JP2780915B2 - 鉄筋コンクリート構造物に接続された金属体の防食構造 - Google Patents
鉄筋コンクリート構造物に接続された金属体の防食構造Info
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- JP2780915B2 JP2780915B2 JP5300552A JP30055293A JP2780915B2 JP 2780915 B2 JP2780915 B2 JP 2780915B2 JP 5300552 A JP5300552 A JP 5300552A JP 30055293 A JP30055293 A JP 30055293A JP 2780915 B2 JP2780915 B2 JP 2780915B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄筋コンクリート構造
物と接続する土中または海川水中に設置される金属構造
物の防食構造に関する。
物と接続する土中または海川水中に設置される金属構造
物の防食構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、パイプライン配管等の金属体を土
中もしくは海川水中に設置する場合、それらに触れる面
を塗装、コーティング、ライニング等により被覆して腐
食を防止することは通常行われることであるが、それら
の方法だけでは完全な防食は達成できない。これは、被
覆に内在する、あるいは施工時や他工事等により被覆に
生じた欠陥から腐食が発生し、これが局部的に進行する
ためである。
中もしくは海川水中に設置する場合、それらに触れる面
を塗装、コーティング、ライニング等により被覆して腐
食を防止することは通常行われることであるが、それら
の方法だけでは完全な防食は達成できない。これは、被
覆に内在する、あるいは施工時や他工事等により被覆に
生じた欠陥から腐食が発生し、これが局部的に進行する
ためである。
【０００３】このため、これにさらに電気防食法（陰極
防食法）を併用することで成果をあげている。電気防食
法は、防食対象の外部に設けた陽極から防食対象に直流
電流を連続的に流入させて、防食対象の電位を腐食反応
が完全に停止する電位（防食電位）より低い値に維持す
る方法である。この方法によれば、原理的に該被覆部の
欠陥部にのみ防食電流が流入するため、僅かな電力で防
食効果を達成することができる。
防食法）を併用することで成果をあげている。電気防食
法は、防食対象の外部に設けた陽極から防食対象に直流
電流を連続的に流入させて、防食対象の電位を腐食反応
が完全に停止する電位（防食電位）より低い値に維持す
る方法である。この方法によれば、原理的に該被覆部の
欠陥部にのみ防食電流が流入するため、僅かな電力で防
食効果を達成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、パイプライ
ンを例にとると、これを地上、地中あるいは海中に設置
された鉄筋コンクリート容器あるいは基礎体等の構造物
に接続する場合、コンクリート中の鉄筋と配管が直接あ
るいは他金属を介して電気的に導通することがある。こ
の場合、鉄筋の表面積が防食被覆の欠陥部の面積と比較
して遥かに大きいため、配管の防食のために供給された
電流が分流して鉄筋コンクリート構造物側に大量に流
れ、そのために配管に流入する電流が減少して防食に必
要な電位を保持できなくなり、防食効果を著しく低下す
る。これを補うためには、更に、大出力の防食装置を設
置することを要するため設備のコストが高くなるととも
に、防食に必要な電流が増加するため、電力コストが高
くなるという問題がある。
ンを例にとると、これを地上、地中あるいは海中に設置
された鉄筋コンクリート容器あるいは基礎体等の構造物
に接続する場合、コンクリート中の鉄筋と配管が直接あ
るいは他金属を介して電気的に導通することがある。こ
の場合、鉄筋の表面積が防食被覆の欠陥部の面積と比較
して遥かに大きいため、配管の防食のために供給された
電流が分流して鉄筋コンクリート構造物側に大量に流
れ、そのために配管に流入する電流が減少して防食に必
要な電位を保持できなくなり、防食効果を著しく低下す
る。これを補うためには、更に、大出力の防食装置を設
