、海水を直接電気分解するインライン方式を採用した。このインライン方式は、当社の電気防食分野で発電所などに多数実績のある鉄イオン供給装置（管内挿入型）を応用したものである。
インライン方式の特長は以下のとおりである。
①海水ラインに直接設置するため、電極から下流に確実な海生生物の付着防止ができる。
②流量に応じて電流値を設定することで、必要最小限かつ目標とする濃度を供給できる。
③電解槽やポンプ等の付帯設備を必要としないため、比較的安価に提供できる。
④管径に応じた設計・製作が可能である。
インライン方式は、次亜塩素酸ソーダの拡散の点で、注入方式より優れており、電極下流直下から効果が得られている。また、供給する次亜塩素酸
ソーダの濃度は、幼生の付着阻害や成長阻害に効果があるとされている 0.2 ppm を標準設計値としている 2)。

の起動・停止と連動するインターロック機能を付与している。
4．『シェルフリーパック』実機適用事例
4.1 軸冷海水配管 350 A
火力発電所の軸受冷却水配管および海水冷却器
内部に生成する海生生物の付着軽減・防止を目的として、冷却器より 30m 上流側の直管部に設置した（写真 2）。設計条件、装置仕様は以下のとおりである。
＜設計条件＞
1)海水流量：1,050 m3/h2)供給塩素濃度：0.3 ppm（客先指示値）
3)必要電流：240 A
4)触媒寿命：8 年＜装置仕様＞
1)電極装置①電極受け管：400 A STPG370 sch40 L=2,400 mm※JIS 10K フランジ
※管内面ゴムライニング 3 mm 厚

3．『シェルフリーパック』のシステム構成『シェルフリーパック』は、海水電解装置、直流電源装置、中継箱で構成される。シェルフリー
パックの装置構成イメージを図 2 に示す。電解装
置本体は既設配管とフランジ取り合いとし、直流電源装置から中継箱を経由して電解装置本体まで配線配管する。

※350 A-400 A レジューサー管にて長さ調整②陽極材：チタン＋白金族触媒
形状 W1,250 mm×H500 mm×t10 mm③陰極材：SUS3042)直流電源装置①定格出力：60 V×300 A 1 回路②制御方式：定電流制御③最大消費電力：24 kW※定常運転時：6.7 kW（実績）

図 2 装置構成イメージ
電解装置には、陽極材として白金族触媒をコー
ティングしたチタン板、陰極材としてステンレス材を使用する。また、既述の電解反応式にあるとおり、陰極側では水素ガスが発生する。装置稼働
中に配管内海水の流れがない場合、水素ガスの滞留や装置への負荷により問題が発生する可能性があるため、使用する直流電源装置には、ポンプ等

写真 2 軸冷海水配管適用事例3

写真 3 冷却器適用前

写真 4 冷却器適用後

当該装置は 2013 年 3 月に運用を開始した。取水口で次亜塩素酸ソーダを供給している発電所ではあるが、対象とした冷却器には十分に届いておらず、適用前は写真 3 のとおり冷却器の冷却管や管板面および水室内面に海生生物が付着していた。
適用半年後の冷却器開放点検結果を写真 4 に示す。
適用後は、次亜塩素酸ソーダの効果が明確に確認でき、水室内面は勿論のこと細管内面も良好な結

ルフリーパックは、極間をある程度大きくし、陰極側の電流密度を大きくすることで、スケールの固着を防ぎ、基本的にメンテナンスフリーを維持している。当該装置は、運用開始から 2 年半後に一度だけ、電極の開放点検を実施した。点検結果は良好で、陰極面にスケールの堆積は見られず、また陽極面もマンガン成分等による汚れもなく、清掃なしでそのまま復旧し運転再開した（写真 5）。

果であった。
また、当該装置で特筆すべきことは、運用開始から現在まで 10 年間一度も電極清掃等
なく、メンテナンスフリーで運転していることである。一般に海水電解装置は、電解反応に応じて、陰極側にスケールと呼ばれるマグネシウムやカル
シウムの水酸化物が生成する。生成したスケールが陰極面に固着すると、通電電圧が上昇すること
で電解効率が低下したり、またスケールが成長し陽極側に接触すると、陽極表面の触媒に損傷を与写真 5 電極開放点検えると言われており 3)、陽極と陰極の間隔が狭い

当該装置は運用開始から 10 年間メンテナンスフ
リーを維持しているが、既述のとおり陰極側にスような海水電解装置では、定期的な洗浄や分解清掃などのメンテナンスが必要となる。当社のシェ4

ケールが固着や堆積したり、陽極側の白金族触媒が消耗すると通電電圧が上昇する。そこで、日常点検として通電電圧の確認を行っている。2022 年
度に電極を更新したが、それまで写真 6 のとおり
運用開始から電圧の上昇もなく、現在も塩素濃度（0.3 mg/L）も問題なく供給できている。

形状 W1,250 mm×H500 mm×t10 mm③陰極材：SUS3042)直流電源装置①定格出力：40 V×230 A 1 回路②制御方式：定電流制御③最大消費電力：12.3 kW※定常運転時：3.9 kW（実績）

写真 7 プレート熱交換器適用事例
当該装置は 2015 年 10 月に運用を開始した。写真 8 に装置適用有無による効果比較を示す。右は装置適用後 1 年 9 か月経過した熱交換器ストレー
ナ、左は装置を適用していない通常運用 1 年後の熱交換器ストレーナである。写真 8 のとおり装置を適用した方は、次亜塩素酸ソーダの効果が確認
でき、良好な結果であった。この発電所では当該装置を設置したことで、突発的な閉塞トラブルがなくなり、分解清掃等の保全周期を見直すことが可能となったため、全号機で採用頂いている。

写真 6 通電電圧点検結果
4.2 プレート熱交換器・海水配管 400A
火力発電所のプレート熱交換器内部に生成する
海生生物の付着軽減・防止を目的として、対象より約 30m 上流側の直管部に設置した（写真 7）。設
計条件、装置仕様は以下のとおりである。
＜設計条件＞
1)海水流量：1,360 m3/h2)供給塩素濃度：0.2 ppm
3)必要電流：206 A
4)触媒寿命：8 年＜装置仕様＞
1)電極装置①電極受け管：400 A STPG370 sch40 L=2400 mm※JIS 10K フランジ

写真 8 装置適用有無による比較
左：装置適用無 右：装置適用有※管内面ゴムライニング 3 mm 厚※400 A 管にて長さ調整②陽極材：チタン＋白金族触媒

55. 『シェルフリーディスク』の開発

3)触媒寿命：5 年

5.1 複極式電解と開発経緯
海水流量 33,000 m3/h は当社では経験がないため、複極式に焦点を当てた。また、この他に、『シェルフリーパック』と同様に必要な箇所に必要な分だけ次亜塩素酸ソーダを生成させる条件があり、更に設置場所は復水器内であった。復水器内で不具合があれば、社会インフラである発電所を停止させてしまうこととなるため、慎重を期した。

海水電解装置では、要求される次亜塩素酸ソー
ダの量に応じ理論発生式に則って通電電流量を求め、この通電電流量で海水を電解する。海水電解装置の構造としては、単極式と複極式があり、単極式では一対の陽極・陰極で電解を行うが、複極式では一対の陽極・陰極の間に電気的に絶縁された中間電極を設け、中間電極を電流が通過する際

5.3 基礎となる技術と応用
当社では鉄電解の技術が確立しており、ライン
ナップにはインライン型の管内挿入型、電解槽を持つ槽型、復水器内に直接設置する単一型・複合型鉄電極などがある。
『シェルフリーディスク』はほぼ複合型鉄電極の基本構造を基にしている。そのため設計に時間をかけず具体化することができた。

