145

さ び

第 14� �� �
ご挨拶

1
日本防蝕工業株式会社 代表取締役社長

プローブ電流制御型整流器の紹介
日本防蝕工業株式会社 東京支店第二技術部

中村 泰造

2
大西 良和

干満帯にあるコンクリート部材の電気防食効果におよぼす流電陽極の影響
7に関する研究日本防蝕工業株式会社 技術研究所
山本 悟
清水建設株式会社 関西事業本部大阪支店
上野 萌
株式会社ピーエス 技術本部技術部
石井 浩司
早稲田大学 理工学部社会環境工学科 教授
関 博

日本防蝕工業株式会社「さび」編集室
平成 24 年 1 月 発行 （非売品）©2012 The Nippon Corrosion Engineering Co., Ltd.

ご
ご 挨
挨 拶
拶
写真
写真

日本防蝕工業株式会社
日本防蝕工業株式会社
代表取締役社長
代表取締役社長 ��������
さて、今回ご紹介致します技術報告、製品紹介
さて、今回ご紹介致します技術報告、製品紹介

皆様方におかれましては、益々ご健勝のこととお皆様方におかれましては、益々ご健勝のこととおは、各々２案件掲載しております。
は、各々２案件掲載しております。

慶び申し上げます。
慶び申し上げます。

・���������������
・���������������

昨年は、国内観測史上最大の東日本大震災に見舞
昨年は、国内観測史上最大の東日本大震災に見舞

埋設配管に於ける防食効果の確認は、電位管理
埋設配管に於ける防食効果の確認は、電位管理

われ、さらに新潟・福島の記録的な豪雨と大型台風
われ、さらに新潟・福島の記録的な豪雨と大型台風で行われてきましたが、近年高抵抗の塗覆装コーで行われてきましたが、近年高抵抗の塗覆装コーによる被害が多発した年になりました。
による被害が多発した年になりました。

テングや高圧送電線との接近等から、埋設配管付
テングや高圧送電線との接近等から、埋設配管付災害で被災された皆様方には、心よりお見舞いを
災害で被災された皆様方には、心よりお見舞いを近にプローブ（裸鉄面）を設置して塗覆装の欠陥
近にプローブ（裸鉄面）を設置して塗覆装の欠陥

申し上げます。
申し上げます。
さて、国内の経済情勢は、リーマンショク以来、
さて、国内の経済情勢は、リーマンショク以来、部と見做し、そのプローブに流入する電流値で防部と見做し、そのプローブに流入する電流値で防久しぶりに経済回復の兆しが見え始めた矢先、大災久しぶりに経済回復の兆しが見え始めた矢先、大災

食管理をする方法も取入れられており、電流値を食管理をする方法も取入れられており、電流値を害に見舞われたり、中東・北アフリカ産油国の政情害に見舞われたり、中東・北アフリカ産油国の政情制御するためのプローブ電流制御型整流器です。
制御するためのプローブ電流制御型整流器です。

不安を受け原油の高騰、欧米諸国の財政危機や経済不安を受け原油の高騰、欧米諸国の財政危機や経済・�����������������防����・�����������������防���������������������
�����������������

の先行き懸念から戦後最高値の円高となり、国内経の先行き懸念から戦後最高値の円高となり、国内経杭桟橋で上部工の鉄筋コンクリートは、外部電杭桟橋で上部工の鉄筋コンクリートは、外部電済が低迷し回復には至りませんでした。
済が低迷し回復には至りませんでした。
日本国内では、なでしこジャパンのワールドカッ
日本国内では、なでしこジャパンのワールドカッ

源方式で防食、下部工の鋼管杭は流電陽極方式で源方式で防食、下部工の鋼管杭は流電陽極方式でプ優勝で国民栄誉賞受賞や世界自然遺産・世界文化
プ優勝で国民栄誉賞受賞や世界自然遺産・世界文化

防食されており、満潮時に於ける流電陽極からの防食されており、満潮時に於ける流電陽極からの遺産登録と明るいニュースもありました。
遺産登録と明るいニュースもありました。

発生電流が、上部工の電気防食効果におよぼす影
発生電流が、上部工の電気防食効果におよぼす影響を調査した技術報告です。
響を調査した技術報告です。

この様な経済状況の中で、当社の技術情報誌「さこの様な経済状況の中で、当社の技術情報誌「さ
び」
び」
は、
は、
１４５号を発行することができましたのも、
１４５号を発行することができましたのも、