置することを要するため設備のコストが高くなるととも
に、防食に必要な電流が増加するため、電力コストが高
くなるという問題がある。
【０００５】このような不利益を回避する為に、通常、
配管の該構造物の貫通部で配管と鉄筋が接触しないよう
両者の間隔を十分にとり両者の間に電気的導通状態を形
成せしめないような方法、または該構造物の近傍部の配
管に絶縁継手を設置する方法が採られている。
配管の該構造物の貫通部で配管と鉄筋が接触しないよう
両者の間隔を十分にとり両者の間に電気的導通状態を形
成せしめないような方法、または該構造物の近傍部の配
管に絶縁継手を設置する方法が採られている。
【０００６】しかしながら、これらの方法ではコンクリ
ート打設時に鉄筋と配管の接触を避けることが非常に困
難であったり、また、配管の固定確保のために両者を溶
接するため、むしろ不可避の場合がある。また、絶縁継
手による方法では絶縁継手と該構造物の間の配管に防食
電流が流入しないため、該配管外面の腐食が進行するば
かりではなく、絶縁継手を介する電位差によりジャンピ
ング腐食が生じて腐食速度は加速される危険がある。さ
らに、管内を流れる流体が海水のような導電性の高い電
解質である場合には、流体を介して電流が流れるために
完全な絶縁が困難になるとともに、該電流によって該配
管内面にもジャンピング腐食が生じる危険がある。この
ため、防食対象を適正な防食電位に維持することが困難
となる場合が多い。
ート打設時に鉄筋と配管の接触を避けることが非常に困
難であったり、また、配管の固定確保のために両者を溶
接するため、むしろ不可避の場合がある。また、絶縁継
手による方法では絶縁継手と該構造物の間の配管に防食
電流が流入しないため、該配管外面の腐食が進行するば
かりではなく、絶縁継手を介する電位差によりジャンピ
ング腐食が生じて腐食速度は加速される危険がある。さ
らに、管内を流れる流体が海水のような導電性の高い電
解質である場合には、流体を介して電流が流れるために
完全な絶縁が困難になるとともに、該電流によって該配
管内面にもジャンピング腐食が生じる危険がある。この
ため、防食対象を適正な防食電位に維持することが困難
となる場合が多い。
【０００７】防食を目的とする対象物としては、この
他、鉄筋コンクリート構造物に配管等によって接続され
る金属製容器などもあり、前記と同様の問題を内在して
いる。また、本発明は海川等水中に設置された機器類に
も同様に当てはまる問題である。本発明は、前記従来技
術における諸種の問題を低コストで解決する手段を提供
するものである。
他、鉄筋コンクリート構造物に配管等によって接続され
る金属製容器などもあり、前記と同様の問題を内在して
いる。また、本発明は海川等水中に設置された機器類に
も同様に当てはまる問題である。本発明は、前記従来技
術における諸種の問題を低コストで解決する手段を提供
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の構成を図１を参
照しながら説明する。符号１は土壌３中に埋設された金
属体としての金属製配管である。この金属体１は、同じ
く土壌３に埋設された鉄筋コンクリート製構造物として
の鉄筋コンクリート製容器２に側壁を貫通して接続され
ている。前記金属製配管１には、通常行われる方法に従
い、防食電流を与えることによって陰分極させるための
直流電源装置４のマイナス極が接続されている。また、
直流電源装置４のプラス極が土中埋設電極５に接続され
ている。鉄筋コンクリート製容器２の地中部分は電気絶
縁層によって覆われている。図示の場合、この電気絶縁
層の側壁６は全面を絶縁塗料を吹き付けることにより被
覆されたものである。また電気絶縁層の底部７はコンク
リート打設前に予め絶縁シートを敷いておき、後に塗装
部との境界を極力水密に保持施工することにより容器の
外側全体を被覆するように構成されたものである。
照しながら説明する。符号１は土壌３中に埋設された金
属体としての金属製配管である。この金属体１は、同じ
く土壌３に埋設された鉄筋コンクリート製構造物として
の鉄筋コンクリート製容器２に側壁を貫通して接続され
ている。前記金属製配管１には、通常行われる方法に従
い、防食電流を与えることによって陰分極させるための
直流電源装置４のマイナス極が接続されている。また、
直流電源装置４のプラス極が土中埋設電極５に接続され
ている。鉄筋コンクリート製容器２の地中部分は電気絶
縁層によって覆われている。図示の場合、この電気絶縁
層の側壁６は全面を絶縁塗料を吹き付けることにより被
覆されたものである。また電気絶縁層の底部７はコンク
リート打設前に予め絶縁シートを敷いておき、後に塗装
部との境界を極力水密に保持施工することにより容器の
外側全体を被覆するように構成されたものである。
【０００９】また、請求項２ないし請求項４では、前記
電気絶縁層の具体例として、鉄筋コンクリート構造物の
表面に塗布された電気絶縁性塗料、鉄筋コンクリート構
造物の表面を覆う電気絶縁性パネルあるいは電気絶縁性
シートを特定した。
電気絶縁層の具体例として、鉄筋コンクリート構造物の
表面に塗布された電気絶縁性塗料、鉄筋コンクリート構
造物の表面を覆う電気絶縁性パネルあるいは電気絶縁性
シートを特定した。
【００１０】
【作用】上記構成によれば、コンクリート製容器２の表
面が電気絶縁層としての側壁６および底部７によって覆
われていて、土壌３に対して電気的に絶縁されているか
ら、配管１からコンクリート製容器２を介して地中に流
れる電流を阻止することができる。この場合の絶縁被覆
は完全にコンクリート製容器２の表面を完全に覆うこと
が望ましいが、多少不完全であってもその部分を通じて
流れる電流は極く僅かであるから、金属製配管１を防食
電位以下に保つことができる。さらに、鉄筋コンクリー
ト構造物の底部の絶縁作業が困難な場合は、それを省略
してもよい。その場合は、その面を通じて防食電流の一
部がコンクリート構造物に流入するので、その分だけ所
要電力量が大きくなるが本発明を適用しない場合に比し
数分の一の電力量で足りる。
面が電気絶縁層としての側壁６および底部７によって覆
われていて、土壌３に対して電気的に絶縁されているか
ら、配管１からコンクリート製容器２を介して地中に流
れる電流を阻止することができる。この場合の絶縁被覆
は完全にコンクリート製容器２の表面を完全に覆うこと
が望ましいが、多少不完全であってもその部分を通じて
流れる電流は極く僅かであるから、金属製配管１を防食
電位以下に保つことができる。さらに、鉄筋コンクリー
ト構造物の底部の絶縁作業が困難な場合は、それを省略
してもよい。その場合は、その面を通じて防食電流の一
部がコンクリート構造物に流入するので、その分だけ所
要電力量が大きくなるが本発明を適用しない場合に比し
数分の一の電力量で足りる。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の一実施例を示す。図２および
図３に示す一実施例は、鉄筋コンクリート構造物の例と
して、製油所における鉄筋コンクリート製オイルセパレ
ータに接続する埋設配管を対象とした電気防食システム
に本発明を適用した場合を示すものである。図３におい
て、鉄筋コンクリート製オイルセパレータ８の底面は、
配筋に先立ち、捨コンクリート９と土壌の境界面に厚
０．５ｍｍ、幅２ｍの低密度ポリエチレン製の絶縁シー
ト１０が、重ね幅を１ｍとして全面敷設されて電気絶縁
層の一部をなしている。また側面は図２、図３に示すよ
うに全周にわたってコンクリート型枠撤去後にタールエ
ポキシ樹脂塗料１１が吹き付け工法にて平均乾燥膜厚２
００μｍで塗られて電気絶縁層の一部をなしている。
図３に示す一実施例は、鉄筋コンクリート構造物の例と
して、製油所における鉄筋コンクリート製オイルセパレ
ータに接続する埋設配管を対象とした電気防食システム
に本発明を適用した場合を示すものである。図３におい
て、鉄筋コンクリート製オイルセパレータ８の底面は、
配筋に先立ち、捨コンクリート９と土壌の境界面に厚
０．５ｍｍ、幅２ｍの低密度ポリエチレン製の絶縁シー
ト１０が、重ね幅を１ｍとして全面敷設されて電気絶縁
層の一部をなしている。また側面は図２、図３に示すよ
うに全周にわたってコンクリート型枠撤去後にタールエ
ポキシ樹脂塗料１１が吹き付け工法にて平均乾燥膜厚２
００μｍで塗られて電気絶縁層の一部をなしている。
【００１２】前記オイルセパレータ８の外形寸法は底面
７１ｍ×３４ｍ、高さ３ｍで、土壌３中に２．８ｍ埋設
されており、土中埋設部のコンクリート表面積は約３０
