JPH06108275A - 防食用アノード及び陰極防食方法 - Google Patents
防食用アノード及び陰極防食方法Info
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- JPH06108275A JPH06108275A JP4243105A JP24310592A JPH06108275A JP H06108275 A JPH06108275 A JP H06108275A JP 4243105 A JP4243105 A JP 4243105A JP 24310592 A JP24310592 A JP 24310592A JP H06108275 A JPH06108275 A JP H06108275A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 防食用アノード及び陰極防食方法に関する。
【構成】 犠牲アノードと被防食体の間の電気接続回
路にダイオードを配置した防食アノード及び犠牲アノ
ードと被防食体の間にダイオードを並列に複数個配設し
て電気的等価回路を形成しうるようにし、犠牲アノード
と被防食体間の電位差情報に基づき前記ダイオードの稼
働個数を増減させるようにした陰極防食方法。
路にダイオードを配置した防食アノード及び犠牲アノ
ードと被防食体の間にダイオードを並列に複数個配設し
て電気的等価回路を形成しうるようにし、犠牲アノード
と被防食体間の電位差情報に基づき前記ダイオードの稼
働個数を増減させるようにした陰極防食方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は防食用アノード及び陰極
防食方法に関し、特に船舶、海洋構造物、各種プラント
の防食用アノード及び陰極防食に適用される同方法に関
する。
防食方法に関し、特に船舶、海洋構造物、各種プラント
の防食用アノード及び陰極防食に適用される同方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】海水等の電解質溶液に金属が接すると腐
食が発生し、機器・プラントが損傷することになる。こ
のため、構成金属材より電気化学的に卑な電位をもつア
ルミニウム、亜鉛等の犠牲アノードを取付け、構成金属
材を陰極とする陰極防食が施工されている。
食が発生し、機器・プラントが損傷することになる。こ
のため、構成金属材より電気化学的に卑な電位をもつア
ルミニウム、亜鉛等の犠牲アノードを取付け、構成金属
材を陰極とする陰極防食が施工されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】各種機器・プラントの
構成材としては、炭素鋼の使用が最も多いが、近年ステ
ンレス鋼、チタン等が海水等の電解質溶液環境下で使用
されるケースが増えつつある。腐食の発生を防止するに
は、その金属の自然電位から２００ｍＶ以上、卑方向へ
電位を引下げることにより略１００％腐食は停止すると
言われている。
構成材としては、炭素鋼の使用が最も多いが、近年ステ
ンレス鋼、チタン等が海水等の電解質溶液環境下で使用
されるケースが増えつつある。腐食の発生を防止するに
は、その金属の自然電位から２００ｍＶ以上、卑方向へ
電位を引下げることにより略１００％腐食は停止すると
言われている。
【０００４】しかしながら、ステンレス鋼、チタン等の
耐食材料においては電位を引下げすぎると、水素吸収が
起こり、脆化し、割れやすくなる。一方、アノード材料
として、アルミニウム、亜鉛、マグネシウムが使用され
るが、これらの自然電位は−１０００ｍＶより低い。こ
のため、ステンレス鋼、チタン等の耐食材料を前記のア
ノードにより陰極防食を行なうと、電位が引下げられす
ぎ、水素脆化が発生する危険が極めて高い。
耐食材料においては電位を引下げすぎると、水素吸収が
起こり、脆化し、割れやすくなる。一方、アノード材料
として、アルミニウム、亜鉛、マグネシウムが使用され
るが、これらの自然電位は−１０００ｍＶより低い。こ
のため、ステンレス鋼、チタン等の耐食材料を前記のア
ノードにより陰極防食を行なうと、電位が引下げられす
ぎ、水素脆化が発生する危険が極めて高い。
【０００５】図１１に、各種金属の防食電位領域と危険
領域及びアノードの電位を示す。図１１において、炭素
鋼、銅合金はアルミニウムアノード、亜鉛アノードによ
り防食しても過防食の問題はないが、チタン、ステンレ
ス鋼は電位が下がりすぎ、そのままでは水素脆化が発生
することになる。このため電位が下がりすぎないように
する手段が必要である。
領域及びアノードの電位を示す。図１１において、炭素
鋼、銅合金はアルミニウムアノード、亜鉛アノードによ
り防食しても過防食の問題はないが、チタン、ステンレ
ス鋼は電位が下がりすぎ、そのままでは水素脆化が発生
することになる。このため電位が下がりすぎないように
する手段が必要である。
【０００６】本発明は上記技術水準に鑑み、上述した技
術的課題を解決しうる防食用アノード及び陰極防食方法
を提供しようとするものである。
術的課題を解決しうる防食用アノード及び陰極防食方法
を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第一発明は犠牲
アノードと被防食体の間の電気接続回路にダイオードを
配置してなることを特徴とする防食用アノードであり、
第二発明は犠牲アノードと被防食体の間にダイオードを
並列に複数個配設して電気的等価回路を形成しうるよう
にし、犠牲アノードと被防食体間の電位差情報に基づき
前記ダイオードの稼働個数を増減させることを特徴とす
る陰極防食方法である。
アノードと被防食体の間の電気接続回路にダイオードを
配置してなることを特徴とする防食用アノードであり、
第二発明は犠牲アノードと被防食体の間にダイオードを
並列に複数個配設して電気的等価回路を形成しうるよう
にし、犠牲アノードと被防食体間の電位差情報に基づき
前記ダイオードの稼働個数を増減させることを特徴とす
る陰極防食方法である。
【０００８】
【作用】ダイオードの特性の１例を温度をパラメータと
して図８に示す。図８に示すように、ダイオードはある
一定の電圧以上で電流を流す特性を有しており、また、
温度により電流の立上がり電圧が変化する。
して図８に示す。図８に示すように、ダイオードはある
一定の電圧以上で電流を流す特性を有しており、また、
温度により電流の立上がり電圧が変化する。
【０００９】一方、陰極防食時の電位と電流の関係の１
例を図９に示す。図９において、被防食体がアノードと
電気的に接続されることにより、被防食体の電位はアノ
ード側へ大きく引き下げられ、アノードの電位も若干被
防食体側へ変化する。この結果、被防食体とアノード間
の電位差ΔＶは防食の程度により変化し、被防食体の電
位が下がりすぎる程小さくなる。
例を図９に示す。図９において、被防食体がアノードと
電気的に接続されることにより、被防食体の電位はアノ
ード側へ大きく引き下げられ、アノードの電位も若干被
防食体側へ変化する。この結果、被防食体とアノード間
の電位差ΔＶは防食の程度により変化し、被防食体の電
位が下がりすぎる程小さくなる。
【００１０】ここで、アノードと被防食体の間にダイオ
ードを挿入すると、ダイオードにかかる電圧は前記した
陰極防食時の被防食体とアノード間の電圧ΔＶとなるか
ら、被防食体の電位が下がりすぎようとすると、電位差
ΔＶが小さくなり、ダイオード特性により防食電流が制
限される。この結果被防食体の電位の下がりすぎ、すな
わち過防食を防止することができる。（第一発明）
ードを挿入すると、ダイオードにかかる電圧は前記した
陰極防食時の被防食体とアノード間の電圧ΔＶとなるか
ら、被防食体の電位が下がりすぎようとすると、電位差
ΔＶが小さくなり、ダイオード特性により防食電流が制
限される。この結果被防食体の電位の下がりすぎ、すな
わち過防食を防止することができる。（第一発明）
【００１１】しかしながら、挿入するダイオードが単一
の場合、前記図８に見られるように、温度依存性がある
ため、季節あるいは昼夜の違いによって、電流の立上が
り電圧が変化し、被防食体の電位が変動する問題があ
る。このため、第二発明はダイオードを被防食体と犠牲
アノードとの間に複数個並列に挿入するものであり、図
１０にＳＳＩＪ４型ダイオードを並列に接続した場合の
ダイオードの個数をパラメータとした電流−電圧特性の
１例を示すが、ダイオードの個数により電流−電圧特性
が変化することが判る。このことから、アノードと被防
食体間にダイオードを並列に複数個接続し、防食時のア
ノードと被防食体間の電位差ΔＶの情報に基づいて、接
続したダイオードの作動個数を変化させることにより、
温度変化等によるダイオード特性の変化に充分対応する
ことが可能となり、電位変動を防止できる。（第二発
明）
の場合、前記図８に見られるように、温度依存性がある
ため、季節あるいは昼夜の違いによって、電流の立上が
り電圧が変化し、被防食体の電位が変動する問題があ
る。このため、第二発明はダイオードを被防食体と犠牲
アノードとの間に複数個並列に挿入するものであり、図
１０にＳＳＩＪ４型ダイオードを並列に接続した場合の
ダイオードの個数をパラメータとした電流−電圧特性の
１例を示すが、ダイオードの個数により電流−電圧特性
が変化することが判る。このことから、アノードと被防
食体間にダイオードを並列に複数個接続し、防食時のア
ノードと被防食体間の電位差ΔＶの情報に基づいて、接
続したダイオードの作動個数を変化させることにより、
温度変化等によるダイオード特性の変化に充分対応する
ことが可能となり、電位変動を防止できる。（第二発
明）
【００１２】
（実施例１）以下、本発明の第一発明の一実施例を図１
によって説明する。図１はアノード１を被防食体２に取
付けた場合の断面図を示す。図１において、被防食体２
にはアノード１を取り付けるための金属製スラッドボル
ト３が設けられており、ゴムシート等の絶縁シート４を
介して金属製ナット５にてアノード１が取り付けられる
ようになっている。このままであると、アノード１と被
防食体２とが短絡してしまうため、プラスチックの絶縁
板６を設けている。７がダイオードであり、金属製ナッ
ト５の下に位置する個所に、アノード１に穴を設け埋設
されており、ダイオード７の電流出力端８はハンダ等に
よりアノード１と接続される。ダイオード１の電流入力
端９は導電性材料例えば銀、銅等の接触抵抗が低い材料
で構成され、板状となっており、前記金属製ナット５と
絶縁板６の間に設けられている。このため、金属製ナッ
ト５にてアノード１を被防食体２に締付けることによ
り、金属製ナット５と電流入力端９とが接触し、ダイオ
ード７を介してアノード１と被防食体２とが電気的に接
続されることになる。１０はアノード１からの電流がナ
ット５へ流入するのを防止し、かつ絶縁板６、電流入力
端９、ダイオード７が電解質溶液に触れないための充填
剤であり、シリコンシーラント等で構成される。なお、
ダイオード７の設置数は、防食所要電流量及びダイオー
ド７の電流容量により決定される。
によって説明する。図１はアノード１を被防食体２に取
付けた場合の断面図を示す。図１において、被防食体２
にはアノード１を取り付けるための金属製スラッドボル
ト３が設けられており、ゴムシート等の絶縁シート４を
介して金属製ナット５にてアノード１が取り付けられる
ようになっている。このままであると、アノード１と被
防食体２とが短絡してしまうため、プラスチックの絶縁
板６を設けている。７がダイオードであり、金属製ナッ
ト５の下に位置する個所に、アノード１に穴を設け埋設
されており、ダイオード７の電流出力端８はハンダ等に
よりアノード１と接続される。ダイオード１の電流入力
端９は導電性材料例えば銀、銅等の接触抵抗が低い材料
で構成され、板状となっており、前記金属製ナット５と
絶縁板６の間に設けられている。このため、金属製ナッ
ト５にてアノード１を被防食体２に締付けることによ
り、金属製ナット５と電流入力端９とが接触し、ダイオ
ード７を介してアノード１と被防食体２とが電気的に接
続されることになる。１０はアノード１からの電流がナ
ット５へ流入するのを防止し、かつ絶縁板６、電流入力
端９、ダイオード７が電解質溶液に触れないための充填
剤であり、シリコンシーラント等で構成される。なお、
ダイオード７の設置数は、防食所要電流量及びダイオー
ド７の電流容量により決定される。
【００１３】図２は図１に示した特性を有するダイオー
ド｛ショットキ・バリア型ＳＳＩＪ４（シリコン材）｝
を具備したアルミニウムアノードにより、ステンレス綱
を防食した場合の電位の状況を示す。図２には、ダイオ
ード無しのアルミニウムアノードを使用した場合も併記
しているが、ダイオード１を具備したアノードを使用す
ることにより、電位の下がりすぎ、すなわち過防食によ
る水素脆化を防止することができ、かつ防食電位も略一
定領域に維持することができることが判る。
ド｛ショットキ・バリア型ＳＳＩＪ４（シリコン材）｝
を具備したアルミニウムアノードにより、ステンレス綱
を防食した場合の電位の状況を示す。図２には、ダイオ
ード無しのアルミニウムアノードを使用した場合も併記
しているが、ダイオード１を具備したアノードを使用す
ることにより、電位の下がりすぎ、すなわち過防食によ
る水素脆化を防止することができ、かつ防食電位も略一
定領域に維持することができることが判る。
【００１４】（実施例２）以下、本発明の第二発明の一
実施例を図３によって説明する。図３において、１はチ
タン、ステンレス等の被防食体、２はアルミニウム、亜
鉛等の犠牲アノードであり、電解質溶液３（例えば海
水）に浸漬されている。被防食体１及び犠牲アノード２
はそれぞれリード線４及び５にて、複数個並列に配設さ
れたダイオード群６及びダイオード群６に対応して並列
に配設されたシーケンサー等よりなるスイッチング群７
に電気的に接続されている。８は被防食体１と犠牲アノ
ード２間の電位差ΔＶを検出する電位差計であり、リー
ド線９及び１０により被防食体１及び犠牲アノード２と
接続されている。１１は制御機器であり、電位差計８に
よりリード線１２を経て送られる被防食体１と犠牲アノ
ード２間の電位差ΔＶと設定電位差を比較し、リード線
１３を経てスイッチング群７のｏｎ，ｏｆｆの個数を自
動的にコントロールするものである。例えば、温度が上
昇すると図８に示すダイオードの温度依存性により、電
流の立上がり電圧が小さくなり、電位差ΔＶを小さくす
るように作用するが、設定電位差と実体の電位差を等し
くなるように制御機器１１にて図４〜図７に示すダイオ
ード特性に基づき、ダイオードの稼働個数を減少させ、
電流の立上がり電圧を大きくさせるものである。
実施例を図３によって説明する。図３において、１はチ
タン、ステンレス等の被防食体、２はアルミニウム、亜
鉛等の犠牲アノードであり、電解質溶液３（例えば海
水）に浸漬されている。被防食体１及び犠牲アノード２
はそれぞれリード線４及び５にて、複数個並列に配設さ
れたダイオード群６及びダイオード群６に対応して並列
に配設されたシーケンサー等よりなるスイッチング群７
に電気的に接続されている。８は被防食体１と犠牲アノ
ード２間の電位差ΔＶを検出する電位差計であり、リー
ド線９及び１０により被防食体１及び犠牲アノード２と
接続されている。１１は制御機器であり、電位差計８に
よりリード線１２を経て送られる被防食体１と犠牲アノ
ード２間の電位差ΔＶと設定電位差を比較し、リード線
１３を経てスイッチング群７のｏｎ，ｏｆｆの個数を自
動的にコントロールするものである。例えば、温度が上
昇すると図８に示すダイオードの温度依存性により、電
流の立上がり電圧が小さくなり、電位差ΔＶを小さくす
るように作用するが、設定電位差と実体の電位差を等し
くなるように制御機器１１にて図４〜図７に示すダイオ
ード特性に基づき、ダイオードの稼働個数を減少させ、
電流の立上がり電圧を大きくさせるものである。
【００１５】次に、図３の構成において、ダイオード群
６として１ＦＷＪ４３型ダイオード（オリジン社製商品
名）を２４個、犠牲アノード２として表面積２０ｃｍ2
のアルミニウム合金アノード（日本防蝕工業社製：商品
名アラノード）を２ケ、被防食体１として表面積７００
ｃｍ2 の１５−５ＰＨステンレス鋼を１ケ、スイッチン
グ群７としてＭＥＬＳＥＣ・Ｆ−３０シーケンサー（三
菱電機社製商品名）、制御機器１１としてＰＣ−９８０
１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製商品名）、電解
質溶液３として１／２０希釈海水を使用し、被防食体１
と犠牲アノード２間の電位差ΔＶを０．５５Ｖに制御
し、かつ２時間毎に防食、無防食を繰返す陰極防食試験
を１４０時間実施した。このときの結果を図４〜図７に
示す。
６として１ＦＷＪ４３型ダイオード（オリジン社製商品
名）を２４個、犠牲アノード２として表面積２０ｃｍ2
のアルミニウム合金アノード（日本防蝕工業社製：商品
名アラノード）を２ケ、被防食体１として表面積７００
ｃｍ2 の１５−５ＰＨステンレス鋼を１ケ、スイッチン
グ群７としてＭＥＬＳＥＣ・Ｆ−３０シーケンサー（三
菱電機社製商品名）、制御機器１１としてＰＣ−９８０
１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製商品名）、電解
質溶液３として１／２０希釈海水を使用し、被防食体１
と犠牲アノード２間の電位差ΔＶを０．５５Ｖに制御
し、かつ２時間毎に防食、無防食を繰返す陰極防食試験
を１４０時間実施した。このときの結果を図４〜図７に
示す。
【００１６】図４は被防食体１５−５ＰＨステンレス鋼
の電位変化を、図５は犠牲アノードから被防食体１５−
５ＰＨステンレス鋼へ流入する防食電流の変化を、図６
はダイオード群のダイオードの作動個数の変化を、図７
は試験中の大気温及び水温の変化を示すものである。
の電位変化を、図５は犠牲アノードから被防食体１５−
５ＰＨステンレス鋼へ流入する防食電流の変化を、図６
はダイオード群のダイオードの作動個数の変化を、図７
は試験中の大気温及び水温の変化を示すものである。
【００１７】図４において、試験期間中１５−５ＰＨス
テンレス鋼の防食時の電位は２０℃程度の温度変動（図
７参照）、防食電流の経時的な低下（図５参照）がある
にもかかわらず一定に保持されていることが判る。この
とき、ダイオードの作動個数は図６に見られるように変
動している。すなわち、ダイオードの作動個数を増減さ
せることにより、温度変化、経時的な防食電流低下等が
発生しても被防食体の電位を一定に保持することが可能
である。
テンレス鋼の防食時の電位は２０℃程度の温度変動（図
７参照）、防食電流の経時的な低下（図５参照）がある
にもかかわらず一定に保持されていることが判る。この
とき、ダイオードの作動個数は図６に見られるように変
動している。すなわち、ダイオードの作動個数を増減さ
せることにより、温度変化、経時的な防食電流低下等が
発生しても被防食体の電位を一定に保持することが可能
である。
【００１８】
【発明の効果】本発明により、下記の結果が奏される。 被防食体の電位の下がりすぎによる過防食を防止で
きる。 ダイオードの特性及び配設個数を、使用される環
境、防食条件により設定することにより、目的の電位領
域に被防食体を維持できる。
きる。 ダイオードの特性及び配設個数を、使用される環
境、防食条件により設定することにより、目的の電位領
域に被防食体を維持できる。
【図１】本発明の第一発明の防食アノードの一実施例の
説明図。
説明図。
【図２】本発明の第一発明の効果を示す図表。
【図３】本発明の第二発明の陰極防食の一実施例の説明
図。
図。
【図４】本発明の一実施例の被防食体である１５−５Ｐ
Ｈステンレス鋼の電位変化を示す図表。
Ｈステンレス鋼の電位変化を示す図表。
【図５】本発明の一実施例の犠牲アノードから被防食体
である１５−５ＰＨステンレス鋼へ流入する防食電流の
変化を示す図表。
である１５−５ＰＨステンレス鋼へ流入する防食電流の
変化を示す図表。
【図６】本発明の一実施例のダイオード群のダイオード
の作動個数の変化を示す図表。
の作動個数の変化を示す図表。
【図７】本発明の一実施例の試験中の大気温及び水温の
変化を示す図表。
変化を示す図表。
【図８】温度をパラメータとしたダイオードの電流−電
圧特性を示す図表。
圧特性を示す図表。
【図９】陰極防食時の電位と電流の関係を示す図表。
【図１０】ダイオードの個数をパラメータとした電流−
電圧特性を示す図表。
電圧特性を示す図表。
【図１１】各種金属の防食電位領域、危険領域及びアノ
ードの電位を示す図表。
ードの電位を示す図表。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崎村 充 長崎県長崎市深堀町五丁目717番地１ 長 菱エンジニアリング株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 犠牲アノードと被防食体の間の電気接続
回路にダイオードを配置してなることを特徴とする防食
用アノード - 【請求項２】 犠牲アノードと被防食体の間にダイオー
ドを並列に複数個配設して電気的等価回路を形成しうる
ようにし、犠牲アノードと被防食体間の電位差情報に基
づき前記ダイオードの稼働個数を増減させることを特徴
とする陰極防食方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24310592A JP3207548B2 (ja) | 1992-08-14 | 1992-09-11 | 防食用アノード及び陰極防食方法 |
| JP24310592D JPH06116765A (ja) | 1992-08-14 | 1992-09-11 | 防食用アノード及び陰極防食方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21689892 | 1992-08-14 | ||
| JP4-216898 | 1992-08-14 | ||
| JP24310592A JP3207548B2 (ja) | 1992-08-14 | 1992-09-11 | 防食用アノード及び陰極防食方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06108275A true JPH06108275A (ja) | 1994-04-19 |
| JP3207548B2 JP3207548B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=26521693
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24310592A Expired - Fee Related JP3207548B2 (ja) | 1992-08-14 | 1992-09-11 | 防食用アノード及び陰極防食方法 |
| JP24310592D Pending JPH06116765A (ja) | 1992-08-14 | 1992-09-11 | 防食用アノード及び陰極防食方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24310592D Pending JPH06116765A (ja) | 1992-08-14 | 1992-09-11 | 防食用アノード及び陰極防食方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP3207548B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006025223A1 (de) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Norsk Hydro Magnesiumgesellschaft Mbh | Opferanode für den kathodischen Korrosionsschutz |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP24310592A patent/JP3207548B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-11 JP JP24310592D patent/JPH06116765A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006025223A1 (de) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Norsk Hydro Magnesiumgesellschaft Mbh | Opferanode für den kathodischen Korrosionsschutz |
| DE102006025223B4 (de) * | 2006-05-29 | 2011-01-27 | Magontec Gmbh | Opferanode für den kathodischen Korrosionsschutz |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06116765A (ja) | 1994-04-26 |
| JP3207548B2 (ja) | 2001-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010529 |
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