��
�����
�����
���������������������
���������������������

皆様方のご支援の賜物と厚く感謝を申し上げます。
皆様方のご支援の賜物と厚く感謝を申し上げます。

ＳＰ型海水電解装置は、海水ラインの防汚を目
ＳＰ型海水電解装置は、海水ラインの防汚を目

また、当社は、次の３項目を品質方針に掲げ、おまた、当社は、次の３項目を品質方針に掲げ、お的とした装置で、海洋生物付着防止装置を的とした装置で、海洋生物付着防止装置を3000
3000

客様に優れた製品の提供をお約束する為に、社員一客様に優れた製品の提供をお約束する為に、社員一基以上納入した実績から小型化・省エネ化、更に基以上納入した実績から小型化・省エネ化、更に丸となり、社会貢献に尽くす所存であります。
丸となり、社会貢献に尽くす所存であります。

メンテナンスフリーを実現した製品です。
メンテナンスフリーを実現した製品です。

1)1)ＱＭＳの効果的運用により、
ＱＭＳの効果的運用により、信頼される製品の信頼される製品の提供と、顧客満足の向上に努めます。
提供と、顧客満足の向上に努めます。

次に、次に、
セサイルガード
セサイルガード
JrⅡは、
JrⅡは、
海水電解二次殺
海水電解二次殺菌装置で、水産加工場、魚市場の作業場床面・魚菌装置で、水産加工場、魚市場の作業場床面・魚

2)2)要員の教育
要員の教育・・
訓練の充実を計り、訓練の充実を計り、ＱＭＳの継続ＱＭＳの継続的改善を推進します。
的改善を推進します。

箱・陳列台等の殺菌に使用され、海水配管に接続
箱・陳列台等の殺菌に使用され、海水配管に接続するだけで簡単に設置使用できます。
するだけで簡単に設置使用できます。

3)3)当社の活動に関連する法令
当社の活動に関連する法令
・・
規則及び、
規則及び、
顧客要
顧客要
求を遵守します。
求を遵守します。

今後共、皆様方のご支援、ご鞭撻の程、宜しく
今後共、皆様方のご支援、ご鞭撻の程、宜しくお願い申し上げます。
お願い申し上げます。

－1－

プローブ電流制御型整流器の紹介
日本防蝕工業株式会社

東京支店第二技術部

大西良和

１．はじめに
近年埋設パイプラインに施される塗覆装は非常に高抵抗なポリエチレン樹脂等が使用されていることから直流電気鉄道の漏れ電流や他防食施設からの干渉等による影響を受け、管対地電位は大幅な電位変動を生じる場合がある。
図１に埋設パイプラインの管対地電位測定データの一例を示す。
このような電位挙動を示す状況下において激しい腐食を伴う“電食”リスクを改善するため、従来から定電位制御型整流器を設置して電食の改善・防食の管理を行っており、近年は直流電気
鉄道の回生車両普及拡大による電食リスクの増加にも対応している。
これとは別に埋設環境についても、高圧架空送電線や交流電気鉄道輸送路と平行して埋設されることが多くなってきていることから新たな腐食リスクとして交流腐食に対する懸念が高まっている。
これらの理由から、埋設パイプラインの防食管理において、プローブ電流測定による防食管理が運用されてきており、プローブ電流制御型整流器の必要性が生じてきた。
今般、弊社でも、プローブ電流制御型整流器を製作したので、以下に紹介する。

管対地電位－4100mV○－3100mV○－2100mV○－○1100mV－ 100mV○＋ 900mV○（vsCSE）

12 分間

データは直流電気鉄道における軌条横断部近傍の管対地電位を 12 分間測定したものであるが、迷走電流の影響による電位変動（上下の変動）が大きく、埋－ 850mV（vsCSE）よりも＋側の電位となっている時
設管の防食基準電位である○

間帯が出現していることから、電食に起因する激しい腐食の危険がある。
図１

管対地電位計測データの一例－2－２．プローブ電流管理とはプローブとは塗覆装欠陥を模擬したもので、プローブ～防食対象配管間の直流電流及び交流電流を測定する手法であり、最大の特徴は電流を直接計測することにより直流及び交流腐食リ
スクの有無を評価判定出来ることがあげられる。
このプローブを用いた防食管理については埋設パイプラインの前項の要因により、従来の電位管理より有効と考えられる場合がある。
図２に管対地電位測定概略図を、図３にプローブ電流測定概略図を示す。
また、図４にプローブ電流密度を指標とした電気防食管理図を示す。

直流

直流/交流
Ａ

Ⅴ

土壌

土壌

照合電極

プローブ
ターミナル

ターミナル

防食対象配管

防食対象配管

図２

図３

プローブ電流測定方法

1000

2

プローブ交流電流密度I AC（A/m ）管対地電位測定方法

交流腐食域
100

0.1
0.01

過 防食 域1

防 食 電 流 不 足域

10

防食域

0.1

1

10

プローブ流入直流電流密度IDC（A/m2）

図４

プローブ電流密度を指標とした電気防食管理図

－3－

100

３．プローブ電流制御型整流器とはこれまで広く用いられてきた定電位制御型の整流器は防食対象とする埋設パイプラインと照合電極（検出電極）間の電位差を検出し、任意に設定した電位より+（プラス）側である場合に設定電位となるように自動制御運転により出力電流を増加させ、設定した電位より－（マイナス）側にある場合には運転を停止させて防食状況を良好に維持させるものである。
これに対しプローブ電流制御型の整流器は防食対象とするパイプラインと電気的に接続されたプローブを用い、このプローブに流出入する直流（防食）電流を検出し、任意に設定したプ
ローブ流入直流電流より少ない（腐食側にある）場合には設定したプローブ流入電流となるよ
うに自動制御運転により出力電流を増加させる。
又、設定したプローブ流入直流電流より多い（防食側にある）場合には運転を停止させ防食
状況を良好に維持させるものである。
図５，図６に定電位制御型整流器及びプローブ電流制御型整流器を用いた防食概略図を示す。
また、図７，図８に定電位制御型整流器及びプローブ電流制御型整流器を用いた稼動状況確認データを示す。

交流受電

交流受電

整流器

整流器

直流

直流

Ｖ

Ａ

＋
○

電位差を
検出して制御照合電極（検出電極）＋○

電流値を検出して制御－○プローブ

防食対象配管

防食対象配管

通電電極

図5

－
○

通電電極

図６

定電位制御型整流器を用いた防食概略図

プローブ電流制御型整流器を用いた防食概略図－4－

管対地電位－4500mV○－3500mV○

設定した値－2500mV○－1500mV○－ 500mV○（vsCSE）
0

整流器出力電流

3A
6A
9A

設定した電位より+（プラス）側であるため設設定した電位より－（マイナス）

定した電位となるように自動制御運転により側にあるため運転を停止させてい出力電流を変化させている状態

る状態

図７

定電位制御型整流器の稼動状況確認データ

プローブ流入直流電流（IDC）
3mA

3mA

2mA

2mA

1mA

1mA

0

0

設定した値

整流器出力電流
0

0

0.4A

0.4A

0.8A

0.8A

1.2A

1.2A

設定したプローブ流入直流電流より少な設定したプローブ流入直い側であるため設定したプローブ流入電

流電流より多い側にある流となるように自動制御運転により出力ため運転を停止させてい電流を変化させている状態

る状態

図８

プローブ電流制御型整流器の稼動状況確認データ－5－４．プローブ電流制御型整流器の製作課題
プローブ電流制御型整流器の製作課題として、① 定電位制御型整流器の制御電圧が数百 mV 以上であることに対し、プローブ電流制御型
整流器は分流器を用いて出力される電流／電圧の変換電圧は 0.2mV～60mV といった小さな電圧による制御となることから、これに見合った電圧の検出精度が必要となる。
② 直流（防食）電流による制御となることから、余分な交流成分を除去する必要がある。
これら課題に対して信号変換器により交流成分やノイズを除去し、分流器の出力電圧を変換増幅させることにより製作課題を解決している。
また、応答速度についても 20mS 以下にしており埋設パイプラインの防食における制御応答性としては十分なものとなっている。
図９，図１０にプローブ電流制御型整流器のオシロスコープによる応答速度確認データを示す。

プローブ流入直流電流
（IDC）

運転

20mS

プローブ流入直流電流
（IDC）

停止

停止

運転

時間

図9

時間

図１０

応答速度確認データ
運転

→

20mS

停止

応答速度確認データ
停止

→

運転

５．まとめ
本装置は、近年使用されているパイプラインの塗覆装高抵抗化に伴う防食管理に対して従来の電位制御型整流器と同様に有効と言える。
これにより、埋設パイプラインの腐食環境に適応する防食装置の選択肢が増えたことになる。

―＜参考文献＞

電気学会・電食防止研究委員会 編【電食防止・電気防食ハンドブック P.144（2011】
P.144（2011）】

－6－

以

上

―

干満帯にあるコンクリート部材の電気防食効果におよぼす
流電陽極の影響に関する研究
日本防蝕工業株式会社
清水建設株式会社

山本悟

関西事業本部大阪支店

株式会社ピーエス
早稲田大学

技術研究所

技術本部技術部

理工学部社会環境工学科

上野萌
石井浩司

教授

関博

１．はじめに我が国の杭桟橋の多くは，上部工が鉄筋コンク（鉄筋コンクリート製桟橋の断面図）

リート製で，下部工が鋼管杭の構造である．下部工の鋼管杭には，従来から流電陽極による電気防食が行われている．近年は，上部工に外部電源方

満潮位

上部工：外部電源方式による電気防食式による電気防食が適用されている．上部工の電気防食は，コンクリート面に陽極材を取り付け，
直流電源装置のプラス極を陽極材に，マイナス極

