JPH0431030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種金属や合金類の防食用電極、特
に淡水中あるいは海水中の金属部材や土中に埋設
された金属並びにコンクリート中の鉄筋や鉄骨等
の陰極防食に使用する堅牢で取扱いの容易な防食
用陽極に関する。

（従来技術とその問題点） 従来から水中、土中及びコンクリート中等にあ
る金属部材や金属配管の腐食を防止するために、
防食塗装により絶縁部材等を環境から隔離する方
法が採用されているが、該塗装のみでは長時間経
過によるピンホールの発生や塗料成分の変化等に
よる金属の露出がしばしば生じ完全な防食を行う
ことができなかつた。

防食を完全にするために近年では電気防食が採
用され、該電気防食は例えば鉄等の防食されるべ
き金属を負に分極させることにより安定化するこ
とに基づく防食方法であり、この状態が続く限り
防食作用が継続するため、非常に重要な防食手段
である。

現在行われている電気防食法は大別して、流電
防食と陰極電気防食の２種類があるが、前者は犠
牲陽極を使用し該犠牲陽極がみずから溶解して被
防食金属を負極として安定させる方式であるた
め、陽極の定期的な交換を必要とし煩雑な保守作
業が必要となるという欠点がある。一方後者の陰
極電気防食は不溶性陽極を使用して被防食金属と
の間に直流電源を接続し通電を行うことにより前
記被防食金属を負に維持して安定化させるもので
ある。該陰極電気防食は電源を停止しない限り防
食作用が継続するという長所があり設備的に大が
かりになるという欠点を有するにもかかわらず広
く採用されている。

該陰極電気防食は使用する陽極の材料等の面で
改良が続けられているが、電極と該電極に通電す
るための導線とが別個に製造され、所定箇所への
設置に際しても該設置を別々に行わなければなら
ず、かつ該設置が通常長距離に亘りあるいは広大
な面積に亘るためその工事量が莫大なものにな
り、しかも設置時の前記電極と導線との接続が十
分でなかつたり、接続部分の外界との絶縁が不十
分であつたりしてその部分に腐食が生じ易くなる
という欠点がある。更に通電電圧が通常20〜60V
と高く基材によつてはその破壊電圧に達し溶解し
てしまうという問題もある。

（発明の目的） 本発明は、叙上の問題点を解決するために為さ
れたもので、電気防食に使用する十分な耐久性と
施工及び保守の容易性を合わせ持つ防食用電極を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、部分的に切開された絶縁用材料が被
覆された可撓性の導線の周囲に電極活性物質を被
覆した筒状の不溶性金属電極を密着させ、前記切
開部に導電性接続体を埋設して前記導線と前記金
属電極を接続し、前記金属電極の端部に、内面に
テーパー部が形成された前記絶縁用材料とほぼ平
行な突部を有する耐食性金属から成る第１封止材
を付設し、前記テーパー部と前記絶縁用材料外面
間の空間内に該空間とほぼ同形状のリング状金属
片を前記第１封止材と係合する耐食性金属からな
る第２封止材により圧入して成る防食用電極であ
る。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明における不溶性金属電極は、電気防食用
の電極が設置現場において粗雑に取扱われがちで
あるため、電極基体は該取扱いに耐え得る材料で
形成されかつ十分な耐食性を有することが必要で
あるので、例えばチタン、ジルコニウム、ニオ
ブ、タンタル等の弁金属又はこれらの金属を主成
分とする合金を使用することが好適である。そし
て該基体上へ電極活性物質である例えば白金族金
属及び／又はその酸化物を主成分とする被覆を形
成して電極とする。該白金族金属及びその酸化物
は、Pt、Ir、Os、Pd、Ru、Rh又はこれらの酸化
物であればいずれでもよく、この他にも従来から
使用されているフエライトその他の電極材料を使
用することができるが、長寿命であることから白
金族金属及び／又はその酸化物を使用することが
望ましい。

本発明では、前記筒状電極の内部に絶縁用材料
が被覆された可撓性の導線を貫通させ、かつ電気
的に接続して該筒状電極及び導線を予め一体化し
設置現場における組み立てを不要とする。該接続
はどのような方法によつてもよいが、前記導線の
絶縁用材料の一部を切開して芯線を露出させ、該
切開部に銅等から成る導電性接続体を嵌合して前
記芯線と接触させ、該接続体の外縁部及び前記絶
縁用材料を前記筒状電極の内縁部に接触させ、プ
レス等適宜の方法で各部材を相互に固定すること
が最も好ましい。

前記導電性接続体を含む接続部は銅等から成る
該接続体が水分と接触すると腐食等が生じ易くな
るため外界と遮断する必要があり、そのために本
発明では該接続部と外界との接触点となる前記筒
状電極の両端と前記絶縁用材料との接触点に１対
の封止材を付設して前記接続部を確実に外界から
遮断するようにする。

該１対の封止材のうち第１封止材はその内縁が
前記絶縁用材料に当接するように前記筒状電極の
両端に溶接又は一体成型等により固定する。又該
筒状電極の一端が閉じている場合には、閉じてい
ない他端側に前記封止材を取り付ける。該第１封
止材には、前記絶縁用材料とほぼ平行でありかつ
テーパー部を有する突部が形成され、該突部と前
記絶縁用材料間の空間には、該空間とほぼ同形状
のシール用のリング状金属片が収容され、該リン
グ状金属片を第２封止材により前記空間内に圧入
して前記筒状電極と前記絶縁用材料との密着を完
全なものとし前記接続部を確実に外界から遮断し
ている。本発明でシール用材料として金属を使用
するのは、樹脂等の他の材料を使用しても完全な
シールを行うことができないからである。

従つて本発明によると、土中で発生するガスや
海水等の侵入による前記接続部の劣化や土圧や水
圧等による前記接続部の損傷に対して十分な耐久
性を有する防食用電極を提供することが可能にな
る。

又本発明では前記１対の封止材を前記筒状電極
と同一の金属で構成することにより、非通電時の
異種金属によるマクロセル腐食を防止することも
できる。

更に本発明の防食用電極では、通常使用される
高電圧（20〜60V）環境において活性のない金属
が電解雰囲気に露出され該金属露出部分に掛かる
電圧により腐食溶解を起こすことがあるが、前記
封止材を前記筒状電極と同一の電極活性物質で被
覆することにより該腐食を防止することができ
る。

更に前記封止材を前記筒状電極の電極活性物質
より活性の弱い物質で被覆することにより、前述
した腐食を防止するとともに、前記封止材の電極
活性物質の消耗を減少させて経済的な防食を行う
ことも可能になる。

以下添付図面に示す一実施例に基づいて本発明
をより詳細に説明するが、該実施例は本発明を限
定するものではない。

（実施例） 図面は、本発明に係わる防食用電極の一実施例
を示す一部破断正面図である。

縦方向に延びる導線１は、多数の小径の銅線、
アルミニウム線等を束ねた芯線２と該芯線２の周
囲に被覆した合成樹脂等の可撓性の絶縁用材料３
から成り、該導線１の前記絶縁用材料３はその一
部が円周方向に全て除去されて切開部４が形成さ
れている。なお該切開部は円周方向に全て切開せ
ずに一部を切開するようにしてもよい。

該切開部４には、該切開部４により形成される
空間と同形状のドーナツ状の導電性接続体５が嵌
合され、該接続体５は前記絶縁用材料３の周囲に
接触するよう設置された筒状電極６の内面に当接
して該筒状電極６と前記芯線２を電気的に接続し
ている。

該筒状電極６の上下両端には溶接等により第１
封止材７が固定され、該第１封止材７はドーナツ
状の本体８と該本体８から前記筒状電極６の反対
方向に前記絶縁用材料３とほぼ平行に延びる突部
９とから成り、該突部９の内面側にはテーパーが
形成され、該突部９の外面先端側には雄ネジ部が
形成されている。

前記突部９と前記絶縁用材料３の間の空間には
該空間とほぼ同形状の楔形のリング状金属片１０
が収容され、該リング状金属片１０は、前記第１
封止材７の雄ネジ部にその雌ネジ部を螺合するよ
うにしたドーナツ状の第２封止材１１により前記
空間内に圧入され、前記筒状電極６と前記絶縁用
材料３の間を密着状態に維持している。なお前記
金属片１０は上下方向に２個以上に分割してもよ
い。

該筒状電極６の外面には、例えば白金族金属及
び／又はその酸化物を含む電極活性物質が被覆さ
れて、陰極電気防食用の陽極とされている。

上記形状を有し、厚さ1.0mm、外径12mm、長さ
300mmである計２個の酸化インジウム被覆チタン
製筒状電極中に、仕上げ外径9.5mm、導線外径4.5
mmであり金属部の断面積が14mm²である導線を貫通
させ、前記各電極と導線を導電性接続体で電気的
に接続するとともに、前記形状を有する酸化イン
ジウム被覆された第１及び第２封止材を使用し、
酸化インジウムで被覆されたリング状金属片を両
封止材間の空間に圧入した。該電極を平均抵抗
2500Ωcmの地中の掘つた直径75mm、深さ14ｍの井
戸の中に挿入し、挿入後井戸をベントナイト泥で
充填した。この電極を土中１ｍに埋設された塩化
ビニルで被覆された炭素網製鋼管（直径150mm、
長さ60ｍ、３本）を保護するために使用した。

６カ月の間、該鋼管の電位を−1.0Vに維持す
るように努めたところ、供給電圧約25Vで電流値
は5.5Aであつた。

又この間の陽極電位は1.6Vで変化はなく、又
シール部分からの水及び土壌の流入、内部の導線
の溶出も観察されなかつた。

（発明の効果） 本発明に係わる防食用電極は、絶縁用材料が被
覆された導線の周囲に密着させた筒状の不溶性金
属電極の該筒状電極の両端に１対の封止材を付設
し、該１対の封止材により形成される空間内に該
１対の封止材によりリング状金属片を圧入するこ
とにより、前記筒状電極と前記絶縁用材料との間
を完全にシールして前記筒状電極と前記導線の間
の接続部を外界から完全に遮断し、これにより土
中で発生するガス及び海水や土圧による該接続部
の劣化を確実に防止するようにしている。

従つて第１に、本発明の防食用電極において際
も耐久性に欠ける前記接続部の耐久性を向上さ
せ、これにより電極全体の寿命を延ばすことがで
きるため、土中に埋設される本防食用電極の交換
の回数を大幅に減少させることができ、保守管理
に要する人員や費用を低減することが可能にな
る。

第２に、筒状電極と導線が一体化し規格化され
ているため、工場で接続部に問題が生ずることの
ないよう大量生産することができ、又施工現場で
は通常の導線と同様に取扱うことができるため、
特に現場での作業効率が大きく向上する。

第３に、導線が可撓性であるため設置する場所
の状況にかかわらず対極の形状等に応じて最適な
配置とし、これにより陽極と陰極が可能な限り近
接し両極間の抵抗が小さくなり印加する電圧も減
少し省エネルギー化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係わる防食用電極の一実施例
を示す一部破断正面図である。 １……導線、２……芯線、３……絶縁用材料、
４……切開部、５……接続体、６……筒状電極、
７……第１封止材、８……本体、９……突部、１
０……リング状金属片、１１……第２封止材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 部分的に切開された絶縁用材料が被覆された
   可撓性の導線の周囲に電極活性物質を被覆した筒
   状の不溶性金属電極を密着させ、前記切開部に導
   電性接続体を埋設して前記導線と前記金属電極を
   接続し、前記金属電極の端部に、内面にテーパー
   部が形成された前記絶縁用材料とほぼ平行な突部
   を有する耐食性金属から成る第１封止材を付設
   し、前記テーパー部と前記絶縁用材料外面間の空
   間内に該空間とほぼ同形状のリング状金属片を前
   記第１封止材と係合する耐食性金属から成る第２
   封止材により圧入して成る防食用電極。 ２ 封止材が不溶性金属電極と同一の金属で構成
   されている特許請求の範囲第１項に記載の防食用
   電極。 ３ 封止材に、不溶性金属電極に被覆された電極
   活性物質と同一の電極活性物質が被覆されている
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の防食用
   電極。 ４ 封止材に、不溶性金属電極に被覆された電極
   活性物質より活性の弱い電極活性物質が被覆され
   ている特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   防食用電極。