JP2551284B2 - 孔食深さ算出方法 - Google Patents
孔食深さ算出方法Info
- Publication number
- JP2551284B2 JP2551284B2 JP3306055A JP30605591A JP2551284B2 JP 2551284 B2 JP2551284 B2 JP 2551284B2 JP 3306055 A JP3306055 A JP 3306055A JP 30605591 A JP30605591 A JP 30605591A JP 2551284 B2 JP2551284 B2 JP 2551284B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- depth
- heat exchanger
- pitting
- pipe
- value
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は孔食深さ算出方法に係
り、特に、熱交換器又は配管の局部腐食による孔食（侵
食）深さを、当該設備の運転、通水を休止することな
く、非破壊にて精度良く算出することができる孔食深さ
算出方法に関する。
り、特に、熱交換器又は配管の局部腐食による孔食（侵
食）深さを、当該設備の運転、通水を休止することな
く、非破壊にて精度良く算出することができる孔食深さ
算出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】配管や熱交換器などにおいて局部腐食が
進行して孔食深さが増し、それが貫通に至るとプラント
の操業停止など不測の事態を生ずることがあるため、局
部腐食、即ち孔食の深さを推定する技術が求められてい
る。
進行して孔食深さが増し、それが貫通に至るとプラント
の操業停止など不測の事態を生ずることがあるため、局
部腐食、即ち孔食の深さを推定する技術が求められてい
る。
【０００３】従来、熱交換器又は配管の孔食深さは、当
該設備の運転、通水を休止してその一部をサンプリング
し、サンプルの孔食深さを測定することにより推定して
いた。
該設備の運転、通水を休止してその一部をサンプリング
し、サンプルの孔食深さを測定することにより推定して
いた。
【０００４】しかしながら、上記従来の方法では、設備
の運転を休止し、かつその一部をサンプリングするため
に破壊しなければならないことから、工場の操業に影響
を及ぼすという欠点がある。しかも、測定結果が出るま
でに多大の時間、労力、費用がかかるという欠点もあ
る。
の運転を休止し、かつその一部をサンプリングするため
に破壊しなければならないことから、工場の操業に影響
を及ぼすという欠点がある。しかも、測定結果が出るま
でに多大の時間、労力、費用がかかるという欠点もあ
る。
【０００５】このような欠点を解決し、金属の局部腐食
の進行速度をモニターすることにより、その孔食深さを
推定することが可能な方法として、水系媒体に接する金
属部材の局部腐食をモニターする方法であって、該水系
媒体と小孔を介して連通する液溜部と、該液溜部内の液
と接するように設けられた前記金属部材と同材質の金属
片とを備え、該金属片の前記液溜部内の液と接する面の
面積が前記小孔の開口面積よりも大きいモニター装置を
用い、該金属片と前記金属部材とを電気的に接触させ
て、両者の間に流れる電流を測定することにより金属部
材の局部腐食をモニタリングする方法がある（特開平２
−３１０４５２号）。
の進行速度をモニターすることにより、その孔食深さを
推定することが可能な方法として、水系媒体に接する金
属部材の局部腐食をモニターする方法であって、該水系
媒体と小孔を介して連通する液溜部と、該液溜部内の液
と接するように設けられた前記金属部材と同材質の金属
片とを備え、該金属片の前記液溜部内の液と接する面の
面積が前記小孔の開口面積よりも大きいモニター装置を
用い、該金属片と前記金属部材とを電気的に接触させ
て、両者の間に流れる電流を測定することにより金属部
材の局部腐食をモニタリングする方法がある（特開平２
−３１０４５２号）。
【０００６】以下に、特開平２−３１０４５２号のモニ
タリング方法について図２を参照して説明する。
タリング方法について図２を参照して説明する。
【０００７】通常、金属部材の局部腐食は酸素濃淡電池
の形成により、金属の溶解部分（アノード）とその周辺
の酸素還元反応の起こる部分（カソード）との電位差が
駆動力となって進行する。
の形成により、金属の溶解部分（アノード）とその周辺
の酸素還元反応の起こる部分（カソード）との電位差が
駆動力となって進行する。
【０００８】特開平２−３１０４５２号の方法では、図
２に示す如く、当該金属部材３０と同一材質の金属片３
２を液溜部３４の内部に配置して液溜部３４内に模擬的
に局部腐食の状態を作る。そして、カソードとなる金属
部材３０と金属片３２とをリード線３６で電気的に接続
した時に流れる電流を電流計３８で測定し、その電流値
から局部腐食の進行速度及び侵食深さなどを推定する。
なお、図２において、４０は液絡部、Ｓは腐食生成物で
ある。
２に示す如く、当該金属部材３０と同一材質の金属片３
２を液溜部３４の内部に配置して液溜部３４内に模擬的
に局部腐食の状態を作る。そして、カソードとなる金属
部材３０と金属片３２とをリード線３６で電気的に接続
した時に流れる電流を電流計３８で測定し、その電流値
から局部腐食の進行速度及び侵食深さなどを推定する。
なお、図２において、４０は液絡部、Ｓは腐食生成物で
ある。
【０００９】この方法は次のように局部腐食（孔食）が
相似形状に進むという局部腐食の進行モデルに対する考
察に基いて創案されたものである。この場合、時間ｔに
おける局部腐食量Ｚは、下記（１）式の如く表わされ
る。なお、Ｖｔは時間ｔにおける局部腐食内部の体積で
あり、ρは金属の密度である。
相似形状に進むという局部腐食の進行モデルに対する考
察に基いて創案されたものである。この場合、時間ｔに
おける局部腐食量Ｚは、下記（１）式の如く表わされ
る。なお、Ｖｔは時間ｔにおける局部腐食内部の体積で
あり、ρは金属の密度である。
【００１０】Ｚ＝Ｖ(t) ρ …（１） ところで、ファラデーの法則によると、次のように局部
腐食内部の腐食量Ｂを電流値から求めることができる。
腐食内部の腐食量Ｂを電流値から求めることができる。
【００１１】
【数１】
【００１２】ここで、記号は次の通りである。
【００１３】Ｉ(t):時間ｔにおいて金属試片に流れてい
る電流［Ａ］ Ｓ(t):時間ｔにおける局部腐食の開孔部を除く内表面積
［ｍｍ2 ］ Ｍ :金属のモル重量［ｍｇ／ｍｏｌ］ ｎ :金属が溶解するときの反応の電子数 Ｆ :ファラデー定数［96,500C/mole] ｉ(t):金属試片に流れている電流密度[A/mm2］ Ａ :金属試片接液部の表面積［ｍｍ2 ］Ｚ ＝Ｂであるから、（１），（２）式より、下記（３）
式が得られ、（３）式より（３）′式が得られる。
る電流［Ａ］ Ｓ(t):時間ｔにおける局部腐食の開孔部を除く内表面積
［ｍｍ2 ］ Ｍ :金属のモル重量［ｍｇ／ｍｏｌ］ ｎ :金属が溶解するときの反応の電子数 Ｆ :ファラデー定数［96,500C/mole] ｉ(t):金属試片に流れている電流密度[A/mm2］ Ａ :金属試片接液部の表面積［ｍｍ2 ］Ｚ ＝Ｂであるから、（１），（２）式より、下記（３）
式が得られ、（３）式より（３）′式が得られる。
【００１４】
【数２】
【００１５】局部腐食が相似形状に進行すると仮定すれ
ば、Ｖ（ｔ）／Ｓ（ｔ）は侵食深さｄ（ｔ）の一次関数
となる。そこで、Ｖ（ｔ）／Ｓ（ｔ）＝Ｋ・ｄ（ｔ）と
おくと下記（４）式となる。
ば、Ｖ（ｔ）／Ｓ（ｔ）は侵食深さｄ（ｔ）の一次関数
となる。そこで、Ｖ（ｔ）／Ｓ（ｔ）＝Ｋ・ｄ（ｔ）と
おくと下記（４）式となる。
【００１６】
【数３】
【００１７】所定の期間、モニター装置を実際の水系に
セットし、この状態で電流値と侵食深さの最大値を実測
する。この実測値を（４）式に代入し演算することによ
りＫを求める。このＫ値を代入した（４）式又は次の
（５）式により、当該モニター装置を用いて腐食をモニ
タリングすることができる。局部腐食の進行速度は
（４）式の微分形で与えられ次式で表わされる。
セットし、この状態で電流値と侵食深さの最大値を実測
する。この実測値を（４）式に代入し演算することによ
りＫを求める。このＫ値を代入した（４）式又は次の
（５）式により、当該モニター装置を用いて腐食をモニ
タリングすることができる。局部腐食の進行速度は
（４）式の微分形で与えられ次式で表わされる。
【００１８】
【数４】
【００１９】上記特開平２−３１０４５２号の方法によ
れば、設備の運転を休止することなく、非破壊にて孔食
をリアルタイムで推定することが可能とされる。
れば、設備の運転を休止することなく、非破壊にて孔食
をリアルタイムで推定することが可能とされる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−３１０４５２号の方法では、短いテストチューブを
用いるモニター装置により得られたアノード電流から直
接に孔食深さを求めるものであるため、得られた測定値
に対して、様々な大きさの熱交換器や長さの異なる配管
では、実際の孔食深さが大幅に異なることがある。
２−３１０４５２号の方法では、短いテストチューブを
用いるモニター装置により得られたアノード電流から直
接に孔食深さを求めるものであるため、得られた測定値
に対して、様々な大きさの熱交換器や長さの異なる配管
では、実際の孔食深さが大幅に異なることがある。
【００２１】本発明は上記特開平２−３１０４５２号の
方法において、測定値の精度を大幅に高め、実際の孔食
深さを正確に算出し得る孔食深さ算出方法を提供するこ
とを目的とする。
方法において、測定値の精度を大幅に高め、実際の孔食
深さを正確に算出し得る孔食深さ算出方法を提供するこ
とを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の孔食深さ算出方
法は、水系媒体に接する金属製の熱交換器又は配管の孔
食深さを算出する方法であって、該水系媒体と小孔を介
して連通する液溜部と、該液溜部内の液と接するように
設けられた前記熱交換器又は配管と同材質の金属片とを
