JP2002296213A - 腐食評価方法及びデータベース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 合理的且つ比較的短時間に得られる再現性の
ある手法を基礎として、交流電流による金属構造体の腐
食評価を行なう。 【解決手段】 埋設管と同一の材料からなる試験片７と
対極８とを、土壌内に配設してなる電気化学測定試験に
おいて、埋設管に発生することがある電磁誘導電流の範
囲内の印加電流で、周波数を変えて印加電流を流し、欠
陥界面に等価なＲＣ並列等価回路の腐食反応抵抗を流れ
る電流成分を求め、この電流成分に基づいて、評価を行
なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の腐食環境
（例えば土壌）内に配設された金属構造体（例えば埋設
管）の腐食評価方法であって、例えば、地中に埋設さ
れ、カソード防食された金属導管において、高圧送電線
や交流電鉄からその金属導管に誘起される交流電流に起
因する腐食の評価方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１に示す様に、高圧送電線や交流電鉄
等における交流送電は、地中に埋設された金属導管に電
磁誘導電圧を誘起する。埋設管の塗覆層に欠陥がある場
合、この電磁誘導電圧により、金属と土壌との間に電流
の流出入を生じるため、この欠陥部において腐食の発生
が懸念される。

【０００３】このような腐食の評価にあたっては、これ
まで、欠陥部を模擬した試験片を、導管近傍部に配設
し、その試験片を流れる交流電流及び直流電流を測定し
て、防食状態を把握する。

【０００４】この評価方法を適応する場合、腐食状態を
判断する基準として、試験片に、模擬的な交流電流や直
流電流を加えたまま長期間、試験環境内に埋設・放置
し、一定期間の経過後に、その試験片の重量減少量から
腐食速度を算出して、試験片に加えた直流電流（防食電
流に対応）・交流電流の値と腐食速度の対応関係を取っ
て、評価基準を作成する。

【０００５】試験を完了した後の試験片に関して、その
腐食速度が所定値より速い場合は、腐食が進行する状態
にあるとされ、この所定値より小さい場合は、防食電流
による防食効果が効いているとされる。

【０００６】即ち、この手法は、現実に現場環境の試験
環境下で、その環境状態を守り、所定の試験期間の経過
をまって、試験片に実際の腐食を起こさせ、評価基準を
得るものである。

【０００７】例えば、図５は、このような評価基準を示
しており、縦軸に交流電流密度を、横軸に直流電流密度
を取ったものである。ここで、交流電流密度は、実際の
試験片に発生する交流電流を意味しており、直流電流密
度は、防食のために与えられる直流電流を意味する。同
図では、多数の試験結果に関して、試験片の腐食速度に
一応の基準を設けて、腐食域と防食域にある防食状態
を、夫々、分けている。同図にあっては、腐食評価の基
準は、腐食速度が０．０１ｍｍ／ｙ（年）を越えるもの
は腐食域にあるものとし、それ未満のものを完全防食域
にあるものとする。

【０００８】この図において、黒塗り表示点が腐食速度
が大きく、懸念される状況を示しており、実線表示より
上側の腐食域にある防食状態は、要注意である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな試験方法を採用する場合、重量減少量を得るために
は、試験に長期間（約１年以上）を要し、また長期間一
定の環境を保持することが必要となる。このような環境
保持は困難を伴い、試験結果に大きな誤差を含むことも
考えられる。

【００１０】また、土壌抵抗、含水率等の変化によっ
て、土壌と埋設管との界面における表面状態が変化する
可能性があるため、本来、様々な環境中での試験、評価
を行なう必要がある。しかしながら、このような試験
を、上記手法に従って行なうことは、多大な期間・労力
を要し、事実上、不可能である。また、これらの試験か
ら作成される評価基準では、再現性が乏しい。

【００１１】さらに、この評価手法は、金属導管に発生
している交流電流と直流電流とを直接計測し、その計測
結果と実際の腐食量に基づいて、腐食評価を行なうもの
であるため、腐食評価で問題となる腐食速度さらに防食
に求められる防食電流等の値を、様々な腐食環境（例え
ば土壌比抵抗、土壌の含水率、腐食が問題となる交流周
波数等が異なるもの）個々に、合理的且つ具体的に得ら
れるものとは言い難い。

【００１２】そこで、本発明の目的は、交流電流による
欠陥部界面での腐食を良好に評価できる評価手法を得る
こと、さらに、このような評価に利用できるデーターベ
ースを得ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による、所定の腐食環境内に配設される金属構
造体の腐食評価方法の特徴手段は、請求項１に記載され
ているように、前記金属構造体と前記腐食環境との間を
流れる評価対象周波数の交流電流を測定する実測定ステ
ップを実行し、前記金属構造体と同一の材料からなる試
験片と、前記試験片に対する対極とを、前記腐食環境に
対応した電解質環境内に配設してなる電気化学測定試験
において、前記実測定ステップで測定された前記交流電
流に電流値で相当する印加電流を、周波数を変えて流
し、前記印加電流が流れる状態における、前記電解質環
境と前記試験片との界面に想定されるＲＣ並列等価回路
を構成する腐食反応抵抗及び界面電気二重層コンデンサ
容量の電気的特性を求める試験ステップを実行し、前記
試験ステップで求められた前記腐食反応抵抗及び界面電
気二重層コンデンサ容量の電気的特性から、前記評価対
象周波数の交流電流が前記ＲＣ並列等価回路を流れる状
態で、前記腐食反応抵抗を流れる電流成分を求め、前記
電流成分に基づいて前記金属構造体の腐食状態を評価す
る評価ステップを含むことにある。

【００１４】この方法にあっては、実測定ステップに
て、金属構造体とその周囲にある腐食環境との間を流れ
る交流電流を測定する。これが金属導管の場合は、その
金属導管表面に設けられている塗覆層の欠陥部を介して
流れる電流を測定することとなる。例えば、腐食評価の
対象が交流電鉄による誘導電流である場合は、関西の場
合、評価対象周波数としての周波数６０Ｈｚの交流電流
を測定し、その電流値を求める。このようにして測定さ
れる交流電流は、試験ステップで利用される。即ち、前
記欠陥部に存する界面を、腐食反応抵抗と界面電気二重
層コンデンサ容量のＲＣ並列等価回路と見なした電気化
学測定試験を行なう。この試験にあたっては、前記金属
構造体と同一の材料からなる試験片と、前記試験片に対
する対極とを、前記腐食環境に対応した電解質環境内に
配設してなる試験系を準備し、前記実測定ステップで測
定される評価対象周波数の交流電流に電流値で対応する
交流電流（印加電流）を、周波数を変えながら、試験
片、対極間に掛けていき、その測定結果から、所謂、交
流インピーダンス法の手法を踏襲して、コール・コール
プロットを描いて、その印加電流が流れる状態での腐食
反応抵抗及び界面電気二重層コンデンサ容量の電気的特
性（抵抗値、容量値）を求める。このようにすること
で、例えば、現場の金属導管に発生している欠陥部界面
の電気的特性が特定される。

【００１５】評価ステップにあっては、試験ステップで
求められた、前記評価対象周波数の交流電流が前記ＲＣ
並列等価回路を流れる状態で、前記腐食反応抵抗を流れ
る電流成分を求める。この電流成分が直接的に腐食に寄
与するためである。求められた電流成分に基づいて金属
構造体の腐食状態を評価する。腐食は、腐食反応抵抗を
介して、腐食環境側へ流出する電流分できまるため、こ
の電流量を求めることで、腐食速度等の腐食評価を行な
うことができる。このような評価は、評価対象となる特
定の交流周波数（例えば５０若しくは６０Ｈｚ）の電流
値を求めることで、その電流密度基準で行なうことがで
きる。

【００１６】この電気化学測定試験で使用する手法は、
従来、交流インピーダンス法と呼ばれている手法を踏襲
しているが、交流インピーダンス法では印加電流の電流
密度がμＡ／ｃｍ^２のオーダーであるのに対して、本願
にあっては、金属構造体に実際に発生する電流値とされ
る。具体的には、ｍＡ／ｃｍ^２のオーダーとなる。

【００１７】このようにする理由は、例えば、誘導電流
による腐食が問題となる領域での現場等における欠陥部
界面の電気化学的挙動が、所謂、交流インピーダンス法
で求められる腐食反応抵抗と界面電気二重層コンデンサ
容量と、実際に欠陥部界面に交流電流が流れている場合
の両者の値とで大きく異なること、従って、適切な評価
を行なおうとすれば、その電流域で実際に確認する必要
があることを、発明者が見出したことに起因している。

【００１８】従って、本願が対象とする防食評価領域に
関しては、実際に、評価対象の金属構造体に発生してい
る、その交流電流域で試験ステップを実行する。

【００１９】さて、本願においては、腐食反応抵抗を流
れる電流成分が求められると、例えば、この電流成分の
ピーク値と実際の防食電流値とを比較する。そして、防
食電流値が絶対値でピーク値を勝っている場合は、防食
が効いている可能性が高いと判断することも可能であ
る。

【００２０】この手法にあっては、電流成分を得るの
に、電気化学測定試験を行なうため、現場の金属構造体
の状態に対応する試験系を、試験片、対極、電解質環境
とを使用して、例えば、実験室内で再現すれば、その系
において、実際に現場で金属構造体を流れると考えられ
る範囲の交流電流を流し、腐食に関連する電流成分を、
簡易に短時間で得ることができる。本願にあっては、こ
のようにして求まる電流成分を評価の基礎とできるた
め、評価を合理的且つ迅速なものとできる。

【００２１】さらに、例えば、電解質環境の比抵抗の変
化に対しては、この試験系で使用する電解質環境を成す
材料を変更する、また、電解質環境が土壌である場合
に、この土壌の含水率が異なる場合に対応しては、この
含水率を変える試験系を使用する等の操作で、このよう
な変化に対して適切に対応できる。

【００２２】さて、上記のような手法を採用する場合
に、金属構造体がカソード防食されている場合は、欠陥
部界面を流れる電流として、その直流分を加味すれば良
い。即ち、請求項２の特徴部に記載されているように、
前記金属構造体と前記腐食環境との間を流れる評価対象
周波数の交流電流と直流電流とを測定する実測定ステッ
プを実行し、前記金属構造体と同一の材料からなる試験
片と、前記試験片に対する対極とを、前記腐食環境に対
応した電解質環境内に配設してなる電気化学測定試験に
おいて、前記実測定ステップで測定された前記直流電流
を流しながら前記交流電流に電流値で相当する印加電流
を、周波数を変えて流し、前記印加電流が流れる状態に
おける、前記電解質環境と前記試験片との界面に想定さ
れるＲＣ並列等価回路を構成する腐食反応抵抗及び界面
電気二重層コンデンサ容量の電気的特性を求める試験ス
テップを実行し、前記試験ステップで求められた前記腐
食反応抵抗及び界面電気二重層コンデンサ容量の電気的
特性から、前記評価値対象周波数の交流電流が前記ＲＣ
並列等価回路を流れる状態で、前記腐食反応抵抗を流れ
る電流成分を求め、前記電流成分と直流電流に基づいて
前記金属構造体の腐食状態を評価する評価ステップを含
むようにすれば良い。

【００２３】この場合も、請求項１の場合と同様に、実
測定ステップ、試験ステップ、評価ステップを経て、腐
食評価を行なう。但し、実測定ステップにあっては、金
属構造体において、交流電流と直流電流とを測定する。
ここで、ベースは金属構造体における欠陥部の防食電位
となる。そして、前記試験ステップにあっては、印加電
流として、測定される直流電流を流した状態で、これに
交流電流を印加する。この様にすることで、例えば、直
流電流によりカソード防食された状態での腐食状態を、
本願手法に基づいて、正当に評価できる。

【００２４】さらに具体的には、金属導管にあっては、
誘導電流（交流電流）起因の腐食が問題となるが、実際
の金属導管の場合、防食のための直流電流が、土壌、欠
陥部の間に印加されている。従って、試験ステップにお
いて、直流電流・交流電流をともに含む系での試験を行
なうことで、問題となる誘導電流が流れる欠陥部の電気
化学状況をよく代表した状況で、評価を行なえる。