に強制的に電解反応をさせる。そのため複極式は単極式に比して、電源装置の容量を小さくでき、
単位容積当たりの電解能力を上げるという利点がある。この複極式電解の概念図を示す。(図 3)5.4 試行錯誤と試作品の評価
基本構造は図 3 に示したようにある程度決まっていたものの、実際の製品になるまでにはいくつかの試作や基礎試験を実施した。
復水器内に設置する想定のため、電極形状は円盤とした。また干渉作用や機械的強度など、海水電解効果以外にも検証する要素があり、時間を要した。その一部を紹介する。

図 3 複極式電解概念図(注 1)
注 1 本報告では図 3 に示す構造をもって複極式とする。その他の構造としては一つの電極体にアノード部とカソード部を持つものや、密閉容器に収納した電極を複雑に重ね合わせ給電部を一対とするものがある。

海水電解装置は、単極式の実績も少なくなく、また数千 A 規模の電源装置を使用するものもある。
海水電解装置は、単極式の実績も少なくなく、また数千 A 規模の電源装置を使用するものもある。
しかし当社は、上記複極式による利点を考慮し、3項および 4 項で紹介した単極式の海水電解装置『シェルフリーパック』に加え、複極式の海水電解装置『シェルフリーディスク』を開発した。
この開発は、「多量の海水を電解して塩素を発生させる」という要求がきっかけとなって開始した。
5.2 客先要求性能に対する仕様
客先より要求された条件を下記に示す。
＜設計条件＞
1)海水流量：33,000 m3/h2)供給塩素濃度：0.2 ppm

6

5.4.1 実験例と試作
図 3 はあくまでも概念であり、希望どおりに電流が中間電極を通過し、その過程で電解反応がそれぞれの極間で起きるかなどは、試験してみないと全くわからない状況であった。決定していたことは、電極は当然不溶性のチタン製とすることのみであった。懸念事項としては、裸の金属体である円盤に通電すると、環境抵抗の小さい方へ電流が流れることが考えられた。つまり電流が円盤の中心を通らず、外側をジャンプしてしまうことを想定していた。従って我々は円盤の内側に電流が通るよう、電極の外周部に絶縁部を設けることとした。
電流ジャンプの抑制は電解反応に応じて生じる
水素ガスの量を計測することで確認した。樹脂製のタンク内で試作した電極を組み、発生するガスを収集した。概要を図 4、5 に示す。
気体（水素ガス）収集量は、電極 6 枚 1 組の場合、

他にも電解反応に応じて生じるスケールが極間に溜まらない条件を確認するために、流速や電流密度を変えて極間距離を決定した (図 6、図 7) 。

図 6 スケール確認試験状況
図 4 電解効率確認用試作電極

図 7 スケール確認試験(スケール付着状況)
5.4.2 FEM 解析による電位分布(干渉作用)確認
復水器水室内面は、ゴムライニング若しくは同等の防食被覆が施されており、損傷がない限り干渉作用によって電食を発生させる懸念はない。しかし管板面や細管はアルミ黄銅やチタン製で被覆のない裸の金属であるため、電流の出入りが容易であり、干渉による電食の発生が懸念材料であった。
そこで FEM モデルによる電位分布の解析を行い、電流の影響範囲を予測した。
解析例を図 8 に示す。
条件設定を様々行ったが、電極から出る電流の影
響範囲は電極の中心から最大でも半径 500 mm 程度と判明したため、管板面から電極は最低 500 mm
以上離すこと、電極相互間の距離は 1000 mm 以上離す必要があることを確認した。また、電極同士での電流のやり取りを防ぐため、複数の電極を設置する場合は、回路を電極ごとに別個独立に設けた。さらに電極同士の極間の設定も数パターン行
い、5.4.1 項で述べた試験の結果とあわせ実機用の電極の設計に活かした。

図 5 気体収集試験
電極が 2 枚(アノード・カソード各 1 枚)の 4 倍(効率 80 ％)の結果であった。外周部の絶縁は電流のジャンプを抑制できることがわかった。

7

分であった。海水電解装置の運転は定電流制御の電源装置で通電し、夏季には出力を大きくし、冬季には小さくした。また、この試験は電流と次亜塩素酸ソーダの濃度の相関を取るには好都合であった。電極設置位置の数 m 下流にエア抜き弁があり、減衰しない範囲で採水ができたためである。
その結果、気体収集量は、2 枚の電極に対して
約 4.5 倍であった。これは 5.4.1 項で述べた気体採集試験の結果 80％(4 倍)を上回っている。
また、対象の熱交換器も定期的に開放し清掃等を行うが、次亜塩素酸ソーダの効果で、開放時には流入貝以
外の清掃は不要となった (図 10、11、12) 。

図 8 FEM 解析例
5.4.3 実環境試験
電極設計がほぼ出来上がり、電解効率も予測でき、残りは電極の強度のみが不確定要素となった。
実際の水流下で破損や脱落がないかを確認するため、実環境での試験を行った。
まずは放水口で架台に固定し、常に流水にさらされている状況で半年ほど試験を行った。破損や振動などによる緩みもなく脱落することはなかった (図 9) 。

図 10 電極設置状況

図 11 電極(受け管内設置)

図 9 暴露試験用架台と電極
次に、発電所熱交換器の上流海水配管に受け管を取付け、インラインで電解を行い、効果の確認を行った。熱交換器は季節により流量が異なる。
夏季はブースターポンプが稼働するため流量が増え、冬季では海水温が低いため、流量が夏季の半適用前
適用後
図 12 熱交換器開放状況

85.4.4 特許出願と登録まで実機での効果も確認でき、構造が確定したため、特許を取得することとした。海水電解装置は歴史が古く、構造も類似した先行技術があるため、新
規性・進歩性を主張することは難しかった。
しかし、①電極外周部に絶縁部を設け、電流のジャンプを抑制したことと、②容器に収めることなく複極式の電解ができること、つまり電極の極間の隙間全体がそれぞれこの隙間全体が外方に開放され、海水中でも電解ができることに新規性を主張し、「開放型複極式電解電極」と定義し特許を取得することができた。特許第 7037303 号
なお、請求項の作用効果にはスケール閉塞による電圧上昇の抑制、スケールがたまりづらく、メンテナンスを要しないことも含まれている。(図
13)

6.まとめ
当社の小型海水電解装置『シェルフリーパック』
に関する 2 件の実機適用事例と開放型複極式電解装置『シェルフリーディスク』の開発経緯を紹介したが、いずれも海生生物の付着防止対策として、本装置が有効であることが実証された。今後もメンテナンスフリーで対応できるよう、さらなる機能向上とコストダウンを図り、海水を使用する冷却水系統の防汚対策として広く採用頂けるよう注力していく。
また、当社では現在、発生させた次亜塩素酸を放水口までに有害な副産物を生成させることなく
中和・消滅させる研究・開発を行っており、既に特許出願準備中である。こちらの技術も近い将来に製品化させ、社会貢献の一助と成るべく、努力していく所存である。
参考文献
1）火力原子力発電技術協会編；“発電所海水設備の汚損対策ハンドブック”，20142）電気化学会、海生生物汚損対策懇親会編；“大型付着生物対策技術総覧”，1998
3) 防錆管理-22-1；“エレクトロコーティングに覆われた酸化イリジウムの消耗メカニズムの解明”，八木ら，2022

図 13 開放時のスケール堆積状況
図 13 は実環境試験終了時に、極間に溜まるスケ
ールを観察したものである。絶縁部の外周部にはスケールが付着しているものの、電極面にはスケールはなく、清掃を要しない根拠となった。
さらなる改良案としては電極の大きさを変更である。現在φ400(反応面はφ350)をφ500 にするだけでも 1.6 倍の電流を印加できる。つまり 0.2
ppm 時 2,600 ㎥/ｈの性能が、1 基で 4,000 ㎥/ｈ以上にできる。これにより少ない電極数でも多くの海水を処理できることになるため、補機系だけでなく、主軸の循環水にも適用範囲が広げられる。
例えば設置箇所として循環水配管が挙げられるが、他にもカーテンウォール内に電極を設置し電解処理することで循環水に次亜塩素酸を含ませることが可能である。循環水管配内や復水器内で破損するなどのトラブルを懸念する必要がない。また、発電所の運転状況に影響を受けず設置や更新ができるなど、メリットは多い。
ただし海水流量 2ｍ/ｓ以上の条件が必要となるため、海水を電極部に通過させるための水流装置を付帯する場合がある。

9※本報告は、日本工業出版(株)発行「配管技術」8 月号（2019 年）に掲載された論文の一部を加筆・修正したものである。

重要な建造物を支える鋼製基礎杭に適用した電気防食工法の紹介
技術統括部 技術部長 久野 泰史
1.

