[发明专利]金属设备的电防蚀方法与装置

说明书

本发明是关于金属设置物的电防蚀方法与装置的发明，即用电来防止建筑物金属屋顶、墙面，或金属制桥梁构件等暴露于大气中的金属构造物，或者金属制供水管等金属设置物发生腐蚀的方法与装置的发明。

现在，居住环境中采用的金属设置物有，例如建筑物金属屋顶、墙面，或金属制桥梁构件等暴露于大气中的金属构造物，或者金属制供水管等。不言而喻，这类当今居住环境中非常有用的金属设置物的防蚀是一个十分重要的问题。

对于建筑物金属屋顶等金属构造物，防止该金属构造物的涂漆面发生腐蚀的阳极保护与阴极防蚀系统有西埃尔艾系统公司(美国)开发的(日本特愿平3-306342号)商品装置。

该防蚀装置可以对暴露于大气中、用涂漆保护的金属构造物能发挥有效的防止腐蚀的效果，但却避免不了下列四个问题。具体地说，

(1)它虽可通过控制装置按最佳直流电压控制其输出，并通过导线给多个阳极供电，但由于阳极结构的导线距离之差异或接线的差异，各阳极的电压未必一定是最佳值。而且，如电压过高，就会产生防蚀过度的问题，电压过低，则防蚀范围太窄。

(2)控制装置输入的是100伏或200伏交流电，为了对防爆区内的金属构造物进行防蚀，控制装置与导线必须符合防爆规格，施工时必须加以专门考虑，经济上会产生问题。

(3)存在着因导线断裂致使防蚀电流断电的可能性。

(4)如附近没有100伏或200伏交流电源，必须长距离引人电源。

下面，我们来考察一下金属设置物中供水管的防蚀问题。

从价格、质量的关系考虑，供水管、供热水管等水管通常都采用铁管。问题是时间一长，铁管里面就会生锈，水管中水产生红色浑浊，进而发臭、变味。即产生所谓的水色发红问题。这种水色发红现象，不仅会使水管中水变得浑浊，而且会同时或先后产生供水管的金属成分混入水中，供水管里面附着以锈为主的鳞皮，微生物附着在该鳞皮上繁衍生殖等种种造成水质恶化的原因。

对于上述的水色发红问题，过去已经研究并采取了种种对策。例如，采用减少水中氧浓度的薄膜脱气法或真空脱气法，用钙化合物或防锈剂在供水管里面形成薄膜而取得防蚀效果的钙注入法或防锈剂注入法等药剂混入法，以及磁化法等其他方法。这些历来的方法均有问题，没有一种是尽善尽美的，例如脱气法，为脱气而进行的敷衬成本很高，药剂混入法则每隔数月便要用药，费用很大，而且药剂还会污染水质。

因此，作为下策的在供水管里面用树脂进行涂敷的修补方法，尽管成本不低，使用最为普及。但是，供水管中即便加了衬，供水管连接部还是难以避免金属露裸，供水管中的衬层时间一长会产生针孔或龟裂。其结果是，即便在供水管中加了衬，由于难以避免有金属露裸部分，所以会在该露裸部分生锈，由局部生锈逐渐扩大，造成水色发红的问题。这种情况，经常发生。

另外，作为供水管的防蚀方法，过去有人提出过电防蚀法。如所周知，供水管中之所以生锈的原因，是因为在供水管的局部，供水管里面与水管中水(电解质)接触时在不均匀的金属间产生的电位差会发生电池作用。这就是说，电流从供水管里面的金属流向水(电解质)中，金属离子化，溶于水中，生成铁锈。这种现象在供水管里面若干局部分别发生，然后使整个水管生锈，产生腐蚀。所以，电防蚀法外加一定的电压，让电流(称为防蚀电流)反过来从水(电解质)流向供水管里面的金属，阻止金属离子化，防止生锈。但是，实际上供水管是一种范围很大的设备，从历来所了解的电防蚀法的有关知识看，电防蚀法的有效范围较窄，如果在实际范围很大的供水设备上都装上，则成本很高，因此现在并未付诸实用。

本发明是鉴于上述以前的情况而开发的，其课题是提供一种安装成本、涂敷成本低，安装容易，管理简单的金属设置物的电防蚀方法与装置。也就是说，要提供一种不需要庞大的架线工程，能随时维持最佳电压的金属设置物的阴极防蚀方法与装置，并进而提供一种能扩大以前未付诸实用的电防蚀法的有效范围，从而经济地进行供水管的防蚀，同时能改善水质的电防蚀方法与装置。

本发明人等为了解决上述课题，首先对建筑物屋顶等暴露在大气中的金属构造物进行了下述试验与研究，最终完成了本发明。

(i)试验采用了图1所示的测量装置。

在太阳辐射量为100毫瓦/厘米²的情况下，将工作电压为7.5伏、工作电流为14.5毫安的太阳能电池1用绝缘粘结剂9粘贴在涂漆钢板2上。将40毫米见方的铝制阳极3用绝缘粘结剂9粘贴在靠近电池的钢板的一端，将太阳能电池1的阳极线1a与阳极3连接。将太阳能电池1的阴极线1b与涂漆钢板2的母体材料连接。