JPS61177384A - 電気防食装置 - Google Patents
電気防食装置Info
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Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
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。
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〕
この発明は、例えば船舶等の電気防食システムにおける
被防食体の局部的な電気化学腐食を防止するための電気
防食装置に関する。
被防食体の局部的な電気化学腐食を防止するための電気
防食装置に関する。
海水等の電解質と接する金属には、イオン化傾向の差に
よって電気化学腐食が生じるため、従来から電気防食手
段が施されている。このことを、以下においては船舶に
おける電気防食システムを例に詳述する。
よって電気化学腐食が生じるため、従来から電気防食手
段が施されている。このことを、以下においては船舶に
おける電気防食システムを例に詳述する。
船舶における電気防食システムの一例は、犠牲陽極方式
（流電陽極方式）である。これは、船体、プロペラ、プ
ロペラ軸等の被防食体に対して、例えば亜鉛、アルミニ
ウム、マグネシウム等の金属から成る犠牲陽極によって
強制的に陰電位を付与する方式である。
（流電陽極方式）である。これは、船体、プロペラ、プ
ロペラ軸等の被防食体に対して、例えば亜鉛、アルミニ
ウム、マグネシウム等の金属から成る犠牲陽極によって
強制的に陰電位を付与する方式である。
この場合、被防食体の海水に対する電位には理想的な値
があり、例えば鉄とかアルミニウムでできた船体の電位
を考えた場合、電位が一８００ｍＶ程度より高くなると
（即ち、プラス側になると）電気化学腐食が生じ、逆に
電位が一９００ｍＶ程度より大幅に低くなると（即ち、
マイナス側になると）アルカリによって船体の塗膜が剥
がれる等の問題が生じるため、−８５０ｍＶ〜−９５０
ｍＶ程度の電位が理想である。
があり、例えば鉄とかアルミニウムでできた船体の電位
を考えた場合、電位が一８００ｍＶ程度より高くなると
（即ち、プラス側になると）電気化学腐食が生じ、逆に
電位が一９００ｍＶ程度より大幅に低くなると（即ち、
マイナス側になると）アルカリによって船体の塗膜が剥
がれる等の問題が生じるため、−８５０ｍＶ〜−９５０
ｍＶ程度の電位が理想である。
しかしながら、海水に対する船体の電位は、温度環境、
相対水流速度、溶存酸素分布等の腐食環境の変化によっ
て大きく変化する。所が、犠牲陽極のエネルギーをそれ
に応じて変えることはできないので、仮に停泊中で船体
の電位を理想的なものとしておいても、走行中では電位
がそれよりも高くなって船体に電気化学腐食が生じてし
まうといった問題がある。
相対水流速度、溶存酸素分布等の腐食環境の変化によっ
て大きく変化する。所が、犠牲陽極のエネルギーをそれ
に応じて変えることはできないので、仮に停泊中で船体
の電位を理想的なものとしておいても、走行中では電位
がそれよりも高くなって船体に電気化学腐食が生じてし
まうといった問題がある。
犠牲陽極方式のそのような問題点を解決するものとして
、自動制御を採用した外部電源方式がある。これを第２
図を参照して説明すると、一種の直流電源装置である陰
電位付与装置４によって、海水１中の陽極６に相対的に
陽電位を、船体２ａ、プロペラ２ｂ、プロペラ軸２０等
の被防食体２に相対的に陰電位を与えており、しかも照
合電極１０によって海水１に対する船体２ａの電位Ｅを
検出している。そして、腐食環境が変化して例えば船体
２ａの電位Ｅが所定値よりも高くなった場合、陽極６に
与える電位を高くすることによって相対的に船体２ａの
電位を低くする等して、船体２ａの電位Ｅを所定範囲に
（例えば−９００ｍＶ程度に）保つように制御している
。
、自動制御を採用した外部電源方式がある。これを第２
図を参照して説明すると、一種の直流電源装置である陰
電位付与装置４によって、海水１中の陽極６に相対的に
陽電位を、船体２ａ、プロペラ２ｂ、プロペラ軸２０等
の被防食体２に相対的に陰電位を与えており、しかも照
合電極１０によって海水１に対する船体２ａの電位Ｅを
検出している。そして、腐食環境が変化して例えば船体
２ａの電位Ｅが所定値よりも高くなった場合、陽極６に
与える電位を高くすることによって相対的に船体２ａの
電位を低くする等して、船体２ａの電位Ｅを所定範囲に
（例えば−９００ｍＶ程度に）保つように制御している
。
この場合、陽極６は例えばチタンの表面に白金をメッキ
したものであり、海水１中で船体２ａに絶縁して取り付
けている。また、照合電極１０は例えば塩化銀電極であ
り、これも海水１中で船体２ａに絶縁して取り付けてい
る。尚、図中の符号８は、陰電位付与装置４とプロペラ
軸２ｃとを電気的に接続するブラシである。
したものであり、海水１中で船体２ａに絶縁して取り付
けている。また、照合電極１０は例えば塩化銀電極であ
り、これも海水１中で船体２ａに絶縁して取り付けてい
る。尚、図中の符号８は、陰電位付与装置４とプロペラ
軸２ｃとを電気的に接続するブラシである。
上述のような外部電源方式においても、船体２ａ、プロ
ペラ２ｂ、プロペラ軸２０等の被防食体２が全て同一金
属であって、しかもその各部位における相対水流速度等
の腐食環境が均一である場合にのみ、所期の目的を達成
することができる。
ペラ２ｂ、プロペラ軸２０等の被防食体２が全て同一金
属であって、しかもその各部位における相対水流速度等
の腐食環境が均一である場合にのみ、所期の目的を達成
することができる。
所が、船体２ａの材質は例えば鉄、アルミニウム、高張
力鋼等であり、プロペラ２ｂの材質は例えばブロンズ合
金、アルミ青銅等であり、プロペラ軸２ｃの材質は例え
ばステンレス等であって、互いに異種金属である。また
、プロペラ２ｂの相対水流速度は他の部分に比べて極め
て大きい。しかもプロペラ２ｂは、その表面の酸化皮膜
がキャビテーションや水中のごみ等で剥がされて裸金属
になるといった状況にある。
力鋼等であり、プロペラ２ｂの材質は例えばブロンズ合
金、アルミ青銅等であり、プロペラ軸２ｃの材質は例え
ばステンレス等であって、互いに異種金属である。また
、プロペラ２ｂの相対水流速度は他の部分に比べて極め
て大きい。しかもプロペラ２ｂは、その表面の酸化皮膜
がキャビテーションや水中のごみ等で剥がされて裸金属
になるといった状況にある。
このようなことから、プロペラ２ｂ及びそれに連結され
たプロペラ軸２ｃのイオン化傾向が活性化しく即ち、プ
ロペラ２ｂ及びプロペラ軸２ｃが動態化し）、船体２ａ
の電位（例えば−９００ｍＶ程度）に対してプロペラ２
ｂ及びプロペラ軸２Ｃの電位が高くなって（例えば−７
５０ｍＶ〜−３５０ｍＶ程度になって）、両者の間に局
部的な電位差（′を位勾配）ΔＥが生じる。
たプロペラ軸２ｃのイオン化傾向が活性化しく即ち、プ
ロペラ２ｂ及びプロペラ軸２ｃが動態化し）、船体２ａ
の電位（例えば−９００ｍＶ程度）に対してプロペラ２
ｂ及びプロペラ軸２Ｃの電位が高くなって（例えば−７
５０ｍＶ〜−３５０ｍＶ程度になって）、両者の間に局
部的な電位差（′を位勾配）ΔＥが生じる。
この場合、船体２ａとプロペラ軸２ｃとの間を電線とブ
ラシ８によって摺動的に接続したとしても、プロペラ軸
２ｃとブラシ８との間には接触抵抗が生じており、尚か
つ電線にも導体抵抗があり、しかもそれらを流れる電流
は例えば４０Ａ程度もあり（１０００）ンで全長９０ｍ
程度の船舶の場合）、それらにおける電圧降下を排除す
ることはできない。特に、扱っている電位がミリボルト
オーダーであるので、小さな電圧降下が非常に大きく影
響する。従って、このような手段によっては、上記電位
差ΔＥを軽減することはできても、それを完全に抑制す
ることはできない。
ラシ８によって摺動的に接続したとしても、プロペラ軸
２ｃとブラシ８との間には接触抵抗が生じており、尚か
つ電線にも導体抵抗があり、しかもそれらを流れる電流
は例えば４０Ａ程度もあり（１０００）ンで全長９０ｍ
程度の船舶の場合）、それらにおける電圧降下を排除す
ることはできない。特に、扱っている電位がミリボルト
オーダーであるので、小さな電圧降下が非常に大きく影
響する。従って、このような手段によっては、上記電位
差ΔＥを軽減することはできても、それを完全に抑制す