はじめに
土壌中鋼材の腐食は，水中と比べて環境が不均一になるため，局部的に生じやすくなる．鋼製基礎杭においても，各土質層の土壌抵抗率などが異なるため，酸素濃淡による腐食セルが形成され局部腐食の要因となり，無防食状態が長期間にわたると貫通穴などの大きな腐食が懸念される．そこで，本防食対象となる鋼製基礎杭のように重要な建造物を支えている部材については，長期間確実に腐食抑制可能な防食対策工法が望まれ，既に多くの実績がある電気防食工法が採用された．
2006 年 7 月に国の重要文化財に指定された広島平和記念資料館に対して広島市発注の「広島平和記念資料館
本館免震改修その他工事」における建屋鋼製基礎杭への電気防食工事について，設計検討および施工を行ったので今回紹介する．
図－1 施設全景【広島平和記念資料館 HP より】
2.

施工上の課題(1) 作業エリアの制約
原設計では電極設置のためのボーリングは，マットスラブ下端で施工する予定であった．しかし，上部空間が限られているため，資機材を移動させながらの施工は効率が著しく低下する．さらに，他工種の工程にも大きな影響を与えるため，全体工程の律速となりかねないことから工程調整の難しさが課題として挙げられる．
(2) 鋼製基礎杭の設計見直し
防食対象となる鋼製基礎杭の設計見直しによって，鋼製基礎杭の仕様変更と合わせて本数が減少した．電気
防食設備の発注仕様は 320A 出力可能な電気防食設備であるため，原設計のまま施工を実施した場合には過大な設備となる．
(3) 無塗装の防食対象
鋼製基礎杭は無塗装であるため，電気防食を適用した場合には電流分布の悪化に伴う防食効果の不均一化が懸念される．遠方点を基準とした出力調整を行った場合，電位分布幅が大きくなり電気防食設備運用において不経済となる．
3.

電気防食設計の見直し
表－1 に防食対象となる鋼製基礎杭の発注仕様および変更仕様を示す．
鋼製基礎の仕様変更に合わせて，施工上の課題を考慮した電気防食設計の見直しを実施した．
表－1 鋼製基礎仕様変更
発注仕様

変更仕様

杭径

φ267.4～φ508

φ216.3～φ508

長さ24.00m～25.15m

24.10m～25.25m

総本数

232 本

178 本

10

(1) 電気防食設備検討
発注仕様における電極配置でも十分な防食効果が見込めると判断できる．しかし，電極設置箇所が少ないため電極近傍における防食効果の集中が懸念される．これは課題の一つに挙げた無塗装の防食対象物に電気防食を適用した場合の電流分布悪化をさらに助長するため，本検討において考慮する必要がある．直流電源装置
定格出力検討と併せて可能な限り電極を分散配置することで電流分布の良化を図り，平滑化された電位分布となるような検討を実施した．
電極配置の検討では，FEM 解析により妥当性を評価した．FEM 解析結果の比較を図－2 に示す．
なお，FEM 解析で考慮した条件は以下の通りである．
・対称性を考慮した 1／4 モデル
・マットスラブ鉄筋とは非導通・深度毎に土壌抵抗率を設定
・一般的な電気化学的境界条件を適用
・深い深度における酸素供給低下を考慮した分極抵抗の設定
発注仕様

提案仕様

電位分布：－0.91～－15.6V vs.CSE

電位分布：－1.13～－6.92V vs.CSE

図－2 FEM 解析結果比較
発注仕様で FEM 解析した結果は，防食効果の集中に伴い，遠方点を基準とした出力調整が必要となるため，全体の電位分布は－0.91～－15.6V vs.CSE（電位分布幅約 15V）となった．一方，電極の分散配置による解析結果は－1.13～－6.92V vs.CSE（電位分布幅約 6V）となり，電流分布の良化によって電位分布の平滑化が顕著に示された．
電極個数は，分散配置したことで発注仕様の電極個数の 3 倍を配置した．個数の増加に伴い，電極仕様を 1
本当たり 10A から 1 本当たり 2A の定格出力電流の電極に変更した．
直流電源装置の定格出力電流は，発注仕様の 320A に対して 210A と約 30%低減させた．
(2) 電極設置工法検討
電極本数が大きく増加したことで当初予定のボーリング削孔は現実的ではないため，電極設置をバックホウ
開削による水平設置とした．その結果，作業エリアの制約が解消されたため，他工種との工程調整も滞りなく実施でき，工程の短縮が図れた．

11

(3) その他電気防食設備の見直し
防食効果を確認するためのモニタリング用亜鉛照合電極の設置箇所を増加させ 1 回路当たり 1 個とし，防食効果評価の信頼性向上を図った．
さらに，排流端子も 1 回路当たり 1 個とすることで，防食回路に負荷される抵抗成分の緩和によって電流分布の改善に繋がった．
電気防食設備の仕様変更内容を表－2 にまとめた．
表－2 電気防食設備仕様
電防設備

発注仕様

直流電源装置60V×20A×8 回路：2 基

通電電極

金属酸化物被覆電極（10A／本）
2 本／箇所×16 箇所：32 本

60V×10A×6 回路，60V×20A×2 回路：1 基
60V×10A×5 回路，60V×20A×3 回路：1 基
金属酸化物被覆電極（2A／本）105 本

電極設置工法

ボーリング工法

開削工法

照合電極

亜鉛照合電極：6 個

亜鉛照合電極：16 個

排流端子

6 箇所

16 箇所

4.

変更仕様

施工状況紹介電極設置を開削水平設置（写真－1 左）させたことで，他工種との工程調整が容易となり，工期内で施工が完了できた．モニタリング用亜鉛照合電極（写真－1 右）の設置箇所を増やして防食効果の診断機能を高めた．
なお，完成時の対地電位は，－0.95V～－2.0V vs.CSE を示し，十分な防食効果が確認できた．

写真－1 施工状況
謝辞
工事関係者の方々には多大なる御協力を賜り，安全第一で工期内に完遂できました．
ここに記して心より感謝申し上げます．

12

港湾鋼構造物に適用する電気防食工法におけるコスト低減を考慮した合理的な設計手法の提案(株 )ナ カ ボ ー テ ッ ク

○香川

勇樹、町田

勇太、酒井

東 亜 建 設 工 業 (株 )

