JPH01207666A - 熱交換器類における分極抵抗測定用プローブとこれを用いた鉄イオン濃度の自動制御化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野コ この発明は、実復水器において鉄電極の溶解によって生
成させた鉄イオンによる保護皮膜の良否゛の判定をする
ための分極抵抗測定用プローブ並びにこれを用いた鉄イ
オンの濃度の自動制御化方法に関する。

ｒ従来の技術」 従来、海水や河川水を冷却水として使用する復水器の防
食は電気防食法と鉄イオン注入法が併用されてきた。鉄
イオン注入法の主目的は復水器の細管が主として銅合金
を使用しているためその潰食防止であり、銅合金上に鉄
イオンによって保護皮膜を形成させ、硫化物などによる
腐食を防止することである。その手段としては硫酸第一
鉄の間欠注入法や鉄電解槽を用いた連続注入法などがあ
るが、最近では環境汚染等の関係で採用されにくくなっ
ている。そこで、電気防食用電極として用いられている
鉄電極の防食電流によって溶出する鉄イオンを利用する
方法が採用されつつある。ところで、これらの防食法を
実施する場合、常時適正な維持管理のために防食状況を
十分に把握することが重要である。

従来、鉄イオン注入法による防食状況の評価は一定期間
鉄イオンを注入した後、プラントの運転停止時に水室内
に入って観察したり、一部の細管を抜管してその内面あ
るいは前もって水室内に設置したテストピースを取り出
して表面に形成された防食保護皮膜の状態を観察したり
、その成分を分析するなどの方法で行なっている。その
評価はどちらかといえば定性的である。

一方、防食保護皮膜の定量的な評価としてはプラント運
転時に既設の電気防食装置を利用した分極抵抗法が用い
られつつある。

一般的に、分極抵抗は電気防食用直流電源装置からの通
電を０ＦＦＬ、管板面の電位がほぼ安定した後、再び通
電を行ない、通電電流密度と分極量から計算で求める。

あるいは通電ＯＦＦ後、管板面の電位がほぼ安定した後
、２００ｍ　Ｖ陰分極させ、１０分後の通電電流密度を
求めて算出している。

「発明が解決しようとする課題」 しかし、叙上の定性的評価の手段では （＋）抜管したりテストピースを取り出すには、プラン
ト運転停止時に限定されるため時間的制約を受ける。

（２）表面状態を観察したり、その成分を分析するなど
で多くの時間と手間がかかるとともに経験や熟練を必要
とする。

等の難点がある。

一方、叙上の定量的評価の手段では、かなりの時間と手
間がかかり、現場によっては不可能な場合もある。

また、最近では鉄イオン注入量の自動制御化の必要性が
叫ばれているが、現状では適当な指標を見い出すことが
出来ず理想的な制御はなされていないのが実情である。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、プラン
ト運転中でも鉄電極による分極抵抗の測定ができるとと
もに復水器の既設・新設の水密なるプローブ支持金具を
利用して外部から水室内に容易に着脱できるため表面に
形成される防食皮膜状態をも観察でき、従来より簡単か
つ迅速に防食皮膜の総合的な評価の判定ができ、更に鉄
イオンの注入量の自動制御化に利用できるプローブを提
供しようとするものである。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明におけるプローブは
、復水器管板および細管と同等の素材による小径金属管
の一方の管端より細径通電用電極を挿入し、他方管端よ
り通電に必要な長さを露出し、該電極材を該小径金属管
内に該小径金属管と接触しないように絶縁性チューブを
かぶせ絶縁性充填物で固定保持し、該小径金属管の外表
面が該通電用電極の対極として作用する如く通電可能な
らしめると共に、該小径金属管の外表面に小孔を穿ち、
絶縁性チューブをかぶせかつ管内絶縁性充填物によって
該小径金属および該電極材と確実に絶縁された照合電極
材を該小孔より、該外表面の電位計測を可能ならしめる
よう管内より露出固定してなるものである。

