電気防食装置
【課題】 小型の熱交換器等に用いられ、簡便、かつ安価に流電陽極を大幅に長寿命化することができる電気防食装置を提供すること。
【解決手段】 中空部を有する板状流電陽極を該中空部でボルト及びナットを用いて被防食体に取り付け、該中空部の空隙を充填材により充填してなる電気防食装置において、該板状流電陽極が重ね合わされた第１段及び第２段板状流電陽極又は第１〜３段板状流電陽極とからなり、該板状流電陽極をナット部とボルト部を有する取付ボルトを用いて固定し、該被防食体に取り付けることを特徴とする電気防食装置。
【解決手段】 中空部を有する板状流電陽極を該中空部でボルト及びナットを用いて被防食体に取り付け、該中空部の空隙を充填材により充填してなる電気防食装置において、該板状流電陽極が重ね合わされた第１段及び第２段板状流電陽極又は第１〜３段板状流電陽極とからなり、該板状流電陽極をナット部とボルト部を有する取付ボルトを用いて固定し、該被防食体に取り付けることを特徴とする電気防食装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気防食装置に関し、詳しくは小型熱交換器等に用いられ、安価、かつ簡便に流電陽極を長寿命化させた電気防食装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油精製プラント向けの小型熱交換器等は、海水や工業用水等の電解質と接しているため、腐食電流が発生し、小型熱交換器を構成する金属が腐食する。この腐食を防止するため、外部電源により防食を図る外部電源方式の防食法と共に、流電陽極により防食を図る流電陽極方式の防食法が採用されている。この流電陽極方式の防食法においては、従来、中空部を有する一定規格の板状流電陽極（厚さ３０〜５０ｍｍ）をその中空部でボルト及びナットにより被防食体に固定して取り付け、空隙に充填材を充填してなるものが用いられているが、その陽極量に限界があり、プラントの定期検査の期間内に陽極が消耗するといった事態を招いていた。このため、流電陽極の長寿命化が特に指向されていた。
【０００３】
従来、このような小型熱交換器等に用いられる流電陽極には、様々な提案がなされている。例えば特許文献１（特開昭５８−７８０９７号公報）には、犠牲陽極板の取付ボルトの下端部に段差を設け、陽極交換時のライニング材の剥離を防止した海水熱交換器が記載されている。しかし、この海水熱交換器は取付ボルトを溶接後、水室をライニングする必要があり、手間がかかる。通常は、このような手間を回避すべく、無ライニングの水室内の仕切板に取付ボルトを溶接して陽極を取付けている。
【０００４】
また、特許文献２（実開昭４９−１７９０４号全文明細書）には、多数の流電陽極を所要の間隔を隔てて、取付け面より浮かせて設けることにより大きな防食電流を発生できることが記載されている。しかし、この防食装置は流電陽極が仕切板から離れているので、冷却水の流れに悪影響を及ぼす。
【０００５】
特許文献３（特開昭５１−５６５１号公報）には、熱交換器の管板を流電陽極材料との複合金属板で構成した熱交換器の防食法が記載されており、このことにより被防食体の電位を防食電位に保ち、また。陽極の寿命を延長するとされている。しかし、この防食法では熱交換器の効率が低下するため、このような複合金属板は実質的に使用されていない。
【０００６】
上記のような特許文献１〜３に記載の装置又は方法では、流電陽極を本質的に長寿命化することは困難である。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−７８０９７号公報
【特許文献２】実開昭４９−１７９０４号全文明細書
【特許文献３】特開昭５１−５６５１号公報
【０００８】
現在、流電陽極を長寿命化させるためには、熱交換器に取り付けられている流電陽極の増設を行うか、あるいは板厚の板状流電陽極を特別に製造することに限られていた。
【０００９】
しかし、流電陽極の増設は、熱交換器等への加工が数多く必要となり、増設コストや手間がかかることになる。
【００１０】
一方、板厚の板状流電陽極を特別に製造することは、陽極製造にコストや時間がかかることとなる。また、流電陽極交換時に、板厚の流電陽極を固定するボルト穴が深いため充填材の除去も困難となる。
【００１１】
上述のように、流電陽極を簡便、かつ安価に長寿命化させる電気防食装置は得られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の目的は、小型の熱交換器等に用いられ、簡便、かつ安価に流電陽極を大幅に長寿命化することができる電気防食装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、検討の結果、従来用いられている標準タイプの板状流電陽極を特定の取付ボルトを用いて２段又は３段付けすることにより上記目的が達成し得ることを知見し、本発明に到達した。
【００１４】
