JP2018163144A - 腐食センサの設計方法および腐食センサ - Google Patents
腐食センサの設計方法および腐食センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018163144A JP2018163144A JP2018030864A JP2018030864A JP2018163144A JP 2018163144 A JP2018163144 A JP 2018163144A JP 2018030864 A JP2018030864 A JP 2018030864A JP 2018030864 A JP2018030864 A JP 2018030864A JP 2018163144 A JP2018163144 A JP 2018163144A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corrosion
- sensor
- metal material
- mass
- amount
- 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
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 149
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 148
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 60
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Description
本発明は、より精度の高い電気抵抗式の腐食センサの設計方法および電気抵抗式の腐食センサを提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[2]を提供する。
1 > (0.05×log[Cr]+0.5)×logX ・・・(I)
ただし、前記(I)式における[Cr]は、前記金属材料中のCr含有量/質量%であり、Xは、前記任意の環境Aにおける、ISO9226に規定された炭素鋼の年間腐食量/μm・y−1であるか、または、ISO9223に規定された腐食予測式から求めた炭素鋼の年間腐食量/μm・y−1である。
[2]任意の環境Aに暴露されるセンサ部と、前記任意の環境Aから遮断される参照部とを備え、前記センサ部の電気抵抗値および前記参照部の電気抵抗値に基づいて、前記センサ部の腐食量を測定する電気抵抗式の腐食センサであって、前記センサ部は、Feを90質量%以上含有する金属材料からなり、前記金属材料中のCr含有量(質量%)が、下記(I)式を満たす、腐食センサ。
1 > (0.05×log[Cr]+0.5)×logX ・・・(I)
ただし、前記(I)式における[Cr]は、前記金属材料中のCr含有量/質量%であり、Xは、前記任意の環境Aにおける、ISO9226に規定された炭素鋼の年間腐食量/μm・y−1であるか、または、ISO9223に規定された腐食予測式から求めた炭素鋼の年間腐食量/μm・y−1である。
その一方で、センサ部11の上面は、カバー61で覆われていない。すなわち、図1(B)に示すように、腐食センサ1を断面視した場合、矩形であるセンサ部11の両側面および下面は各部材で覆われているが、上面は露出している。このため、腐食センサ1が任意の環境A下にある場合、センサ部11の上面は、この任意の環境Aに暴露される。腐食センサ1が特に腐食環境下にある場合は、上面が暴露されたセンサ部11は、その厚さ方向(上面側から下面側に向かう方向)に腐食が進行する。
このとき、センサ部11の長さ(全長)は、例えば、30〜500mmが挙げられる。また、図1(B)に示すようにセンサ部11を断面視した場合において、その幅は、例えば、1〜10mmが挙げられる。なお、これら数値範囲の下限は腐食センサ1の測定精度の観点から、上限は腐食センサ1の取り扱いの利便性の観点からそれぞれ決定される。
参照部21の形状は、センサ部11と同形状であることが好ましい。
そして、センサ部11と参照部21とは、例えば、図1(A)に示すように、連続した一連の長尺状の金属材料であってもよい。この場合、センサ部11および参照部21を構成する一連の金属材料の両端に電流源71が接続され、センサ部11の両端に電圧測定部81が接続され、参照部21の両端に電圧測定部91が接続される。
このとき、センサ部11は、任意の環境Aに暴露されることにより次第に腐食が進行した場合、センサ部11の電気抵抗値は、当初の値から次第に増大する。一方で、参照部21はセンサ部11が暴露されている任意の環境Aから遮断されているため、腐食は進行せず、参照部21の電気抵抗値は、基本的には当初の値から不変である。
CD=tinit{(Rref,init/Rsens,init)−(Rref/Rsens)} ・・・(II)
CD:腐食量(腐食深さ)[μm]
tinit:センサ部の当初厚さ[μm]
Rref,init:参照部の当初の電気抵抗値[Ω]
Rsens,init:センサ部の当初の電気抵抗値[Ω]
Rref:参照部の測定時の電気抵抗値[Ω]
Rsens:センサ部の測定時の電気抵抗値[Ω]
シル0.5/レンジ×103=2×(炭素鋼の年間腐食量)0.05×log(Cr含有量)+0.5 ・・・(V)
1 > (0.05×log[Cr]+0.5)×logX ・・・(I)
ここで前記(I)式における[Cr]は、金属材料中のCr含有量/質量%であり、Xは、計測を行う実環境(センサ部が暴露される任意の環境A)における、ISO9226に規定された炭素鋼の年間腐食量/μm・y−1である。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
11 センサ部
21 参照部
31 基板
41 絶縁シート
51 樹脂
61 カバー
71 電流源
81 電圧測定部
91 電圧測定部
Claims (2)
- 腐食センサの設計方法であって、
前記腐食センサは、任意の環境Aに暴露されるセンサ部と、前記任意の環境Aから遮断される参照部とを備え、前記センサ部の電気抵抗値および前記参照部の電気抵抗値に基づいて、前記センサ部の腐食量を測定する電気抵抗式の腐食センサであり、
前記センサ部は、Feを90質量%以上含有する金属材料からなり、
前記金属材料中のCr含有量(質量%)を、下記(I)式を満たすように設定する、腐食センサの設計方法。
1 > (0.05×log[Cr]+0.5)×logX ・・・(I)
ただし、前記(I)式における[Cr]は、前記金属材料中のCr含有量/質量%であり、Xは、前記任意の環境Aにおける、ISO9226に規定された炭素鋼の年間腐食量/μm・y−1であるか、または、ISO9223に規定された腐食予測式から求めた炭素鋼の年間腐食量/μm・y−1である。 - 任意の環境Aに暴露されるセンサ部と、前記任意の環境Aから遮断される参照部とを備え、前記センサ部の電気抵抗値および前記参照部の電気抵抗値に基づいて、前記センサ部の腐食量を測定する電気抵抗式の腐食センサであって、
前記センサ部は、Feを90質量%以上含有する金属材料からなり、
前記金属材料中のCr含有量(質量%)が、下記(I)式を満たす、腐食センサ。
1 > (0.05×log[Cr]+0.5)×logX ・・・(I)
ただし、前記(I)式における[Cr]は、前記金属材料中のCr含有量/質量%であり、Xは、前記任意の環境Aにおける、ISO9226に規定された炭素鋼の年間腐食量/μm・y−1であるか、または、ISO9223に規定された腐食予測式から求めた炭素鋼の年間腐食量/μm・y−1である。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017058344 | 2017-03-24 | ||
JP2017058344 | 2017-03-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018163144A true JP2018163144A (ja) | 2018-10-18 |
JP6635135B2 JP6635135B2 (ja) | 2020-01-22 |
Family
ID=63860095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018030864A Active JP6635135B2 (ja) | 2017-03-24 | 2018-02-23 | 腐食センサの設計方法および腐食センサの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6635135B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10955372B2 (en) | 2019-04-10 | 2021-03-23 | Nokia Technologies Oy | Integrated environmental sensor for damage sensing |
JP2021148574A (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 株式会社ベンチャー・アカデミア | 金属製部材の減肉量の推定装置及びこれを用いた金属製部材の減肉量の推定方法 |
JPWO2021235475A1 (ja) * | 2020-05-19 | 2021-11-25 | ||
CN114002139A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-02-01 | 广州天韵达新材料科技有限公司 | 一种可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置和测试方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120176148A1 (en) * | 2011-01-10 | 2012-07-12 | International Business Machines Corporation | Methods and apparatus for detection of gaseous corrosive contaminants |
JP2013205211A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | 腐食センサ、劣化検知センサおよび劣化モニタ |
JP2015021933A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 原油タンク用鋼材の腐食速度推計方法 |
JP2016197102A (ja) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | Jfeスチール株式会社 | 腐食センサの設計方法および腐食センサの製造方法 |
-
2018
- 2018-02-23 JP JP2018030864A patent/JP6635135B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120176148A1 (en) * | 2011-01-10 | 2012-07-12 | International Business Machines Corporation | Methods and apparatus for detection of gaseous corrosive contaminants |
JP2013205211A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | 腐食センサ、劣化検知センサおよび劣化モニタ |
JP2015021933A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 原油タンク用鋼材の腐食速度推計方法 |
JP2016197102A (ja) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | Jfeスチール株式会社 | 腐食センサの設計方法および腐食センサの製造方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ISO 9223:2012(E), JPN6019032331, 2012, ISSN: 0004100333 * |
ISO 9226:2012(E), JPN6019032332, 2012, ISSN: 0004100334 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10955372B2 (en) | 2019-04-10 | 2021-03-23 | Nokia Technologies Oy | Integrated environmental sensor for damage sensing |
JP2021148574A (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 株式会社ベンチャー・アカデミア | 金属製部材の減肉量の推定装置及びこれを用いた金属製部材の減肉量の推定方法 |
JP7356684B2 (ja) | 2020-03-18 | 2023-10-05 | 株式会社ベンチャー・アカデミア | 金属製部材の減肉量の推定装置及びこれを用いた金属製部材の減肉量の推定方法 |
JPWO2021235475A1 (ja) * | 2020-05-19 | 2021-11-25 | ||
WO2021235475A1 (ja) * | 2020-05-19 | 2021-11-25 | Jfeスチール株式会社 | 腐食センサの設計方法、腐食センサの製造方法および腐食センサ |
