JP2003254931A - 局部腐食の評価方法及び抑制方法 - Google Patents
局部腐食の評価方法及び抑制方法Info
- Publication number
- JP2003254931A JP2003254931A JP2002060045A JP2002060045A JP2003254931A JP 2003254931 A JP2003254931 A JP 2003254931A JP 2002060045 A JP2002060045 A JP 2002060045A JP 2002060045 A JP2002060045 A JP 2002060045A JP 2003254931 A JP2003254931 A JP 2003254931A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- local corrosion
- water
- artificial pit
- corrosion
- ion concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水系プラントの金属部材における局部腐食を
模擬した微小内部水の水質変化をモニタリングして局部
腐食の発生や進行状況を評価するとともに、局部腐食の
進行現象の機構解明、並びにその発生又は進行を抑制す
る。 【解決手段】 水系プラントの金属部材における局部腐
食の模擬構造である人工ピット８１を備えるモニタリン
グ装置８を設け、該人工ピット８１の内部水ＸのｐＨ並
びに塩化物イオン濃度を測定することによって、前記金
属部材における局部腐食の発生又は進行状況を評価し、
前記測定結果に基づいて、水系プラントにおいて発生し
た局部腐食の発生又は進行を抑制する。
模擬した微小内部水の水質変化をモニタリングして局部
腐食の発生や進行状況を評価するとともに、局部腐食の
進行現象の機構解明、並びにその発生又は進行を抑制す
る。 【解決手段】 水系プラントの金属部材における局部腐
食の模擬構造である人工ピット８１を備えるモニタリン
グ装置８を設け、該人工ピット８１の内部水ＸのｐＨ並
びに塩化物イオン濃度を測定することによって、前記金
属部材における局部腐食の発生又は進行状況を評価し、
前記測定結果に基づいて、水系プラントにおいて発生し
た局部腐食の発生又は進行を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水系における熱交
換器又は配管等の表面に発生する局部腐食（孔食、すき
間腐食）をモニタリングする技術等に関する。
換器又は配管等の表面に発生する局部腐食（孔食、すき
間腐食）をモニタリングする技術等に関する。
【０００２】
【従来の技術】水系プラントの熱交換器や配管等におい
て局部腐食が発生して、進行すると、孔食（浸食）の深
さが増加して、やがては貫通に至ると水系プラントの操
業停止等の事態を招くことがある。このため、水系プラ
ントの設備の運転、通水を休止することなく局部腐食の
進行を確実に予測できる技術が関連産業界から要請され
ている。
て局部腐食が発生して、進行すると、孔食（浸食）の深
さが増加して、やがては貫通に至ると水系プラントの操
業停止等の事態を招くことがある。このため、水系プラ
ントの設備の運転、通水を休止することなく局部腐食の
進行を確実に予測できる技術が関連産業界から要請され
ている。
【０００３】ここで、水系において発生する局部腐食に
関しては、腐食が進行している部分とその他のいわゆる
自由表面との間の物質移動が起こりにくくなることか
ら、局部腐食内部水の水質が極端に変化し、局部腐食内
部水において、溶存酸素の消費、金属イオンならびに塩
化物イオンの濃縮、金属イオンの加水分解によるｐＨの
低下が起こることが知られている。
関しては、腐食が進行している部分とその他のいわゆる
自由表面との間の物質移動が起こりにくくなることか
ら、局部腐食内部水の水質が極端に変化し、局部腐食内
部水において、溶存酸素の消費、金属イオンならびに塩
化物イオンの濃縮、金属イオンの加水分解によるｐＨの
低下が起こることが知られている。
【０００４】現在、局部腐食内部水におけるｐＨ低下の
機構、塩化物イオンの濃縮の機構について、前者は金属
イオンの加水分解から、後者は電気的中性条件から定性
的には理解されている。これらの局部腐食内部水の水質
変化について、局部腐食をモデル化したセルを用いて実
験室的に測定した報告がある（水流徹，腐食防食部門委
員会研究集会資料,２９,１７（１９８５）；杉本克久，
腐食防食´８６，Ｃ−１０５，（１９８６））。
機構、塩化物イオンの濃縮の機構について、前者は金属
イオンの加水分解から、後者は電気的中性条件から定性
的には理解されている。これらの局部腐食内部水の水質
変化について、局部腐食をモデル化したセルを用いて実
験室的に測定した報告がある（水流徹，腐食防食部門委
員会研究集会資料,２９,１７（１９８５）；杉本克久，
腐食防食´８６，Ｃ−１０５，（１９８６））。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、局部腐食の進行に伴った局部腐食内部水の水
質変化を測定するのみで、発生した局部腐食に対して積
極的にその進行を停止する処理を施し、その局部腐食が
修復されるまでの過程ならびに局部腐食が完全に修復さ
れたことの確認を、孔食内部水の水質変化、特にｐＨな
らびに塩化物イオン濃度を測定することによって評価す
