JPH09512862A

JPH09512862A - 腐食保護システム

Info

Publication number: JPH09512862A
Application number: JP7527434A
Authority: JP
Inventors: ケーダー，ジョゼフ; コルディア，ヨハネス・マリア
Original assignee: エヌ・ヴェ・レイケム・ソシエテ・アノニム
Priority date: 1994-04-21
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1997-12-22
Also published as: CA2187020A1; WO1995029275A1; CA2187020C; US5948218A; AU2218995A; IN188348B; RU2126061C1

Abstract

(57)【要約】印加電流腐食保護システムで使用するのに適当である長尺の電極、通常はアノードが提供される。この電極は、中央の長尺のコア（４）、通常は銅のような金属、場合により金属コアを包囲し、コアより高い抵抗率を有するが、コアと電気的に接触している導電性ポリマー組成物（６）、可撓性ジャケット（１０）、中に粒状のコークス（８）を含むファブリックブレードおよび可撓性ジャケットの周囲に配置されるテンション・ラップ（１１）を含む。このテンション・ラップ（１１）の目的は、それが存在しない場合の圧縮よりもコークス粒子を圧縮することである。

Description

【発明の詳細な説明】腐食保護システム本発明は、印加電流腐食保護システム（impressed currrent corrosion prote ction system）、例えば埋設したパイプラインもしくはタンクまたは他の基材の腐食保護に用いる長い線状の電極、好ましくは長い線状のアノードに関する。印加電流腐食保護システムは周知であり、その場合、導電性基材と空間を隔てて離れた電極との間で電位差を形成することにより基材を腐食から保護する。この基材と電極は、一定の符号の電源（直流（ＤＣ）または整流された交流（ＡＤ）のもの）を介して相互に接続され、基材と電極との間の空間に電解質（または電解液）が存在すると回路が完結する。大部分のそのような印加電流システムにおいて、基材はカソードである（即ち、電子を受け取る）。しかしながら、不働態化され得る基材、例えばＮｉ、Ｆｅ、ＣｒもしくはＴｉまたはこれらの合金のものの場合、基材がアノードである印加電流システムを使用することも時には可能である。カソードおよびアノードシステムの双方において、基材にはしばしば保護絶縁被覆が供給される；この場合、印加電流は、基材の偶発的に露出した部分だけを流れる。このシステムが適当な寿命を有する必要がある場合、電極自体は、その交換が必要となる速度で腐食する必要がある；これは、電気化学的保護システム（galvanic protection system）において使用される「犠牲アノード（ sacrificial anode）」と対照的なものである。また、電極は、それを通過する電流により、あるいはその表面において生じる電気化学的反応、例えば塩素ガスの発生により、非有効とならない表面を有する必要がある。電極および電源は、基材のいずれの点においても電流密度が腐食を防止するのに十分に高いが、基材に対する損傷（例えば脆化）またはその上の保護被覆の剥離のような問題点を生じさせるほど高くはない必要がある。システムの電力消費は、基材および電極の種々の部分の間の距離に特に影響される。このような要因の観点から、理論的に最も良い電極のタイプは、基材の全ての部位に比較的近くなるように配置できるものである。この目的のため、基材の形状にほぼ対応する形状を電極は有してよい。本明細書では、そのような電極を「分配電極（distri buted electrode）」と呼ぶ。ヨーロッパ特許（ＥＰ）第００６７６７９号は、分配電極、通常、分配アノードを開示し、これは、金属、例えば銅の導電性コアおよび導電性ポリマージャケットを有して成る。ヨーロッパ特許第００６７６７９号は、電気的に活性な外側表面が導電性ポリマーから作られた要素により供給されている分配電極を開示し、そのポリマーの厚さは、少なくとも５００μｍ、好ましくは少なくとも１０００μｍである。本明細書において、用語「導電性ポリマー」は、ポリマー成分およびポリマー成分中において分散している粒状導電性充填剤を含んで成る組成物を意味し、充填剤は腐食に対して良好な抵抗を有し、特にカーボンブラックまたはグラファイトである。特に、電極は、導電性ポリマー組成物により電気的に包囲された低抵抗のコアを有して成り、アノードは基材から間隔を隔てて離れた電極であり、電極は長尺の可撓性ストリップの形態であり、これは、１０ｃｍの半径の回りで９０°の角度にわたって曲がることができ、電極は、（１）５×１０⁴オーム・ｃｍ以下の２３℃における抵抗率（または固有抵抗、resistivity）および０.０３オーム／ｍ以下の２３℃における抵抗（resistan ce）を有する材料からできている連続的な長尺のコア、ならびに（２）（ｉ）ＡＳＴＭＤ１７０８に基づく少なくとも１０％の伸びを有する導電性ポリマー組成物ででき、（ii）電極の電気化学的に活性な外側表面の少なくとも一部分を提供し、また、（iii）コアを電気的に包囲し、コアと電気的に接触し、少なくとも５００μｍの厚さである被覆の形態である要素を有して成る。ヨーロッパ特許第００６７６７９号の全開示事項は、引用により本明細書に組み込まれる。ヨーロッパ特許第００６７６７９号に記載されているような導電性ポリマー系アノードを極端な環境において単独で陰極保護（cathodic protection）に使用する場合、何年も経過した後、導電性ポリマージャケットのカーボンの幾らかは、腐食保護の電気化学的プロセスの一部分として消費される場合がある。従って、土の中に埋設された基材の腐食保護のために、アノードの周囲で埋め戻したコークス・ブリーズ（coke breeze、コークスの粒または粉状物）を使用することが知られている。従って、例えば、埋設されたパイプラインを保護するために、パイプラインに近くに地面に溝を掘り、長尺の導電性ポリマー系のアノードを溝に配置して、それをコークス・ブリーズの層（例えば約５０ｍｍの厚さ）により囲んで、その後に上に土を戻す（置く）ことができる。この方法は、例えばアール・ジョン（R．John）による「エクスターナル・パイプライン・リハビリテーション（External Pipeline Rehabilitation）」（パイプライン・マガジン（Pi peline Magazine）、１９９０年１０月）に記載されている。このコークス・ブリーズは、より大きいアノードの全表面を提供し、また、システム全体の抵抗も減らす。また、コークス・ブリーズが長尺コアおよび導電性ポリマー層の周囲でナイロンの繊維製品ジャケットに予め充填されて供給されている長尺アノード腐食保護システムを用いることが知られている。この場合、ナイロンジャケットは、コークスを供給する治具として機能する。コークスまたは他のカーボンに富む環境を長尺導電性コアおよび導電性ポリマー層の周囲に供給するだけでなく、カーボンに富む材料を含むジャケット材料を特定に選択することにより、向上した性能の長尺アノードをもたらし得ることが更に知られている。環境からの攻撃、特に酸および塩素による攻撃に抗するようなジャケットとなるように材料を選択するのが好ましいことが知られている。このようなジャケット材料を選択することにより、アノードを使用する間、カーボンに富む材料は長尺の導電性コアおよびその長尺コアを包囲する導電性ポリマー層の近傍に近接したままとなる。これは、国際特許出願公開第ＷＯ９３／０２３１１号（出願人ファイル番号ＲＫ４６３）に記載されており、この全ての内容は引用により本明細書に組み込まれる。国際特許出願公開第ＷＯ９３／０２３１１号に記載されたような電極、通常はアノード、またはナイロンジャケット内に供給されたコークス・ブリーズを有して成る既知の電極（通常はアノード）の性能、あるいは繊維製品（またはファブリック）または他の可撓性のジャケット内に含まれる導電性の消費され得る充填剤により包囲された導電性のいずれかの長尺コアの性能を、ジャケット内の充填剤をよりぎっしり詰めた状態（またはより緻密な状態）にする（またはコンパクト化する）ように適用されるジャケットにテンション（または張力、tension）を加えるラップ（または巻きもしくはおおい）、即ち、テンション・ラップ（te nsioning wrap）をジャケットの周囲に配置することにより向上させることができることが発明者らにより見いだされた。従って、本発明は、長尺電極を有して成る腐食保護システムを提供し、この電極は、（１）導電性長尺コア、（２）長尺コアを包囲し、コアとの間で粒状形態のカーボンに富む材料、好ましくはコークスを含む可撓性ジャケット、および（３）可撓性ジャケットの周囲でテンションを加えられるテンション・ラップ（即ち、張られてテンションを加えるテンション・ラップ）であって、カーボンに富む材料の粒状物の密である状態の程度をラップが存在しない場合より増やす、即ち、緻密にするラップを有して成る。好ましくは、長尺コアは、自体導電性であり、別の導電性層、好ましくは導電性ポリマー層により包囲されている内側コアを有して成る。導電性ポリマー層は内側コアより大きい電気抵抗率を有するのが好ましく、内側コアと電気的に接触している。好ましくは、内側コアは、５×１０⁴オーム・ｃｍ以下の２３℃における抵抗率および０.０３オーム／ｍ以下の２３℃における抵抗を有する。この内側コアは、金属であるのが好ましい。内側コアは、例えば銅からできていてよい。内側コアは、導電性ポリマー組成物により囲まれるのが好ましいが、本発明は、コアが包囲層を有さず、カーボンに富む材料に直接接触する腐食保護システム、およびコアが他の導電性材料の層により包囲されているシステムも包含する。他の導電性材料の層は内側コアほど導電性でないのが好ましい。内側コアを囲むために使用できるもう１つの材料の一例は、金属もしくは金属酸化物またはその組み合わせである。疑いをさけるために、用語「導電性ポリマー」は、ポリマー成分およびその中で分散している粒状の導電性充填剤を含んで成る組成物であることを明らかにしておくが、これには、ポリマー成分が熱可塑性プラスチック、ゴムまたは熱可塑性ゴム、例えばブチルまたはニトリルゴム、オレフィンホモポリマーおよびコポリマーならびに他の材料、例えばヨーロッパ特許公告（ＥＰ−Ｂ）第００６７６７９号の第４頁第２０〜２５行に記載されているようなものである組成物が包含される。ジャケット内のカーボンに富む材料の相対的なコンパクト化（より密にすることまたはぎっしり詰めること）は、「テキスチャー・アナライザー（texture an alyser）」として知られる装置の部品を用いて本発明に基づいて測定される。この装置は、モーターで駆動する２方向ロードセルに取り付けるプローブ（探針）・アッセンブリから成る。このプローブは、所定のスピード（本発明の場合では、２ｍｍ／秒）でサンプルに向かって予め設定された深さ（本発明の場合では、１ｍｍ）まで垂直に駆動される。コンパクト化（compaction）に対するデバイスの抵抗を、サンプル内にプローブを押し込むのに必要な重量（グラム単位）として測定する。使用するプローブは、ステンレススチール製ボールであり、直径は６．３５ｍｍである。大きい重量が記録される程、貫入（penetration）に対する抵抗が大きい、即ち、ジャケット内でカーボンに富む材料がより良く密な状態になっている。粒状形態のカーボンに富む材料は、好ましくは粉末形態である。ジャケットは可撓性である。これは、ジャケット内におけるカーボンに富む材料が動くことにより、および／またはジャケットの周囲に配置されるテンション・ラップの作用により、ジャケットが異なる構造に変化できることを意味する。ジャケットはポリマー製であるのが最も好ましい。テンション・ラップはいずれの適当な構造をとってもよい。テンション・ラップに特に好ましいものは、ブレード（編組）形態のものである。他の可能な構造には、周方向のラップ・タイ（巻き付ける紐状物または結束手段、wrapped tie ）または螺旋状のラップ・タイである。螺旋状のラップ・タイの場合、２つのラップタイを反対方向で使用してよい。これらのタイは、交差する点において、またはその幾らかにおいて相互に永久的に結合するのが好ましく、それにより、アノードに沿ったある点が損傷を受けた場合にタイがほどけることがないようになる。テンション・ラップは十分な張力をもって適用され、それによりジャケット内で粒状のカーボンに富む材料を圧縮してコンパクト化する。このラップは密にするために半径内側方向に力を生じるように適用するのが好ましい。ブレードの場合、半径方向の力は、例えばブレードの直径を小さくする効果がある、ブレードを長手方向に延伸することにより生じさせることができる。このテンション・ラップは、熱収縮性材料により作ることもできる。そのような材料は周知である。粒状のカーボンに富む材料を直接囲む可撓性ジャケットは、繊維製品（またはファブリック）または連続材料（continuum material）、例えばフィルムもしくはシートからできていてよい。この材料は、当然ながら、イオン透過性である必要があり、腐食保護を提供する電気化学的プロセスにおいてイオンが通過できる。１つの態様において、ジャケット材料は、数ミクロン、数十ミクロンまたは０．５ｃｍまでもしくはそれ以上の開口部を有して成ってよい。しかしながら、この開口部は、電極に隣接するジャケット内において実質的に全部のカーボンに富む材料を保持する程度に十分に小さい必要がある。これは、使用するカーボンに富む材料の性質に依存する。同様に、テンション・ラップは、相互に適当に間隔を隔てて存在する必要があり、電極を包囲するジャケットの表面で適当に内側に向いた力を維持してカーボンに富む材料をより密にしながら、イオンが通過できるようになっている。テンション・ラップはコークスを保持するものではなく、それらの機能はコンパクト化状態を維持することである。コークスの保持はジャケットにより行われる。このようにテンション・ラップを使用することは、カーボンに富む材料のコンパクト化（密状態にすること）を遥かに向上させる。上述のテストを使用すると、可撓性ジャケット内でコンパクト化した粒状物に貫入するために必要な力は、テンション・ラップが存在しない場合の同じ貫入のために必要な力の好ましくは少なくとも１.２倍、より好ましくは少なくとも２倍、３倍または４倍である。最大の適用可能な力が１０００ｇとなるように調節した上述のテキスチャー・アナライザーを用いてコンパクト化の程度を確認する試験を実施した。ブレードを上に適用しない電極サンプルについての試験では、約１５０〜８００ｇの範囲の重量が予め定めた１ｍｍの貫入に必要であることが判り、他方、ブレードを上に適用したサンプルの場合では、１ｍｍの貫入を達成するために少なくとも９００ｇの重量が必要であり、１０００ｇの最大の重量では、１ｍｍの貫入を達成するためにはしばしば不十分であった。このような大きい重量の値は、上にブレードを適用したサンプルについて一貫して認められた。対照的に、ブレードを適用しないサンプルは、貫入に対して時には比較的良好な抵抗（１ｍｍの貫入を達成するために８００ｇまでの重量が必要）を示したが、貫入に対して非常に乏しい抵抗（１ｍｍの貫入を達成するためにわずかに１５０ｇの小さい重量が必要）をしばしば示した。換言すれば、上にブレードを適用することは、ジャケット内においてカーボンに富む材料の良好なコンパクト化を一貫して達成する手段を提供するものであり、これは、貫入に対する大きい抵抗を対応して提供する。コアの周囲におけるカーボンに富む材料のコンパクト化は、幾つかの理由で有用であり、その幾つかは電気化学的なものである。本発明を何等限定するものではないが、向上したコンパクト化の電気化学的な利点の１つは、カーボンに富む材料のかたまりの半径方向の抵抗を小さくできること、および／またはカーボンに富む材料とコアとの間の接触抵抗を減らすことができることであると考えられる。また、そのようなコンパクト化は、実質的に全てではないにせよ、大部分の場合、コアの外側表面というよりコンパクト化されたカーボンに富む材料の外側境界で電気化学的反応が起こるであろうと考えられる。従って、腐食保護を提供する電気化学的反応において、粒状のカーボンに富む材料は、コアのカーボン、例えば導電性ポリマー材料により包囲される内側コアを有して成るコアの場合における導電性ポリマー材料中のいずれかのカーボンに優先して消費されるであろう。電極のコアは、包囲しているカーボンに富む材料および電極の外側ジャケット内において実質的に中央に位置するのが望ましい。これは、コアが中央からずれている場合には、コアまでの相対的により短いイオンパスがカーボンに富む材料中に形成されるという観点から有利である。これらの短いパスは、電気化学的反応が集中する「短絡回路（short circuit）」として作用することになるであろう。この短絡回路の形成は、例えば内側コアを包囲する導電性ポリマー材料を有して成る電極の場合に、導電性ポリマー材料のコアが短絡回路の箇所で攻撃されることになるので欠点となり得る。これは、電極の寿命を短くする場合がある。好ましくは、ジャケットとコアとの間の最大距離と最小距離との違いは、この最小距離の多くとも２５％、より好ましくは多くとも１２％、更には多くとも１０％である。即ち、ジャケットとコアとの間の距離は、電極の長さ方向に沿って２５％を越えない、より好ましくは１２％を越えない、あるいは１０％を越えない。本発明の１つの態様における例として、ジャケットとコアとの間の最小距離は約１３ｍｍであり、これは、電極の長さに沿って±２ｍｍ、好ましくは±１ｍｍの範囲で変化する。テンション・ラップを用いることにより達成されるコンパクト化のもう１つの重要な利点は、製造の間にコアがジャケット材料の実質的に中央に配置される場合、その後の電極の取扱い（例えば巻き取りまたは巻き戻し、保存、輸送および装着）において、この中央配置がコアの周囲で密になったカーボンに富む材料により維持されるということである。ジャケット内でコアが中央に配置されることに関するもう１つの尺度は、相互に垂直な方向で測定される充填ジャケットの直径の違いである。好ましくは、電極の長さに沿ったいずれかの測定点における直径の違いは、その測定点における最小直径の多くとも１０％であり、好ましくは多くとも７％であり、特に好ましくは多くとも５％である。換言すれば、電極の長さ方向に沿ったいずれかの点において相互に垂直な方向で測定される直径はせいぜい１０％異なる。本発明に基づくテンション・ラップの使用は、電極の初めの製造後にカーボンに富む材料の密な状態および／またはジャケット内でコアの良好な中央配置を維持するのが困難である場合に、特に望ましい。そのような場合の一例は、カーボンに富む材料を囲む可撓性ジャケットに使用する材料が自体比較的弾性的である場合である。もう１つの例は、ジャケットが、閉じてその重なり領域を結合または機械的に固定することによりチューブ状構造に形成されるラップアラウンドジャケットであり、クロージャーによってジャケット内でコアが中央からずれる傾向がある場合である。この重なり領域は、例えば重ね結合（lap bond）または直立しているかもしくは内側に向いたばりの継目（fin seam）で構成されてよく、この構造はいずれも国際特許出願公開第ＷＯ９３／０２３１１号に記載さている。これらは、いずれも、テンション・ラップが存在しない場合には、外側可撓性ジャケット内でうまく中央に配置されたコアの状態からずれる傾向があり得る。外側ジャケット内におけるカーボンに富む材料の良好な中央配置およびコンパクト状態をずらし得るもう１つの要因は、現場における装着の前またはその間の電極の取り扱いである。長尺の電極は、しばしば何メートルもの長さであり、保管および配送のためにドラム（またはリール）に巻き取るのが好都合である。ドラムへの実際の巻き取り、ドラムの貯蔵および輸送ならびに装着の間の電極のその後の取扱いは、いずれも、本発明のテンション・ラップが存在しない場合には、ジャケット内におけるコアの中央配置および／または密な状態に影響を与え得る。好ましい値は、（ｉ）コンパクト化（貫入重量に対する抵抗として測定される）、（ii）相互に垂直な方向におけるジャケットの直径の違い、および（iii）ジャケットとコアとの間の最大および最小距離の違いについては上述の範囲のものであり、以下の操作：（ａ）電極の直径の８倍の直径のドラムに電極を巻き取り、その電極をドラム上で１２時間保存し、次に、試験のためにドラムから巻き出す（繰り出す）こと、および（ｂ）４Ｈｚで１ｃｍの振幅にて振動バンク（または振動面、vibrating bank ）上でスプール（直径は（ａ）と同様）に巻き付けた電極を振動させることの後のものについてもそれが当てはまるのが好ましい。上述の操作（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、電極が遭遇すると考えられ得る保存条件および輸送条件を模擬したものである。中央配置を維持できる実質的に中央に配置された長尺要素は、新規であると考えられる。従って、もう１つの要旨では、本発明は、長尺電極を有して成る腐食保護システムを提供し、この電極は、（１）連続の導電性の長尺コア、（２）コアを包囲し、コアとの間に粒状形態のカーボンに富む材料、好ましくはコークスを含む可撓性ジャケット、および（３）可撓性ジャケットの周囲でテンションを加えられるテンション・ラップを有して成り、コアはジャケット内で実質的に中央に配置され、長尺要素を以下の試験：（ａ）長尺電極の直径の８倍の直径のドラムに巻き取り、その長尺電極をドラム上で１２時間保存し、次に、試験のために巻き出す試験、および（ｂ）４Ｈｚで１ｃｍの振幅にて振動バンク上でスプール（直径は（ａ）と同様）に巻き付けた長尺電極を振動させる試験のいずれかまたは双方に付した場合に、上記の実質的に中央の配置が保持されるようになっている。本発明の第１の要旨と同様に、コアは、内側コアおよび内側コアを電気的に包囲し、内側コアより大きい電気抵抗率を有し、また、内側コアと電気的に接触する導電性ポリマー組成物を有して成るのが好ましい。しかしながら、内側コアが覆われていないか、あるいは金属、金属酸化物またはそれらの組み合わせにより覆われている場合も考えられる。コアの周囲におけるカーボンに富む材料の密な状態（コンパクト状態）の維持は、電極を装着するまで特に重要である。（典型的には地中に）一旦装着すると、周囲の土もコンパクト状態を保持する傾向にある。可撓性ジャケットを囲むテンション・ラップを使用することは、使用する材料に応じて、電極の摩耗抵抗を向上させ得るという追加の利点を有する。摩耗抵抗は、摩擦を起こしがちな石が電極をこする可能性があるような土中で電極を使用する場合には特に重要なパラメーターである。上述のように、本発明において使用するテンション・ラップはブレードの形態であるのが好ましい。好ましくは、ブレードは、下に位置する可撓性ジャケットの少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも２５％、ある場合では少なくとも４０％（表面積の被覆率）を覆う。ブレードは、隣接する菱形状の一連の開口部であると考えることができ、１つの好ましい態様では、長さ２５ｃｍ当たり２０〜３１、好ましくは約２６の菱形が含まれるブレードを形成するように十分に細かく交互に重ねたストランドによるブレードを使用する。ブレードのファイバーを適当に選択することにより、これにより約２５％のブレード被覆率を達成できる。もう１つの好ましい態様では、長さ２５ｃｍ当たり５０〜７０、好ましくは約６０の菱形が含まれるブレードを形成するように十分に細かく交互に重ねたストランドによるブレードを使用する。ブレードのファイバーを適当に選択することにより、これにより約４３％のブレード被覆率を達成できる。好ましくは、ブレードの開口部を横切るディメンジョンは、０ .１〜１.５ｃｍ、特に０.５〜１.５ｃｍの範囲である。好ましくは、ブレードにて使用するファイバーまたはフィラメントは、０.２０〜０.５０ｍｍの直径を有する。比較的大きい直径、例えば０.３８〜０.５０ｍｍのファイバーはコンパクト化されるカーボンに富む材料により良くテンションを加えることができ、編組プロセスの間より良くコントロールできる。テンション・ラップに使用するための好ましい材料は、良好な機械的強度、ならびに酸および塩素による攻撃に対する比較的良好な抵抗を有する材料である（ジャケット用の材料の選択に当たり重要な要因は以下に説明する）。好ましい材料は、ポリマーであるが、コンパクト化のために十分なテンションをもたらすことができる材料であればいずれも使用できる。特に好ましい材料は、ポリエステル、特にエンカ（Enka）により供給されるようなジオレン（Diolene）である。モノフィラメントまたはバンドル（束）の形態でファイバーをテンション・ラップに用いるのが好ましい。バンドルを使用する場合、バンドルのファイバーを撚ってもよいが、撚らないで並べて配置する（side-by-side arrangement）のが好ましい。カーボンに富む材料を含む可撓性ジャケットは、（断面）円形構造またはラップアラウンド（巻き付け）構造に形成してよい。繊維製品（ファブリック）の場合、円形構造は、円形織り、編み、編組により形成でき、あるいは織らないファイバーにより形成してもよい。他の態様では、ファブリックのジャケットを巻き付けて、ファブリックの長手方向縁を一体に接合する。ラップアラウンド構造の縁は、例えば、（ジャケットの内側または外側に向いていてよい）直立するように配置されたフィン（ばり）の形態で相互に当接させて結合してよい。別法では、長手方向縁は、相互に単に重ねるか、あるいは結合するだけでもよい。結合は、ステッチング（縫合、１またはそれ以上のシームを用いてよい）、フックおよびアイ(hook and eye)、例えばベルクロ（Velcro）ストリップ、ステープル留め、リベット留め、クリップまたはクランプの使用のような機械的手段が含まれ、あるいは結合は、接着剤の使用を含んでよく、あるいは結合は、溶接、例えば超音波溶接、エアー・ウエルディング(air welding)、ホット・ウェッジ・ウエルディング(hot wedge welding)、高周波溶接誘導加熱、溶剤溶接などによってよい。ステッチングを使用する場合、典型的には３〜１０ステッチ／インチである。ステッチの種類は、例えば二重糸チェーンステッチ(double thread chain sti tch)、ロックステッチ（lock stitch）または三重糸オーバーロック（3-thread overlock）であってよい。適当な縫い糸にはＰＴＦＥおよびドラロン（Dralon）Ｔ（バイエル(Bayer)）が含まれる。他の適当な結合方法は、当業者に自明であろう。接合方法の組み合わせも使用でき、例えば機械的手段と組み合わせた接着剤結合も使用できる。選択される接合方法は、選択されたジャケット材料の性質に依存する。接着剤を単独またはもう１つの結合手段と組み合わせて使用する場合、使用できる適当な接着剤の例には、ポリビニリデンジクロライドおよびそのコポリマー(例えばダウ・ケミカル（Dow Chemical）からのサラン(Saran))、ポリ塩化ビニルおよびそのコポリマー、フルオロポリマー樹脂、アクリル樹脂およびアクリル酸またはメタクリル酸コポリマー（例えばダウ・ケミカルのプリマコール（Primacor）およびデュ・ポン（Du Pont）のヌクレル(Nucrel)）が含まれる。本発明に基づいてテンション・ラップを使用することは、ジャケット内でカーボンに富む材料を保持するようにラップアラウンドジャケットの巻き付け構造を保持するように作用することが見いだされた。テンション・ラップが存在しない場合、ラップアラアウンドジャケットの長手方向の縁の間の縫い目は、潜在的に弱い領域であり、テンション・ラップの使用はこの弱い状態を緩和する。（また、長手方向の縫い目にて結合を促進してラップアラウンド構造を確保するために、特定の機械的および／または化学的結合手段を選択することが望ましい場合がある。）テンション・ラップを使用することにより達成される改善は、接着剤縫い目結合を使用する場合、７０℃以上、または８０℃もしくは１００℃以上の温度で（接着剤の選択に応じて）接着剤結合が破壊するかも知れないので特に顕著である。本発明のテンション・ラップの使用は、ラップアラウンドジャケットの巻き付け構造を保持するように作用することにより、ラップアラウンドジャケットに使用できるクロージャー（閉鎖手段）の範囲を広げるものである。上述のように、ジャケットの可撓性材料には、酸および塩素に対する抵抗が特に好ましい特徴である。これらの特徴は、国際特許出願公開第ＷＯ９３／０２３１１号に記載されている。この特許によれば、可撓性ジャケットの材料はポリマーであり、（ｉ）ジャケット材料の一部分を少なくとも０.