網野

貴彦、濱田

洋志

亨

１．はじめに
港湾鋼構造物に適用される防食工法としてアルミニウム合金陽極などを用いた電気防食工法がある。電気防食工法は防食効果の信頼性が高いため、港湾鋼構造物をはじ
め 、パ イ プ ラ イ ン 、熱 交 換 器 、船 舶 、基 礎 鋼 材 、コ ン ク リ ー ト 中 の 鉄 筋 な ど へ 広 く 適 用
さ れ て い る 。一 方 、港 湾 鋼 構 造 物 の 維 持 管 理 は 、ラ イ フ サ イ ク ル マ ネ ジ メ ン ト の 枠 組 みに 基 づ い て 計 画 的 か つ 合 理 的 に 行 う 必 要 が あ り 、防 食 工 法 の 維 持 管 理 手 法 に お い て も 、防食性能を確保した上でコスト低減を図ることが望まれる。
そ こ で 、コ ス ト 低 減 が 期 待 で き る 電 気 防 食 工 法 の 合 理 的 な 設 計 手 法 を 新 た に 提 案 し 、
その実証試験を開始した。本発表では、提案した設計手法およびその実証試験の途中経過を報告する。
２．設計手法
今 回 提 案 し た 設 計 手 法 (以 下 、「 新 提 案 設 計 」と い う 。)は 、一 般 的 な 港 湾 鋼 構 造 物 を対象としたアルミニウム合金陽極を用いた電気防食工法によるものである。
港 湾 鋼 構 造 物 の 防 食 設 計 は 港 湾 鋼 構 造 物 防 食・補 修 マ ニ ュ ア ル（ 以 下 、「マニュアル」と い う 。）に 従 い 実 施 す る こ と が 通 例 で あ る 。こ の マ ニ ュ ア ル は 、電 気 防 食 工 法 の 指 針や設計手法などが詳細に記載されているため、電気防食工法の普及に寄与する一方で電気防食工法の自由度は高くない側面がある。
今回、電気防食工法のコスト低減を図るため、陽極の所要陽極質量を合理化した計算手法とし、陽極の有効電気量を陽極性能に即した値とした。
２．１

マニュアルの計算手法マニュアルにおける電気防食の設計手法について簡潔に記載する。マニュアルにおけ る 一 般 清 浄 海 域 の 海 水 中 お よ び 海 底 土 中 の 初 期 所 要 電 流 密 度 は そ れ ぞ れ 100mA/m 2 、
20mA/m 2 で あ り 、 防 食 対 象 面 積 を 乗 じ て 必 要 な 電 流 値 (初 期 所 要 防 食 電 流 )を 決 定 す る 。
こ の 際 、3 年 以 上 無 防 食 で あ る 既 設 構 造 物 が 対 象 で あ る 場 合 は 陽 極 の 耐 用 年 数 に よ っ て
電 流 値 を 1.1～ 1.2 倍 割 増 す 必 要 が あ る 。 初 期 所 要 防 食 電 流 を 求 め た 上 で (1)式 を 用 いて所要陽極質量の算出を行う。
所 要 陽 極 質 量 [kg]＝

初 期 所 要 防 食 電 流 [A]×耐 用 年 数 [y]×電 流 低 減 率 ×8760[h/y]
有 効 電 気 量 [A･h/kg]

・ ・ ・ (1)算出された所要陽極質量から耐用年数、経済性を考慮して陽極を仮選定し、陽極数量の算出、陽極 1 個当りの初期所要防食電流の算出、発生電流の算出、配置の適正等
を経て陽極仕様、個数が決定する。
13

２．２

陽極発生電流の経時変化

アルミニウム合金陽極の発生電流は取付後、時間経 過 と 共 に 変 化 し て い く 。そ の モ デ ル を 図 1 に 示 す 。
低減期間までは初期値から定常値まで減少していき、低減期間を過ぎると定常値付近で落ち着くとされて
い る 2) 。
低減期間ならびに防食電流の定常値は陽極の耐用年数に影響されない。そのため、図 2 に示す通り、
陽 極 の 耐 用 年 数 が 長 く な る ほ ど 低 減 期 間 (色 塗 部 )の

図 1 防食電流密度の経時変化割合が小さくなるため防食期間における防食電流の平均値は低くなるはずである。マニュアルにおいては電流低減率を乗算することで、低減期間における割 合 を 考 慮 し て い る も の の 、耐 用 年 数 が 15 年 以 上 に
お い て 電 流 低 減 率 は す べ て 0.50 で あ り 、そ れ 以 上 耐用年数が長くなっても防食電流の平均値は減少しないものとされている。
ま た 、防 食 対 象 が 無 防 食 の 既 設 構 造 物 で あ る 場 合 、

図 2 平均防食電流密度の変化

電気防食施工初期においては陽極発生電流の一部は① (低 減 期 間 割 増 範 囲 )さ び の 還 元 に 消 費 さ れ る 。し た が っ て 前 述 の と お り 、
初 期 防 食 電 流 密 度 を 1.1～ 1.2 倍 割 増 す 必 要 が あ る② (定 常 範 囲 )が、マニュアルにおいては防食電流密度の平均値も同じ割合で割増しして計上されることになる。
上 記 よ り 新 提 案 設 計 と し て 所 要 陽 極 質 量 を (2)式により求めることで、防食電流密度の経時変化を図
図 3 新提案設計の所要陽極質量

3 に 示 す モ デ ル に 即 し た 形 と し た 。ま た 、さ び の 還 元に消費される電流密度を低減期間割増範囲のみとし、の割り振り定常範囲を合計することで電気防食上、必要な所要陽極質量を算出し、その可否について検討した。
所 要 陽 極 質 量 [kg]＝ 低 減 期 間 割 増 範 囲 の 所 要 陽 極 質 量 [kg]＋ 定 常 範 囲 の 所 要 陽 極 質 量 [kg]＝

(初 期 所 要 防 食 電 流 −定 常 所 要 防 食 電 流 )[A]÷2×低 減 期 間 [y]×8760[h/y]
有 効 電 気 量 [A･h/kg]＋

定 常 所 要 防 食 電 流 [A]×耐 用 年 数 [y]×8760[h/y]
有 効 電 気 量 [A･h/kg]

・・・(2)

なお、使用する陽極は、陽極数量を少なくするため、陽極 1 個当たりの発生電流(I＝ Δ E/R)が 大 き い (3.5A 程 度 を 目 安 )も の と し た 。
２．３

陽極の有効電気量の見直し

陽 極 の 有 効 電 気 量 は マ ニ ュ ア ル に お い て 2600A･h/k g 以 上 と 規 定 さ れ て お り 所 要 陽 極
質 量 の 算 出 で は 2600A･h/kg と し て い る 。し か し 陽 極 の 有 効 電 気 量 は 実 際 に は 使 用 す る
製 品 に よ り 異 な る 。(1)式 よ り 陽 極 の 有 効 電 気 量 が 増 加 す れ ば 所 要 陽 極 質 量 は 減 少 す る
ため、陽極の有効電気量を陽極性能に即した値にして所要陽極質量を計算した。
14

３．コスト低減の検討
新提案設計がコスト低減に与える効果を確認するため、実証試験を行っている施設を想定して直接工事費の比較検討を行った。
実証試験を行っている施設は東京港内の一般清浄海域にある鋼矢板岸壁であり、建設 後 40 年 以 上 経 過 し て い る 。検 討 条 件 と し て 、電 気 防 食 面 積 は 海 水 中 1322.8m 2 、海 土
中 2035.0m 2 と し 、費 用 単 価 は 2023 年 3 月 時 点 と し た 。ま た 、防 食 電 流 密 度 の 定 常 値 は
一 般 清 浄 海 域 で は 40mA/m 2 が 妥 当 と さ れ て い る 2) た め 、 そ の 値 を 採 用 し た 。
比較項目はマニュアルに従って設計した標準設計と新提案設計とするが、低減期間
は様々な要因の影響を受け一定では無いため、低減期間を 4 年および 2 年とした場合(新 提 案 設 計 (低 減 期 間 4 年 )新 提 案 設 計 (低 減 期 間 2 年 ))に て 比 較 し た 。 ま た 、 電 気 防
食 の 耐 用 年 数 が 50 年 、 30 年 、 10 年 の 場 合 で 比 較 検 討 し た 。
表 1 に各項目の概算直接工事費および標準設計に対してのコスト削減率を示す。 新提 案 設 計 に す れ ば 低 減 期 間 4 年 で は コ ス ト 削 減 率 は 11～ 16%、 低 減 期 間 2 年 で は コ ス
ト 削 減 率 は 16～ 19%と な り 、耐 用 年 数 が 長 い ほ ど コ ス ト 削 減 率 が 高 い 結 果 と な っ た 。これ よ り 、既 設 鋼 構 造 物 に お い て は 新 提 案 設 計 を 適 用 す れ ば 1～ 2 割 程 度 の コ ス ト 削 減 の可能性が示唆された。
表 1 新提案設計のコスト比較
50 年 耐 用

標準設計

30 年 耐 用

10 年 耐 用

概算直接

コスト

概算直接

コスト

概算直接

コスト

工事費

削減率

工事費

削減率

工事費

削減率

24,624,000 円―

15,504,000 円―

6,748,000 円―

20,610,000 円

16%

13,237,000 円

15%6,003,000 円

11%19,923,000 円

19%12,596,500 円

19%5,692,500 円

16%

新提案設計
(低 減 期 間 4 年 )新提案設計(低 減 期 間 2 年 )４．実証試験
新提案設計が実際に有効であるかを確認するため、３項で述べた鋼矢板岸壁にて2021 年 度 か ら 実 証 試 験 を 開 始 し た 。試 験 は 表 1 に 示 す 条 件 の 内 、50 年 耐 用 － 低 減 期 間
4 年を採用した。
４．１

電位測定

延 長 180m に 対 し 、始 点 よ り 70m ま で の 区 間 を 標 準 設 計 、終 点 (110m)ま で を 新 提 案 設
計 と し た 。ま た 、電 位 測 定 は 始 点 よ り 20m 間 隔 (1～ 10)で 実 施 し た 他 、電 位 測 定 端 子 前(測 点 ① ～ ③ )で も 実 施 し た 。
図 4 に 各 測 点 に お け る 陽 極 取 付 か ら 約 1 年 後 ま で の 電 位 測 定 結 果 (各 水 深 の 平 均 値 )を 示 す 。 陽 極 取 付 後 か ら 鋼 材 電 位 は 防 食 電 位 で あ る － 780mV(Ag/AgCl[sw])よ り 卑 で あり 、 1 年 経 過 後 の 電 位 は 陽 極 取 付 後 か ら 同 程 度 の 値 を 維 持 し て い る た め 、 陽 極 取 付直後から防食状態を継続していると評価する。これより、新提案設計における電気防食
工法の防食効果は施工当時から現状までは良好である言える。

15

測定電位(v.s Ag/Agcl[sw])(mV)

-1000

-950
-900

-850
-800

１
測点①
４
５
７
９
１０

標準設計：1～5、測定①
新提案設計：6～10、測点②、③

-750

２
３
測点②
６
８
測点③

-700

0

100

200
経過日数(日)300

400

図 4 電位の経時変化
４．２ 陽極発生電流測定
図 5 に陽極取付直後から直近(2023 年 3 月下旬)までの陽極発生電流の経時変化を示す。測定点をそれぞれ標準設計：（ａ）、新提案設計：（ｂ）、（ｃ）とした。また(ｂ)、(ｃ)について、条件の違いはない。標準設計では発生電流 2.0A の陽極を採用している。グラフに示した新提案設計
値は低減期間 4 年で定常値に到達する直線である。
陽極発生電流は取付直後の初期段階を除き、ほぼ全ての期間において新提案設計値より下回っているため現時点では設計耐用年数を満足できる状態であると評価できる。
陽極発生電流はいずれも 2022 年 2 月頃までは直線的に低減し、その後 2023 年 3 月下旬時点で(ｃ)を除き定常値に達した。(ｃ)が定常値に達しなかった理由は、陽極発生電流測定装置の交換の際に陽極をケレンした影響で一時的に他の陽極よりも電流が発生し易い状態になったためであると推察される。したがって(ｃ)においても時間経過により(ｂ)同様に定常値まで収束するものと考えられる。
今後は陽極発生電流が安定的に定常状態になるまでを目安に測定を継続し、低減期間と陽極発生電流の定常値を確認することとする。
陽極発生電流の経時変化（新提案設計）

陽極発生電流の経時変化（標準設計）

7.0

7.0

(ｂ) 新提案(ａ)標準設計

6.0
陽極発生電流(A/個)

陽極発生電流(A/個)

6.0
5.0
4.0

3.0
2.0
設計平均値

(ｃ) 新提案
新提案 設計値

5.04.0(ｃ)の陽極発生電流測定装置を交換

3.0
2.0 設計平均値
1.0 設計定常値

1.0
設計定常値

0.0
2021/8/5

2021/12/4

2022/4/5

日時

2022/8/5

2022/12/5

0.0
2021/8/5

2023/4/5

2021/12/4

2022/4/5

2022/8/5

2022/12/5

2023/4/5

日時

図 5 陽極発生電流の経時変化
５．まとめ
今回提案した新提案設計は防食性能を確保した上で LCC 低減が期待できることが確認できた。
しかし、実証試験の期間が 1 年程度と短いため、長期的な防食効果の確認と適切な低減期間の設計方針をその後検討していく予定である。
参考文献
1)(一財)沿岸技術研究センター：港湾鋼構造物防食・補修マニュアル（2022 年版）
2)運輸省港湾空港技術研究所：港湾技術研究所報告 VOL.25 No.1（1986）※本報告は，(一社) 日本防錆技術協会主催「第 43 回防錆技術発表大会」に発表された論文である。

16

ha / S ahc / S c
Rs

I

Vex

0

17

l
ii1
i
2
l

La

l1

Lc

c
a

b
c
l2

La

a
b

L

c

L

6

5

V

I

S

S

I
L

L

18

Lc

4(b)

Lc

hc /

hc

hc
Lc
Lc

V

La
l

l
i

i

Lc

V
Lc

h

h
h

19

Lc

L

l

対外発表リスト
年度

文献

タイトル
Mg/Co-MnO2とα -Co(OH)2からなる
バイレイヤーアノードによる選択的酸素発生

電気化学会
電気化学会第86回大会

塩化マグネシウム水溶液中でのマンガン酸化物
薄膜のアノード挙動

電気化学会
電気化学会第86回大会

サイクリックボルタンメトリー法による白金めっき電極の劣化評価法の検討

電気化学会
電気化学会第86回大会

化成処理膜による亜鉛めっき鋼板の耐食性向上効果

表面技術協会
第139回講演大会

亜鉛系防食塗料による鉄鋼材料の耐食性向上評価

表面技術協会
第139回講演大会

鉄鉄鋼材料の腐食損傷事例と表面処理防食の効果

表面技術協会
第139回講演大会

白金めっき電極の劣化におよぼす電位変動の影響

表面技術協会
第139回講演大会

下地鉄露出を模擬した亜鉛ー鉄接触試料の腐食進行にともなうpH 表面技術協会
変化測定第139回講演大会
表面技術協会
第139回講演大会

大気腐食環境における鉄鋼材料表面の電位と耐久性評価

局部腐食発生におよぼすオーステナイト系ステンレス鋼へのマル 表面技術協会
テンサイト相導入効果
第139回講演大会
腐食防食学会

電気防食設計条件がカソード分極特性に与える影響

特性直線を利用した電気防食の維持管理について（その1 定電圧
腐食防食学会通電）
アルミニウムおよび亜鉛の耐食性におよぼすマグネシウムイオン
腐食防食学会の影響

2019

Bilayer Anode Composed of Mg/Co-MnO2 and α-Co(OH)2 forcholorine-Free Hydrogen production from Seawater