る技術はなかった。
おいては、局部腐食の進行に伴った局部腐食内部水の水
質変化を測定するのみで、発生した局部腐食に対して積
極的にその進行を停止する処理を施し、その局部腐食が
修復されるまでの過程ならびに局部腐食が完全に修復さ
れたことの確認を、孔食内部水の水質変化、特にｐＨな
らびに塩化物イオン濃度を測定することによって評価す
る技術はなかった。
【０００６】そこで、本発明は、水系プラントの局部腐
食を模擬した微小内部水の水質変化（ｐＨならびに塩化
イオン濃度）をモニタリングすることによって、局部腐
食の発生や進行状況を評価するとともに、局部腐食の進
行現象の機構解明、並びにその発生又は進行を抑制、修
復する技術を提供することを目的とする。
食を模擬した微小内部水の水質変化（ｐＨならびに塩化
イオン濃度）をモニタリングすることによって、局部腐
食の発生や進行状況を評価するとともに、局部腐食の進
行現象の機構解明、並びにその発生又は進行を抑制、修
復する技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成して、上
記技術的課題を解決するために、本願では、次の手段を
採用する。
記技術的課題を解決するために、本願では、次の手段を
採用する。
【０００８】まず、水系プラントの金属部材における局
部腐食の模擬構造を備える人工ピットを設け、該人工ピ
ットの内部水のｐＨ並びに塩化物イオン濃度を測定する
ことによって、金属部材における局部腐食の発生又は進
行状況を評価する。
部腐食の模擬構造を備える人工ピットを設け、該人工ピ
ットの内部水のｐＨ並びに塩化物イオン濃度を測定する
ことによって、金属部材における局部腐食の発生又は進
行状況を評価する。
【０００９】具体的には、水系プラントの所定箇所に、
局部腐食状態の模擬構造を備える人工ピットを形成す
る。例えば、ステンレス鋼製、銅製、炭素鋼製その他の
鋼製チューブの一部分に、局部腐食を模擬した構造であ
る人工ピットを設け、該チューブ内に水系媒体を連続的
に通水し、人工ピット内部水のｐＨ並びに塩化物イオン
濃度の変化をモニタリングする。
局部腐食状態の模擬構造を備える人工ピットを形成す
る。例えば、ステンレス鋼製、銅製、炭素鋼製その他の
鋼製チューブの一部分に、局部腐食を模擬した構造であ
る人工ピットを設け、該チューブ内に水系媒体を連続的
に通水し、人工ピット内部水のｐＨ並びに塩化物イオン
濃度の変化をモニタリングする。
【００１０】前記人工ピット内部水のｐＨを測定する方
法については、特に限定しないが、人工ピット内部水に
挿入したアンチモン電極の電位を測定し、その電極電位
からｐＨに換算する方法を採用できる。
法については、特に限定しないが、人工ピット内部水に
挿入したアンチモン電極の電位を測定し、その電極電位
からｐＨに換算する方法を採用できる。
【００１１】アンチモンの電極反応は、基本的には表面
の酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）と水素イオン（Ｈ＋）
との平衡反応であって、次式で表される。 Ｓｂ２Ｏ３＋６Ｈ＋＋６ｅ → ２Ｓｂ ＋ ３Ｈ２Ｏ
の酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）と水素イオン（Ｈ＋）
との平衡反応であって、次式で表される。 Ｓｂ２Ｏ３＋６Ｈ＋＋６ｅ → ２Ｓｂ ＋ ３Ｈ２Ｏ
【００１２】アンチモン電極電位からｐＨに換算する式
は次の（１）式のように表される。 Ｅ（ｍＶ VS.Ag/AgCl/sat.KCl）＝−４４−５９×ｐＨ・・・（１）
は次の（１）式のように表される。 Ｅ（ｍＶ VS.Ag/AgCl/sat.KCl）＝−４４−５９×ｐＨ・・・（１）
【００１３】従って、人工ピットに設けたアンチモン電
極の電位を測定すれば、人工ピット内部水のｐＨを測定
することができる。照合電極としては、飽和塩化カリウ
ム／銀／塩化銀電極を用いる。試作したアンチモン電極
の電位を予め種々のｐＨの溶液で測定して検量線を作成
しておき、人工ピット内のアンチモン電極の電位と前記
検量線から、人工ピット内のｐＨを求める。
極の電位を測定すれば、人工ピット内部水のｐＨを測定
することができる。照合電極としては、飽和塩化カリウ
ム／銀／塩化銀電極を用いる。試作したアンチモン電極
の電位を予め種々のｐＨの溶液で測定して検量線を作成
しておき、人工ピット内のアンチモン電極の電位と前記
検量線から、人工ピット内のｐＨを求める。
【００１４】次に、人工ピット内部水の塩化物イオン濃
度の測定については、飽和塩化カリウム／銀／塩化電極
に対するＡｇ／ＡｇＣｌ電極（極細のＡｇ／ＡｇＣｌ
線）の電位を測定する。Ａｇ／ＡｇＣｌの電極電位と塩
化イオン濃度との間には以下の（２）式に示される関係
があり、Ａｇ／ＡｇＣｌの電極電位測定値から塩化物イ
オン濃度を求めることができる。なお、次式中のＥは、
Ａｇ／ＡｇＣｌの電極電位（Ｖ）を示している。 Ｃｌ−（ｍｇ／Ｌ）＝３．４×１０５ＥＸＰ［−４３．４×Ｅ］・・・（２）
度の測定については、飽和塩化カリウム／銀／塩化電極
に対するＡｇ／ＡｇＣｌ電極（極細のＡｇ／ＡｇＣｌ
線）の電位を測定する。Ａｇ／ＡｇＣｌの電極電位と塩
化イオン濃度との間には以下の（２）式に示される関係
があり、Ａｇ／ＡｇＣｌの電極電位測定値から塩化物イ
オン濃度を求めることができる。なお、次式中のＥは、
Ａｇ／ＡｇＣｌの電極電位（Ｖ）を示している。 Ｃｌ−（ｍｇ／Ｌ）＝３．４×１０５ＥＸＰ［−４３．４×Ｅ］・・・（２）
【００１５】次に、本願では、水系プラントの金属部材
における局部腐食の模擬構造を備える人工ピットの内部
水のｐＨ並びに塩化物イオン濃度を測定し、該測定結果
に基づいて、前記金属部材において発生した局部腐食の
発生又は進行を抑制する方法を提供する。
における局部腐食の模擬構造を備える人工ピットの内部
水のｐＨ並びに塩化物イオン濃度を測定し、該測定結果
に基づいて、前記金属部材において発生した局部腐食の
発生又は進行を抑制する方法を提供する。
【００１６】この方法では、前記人工ピットを用いたモ
ニタリング作業から得られたｐＨ並びに塩化物イオン濃
度の測定結果に基づいて、実際の水系プラントの熱交換
器や配管等の設備における局部腐食又は進行を推定又は
予測し、現実の局部腐食を抑制する。
ニタリング作業から得られたｐＨ並びに塩化物イオン濃
度の測定結果に基づいて、実際の水系プラントの熱交換
器や配管等の設備における局部腐食又は進行を推定又は
予測し、現実の局部腐食を抑制する。
【００１７】例えば、水系プラントの所定箇所に、前記
測定結果に応じた所定量のリン酸塩を添加することによ
って、水系プラント内の金属部材において現実に発生し
ている局部腐食の微細孔又はすき間の内部水のｐＨの低
下並びに塩化物イオンの濃縮を抑制することができる。
即ち、リン酸塩は、水系媒体内においてｐＨ緩衝剤とし
て作用するとともに、また、局部腐食の進行に伴って生
成するさび膜をカチオン透過性に変質する作用を発揮し
て塩化物イオンの浸入を阻止する作用を発揮する。な
お、水系プラントに対するリン酸塩の添加は、手動又は
自動のいずれも選択可能である。
測定結果に応じた所定量のリン酸塩を添加することによ
って、水系プラント内の金属部材において現実に発生し
ている局部腐食の微細孔又はすき間の内部水のｐＨの低
下並びに塩化物イオンの濃縮を抑制することができる。
即ち、リン酸塩は、水系媒体内においてｐＨ緩衝剤とし
て作用するとともに、また、局部腐食の進行に伴って生
成するさび膜をカチオン透過性に変質する作用を発揮し
て塩化物イオンの浸入を阻止する作用を発揮する。な
お、水系プラントに対するリン酸塩の添加は、手動又は
自動のいずれも選択可能である。
【００１８】また、上記方法によれば、局部腐食の発生
又は進行の抑制効果についても、人工ピット内部水の水
質変化（ｐＨ並びに塩化物イオン濃度）を継続的にモニ
タリングすることによって確認することができる。即
ち、水系プラント内の局部腐食の発生又は進行の抑制効
果が良好な場合には、人工ピット内部水のｐＨの低下並
びに塩化物イオンの濃縮が抑制されるという測定結果に
反映される。
又は進行の抑制効果についても、人工ピット内部水の水
質変化（ｐＨ並びに塩化物イオン濃度）を継続的にモニ
タリングすることによって確認することができる。即
ち、水系プラント内の局部腐食の発生又は進行の抑制効
果が良好な場合には、人工ピット内部水のｐＨの低下並
びに塩化物イオンの濃縮が抑制されるという測定結果に
反映される。
【００１９】以上のように、本発明は、水系プラントに
おける局部腐食の発生又は進行をリアルタイムで監視で
き、更には、該局部腐食の発生又は進行を抑制できる方
法を提供するという技術的意義を有している。
おける局部腐食の発生又は進行をリアルタイムで監視で
き、更には、該局部腐食の発生又は進行を抑制できる方
法を提供するという技術的意義を有している。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施形態に
ついて、添付した図面を参照しながら説明する。なお、
本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
ついて、添付した図面を参照しながら説明する。なお、
本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２１】まず、図１は、本発明に係る局部腐食の評
価方法を好適に実施できる水系全体の構成を表す図、図
２は、同方法で用いる人工ピット並びにその周辺の構成
を表す図である。
価方法を好適に実施できる水系全体の構成を表す図、図
２は、同方法で用いる人工ピット並びにその周辺の構成
を表す図である。
【００２２】水系プラントの図１中符号１で示された熱
交換器の左右端部には、それぞれ流入側ヘッダー２と流
出側ヘッダー３が設けられ、両ヘッダー２，３の間に
は、複数の伝熱チューブ４が配設されている。この伝熱
チューブ４の周囲に冷却される液Ｗ１が通水されること
になる。なお、符号Ｗ２は、熱交換器１によって冷却さ
れた液を表している。
交換器の左右端部には、それぞれ流入側ヘッダー２と流
出側ヘッダー３が設けられ、両ヘッダー２，３の間に
は、複数の伝熱チューブ４が配設されている。この伝熱
チューブ４の周囲に冷却される液Ｗ１が通水されること
になる。なお、符号Ｗ２は、熱交換器１によって冷却さ
れた液を表している。
【００２３】前記流入側ヘッダー２には、符号５で示さ
れた冷却塔から吐出される冷却水Ｃ １がポンプ６によっ
て供給される。伝熱チューブ４を通過して流出側ヘッダ
ー３から吐出された水Ｃ２は、流出側ヘッダー３に連設
された鋼製のチューブ７に配置された局部腐食のモニタ
リング装置８を経て冷却塔５へ返送される。なお、チュ
ーブ７の材質は、任意に選択される。
れた冷却塔から吐出される冷却水Ｃ １がポンプ６によっ
て供給される。伝熱チューブ４を通過して流出側ヘッダ
ー３から吐出された水Ｃ２は、流出側ヘッダー３に連設
された鋼製のチューブ７に配置された局部腐食のモニタ
リング装置８を経て冷却塔５へ返送される。なお、チュ
ーブ７の材質は、任意に選択される。
【００２４】ここで、図２に基づいて、モニタリング装
置８の構成について説明する。
置８の構成について説明する。
【００２５】モニタリング装置８は、符号８１で示され
る人工ピットを備えている。この人工ピット８１は、前
記チューブ７の一部に形成されており、該チューブ７の
内部空洞部７１に連通する微小孔８１ａを備えている。
即ち、この微小孔８１ａは、局部腐食の孔食を模擬した
構造を備えている。なお、チューブ７並びにモニタリン
グ装置８の設置数は、図１においては３箇所であるが、
適宜選択可能である。
る人工ピットを備えている。この人工ピット８１は、前
記チューブ７の一部に形成されており、該チューブ７の
内部空洞部７１に連通する微小孔８１ａを備えている。
即ち、この微小孔８１ａは、局部腐食の孔食を模擬した
構造を備えている。なお、チューブ７並びにモニタリン
グ装置８の設置数は、図１においては３箇所であるが、
適宜選択可能である。
【００２６】次に、人工ピット８１内には、チューブ７
外に配置された電圧計８２ａから導出するアンチモン電
極８３と、同じくチューブ７外に配置された電圧計８２
ｂから導出するＡｇ／ＡｇＣｌ電極８４が、それぞれ微
小孔８１ａ内に配置された熱硬化性樹脂体８５を貫通し
て前記微小孔８１ａ内に突出し、対設されている。
外に配置された電圧計８２ａから導出するアンチモン電
極８３と、同じくチューブ７外に配置された電圧計８２
ｂから導出するＡｇ／ＡｇＣｌ電極８４が、それぞれ微
小孔８１ａ内に配置された熱硬化性樹脂体８５を貫通し
て前記微小孔８１ａ内に突出し、対設されている。
【００２７】また、この人工ピット８１の両脇には、前
記電圧計８２ａ，８２ｂにそれぞれ導通する２本の飽和
ＫＣｌ銀塩化銀電極８６，８６が、チューブ７の内部空
洞部７１に突出して、対設されている。なお、飽和ＫＣ
ｌ銀塩化銀電極８６，８６は、照合電極として機能す
る。
記電圧計８２ａ，８２ｂにそれぞれ導通する２本の飽和
ＫＣｌ銀塩化銀電極８６，８６が、チューブ７の内部空
洞部７１に突出して、対設されている。なお、飽和ＫＣ
ｌ銀塩化銀電極８６，８６は、照合電極として機能す
る。
【００２８】チューブ７内に試験水となる水Ｃ２を連続
的に通水する過程において、内部水Ｘの電位変化を電圧
計８２（８２ａ，８２ｂ）によって検出し、該検出値Ｅ
（図１参照）は、図１中において符号９で示された演算
装置に送られる。演算装置９では、「課題を解決するた
めの手段」の項目において既述した（１）式、（２）式
に従って、人工ピット８１（の微小孔８１ａ）内に流入
する内部水ＸのｐＨ並びに塩化物イオン濃度を求める。
的に通水する過程において、内部水Ｘの電位変化を電圧
計８２（８２ａ，８２ｂ）によって検出し、該検出値Ｅ
（図１参照）は、図１中において符号９で示された演算
装置に送られる。演算装置９では、「課題を解決するた
めの手段」の項目において既述した（１）式、（２）式
に従って、人工ピット８１（の微小孔８１ａ）内に流入
する内部水ＸのｐＨ並びに塩化物イオン濃度を求める。
【００２９】ここで、演算装置９で算出された人工ピッ
ト８１の内部水ＸのｐＨ並びに塩化物イオン濃度に関す
るデータ信号Ｓを制御部１０に送り、槽１１に貯留され
ている所定濃度のリン酸塩溶液１２を、ポンプ１３を介
して冷却水Ｃ１が通水される配管１４に添加する。制御
部１０は、前記データ信号Ｓに応じて、リン酸塩溶液の
添加量を制御する。
ト８１の内部水ＸのｐＨ並びに塩化物イオン濃度に関す
るデータ信号Ｓを制御部１０に送り、槽１１に貯留され
ている所定濃度のリン酸塩溶液１２を、ポンプ１３を介
して冷却水Ｃ１が通水される配管１４に添加する。制御
部１０は、前記データ信号Ｓに応じて、リン酸塩溶液の
添加量を制御する。
【００３０】前記方法により、水系に所定量のリン酸塩
を添加することによって、現実に発生している水系プラ
ント内に局部腐食の微細孔又はすき間における内部水の
ｐＨの低下並びに塩化物イオンの濃縮を抑制することが
できる。
を添加することによって、現実に発生している水系プラ
ント内に局部腐食の微細孔又はすき間における内部水の
ｐＨの低下並びに塩化物イオンの濃縮を抑制することが
できる。
【００３１】これは、リン酸塩は、水系媒体内において
ｐＨ緩衝剤として作用するとともに、また、局部腐食の
進行に伴って生成するさび膜をカチオン透過性に変質す
る作用を発揮して、微細孔又はすき間への塩化物イオン
の浸入を阻止する作用を発揮するからである。
ｐＨ緩衝剤として作用するとともに、また、局部腐食の
進行に伴って生成するさび膜をカチオン透過性に変質す
る作用を発揮して、微細孔又はすき間への塩化物イオン
の浸入を阻止する作用を発揮するからである。
【００３２】また、モニタリング装置８では、局部腐食
の発生又は進行の抑制効果についても、人工ピット８１
の内部水の水質変化（ｐＨ並びに塩化物イオン濃度）を
継続的にモニタリングして確認することができる。
の発生又は進行の抑制効果についても、人工ピット８１
の内部水の水質変化（ｐＨ並びに塩化物イオン濃度）を
継続的にモニタリングして確認することができる。
【００３３】即ち、リン酸塩添加によって、水系プラン
ト内の局部腐食の発生又は進行の抑制が見られた場合に