ることはできない。
その結果、上述した電位差ΔＥによって、海水１を通し
てプロペラ２ｂ及びプロペラ軸２Ｃと船体２ａとの間に
循環電流■が流れ、これによってプロペラ２ｂ及びプロ
ペラ軸２ｃが犠牲電極化して電気化学腐食されるといっ
た現象が起こる。そのため、船舶としては電気防食シス
テムを採用しているにも拘らず、プロペラ２ｂ及びプロ
ペラ軸２Ｃの耐用年数を著しく短縮させている。例えば
小形船舶を例にすると、１年毎にプロペラ２ｂを取り替
えなければならないようなこともあり、プロペラ軸２Ｃ
も局部腐食により７〜８年毎に取り替えなければならな
い。そのために多大の費用を費やしている。そのような
問題は、前述した犠牲陽極方式においても同様に生じる
ことは言うまでもない。
てプロペラ２ｂ及びプロペラ軸２Ｃと船体２ａとの間に
循環電流■が流れ、これによってプロペラ２ｂ及びプロ
ペラ軸２ｃが犠牲電極化して電気化学腐食されるといっ
た現象が起こる。そのため、船舶としては電気防食シス
テムを採用しているにも拘らず、プロペラ２ｂ及びプロ
ペラ軸２Ｃの耐用年数を著しく短縮させている。例えば
小形船舶を例にすると、１年毎にプロペラ２ｂを取り替
えなければならないようなこともあり、プロペラ軸２Ｃ
も局部腐食により７〜８年毎に取り替えなければならな
い。そのために多大の費用を費やしている。そのような
問題は、前述した犠牲陽極方式においても同様に生じる
ことは言うまでもない。
従ってこの発明は、被防食体における局部的な電位差を
解消することによって、被防食体の局部的な電気化学腐
食を防止することができる電気防食装置を提供すること
を目的とする。
解消することによって、被防食体の局部的な電気化学腐
食を防止することができる電気防食装置を提供すること
を目的とする。
この発明の電気防食装置は、被防食体における局部的な
電位差を検出する電位差検出手段と、電位差検出手段に
応答して、電位差検出手段によって検出された電位差が
ほぼ零になるように、被防食体の電位差を生じた部位に
強制的に電位を付与する電位差打消手段とを備えている
。
電位差を検出する電位差検出手段と、電位差検出手段に
応答して、電位差検出手段によって検出された電位差が
ほぼ零になるように、被防食体の電位差を生じた部位に
強制的に電位を付与する電位差打消手段とを備えている
。
電位差検出手段は、被防食体に生じる局部的な電位差を
検出する。電位差打消手段はそれに応答して、被防食体
の電位差を生じた部位に強制的に電位を付与し、これに
よって上記電位差をほぼ零にする。その結果、被防食体
の局部的な電気化学腐食が防止される。
検出する。電位差打消手段はそれに応答して、被防食体
の電位差を生じた部位に強制的に電位を付与し、これに
よって上記電位差をほぼ零にする。その結果、被防食体
の局部的な電気化学腐食が防止される。
第１図は、この発明の一実施例に係る電気防食装置の適
用例を示す概略図である。ここでも、前述と同様に船舶
における電気防食システムを例に説明する。尚、第２図
と同等部分には同一符号を付してその説明を省略する。
用例を示す概略図である。ここでも、前述と同様に船舶
における電気防食システムを例に説明する。尚、第２図
と同等部分には同一符号を付してその説明を省略する。
この実施例に係る電気防食装置は、被防食体２における
局部的な電位差ΔＥを検出する電位差検出手段と、電位
差検出手段によって検出された電位差ΔＥがほぼ零にな
るように、被防食体２の電位差ΔＥを生じた部位に強制
的に電位を付与する電位差打消手段とを備えている。
局部的な電位差ΔＥを検出する電位差検出手段と、電位
差検出手段によって検出された電位差ΔＥがほぼ零にな
るように、被防食体２の電位差ΔＥを生じた部位に強制
的に電位を付与する電位差打消手段とを備えている。
電位差検出手段は、この例では、電位差計１２及びプロ
ペラ軸２Ｃに摺動的に接触されたブラシ１４を備えてお
り、電位差計１２の入力部の一方は船体２ａに接続され
ており、他方はブラシ１４に接続されている。ブラシ１
４は、例えばＳ］ｕ３０％、カーボン７０％のものであ
る。このような構成によって、電位差計１２において、
前述した船体２ａとプロペラ２ｂ及びプロペラ軸２Ｃと
の間の局部的な電位差ΔＥを検出する。そして、電位差
計１２は、検出した電位差ΔＥに応じた制御信号を後述
する電位差打消装置１６に与える。
ペラ軸２Ｃに摺動的に接触されたブラシ１４を備えてお
り、電位差計１２の入力部の一方は船体２ａに接続され
ており、他方はブラシ１４に接続されている。ブラシ１
４は、例えばＳ］ｕ３０％、カーボン７０％のものであ
る。このような構成によって、電位差計１２において、
前述した船体２ａとプロペラ２ｂ及びプロペラ軸２Ｃと
の間の局部的な電位差ΔＥを検出する。そして、電位差
計１２は、検出した電位差ΔＥに応じた制御信号を後述
する電位差打消装置１６に与える。
この場合、電位差計１２の入力インピーダンスＺは、検
出誤差を少なくする意味から高インピーダンスのものが
好ましい。例えば、実験では入力インピーダンスＺが１
０００ＭΩ程度の電位差計１２を用いたが、それ程なく
ても７ＭΩ程度以上あれば充分である。また、電位差計
１２の入力部の配ｆａＬｌ、Ｌ２及びブラシ１４は、他
のものと共用せずに、この図のように独立して設けるの
が好ましい。その理由は、他のものと共用した場合には
、そこに生じる電圧降下分が電位差ΔＥの検出精度に影
響して誤差が生じるからである。尚この実施例の場合、
ブラシ１４とプロペラ軸２Ｃとの間には殆ど電流は流れ
ないので、そこの接触抵抗による検出誤差は無視するこ
とができる。以上のような構成にすることによって、電
位差計１２において、電位差ΔＥを＋２ｍＶ位の精度で
検出することができた。
出誤差を少なくする意味から高インピーダンスのものが
好ましい。例えば、実験では入力インピーダンスＺが１
０００ＭΩ程度の電位差計１２を用いたが、それ程なく
ても７ＭΩ程度以上あれば充分である。また、電位差計
１２の入力部の配ｆａＬｌ、Ｌ２及びブラシ１４は、他
のものと共用せずに、この図のように独立して設けるの
が好ましい。その理由は、他のものと共用した場合には
、そこに生じる電圧降下分が電位差ΔＥの検出精度に影
響して誤差が生じるからである。尚この実施例の場合、
ブラシ１４とプロペラ軸２Ｃとの間には殆ど電流は流れ
ないので、そこの接触抵抗による検出誤差は無視するこ
とができる。以上のような構成にすることによって、電
位差計１２において、電位差ΔＥを＋２ｍＶ位の精度で
検出することができた。
一方、電位差打消手段は、この例では、電位差打消装置
１６、プロペラ軸２ｃに摺動的に接触されたブラシ１８
及び陽極６を備えている。もっともこの陽極６は、第２
図で説明した陽極６を共用している。電位差打消装置１
６は、出力電圧可変の一種の直流電源装置であり、その
陽極出力を陽極６に、陰極出力をブラシ１８に接続する
ことにより、陽極６に相対的に陽電位を、プロペラ２ｂ
及びプロペラ軸２Ｃに相対的に陰電位を与える。
１６、プロペラ軸２ｃに摺動的に接触されたブラシ１８
及び陽極６を備えている。もっともこの陽極６は、第２
図で説明した陽極６を共用している。電位差打消装置１
６は、出力電圧可変の一種の直流電源装置であり、その
陽極出力を陽極６に、陰極出力をブラシ１８に接続する
ことにより、陽極６に相対的に陽電位を、プロペラ２ｂ
及びプロペラ軸２Ｃに相対的に陰電位を与える。
この場合、電位差打消装置１６は、例えば、整流回路、
スイッチングレギュレータ、ダーリントン接続トランジ
スタ等から成り、ブラシ１８は、例えば銀３０％、カー
ボン７０％のものである。
スイッチングレギュレータ、ダーリントン接続トランジ
スタ等から成り、ブラシ１８は、例えば銀３０％、カー
ボン７０％のものである。
そして電位差打消装置１６は、電位差計１２からの電位
差ΔＥに応じた制御信号に応答してその出力電圧を制御
することにより、上述した電位差ΔＥが零ないしほぼ零
になるような電位をプロペラ２ｂ及びプロペラ軸２Ｃに
強制的に付与する。
差ΔＥに応じた制御信号に応答してその出力電圧を制御
することにより、上述した電位差ΔＥが零ないしほぼ零
になるような電位をプロペラ２ｂ及びプロペラ軸２Ｃに
強制的に付与する。
この場合、ブラシ１８とプロペラ軸２Ｃとの間に接触抵
抗による電圧降下が存在するとしても、その電圧降下分
を加味した電圧が電位差打消装置１６から出力されるの
で、それの存在は問題とはならない。
抗による電圧降下が存在するとしても、その電圧降下分