JP7231058B2 (ja) | 2020-05-19 | 2023-03-01 | Jfeスチール株式会社 | 腐食センサの設計方法、腐食センサの製造方法および腐食センサ |
CN114002139A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-02-01 | 广州天韵达新材料科技有限公司 | 一种可连续测试金属材料腐蚀减薄量的测试装置和测试方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6635135B2 (ja) | 2020-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018163144A (ja) | 腐食センサの設計方法および腐食センサ | |
JP6825846B2 (ja) | 保全支援装置、保全支援用プログラム、及び保全支援方法 | |
Stefanoni et al. | Local electrochemistry of reinforcement steel–distribution of open circuit and pitting potentials on steels with different surface condition | |
CA2743190C (en) | Apparatus and method to measure electrochemical impedance | |
US8506777B2 (en) | Localized corrosion monitoring device for limited conductivity fluids | |
Caldona et al. | Surface electroanalytical approaches to organic polymeric coatings | |
Nazarov et al. | Sodium-and chloride-selective microelectrodes optimized for corrosion studies | |
JP6299794B2 (ja) | 腐食センサの設計方法および腐食センサの製造方法 | |
Nygaard et al. | Measuring the corrosion rate of steel in concrete–effect of measurement technique, polarisation time and current | |
CN103822872A (zh) | 基于电化学噪声的露点腐蚀监测方法 | |
Hack | Evaluating galvanic corrosion | |
Lu et al. | A finite element model of carbon steel welded joint corrosion under plastic strain | |
KR101164518B1 (ko) | 강구조물에 있어서의 균열 진전의 모니터링 방법 및 강구조물의 잔여 수명 추정방법 | |
Marshall et al. | Galvanic corrosion between coated al alloy plate and stainless steel fasteners, part 2: Application of finite element method and machine learning to study galvanic current distributions | |
Pedram et al. | Pitting corrosion behavior of custom 450 stainless steel using electrochemical characterization | |
Kulka et al. | Fracture toughness evaluation in C (T) specimens with reduced out-of-plane constraint | |
JP2013019841A (ja) | 構造物の欠陥評価方法 | |
Moran et al. | AC corrosion evaluation of cathodically protected pipeline steel | |
Yusa et al. | Four-terminal measurement of the distribution of electrical resistance across stress corrosion cracking | |
JP6319195B2 (ja) | めっき材のめっき厚さ測定方法、めっき材の腐食量測定方法、およびめっき材の腐食センサ | |
Jazdzewska et al. | Critical analysis of laboratory measurements and monitoring system of water-pipe network corrosion-case study. | |
JP6844969B2 (ja) | 保全支援装置、及び保全支援用プログラム | |
KR101928779B1 (ko) | 부식 측정 장치, 부식 모사 장치 및 간만대 부식 모니터링 방법 | |
Kasai et al. | Atmospheric corrosion sensor based on strain measurement | |
JP2021051068A (ja) | 腐食量予測方法及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20180502 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180509 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181024 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190327 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190814 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190827 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191025 |
|
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: 20191119 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191202 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6635135 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |