JP2927197B2 - バラストタンクの防食方法 - Google Patents
バラストタンクの防食方法Info
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Description
タンクの防食方法に係わり、より詳しくはバラストタン
ク内空間部の酸素濃度を効率的に低減させることともに
温度を制御することによって、経済的かつ効率的にバラ
ストタンクを防食する方法に関する。
時においても船体の安定性を保つためにバラストタンク
内に海水を注入積載している。このため、バラストタン
ク内部の鋼材は、腐食作用を有する海水およびその飛沫
あるいは蒸発した海水の凝縮水によって腐食する。この
バラストタンク内部の鋼材の腐食は、バラストタンク内
に注入積載された海水が直接接するバラストタンク内壁
等の鋼材部分ではそれほどでなく、海水面上の空間部分
に接するバラストタンク内壁等の鋼材部分で激しいこと
が知られている。これは、空間部のバラストタンク内壁
等の鋼材部分が、蒸発した海水の凝縮水によって常に湿
潤状態にあり、カソード反応を担う酸素が空気中から十
分に供給され続けられることによる。また、没海水部分
の鋼材に対しては犠牲陽極によるカソード防食を施すこ
とが可能であるが、空間部分の鋼材に対して犠牲陽極に
よるカソード防食を施すことができないので腐食が非常
にきびしいものとなる。
対策としては、従来、タールエポキシ塗料を海水および
その飛沫さらには蒸発した海水の凝縮水に曝される表面
に200μm程度と比較的厚い膜厚で被覆して防食する
こととしていた。しかし、この方法は、塗装に長時間を
要するばかりでなく、塗膜寿命も約10年と短く、補修
塗装が必要になるという欠点を有している。
事故等によるオイル漏れが引き起こした海洋汚染事故を
教訓に、オイル漏れ事故を防止する観点から船体のダブ
ルハル(二重殻船倉)化が義務付けられるようになって
きた。しかし、船体がダブルハル化すると、このダブル
ハル化部分をバラストタンクとして利用するため、バラ
ストタンク内壁面の塗装面積が著しく増大するととも
に、非常に狭い空間での塗装作業となるため作業性が著
しく低下して塗装工期が大幅に長くなり、防食コスト等
が著しく増大するのに加え、非常に狭い空間であるので
塗膜が劣化しても補修塗装を行うのが事実上困難であ
る。
−55188号公報にはみられるように、バラストタン
ク内の空間部にイナートガスを充満させて空気をパージ
し、前記空間部分の酸素濃度を低減することによって裸
使用されたバラストタンク内の鋼構造部を防食する方法
が提案されている。
案されるように、単にバラストタンク内の空間部分にイ
ナートガスを注入充満させる方法では、十分に満足でき
る防食能力レベルに到達せず、実効ある防食効果が得ら
れない恐れがあることが、本発明者らの研究で新たに明
らかとなった。
次の電気化学反応によって説明することができ、この電
気化学反応からわかるように、酸素濃度が低いとカソー
ド反応が抑制され、全体として腐食反応が抑制される。
が、バラストタンク内の空間部分にイナートガスを充満
させて前記空間部分の酸素濃度を5%以下にすると腐食
防止効果が現れ、さらに好ましくは酸素濃度を1%以下
にするとその腐食速度を大気中での腐食速度の1/10
以下に減少させることができる。
濃度を5%以下にすること自体は比較的容易であるが、
これを1%以下にするためには、例えば99.9%以上
というような高純度のイナートガスを使用し、長い時間
をかけてバラストタンク内の空間部分の空気と置換する
必要があり経済性に問題がある。
が1〜5%の範囲では、通常、大気条件下に比べて防食
効果はあるものの、船体構成材料として従来から用いら
れている、例えば日本海事協会規格等に規定される普通
鋼あるいは一般に耐海水鋼と称される低合金鋼等の鋼材
を防食塗装等を施すことなく裸で使用するには、鋼自体
の耐海水腐食性が十分でないため、防食性能が不十分で
ある。
を用いることができ、例えば、燃焼排ガス等が利用でき
るが、燃焼排ガスは安価で経済的であるものの、SO2
ガスやCO2 ガス等の腐食性ガスおよび1〜5%程度の
酸素が混入しているため腐食抑制効果がない。尤も、燃
焼排ガスをアルカリ水に通してSO2 ガスを除去して使
用する場合には、その腐食抑制効果はある程度向上する
が、CO2 ガスおよび酸素の影響によってその腐食速度
が1/2程度に低下するのみで、実効性のある防食効果
は得られない。
スとしてアルゴンガスや窒素ガス等を用いることが考え
られるが、例えこのようなガスを用いても実効性のある
防食効果を得るためには、前述したように、バラストタ
ンク内の空間部の酸素濃度を1%以下まで低減させる必
要があり、このためには純度が99.9%以上というよ
うな高純度なガスを用い、かつ長時間かけてバラストタ
ンク内の空間部の空気と置換する必要があるのに加え、
窒素ガス以外のイナートガスを用いる場合には極めて高
価で経済的でないという問題があった。
鑑みなされたもので、バラストタンク内の空間部分にイ
ナートガスを注入充満して前記空間部分の酸素濃度を低
減させるバラストタンクの防食法において、その空間部
の酸素濃度が1〜5%であっても、十分に満足できる防
食能力レベルが得られる経済的な実効性のあるバラスト
タンクの防食方法を提供することにある。
ラストタンクの防食方法にある。
トガスを充満させてバラストタンク内の鋼構造部分を防
食する方法において、イナートガスとして液体窒素を気
化させた窒素ガスをバラストタンク内に送給し、バラス
トタンク内部の鋼材表面温度を0〜30℃に制御すると
共に、バラストタンク内の空間部分の酸素濃度を5%以
下にすることを特徴とするバラストタンクの防食方法。
成されたバラストタンク内の空間部分にイナートガスを
注入して前記空間部分の酸素濃度を低減させてバラスト
タンクの内壁面を防食する方法において、イナートガス
として比較的安価な液体窒素を気化させてバラストタン
ク内の空間部に注入して海水等に曝される裸使用された
鋼材表面の温度を0〜30℃に制御すると共に、前記空
間部の酸素濃度を5%以下にすると鋼材の腐食速度を大
気中での腐食速度の1/10程度に低下させ得て経済性
を損なうことなく、長期にわたって防食効果が発揮され
ることを新たに知見した。
等に曝される裸使用された鋼材の表面温度を0〜30℃
に制御する理由は、次の通りである。
ストタンクおよびその内部の補強梁、各種配管系を構成
する鋼材の低温脆化割れの危険性が増大するのに加え、
上記配管系内の水分が氷結して各種輸送流体の搬送に障
害をもたらすからである。また、鋼材の表面温度が30
℃を超えると、経済性の面からバラストタンク内の空間
部の酸素濃度を1〜5%程度とした場合、裸使用された
鋼材の腐食速度を実効性のある腐食速度、具体的には大
気中での腐食速度の1/10程度にまで低下させること
ができないためである。
5%以下にすること、それと共に鋼材表面温度を0〜3
0℃にすることにより腐食防止効果が現れる。2%以下
にすると、鋼材の腐食速度は大気中での腐食速度の1/
40程度になるので、バラストタンク内の空間部の酸素
濃度を2%以下にまで低下させるのが好ましい。また、
バラストタンク内の空間部の酸素濃度を1〜5%、好ま
しくは2%以下に維持するには、バラストタンクの気密
度の程度にもよるが、タンク内の圧力を1.01〜1.
05atmにして外部から大気(酸素)が侵入しないよ
うにするのが好ましい。
御するには、前述したように液体窒素を気化させ、この
気化させた窒素ガスを適宜に配管した管路を介してタン
ク内の温度を測定しつつバラストタンク内の空間部分に
注入すればよく、これによって比較的短時間かつ容易に
バラストタンク内の空間部の酸素濃度を1〜5%にでき
るとともに、鋼材の表面温度を所定の温度に制御するこ
とができる。しかし、バラストタンクの天井およびその
近傍部分は、昼間、直射日光によって鋼材温度が著しく
上昇するので、その外表面を例えば発泡スチロール等の
断熱材料を用いて被覆することによってこれらの部分の
鋼材温度が本発明の温度範囲内に維持制御できるように
することが望ましい。
体的に説明する。
構成の概要を示す断面図である。
として内法寸法で高さ1m×長さ1m×幅1mの鋼(J
IS−G3106−SM490、厚さ20mm)製で、
鋼製内壁表面が無塗装のタンクを作成し、バラストタン
ク1の底面から50cmの深さまでバラスト海水3を注
入した。そして、この海水2を注入した本発明例のバラ
ストタンク1には、液体窒素タンク3内の液体窒素を気
化器4で気化させた窒素ガスの流量を、温度センサ8と
コントロールボックス5を介して電気的に接続された注
入系統バルブ6と排気系統バルブ7の開度を連動調節し
てタンク空間部1a内に制御注入すると同時に、排気系
統バルブ7から空間部1a内の空気を排気させる窒素ガ
ス注入温度制御手段および空間部1a内の酸素濃度を測
定制御するための酸素濃度センサ9が設けてあり、これ
によってタンク空間部1aに窒素ガスを注入して空間部
1a内の酸素濃度とタンク内壁鋼表面の温度を所定の値
に制御維持できるようにした。
ガス注入温度制御手段および酸素濃度測定手段を有しな
い実際の船舶のバラストタンク環境を模擬した上記と同
一寸法の無塗装タンク(図2参照)と、窒素ガス注入手
段と酸素濃度測定手段のみを有する前記特開平4−55
188号公報に提案の方法を模擬した上記と同一寸法の
無塗装タンク(図3参照)を製作し、これらタンクに上
記同様に低面から50cmの深さまでバラスト海水を注
入した。そして、図2に示すバラストタンクはバラスト
海水注入状態で密閉し、図3に示すバラストタンクは、
酸素濃度センサ9によってタンク空間部1a内の酸素濃
度を測定し、この測定結果に基づいて注入系統バルブ6
と排気系統バルブ7の開度を調整して窒素ガスの注入量
を制御することにより、空間部1aの酸素濃度のみを所
定の値にできるようにした。
本発明例のバラストタンクについてはタンク空間部1a
内の酸素濃度を所定値にし、かつ内壁鋼表面温度を30
℃以下の所定の温度に維持した状態で、また図3に示す
比較例のバラストタンクについてはタンク空間部1a内
の酸素濃度を所定の値に維持させた状態で、いずれも1
年間放置した後、鋼製タンクの内壁面の腐食減肉量を測
定した。その結果を、試験条件と併せて表1に示した。
なお、腐食減肉量は最大腐食箇所で測定し、腐食速度
(mm/y)に換算して示した。また、温度は試験期間
中における最高温度を示した。
〜6)では、タンク空間部内の酸素濃度の低減と鋼材表
面温度制御との相乗効果によって効果的に防食され、そ
の腐食速度は全て0.1mm/y未満で、20年後の腐
食減肉量が2mm未満に抑制されており、特にタンク空
間部内の酸素濃度を1〜2%と低くするともに、鋼材表
面の温度を5℃と低く制御した場合には、その腐食速度
が0.01mm/y未満で、20年後の腐食減肉量が
0.2mmと極めて顕著に抑制されている。このこと
は、一般に、船体の寿命を20年とした場合におけるバ
ラストタンクを構成する鋼材の片側腐食減肉代を2mm
としていることを考えると、本発明以外の特別な防食法
を採用することなくバラストタンクの防食を経済的に達
成することができている。
面温度を制御しない比較例(No. 7〜8)は、酸素濃度
を2%と低くしたにもかかわらず、鋼材表面温度が40
℃以上と高いため、その腐食速度が0.11mm/y以
上で、20年後の腐食減肉量が2mm以上となってお
り、また酸素濃度を5%にした比較例(No. 9)は同一
酸素濃度の本発明例と比べてその腐食速度が約3倍以上
で、20年後の腐食減肉量が4mm以上となり、バラス
トタンクの防食方法として十分でない。さらに、酸素濃
度および鋼材表面温度のいずれも制御しない比較例(N
o. 10)は、その腐食速度が0.39mm/yで、2
0年後の腐食減肉量は約8mm程度と極めて大きくなっ
ている。
間部分に比較的安価で低温の窒素ガスを注入充填して前
記空間部分の酸素濃度を低減すると同時に、この低温の
窒素ガスによって海水等に曝される鋼材表面温度を所定
の温度域に保持するという簡単な手段で、裸使用された
鋼材の腐食速度を低減させることができるため、本発明
は効率的かつ経済的な船舶のバラストタンクの防食方法
である。
要を示す断面図である。
要を示す断面図である。
の概要を示す断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】船舶のバラストタンク内の空間部にイナー
トガスを充満させてバラストタンク内の鋼構造部分を防
食する方法において、イナートガスとして液体窒素を気
化させた窒素ガスをバラストタンク内に送給し、バラス
トタンク内部の鋼材表面温度を0〜30℃に制御すると
共に、バラストタンク内の空間部分の酸素濃度を5%以
下にすることを特徴とするバラストタンクの防食方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6319897A JP2927197B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | バラストタンクの防食方法 |
KR1019950044871A KR100194275B1 (ko) | 1994-11-29 | 1995-11-29 | 해양부양체 구조물에 설치하는 해수탱크의 부식방지방법 및 이것을 실시하는 해양부양체 구조물 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6319897A JP2927197B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | バラストタンクの防食方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08175482A JPH08175482A (ja) | 1996-07-09 |
JP2927197B2 true JP2927197B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=18115460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6319897A Expired - Lifetime JP2927197B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-12-22 | バラストタンクの防食方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2927197B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3550356B2 (ja) * | 2000-12-08 | 2004-08-04 | 株式会社新来島どっく | 液状貨物輸送船のステンレス鋼製カーゴタンクの防食方法および防食装置 |
KR100852528B1 (ko) * | 2007-02-12 | 2008-08-14 | 대우조선해양 주식회사 | 액화천연가스 운반선용 메인 보일러의 레이업 방법 |
KR100906092B1 (ko) * | 2009-05-08 | 2009-07-06 | (주)엔탑스 | 부식방지 방법이 적용된 오존 수처리 장치 |
CN117657381B (zh) * | 2024-01-31 | 2024-05-31 | 江苏南极机械有限责任公司 | 船舶水舱充氮防腐*** |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP6319897A patent/JP2927197B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08175482A (ja) | 1996-07-09 |
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