CCMR
2019 Collaborative Conference on Materials ResearchBuserrite-type Layered MnO2 for Chlorine-Free Cathodic
Protection in a Backfill Environment

CCMR
2019 Collaborative Conference on Materials Research

マルテンサイト相を導入したSUS304ステンレス鋼の局部腐食挙動 日本防錆技術協会
解析
第39回防錆防食技術発表大会
日本防錆技術協会
第39回防錆防食技術発表大会

非接触電位測定による金属材料の大気腐食挙動解析

塩害劣化したRC部材に対する前処理が電気防食効果に及ぼす影響 日本防錆技術協会
に関する基礎的実験
第39回防錆防食技術発表大会
ペトロラタム被覆防食工法における油分残存率測定方法の検討

日本防錆技術協会
第39回防錆防食技術発表大会

電気防食の考え方に対する－考察

日本防錆技術協会
第39回防錆防食技術発表大会

湿潤環境下にあるコンクリート構造物の電気防食効果を判定する 日本コンクリート工学会
ためのターフェル外挿法の適用性に関する検討
コンクリート学年年次大会2019
コンクリート模擬環境での腐食環境センサの性能評価

土木学会
第74回年次学術講演会

Development of an Evaluation Method for Corrosion
Prevention Effect in Petrolatum Lining System

EFC
EUROCORR2019

Mg/Co-MnO2とα-Co(OH)2からなるバイレイヤーアノードの酸素／ 電気化学会
塩素発生特性の解析
2019年電気化学秋季大会
ブーゼライト型二酸化マンガン薄膜を被覆した電気防食アノード 電気化学会のバックフィル環境における酸素／塩素発生挙動
2019年電気化学秋季大会
日本材料学会桟橋を模した長尺試験体を用いた干満帯における電気防食管理方
第18回コンクリート構造物の補修，補強，アップグレードシンポジウ
法に関する検討
ム
特性直線を利用した電気防食の維持管理について（その2 定電 腐食防食学会位通電）
第66回材料と環境討論会
干満帯における鋼材の電気防食特性と防食効果の検討

腐食防食学会
第66回材料と環境討論会

Evaluation of Anticorrosion Effect of Cathodic Protection
with Intermittent Current Supply to Rebar in Mortar

NACE
East Asia & Pacific Area Conference & Expo 2019

Study on the corrosion rate management method of thecathodic protection for the rebar in concrete

NACE
East Asia & Pacific Area Conference & Expo 2019

Evaluation of Durability of Petrolatum Lining in Marine
Environment

NACE
East Asia & Pacific Area Conference & Expo 2019

20

年度

文献

タイトル
表面技術協会
第141回講演大会

基材の前処理工程が白金めっき特性に及ぼす影響

バーネサイト型層状二酸化マンガンの酸素欠陥操作による酸素／ 電気化学会
塩素発生選択性の制御
電気化学会第87回大会
塩水電解において酸素選択性触媒として働く乱層二酸化マンガン

電気化学会
電気化学会第87回大会

特性直線を利用した電気防食の維持管理について（その3流通電）

腐食防食学会
材料と環境2020

定電

湿潤環境における鉄筋コンクリート構造物の電気防食方法に関す 腐食防食学会
る実験的検討
材料と環境2020
腐食防食学会
材料と環境2020

白金めっきの耐久性および反応性に及ぼすブラスト材の影響

真に酸素発生に対する選択性をもつ電極触媒の開発と海水電解へ 日本海水学会
の応用
第71年会
バイレイヤー構造をもつアノード電極を用いた塩素フリー海水電 日本海水学会
解第71年会
海水練りコンクリート構造物に対する電気防食の運用に関する研 日本防蝕技術協会
究第40回防錆防食技術発表大会
2020

A Study on the Effect of Cathodic Protection for
Reinforcing Bar in RC Pier under Tidal and Splash Marine
Condition

日本コンクリート工学会
Con Mat'20

Consideration of the Layout Design of a Linear Galvanic
Anode in an Impressed Current Cathodic Protection System

日本コンクリート工学会
Con Mat'20

淡水環境下における白金めっき電極の劣化メカニズムの検討

表面技術協会
第142回講演大会2020

桟橋上部工に埋設された梯子状センサによる鉄筋腐食の長期モニ 土木学会
タリング
第75回年次学術講演会
重要な構造物を支える鋼製基礎杭に適用した電気防食工法の紹介

土木学会
第75回年次学術講演会

討塩害劣化したRC構造物に対する電気防食の前処理に関する検討

土木学会
第75回年次学術講演会

鉄道コンクリート構造物における線状流電陽極方式の適用に向け 土木学会
た検討
第75回年次学術講演会
真に酸素発生選択性を有するアノード触媒の開発

電気化学会
第44回電解技術討論会

ステンレス鋼の局部腐食に及ぼすマルテンサイト変態率の影響

電子情報通信学会
有機エレクトロニクス研究会

亜鉛めっきによる鉄鋼材料の防食効果

電子情報通信学会
有機エレクトロニクス研究会

21

年度

文献

タイトル
白金めっきの電気化学特性に及ぼす基材の前処理の影響

表面技術協会
第143回講演大会2021

アノード分極された異種金属共存電極の電位分布測定

腐食防食学会
材料と環境2021

海水練りコンクリート中の鉄筋への電気防食の適用に関する基礎 日本防錆技術協会
的研究
第41回防錆防食技術発表大会
日本防錆技術協会
第41回防錆防食技術発表大会

アルカリ性環境下における酸化イリジウム電極の耐久性評価

線状流電陽極方式電気防食工法の小規模補修部への適用に関する 土木学会
基礎的検討
第76回年次学術講演会
無電解めっきを用いた固体高分子形燃料電池のセパレータ開発

表面技術協会
第144回講演大会2022

鉄鋼材料上の亜鉛系粒子含有塗膜による防食効果

表面技術協会
第144回講演大会2022

塩化物イオン存在下における亜鉛めっき鋼飯の電気化学挙動解析

表面技術協会
第144回講演大会2022

応力負荷環境下におけるステンレス鋼の局部腐食挙動

表面技術協会
第144回講演大会2022

模擬汽水環境下におけるステンレス鋼の局部腐食挙動解析

表面技術協会
第144回講演大会2022

白金めっき電極の劣化に及ぼす基材の露出の影響

表面技術協会
第144回講演大会2022

大気腐食における金属材料表面の電位分布測定

表面技術協会
第144回講演大会2022

表面の電位分布測定による鉄鋼材料の大気腐食挙動評価

表面技術協会
第144回講演大会2022

2021

モルタルのひび割れ前後の電気化学インピーダンスの挙動につい 腐食防食学会て第68回材料と環境討論会
電気防食が適用された鋼管杭式桟橋の点検診断に関する－考察

腐食防食学会
第68回材料と環境討論会

応力負荷環境下におけるステンレス鋼の電気化学測定

電子情報通信学会
有機エレクトロニクス研究会

白金めっきの電気化学挙動に及ぼす成膜条件の影響

表面技術協会
第145回講演大会2022

表面処理を施したチタンの科学的安定性の検討

腐食防食学会
材料と環境2022

道路橋に適用した流電陽極方式の電気防食の維持管理プログラム 日本防錆技術協会
を用いた防食評価
第42回防錆防食技術発表大会

2022

亜鉛含有塗料の防食性能に及ぼす亜鉛粒子の影響

日本防錆技術協会
第42回防錆防食技術発表大会

亜鉛めっき鋼の防食機構の解明

日本防錆技術協会
第42回防錆防食技術発表大会

複数の結合材を用いた海水練りコンクリートに対する外部電源方 土木学会
式電気防食適用に関する研究
第77回年次学術講演会
コンクリート試験体を用いた干満帯コンクリート中鉄筋のマクロ 土木学会
セル腐食に関する検討
第77回年次学術講演会
電気化学的手法による酸化イリジウム系複合酸化物電極における 腐食防食学会
触媒層の損傷評価
第69回材料と環境討論会
干満部に位置するコンクリート中鉄筋の腐食および電気防食特性