００ｍ2である。該オイルセパレータ８には口径１．６
ｍ、延長４５００ｍの鋼製の配管１２が口径１．０ｍ、
延長１０ｍの４本の分岐鋼管１３を介して接続されてお
り、分岐配管１３は固定確保のために該オイルセパレー
タ８の側壁貫通部にて鉄筋１４と溶接接合されている。
これらの鋼製の配管の外面には厚さ６ｍｍのアスファル
トジュート塗装の被覆が施され、全長にわたって地中に
埋設されている。なお土中埋設部の鋼管１２、１３の表
面積は約２３１００ｍ2である。
７１ｍ×３４ｍ、高さ３ｍで、土壌３中に２．８ｍ埋設
されており、土中埋設部のコンクリート表面積は約３０
００ｍ2である。該オイルセパレータ８には口径１．６
ｍ、延長４５００ｍの鋼製の配管１２が口径１．０ｍ、
延長１０ｍの４本の分岐鋼管１３を介して接続されてお
り、分岐配管１３は固定確保のために該オイルセパレー
タ８の側壁貫通部にて鉄筋１４と溶接接合されている。
これらの鋼製の配管の外面には厚さ６ｍｍのアスファル
トジュート塗装の被覆が施され、全長にわたって地中に
埋設されている。なお土中埋設部の鋼管１２、１３の表
面積は約２３１００ｍ2である。
【００１３】次いで、図４および図５により、前記一実
施例に対する比較例としての、同寸法のセパレータ１５
および配管１６、１７からなる既存設備について説明す
る。この既存設備では分岐配管１７のセパレータ近傍部
に絶縁継手１８が設置されている点、およびセパレータ
１５に本発明による絶縁被覆を有していない点を除け
ば、上記一実施例の設備と全く同様な構造である。既存
設備の配管１６、１７、ならびに新設設備の配管１２、
１３は、それぞれ個別の外部電源方式の電気防食システ
ムで電気防食されており、既存設備には直流電源装置１
９および数多くの深埋設式電極装置２０が、一実施例の
新設設備には直流電源装置２１および少数の浅埋設式電
極装置２２がそれぞれ設置されている。なお既存設備の
絶縁継手１８は防食装置試運転時に内面、外面とも、電
位測定の結果からジャンピング防食の可能性が確認され
たため、電線２３でボンディングすることにより同電位
とされている。
施例に対する比較例としての、同寸法のセパレータ１５
および配管１６、１７からなる既存設備について説明す
る。この既存設備では分岐配管１７のセパレータ近傍部
に絶縁継手１８が設置されている点、およびセパレータ
１５に本発明による絶縁被覆を有していない点を除け
ば、上記一実施例の設備と全く同様な構造である。既存
設備の配管１６、１７、ならびに新設設備の配管１２、
１３は、それぞれ個別の外部電源方式の電気防食システ
ムで電気防食されており、既存設備には直流電源装置１
９および数多くの深埋設式電極装置２０が、一実施例の
新設設備には直流電源装置２１および少数の浅埋設式電
極装置２２がそれぞれ設置されている。なお既存設備の
絶縁継手１８は防食装置試運転時に内面、外面とも、電
位測定の結果からジャンピング防食の可能性が確認され
たため、電線２３でボンディングすることにより同電位
とされている。
【００１４】上記のように絶縁継手を介して鋼管を接続
したとしても、この絶縁は完全ではなく、鋼管の内面に
おける流体との接触、外面における土壌との接触によっ
て有限の抵抗値を持つことが避けられず、この結果、鋼
管の内面、外面からそれぞれに接触している電解質を介
していわゆるジャンピング電流が流れ、この電流ととも
に鋼の成分である鉄のイオン化が起こり、前述のジャン
ピング腐食が発生する。前記比較例では、前述のように
絶縁継手１８の両側をボンディングすることによって同
電位に維持されているため、前述のジャンピング電流が
流れることが防止されている。
したとしても、この絶縁は完全ではなく、鋼管の内面に
おける流体との接触、外面における土壌との接触によっ
て有限の抵抗値を持つことが避けられず、この結果、鋼
管の内面、外面からそれぞれに接触している電解質を介
していわゆるジャンピング電流が流れ、この電流ととも
に鋼の成分である鉄のイオン化が起こり、前述のジャン
ピング腐食が発生する。前記比較例では、前述のように
絶縁継手１８の両側をボンディングすることによって同
電位に維持されているため、前述のジャンピング電流が
流れることが防止されている。
【００１５】表１に既存および新設設備の電気防食装置
の定格出力ならびに防食対象を全域にわたり飽和硫酸銅