【００２５】上記の腐食評価方法において、請求項３に
記載されているように、前記評価ステップで求まる前記
電流成分に基づいて、前記金属構造体に発生する可能性
のある腐食の防止に必要な防食電流を求めることが好ま
しい。本願方法にあっては、腐食反応抵抗を流れる電流
成分を直接的に求めることが可能である。ここで、この
電流成分は腐食速度を代表できる物理量であるととも
に、そのピーク値、あるいは実効値に注目すれば、この
値を越えるように防食電流（直流で金属構造体に流入す
る方向に流れる）を設定することで、この腐食状態にお
いて必要となる防食電流を決定することができる。従っ
て、電流成分に基づいて防食電流を求めることで、有効
且つ合理的な基準に基づいた防食電流を求めることがで
きる。

【００２６】さらに、前記電気化学測定試験に適用する
周波数領域を２０ｋＨｚ〜１０ｍＨｚ、前記電流成分を
求めるための交流電流の周波数（評価対象周波数）を５
０Ｈｚまたは６０Ｈｚとできる。

【００２７】測定周波数領域を上記領域とすることで、
所謂、交流インピーダンス法の手法に準じて、コール・
コールプロットを描いて本願が対象とするような欠陥部
界面の電気化学的挙動を充分に代表でき、問題となる腐
食反応抵抗を通過する交流電流を信頼性高く得ることが
できる。

【００２８】さらに、本願が具体的に評価対象とする電
磁誘導は、実際上、商用電流によるため、評価対象周波
数として５０または６０Ｈｚを検討対象としておけば、
実用上の用途をカバーできる。

【００２９】さて、上記のような方法を使用して、腐食
評価のためのデータベースを容易に構築できる。即ち、
請求項４に記載されているように、金属構造体と同一の
材料からなる試験片と、この試験片に対する対極とを、
腐食環境に対応した電解質環境内に配設してなる電気化
学測定試験において、前記金属構造体と前記腐食環境と
の間に流れることがある評価対象周波数の交流電流に電
流値で相当する範囲内の印加電流を、周波数を変えて流
し、前記電解質環境と前記試験片との界面に形成される
ＲＣ並列等価回路を構成する腐食反応抵抗及び界面電気
二重層コンデンサ容量の電気的特性を求めて決定され、
前記評価対象周波数の交流電流が流れた状態で前記腐食
反応抵抗を流れる電流成分の電流値から推定される防食
電流データと、前記評価対象周波数の交流電流の交流電
流値である交流電流データとからなるデータベースを得
ておけば、以下のように腐食評価を実行できる。

【００３０】例えば、現場の金属導管において測定され
る交流電流は、このデーターベースにおいて交流電流デ
ータに対応させることができ、直流電流（防食電流）
は、データーベースにおける防食電流データに対応させ
ることができる。従って、現場で交流電流、直流電流を
測定して、このデーターベースと比較する場合に、測定
された交流電流と交流電流データとが一致する条件で、
直流電流と防食電流データを比較すれば良く、現場の直
流電流が防食電流データに勝っている場合は、防食が効
いている可能性が高いと、逆の場合は防食効果が少ない
可能性が高いと判断できる。よって、本願にいう電気化
学測定試験基準を介して求められたデーターベースに基
づいて、本願手法を基礎とする交流腐食の評価が可能と
なる。

【００３１】さらに、請求項５に記載されるように、上
記のデーターベースにおいて、前記腐食環境を成す土壌
の土壌比抵抗、土壌の含水率、土壌の細粒分、土壌のイ
オン含有量、土壌のｐＨ、前記評価対象周波数の一種以
上を、パラメーターとして備えることが好ましい。

【００３２】先に説明したように、本願が対象とする腐
食環境は、その腐食環境が決定される電気化学的要件が
様々あり、これらに適切に対応する必要がある。従っ
て、本願にあっては、このようなパラメーターを有する
データベースを備えることで、現場状況に適切に対応し
た腐食評価を行なうことができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本願発明を、以下、図面に基づい
て説明する。

【００３４】１ 本願腐食評価方法の適用対象 図１に本願の腐食評価方法が適用される現場状況を示し
た。同図において、１が防食対策が施される金属導管
（金属構造体の一種）を示しており、この金属導管１に
は直流電源２を介して対極３が設けられ、カソード電気
防食が達成されている。

【００３５】さらに、地上には送電線４及び交流電鉄５
が存在するため、これらの設備４、５を流れる交流に起
因する誘導電流が、金属導管１内を流れることとなる。
この金属導管１に、塗膜等の欠陥６があり、導管材料が
直接土壌に接している欠陥部界面にあっては、交流によ
る腐食が問題となる。

【００３６】このような評価対象に対して、この金属導
管６を流れる交流電流および直流電流は、現場測定可能
である。

【００３７】２ 金属導管の腐食評価 上記の金属導管６の腐食評価は以下のステップを経て行
なう。 イ 実測定ステップ 金属導管６と周囲土壌との間を流れる交流電流と直流電
流とを測定する。この電流測定にあたっては、金属導管
１の近傍に擬似欠陥片と呼ばれる試験片１７を埋設し、
この試験片１７と金属導管１とをターミナル１８を介し
て電気的に導通させると共に、両者間に流れる電流を測
定する。金属導管１に電気防食が施されている場合は、
直流電流は、実際上防食電流に相当する。この測定にお
けるベース電位は金属導管の欠陥部界面の電位であり、
又、測定する交流の周波数は、評価対象の周波数（評価
対象周波数）となる。例えば、交流電鉄からの誘導電流
を問題とする場合、関西地区では６０Ｈｚとなる。

【００３８】ロ 試験ステップ 金属導管１と同一の材料からなる試験片と、この試験片
に対する対極とを腐食環境に対応した電解質としての現
場から採取した土壌内に配設して、電気化学測定試験設
備を得る。この電気化学測定試験は、図４に示す試験装
置１０を使用して実行する。

【００３９】図示するように、試験装置１０は、試験容
器１１に現場土壌を満たし、前記試験片７および対極
８、照合電極１２を、土壌内に設置し、ポテンショスタ
ット１３に結線して構成される。

【００４０】このポテンショスタット１３に対して、信
号制御器１４ａ、信号発生器１４ｂ及び信号解析器１４
ｃを備えた制御解析装置１４が備えられ、さらに、上
記、信号解析器１４ｃで得られる解析情報に基づいて、
データベース構築の役割を担うコンピュータ１５が設け
られている。

【００４１】上記の制御解析装置１４は、試験片７と土
壌等との間を、図３に示す様な、腐食反応抵抗９ａと界
面電気二重層コンデンサ容量９ｂのＲＣ並列等価回路９
と見なした場合において、少なくとも、腐食反応抵抗９
ａ、界面電気二重層コンデンサ容量９ｂの電気的特性と
しての抵抗値と容量値（交流周波数が特定されている場
合はインピーダンス）を導出可能なものである。

【００４２】このような情報を得る為に、信号制御器１
４ａ側から、試験片７、対極８間に掛けるべき印加電流
の交流電流値（本願の場合は、実測定ステップで測定し
た評価対象の周波数の交流電流値）、交流の周波数範囲
（最小周波数ｆmin、ｆmax）、周波数減少割合Δｆ及び
直流電流値が入力される。このような試験条件は、入力
手段１６からの入力指定によって決定される。

【００４３】制御解析装置１４内では、前記信号制御器
１４ａ側から信号発生器１４ｂに指令が送られ、この指
令に従って、試験片７、対極８間に上記電流値の電流が
流され、一連の測定結果が取り込まれる。このようにし
て，離散的に個々の周波数で取り込まれた測定結果は、
前記信号解析器１４ｃにおいて、所謂、コール・コール
プロットとして整理される。この整理された情報から、
腐食反応抵抗９ａ、界面電気二重層コンデンサ容量９ｂ
の電気的特性が導出される。

【００４４】さらに具体的には、この設備を使用して、
実測定ステップで測定された直流電流が流れる状態で前
記交流電流に電流値で相当する（具体的には同一）印加
電流を、周波数を変えて流す。ここで、周波数は、２０
ｋＨｚから１０ｍＨｚの範囲で１ディケード５点の減少
割合で振る。結果、前記評価対象周波数の交流電流が流
れる状態における、ＲＣ並列等価回路を構成する腐食反
応抵抗及び界面電気二重層コンデンサ容量の電気的特性
が求められる。この電気的特性により、交流周波数が特
定されるとインピーダンスを得ることができる。

【００４５】ハ 評価ステップ 前記信号解析器１４ｃにおいて、評価対象周波数の交流
電流がＲＣ並列等価回路を流れる状態で、腐食反応抵抗
９ａを流れる電流成分が求められる。さらに、腐食の評
価にあたっては、この電流成分と直流電流に基づいて金
属導管１の腐食速度を求める。

【００４６】本願の場合、電流成分は交流波形として求
められるため、直流電流が流れていない場合（前記直流
電流が実質０である場合）は、自然腐食状態からのピー
ク値、あるいは、自然腐食状態からアノード側に出た加
速分の積分値を、腐食速度を代表できる値とみて、この
値より、腐食状態を評価できる。直流電流が流れている
場合は、電流成分が直流によって打ち消されて、なおか
つ残るアノード側の電流による腐食の加速分の積分値か
ら腐食状態を評価できる。但し、本願手法は、全く、新
規なものであるため、この評価での判断指標（腐食状態
にあるか防食状態にあるか）は、順次構築されるものと
考えられるが、後に説明する図２に示す破線が、腐食域
（腐食が進む領域）と防食域（防食電流による防食が効
いている領域）の境界線になると発明者らは考えてい
る。

【００４７】従って、上記のようにして、電流成分が求
まった状態において、この電流成分から、金属導管１に
発生する可能性のある腐食の防止に必要な防食電流を求
める。この場合、一例として、波形として求まっている
電流成分のアノード側のピーク値を越えるカソード電流
を、防食に必要な防食電流と見込める。即ち、図３に示
すＲＣ並列等価回路９において、土壌抵抗９ｃが等価回
路の右側に直列接続されているとする場合に、土壌側か
らＲＣ並列等価回路９を介して流れる防食電流（直流）
を、交流波形で得られる前記電流成分において、ＲＣ並
列等価回路９から土壌側へ流れる電流ピーク値より大き
く取る等することで、防食電流を確定でき、良好に防食
を達成できる。このようにして、現場の状況に個々に応
じた適切な防食電流を求めることができる。

【００４８】３ 腐食評価のためのデータベースの構築 上記は、特定の現場を対象とした腐食評価の状況を示し
たものであるが、このような腐食評価を複数の現場に対
して適用することで、腐食評価のためのデータベースを
構築することが可能となる。即ち、多数の腐食状態を対
象として、腐食評価のためのデータベースを構築するこ
とができる。このようなデータベースの一例は、図２の
破線に求めることができる。図２は、先に説明した図５
に対応する図面であるが、そのデータの作成手法は、図
５のものとは異なり、先に説明した個々の電気化学測定
試験の結果、得られるものである。

【００４９】図２において、縦軸は、評価対象周波数の
交流電流密度、横軸は防食電流密度を表す。破線が前記
手法を用いてある交流電流密度が流れた場合の必要防食
電流密度の推定値を表す。なお、前記手法で求めた電流
成分からピーク値ベースで電気防食に必要となる直流電
流を推定した。図上、黒印が、実際に、実験室で電気化
学測定試験を実行して得られた結果である。破線は、同
一条件での結果を繋いだものであり、この破線を「腐食
域」と「防食域」との境界線とするものである。

【００５０】図上、腐食域と防食域との境界線が、二
本、示されているが、これら二本の異なった破線の差
は、異なった比抵抗である試験条件に基づいている。

【００５１】さて、本願における一回の電気化学測定試
験は先に説明した通りであるが、様々な腐食状態を対象
として試験を行ない、順次データベースを構築すること
が可能である。図４に示す装置において、データベース
構築用のコンピュータ１５では、評価対象周波数の交流
電流の電流値および電流成分の電流値から推定される防
食電流値は、対で、各々、識別・特定され、個々に記憶
手段１５ａに蓄積される。

【００５２】そして、各々の試験により、評価対象周波
数の交流電流、この交流電流に対応する防食電流（一例
として電流成分のピーク値を打ち消すのに必要な直流）
が対として一つ決まり、図２上における座標点が単一決
まる。即ち、本願の電気化学測定試験を一回行なうこと
によって、交流電流の値（これを交流電流データと呼
ぶ）から、直接、防食電流に対する基準値（これを防食
電流データと呼ぶ）を、電流成分を参照して得ることが
できる。電流成分から基準値への変換にあたっては、先
に示したように、ピーク値を参考にして、ピーク値を全
て又は一部打ち消すだけの直流電流として、防食に必要
な電流値を推定することとなる。

【００５３】即ち、本願におけるデータベースは、（評
価対象周波数の交流電流の電流値である交流電流デー
タ、電流成分の電流値から推定される防食電流データ）
が、関連付けられ、これまで説明してきた境界線とされ
る。さらに、この境界線を境に、腐食域と防食域が設定
される。即ち、入力手段１７を介して、図２上の座標位
置に対応して、この区画された領域における腐食評価が
入力可能に構成されている。ここで、腐食評価とは、先
に、図５において説明したような、「防食域にある
か」、「腐食域にあるか」といった評価である。

【００５４】４ データベースを利用した現場での腐食
評価 この評価に際しては、現場にて、防食対象の金属導管１
を流れる交流電流及び直流電流を測定する。この電流測
定の手法は、先に２の項目で説明した手法と同じであ
る。金属導管１に電気防食が施されている場合は、直流
電流は、実際上防食電流に相当する。前記したように、
例えば、測定対象の交流周波数は、評価対象周波数であ
る６０Ｈｚである。

【００５５】このようにして得られる交流電流（縦軸に
対応して交流電流密度に換算）と直流電流（横軸に対応
して電流密度に換算）とを図２上にプロットして、その
位置を確認する。図２上、プロット点が上記の破線で分
割される腐食域にあれば、現場の金属導管の腐食状態は
注意を要する状態にあると判断でき、防食対策を更に取
る必要が生じる。一方、上記の防食域にあれば、電気防
食が有効に働いていると判断でき、現在の防食状態を維
持すれば良い。

【００５６】これまでの説明において、電気化学測定試
験で、現場で測定された交流電流に電流値で相当する印
加電流を流すものとしたが、電圧を適切に設定すること
で、実質、本願にいう電流値の印加電流が試験において
流れている場合は、本願の趣旨に合致した試験を行うこ
ととなる。

【００５７】

【発明の効果】本発明により、短時間の試験片による電
気化学測定試験結果で、交流電流による腐食の影響を評
価することが可能となる。また、土質や含水率が異なる
場合でも、サンプルを入手することにより、簡易な方法
で評価を行なうことが可能となる。また、本手法では、
埋設管に限定されず、地中や海中の構造物全般につい
て、金属表面と環境側の境界における交流電流による腐
食の影響を評価する方法として適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】腐食評価の対象となる系の状態を示す図

【図２】交流電流と防食電流の関係を示す図

【図３】欠陥部界面の等価回路を示す図

【図４】交流インピーダンス法を応用する実験装置の構
成を示す図

【図５】従来の腐食評価基準を示す図

【符号の説明】

１ 金属導管 ２ 直流電源 ３ 対極 ４ 送電線 ５ 交流電鉄 ６ 欠陥 ７ 試験片 ８ 対極 ９ ＲＣ並列等価回路 ９ａ 腐食反応抵抗 ９ｂ 界面電気二重層コンデンサ容量 １０ 試験装置 １１ 試験容器 １２ 照合電極 １３ ポテンショスタット １４ 制御解析装置 １４ａ信号制御器 １４ｂ信号発生器 １４ｃ信号解析器 １５ コンピュータ １６ 入力手段 １７ 入力手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の腐食環境内に配設される金属構造
   体の腐食評価方法であって、 前記金属構造体と前記腐食環境との間を流れる評価対象
   周波数の交流電流を測定する実測定ステップを実行し、 前記金属構造体と同一の材料からなる試験片と、前記試
   験片に対する対極とを、前記腐食環境に対応した電解質
   環境内に配設してなる電気化学測定試験において、前記
   実測定ステップで測定された前記交流電流に電流値で相
   当する印加電流を、周波数を変えて流し、前記印加電流
   が流れる状態における、前記電解質環境と前記試験片と
   の界面に想定されるＲＣ並列等価回路を構成する腐食反
   応抵抗及び界面電気二重層コンデンサ容量の電気的特性
   を求める試験ステップを実行し、 前記試験ステップで求められた前記腐食反応抵抗及び界
   面電気二重層コンデンサ容量の電気的特性から、前記評
   価対象周波数の交流電流が前記ＲＣ並列等価回路を流れ
   る状態で、前記腐食反応抵抗を流れる電流成分を求め、
   前記電流成分に基づいて前記金属構造体の腐食状態を評
   価する評価ステップを含む腐食評価方法。
2. 【請求項２】 所定の腐食環境内に配設され、カソー
   ド防食された金属構造体の腐食評価方法であって、 前記金属構造体と前記腐食環境との間を流れる評価対象
   周波数の交流電流と直流電流とを測定する実測定ステッ
   プを実行し、 前記金属構造体と同一の材料からなる試験片と、前記試
   験片に対する対極とを、前記腐食環境に対応した電解質
   環境内に配設してなる電気化学測定試験において、前記
   実測定ステップで測定された前記直流電流を流しながら
   前記交流電流に電流値で相当する印加電流を、周波数を
   変えて流し、前記印加電流が流れる状態における、前記
   電解質環境と前記試験片との界面に想定されるＲＣ並列
   等価回路を構成する腐食反応抵抗及び界面電気二重層コ
   ンデンサ容量の電気的特性を求める試験ステップを実行
   し、 前記試験ステップで求められた前記腐食反応抵抗及び界
   面電気二重層コンデンサ容量の電気的特性から、前記評
   価対象周波数の交流電流が前記ＲＣ並列等価回路を流れ
   る状態で、前記腐食反応抵抗を流れる電流成分を求め、
   前記電流成分と前記直流電流に基づいて前記金属構造体
   の腐食状態を評価する評価ステップを含む腐食評価方
   法。
3. 【請求項３】 前記評価ステップで求まる前記電流成分
   に基づいて、前記金属構造体に発生する可能性のある腐
   食の防止に必要な防食電流を求める請求項１又は２記載
   の腐食評価方法。
4. 【請求項４】 所定の腐食環境内に配設される金属構造
   体の腐食評価に使用するデータベースであって、 前記金属構造体と同一の材料からなる試験片と、前記試
   験片に対する対極とを、前記腐食環境に対応した電解質
   環境内に配設してなる電気化学測定試験において、前記
   金属構造体と前記腐食環境との間に流れることがある評
   価対象周波数の交流電流に電流値で相当する範囲内の印
   加電流を、周波数を変えて流し、前記電解質環境と前記
   試験片との界面に形成されるＲＣ並列等価回路を構成す
   る腐食反応抵抗及び界面電気二重層コンデンサ容量の電
   気的特性を求めて決定され、前記評価対象周波数の交流
   電流が流れた状態で前記腐食反応抵抗を流れる電流成分
   の電流値から推定される防食電流データと、前記評価対
   象周波数の交流電流の交流電流値である交流電流データ
   とからなるデータベース。
5. 【請求項５】 前記腐食環境をなす土壌の土壌比抵抗、
   土壌の含水率、土壌の細粒分、土壌のイオン含有量、土
   壌のｐＨ，前記評価対象周波数のいずれか一種以上を、
   パラメーターとして備える請求項４記載のデータベー
   ス。