鉄筋
干潮位をコンクリート中の鋼材に接続して防食電流を流

防食電流すことによって鋼材表面の電位を 100mV 以上マ
イナス方向に変化（分極）させて鋼材の腐食を抑鋼管杭制している．このような桟橋では，満潮時に梁が流電陽極没水すると図 1 に示すように，流電陽極からの防食電流が海水およびコンクリートを介して梁の中の鋼材に到達する．本研究は，流電陽極からの電流が，上部工の電気防食効果におよぼす影響を調べることを目的として，湿潤差によってマクロセルを形成させたコンクリート供試体を用いて室内

図1

鋼管杭用流電陽極からの電流が上部工へ流入する概念図で実施した．
２．実験方法
2.1 供試体の形状寸法
供試体の寸法は 300×230×100mm とし，かぶりを 20mm として 2 本の鉄筋を上下に配置した．
供試体数は実験開始以前の鉄筋質量減確認用の 2 体および実験用の 3 体で合計 5 体とした．
2.2 供試体の使用材料
供試体に使用したコンクリートは，スランプが 8cm で，水セメント比 W/C は 55%とし，鉄筋を腐食させるために塩化物イオン濃度が 10kg/m3 相当の塩化ナトリウムを添加した．鉄筋の供試面積
は 7.5×10－3 m2 とした．
2.3 鉄筋のアノード溶解処理
補修が必要な実構造物中の鉄筋表面に近づけるために，供試体中の鉄筋を 1A/m2 の電流密度で6.9 日間（165.6Ah/m2）通電してアノード溶解処理してコンクリート中で腐食させた．

－7－

表1

2.4 暴露条件および供試体の種類
供試体は図 2 の a)に示すように，樹脂製の容器に 3
体入れ，電流の漏えいを防ぐために弁付きの板で仕切
度は 20℃とし，干満を模擬するために電動ポンプ，電無防食

動弁およびタイマーで浸漬液を出し入れした．浸漬深

外電

さは供試体の底面から 80mm とした．干満サイクルは
1 日 2 回とし，浸漬時間は，暴露 478 日後までは 36

鉄筋
No.

暴露
環境

24‐上

大気中

供試体名

った．浸漬液は海水を模擬して 3%食塩水とした．温外電＆流電

供試体の種類

24‐下

干満帯

21‐上
21‐下
22‐上
22‐下

大気中
干満帯
大気中
干満帯

電気 流電
防食 陽極
無

無

有

無

有

有

分間／回，その後は 93 分間／回とした．供試体の種
類は表 1 に示すように無防食，外電（定電流外部電源装置を使用），外電に流電陽極のアラノード（アルミニウム合金陽極）を組み合わせた外電＆流電の 3 種類とした．なお，流電陽極は，浸漬時にのみ電流が流れる位置で水槽内に設置した．外電＆流電の通電回路を図 2 の b)に示す．
2.5 暴露期間および測定項目
暴露期間は 1.5 年間とし，測定項目は，インスタントオフ電位，オン電位，復極量，鉄筋間の電流，質量減，腐食速度および防食率 p とした．各供試体の上筋のオン電位および鉄筋間の電流はデータロガーによって 10 分間隔で自動記録した．ここで，インスタントオフ電位 Eins とは，防食電流を遮断した直後の，コンクリートの抵抗分による誤差を含まない電位である．オフ電位 Eoff とは，防食電流を遮断して 4 時間経過後の電位である．これら Eins と Eoff の差から復極量ΔE を算出した（ΔE＝Eoff－Eins）．復極量が 100mV 以上であれば防食効果があると判定した．鉄筋の電位は上筋近傍に設置した鉛照合電極で測定し，測定値から 800mV を減じて飽和硫酸銅電極基準（vs.CSE）に換算した．電流は図 2 の b)に示すように 10Ω の固定抵抗に生じる電圧降下 IR から求めた（I＝IR÷10Ω）．外電および外電＆流電では，暴露 222 日後までは 1 週間ごとに，それ以降は 2 週間ごとに復極量を測定し，復極量が 100～200mV の範囲に入るようにその都度電流を調整し，次回の測定まで一定の電流を流した． 鉄筋の質量減 dW は，実験終了時の質量減 dWe から，実験開始時の質量減 dWs を減じて求めた．腐食速度は，鉄の電気化学当量を 1.042g/Ah として dW から計算した実験期間中の電流密度で表した．また，防食率 p(%)は，無防食鉄筋の腐食速度 icorr および防食鉄
筋の腐食速度 ip から次式によって求めた，p＝(icorr－ip)/ icorr×100 ．
（外電＆流電）
（外電）
（無防食）
定電流
定電流
鉛照合電極
電源装置へ
電源装置へ
供試体

VE

鉛照合電極
R V1

・浸水時間:
478日後まで36分/回×2回/日
その後93分間/回×2回/日
電動ﾎﾟﾝﾌﾟで給水

上筋

陽極

R V2

液面

電動弁で排水
M

R

下筋

V3

液面

流電陽極

弁付き仕切り板

樹脂製容器

樹脂製台

a)供試体の配置

流電陽極b)外電＆流電の通電回路
G1:定電流電源装置，VE:電位差計，
V1,V2,V3:電圧降下 IR 測定用固定抵抗 10Ω

図2

供試体の配置および通電回路

－8－

G1

模擬干満帯供試体の実験状況を図 3 に示す．

ビニルシート

供試体

データロガー

３．実験および考察
3.1 電位の経時変化
インスタントオフ電位の経時変化を図 4 に示す．また，図中には実験終了時に上下の鉄筋を開放して測定したオフ電位もプロットした．
無防食の電位は－460～－340mV vs.CSE の範囲の値を示した．外電の電位は暴露 54 日後までは－600mV vs.CSE 程度の卑な値を示し

流電陽極

樹脂製容器

定電流電源装置

たが暴露 100 日後から徐々に貴化し，暴露 450

図 3 模擬干満帯供試体の実験状況

日後には－400mV vs.CSE の値を示した．外電＆流電も同様な値を示した．また，開放電位は，無防食の下筋は－653mV vs.CSE の卑な電位を維持したが，電気防食した供試体の鉄筋は，外電＆流電の下筋が－188 mV，上筋が－194 mV，外電の下筋が－227 mV および上筋が－329mV vs.CSEの順に貴な電位を示した．このことから，外電および外電＆流電の鉄筋は，電気防食によって鉄筋表面の pH 上昇や塩化物イオン濃度の低下などの環境改善を生じ，鉄筋が再不動態化して電位が貴化したと考えられる 1)．
3.2 電流の経時変化
電流の経時変化を図 5 に示す．ここで，方向）は正（＋），流出する場合（腐食方向）は負（－）とした．無防食の鉄筋間の電流は下筋から流出し，暴露初期に－7mA/m2 と比較的に高かったが暴露
100 日後から－5～－2 mA/m2 の範囲ま電位（mV vs.CSE）

電流の符号は鉄筋に流入する場合（防食で低下した．マクロセル電流が低下した

0
-100
-200
-300
-400
-500
-600
-700
-800
-900

無防食
外電，上筋
外電＆流電，上筋

開放電位：無防食
浸漬:36分間
93分間
乾燥:11.5時間 10.5時間

理由は，鉄筋間のコンクリート抵抗が乾

0

100

200

図4

電位の経時変化

燥によって上昇したためと考えられる．
外電および外電＆流電の上筋の復極量が 100～200mV の範囲に入るための電流密度は，暴露 50 日後までは 45～70
8～13 mA/m2 まで低下した．この理由は，
下筋表面の環境が改善され，電気防食に必要な電流が低下したためと考えられる．
また，外電および外電＆流電の下筋の電流密度は上筋よりも 2～3 倍高かった．
これは，実験終了時に測定した陽極材と鉄筋との間の交流抵抗（1kHz 使用）が，電位（ mV vs.CSE）

mA/m2 と高かったが，暴露 200 日以降は

3.5kΩ であったことから，防食電流の大

300
400
時間（日）

500

0

100

200

300

400

500

時間（日）
図5

－9－

600

無防食，下筋から流出(-)
外電，上筋
外電，下筋
外電＆流電，上筋
外電＆流電，下筋

70
60
50
40
30
20
10
0
-10

外電の上筋では 6.0kΩ，下筋では 2.9kΩ，
外電＆流電の上筋では 6.8kΩ，下筋では開放電位

非浸漬時の鉄筋間電流の経時変化

600

きさは陽極と陰極との間の抵抗にほぼ反比例すると考えられる．
3.3 １日間の電位変化
暴露 509 日後における，各供試体の 1 日間の電位変化の例を図 6 に示す．なお，ここでは，外電および外電＆流電はオン電位である．
無防食上筋の電位は－453～－466mV vs.CSE の範囲（振幅約 10mV）で 1 時間当たり 2 回の頻度で変動したが，電位と浸漬時間とに相関関係が認められなかった．また，このことは外電上筋においても同様であり，電位は－484～－497mV vs.CSE の範囲（振幅約 6mV）で 1 時間当たり 2 回の頻度で変動し，浸漬時間と同期しなかった．さらに，同一暴露条件における環境因子（温度，湿度など）の影響もなく，それぞれの電位が独立して変動したものと考えられる．これは，コンクリ
ート中の鉄筋が不動態の破壊および修復を繰り返したためと考えられる 2),3)．
外電＆流電の上筋の電位は－430mV vs.CSE から浸漬直後に－590mV vs.CSE まで急激に卑になり，浸漬中は徐々に－610mV vs.CSE まで卑になった．浸漬が終わると電位は急激に－460 mV
vs.CSE まで貴に戻った．これは，浸漬時に流電陽極からの電流が下筋へ流入した結果，定電流電源装置からの電流が上筋へ多く流れるようになったためと考えられる．
参考として，実桟橋の梁

この図においても，満潮
時に梁が没水すると自然電
位 が － 650 ～ － 750mV
vs.CSE まで急激に卑に変

-450
-500
無防食

外電&流電

-600
浸漬

-650
4:00

化したことから，本実験にとが分かった．
3.4 １日間の電流変化
暴露 509 日後における，外

11:12

浸漬

13:36

満潮

干潮

海水中に
浸漬

1:36

4:00

350
満潮

海水中に
浸漬

300
250
200
150

潮位

100
50

電位

0

外電＆流電の電流は浸漬と上筋との抵抗が 4.7KΩ で▽ 梁下面 +3.2m

-600

-800

流入した．これは，流電陽極

23:12

-500

電流変化の例を図 8 に示す．

陽極からの電流は主に下筋へ

20:48

400

-400

電＆流電の供試体の 1 日間の100mA/m2 ほど流入し，流電

18:24

1 日間の電位変化の例（暴露 509 日後）

-300

-700

時に上筋へ 10mA/m2，下筋へ

16:00

-200

鋼材の自然電位 (mV vs.CSE)

材の電位が大きく変動するこ

8:48

図6

擬でき，また，鋼管杭に流場合は，上部コンクリート部

6:24

時 刻

おいて，実際の干満帯を模
電陽極が取り付けられている

外電

-550

潮位(ｍ)

経時変化 4)を図 7 に示す．

上筋のオン電位（mV vs.CSE）における潮位と自然電位の-400

時刻 (h)

図7

桟橋の梁における潮位および自然電位の経時変化例（1 日間）4)
上部工：無防食
下部工：鋼管杭に流電陽極による電気防食あったのに対し，下筋との抵抗が 0.7KΩ と低かったために，電流は抵抗にほぼ反比例して下筋へ多く流れたもとの考えられる．このように，流電陽極からの電流密度は，回路の抵抗に大きく影響を受けることが明らかになった．

－10－

120.03.5 積算電気量と防食率
た積算電気量，腐食速度ならびに防食率 p を表 2 に示
す．

100.0

電流密度（mA/m2）

電流と時間の積から求め無防食の腐食速度は，上筋で 11.4mA/m2 および下

80.0

外電＆流電

60.0

下筋

40.0

上筋

20.0
浸漬

浸漬

0.0
4:00

6:24

8:48

11:12

13:36

16:00

20:48

23:12

1:36

4:00

時 刻

筋で 42.0mA/m2 であり，下筋の腐食速度は上筋の約

18:24

図8

1 日間の外電＆流電の電流変化の例（暴露 509 日後）

4 倍であった．下筋から流

表2

積算電気量，腐食速度および防食率

出した電流から求めた積算電気量から質量減を，鉄の電気化学当量1.042g/Ah と し て 計 算 す る と
44.7g/m2 であり，下筋の質量減の結果は 576.2 g/m2 の 8%未満であった．このことから，鉄筋間の電流は下筋の質量減に直接に影響せず，「下筋自体が腐食する環境の維

質量減 腐食速度 防食率(g/m2) (mA/m2) p(%)

供試体名

鉄筋
No.

積算電気量
(Ah/m2)

無防食
無防食

24‐上
24‐下

42.9
－42.9

155.6
576.2

11.4
42.0

－
－

外電
外電

21‐上
21‐下

81.9
225.3

82.7
84.3

6.0
6.2

47.4
85.2

外電＆流電
外電＆流電

22‐上
22‐下

113.2
281.7

98.8
0.7

7.2
0.1

36.8
99.8

持を助長した」と考えられる．一方，外電および外電＆流電の下筋の防食率 p は 85%以上の高い値を示した．このことから，電気防食によって鉄筋間のマクロセル腐食を防止できることが確認できた．特に，外電＆流電では，防食率が約 100%となり，流電からの断続的で大きな電流 5)によって防食効果が大きく向上することが明らかになった．
４．まとめ
桟橋の下部工の鋼管杭に流電陽極が取り付けられている場合は，満潮時に流電陽極からの防食電流が上部工の鋼材に流入するため，外部電源方式による上部工の電気防食効果が大きく向上することが明らかになった．
なお，本論文は第 33 回コンクリート工学講演会において上野萌氏（元，早稲田大学大学院）が「年次論文奨励賞」を受賞した論文を筆者が編集したものです．
・上野萌，山本悟，石井浩司，関博：干満帯における鉄筋コンクリート部材の電気防食効果に関する実験的研究，コンクリート工学年次論文集，Vol.33，No.1，2011＜参考文献＞
1) 山本悟，田代賢吉，立林喜子，石井浩司，関博：湿潤環境にあるコンクリート中鋼材の電気防食基準に関する検討，コンクリート工学論文集，pp.1-11，Vol.22，No.3，20112) 堀口賢一，丸屋剛，武若耕司：自然電位連続モニタリングによる発錆時期推定手法の検討と腐食発限界塩化物
イオン濃度の測定，コンクリート工学年次論文集，pp.1007-1012，Vol.28，No.1，2006
3) 三浦誠：モルタル中の鉄筋腐食における自然電位振動の基礎的検討，実践教育，pp.84-87，Vol.25，No.3，20104) 山本悟，小林靖宏，中村貴毅，宮本泰輔：干満帯を有する RC 桟橋上部工における電気防食効果確認試験に関する考察，第 57 回材料と環境討論会，pp.398-401，2010.10
5) Glass G.K., Hassanein A.M., Buenfeld N.R. : Criteria for Intermittent Cathodic Protection of Steel inConcrete, Procedure, UK Corrosion ’95, Vol.1, pp.17-24, 1995

－11－

製品紹介①�海����海水���防汚装置

���海水電解防汚装置：SP 型
臨海プラント工場等の海水ライン防汚を目的とした海水電解装置は大電流で電解するため設備投資費用が高く電力消費量も大きい等の問題がありました。
日本防蝕工業㈱は、およそ半世紀に亘り海水電解方式の海洋生物付着防止装置を 3000 基
以上製造,販売してきた実績のもと、初期費用を抑え低ランニングコストを実現した���
海水電解防汚装置をご提供します。

ＳＰ06-KF 型「塩素発生量：9.4Kg/h」
電解槽
SP06KA(塩素発生量：1.57kg/h)×6 槽
設置寸法：
120W×90D×1900H(cm)「SP06KA 重量：20kg/樹脂製槽」「33kg/金属製槽」
電源装置
電力消費量：40KW
設置寸法：95W×90D×165H(cm)
重量：700kg

���海水電解防汚装置：SP 型の特徴（従来品との比較）
初期設置費用：電源装置、電解槽の小型化により搬入、設置場所が従来に比べ大幅改善されております。
また、電解電流がおよそ従来品の１/２０になるため電力配線系統の設置費用も安価です。

ランニングコスト：「メンテナンスフリー」
従来品は電解槽内部に発生する電解生成物等を除去するために定期清掃を必要としておりまし
たがＳＰ型は自社開発による電解生成物付着防止機構を採用しメンテナンスフリー*です。
*ﾒﾝﾃﾅﾝｽﾌﾘｰ：ただし、2 年程度を目処に当社立会による点検確認をご推奨致します。
「����作業」
重機不要、電解槽(SP06KA)の重量が 20kg（樹脂製）、33kg（金属製）と軽量ですので作業員１～2人、所要時間半日程度と経済性に優れています。
「電力費用」
電源装置の変換効率が高く従来品比較で電力費用の約４��低減を実現しています。
例：塩素発生量 9.4ｋｇ/ｈの電力使用量は従来７７KW でしたが本装置は４０KW で年間電力費用
換算すると約�００�円低減できます。（16 円/kW 換算；当社比）