電極基準で−９００ｍＶに保持するための所要防食電流
を示す。 表１より明らかなように、本発明を採用していない既存
設備では十分な防食効果を得るためには３８．８Ａの通
電を要するが、本発明による新設設備で僅か３．４Ａの
通電で十分であることが分かる。すなわち本発明により
防食設備の定格容量も１０分の１で対応可能となるた
め、設備費および電力費とも大幅に低減される。
の定格出力ならびに防食対象を全域にわたり飽和硫酸銅
電極基準で−９００ｍＶに保持するための所要防食電流
を示す。 表１より明らかなように、本発明を採用していない既存
設備では十分な防食効果を得るためには３８．８Ａの通
電を要するが、本発明による新設設備で僅か３．４Ａの
通電で十分であることが分かる。すなわち本発明により
防食設備の定格容量も１０分の１で対応可能となるた
め、設備費および電力費とも大幅に低減される。
【００１６】本発明を適用する対象としての鉄筋コンク
リート構造物としては、塔槽類や熱交換器、ポンプ、コ
ンプレッサー等各種機器類の基礎体、建屋の基礎等防食
対象物と電気回路を構成する近傍の地下建造物を含む。
これらに対する絶縁処理は厳密を要するというものでな
く、金属体の電気防食に対して効果が大きいと考えられ
る範囲で行えばよい。
リート構造物としては、塔槽類や熱交換器、ポンプ、コ
ンプレッサー等各種機器類の基礎体、建屋の基礎等防食
対象物と電気回路を構成する近傍の地下建造物を含む。
これらに対する絶縁処理は厳密を要するというものでな
く、金属体の電気防食に対して効果が大きいと考えられ
る範囲で行えばよい。
【００１７】また、電気防食方式には外部電源法および
流電陽極法があるが、本発明では防食電流を必要最低限
に低減することを目的としているため、原理的に外部電
源法、流電陽極法のいずれも適用可能である。電気絶縁
層の具体的構成は上記実施例に限定されるものではな
く、コンクリート構造物の設置条件に応じて、絶縁性塗
料の塗布、電気絶縁性パネルあるいはシートによる被覆
など、最適な方式を選択してもよいのはもちろんであ
る。さらに本発明は、鉄筋コンクリート構造物の土壌中
への埋設部分のみならず、海水あるいは河川水などとの
接触部分に適用することができるのはもちろんである。
流電陽極法があるが、本発明では防食電流を必要最低限
に低減することを目的としているため、原理的に外部電
源法、流電陽極法のいずれも適用可能である。電気絶縁
層の具体的構成は上記実施例に限定されるものではな
く、コンクリート構造物の設置条件に応じて、絶縁性塗
料の塗布、電気絶縁性パネルあるいはシートによる被覆
など、最適な方式を選択してもよいのはもちろんであ
る。さらに本発明は、鉄筋コンクリート構造物の土壌中
への埋設部分のみならず、海水あるいは河川水などとの
接触部分に適用することができるのはもちろんである。
【００１８】
【発明の効果】防食対象である金属構造物がコンクリー
ト構造物中の鉄筋と電気的に導通していても防食電流の
鉄筋への分流が抑制されるため、所要防食電流は著しく
低減される。これにより、小出力の防食装置で対応可能
となるばかりではなく、鉄筋との絶縁措置や絶縁継手が
不要となるため、経済的かつ信頼性の高い防食システム
が供給可能となる。
ト構造物中の鉄筋と電気的に導通していても防食電流の
鉄筋への分流が抑制されるため、所要防食電流は著しく
低減される。これにより、小出力の防食装置で対応可能
となるばかりではなく、鉄筋との絶縁措置や絶縁継手が
不要となるため、経済的かつ信頼性の高い防食システム
が供給可能となる。
【図１】本発明の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施例の平面図である。
【図３】本発明の一実施例の側面図である。
【図４】比較例の平面図である。
【図５】比較例の側面図である。
１……金属製配管 ５……地中埋設電極 ２……鉄筋コンクリート製容器 ６……電気絶縁層の側
壁 ３……土壌 ７……電気絶縁層の底
部 ４……直流電源装置 ８……鉄筋コンクリー
ト製オイルセパレータ ９……捨コン １０……ポリエチレン製
絶縁シート １１……タールエポキシ塗料 １２……配管 １３……分岐配管 １４……鉄筋 １５……鉄筋コンクリート製オイルセパレータ １６……配管 １７……分岐配管 １８……絶縁継手 １９……直流電源装置 ２０……深埋設式電極装置 ２１……直流電源装置 ２２……浅埋設式電極装置 ２３……ボンド用電線
壁 ３……土壌 ７……電気絶縁層の底
部 ４……直流電源装置 ８……鉄筋コンクリー
ト製オイルセパレータ ９……捨コン １０……ポリエチレン製
絶縁シート １１……タールエポキシ塗料 １２……配管 １３……分岐配管 １４……鉄筋 １５……鉄筋コンクリート製オイルセパレータ １６……配管 １７……分岐配管 １８……絶縁継手 １９……直流電源装置 ２０……深埋設式電極装置 ２１……直流電源装置 ２２……浅埋設式電極装置 ２３……ボンド用電線
Claims (4)
- 【請求項１】 鉄筋コンクリート構造物に接続された金
属体に防食電流を与えて陰分極させることによって腐食
を防止するようにした防食構造において、前記鉄筋コン
クリート構造物における土壌または水と接触する外表面
を電気絶縁層によって覆ったことを特徴とする鉄筋コン
クリート構造物に接続された金属体の防食構造。 - 【請求項２】 前記電気絶縁層は鉄筋コンクリート構造
物の外面を覆う電気絶縁性シートであることを特徴とす
る請求項１の鉄筋コンクリート構造物に接続された金属
体の防食構造。 - 【請求項３】 前記電気絶縁層は鉄筋コンクリート構造
物の外面に塗布された電気絶縁性塗料であることを特徴
とする請求項１の鉄筋コンクリート構造物に接続された
金属体の防食構造。 - 【請求項４】 前記電気絶縁層は鉄筋コンクリート構造
物の外面を覆う電気絶縁性パネルであることを特徴とす
る請求項１の鉄筋コンクリート構造物に接続された金属
体の防食構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5300552A JP2780915B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 鉄筋コンクリート構造物に接続された金属体の防食構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5300552A JP2780915B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 鉄筋コンクリート構造物に接続された金属体の防食構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07150583A JPH07150583A (ja) | 1995-06-13 |
| JP2780915B2 true JP2780915B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=17886208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5300552A Expired - Fee Related JP2780915B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 鉄筋コンクリート構造物に接続された金属体の防食構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780915B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7008473B2 (ja) * | 2017-11-06 | 2022-01-25 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | 基礎構造 |
| JP7154059B2 (ja) * | 2018-08-02 | 2022-10-17 | 日鉄エンジニアリング株式会社 | 基礎構造 |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP5300552A patent/JP2780915B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07150583A (ja) | 1995-06-13 |
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