そして、上記プローブは外表面の対極として作用する一
定面積あるいは長さを残して絶縁性被覆を施すことによ
り容器外壁に取付けた水密なるプローブ支持金具を通す
ことによって着脱容易な構造とすることが好ましい。

また、叙上プローブのプローブ用小径金属管を復水器水
室の函体に電気的に接続し、プローブに流入する分岐防
食電流により、プローブ上の鉄イオン皮Ｓの生成を推定
し、この電流値を制御量の１つとして鉄イオン発生量を
操作することを特徴とする復水器管板・細管の自動電気
防食方法が提供される。

「作用」 叙上プローブはあたかも復水器水室内に挿着される亜鉛
照合電極の如くであるので、水室壁に設けられた既設、
新設の電極固定用コックに着脱自在に取付される。

そして、実復水器において、鉄電極による鉄イオン注入
量と水室内に取付けた該１０−プの分極抵抗Ｒｐは若干
の相違はあるもののほぼ対応して変化しており、プラン
ト運転中でも測定できる分極抵抗から防食保護皮膜の付
着状態を推定出来、又、分極抵抗とプローブへの流入電
流は一定の相関々係にあり、流入電流によって鉄イオン
による防食保護皮膜の付着状態を推定できるので、プロ
ーブへの流入電流を指標として鉄イオン濃度を自動制御
する。

「実施例」 実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明プローブを縦断して示す。

実機細管と同材質のパイプ１の中にゴム栓６を通して通
電用電極２を挿入固定する。このとき、パイプｌ内にあ
る通電用電極２には細い絶縁性チューブ２ａをかぶせで
ある。次にパイプｌに予め開けである穴に照合電極３を
固定する。

このときもパイプ１内にある照合電極３の部分は細い絶
縁性チューブ３ａをかぶせである。パイプ１の内部に樹
脂４を充填した後、パイプ１の外面を一定面積残して熱
収縮チューブ５によって絶縁しである。図中７はパイプ
１について設けた排流点（接続点）である。

第２図、第３図ａ、ｂに実機に対する該プローブの取付
状況を示しており、第２図は概略図、第３図ａ、ｂは取
付詳細図、取付状況概念図である。

プローブ８は第３図ａの例にあっては、鉄電極による電
気防食（定電位制御）および鉄イオンが注入されている
実機の水室カバー９に取付られた既設の亜鉛照合電極１
５固定用コツク１０を利用して水室内に挿入・固定した
。プローブ８は復水器細管１２に対して横切る状態にあ
る。そして、排流点７のうち１本のリード線１１を水室
本体に接続１３することによりプローブ８は実機と同様
に電気防食電流の一部が流入して電気防食されかつ鉄イ
オンの影をを受ける。

尚、図中１４は鉄イオン発生および電気防食電流を示す
。

装着後、はぼ１ケ月毎に該プローブ８が実機本体と接続
している状態でプローブの電位（Ｅｃ　ｍＶ）を内蔵し
ている照合電極３で測定するとともにプローブ８への流
入電流（ＩｍＡ）を測定した後、実機とプローブのリー
ド線１１を外して、プローブ８の自然電位（Ｅｎ　ｎ＋
Ｖ）を照合電極３で測定した。

分極抵抗Ｒｐは次式から算出した。

Ｒｐ（Ω・ｒｒｆ）＝（Ｅｃ　−Ｅｎ）／　（Ｉ　／　
Ｓ　）　・−”（１）ここで、Ｓはプローブ８の対極部
分の面積（イ）である。第４図に鉄電極による鉄イオン
注入量と分極抵抗Ｒｐの関係を示す。

この図から、鉄イオン注入量とＲｐはプローブ８の取付
位置や季節によって若干の相違はあるものの注入量が増
加するとＲｐも増加し、注入量が減少するとＲｐも低減
する関係にあり、はぼ対応して変化した。

従って、Ｒｐは鉄イオンによる防食保護皮膜の付着状況
を推定できる指標になることがわかった。

また、第５図にＲｐと電流密度ｉ（１／Ｓ）の関係を示
す。この図からＲｐとｉは非常に良い相関関係にあり、
プローブ８への流入電流■を測定すればＲｐを知ること
ができる。