備え、該金属片の前記液溜部内の液と接する面の面積が
前記小孔の開口面積よりも大きいモニター装置を用い、
該金属片と前記熱交換器又は配管とを電気的に接触させ
て、両者の間に流れる電流を測定することによる熱交換
器又は配管の孔食深さ算出方法において、複数個（ｎ
個）の前記モニター装置を設け、後述の（１）〜（３）
の手順に従って各モニター装置の電流値から算出される
孔食深さを極値統計処理することにより、該熱交換器又
は配管の最大孔食深さを求めることを特徴とする。
法は、水系媒体に接する金属製の熱交換器又は配管の孔
食深さを算出する方法であって、該水系媒体と小孔を介
して連通する液溜部と、該液溜部内の液と接するように
設けられた前記熱交換器又は配管と同材質の金属片とを
備え、該金属片の前記液溜部内の液と接する面の面積が
前記小孔の開口面積よりも大きいモニター装置を用い、
該金属片と前記熱交換器又は配管とを電気的に接触させ
て、両者の間に流れる電流を測定することによる熱交換
器又は配管の孔食深さ算出方法において、複数個（ｎ
個）の前記モニター装置を設け、後述の（１）〜（３）
の手順に従って各モニター装置の電流値から算出される
孔食深さを極値統計処理することにより、該熱交換器又
は配管の最大孔食深さを求めることを特徴とする。
【００２３】即ち、本発明は特開平２−３１０４５２号
の孔食深さの測定方法において、データ解析に特定の解
析手法を用いることにより、測定値の精度を大幅に高め
たものである。
の孔食深さの測定方法において、データ解析に特定の解
析手法を用いることにより、測定値の精度を大幅に高め
たものである。
【００２４】
【作用】図２に示されるような局部腐食モニターにおい
て、電流の到達距離は通過する水の電気伝導率やモニタ
ー（金属片３２）及び対極チューブ（金属部材３０）の
分極抵抗、管径等により変化する。例えば、電流到達距
離は、通常の冷却水系では管径の１〜１３倍程度であ
る。
て、電流の到達距離は通過する水の電気伝導率やモニタ
ー（金属片３２）及び対極チューブ（金属部材３０）の
分極抵抗、管径等により変化する。例えば、電流到達距
離は、通常の冷却水系では管径の１〜１３倍程度であ
る。
【００２５】今、孔食形状を半球（半径ｒ）とし、孔食
は同心円状に進行するとした場合、その半径ｒは局部腐
食モニターの電流到達距離の区間の最大孔食深さに相当
する。
は同心円状に進行するとした場合、その半径ｒは局部腐
食モニターの電流到達距離の区間の最大孔食深さに相当
する。
【００２６】このため、複数個の局部腐食モニター及び
対極チューブ間のアノード電流測定値から求まるｒの値
は統計的バラツキを示す。
対極チューブ間のアノード電流測定値から求まるｒの値
は統計的バラツキを示す。
【００２７】従って、複数個の局部腐食モニターから求
められるｒの値から、極値統計の手法を用いて推定対象
の熱交換器や配管の孔食深さの極値を求め、当該熱交換
器又は配管の最大孔食深さを推定することにより、推定
精度は大幅に改善される。
められるｒの値から、極値統計の手法を用いて推定対象
の熱交換器や配管の孔食深さの極値を求め、当該熱交換
器又は配管の最大孔食深さを推定することにより、推定
精度は大幅に改善される。
【００２８】なお、極値統計に用いる試料の大きさは、
局部腐食モニターの電流到達距離に等しくとり、再帰期
間を算出する。
局部腐食モニターの電流到達距離に等しくとり、再帰期
間を算出する。
【００２９】なお、極値統計とは、テストピース等の微
小部分に表われた孔食等の現象に関して得られた複数の
データのバラツキに基いて、実配管等のより大きな系の
現象を予測する統計学的手法である。
小部分に表われた孔食等の現象に関して得られた複数の
データのバラツキに基いて、実配管等のより大きな系の
現象を予測する統計学的手法である。
【００３０】本発明の場合には、具体的には下記の手順
をふむ。 (1) ｎ個のモニター装置についてそれぞれ電流値から孔
食深さ（Ｘ1 ，Ｘ2 ，…………Ｘn ）を計算する。 (2) 実機熱交換器又は配管の表面積（ｂ）と、１個のモ
ニター装置がモニターしている部分の面積ａとの比率ｂ
／ａを測定、又は調査する。 (3) このａ値，ｂ値に基づいてＸ1 ，Ｘ2 ………Ｘn を
極値統計処理することにより、熱交換器又は配管におけ
る最大孔食深さ（極値：Ｘmax ）を求める。 Ｘmax ＝λ＋αｌｎ（ｂ／ａ） λ＝Σａi ｘi ，α＝Σｂi Ｘi （ここで、ａi ，ｂi はＭＶＬＵＥ係数表で与えられる
係数である。）
をふむ。 (1) ｎ個のモニター装置についてそれぞれ電流値から孔
食深さ（Ｘ1 ，Ｘ2 ，…………Ｘn ）を計算する。 (2) 実機熱交換器又は配管の表面積（ｂ）と、１個のモ
ニター装置がモニターしている部分の面積ａとの比率ｂ
／ａを測定、又は調査する。 (3) このａ値，ｂ値に基づいてＸ1 ，Ｘ2 ………Ｘn を
極値統計処理することにより、熱交換器又は配管におけ
る最大孔食深さ（極値：Ｘmax ）を求める。 Ｘmax ＝λ＋αｌｎ（ｂ／ａ） λ＝Σａi ｘi ，α＝Σｂi Ｘi （ここで、ａi ，ｂi はＭＶＬＵＥ係数表で与えられる