腐食防食学会
第69回材料と環境討論会

結露と乾燥との繰り返し作用が鋼材腐食に与える影響に関する基 プレストレストコンクリート工学会
礎的検討
第31回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム
触媒損傷を受けた酸化イリジウム被覆チタン電極の電気化学的挙 電気化学会
動
電気化学会第90回大会

22

トピックス１
本記事は、弊社のホームページのトピックス、2023年1月24日に掲載しております。

23

24

トピックス２
本記事は、弊社のホームページのトピックス、2023年10月2日に掲載しております。

富山県入善町沖洋上風力発電施設の風車基礎 3 基に「流電陽極方式による電気防食（GACP）システム」納入完了について

株式会社ナカボーテック（代表取締役社長：木村 浩 以下、ナカボーテック）は、入善マリンウィンド合同会社（株式会社ウェンティ・ジャパン、北陸電力株式会社、JFE エンジニアリング株式会社）が事業化を進める、民間企業が 100％出資する一般海域での洋上風力発電事業（発電容量 約 7500kW）「富山県入善町沖洋上風力発電施設」において、洋上風車の基礎 3 基に流電陽極方式による電気防食シス
テム（GACP）の納入を完了いたしました。
当該工事のシステム据付は、清水建設株式会社より「詳細設計・製品製造・据付・試運転調整」を一括で受注したもので、電気防食に関わる製品については、すべて国産品を使用しています。
基礎形式は、大口径の鋼管基礎を使用したモノパイル型とよばれる着床式であり、鋼管外面をアルミニウム合金陽極、鋼管内面を亜鉛合金陽極により防食されています。
今後も拡大と成長が期待される国内の洋上風力発電事業において、わたしたちが蓄積したノウハウを広く活用し、カーボンニュートラルの実現および再生可能エネルギーの普及に貢献してまいります。
【流電陽極方式による電気防食システム（GACP）について】
流電陽極方式による電気防食システム（GACP）は、洋上風力発電設備の支持構造物の腐食を防止するために、海水中の基礎部分に据付けられる設備であり、電気化学的な技術を用いて鋼構造物（以下、構造物）の腐食を防ぐものです。防食の対象とする構造物には、環境に応じて、アルミニウム合金陽極や亜鉛合金陽極を使い分け、防食対象物（モノパイル基礎）に直接的に取り付け、海水を介して、各陽極
側から防食対象物に、防食電流を流すことで支持構造物の腐食を防ぐ仕組みです。

以 上

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流電陽極方式による電気防食が据え付けられた支持構造物と洋上風力発電設備（富山県入善町沖）

二次部材ケージに取り付けられたアルミニウム合金陽極【本件に対するお問い合わせ】モノパイル内面に取り付けられる亜鉛合金陽極

営業統括部 洋上風力発電プロジェクトチーム： 03-5541-5813
総務部： 03-5541-5801

26トピックス３
本記事は、弊社のホームページのトピックス、2023年9月1日に掲載しております。

27

28

トピックス４

本記事は、弊社のホームページのトピックス、2023年5月11日に掲載しております。

中期経営計画「23中計」（2023年度〜2025年度）

2023年5月11日

株式会社ナカボーテック

中期経営計画「23中計」の策定について事業を取り巻く社会・経済の環境変化が大きくなり、益々先行きが不透明な時代となる中、日常の経営・事業活動の基軸となるパーパス、そして、経営計画をステークホルダーの皆さんと共有することが重要と考え、この度、当社の「パーパス」と中期経営計画「23中計」を策定し、公表することといたしました。
「23中計」においては、2023年度から2025年度までの3年間を事業基盤整備の期間と位置付け、以下に注力することを骨子としております。

① 当社の主力である港湾事業を中心とした既存事業で堅実な業績を確保する。
② 「23中計」期間後に新規事業が収益貢献するための基盤を形成する。
③ 業務効率化を推進して建設業の2024年問題に対応し体質を強化する。
④ ESGの取り組みを開始し、内部ステークホルダーのエンゲージメント向上と気候変動リスク対応に取り組む。

2030年度を目処に、売上高150億円超、経常利益14億円超を安定的に計上できる企業体にステップアップすることを目指し、各戦略を推進してまいります。

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パーパスとスローガン
事業環境に変化が生じても振れない、当社の基軸となる存在意義を明確にするため、当社のパーパス、及び、パーパスを一言で表現するスローガンを以下の通り設定しました。

パーパス（当社の存在意義）
ひたむきに防食技術を追求し、社会基盤の価値をまもり続けることにより、ひたむきに防食技術を追求し、社会基盤の価値をまもり続けることにより、安全安心な日常を次代につなげます
安全安心な日常を次代につなげます
We ensure the safe and secure people’s life to the next generation by pursuing corrosion protecting
technology and keeping the value of social infrastructures.

スローガン
いまある““価値価値””を次代へ
を次代へ︕
︕
いまある
Present Value to the Next Generation!

パーパスの意味合い
当社が営む防食事業は、社会基盤の維持延命・長寿命化に無くてはならない仕事であり、施設や設備の資産価値を護り、人々の安全安心な日常を守りつづけています。経済･生活･環境といった貴重な日常の“価値”を次の世代へと残し繋げていくこと、それが社会に対して当社が提供する価値であり当社の存在意義であると考えます。
ここに掲げたパーパスは、当社がこれからも、長年の実績に基づいていただいた信頼を大切に、情熱をもってひたむきに防食事業に取り組んでいく決意を表現しています。

当社が社会に提供できる価値社会が当社に期待する価値

防食技術による
インフラ施設の⾧寿命化

腐食に起因する
さまざまな価値の毀損軽減• 電気化学のインテリジェンス• 調査・点検・診断技術• 防食提案・設計技術

当社の
存在意義
＝ パーパス• インフラ施設の老朽化抑制• 無故障・無事故• インフラのメンテナンスコスト削減• 資源の有効利用･環境保護• 防食工事の施工管理力

当社の思い・情熱･行動
長年の実績に基づいていただいた信頼を大切に、情熱をもってひたむきに防食事業に取り組んでいく決意30

既存事業の事業環境と対応「２３中計」期間中、港湾・港湾RC分野の成長が期待できる一方、地中・陸上事業は横這いに推移し、全体としては緩やかな成長を予想します。
事業環境見通し「23中計」における取り組み• 未防食、或いは、更新時期を迎える要防食施設は国内に相当数存在する• CNP *、洋上風力発電施設基地港、防衛関連施設整備などの新規需要により、市場規模は拡大する• 港湾RC施設は、塩害による劣化がより顕在化してくる• 施設それぞれに対する最適な防食工法の提案を行い、事業規模の拡大を図る

地中事業• 埋設管の新設工事は減少状態にある• 市場は調査点検と更新工事が中心となる• 調査点検業務の省人化を図る技術の導入を加速し、収益力を強化する

現状維持

陸上事業

• 主力の発電所市場はエネルギー政策によって対象施設や市場規模が大きく変化する• 実績ある火力・原子力発電施設対応に加え、業界動向に即応して各関連施設に参入出来る準備を進める

