JP2002181692A - 腐蝕検出方法および腐蝕検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単に腐蝕の程度を確認することができると
ともに、腐蝕の程度を連続的に検出することのできる腐
蝕検出装置を提供する。 【解決手段】 腐蝕検出対象導電性物質で製造され、腐
蝕検出対象の肉厚の２倍よりも細い線材１２の両端がブ
ラケット１３の一側面側に突出し、線材１２の両端間の
一部がブラケット１３の他側面側に突出する腐蝕検出素
子１１と、線材１２に両端間に電流が流れなくなること
により、線材１２の断線を検出する断線検出回路２１
と、この断線検出回路１２の出力に基づいて線材１２が
断線したか否かを表示する表示部２４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば熱交換器
内の配管などの腐蝕の程度を検出する腐蝕検出方法およ
び腐蝕検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱交換器内の配管などの腐蝕の程
度を検出する場合、配管系統の中に配管と同一材質のモ
ニター管を組み込み、このモニター管よりも上流の配管
に第１開閉弁を配設するとともに、モニター管よりも下
流の配管に第２開閉弁を配設する。そして、第１開閉弁
よりも上流の配管と、第２開閉弁よりも下流の配管とを
連通させるバイパス管を設けるとともに、このバイパス
管に第３開閉弁を配設する。

【０００３】このように構成した配管系統において、第
１〜第３開閉弁を開放させて、例えば水をバイパス管へ
も流通させた後、第１および第２開閉弁を閉成させるこ
とにより、全ての水をバイパス管に流通させる。そし
て、モニター管を取り外して所定の検査を行うことによ
り、配管の腐蝕の程度を検出する。なお、このような腐
蝕検出方法は、例えば特開昭６１−２４５０００号公報
に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の腐蝕検出方法
は、配管系統からモニター管を取り外して検査すること
で配管の腐蝕の程度を確認しているので、検査作業が煩
雑になる。また、配管系統からモニター管を取り外して
しまうので、配管の腐蝕を連続的に検出することができ
ないなどの不都合があった。

【０００５】この発明は、上記したような不都合を解消
するためになされたもので、簡単に腐蝕の程度を確認す
ることができるとともに、腐蝕の程度を連続的に検出す
ることのできる腐蝕検出方法および腐蝕検出装置を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の腐蝕検出方法
は、腐蝕検出対象導電性物質で製造され、腐蝕検出対象
の肉厚の２倍よりも細い線材の両端間の一部を腐蝕環境
に晒し、線材が腐蝕して断線したのを検出するものであ
る。そして、線材を腐蝕検出対象の肉厚の２倍よりも細
く、太さの異なる相互に絶縁された複数本としたり、線
材が断線するまでの時間および線材の太さに基づいて腐
蝕速度を算出するのが望ましい。

【０００７】また、他の発明の腐蝕検出装置は、腐蝕検
出対象導電性物質で製造され、腐蝕検出対象の肉厚の２
倍よりも細い線材の両端がブラケットの一側面側に突出
し、線材の両端間の一部がブラケットの他側面側に突出
する腐蝕検出素子と、線材が腐蝕して断線したのを検出
する断線検出部と、この断線検出部の出力に基づいて線
材が断線したか否かを表示する表示部とを備えるもので
ある。そして、線材を腐蝕検出対象の肉厚の２倍よりも
細く、太さの異なる相互に絶縁された複数本としたり、
線材が断線するまでの時間および線材の太さに基づいて
腐蝕速度を算出する腐蝕速度算出部と、この腐蝕速度算
出部が算出した腐蝕速度を表示する表示部とを設けるの
が望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図に
基づいて説明する。図１はこの発明の一実施形態である
腐蝕検出装置の構成を示す説明図である。図１におい
て、１は配管を示し、例えば銅で構成され、後述する腐
蝕検出素子１１を取り付けるための開口２が設けられて
いる。

【０００９】１１は腐蝕検出素子を示し、腐蝕検出対象
導電性物質で、すなわち配管１と同じ材質の銅で、例え
ば断面が円形に製造され、Ｕ字状に曲げられた線材１２
と、この線材１２の両端が一側面側に突出し、線材１２
の両端間の一部、例えば中央部分が他側面側に突出する
ブラケット１３と、このブラケット１３と線材１２とを
絶縁するとともに、線材１２とブラケット１３と間を気
密に保つための絶縁材１４とで構成されている。

【００１０】そして、腐蝕検出素子１１は、パッキン１
６を介して開口２を塞ぐ状態に取付ねじ１７で配管１に
取り付けられる。なお、ブラケット１３の他側面は、腐
蝕検出素子１１を配管１に取り付けた状態で配管１の内
面と同一面となるように形成するのが望ましい。そし
て、線材１２の直径または半径は、配管１の肉厚よりも
小さく設定されている。

【００１１】２１は断線検出部を示し、線材１２の両端
に電圧を印加して電流が流れているか否かにより、ブラ
ケット１３の他側面側に全周が露出している線材１２の
一部が腐蝕して断線するのを検出するものであり、線材
１２が断線すると、断線信号を出力する。２２は入力部
を示し、線材１２の太さ、すなわち直径（または半径）
を入力するためのものである。

【００１２】２３はタイマを内蔵した腐蝕速度算出部を
示し、線材１２が断線するまでの時間、入力部２２から
入力された線材１２の直径などに基づき、後述するよう
に腐蝕速度を算出して出力するものである。２４は表示
部を示し、断線検出部２１が出力する非断線信号、断線
信号に基づいて線材１２が断線したか否かを表示すると
ともに、腐蝕速度算出部２３が算出した腐蝕速度を表示
するものである。Ｗは配管１に流す流体を示し、例えば
水である。

【００１３】次に、断線の検出などについて説明する。
まず、入力部２２を操作して線材１２の直径を入力す
る。そして、配管１に水Ｗを流すと同時に入力部２２の
スタートボタンを押すと、腐蝕速度算出部２３はタイマ
をリセットするので、タイマはその時点から計時を開始
する。この状態で、断線検出部２１は線材１２の両端に
電圧を印加し、電流が流れるのを検出することにより、
線材１２が断線していないと判定し、非断線信号を腐蝕
速度算出部２３および表示部２４へ出力する。

【００１４】この非断線信号が供給された表示部２４
は、線材１２が断線していない旨を表示する。そして、
時間が経過することによって水Ｗに晒された線材１２の
一部が腐蝕して断線すると、断線検出部２１は、線材１
２に流れる電流を検出することができなくなるので、線
材１２が断線したと判定し、断線信号を腐蝕速度算出部
２３および表示部２４へ出力する。

【００１５】この断線信号が供給された腐蝕速度算出部
２３は、断線信号が供給されたときのタイマが計時した
時間（表示：○○○時間）を読み取り、線材１２は全周
囲から腐蝕し、半径分が腐蝕すると、断線するので、線
材１２の半径が腐蝕した、すなわち線材１２の半径（△
△ｍｍ）に等しい厚さだけ配管１が腐蝕したとして、例
えば△△ｍｍ／○○○時間と腐蝕速度を表示部２４へ出
力する。

【００１６】なお、このように腐蝕速度を算出する場
合、□□ｍｍ／１時間と換算して算出してもよい。ま
た、使用環境によっては、実験等で求めた相関係数を利
用することにより、線材１２の腐蝕速度と実際の配管１
の腐蝕速度とを求めることができる。さらに、腐蝕速度
を算出しないまでも、断線した線材１２の太さにより、
腐蝕の進行状況を把握することができる。

【００１７】次に、断線信号が断線検出部２１から供給
され、腐蝕速度を断線速度算出部２３から供給された表
示部２４は、線材１２が断線した旨を表示するととも
に、腐蝕速度を表示する。

【００１８】上述したように、この発明の一実施形態に
よれば、表示部２４を見ることにより、線材１２が断線
したか否かを知ることができる。したがって、線材１２
の太さが分かっていれば、配管１の耐久時間が分かるの
で、腐蝕検出対象である配管１の腐蝕の程度を簡単に確
認することができるとともに、配管１の保守点検の時
期、交換時期などを簡単に予測することができる。

【００１９】そして、腐蝕検出素子１１を取り外すこと
なく配管１の腐蝕の程度を確認できるので、装置などを
停止させることなく配管１の腐蝕の程度を連続的に検出
することができる。また、表示部２４に腐蝕速度が表示
されるので、表示部２４を見ることにより、配管１の腐
蝕の程度を簡単に把握することができる。

【００２０】図２はこの発明の他の実施形態に使用する
腐蝕検出素子の他の例を示す斜視図であり、図１と同一
または相当部分に同一符号を付して説明を省略する。図
２において、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは線材を示し、図
１の配管１と同じ銅で断面が円形に製造され、線材１２
と同様に、ブラケット１３に絶縁材１４を介して支持さ
れ、各線材１２Ａ〜１２Ｃの両端間の一部、例えば中央
部分がブラケット１３の他側面に突出し、その全周が露
出している。そして、線材１２Ａの直径は配管１の肉厚
よりも小さく、例えば１ｍｍ、また、線材１２Ｂの直径
は配管１の肉厚よりも小さく、例えば２ｍｍ、さらに、
線材１２Ｃの直径は配管１の肉厚よりも小さく、例えば
４ｍｍに設定されている。

【００２１】次に、図１の腐蝕検出装置において、腐蝕
検出素子を図２の腐蝕検出素子に代えた場合の動作につ
いて説明する。まず、入力部２２を操作して各線材１２
Ａ〜１２Ｃの直径を入力する。そして、配管１に水Ｗを
流すと同時に入力部２２のスタートボタンを押すと、腐
蝕速度算出部２３はタイマをリセットするので、タイマ
はその時点から計時を開始する。この状態で、断線検出
部２１は各線材１２Ａ〜１２Ｃの両端に電圧を印加し、
電流が流れるのを検出することにより、各線材１２Ａ〜
１２Ｃが断線していないと判定し、非断線信号を腐蝕速
度算出部２３および表示部２４へ出力する。

【００２２】この非断線信号が供給された表示部２４
は、各線材１２Ａ〜１２Ｃが断線していない旨を表示す
る。そして、時間が経過することによって水Ｗに晒され
た線材１２Ａの一部が腐蝕して断線すると、断線検出部
２１は、線材１２Ａに流れる電流を検出することができ
なくなるので、線材１２Ａが断線したと判定し、線材１
２Ａが断線した断線信号を腐蝕速度算出部２３および表
示部２４へ出力する。

【００２３】この断線信号が供給された腐蝕速度算出部
２３は、前述したように、断線信号が供給されたときの
タイマが計時した時間を読み取り、線材１２Ａの半径に
対応する腐蝕速度を表示部２４へ出力する。また、断線
信号が断線検出部２１から供給され、腐蝕速度を断線速
度算出部２３から供給された表示部２４は、線材１２Ａ
が断線した旨を表示するとともに、その腐蝕速度を表示
する。

【００２４】さらに、時間が経過することによって水Ｗ
に晒された線材１２Ｂの一部が腐蝕して断線すると、断
線検出部２１は、同様に、線材１２Ｂが断線した断線信
号を腐蝕速度算出部２３および表示部２４へ出力する。
この断線信号が供給された腐蝕速度算出部２３は、前述
したように、断線信号が供給されたときのタイマが計時
した時間を読み取り、線材１２Ａの半径と線材１２Ｂと
の半径の差に対応する腐蝕速度を表示部２４へ出力す
る。また、線材１２Ｂが断線した断線信号が断線検出部
２１から供給され、新たな腐蝕速度を断線速度算出部２
３から供給された表示部２４は、線材１２Ａ，１２Ｂが
断線した旨を表示するとともに、各腐蝕速度を表示す
る。

【００２５】さらに、時間が経過することによって水Ｗ
に晒された線材１２Ｃの一部が腐蝕して断線すると、断
線検出部２１は、同様に、線材１２Ｃが断線した断線信
号を腐蝕速度算出部２３および表示部２４へ出力する。
この断線信号が供給された腐蝕速度算出部２３は、前述
したように、断線信号が供給されたときのタイマが計時
した時間を読み取り、線材１２Ｂの半径と線材１２Ｃと
の半径の差に対応する腐蝕速度を表示部２４へ出力す
る。また、線材１２Ｃが断線した断線信号が断線検出部
２１から供給され、新たな腐蝕速度を断線速度算出部２
３から供給された表示部２４は、線材１２Ａ〜１２Ｃが
断線した旨を表示するとともに、全ての腐蝕速度を表示
する。

【００２６】上述したように、この発明の他の実施形態
によれば、先に説明した一実施形態と同様な効果を得る
ことができる。さらに、線材１２Ａ（１２Ｂ）が断線し
てから線材１２Ｂ（１２Ｃ）が断線するまでの時間およ
び線材１２Ａ，１２Ｂ（１２Ｂ，１２Ｃ）の太さの差に
基づいて腐蝕速度を算出するので、腐蝕検出対象の腐蝕
の程度を正確に把握することができる。

【００２７】上記した実施形態では、腐蝕検出対象を配
管１として説明したが、他のもの、例えばタンクなどで
あってもよい。そして、腐蝕検出対象導電性物質を銅と
して説明したが、他の腐蝕検出対象導電性物質、例えば
鉄などの導電性を有する物質であってもよい。さらに、
線材１２，１２Ａ〜１２Ｃの両端間の一部の全周を腐蝕
環境に晒す例を示したが、線材１２，１２Ａ〜１２Ｃの
軸方向に沿った全周の一部を腐蝕環境に晒し、他の部分
を覆ったり、ブラケット１３に接触させたり、または、
ブラケット１３内に埋め込んでもよい。

【００２８】また、線材１２，１２Ａ〜１２Ｃは周面か
ら一様に腐蝕するので、腐蝕検出対象が腐蝕する前に線
材１２，１２Ａ〜１２Ｃを腐蝕させて断線させるために
は、線材１２，１２Ａ〜１２Ｃの太さを腐蝕検出対象の
肉厚の２倍よりも細くすればよい。さらに、線材１２，
１２Ａ〜１２Ｃの太さが予め分かっており、この値を腐
蝕速度算出部にセットしおけば、入力部２２を省略する
ことができる。また、線材１２，１２Ａ〜１２Ｃとブラ
ケット１３との間が絶縁材１４を使用しなくとも気密を
保て、絶縁できれば、絶縁材１４を省略することができ
る。

【００２９】そして、線材１２，１２Ａ〜１２Ｃの断線
を検出する方法は、上記した方法以外に、線材１２，１
２Ａ〜１２Ｃの端から電気パルスを入力して電気パルス
の反射時間によって線材１２，１２Ａ〜１２Ｃの断線を
検出したり、線材１２，１２Ａ〜１２Ｃのインピーダン
ス変化または抵抗変化によって線材１２，１２Ａ〜１２
Ｃの断線を検出する方法などがある。上記したインピー
ダンス変化または抵抗変化と、腐蝕データとの相関式
（相関関係）により、腐蝕程度および腐蝕速度をより詳
細に検知することもできる。

【００３０】また、線材の腐蝕速度の算出は、上記した
方法以外に、太さの異なる複数の線材が順次断線する腐
蝕速度としたり、太さの異なる複数の線材が順次断線す
る腐蝕速度の平均値としたり、これらを組み合わせるこ
とによって腐蝕速度を算出する方法がある。このように
線材の腐蝕速度を算出する場合は、前述したように、線
材の両端間の一部の全周を腐蝕環境に晒すのが望まし
い。

【００３１】なお、この発明を、被反応物を酸化分解、
あるいは加水分解して処理したり、エネルギー回収ある
いは化学物質製造などに使用される水熱処理装置、特に
高温高圧状態で、有機物を酸化分解する超臨界、亜臨界
酸化処理装置に利用するのが好ましい。このような処理
装置における高温高圧水環境での腐蝕は激しく、また腐
蝕による障害が起こった場合のリスクが大きいため、腐
蝕状況をリアルタイムで監視できることは非常に有用で
ある。これらの処理装置にこの発明を利用する場合は、
絶縁材を、耐熱性・耐腐蝕性を有するセラミックなどに
して使用環境に耐える構造にするのが、望ましい。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、線材
が断線したか否かを知ることができるので、線材の太さ
が分かっていれば、腐蝕検出対象の耐久時間が分かるた
め、腐蝕検出対象の腐蝕の程度を簡単に確認することが
できるとともに、腐蝕検出対象の保守点検の時期、交換
時期などを簡単に予測することができる。そして、腐蝕
検出素子を取り外すことなく腐蝕検出対象の腐蝕の程度
を確認できるので、装置などを停止させることなく腐蝕
検出対象の腐蝕の程度を連続的に検出することができ
る。また、腐蝕速度が分かるとともに、表示部に腐蝕速
度が表示されるので、この腐蝕速度によって腐蝕検出対
象の腐蝕の程度を簡単に把握することができる。さら
に、複数の線材の腐蝕速度に基づいて腐蝕検出対象の腐
蝕速度を算出するので、腐蝕検出対象の腐蝕の程度を正
確に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態である腐蝕検出装置の構
成を示す説明図である。

【図２】この発明の他の実施形態に使用する腐蝕検出素
子の他の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 配管 ２ 開口 １１ 腐蝕検出素子 １２ 線材 １２Ａ 線材 １２Ｂ 線材 １２Ｃ 線材 １３ ブラケット １４ 絶縁材 １６ パッキン １７ 取付ねじ ２１ 断線検出部 ２２ 入力部 ２３ 腐蝕速度算出部 ２４ 表示部 Ｗ 水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 正人 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内 (72)発明者 小布施 洋 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G014 AA02 AB19 AC02 AC18 2G050 AA01 AA07 CA02 EB02 EC01 2G060 AA05 AE28 AF06 AF07 HC09 HC10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 腐蝕検出対象導電性物質で製造され、腐
   蝕検出対象の肉厚の２倍よりも細い線材の両端間の一部
   を腐蝕環境に晒し、 前記線材が腐蝕して断線したのを検出する、 ことを特徴とする腐蝕検出方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の腐蝕検出方法におい
   て、 前記線材を前記腐蝕検出対象の肉厚の２倍よりも細く、
   太さの異なる相互に絶縁された複数本とした、 ことを特徴とする腐蝕検出方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の腐蝕検
   出方法において、 前記線材が断線するまでの時間および前記線材の太さに
   基づいて腐蝕速度を算出する、 ことを特徴とする腐蝕検出方法。
4. 【請求項４】 腐蝕検出対象導電性物質で製造され、腐
   蝕検出対象の肉厚の２倍よりも細い線材の両端がブラケ
   ットの一側面側に突出し、前記線材の両端間の一部が前
   記ブラケットの他側面側に露出する腐蝕検出素子と、 前記線材が腐蝕して断線したのを突出する断線検出部
   と、 この断線検出部の出力に基づいて前記線材が断線したか
   否かを表示する表示部と、 を備える腐蝕検出装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の腐蝕検出装置におい
   て、 前記線材を前記腐蝕検出対象の肉厚の２倍よりも細く、
   太さの異なる相互に絶縁された複数本とした、 ことを特徴とする腐蝕検出装置。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載の腐蝕検
   出装置において、 前記線材が断線するまでの時間および前記線材の太さに
   基づいて腐蝕速度を算出する腐蝕速度算出部と、 この腐蝕速度算出部が算出した腐蝕速度を表示する表示
   部とを設けた、 ことを特徴とする腐蝕検出装置。