を加味した電圧が電位差打消装置１６から出力されるの
で、それの存在は問題とはならない。
以上のように構成された電気防食装置を用いることによ
って、船体２ａとプロペラ２ｂ及びプロペラ軸２Ｃとの
間に生じる局部的な電位差ΔＥをほぼ零にすることがで
きる。例えば、実験では電位差ΔＥをＯ土５ ｍ Ｖ程
度に抑えることができた。
って、船体２ａとプロペラ２ｂ及びプロペラ軸２Ｃとの
間に生じる局部的な電位差ΔＥをほぼ零にすることがで
きる。例えば、実験では電位差ΔＥをＯ土５ ｍ Ｖ程
度に抑えることができた。
これによって、被防食体２の局部的な電気化学腐食、即
ちこの例ではプロペラ２ｂ及びプロペラ軸２ｃの電気化
学腐食を殆ど完全に防止することができる。従って、プ
ロペラ２ｂ及びプロペラ軸２Ｃの寿命を、殆ど取り替え
なくても良い位に大幅に延ばすことができる。それゆえ
、これによってもたらされる費用削減は非常に大きい。
ちこの例ではプロペラ２ｂ及びプロペラ軸２ｃの電気化
学腐食を殆ど完全に防止することができる。従って、プ
ロペラ２ｂ及びプロペラ軸２Ｃの寿命を、殆ど取り替え
なくても良い位に大幅に延ばすことができる。それゆえ
、これによってもたらされる費用削減は非常に大きい。
尚、この発明の電気防食装置は、勿論、前述した犠牲陽
極方式の電気防食システムにも適用することができる。
極方式の電気防食システムにも適用することができる。
更にこの発明は、船舶における電気防食システムに限る
ことはなく、水中、海水中や土中等における被防食体、
例えば発電所の水車や埋設した金属パイプ等の局部的な
電気化学腐食の防止にも広く適用できることは言うまで
もない。
ことはなく、水中、海水中や土中等における被防食体、
例えば発電所の水車や埋設した金属パイプ等の局部的な
電気化学腐食の防止にも広く適用できることは言うまで
もない。
以上のようにこの発明によれば、電気防食システムにお
ける被防食体の局部的な電位差を解消することによって
、被防食体の局部的な電気化学腐食をほぼ完全に防止す
ることができる。
ける被防食体の局部的な電位差を解消することによって
、被防食体の局部的な電気化学腐食をほぼ完全に防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の一実施例に係る電気防食装置の適
用例を示す概略図である。第２図は、従来からある電気
防食システムの一例を示す概略図である。
用例を示す概略図である。第２図は、従来からある電気
防食システムの一例を示す概略図である。
Claims (1)
- （１）電気防食システムにおける被防食体の局部的な電
気化学腐食を防止するための電気防食装置であって、 被防食体における局部的な電位差を検出する電位差検出
手段と、 電位差検出手段に応答して、電位差検出手段によって検
出された電位差がほぼ零になるように、被防食体の電位
差を生じた部位に強制的に電位を付与する電位差打消手
段とを備えることを特徴とする電気防食装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60019083A JPS61177384A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 電気防食装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60019083A JPS61177384A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 電気防食装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61177384A true JPS61177384A (ja) | 1986-08-09 |