係数である。）
【００３１】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。
する。
【００３２】実施例１ 図１に示す試験装置を用いて試験を行なった。図１にお
いて、１０は試験水槽（１００ リットル容）、１２は
補給水タンク（２００ リットル容）であり、補給水タ
ンク１２内の試験水はポンプ１４Ａを備える配管１４を
経て試験水槽１０に送給される。１６は試験水槽１０の
オーバーフロー管である。
いて、１０は試験水槽（１００ リットル容）、１２は
補給水タンク（２００ リットル容）であり、補給水タ
ンク１２内の試験水はポンプ１４Ａを備える配管１４を
経て試験水槽１０に送給される。１６は試験水槽１０の
オーバーフロー管である。
【００３３】１，２，３は実機の熱交換器又は配管に相
当する試料チューブであり、それぞれ両端部にジョイン
ト１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂを設けてある。
これらのチューブ１，２，３に試験水槽１０内の試験水
が循環されるように、ポンプ１８Ａ，バルブ１８Ｂ，流
量計１８Ｃを備える配管１８及び配管２０，２２，２４
で直列に接続した。各試料チューブ１，２，３の下流側
のジョイント１Ｂ，２Ｂ，３Ｂに、それぞれ局部腐食モ
ニターを設けた。各局部腐食モニターは、図２に示す構
成とされている。即ち、図示しないが、各ジョイント１
Ｂ，２Ｂ，３Ｂは、チューブ１，２，３と同一内径で且
つ同一材質の金属材よりなる。各ジョイントに、液溜部
３４に相当する孔及び液絡部４０に相当する小孔が設け
られている。この液溜部３４に相当する孔に対し、金属
片３２に相当する、チューブ１，２，３と同一材質の金
属片が挿入されている。この金属片とチューブ１，２又
は３とがリード線３６に相当するリード線１ｂ，２ｂ又
は３ｂで接続され、各リード線１ｂ，２ｂ，３ｂの途中
に、電流計３８に相当する電流計１ｃ，２ｃ，３ｃが設
けられている。 この試験装置においてチューブ１，２，
３に通水し、電流計１Ｃ，２Ｃ，３Ｃの電流値を求め、
実機配管たるチューブ１，２，３に生じる最大孔食を推
定した。また、試験終了は、チューブ１，２，３を切断
し、実際に生じた孔食の最大深さを実測した。なお、以
下において、試験チューブ１に設けられた第１のモニタ
ー装置の測定データにを付し、試験チューブ２に設け
られた第２のモニター装置の測定データにを付し、試
験チューブ３に設けられた第３のモニター装置の測定デ
ータにを付す。
当する試料チューブであり、それぞれ両端部にジョイン
ト１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂを設けてある。
これらのチューブ１，２，３に試験水槽１０内の試験水
が循環されるように、ポンプ１８Ａ，バルブ１８Ｂ，流
量計１８Ｃを備える配管１８及び配管２０，２２，２４
で直列に接続した。各試料チューブ１，２，３の下流側
のジョイント１Ｂ，２Ｂ，３Ｂに、それぞれ局部腐食モ
ニターを設けた。各局部腐食モニターは、図２に示す構
成とされている。即ち、図示しないが、各ジョイント１
Ｂ，２Ｂ，３Ｂは、チューブ１，２，３と同一内径で且
つ同一材質の金属材よりなる。各ジョイントに、液溜部
３４に相当する孔及び液絡部４０に相当する小孔が設け
られている。この液溜部３４に相当する孔に対し、金属
片３２に相当する、チューブ１，２，３と同一材質の金
属片が挿入されている。この金属片とチューブ１，２又
は３とがリード線３６に相当するリード線１ｂ，２ｂ又
は３ｂで接続され、各リード線１ｂ，２ｂ，３ｂの途中
に、電流計３８に相当する電流計１ｃ，２ｃ，３ｃが設
けられている。 この試験装置においてチューブ１，２，
３に通水し、電流計１Ｃ，２Ｃ，３Ｃの電流値を求め、
実機配管たるチューブ１，２，３に生じる最大孔食を推
定した。また、試験終了は、チューブ１，２，３を切断
し、実際に生じた孔食の最大深さを実測した。なお、以
下において、試験チューブ１に設けられた第１のモニタ
ー装置の測定データにを付し、試験チューブ２に設け
られた第２のモニター装置の測定データにを付し、試
験チューブ３に設けられた第３のモニター装置の測定デ
ータにを付す。
【００３４】なお、各試料チューブ１，２，３は、それ
ぞれ、長さ１ｍ、外径１９ｍｍ、肉厚２ｍｍのＳＴＢ−
３５製のものであり、予めトルエンで脱脂処理した後、
ヘキサメタリン酸ソーダを全リン酸として１００ｍｇ／
ｌ及び亜鉛塩を亜鉛として２０ｍｇ／ｌ含む防食剤を２
４時間通水して基礎処理を施した。
ぞれ、長さ１ｍ、外径１９ｍｍ、肉厚２ｍｍのＳＴＢ−
３５製のものであり、予めトルエンで脱脂処理した後、
ヘキサメタリン酸ソーダを全リン酸として１００ｍｇ／
ｌ及び亜鉛塩を亜鉛として２０ｍｇ／ｌ含む防食剤を２
４時間通水して基礎処理を施した。
【００３５】また、試験水は下記水質の水に、１−ヒド
ロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸を全リン酸と
して７ｍｇ／ｌを配合してなる合成水である。試験水水質 Ｍアルカリ度＝１５０ｍｇ・ＣａＣＯ3 ／ｌ カルシウム硬度＝２５０ｍｇ・ＣａＣＯ3 ／ｌ マグネシウム硬度＝１００ｍｇ・ＭｇＣＯ3 ／ｌ ＳｉＯ2 濃度＝１００ｍｇ／ｌ このような試験装置により、流量計１８Ｃで試料チュー
ブ１，２，３内の流速が０．３ｍ／ｓｅｃとなるように
調整して、ポンプ１８Ａにより、試験水槽１０内の試験
水（水温３０℃）を配管１８、試料チューブ１、配管２
０、試料チューブ２、配管２２、試料チューブ３及び配
管２４を経て循環させた。なお、試験水槽１０には、補
給水タンク１２から、補給水（試験水と同水質）を滞留
時間が１２０時間となるようにポンプ１４Ａで配管１４
より補給した。試験水槽１０は補給水が入ると、オーバ
ーフロー管１６よりオーバーフローする構造とした。
ロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸を全リン酸と
して７ｍｇ／ｌを配合してなる合成水である。試験水水質 Ｍアルカリ度＝１５０ｍｇ・ＣａＣＯ3 ／ｌ カルシウム硬度＝２５０ｍｇ・ＣａＣＯ3 ／ｌ マグネシウム硬度＝１００ｍｇ・ＭｇＣＯ3 ／ｌ ＳｉＯ2 濃度＝１００ｍｇ／ｌ このような試験装置により、流量計１８Ｃで試料チュー
ブ１，２，３内の流速が０．３ｍ／ｓｅｃとなるように
調整して、ポンプ１８Ａにより、試験水槽１０内の試験
水（水温３０℃）を配管１８、試料チューブ１、配管２
０、試料チューブ２、配管２２、試料チューブ３及び配
管２４を経て循環させた。なお、試験水槽１０には、補
給水タンク１２から、補給水（試験水と同水質）を滞留
時間が１２０時間となるようにポンプ１４Ａで配管１４
より補給した。試験水槽１０は補給水が入ると、オーバ
ーフロー管１６よりオーバーフローする構造とした。
【００３６】このようにして各局部腐食モニターのリー
ド線１ｂ，２ｂ，３ｂを流れるアノード電流をそれぞれ
電流計１ｃ，２ｃ，３ｃで６０日間にわたり測定した。
測定結果を図３に示す。
ド線１ｂ，２ｂ，３ｂを流れるアノード電流をそれぞれ
電流計１ｃ，２ｃ，３ｃで６０日間にわたり測定した。
測定結果を図３に示す。
【００３７】また、上記測定結果から前記特開平２−３
１０４５２号の方法に従って、アノード電流測定値を孔
食モデル式に代入して求めた孔食深さ推定値を図４に示
す。
１０４５２号の方法に従って、アノード電流測定値を孔
食モデル式に代入して求めた孔食深さ推定値を図４に示
す。
【００３８】一方、各モニターから得られた孔食深さの
推定値を極値統計することにより最大孔食深さを算出し
た。極値統計は市販ソフト（腐食防食協会監修「ＥＶＡ
Ｎ」）を用いて計算した。この時の最大侵食量推定−Gu
mbel確率紙プロットは図５に示す通りである。
推定値を極値統計することにより最大孔食深さを算出し
た。極値統計は市販ソフト（腐食防食協会監修「ＥＶＡ
Ｎ」）を用いて計算した。この時の最大侵食量推定−Gu
mbel確率紙プロットは図５に示す通りである。
【００３９】なお、各設定値を下記に示す。 ｙ：二重指数最大値分布規準化変数 Ｆ（ｙ）：累積確率＝ｅ（−ｅ（−ｙ）） Ｔ：再帰期間 Ｌ１：１試料中の最大孔食量の推定分布直線 ｙ＝（Ｘ−λ）／α λ＝０．１７６９９ α＝０．０９２１８ その結果、再帰期間Ｔ＝３０で、実機推定最大侵食量最
頻値点値Ｘmax＝０．４８８９６ｍｍという値が得られ
た。
頻値点値Ｘmax＝０．４８８９６ｍｍという値が得られ
た。
【００４０】この値を、最大孔食深さの実測値（０．４
０ｍｍ）と共に図４にプロットした。また、各値の比較
結果を表１に示す。
０ｍｍ）と共に図４にプロットした。また、各値の比較
結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】以上の結果から次のことが明らかである。
即ち、特開平２−３１０４５２号の方法では、孔食深さ
の推定値は０．１３５〜０．３０９ｍｍとバラツキが大
きく、最大孔食深さの実測値０．４０ｍｍに対して−６
６．３〜−２２．８％（平均−５６．１％）と大きな誤
差がある。
即ち、特開平２−３１０４５２号の方法では、孔食深さ
の推定値は０．１３５〜０．３０９ｍｍとバラツキが大
きく、最大孔食深さの実測値０．４０ｍｍに対して−６
６．３〜−２２．８％（平均−５６．１％）と大きな誤
差がある。
【００４３】これに対して、本発明方法に従って、複数
個（本実施例では３個）の局部腐食モニターのアノード
電流測定値から求めた孔食深さの推定値を極値統計処理
することにより得られる推定値は０．４８９ｍｍであ
り、実測値０．４０ｍｍに対して＋２２．３％の小さい
誤差で推定することができた。なお、上記の市販ソフト
ＥＶＡＮは、サンプル数４５までに対応するＭＶＬＵＥ
係数を内蔵しているものである。この実施例のサンプル
数は３であり、係数ａ i ，ｂi は下記の通りである。こ
の場合の極値統計処理はコンピュータ内において次の通
り行なわれている。 各モニターの孔食深さ計算値を大きい順にならべか
える。 ０．３０９＞０．２３９＞０．１３５ ＭＶＬＵＥ係数表から必要な係数ａ i ，ｂi をぬき
出す。（この場合はデータ数３，有効データ３の係数を用い
る） 位置パラメータλ，尺度パラメータαを計算する。 λ＝Σａ i ・ｘi ＝０．１７６９１α＝Σｂ i ・ｘi ＝０．０９１８０ ｘi ａi ｂi ａi・ｘi ｂi・ｘi 0.309 0.0880 0.3747 0.0272 0.116 0.239 0.2557 0.2558 0.0611 0.0611 0.135 0.6563 -0.6305 0.0886 -0.0851 Σ 0.177 0.0918 なお、実機の配管の表面積（この実施例では、チュ
ーブ１，２，３の内面の合計の面積）と、１個のモニタ
ー装置がモニターしている部分の面積ａとの比ｂ／ａが
予め入力されている。 この場合、ｂは、π×（チューブ
の直径）×（チューブ３本の合計の長さ）であり、また
ａはπ×（チューブの直径）×（モニターからの電流が
届く範囲）である。この材質及び直径のチューブの場
合、モニターからの電流が届く範囲は１０ｃｍであるこ
とが実験的に確かめられた。従って、ｂ／ａは、（チュ
ーブ３本の合計の長さ３００ｃｍ）／（１０ｃｍ）即ち
ｂ／ａ＝３０であった。 上記λ 1 、α及びｂ／ａに基づいて、実機（この場
合はチューブ１，２，３）に発生すると推定される最大
孔食深さＸ max を計算する。Ｘ max ＝λ＋αｌｎ（ｂ／ａ）＝０．１７７＋０．０９１８ ｌｎ（300/10) ＝０．４８９（ｍｍ）
個（本実施例では３個）の局部腐食モニターのアノード
電流測定値から求めた孔食深さの推定値を極値統計処理
することにより得られる推定値は０．４８９ｍｍであ
り、実測値０．４０ｍｍに対して＋２２．３％の小さい
誤差で推定することができた。なお、上記の市販ソフト
ＥＶＡＮは、サンプル数４５までに対応するＭＶＬＵＥ
係数を内蔵しているものである。この実施例のサンプル
数は３であり、係数ａ i ，ｂi は下記の通りである。こ
の場合の極値統計処理はコンピュータ内において次の通
り行なわれている。 各モニターの孔食深さ計算値を大きい順にならべか
える。 ０．３０９＞０．２３９＞０．１３５ ＭＶＬＵＥ係数表から必要な係数ａ i ，ｂi をぬき
出す。（この場合はデータ数３，有効データ３の係数を用い
る） 位置パラメータλ，尺度パラメータαを計算する。 λ＝Σａ i ・ｘi ＝０．１７６９１α＝Σｂ i ・ｘi ＝０．０９１８０ ｘi ａi ｂi ａi・ｘi ｂi・ｘi 0.309 0.0880 0.3747 0.0272 0.116 0.239 0.2557 0.2558 0.0611 0.0611 0.135 0.6563 -0.6305 0.0886 -0.0851 Σ 0.177 0.0918 なお、実機の配管の表面積（この実施例では、チュ
ーブ１，２，３の内面の合計の面積）と、１個のモニタ
ー装置がモニターしている部分の面積ａとの比ｂ／ａが
予め入力されている。 この場合、ｂは、π×（チューブ
の直径）×（チューブ３本の合計の長さ）であり、また
ａはπ×（チューブの直径）×（モニターからの電流が
届く範囲）である。この材質及び直径のチューブの場
合、モニターからの電流が届く範囲は１０ｃｍであるこ
とが実験的に確かめられた。従って、ｂ／ａは、（チュ
ーブ３本の合計の長さ３００ｃｍ）／（１０ｃｍ）即ち
ｂ／ａ＝３０であった。 上記λ 1 、α及びｂ／ａに基づいて、実機（この場
合はチューブ１，２，３）に発生すると推定される最大
孔食深さＸ max を計算する。Ｘ max ＝λ＋αｌｎ（ｂ／ａ）＝０．１７７＋０．０９１８ ｌｎ（300/10) ＝０．４８９（ｍｍ）
【００４４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の孔食深さ算
出方法によれば、熱交換器や配管の運転、通水を休止す
ることなく、非破壊にて、該熱交換器や配管の局部腐食
による孔食深さを、精度良く推定することが可能とされ
る。
出方法によれば、熱交換器や配管の運転、通水を休止す
ることなく、非破壊にて、該熱交換器や配管の局部腐食
による孔食深さを、精度良く推定することが可能とされ
る。
【００４５】本発明の方法によれば、孔食深さを正確に
算出することで孔食の進行状況を当該設備の運転中にリ
アルタイムで容易かつ正確に推定することができること
から、 適宜薬剤の投入量をコントロールして局部腐食の進
行を抑制できるようになる。 局部腐食の進行状況から、余寿命の推定が可能とな
る。 運転停止時の検査が不要となる。 局部腐食による貫通・漏えい事故を未然に防止でき
るようになる。 等の効果が奏され、各種プラントの安全かつ安定な操
業、及び金属装置部材の寿命の延長を図ることが可能と
される。
算出することで孔食の進行状況を当該設備の運転中にリ
アルタイムで容易かつ正確に推定することができること
から、 適宜薬剤の投入量をコントロールして局部腐食の進
行を抑制できるようになる。 局部腐食の進行状況から、余寿命の推定が可能とな
る。 運転停止時の検査が不要となる。 局部腐食による貫通・漏えい事故を未然に防止でき
るようになる。 等の効果が奏され、各種プラントの安全かつ安定な操
業、及び金属装置部材の寿命の延長を図ることが可能と
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における試験装置を示す断面図であ
る。
る。
【図２】従来のモニタリング方法を示す断面図である。
【図３】実施例１におけるアノード電流の測定値を示す
グラフである。
グラフである。
【図４】実施例１における孔食深さの推定値及び実測値
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】極値統計確率紙プロットを示すグラフである。
【符号の説明】 １，２，３ 試料チューブ １Ｂ，２Ｂ，３Ｂ ジョイント １ａ，２ａ，３ａ センサ部 １ｂ，２ｂ，３ｂ リード線 １ｃ，２ｃ，３ｃ 電流計 １０ 試験水槽 １２ 補給水タンク １４Ａ，１８Ａ ポンプ １８Ｃ 流量計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−310452（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−66859（ＪＰ，Ａ) 腐食防食協会編「装置材料の寿命予測 入門−極値統計の腐食への適用−」丸善 （昭和60年10月20日発行）、第29−33, 156−163頁
Claims (1)
- 【請求項１】 水系媒体に接する金属製の熱交換器又は
配管の孔食深さを算出する方法であって、 該水系媒体と小孔を介して連通する液溜部と、該液溜部
内の液と接するように設けられた前記熱交換器又は配管
と同材質の金属片とを備え、該金属片の前記液溜部内の
液と接する面の面積が前記小孔の開口面積よりも大きい
モニター装置を用い、 該金属片と前記熱交換器又は配管とを電気的に接触させ
て、両者の間に流れる電流を測定することによる熱交換
器又は配管の孔食深さ算出方法において、 複数個（ｎ個）の前記モニター装置を設け、下記（１）
〜（３）の手順に従って各モニター装置の電流値から算
出される孔食深さを極値統計処理することにより、該熱
交換器又は配管の最大孔食深さを求めることを特徴とす
る孔食深さ算出方法。(1) ｎ個のモニター装置についてそれぞれ電流値から孔
食深さ（Ｘ 1 ，Ｘ 2 ， …………Ｘ n ）を計算する 。(2) 実機熱交換器又は配管の表面積（ｂ）と、１個のモ
ニター装置がモニター している部分の面積ａとの比率ｂ
／ａを測定、又は調査する。 (3) このａ値，ｂ値に基づいてＸ 1 ，Ｘ 2 ………Ｘ n を
極値統計処理すること により、熱交換器又は配管におけ
る最大孔食深さ（極値：Ｘ max ）を求める。 Ｘ max ＝λ＋αｌｎ（ｂ／ａ） λ＝Σａ i ｘ i ，α＝Σｂ i Ｘ i （ここで、ａ i ，ｂ i はＭＶＬＵＥ係数表で与えられる
係数である。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3306055A JP2551284B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 孔食深さ算出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3306055A JP2551284B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 孔食深さ算出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142140A JPH05142140A (ja) | 1993-06-08 |
| JP2551284B2 true JP2551284B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=17952507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3306055A Expired - Lifetime JP2551284B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 孔食深さ算出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2551284B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6809506B2 (en) * | 2001-03-26 | 2004-10-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Corrosion sensor loudspeaker for active noise control |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP3306055A patent/JP2551284B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 腐食防食協会編「装置材料の寿命予測入門−極値統計の腐食への適用−」丸善（昭和６０年１０月２０日発行）、第２９−３３，１５６−１６３頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05142140A (ja) | 1993-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2001272969B2 (en) | Dynamic optimization of chemical additives in a water treatment system | |
| Silverman et al. | Electrochemical impedance technique—a practical tool for corrosion prediction | |
| Yang et al. | An in-situ galvanically coupled multielectrode array sensor for localized corrosion | |
| AU2001272969A1 (en) | Dynamic optimization of chemical additives in a water treatment system | |
| JPH0561559B2 (ja) | ||
| JP3583568B2 (ja) | 循環冷却水の水質管理方法 | |
| JP2551284B2 (ja) | 孔食深さ算出方法 | |
| JP3314645B2 (ja) | 孔食の監視方法 | |
| JP2855654B2 (ja) | 局部腐食のモニタリング方法 | |
| JP3006041B2 (ja) | 腐食モニタリング方法 | |
| JP2976666B2 (ja) | 孔食深さ算出方法 | |
| JP3508430B2 (ja) | 冷却塔の循環冷却水の水質管理支援装置 | |
| JP2536364B2 (ja) | テストピ―ス | |
| JP3867357B2 (ja) | 金属の腐食モニタリング方法 | |
| JP3314644B2 (ja) | 孔食深さ算出方法 | |
| JPH06341967A (ja) | 土壌埋設金属物体の腐食速度測定法 | |
| Sun et al. | Corrosion monitoring under cathodic protection conditions using multielectrode array sensors | |
| Yang et al. | Internal current effects on localized corrosion rate measurements using coupled multielectrode array sensors | |
| Yang | Method for on-line determination of underdeposit corrosion rates in cooling water systems | |
| Silverman | Electrochemical techniques-simple tests for complex predictions in the chemical process industries | |
| JP2006038835A (ja) | 金属の腐食速度の測定方法およびこれによる金属の防食方法 | |
| Astley | Use of the microcomputer for calculation of the distribution of galvanic corrosion and cathodic protection in seawater systems | |
| Yang | Real-time localized corrosion monitoring in industrial cooling water systems | |
| Jimura et al. | Growth model and on-line measurement of pitting corrosion on carbon steel | |
| Yang | Effect of Voltage between Electrodes of a Coupled Multielectrode Array Sensor on Corrosion Rate Monitoring |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080822 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090822 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100822 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822 Year of fee payment: 16 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822 Year of fee payment: 16 |