日本防蝕工業㈱NCE

製品紹介②      ඲ᅜࢆ⥙⨶ࡍࡿࢧ࣮ࣅࢫࢿࢵࢺ࣮࣡ࢡ     ໭ᾏ㐨ᆅ༊    ‫ە‬໭ᾏ㐨ᨭᗑ              ࠛ060-0807 ᮐᖠᕷ໭༊໭୐᮲す 1-1-2㸦SE ᒣிࣅࣝ㸧              σ㸦011㸧736㸫6591 FAX㸦011㸧736㸫6593
ᮾ໭ᆅ༊     ‫ە‬ᮾ໭ᨭᗑ              ࠛ980-0804 ௝ྎᕷ㟷ⴥ༊኱⏫ 1-1-8㸦➨୕㟷ⴥࣅࣝ㸧              σ㸦022㸧264㸫5511 FAX㸦022㸧265㸫6506
㛵ᮾ⏥ಙ㉺ᆅ༊  ‫۔‬ᮏ♫
ࠛ144-8555 ᮾி㒔኱⏣༊༡ⵦ⏣ 1-21-12㸦᫛࿴ࣅࣝ㸧              σ㸦03㸧3737㸫8400 FAX㸦03㸧3737㸫8479
             ‫ە‬ᗈᇦႠᴗ㒊 㸦ᮏ♫ෆ㸧              σ㸦03㸧3737㸫8441 FAX㸦03㸧3737㸫8459
             ‫ە‬ᮾிᨭᗑ 㸦ᮏ♫ෆ㸧              σ㸦03㸧3737㸫8450 FAX㸦03㸧3737㸫8458
             ‫ە‬༓ⴥႠᴗᡤ
ࠛ260-0834 ༓ⴥᕷ୰ኸ༊௒஭ 1-20-1㸦Y’s21 ࣅࣝ㸧              σ㸦043㸧263㸫2118 FAX㸦043㸧263㸫2558
             ‫ە‬᪂₲Ⴀᴗᡤ
ࠛ950-0086 ᪂₲ᕷ୰ኸ༊ⰼᅬ 2-1-16㸦୕࿴ࣅࣝ㸧              σ㸦025㸧244㸫0911 FAX㸦025㸧247㸫6030
୰㒊ᆅ༊      ‫ྂྡە‬ᒇᨭᗑ
ࠛ464-0075 ྡྂᒇᕷ༓✀༊ෆᒣ 1-10-10              σ㸦052㸧735㸫3481 FAX㸦052㸧735㸫3480
             ‫ە‬ᅄ᪥ᕷႠᴗᡤ
ࠛ510-0093 ᅄ᪥ᕷᕷᮏ⏫ 1-1㸦᭹㒊ࣅࣝ㸧              σ㸦059㸧351㸫7163 FAX㸦059㸧353㸫8599
㛵すᆅ༊      ‫ە‬኱㜰ᨭᗑ
ࠛ530-6004 ኱㜰ᕷ໭༊ኳ‶ᶫ 1-8-30㸦OAP ࢱ࣮࣡㸧              σ㸦06㸧6356㸫9800 FAX㸦06㸧6356㸫9820
             ‫⚄ە‬ᡞႠᴗᡤ
ࠛ651-0085 ⚄ᡞᕷ୰ኸ༊ඵᖭ㏻ 4-1-38㸦ᮾὒࣅࣝ 701 ྕᐊ㸧              σ㸦078㸧242㸫2535 FAX㸦078㸧242㸫5426
             ‫ە‬ᮏᅄႠᴗᡤ
ࠛ700-0818 ᒸᒣᕷ໭༊ⶽᒣ⏫ 4-5㸦ᒸᒣ⧄⥔఍㤋㸧              σ㸦086㸧227㸫0280 FAX㸦086㸧235㸫4450
୰ᅜᆅ༊      ‫ە‬୰ᅜᨭᗑ
ࠛ730-0051 ᗈᓥᕷ୰༊኱ᡭ⏫ 4-6-24㸦㔜ᒸࣅࣝ㸧              σ㸦082㸧243㸫2720 FAX㸦082㸧248㸫2364             ‫ە‬ᚨᒣႠᴗᡤ
ࠛ745-0073 ࿘༡ᕷ௦ࠎᮌ㏻ࡾ 1-30㸦ᒣ㝧ࣅࣝ㸧              σ㸦0834㸧31㸫3762 FAX㸦0834㸧31㸫3791
             ‫⚟ە‬ᒣႠᴗᡤ
ࠛ721-0931 ⚟ᒣᕷ㗰⟶⏫ 1 ␒ᆅ
JFE ࢫࢳ࣮ࣝ㸦ᰴ㸧す᪥ᮏ〇㕲ᡤ㸦⚟ᒣᆅ༊㸧సᴗᡤෆ              σ㸦084㸧941㸫2254 FAX㸦084㸧943㸫3680
஑ᕞᆅ༊      ‫ە‬஑ᕞᨭᗑ
ࠛ810-0013 ⚟ᒸᕷ୰ኸ༊኱ᐑ 1-4-34㸦஬ᖖ≀⏘ࣅࣝ㸧              σ㸦092㸧523㸫8001 FAX㸦092㸧523㸫8002
             ‫ە‬Ἀ⦖Ⴀᴗᡤ
ࠛ900-0006 㑣ぞᕷ࠾ࡶࢁࡲࡕ 4-10-18㸦㧗⏣᪂㒔ᚰ࣐ࣥࢩࣙࣥ㸧              σ㸦098㸧862㸫0226 FAX㸦098㸧864㸫2383