現状維持

事業
港湾事業
港湾RC事業

売上見込
拡大成長

➚

• 新規需要への参入に向けた営業・提案活動
に注力する

➙
➙

* CNP︓「カーボンニュートラルポート」。港湾において、脱炭素化に配慮した港湾機能の高度化や水素等の受入環境の整備等を図るもの。

新規事業の取り組み
新規事業では、特に「洋上風力発電分野」、「橋梁RC分野」に注力し、これら事業が成長ドライバーとなり、「23中計」期間後に収益貢献するための基盤形成に注力します。
洋上風力発電分野
洋上風力発電の政府発電目標 *1
2025年以降、加速度的に導入が進む

橋梁RC分野ナカボーテックの強み

市場動向とナカボーテックの強み• 国内で唯一、外部電源・流電陽極両工法の設計・施工実
国内で唯一、外部電源・流電陽極両工法の設計・施工実績を持つ先行企業としての経験・ノウハウ・人材・情報績を持つ先行企業としての経験・ノウハウ・人材・情報• 塩害等による橋梁の劣化は大きな社会課題であり、補修を要する橋梁は多数存在する*2
方式︓
︓ C O R R O S I O N 社*2
外部電源
外部電源方式

と
との
の提
提携
携に
によ
よる
る最新
最新

工法の普及が期待• ランニングコストを抑制できる流電陽極
ランニングコストを抑制できる流電陽極工法の普及が期待される

方式︓• 流電陽極︓ 港湾防食のリーディングカンパニーとし
流電陽極方式ての設計・施工技術、陽極生産能ての設計・施工技術、陽極生産能力

当社は、独自の流電陽極工法「を開発*4*4• 当社は、独自の流電陽極工法「NAKAROD®」*3 を開発し、その有効性が認知され始めている•技術・ノウハウの共有

洋上風力発電施設防食の技術動向
外部電源方式（IC CP）

海岸

着床式

ジャケット式

流電陽極方式（GACP）

浮体式

沖合• 洋上風力発電施設に電気防食は必須の技術• 風車設置海域が沖合に拡大することに伴い、様々な風車設置
方式と防食技術の組み合わせへの対応が求められる「23中計」における取り組み「23中計」における取り組み• あらゆる海域、風車設置方式の組み合わせにも最適な防あらゆる海域、風車設置方式の組み合わせにも最適な防工法を提案できる技術・工法
工法開発
開発
食工法を提案できる技術・
食に大規模にご採用いた• NAKAROD®が橋梁等の補修工事に大規模にご採用いただけるよう、お客様・コンサルタント様との連携を強化し、工法をブラッシュアップ• 部材国産化等によるサプライチェーンの強靭化、専門人材の強化・育成• NAKAROD®®陽極デバイスの生産体制を整備

床式の
ジャケ
行する着
• 以上を通じ、先以上を通じ、先行する着床式のみならず、ず、ジャケット式・浮⽴を図る体式においても優位確体式においても優位確率を図る*1 出 典 ︓2023年は当社推計、2030年・2040年は政府「第6次エネルギー基本計画」より。
*2 CORROSION社 ︓ オランダの防食システム専門企業であり、洋上風力発電風車のICCP防食では世界トップシェア。当社は国内における同社ICCP製品の独占販売契約を締結しています。
*3 NAKAROD®はナカボーテックの登録商標です。
*4 https://www.c-nexco.co.jp/corporate/pressroom/news_release/5363.html

31

橋梁へのNAKAROD®施工例

「2 3中計」財務計画サマリー「２３中計」期間中は、港湾・港湾RC分野の市場拡大を確実に捉えて堅実な業績を確保する一方、中計期間後に新規事業が収益貢献するための基盤形成を行います。
（単位 ︓ 百万円）

「２３中計」期間は事業基盤整備の期間• 港湾事業を中心とした堅実な業績確保

経常利益• 新規事業の収益貢献• 業務効率化によるコスト削減

港湾・港湾RC事業の伸⾧による成⾧

新規事業の売上貢献• 中計期間後に新規事業が成長ドライバーとして収益貢献するための基盤形成• 業務効率化によりコストを削減し、体質を強化• 投下資本を効率的に運用し、健全な財務状況を維持• 配当性向は現状方針の70%を継続

2022年度は港湾分野での大型 工事出件が多数あったこと、前年度不調であった地中事業の回復が大きく影響し、過去最高の売上高「２３中計」期間の財務数値計画
売上高
上段 ︓ 期間累
︓ 最終年度
計
下
段

417億円
145億円

最終単年度

32.3億円
12.9億円

最終単年度

19.7億円
8.3億円

上段 ︓ 配当総額
下段︓ 配当性向

ROIC

10.2%

売上高
経常利益
上段 ︓ 期間累計下段
︓ 最終年度FCF
上段 ︓ 期間累
︓ 最終年度
計
下
段

ROE

配当

10.4%

15.8億円70.0%

23中計期間サスティナブルな社会にむけたESGの取り組み
防食事業そのものによるサスティナビリティへの貢献のみならず、「23中計」始動と共にESGの取り組みを本格的に開始します。マテリアリティを「内部ステークホルダーのエンゲージメント向上」、「気候変動リスクへの対応」とし、これらに重点的に取り組みます。
防食事業によるサスティナビリティへの貢献「23中計」におけるESGの取り組み• 防食事業は、インフラ施設の防食等を通して持続可能な社会の実現に貢献している• 防食事業によるサスティナビリティへの貢献を核としつつ、より能動的なESGの取り組みを開始する• 最初のマテリアリティを「内部ステークホルダーのエンゲージメ
ント向上」、「気候変動リスクへの対応」とし、これらに重点的に取り組む

内部ステー
クホルダーのエンゲージメ
ント向上

無事故
無故障

気候変動
リスクへの
対応

32

内部ステークホルダーのエンゲージメント向上
協力会社様を含めたエンゲージメント向上を重要な経営課題と位置付け、「働き易さ」と「働き甲斐」双方の向上に向けた、処遇改善を含む施策を企画・実行します。
「「23中計」における取り組み

取り組むべき課題「働き易さ」、「働き甲斐」を両立し、双方の向上に資する❶施策の企画と実行• ライフプラン支援金導入によるベースアップ等の処遇改善• 奨学金返済にもな福利厚生制度導入• スライド勤務制度導入・テレワーク促進・育児介護休暇制度活用奨励等、多様な働き方への対応• 資格取得・自己啓発の支援強化

ワークライフバランス向上に加え、建設業2024年問題* 対❷応のための業務効率化

🅔• 施工管理用デジタルツールの大規模・迅速な導入• バックオフィス業務効率化のための経費精算システム刷新

戦略的な人財の確保と育成• 多様な人財確保のため、新卒／キャリア、男性／女性のバランスが取れた採用活動• インターンシップ制度導入、採用ホームページ刷新• 教育・研修制度の拡充* 建設業2024年問題︓「働き方改革関連法」が2024年4月より建設業に適用されることに伴って解決すべき諸問題。

気候変動リスクへの対応
地球温暖化や異常気象など気候変動に起因する様々なリスクは、私たちの生活に大きく影響する重要な課題です。特に環境問題に対し責任ある企業活動を行うことが重要と認識し、積極的に取り組んでまいります。
「23中計」における取り組み

取り組むべき課題
温室効果ガス排出量削減のためにすぐに取り組める施策の❶実行• 社有車のハイブリッド車・EV車への更新• 業務効率化、テレワーク推進等による省エネルギー• 従業員への啓蒙、協力会社様への説明と協力要請❷始温室効果ガス排出量削減のための中期的な取り組みの開🅔• 工場、研究所、支店敷地等へのソーラー発電システム導入検討

温室効果ガス排出量の算定・把握• Scope1、Scope2排出量の把握- 工場排出量- 社有車等、車両排出量- その他• Scope3排出量把握のためのサプライチェーン調査33

（ご参考）2010年度以降の業績推移（単位 ︓ 百万円）

経常利益

売上高

23中計期間34