従って、第４図の結果から夏を測定することによって鉄
イオンによる防食保護皮膜の付着状況が推定でき、■を
利用することによって鉄イオン注入濃度を自動制御化で
きることがわかった。

しかして、第６図に示す如く本発明プローブ８への流入
電流Ｉを利用して鉄イオン注入量の自動制御ｎ回路を構
成することが出来る。

「発明の効果」 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

ｉ）プラント運転中でも鉄電極による分極抵抗の測定が
可能となる。

ｉｉ）実復水器において、鉄電極による鉄イオン注入量
と水室内に取付けた該プローブの分極抵抗Ｒｐは若干の
相違はあるもののほぼ対応して変化しており、Ｒｐは鉄
イオンによる防食保護皮膜の付着状態を推定できる。

１ｉｉ）Ｒｐとプローブへの流入電流■は非常に良い相
関関係にあり、ＩによってＲｐを知ることができる。従
って、上記の結果よりＩによって鉄イオンによる防食保
護皮膜の付着状態を推定できるので、■の変化を利用す
れば鉄イオン注入濃度を自動制御化できる。

ｉｖ）プローブに異常や損傷が生じた場合、着脱可能な
構造のため点検や取替えが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図本発明プローブの縦断図、第２図は本発明プロー
ブの実復水器に対する取付概略説明図、第３図ａ、ｂは
本発明プローブ詳細取付説明図、取付概念説明図、第４
図、第５図は本発明プローブによる鉄イオン注入量とＲ
ｐの変化関係を示す図表、Ｒｐとｉの相関図表、第６図
は本発明プローブを利用して構成される鉄イオン濃度の
自動制御化回路図である。 １・・・パイプ、　２・・・通電用電極、　２ａ・・・
絶縁性チューブ、　３・・・照合電極、　３ａ・・・絶
縁性チューブ、　　４・・・樹脂、　　５・・・熱収縮
チューブ、　　６・・・ゴム栓、　７・・・排流点（接
続点）、　８・・・プローブ、　　９・・・水室カバー
、　１０・・・固定用コック、１１・・・リード線、　
１２・・・復水器細管、　１３・・・接続、１４・・・
電気防食用電極、　１５・・・亜鉛照合電極。 ブ地へり ズプゲＺワ Ｔｉｍｅ（ｄａｙ） ヲろ（ｔ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）例えば復水器などにおいて該容器と同等の素材に
   よる小径金属管を用い、一方の管端より細径通電用電極
   を挿入し、他方管端より通電に必要な長さを露出し、該
   電極材を該小径金属管内に該小径金属管と接触しないよ
   うに絶縁性チューブをかぶせ絶縁性充填物で固定保持し
   、該小径金属管の外表面が該通電用電極の対極として作
   用する如く通電可能ならしめると共に、該小径金属管の
   外表面に小孔を穿ち、絶縁性チューブをかぶせかつ管内
   絶縁性充填物によって該小径金属および該電極材と確実
   に絶縁された照合電極材を該小孔より、該外表面の電位
   計測を可能ならしめるよう管内より露出固定したことを
   特徴とする熱交換器類における分極抵抗測定用プローブ
   。
2. （２）プローブの外表面の対極として作用する一定面積
   あるいは長さを残して絶縁性被覆を施すことにより、容
   器外壁に取付けた水密なるプローブ支持金具を通すこと
   によって着脱容易な構造としたことを特徴とする請求項
   １記載の分極抵抗測定用プローブ。
3. （３）請求項１又は２記載のプローブのプローブ用小径
   金属管を復水器水室の函体に電気的に接続し、プローブ
   に流入する分岐防食電流により、プローブ上の鉄イオン
   皮膜の生成を推定し、この電流値を制御量の１つとして
   鉄イオン発生量を操作することを特徴とする復水器管板
   ・細管の自動電気防食方法。