は、人工ピット８１の内部水におけるｐＨの低下が抑制
され、並びに塩化物イオンの濃縮が抑制されるという測
定結果がモニタリング装置８から得られることになる。
ト内の局部腐食の発生又は進行の抑制が見られた場合に
は、人工ピット８１の内部水におけるｐＨの低下が抑制
され、並びに塩化物イオンの濃縮が抑制されるという測
定結果がモニタリング装置８から得られることになる。
【００３４】
【実施例】以下、図３、図４に基づいて、本発明の実施
例について説明する。
例について説明する。
【００３５】実施例１。
試験液には実機冷却水を用いた。上記チューブ７には、
炭素綱チューブを用いた。試験液（Ｃ２）はポンプで循
環することで炭素鋼チューブ７に連続的に通水した。人
工ピット８１内のｐＨならびに塩化物イオン濃度の経時
変化を測定した結果を図３に示す。なお、図３（Ａ）
は、人工ピット８１の内部水Ｘにおける塩化物イオン濃
度の経時変化を表す図（グラフ）、同図（Ｂ）は、人工
ピット８１の内部水ＸにおけるｐＨの経時変化を表す図
（グラフ）である。
炭素綱チューブを用いた。試験液（Ｃ２）はポンプで循
環することで炭素鋼チューブ７に連続的に通水した。人
工ピット８１内のｐＨならびに塩化物イオン濃度の経時
変化を測定した結果を図３に示す。なお、図３（Ａ）
は、人工ピット８１の内部水Ｘにおける塩化物イオン濃
度の経時変化を表す図（グラフ）、同図（Ｂ）は、人工
ピット８１の内部水ＸにおけるｐＨの経時変化を表す図
（グラフ）である。
【００３６】試験開始前の人工ピット８１内のｐＨは約
８．５、塩化物イオン濃度は２００ｍｇ／Ｌであったの
が、約１ヶ月後には、ｐＨは３まで低下し、塩化物イオ
ン濃度は３５０００ｍｇ／Ｌまで濃縮した。これによ
り、局部腐食の進行に伴った人工ピット８１における内
部水ＸのｐＨ低下、塩化物イオンの濃縮が確認され、局
部腐食が進行していることがわかる。
８．５、塩化物イオン濃度は２００ｍｇ／Ｌであったの
が、約１ヶ月後には、ｐＨは３まで低下し、塩化物イオ
ン濃度は３５０００ｍｇ／Ｌまで濃縮した。これによ
り、局部腐食の進行に伴った人工ピット８１における内
部水ＸのｐＨ低下、塩化物イオンの濃縮が確認され、局
部腐食が進行していることがわかる。
【００３７】即ち、モニタリング装置８によって、人工
ピット８１の内部水ＸのｐＨ並びに塩化物イオン濃度の
経時変化を把握できることが明らかであるので、本発明
に係る局部腐食の評価方法が有効であることがわかっ
た。
ピット８１の内部水ＸのｐＨ並びに塩化物イオン濃度の
経時変化を把握できることが明らかであるので、本発明
に係る局部腐食の評価方法が有効であることがわかっ
た。
【００３８】実施例２。
実施例１と同様の方法に基づいて、炭素鋼製チューブ７
への試験水通水を開始し、人工ピット８１における内部
水ＸのｐＨならびに塩化物イオン濃度の変化が確認され
た時点で、リン酸塩を注入する実験を行った。なお、図
４（Ａ）は、人工ピット８１の内部水Ｘにおける塩化物
イオン濃度の経時変化を表す図（グラフ）、同図（Ｂ）
は、人工ピット８１の内部水ＸにおけるｐＨの経時変化
を表す図（グラフ）である。
への試験水通水を開始し、人工ピット８１における内部
水ＸのｐＨならびに塩化物イオン濃度の変化が確認され
た時点で、リン酸塩を注入する実験を行った。なお、図
４（Ａ）は、人工ピット８１の内部水Ｘにおける塩化物
イオン濃度の経時変化を表す図（グラフ）、同図（Ｂ）
は、人工ピット８１の内部水ＸにおけるｐＨの経時変化
を表す図（グラフ）である。
【００３９】図４に示されているように、リン酸塩の添
加によって、人工ピット８１内におけるｐＨの低下、塩
化物イオンの濃縮が抑制されることを確認することがで
きた。従って、リン酸塩にはｐＨ緩衛能があり、また、
局部腐食の進行に伴って生成するさび膜をカチオン透過
性に変質することで塩化物イオンの進入を阻止する作用
があることが分かる（図３、図４を比較参照）。
加によって、人工ピット８１内におけるｐＨの低下、塩
化物イオンの濃縮が抑制されることを確認することがで
きた。従って、リン酸塩にはｐＨ緩衛能があり、また、
局部腐食の進行に伴って生成するさび膜をカチオン透過
性に変質することで塩化物イオンの進入を阻止する作用
があることが分かる（図３、図４を比較参照）。
【００４０】
【発明の効果】本発明に係る局部腐食の評価方法及び局
部腐食の抑制方法では、水系における炭素鋼その他の鋼
製設備の表面にて発生する局部腐食（孔食、すき間腐
食）を模擬した微小内部水（人工ピット内部水）のｐＨ
ならびに塩化物イオン濃度をモニタリングすることによ
って、局部腐食の発生又は進行の状況をモニタリングす
ることができる。
部腐食の抑制方法では、水系における炭素鋼その他の鋼
製設備の表面にて発生する局部腐食（孔食、すき間腐
食）を模擬した微小内部水（人工ピット内部水）のｐＨ
ならびに塩化物イオン濃度をモニタリングすることによ
って、局部腐食の発生又は進行の状況をモニタリングす
ることができる。
【００４１】また、水系プラントにおいて発生した局部
腐食に対して積極的にその進行を停止する処理を施し、
その局部腐食が修復されるまでの過程、局部腐食が完全
に修復されたことの確認並びに局部腐食の進行現象の機
構解明が、人工ピットの内部水の水質変化をモニタリン
グすることによって可能となる。
腐食に対して積極的にその進行を停止する処理を施し、
その局部腐食が修復されるまでの過程、局部腐食が完全
に修復されたことの確認並びに局部腐食の進行現象の機
構解明が、人工ピットの内部水の水質変化をモニタリン
グすることによって可能となる。
【００４２】更に、本発明によれば、水系プラントの局
部腐食の状況がリアルタイムで把握できるので、水系プ
ラントの余寿命の推定が可能となる。
部腐食の状況がリアルタイムで把握できるので、水系プ
ラントの余寿命の推定が可能となる。
【００４３】水系プラントの運転を継続しながらの局部
腐食のモニタリングが可能となり、局部腐食の進行によ
って生じる貫通・漏洩事故を未然に防止することができ
る。
腐食のモニタリングが可能となり、局部腐食の進行によ
って生じる貫通・漏洩事故を未然に防止することができ
る。
【図１】本発明に係る局部腐食の評価方法を好適に実施
できる水系全体の構成を表す図
できる水系全体の構成を表す図
【図２】同方法で用いる人工ピット（８１）並びにその
周辺の構成を表す図
周辺の構成を表す図
【図３】（Ａ）実施例１における人工ピット内部水の塩
化物イオン濃度の経時変化を表す図（グラフ） （Ｂ）実施例１における人工ピット内部水のｐＨの経時
変化を表す図（グラフ）
化物イオン濃度の経時変化を表す図（グラフ） （Ｂ）実施例１における人工ピット内部水のｐＨの経時
変化を表す図（グラフ）
【図４】（Ａ）実施例２における人工ピット内部水の塩
化物イオン濃度の経時変化を表す図（グラフ） （Ｂ）実施例２における人工ピット内部水のｐＨの経時
変化を表す図（グラフ）
化物イオン濃度の経時変化を表す図（グラフ） （Ｂ）実施例２における人工ピット内部水のｐＨの経時
変化を表す図（グラフ）
７ チューブ
８ モニタリング装置
９ 演算装置
１２ リン酸塩溶液
８１ 人工ピット
８１ａ 微小孔
８２ａ、８２ｂ 電圧計
８３ アンチモン電極
８４ Ａｇ／ＡｇＣｌ電極
８５ 熱硬化性樹脂体
Ｃ２ （熱交換器１から吐出された）冷却水（モニター
する試験水） Ｅ 検出値 Ｘ （人工ピット８１の）内部水
する試験水） Ｅ 検出値 Ｘ （人工ピット８１の）内部水
Claims (3)
- 【請求項１】 水系プラントの金属部材における局部腐
食の模擬構造を備える人工ピットを設け、該人工ピット
の内部水のｐＨ並びに塩化物イオン濃度を測定すること
によって、前記金属部材における局部腐食の発生又は進
行状況を評価することを特徴とする局部腐食の評価方
法。 - 【請求項２】 水系プラントの金属部材における局部腐
食の模擬構造を備える人工ピットの内部水のｐＨ並びに
塩化物イオン濃度を測定し、該測定結果に基づいて、前
記金属部材において発生した局部腐食の発生又は進行を
抑制することを特徴とする局部腐食の抑制方法。 - 【請求項３】 前記測定結果に応じて、所定量のリン酸
塩を水系プラントに添加することを特徴とする請求項２
記載の局部腐食の抑制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002060045A JP4019352B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 局部腐食の評価方法及び抑制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002060045A JP4019352B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 局部腐食の評価方法及び抑制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003254931A true JP2003254931A (ja) | 2003-09-10 |
| JP4019352B2 JP4019352B2 (ja) | 2007-12-12 |
Family
ID=28669516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002060045A Expired - Fee Related JP4019352B2 (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | 局部腐食の評価方法及び抑制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4019352B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111239038A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-05 | 南京工业大学 | 一种用于在线连续监测金属局部腐蚀过程的模拟装置及其测定方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02310452A (ja) * | 1989-05-25 | 1990-12-26 | Kurita Water Ind Ltd | 局部腐食のモニタリング方法 |
| JPH0428888A (ja) * | 1990-05-23 | 1992-01-31 | Kurita Water Ind Ltd | 防食剤添加装置 |
| JPH0466859A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-03 | Kurita Water Ind Ltd | 腐食モニタリング方法 |
| JPH10170470A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-26 | Kurita Water Ind Ltd | 孔食の監視方法 |
| JPH10170469A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-26 | Kurita Water Ind Ltd | 孔食深さ算出方法 |
| WO2001081897A1 (en) * | 2000-04-26 | 2001-11-01 | Honeywell International Inc. | Corrosive environment monitor and methods regarding same |
-
2002
- 2002-03-06 JP JP2002060045A patent/JP4019352B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02310452A (ja) * | 1989-05-25 | 1990-12-26 | Kurita Water Ind Ltd | 局部腐食のモニタリング方法 |
| JPH0428888A (ja) * | 1990-05-23 | 1992-01-31 | Kurita Water Ind Ltd | 防食剤添加装置 |
| JPH0466859A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-03 | Kurita Water Ind Ltd | 腐食モニタリング方法 |
| JPH10170470A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-26 | Kurita Water Ind Ltd | 孔食の監視方法 |
| JPH10170469A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-26 | Kurita Water Ind Ltd | 孔食深さ算出方法 |
| WO2001081897A1 (en) * | 2000-04-26 | 2001-11-01 | Honeywell International Inc. | Corrosive environment monitor and methods regarding same |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| 初鹿敏明、外２名: "人工ピット内のアルミニウムの腐食過程と溶液化学", アルミニウム研究会誌, JPN4007011080, 1981, pages 22, ISSN: 0000859429 * |
| 初鹿敏明、外２名: "人工ピット内のアルミニウムの腐食過程と溶液化学", アルミニウム研究会誌, JPNX007048279, 1981, pages 22, ISSN: 0000890946 * |
| 杉本克久: "局部腐食の微小複合電極法による計測とＣＤＣ地図による解析", 腐食防食討論会予稿集, vol. 第２９回, JPN4007011079, 1982, pages 36 - 39, ISSN: 0000859428 * |
| 杉本克久: "局部腐食の微小複合電極法による計測とＣＤＣ地図による解析", 腐食防食討論会予稿集, vol. 第２９回, JPNX007048278, 1982, pages 36 - 39, ISSN: 0000890945 * |
| 浅野和彦、外１名: "微小複合ｐＨ−ｐＣｌ電極によるステンレス鋼の局部腐食の解析", 腐食防食’８６, JPN4007011078, 1986, pages 259 - 262, ISSN: 0000859427 * |
| 浅野和彦、外１名: "微小複合ｐＨ−ｐＣｌ電極によるステンレス鋼の局部腐食の解析", 腐食防食’８６, JPNX007048277, 1986, pages 259 - 262, ISSN: 0000890944 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111239038A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-05 | 南京工业大学 | 一种用于在线连续监测金属局部腐蚀过程的模拟装置及其测定方法 |
| CN111239038B (zh) * | 2020-01-21 | 2022-08-16 | 南京工业大学 | 一种用于在线连续监测金属局部腐蚀过程的模拟装置及其测定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4019352B2 (ja) | 2007-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1292820B1 (en) | Dynamic optimization of chemical additives in a water treatment system | |
| Velázquez et al. | Modeling localized corrosion of pipeline steels in oilfield produced water environments | |