| JPH0250997B2 JPH0250997B2 (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=11989551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60019083A Granted JPS61177384A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 電気防食装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61177384A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002295391A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Tsurumi Mfg Co Ltd | 水中回転機械の回転時における主軸の電食防止法および装置 |
| JP2002295392A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Tsurumi Mfg Co Ltd | 水中回転機械の回転時における主軸の電食防止法および装置 |
| JP2010047814A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Tokyo Institute Of Technology | 導電性の液体中における犠牲陽極の電流測定方法及び電流測定装置 |
| JP2010047811A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Tokyo Institute Of Technology | 表面電流測定装置及び表面電流測定方法 |
| JP2010106338A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Tokyo Institute Of Technology | 導電性の液体中における電極の電流測定方法及び電流測定装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5022496A (ja) * | 1973-06-27 | 1975-03-10 | ||
| JPS5715669A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-27 | Toyoda Mach Works Ltd | Grinder stone bed feeding device |
-
1985
- 1985-02-01 JP JP60019083A patent/JPS61177384A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5022496A (ja) * | 1973-06-27 | 1975-03-10 | ||
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| JP2002295392A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Tsurumi Mfg Co Ltd | 水中回転機械の回転時における主軸の電食防止法および装置 |
| JP2010047811A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Tokyo Institute Of Technology | 表面電流測定装置及び表面電流測定方法 |
| JP2010047814A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Tokyo Institute Of Technology | 導電性の液体中における犠牲陽極の電流測定方法及び電流測定装置 |
| JP2010106338A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Tokyo Institute Of Technology | 導電性の液体中における電極の電流測定方法及び電流測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0250997B2 (ja) | 1990-11-06 |
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