すなわち、本発明は、中空部を有する板状流電陽極を該中空部でボルト及びナットを用いて被防食体に取り付け、該中空部の空隙を充填材により充填してなる電気防食装置において、該板状流電陽極が重ね合わされた第１段及び第２段板状流電陽極又は第１〜３段板状流電陽極とからなり、該板状流電陽極をナット部とボルト部を有する取付ボルトを用いて固定し、該被防食体に取り付けることを特徴とする電気防食装置を提供するものである。
【００１５】
また、本発明は、上記板状流電陽極が、第１段及び第２段板状流電陽極からなり、上記第１段板状流電陽極をボルトと取付ボルトのナット部で固定し、上記第２段板状流電陽極を取付ボルトのボルト部とナットで固定する上記電気防食装置を提供するものである。
【００１６】
また、本発明は、上記板状流電陽極が第１〜３段板状流電陽極からなり、上記第１段板状流電陽極をボルトと第１の取付ボルトのナット部で固定し、上記第２段板状流電陽極を第１の取付ボルトのボルト部と第２の取付ボルトのナット部で固定し、上記第３段板状流電陽極を第２の取付ボルトのボルト部とナットで固定する上記電気防食装置を提供するものである。
【００１７】
また、本発明は、上記第１段及び第２段板状流電陽極又は第１〜３段板状流電陽極が同一形状である上記電気防食装置を提供するものである。
【００１８】
また、本発明は、上記被防食体が小型熱交換器である上記電気防食装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る電気防食装置は、従来用いられている標準タイプの板状流電陽極を取付ボルトにより２段又は３段付けすることにより１ヶ所への取付数量が倍増できることから、被防食体への取付ボルト増設等の加工なしで、しかも特注の流電陽極を使用しなくても電気防食期間の大幅な増加、すなわち流電陽極の長寿命化が容易に可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳述する。
図１は、本発明に係る電気防食装置１の一実施形態を示す概略断面図である。
【００２１】
図１において、第１段板状流電陽極２ａは、その中空部でボルト３及び取付ボルト４のナット部で固定し被防食体７に取り付けられている。そして、第１段板状流電陽極２ａの中空部の空隙には充填材６が充填されている。
【００２２】
また、第２段板状流電陽極２ｂは、上記板状流電陽極２ａの上に重ね合わせて配置され、その中空部で取付ボルト４のボルト部及びナット５で固定されており、中空部の空隙は、上記と同様に充填材６が充填されている。
【００２３】
ここで用いられる板状流電陽極２ａ，２ｂは、上述のように中空部を有するものであり、材質はアルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金等からなる。この板状流電陽極２ａ，２ｂは、異なった厚みのものを用いてもよいが、経済性を考慮した場合には、標準タイプの厚さ３０〜５０ｍｍの同一形状のものを用いることが望ましい。
【００２４】
また、本発明に係る電気防食装置１が設置される被防食体７としては小型の熱交換器が挙げられ、特に円筒多管式熱交換器である。その材質は銅合金、二層ステンレス鋼、チタン等が使用され、熱交換器に用いられる冷却水は海水、工業用水等である。
【００２５】
本発明に用いられる取付ボルト４の側断面図を図２に、また横断面図を図３にそれぞれ示す。図２及び３に示すように、取付ボルト４は空孔部４a、ナット部４ｂ及びボルト部４ｃから構成され、標準タイプの板状流電陽極（厚さ４０ｍｍ）２ａ，２ｂを用いる場合には、取付ボルト４のナット部４ｂは４０ｍｍとボルト部４ｃは３０ｍｍの一体形状となっており、空孔部４ａ（完全ネジ部）は３０ｍｍである。
【００２６】
次に、この取付ボルト４を用いた板状流電陽極２ａ，２ｂの取付方法を詳述する。まず、第１段板状流電陽極２ａの中空部に既設ボルト３を設置し、ボルト３を取付ボルト４の空孔部４ａに螺合し、ナット部４ｂで締め込み固定し、中空部の空隙を充填材６により充填する。なお、ボルト３は、予め被防食体７に固定されている。
【００２７】
次に、第２段板状流電陽極２ｂの中空部に取付ボルト４のボルト部４ｃを設置し、既設ナット５で締め込み固定し、中空部の空隙を充填材６により充填する。
【００２８】
このようにして２段の板状流電陽極２ａ，２ｂが被防食体７に設置され、陽極取付量が２倍となる。なお、上述のように、板状流電陽極２ａ，２ｂの厚みを変えることも可能であり、また取り付けられる流電陽極の一部を２段の板状流電陽極とすることもできる。このため、陽極取付量を１．２倍、１．５倍等の微調整が可能となる。
【００２９】
また、板状流電電極を第１〜３段の３段とする場合には、第１及び第２の取付ボルトを用い、第１段板状流電陽極を既設のボルトと第１の取付ボルトのナット部で固定し、第２段板状流電陽極を第１の取付ボルトのボルト部と第２の取付ボルトのナット部で固定し、上記第３段板状流電陽極を第２の取付ボルトのボルト部と既設のナットで固定することとなる（図示せず）。この場合には、流電陽極量は３倍となる。板状流電陽極を４段以上とすることも可能ではあるが、取付ボルトの強度を考慮すると実用的ではない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
上述したように、本発明に係る電気防食装置は、簡便、かつ安価に流電陽極を長寿命化することが可能である。従って、本発明に係る電気防食装置は、小型の熱交換器の電気防食に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明に係る電気防食装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明に用いられる取付ボルトの縦断面図である。
【図３】図３は、本発明に用いられる取付ボルトの横断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：電気防食装置
２：板状流電陽極
２ａ：第１段板状流電陽極
２ｂ：第２段板状流電陽極
３：ボルト
４：取付ボルト
４ａ：空孔部
４ｂ：ナット部
４ｃ：ボルト部
５：ナット
６：充填材
７：被防食体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気防食装置に関し、詳しくは小型熱交換器等に用いられ、安価、かつ簡便に流電陽極を長寿命化させた電気防食装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油精製プラント向けの小型熱交換器等は、海水や工業用水等の電解質と接しているため、腐食電流が発生し、小型熱交換器を構成する金属が腐食する。この腐食を防止するため、外部電源により防食を図る外部電源方式の防食法と共に、流電陽極により防食を図る流電陽極方式の防食法が採用されている。この流電陽極方式の防食法においては、従来、中空部を有する一定規格の板状流電陽極（厚さ３０〜５０ｍｍ）をその中空部でボルト及びナットにより被防食体に固定して取り付け、空隙に充填材を充填してなるものが用いられているが、その陽極量に限界があり、プラントの定期検査の期間内に陽極が消耗するといった事態を招いていた。このため、流電陽極の長寿命化が特に指向されていた。
【０００３】
従来、このような小型熱交換器等に用いられる流電陽極には、様々な提案がなされている。例えば特許文献１（特開昭５８−７８０９７号公報）には、犠牲陽極板の取付ボルトの下端部に段差を設け、陽極交換時のライニング材の剥離を防止した海水熱交換器が記載されている。しかし、この海水熱交換器は取付ボルトを溶接後、水室をライニングする必要があり、手間がかかる。通常は、このような手間を回避すべく、無ライニングの水室内の仕切板に取付ボルトを溶接して陽極を取付けている。
【０００４】
また、特許文献２（実開昭４９−１７９０４号全文明細書）には、多数の流電陽極を所要の間隔を隔てて、取付け面より浮かせて設けることにより大きな防食電流を発生できることが記載されている。しかし、この防食装置は流電陽極が仕切板から離れているので、冷却水の流れに悪影響を及ぼす。
【０００５】
特許文献３（特開昭５１−５６５１号公報）には、熱交換器の管板を流電陽極材料との複合金属板で構成した熱交換器の防食法が記載されており、このことにより被防食体の電位を防食電位に保ち、また。陽極の寿命を延長するとされている。しかし、この防食法では熱交換器の効率が低下するため、このような複合金属板は実質的に使用されていない。
【０００６】
上記のような特許文献１〜３に記載の装置又は方法では、流電陽極を本質的に長寿命化することは困難である。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−７８０９７号公報
【特許文献２】実開昭４９−１７９０４号全文明細書
【特許文献３】特開昭５１−５６５１号公報
【０００８】
現在、流電陽極を長寿命化させるためには、熱交換器に取り付けられている流電陽極の増設を行うか、あるいは板厚の板状流電陽極を特別に製造することに限られていた。
【０００９】
しかし、流電陽極の増設は、熱交換器等への加工が数多く必要となり、増設コストや手間がかかることになる。
【００１０】
一方、板厚の板状流電陽極を特別に製造することは、陽極製造にコストや時間がかかることとなる。また、流電陽極交換時に、板厚の流電陽極を固定するボルト穴が深いため充填材の除去も困難となる。
【００１１】
上述のように、流電陽極を簡便、かつ安価に長寿命化させる電気防食装置は得られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の目的は、小型の熱交換器等に用いられ、簡便、かつ安価に流電陽極を大幅に長寿命化することができる電気防食装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、検討の結果、従来用いられている標準タイプの板状流電陽極を特定の取付ボルトを用いて２段又は３段付けすることにより上記目的が達成し得ることを知見し、本発明に到達した。
【００１４】
すなわち、本発明は、中空部を有する板状流電陽極を該中空部でボルト及びナットを用いて被防食体に取り付け、該中空部の空隙を充填材により充填してなる電気防食装置において、該板状流電陽極が重ね合わされた第１段及び第２段板状流電陽極又は第１〜３段板状流電陽極とからなり、該板状流電陽極をナット部とボルト部を有する取付ボルトを用いて固定し、該被防食体に取り付けることを特徴とする電気防食装置を提供するものである。
【００１５】
また、本発明は、上記板状流電陽極が、第１段及び第２段板状流電陽極からなり、上記第１段板状流電陽極をボルトと取付ボルトのナット部で固定し、上記第２段板状流電陽極を取付ボルトのボルト部とナットで固定する上記電気防食装置を提供するものである。
【００１６】
また、本発明は、上記板状流電陽極が第１〜３段板状流電陽極からなり、上記第１段板状流電陽極をボルトと第１の取付ボルトのナット部で固定し、上記第２段板状流電陽極を第１の取付ボルトのボルト部と第２の取付ボルトのナット部で固定し、上記第３段板状流電陽極を第２の取付ボルトのボルト部とナットで固定する上記電気防食装置を提供するものである。
【００１７】
また、本発明は、上記第１段及び第２段板状流電陽極又は第１〜３段板状流電陽極が同一形状である上記電気防食装置を提供するものである。
【００１８】
また、本発明は、上記被防食体が小型熱交換器である上記電気防食装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る電気防食装置は、従来用いられている標準タイプの板状流電陽極を取付ボルトにより２段又は３段付けすることにより１ヶ所への取付数量が倍増できることから、被防食体への取付ボルト増設等の加工なしで、しかも特注の流電陽極を使用しなくても電気防食期間の大幅な増加、すなわち流電陽極の長寿命化が容易に可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳述する。
図１は、本発明に係る電気防食装置１の一実施形態を示す概略断面図である。
【００２１】
図１において、第１段板状流電陽極２ａは、その中空部でボルト３及び取付ボルト４のナット部で固定し被防食体７に取り付けられている。そして、第１段板状流電陽極２ａの中空部の空隙には充填材６が充填されている。
【００２２】
また、第２段板状流電陽極２ｂは、上記板状流電陽極２ａの上に重ね合わせて配置され、その中空部で取付ボルト４のボルト部及びナット５で固定されており、中空部の空隙は、上記と同様に充填材６が充填されている。
【００２３】
ここで用いられる板状流電陽極２ａ，２ｂは、上述のように中空部を有するものであり、材質はアルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金等からなる。この板状流電陽極２ａ，２ｂは、異なった厚みのものを用いてもよいが、経済性を考慮した場合には、標準タイプの厚さ３０〜５０ｍｍの同一形状のものを用いることが望ましい。
【００２４】
また、本発明に係る電気防食装置１が設置される被防食体７としては小型の熱交換器が挙げられ、特に円筒多管式熱交換器である。その材質は銅合金、二層ステンレス鋼、チタン等が使用され、熱交換器に用いられる冷却水は海水、工業用水等である。
【００２５】
本発明に用いられる取付ボルト４の側断面図を図２に、また横断面図を図３にそれぞれ示す。図２及び３に示すように、取付ボルト４は空孔部４a、ナット部４ｂ及びボルト部４ｃから構成され、標準タイプの板状流電陽極（厚さ４０ｍｍ）２ａ，２ｂを用いる場合には、取付ボルト４のナット部４ｂは４０ｍｍとボルト部４ｃは３０ｍｍの一体形状となっており、空孔部４ａ（完全ネジ部）は３０ｍｍである。
【００２６】
次に、この取付ボルト４を用いた板状流電陽極２ａ，２ｂの取付方法を詳述する。まず、第１段板状流電陽極２ａの中空部に既設ボルト３を設置し、ボルト３を取付ボルト４の空孔部４ａに螺合し、ナット部４ｂで締め込み固定し、中空部の空隙を充填材６により充填する。なお、ボルト３は、予め被防食体７に固定されている。
【００２７】
次に、第２段板状流電陽極２ｂの中空部に取付ボルト４のボルト部４ｃを設置し、既設ナット５で締め込み固定し、中空部の空隙を充填材６により充填する。
【００２８】
このようにして２段の板状流電陽極２ａ，２ｂが被防食体７に設置され、陽極取付量が２倍となる。なお、上述のように、板状流電陽極２ａ，２ｂの厚みを変えることも可能であり、また取り付けられる流電陽極の一部を２段の板状流電陽極とすることもできる。このため、陽極取付量を１．２倍、１．５倍等の微調整が可能となる。
【００２９】
また、板状流電電極を第１〜３段の３段とする場合には、第１及び第２の取付ボルトを用い、第１段板状流電陽極を既設のボルトと第１の取付ボルトのナット部で固定し、第２段板状流電陽極を第１の取付ボルトのボルト部と第２の取付ボルトのナット部で固定し、上記第３段板状流電陽極を第２の取付ボルトのボルト部と既設のナットで固定することとなる（図示せず）。この場合には、流電陽極量は３倍となる。板状流電陽極を４段以上とすることも可能ではあるが、取付ボルトの強度を考慮すると実用的ではない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
上述したように、本発明に係る電気防食装置は、簡便、かつ安価に流電陽極を長寿命化することが可能である。従って、本発明に係る電気防食装置は、小型の熱交換器の電気防食に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明に係る電気防食装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明に用いられる取付ボルトの縦断面図である。
【図３】図３は、本発明に用いられる取付ボルトの横断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：電気防食装置
２：板状流電陽極
２ａ：第１段板状流電陽極
２ｂ：第２段板状流電陽極
３：ボルト
４：取付ボルト
４ａ：空孔部
４ｂ：ナット部
４ｃ：ボルト部
５：ナット
６：充填材
７：被防食体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を有する板状流電陽極を該中空部でボルト及びナットを用いて被防食体に取り付け、該中空部の空隙を充填材により充填してなる電気防食装置において、該板状流電陽極が重ね合わされた第１段及び第２段板状流電陽極又は第１〜３段板状流電陽極とからなり、該板状流電陽極をナット部とボルト部を有する取付ボルトを用いて固定し、該被防食体に取り付けることを特徴とする電気防食装置。
【請求項２】
上記板状流電陽極が、第１段及び第２段板状流電陽極からなり、上記第１段板状流電陽極をボルトと取付ボルトのナット部で固定し、上記第２段板状流電陽極を取付ボルトのボルト部とナットで固定する請求項１記載の電気防食装置。
【請求項３】
上記板状流電陽極が第１〜３段板状流電陽極からなり、上記第１段板状流電陽極をボルトと第１の取付ボルトのナット部で固定し、上記第２段板状流電陽極を第１の取付ボルトのボルト部と第２の取付ボルトのナット部で固定し、上記第３段板状流電陽極を第２の取付ボルトのボルト部とナットで固定する請求項１記載の電気防食装置。
【請求項４】
上記第１段及び第２段板状流電陽極又は第１〜３段板状流電陽極が同一形状である請求項１、２又は３記載の電気防食装置。
【請求項５】
上記被防食体が小型熱交換器である請求項１〜４のいずれかに記載の電気防食装置。
【請求項１】
中空部を有する板状流電陽極を該中空部でボルト及びナットを用いて被防食体に取り付け、該中空部の空隙を充填材により充填してなる電気防食装置において、該板状流電陽極が重ね合わされた第１段及び第２段板状流電陽極又は第１〜３段板状流電陽極とからなり、該板状流電陽極をナット部とボルト部を有する取付ボルトを用いて固定し、該被防食体に取り付けることを特徴とする電気防食装置。
【請求項２】
上記板状流電陽極が、第１段及び第２段板状流電陽極からなり、上記第１段板状流電陽極をボルトと取付ボルトのナット部で固定し、上記第２段板状流電陽極を取付ボルトのボルト部とナットで固定する請求項１記載の電気防食装置。
【請求項３】
上記板状流電陽極が第１〜３段板状流電陽極からなり、上記第１段板状流電陽極をボルトと第１の取付ボルトのナット部で固定し、上記第２段板状流電陽極を第１の取付ボルトのボルト部と第２の取付ボルトのナット部で固定し、上記第３段板状流電陽極を第２の取付ボルトのボルト部とナットで固定する請求項１記載の電気防食装置。
【請求項４】
上記第１段及び第２段板状流電陽極又は第１〜３段板状流電陽極が同一形状である請求項１、２又は３記載の電気防食装置。
【請求項５】
上記被防食体が小型熱交換器である請求項１〜４のいずれかに記載の電気防食装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−８３４２２（Ｐ２００６−８３４２２Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６８２２２（Ｐ２００４−２６８２２２）
【出願日】平成１６年９月１５日（２００４．９．１５）
【出願人】（０００２１１８９１）株式会社ナカボーテック (42)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１５日（２００４．９．１５）
【出願人】（０００２１１８９１）株式会社ナカボーテック (42)
【Ｆターム（参考）】
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