０１Ｎの濃度の塩酸中に６０ ℃にて９０日間浸漬して、次に引っ張り試験に付し、引っ張り試験からの荷重対伸び曲線をプロットした場合、（ａ）試験の間に記録される最大荷重は、上記塩酸への浸漬に付されていない同じ材料の同様の部分についての荷重対伸び曲線に対して記録される最大荷重の少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも８０％であり、また、（ｂ）最大荷重における該部分の伸びは、上記塩酸への浸漬に付されていない同じ部分についての最大荷重における伸びの少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも８０％であるような程度で酸に対して抵抗を有し、（ii）ジャケット材料の一部分を酸性化した次亜塩素酸ナトリウム中にて９０日間浸漬して、この間、塩素が継続して存在する（即ち、化学作用を有する塩素が存在する）ように十分な酸を次亜塩素酸溶液に周期的に加え、次にその部分を引っ張り試験に付し、引っ張り試験からの荷重対伸び曲線をプロットした場合、（ａ）試験の間に記録される最大荷重は、酸性化次亜塩素酸溶液への浸漬に付されていない同じ材料の同様の部分についての荷重対伸び曲線に対して記録される最大荷重の少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％であり、また、（ｂ）最大荷重における該部分の伸びは、酸性化次亜塩素酸溶液への浸漬に付されていない同様の部分についての最大荷重における伸びの少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも８０％であるような程度で塩素に対して抵抗を有する。可撓性ジャケットに特に好ましい材料は、ポリマー、コポリマーまたはそれらのブレンドであり、それには、ポリアクリロニトリル、部分的もしくは全体的にハロゲン化された脂肪族ポリマー、特にポリビニリデンクロライドもしくはフルオライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ（エチレン−テトラフルオロエチレン）、ポリ（エチレン−クロロトリフルオロエチレン）、ポリビニルフルオライド、ポリビニルクロライドおよびポリビニルアセテートからのものが含まれる。ポリアクリロニトリル系の好ましい材料は、ドラロン（Dralon）（バイエル）、オルロン（Orlon）（デュ・ポン）、コーテレ（Courtelle）(コートールズ(Co urtaulds))、アクリラン（Acrilan）（モンサント（Monsanto））およびドラン（Dolan）（ヘキスト(Hoechst)）である。特に好ましい材料は、モダクリルポリマーであり、これは、３５〜８５％のポリアクリロニトリルを含んで成り、例えばテクラン（Teklan）(コートルーズ、５０／５０でポリアクリロニトリル／ポリビニリデンジクロライドを含む)、ベリクレン（Velicren）(エニモント(Enimo nt))、ＳＥＦ（モンサント）およびカネカロン（Kaneklon）（鐘淵化学により供給される塩化ビニル系組成物）である。もう１つの好ましい材料はサラン（Saran）である(ダウ・ケミカルからのＰＶＤＣコポリマー)。好ましさの程度は落ちるが、もう１つの可能性のある材料は、ポリ（ブチレン−テレフタレート）である。これは、良好な塩素抵抗および約２のｐＨの環境（またはより小さい酸の環境）における所望の酸抵抗を有する。しかしながら、０に近づくｐＨ環境におけるその酸抵抗は、上述の材料ほど好ましくはない。コアを囲むカーボンに富む材料は、例えば、ランプブラック（lamp black）またはカーボンブラック粒状物、コークスピース、好ましくは粒子直径が１００〜５００ミクロンのオーダーであるコークスピースであるが、他のより大きい寸法のもの、例えば天然グラファイト、カーボン粉末、または繊維状マットの形態の短く切断されたカーボン繊維、熱分解グラファイト、熱分解ポリアクリロニトリルまたはガラス質炭素（vitreous carbon）でも使用できる。本発明の態様を添付図面を参照して例により説明する。図１は、本発明の長尺要素の長手方向の部分断面の図である。図２は、図１のデバイスの断面図である。図３は、本発明のもう１つのデバイスの断面図である。図４および図５は、本発明の更に別のデバイスの側面図である。図面を参照すると、図１および図２は、導電性ポリマー層６により覆われた銅ワイヤー４の形態の内側コアを有して成るコア３を有するデバイス２を示す。ポリアクリロニトリル系材料の織物構造を有して成る保持層１０内でコークス・ブリーズ８が層６を包囲する。ジャケット１０を包囲するのはブレード１１の形態のポリエステルのモノフィラメントから作られたテンション・ラップであり、これは、十分に緊密に織られ、テンションが加えられており、従って、上にブレード１１を有さないジャケットにおけるコークスの密の程度と比較して、より大きい程度の密の状態のコークスをジャケット１０内で提供する。図２に示すように、ジャケット１０が巻き付けられ、長手方向縁１２は接着剤１８により相互に結合される。オーバーブレード（上のブレード）１１はこの重なりを包囲し、閉じた巻き付け構造を、特に高温において、保持するのを助長する。