| Han et al. | Investigation of the galvanic mechanism for localized carbon dioxide corrosion propagation using the artificial pit technique | |
| AU2001272969A1 (en) | Dynamic optimization of chemical additives in a water treatment system | |
| Tyusenkov | Chemical resistance of steel 13CrV (rus 13ХФА) | |
| JP2007271501A (ja) | 被膜の防食評価方法 | |
| Ko et al. | In situ synchrotron X-ray diffraction studies of CO2 corrosion of carbon steel with scale inhibitors ATMPA and PEI at 80° C | |
| De Force et al. | A clearer view of how crevice corrosion occurs | |
| JP4089360B2 (ja) | 防食剤の評価方法 | |
| JP4019352B2 (ja) | 局部腐食の評価方法及び抑制方法 | |
| Brown | The influence of sulfides on localized corrosion of mild steel | |
| Han | Galvanic mechanism of localized corrosion for mild steel in carbon dioxide environments | |
| JP3314645B2 (ja) | 孔食の監視方法 | |
| Ieamsupapong | Mechanisms of Iron Carbonate Formation on Mild Steel in Controlled Water Chemistry Conditions | |
| JP3867357B2 (ja) | 金属の腐食モニタリング方法 | |
| JP2004069472A (ja) | 局部腐食の評価方法及び抑制方法 | |
| Yang | Method for on-line determination of underdeposit corrosion rates in cooling water systems | |
| Yang et al. | Internal current effects on localized corrosion rate measurements using coupled multielectrode array sensors | |
| JP2004239638A (ja) | 水の腐食性を判定する方法およびその装置 | |
| Hou et al. | Insight into the corrosion susceptibility and failure mechanism of Cu-Ni alloy pipeline welded joints in simulated marine environment | |
| Yang | Effect of Voltage between Electrodes of a Coupled Multielectrode Array Sensor on Corrosion Rate Monitoring | |
| JP2551284B2 (ja) | 孔食深さ算出方法 | |
| JPH05215707A (ja) | 孔食深さ算出方法 | |
| Trask | DETERMINATION OF THE SYNERGISM BETWEEN EROSION AND CORROSION IN POTASH-SAND SLURRY CORROSION OF CARBON STEEL | |
| JPH09229892A (ja) | ステンレス鋼製配管の耐食性モニタリング方法及びステンレス鋼管製屋内配管システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041224 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061206 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061211 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070605 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070731 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070831 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070913 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111005 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131005 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |