JP2000119884A - 海水に接する構造物の防汚装置 - Google Patents
海水に接する構造物の防汚装置Info
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Abstract
を加えることなく容易に陽極形成部材を設け、かつ、陽
極形成部材と構造物とを絶縁することによって、構造物
の金属部分に設けられたゴムライニング等が破損した場
合でも破損部における金属部分の異常腐食を防止するこ
とができる防汚装置を提供すること。 【解決手段】 本発明による海水に接する構造物の防汚
装置20は、海水15に接する構造物の海水側表面に絶
縁性接着剤6を介して設けられた陽極形成部材4を備え
ている。陽極形成部材4には、電気化学的に活性で安定
な電気的触媒3が被覆されている。導電体8が海水15
に接触するように設置され、外部直流電源7の正極7a
が陽極形成部材4に接続され、負極7bが導電体8に接
続されている。外部直流電源7は自動電位制御部7cを
内蔵しており、正極7aと負極7bとの間の電位が海水
中で塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に設定
されている。
Description
物の海水側表面への海生生物の付着を防止する防汚装置
に関し、特に、海水と接する構造物の海水側表面に電気
的触媒を設け、電気的触媒から酸素を発生させて海生生
物の付着を防止する防汚装置に関する。
いては、熱交換器伝熱管の入口や出口の管板に、イガ
イ、フジツボ、ヒドロ虫或いは海藻類等(海生生物と称
する)が付着することがある。これらの海生生物は、伝
熱管の管端部を塞いで洗浄用スポンジの通過障害になっ
たり、伝熱管内面を閉塞したりする。このため発電所
は、これらの除去作業のためにしばしば操業の停止を余
儀なくされている。これらの海生生物は、銅合金製の管
板や伝熱管よりも、耐海水性のチタン製の管板や伝熱管
に付着しやすい。
室においては、ストレーナーの網を通り抜けた幼生の海
生生物が着生し、成育し、脱落を繰返す。このことは、
冷却用伝熱管内面を閉塞させる。
汚と称する)のため、塩素や塩素化合物の環境海水中へ
の投入、毒性イオン生成顔料含有防汚塗料の塗布、海水
電解による塩素や銅などの毒性イオンの生成等の手段が
行われている。
が、大量の海水環境にあってはその量や濃度の管理が容
易でなく、確実な防汚効果を期待するため過大濃度にな
りやすい。その結果、環境汚染の原因になる可能性が高
く、今日ではそのような手段の使用は禁止或いは抑制の
方向にある。
研究者や技術者によって開発が進められている。例え
ば、シリコーン系防汚塗料は、無公害で無毒生であるが
防汚効果がある。しかしながら、シリコーン系防汚塗料
は、貝殻等の異物の接触により防汚寿命が短くなるこ
と、施工コストが高いこと、大面積の対象物や既存の施
設への簡単容易な施工手段がないこと、海水の流れを止
めると防汚効果が減少すること等の欠点のため、広く実
用化されるには至っていない。
は、別の方法が記載されている。この方法は、水や海水
と接するチタン製熱交換器等の表面に、主として白金族
金属の混晶或いはこれらの金属の酸化物との混合物から
なる電気的触媒皮膜を形成し、これを陽極として電解
し、塩素ガスを実質的に発生させないで十分な酸素を発
生させることにより、水中の生物及びスケールの沈積を
抑制するという方法である。
るチタン製構造部材の表面に電気的触媒を形成し陽極と
して作用させるため、チタン製構造部材と導通している
熱交換器を構成する他の金属部材(例えば、水室或いは
導水管などは通常鋼製でゴムライニング等が施されてい
る)も陽極的に負荷される。従って、万一ゴムライニン
グ等が何らかの理由で破損した場合、この破損部から流
出電流が生じ、チタン材以外の構成金属部材が異常腐食
してしまう。
のための処理において、350〜450°で数時間の電
気抵抗加熱処理等を実施するので、その際の発生熱や熱
応力等による構造物の損傷が懸念され、かつコストが膨
大になる。従ってこの方法も、広く実用化されるには至
っていない。
01−46595号公報に記載の技術は、前述のよう
に、熱交換器を構成するチタン製部材に電気的触媒を直
接被覆した上で、電気抵抗加熱等により、350〜45
0℃で数時間の加熱処理を行い熱活性化処理を施して陽
極とするので、発生熱や熱応力等による構造物の損傷が
懸念され、かつコストが膨大になっている。
チタン製部材が使用されている所は伝熱管や管板に限定
され、本体胴や水室、熱交換器へ海水を導く導水管や海
水を海へ戻す放水管等は鋼製である。鋼製の水室、導水
管、放水管などは電気的にチタン製部材と導通している
ので、海水と接触するとガルバニ腐食を起こし、鋼が激
しく腐食される。従って、海水と接触する鋼材表面は、
腐食防止のためにゴムライニング等が施工されている。
は、鋼製部材を電気的に鋼材の防食電位まで下げる陰極
防食法を採用して鋼製部材と導通しているチタン製部材
を陰極的に負荷する必要があるが、前記公報記載の技術
ではチタン製部材を陽極としているので、それに導通し
ている鋼製の水室、導水管、放水管も陽極的に負荷され
ており、原理上陰極防食法が採用できず、破損部から流
出電流が生じて鋼製材が異常腐食を起こしてしまう。
等に、電気抵抗加熱等の熱を加えることなく容易に電気
的触媒を設け、かつ、チタン管板等の熱交換器構造部材
と電気的に絶縁することによって、万一金属部材に設け
られたゴムライニング等が何らかの理由で破損した場合
でも陰極防食法を採用し破損部における金属部材の異常
腐食を防止することができる防汚装置を提供することに
ある。
構造物の海水側表面において酸素を発生させて、構造物
の海水側表面における海生生物の着生を抑制する防汚装
置において、海水に接する構造物の海水側表面に絶縁性
接着剤を介して設けられた陽極形成部材と、陽極形成部
材に被覆された電気化学的に活性で安定な電気的触媒
と、海水に接触するように設置された導電体と、正極が
陽極形成部材または電気的触媒に接続され、負極が導電
体に接続され、自動電位制御部を内蔵する外部直流電源
と、を備え、外部直流電源は、正極と負極との間の電位
が海水中で塩素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値
に設定されていることを特徴とする海水に接する構造物
の防汚装置である。
た陽極形成部材を、絶縁性接着剤によって常温で容易に
構造物の海水側表面に接着できるため、熱応力等による
構造物の損傷の懸念がなく、かつ、絶縁材接着剤が介在
するため、例えばチタン管板等の構造物との電気的絶縁
が達成され、チタン管板等と導通する金属部材を保護す
るゴムライニング等が何らかの理由で破損した場合でも
破損部における金属部材の異常腐食を防止することがで
きる。
側絶縁部において酸素を発生させて、構造物の海水側絶
縁部における海生生物の着生を抑制する防汚装置におい
て、海水に接する構造物の海水側絶縁部に設けられた陽
極形成部材と、陽極形成部材に被覆された電気化学的に
活性で安定な電気的触媒と、海水に接触するように設置
された導電体と、正極が陽極形成部材または電気的触媒
に接続され、負極が導電体に接続され、自動電位制御部
を内蔵する外部直流電源と、を備え、外部直流電源は、
正極と負極との間の電位が海水中で塩素の発生を抑制し
つつ酸素を発生させる値に設定されていることを特徴と
する海水に接する構造物の防汚装置である。
おいても、塩素の発生を抑制しながら酸素を発生させる
ことができ、海生生物の付着を防止することが出来る。
施の形態について説明する。
水に接する構造物の防汚装置を示す概略図である。図1
に示すように、本発明の第1の実施の形態の海水に接す
る構造物の防汚装置20は、海水15に接するチタン製
熱交換器1(構造物)の海水15側表面において、酸素
を発生させて、熱交換器1の海水15側表面における海
生生物の着生を抑制する防汚装置である。
と、複数のチタン製伝熱管1bを支えるチタン製管板1
aとを有している。図1に示すように、熱交換器1の海
水15側には、内面にゴムライニング11が形成された
水室10が形成されている。
表面の略全面に絶縁性接着剤6を介して取付けられた絶
縁シート5を有している。絶縁シート5の上面には、絶
縁性接着剤6を介して厚さが0.1〜0.3mmのパネ
ル状チタンシート4(陽極形成部材)が略全面に取付け
られている。
ーとエポキシ樹脂を主成分とした高機能弾力性接着剤で
ある。この接着剤は、高い絶縁性を有するとともに、海
水温度が0〜50℃で安定した接着強度を有する。
は、図1に示すように、複数のチタン製伝熱管1bの管
径に対応する複数の開孔を有している。
め触媒被覆処理によって被覆され、電気抵抗加熱等で3
50〜450℃で数時間加熱処理を行って熱活性化処理
された、電気化学的に活性で安定な電気的触媒3が設け
られている。電気的触媒3は、具体的には、白金系金属
または白金系金属酸化物であるか、あるいは、コバルト
またはマンガンの酸化物からなる単一体、混晶体または
複合体である。
に向かって、導電体8が突出して設けられている。同様
に、照合電極12も突出して設けられている。
しており、その正極7aはパネル状チタンシート4に接
続され、負極は導電体8に接続され、照合極7rは照合
電極12に接続されている。外部直流電源7は、自動電
位制御部7cを内蔵しており、正極7aと負極7bとの
間に形成される通電回路の電位が海水15中で塩素の発
生を抑制しつつ酸素を発生させる値に設定されている。
この値は、具体的には、海水電解で塩素が発生するSC
E基準電位1.13Vより低く、かつ標準海水における
酸素発生電位0.52Vより高い値である。なお、照合
電極12はチタンシート4の電位をモニターして自動電
位制御部7cのデータとして用いられている。
態の作用について説明する。
4すなわち電気的触媒3の電位が、外部直流電源7によ
り0.52Vから1.13Vの範囲に保持される。これ
により電気的触媒3の表面から、塩素の発生が抑制され
ながら酸素が発生する。従って、海生生物の付着を防止
することが出来る。
を被覆したパネル状チタンシート4を、絶縁性接着剤6
によって絶縁シート5を介して、常温で容易に熱交換器
1の海水15側表面に接着できる。このため、熱応力等
による熱交換器1の損傷の懸念がなく、かつ、絶縁材接
着剤6及び絶縁シート5が介在するため、チタン管板1
a等とパネル状チタンシート4との電気的絶縁が達成さ
れ、チタン管板1aと電気的に導通する金属部材の異常
腐食を防止することができる。
が、白金系金属または白金系金属酸化物であるか、ある
いは、コバルトまたはマンガンの酸化物からなる単一
体、混晶体または複合体であるため、電極としての活性
化が図られると共に、溶出量が最小に抑えられる。これ
により、長時間安定した酸素発生を実現できる。この効
果は、特に陽極電流密度が3A/m2 以下の範囲で顕著
である。
6が、海水温度0〜50℃で安定した接着強度を有する
変性シリコーンポリマーとエポキシ樹脂を主成分とした
高機能弾力性接着剤であるため、安定で耐久性のある接
着強度を得ることができるとともに、その弾力性によっ
て異物等の衝突に対する耐久性も高い。
関数であり、電流密度が大きくなるほど電位は高くな
り、それにつれて酸素の発生量も比例して大きくなる。
すなわち、陽極の電位をより1.13Vに近く維持すれ
ば、塩素が生成することなく、また海生生物を死滅させ
ることもなく、無公害な環境に優しい効果的な防汚が実
現できる。
接する構造物の防汚装置の構成を図2に示す。図2に示
すように、本実施の形態の海水に接する構造物の防汚装
置20は、絶縁シート5が設けられず、熱交換器1の海
水15側表面に絶縁性接着剤6のみを介してパネル状チ
タンシート4が取付けられている他は、図1に示す第1
の実施の形態と同様の構成である。第2の実施の形態に
おいて、図1に示す第1の実施の形態と同一の部分には
同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
けなくとも、絶縁性接着剤6による絶縁作用が十分であ
れば、チタン管板1a等とパネル状チタンシート4との
電気的絶縁が達成され、チタン管板1a等に電気的に導
通する金属部材の異常腐食を防止することができる。
接する構造物の防汚装置の構成を図3に示す。図3に示
すように、本実施の形態の海水に接する構造物の防汚装
置20は、パネル状チタンシート4が、幅が1m以下の
帯状シート部材から取付ける管板1aの大きさに応じて
裁断されて分割形成され、管板1aに絶縁性接着剤6を
介して貼合わされるとともに、隣接するパネル状チタン
シート4同士の電気導通を確保するための導通テープ9
が設けられている。
形態と同様の構成である。第3の実施の形態において、
図2に示す第2の実施の形態と同一の部分には同一の符
号を付して詳細な説明は省略する。
と同材であることが好ましい。
ンシート4に触媒被覆処理し、電気抵抗加熱等で350
〜450℃で数時間加熱処理を行って熱活性化処理を施
し、伝熱管1bのための開孔処理等を行った上で、チタ
ンシート4を現地に運ぶ事ができる。特に、チタンシー
ト4の厚さが0.1〜0.3mmで、幅が1m以下である
ので、チタンシート4をコイル状に巻くことが可能であ
り、通常の内径が600mm程度のマンホールから挿入
して取付け施工を行うことが可能である。なお、隣接す
るパネル状チタンシート4同士の電気的導通は、導通テ
ープ9により確保される。
接する構造物の防汚装置の構成を図4に示す。図4に示
すように、本実施の形態の海水に接する構造物の防汚装
置20は、海水15の流入側及び放出側の水室10に設
けたゴムライニング11(構造物)の海水15側表面に
おいて、酸素を発生させて、海生生物の着生を抑制する
防汚装置である。
水15側表面に、接着剤16を介して厚さが0.1〜
0.3mmのパネル状チタンシート4(陽極形成部材)
が取付けられている。接着剤16は、絶縁性を有する必
要がない。また、パネル状チタンシート4が複数枚に分
割されて形成されている場合には、図2に示したような
導通テープ9を用いることが好ましい。
形態と同様の構成である。第4の実施の形態において、
図1に示す第1の実施の形態と同一の部分には同一の符
号を付して詳細な説明は省略する。
ライニング11に設けられた電気的触媒3の表面から、
塩素の発生が抑制されながら酸素が発生する。従って、
絶縁体であるゴムライニング11の海水15側表面にお
いても、海生生物の付着を防止することが出来る。
接する構造物の防汚装置の構成を図5に示す。図5に示
すように、本実施の形態の海水に接する構造物の防汚装
置20は、冷却用海水取入れコンクリート製取水路14
(構造物)の海水15側表面において酸素を発生させて
海生生物の着生を抑制する防汚装置であり、導電体8が
冷却用海水取入れコンクリート製取水路14の補強用鉄
筋(一部が海水15と接触している)として形成されて
いる他は、図4に示す第4の実施の形態と同様の構成で
ある。第5の実施の形態において、図4に示す第4の実
施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説
明は省略する。
用海水取入れコンクリート製取水路14の海水15側表
面に設けられた電気的触媒3の表面から、塩素の発生が
抑制されながら酸素が発生する。従って、絶縁体である
冷却用海水取入れコンクリート製取水路14の海水15
側表面においても、海生生物の付着を防止することが出
来る。
イニング11、冷却用海水取入れコンクリート製取水路
14の他、樹脂材などの種々の絶縁体部分に設けること
ができることは勿論である。
め電気的触媒を被覆した陽極形成部材を、接着剤によっ
て構造物の海水側表面に接着することにより、取付施工
が容易で、無公害で防汚効果が高く、かつ構造物の金属
部材の異常腐食を抑制することが可能な防汚装置を実現
できる。
第1の実施の形態を示す概略図。
第2の実施の形態を示す概略図。
第3の実施の形態を示す概略図。
第4の実施の形態を示す概略図。
第5の実施の形態を示す概略図。
Claims (12)
- 【請求項1】海水に接する構造物の海水側表面において
酸素を発生させて、構造物の海水側表面における海生生
物の着生を抑制する防汚装置において、 海水に接する構造物の海水側表面に絶縁性接着剤を介し
て設けられた陽極形成部材と、 陽極形成部材に被覆された電気化学的に活性で安定な電
気的触媒と、 海水に接触するように設置された導電体と、 正極が陽極形成部材または電気的触媒に接続され、負極
が導電体に接続され、自動電位制御部を内蔵する外部直
流電源と、を備え、 外部直流電源は、正極と負極との間の電位が海水中で塩
素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に設定されて
いることを特徴とする海水に接する構造物の防汚装置。 - 【請求項2】海水に接する構造物の海水側表面と陽極形
成部材との間に、絶縁シートが設けられたことを特徴と
する請求項1に記載の海水に接する構造物の防汚装置。 - 【請求項3】海水に接する構造物の海水側絶縁部におい
て酸素を発生させて、構造物の海水側絶縁部における海
生生物の着生を抑制する防汚装置において、 海水に接する構造物の海水側絶縁部に設けられた陽極形
成部材と、 陽極形成部材に被覆された電気化学的に活性で安定な電
気的触媒と、 海水に接触するように設置された導電体と、 正極が陽極形成部材または電気的触媒に接続され、負極
が導電体に接続され、自動電位制御部を内蔵する外部直
流電源と、を備え、 外部直流電源は、正極と負極との間の電位が海水中で塩
素の発生を抑制しつつ酸素を発生させる値に設定されて
いることを特徴とする海水に接する構造物の防汚装置。 - 【請求項4】電気的触媒は、白金系金属または白金系金
属酸化物、あるいは、コバルトまたはマンガンの酸化物
からなる単一体、混晶体または複合体のいずれか一種で
あることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に
記載の海水に接する構造物の防汚装置。 - 【請求項5】陽極形成部材は、チタン部材であることを
特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の海水
に接する構造物の防汚装置。 - 【請求項6】チタン部材は、チタンシートであることを
特徴とする請求項5に記載の海水に接する構造物の防汚
装置。 - 【請求項7】チタンシートは、厚さが0.1〜0.3m
mでコイル状に巻付けることが可能であることを特徴と
する請求項6に記載の海水に接する構造物の防汚装置。 - 【請求項8】チタンシートは、複数枚に分割されて形成
されており、隣接するチタンシート同士の導通を確保す
るための導通テープが設けられていることを特徴とする
請求項6または7に記載の海水に接する構造物の防汚装
置。 - 【請求項9】絶縁性接着剤は、海水温度が0〜50℃で
安定した接着強度を有する変性シリコーンポリマーとエ
ポキシ樹脂を主成分とした弾力性接着剤であることを特
徴とする請求項1または2に記載の海水に接する構造物
の防汚装置。 - 【請求項10】海水に接する構造物は、複数のチタン製
伝熱管と、複数のチタン製伝熱管を支えるチタン製管板
とを有するチタン製熱交換器であって、 陽極形成部材は、複数のチタン製伝熱管の管径に対応す
る複数の開孔を有していることを特徴とする請求項1に
記載の海水に接する構造物の防汚装置。 - 【請求項11】海水に接する構造物の海水側絶縁部は、
ゴム系或いは樹脂系のライニングが施された壁面である
ことを特徴とする請求項3に記載の海水に接する構造物
の防汚装置。 - 【請求項12】海水に接する構造物が、コンクリート製
構造物であって、 導電体が、コンクリート構造物用の補強用鉄筋として形
成されていることを特徴とする請求項3に記載の海水に
接する構造物の防汚装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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