図３は、別の接合アレンジメントを示し、この場合では、スリーブの長手方向縁はジャケット１０の外側に向いた直立の継ぎ目の状態で当接し、２列のステッチ１４が継ぎ目に沿って延び、継ぎ目の間に接着剤の結合１６が存在する。この場合も、上のブレード１１が（ブレードが存在するために曲がっている）継ぎ目を包囲し、巻き付け構造を閉じた状態で保持するのを助長する。ラップアラウンドジャケットの代わりに、チューブ状ジャケット材料（図示せず）を使用してよい。図４は、コークス（図示せず）を包囲する可撓性ジャケット１０が環状のタイ１８により自体圧縮され、ジャケット１０の周囲でテンションが加えられ、それによりタイ１８が存在しない場合と比較してコークス８が相対的により密な状態に圧縮される。同様に、図５は、テンション・ラップが相互に反対の向きに巻かれた２組の螺旋状に巻き付けられたタイ２０および２２により供給されるもう１つの態様を示す。このタイ２０および２２は、それぞれの重なる点（交差点）２４にて相互に結合され、従って、タイ２０、２２の１つのある部分が損傷を受けた場合、タイの螺旋全体がほどけないようになっている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＪＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＭＧ，ＭＸ，ＰＬ，ＲＵ，ＵＳ【要約の続き】

Claims

【特許請求の範囲】１．腐食保護システムであって、（１）導電性長尺コア、（２）長尺コアを包囲し、コアとの間に粒状形態のカーボンに富む材料、好ましくはコークスを含む可撓性ジャケット、および（３）可撓性ジャケットの周囲でテンションを加えられるテンション・ラップであって、カーボンに富む材料の粒状物の密である程度がこのラップが存在しない場合の密である程度に対して増加するようにテンションを加えられるラップを有して成る長尺の要素を有して成るシステム。２．長尺コアは、内側コア、および（ｉ）内側コアを電気的に包囲し、（ii）内側コアより大きい電気抵抗率を有し、また、（iii）内側コアと電気的に接触する導電性ポリマー組成物を有して成る請求の範囲１記載の腐食保護システム。３．長尺コアは内側コア、およびその上の金属または金属酸化物層を有して成り、この層は、（ｉ）内側コアを電気的に包囲し、（ii）内側コアより大きい電気抵抗率を有し、また、（iii）内側コアと電気的に接触する請求の範囲１記載の腐食保護システム。４．内側コアは、５×１０⁴オーム・ｃｍ以下の２３℃における抵抗率および０．０３オーム／ｍ以下の２３℃における抵抗を有する材料からできている請求の範囲２または３記載の腐食保護システム。５．テンション・ラップはブレードにより供給される請求の範囲１〜４のいずれかに記載の腐食保護システム。６．テンション・ラップは環状タイにより供給される請求の範囲１〜５のいずれかに記載の腐食保護システム。７．テンション・ラップは１組または２組の螺旋状に巻き付けられるタイにより供給される請求の範囲１〜６のいずれかに記載の腐食保護システム。８．２組のタイは反対方向で巻き付けられて供給され、このタイは、好ましくは重なる箇所において相互に結合されているのが好ましい請求の範囲７記載の腐食保護システム。９．ブレードは、下に位置する可撓性ジャケットの少なくとも２５％の被覆率、好ましくは少なくとも４０％の被覆率を提供する請求の範囲５記載の腐食保護システム。１０．長尺要素に沿ったいずれの点においても相互に垂直であるディメンジョンで測定される直径は、１０％を越えない範囲で異なる請求項１〜９のいずれかに記載の腐食保護システム。１１．ジャケットとコアとの間の距離は、電極の長さに沿って２５％を越えない、好ましくは１０％を越えない範囲で異なる請求の範囲第１〜１０のいずれかに記載の腐食保護システム。１２．可撓性ジャケットが巻き付けられ、ジャケットの長手方向縁は相互に結合され、また、テンション・ラップは重ねた縁も含めてジャケットを包囲する請求の範囲１〜１１のいずれかに記載の腐食保護システム。１３．テンション・ラップはポリエステルからできている請求の範囲１〜１２のいずれかに記載の腐食保護システム。１４．テンション・ラップはモノフィラメントまたはバンドルからできている請求の範囲１〜１３のいずれかに記載の腐食保護システム。１５．腐食保護システムであって、（１）導電性の長尺コア、（２）コアを包囲し、コアとの間に粒状形態のカーボンに富む材料、好ましくはコークスを含む可撓性ジャケット、および（３）可撓性ジャケットの周囲でテンションを加えられるテンション・ラップを有して成り、コアはジャケット内で実質的に中央に配置され、長尺要素を以下の試験：（ａ）長尺電極の直径の８倍の直径のドラムに巻き取り、その電極をドラム上で１２時間保存し、次に、巻き出す試験、および（ｂ）４Ｈｚで１ｃｍの振幅にて振動バンク上でスプール（直径は（ａ）と同様）に巻き付けた長尺電極を振動させる試験の片方または双方に付した場合に、上記の実質的に中央の配置が保持されるようになっているシステム。