JP3084155B2 - 埋設管の防食電位推定方法及び装置 - Google Patents

埋設管の防食電位推定方法及び装置

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JP3084155B2 JP04282585A JP28258592A JP3084155B2 JP 3084155 B2 JP3084155 B2 JP 3084155B2 JP 04282585 A JP04282585 A JP 04282585A JP 28258592 A JP28258592 A JP 28258592A JP 3084155 B2 JP3084155 B2 JP 3084155B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気防食を施された埋
設管の防食電位推定方法及びその装置に関するものであ
り、さらに詳細には、土壌中に埋設される埋設管に対す
る複数の外部直流電源を設け、複数の外部直流電源の陰
極を埋設管に各別に接続するとともに、複数の外部直流
電源の陽極を土壌中に設けられる複数の対極に各別に接
続し、土壌より埋設管へ防食電流を供給して電気防食さ
れる埋設管の防食電位推定方法及びこの推定方法に採用
される装置に関する。
【0002】
【従来の技術】埋設管には、その防食を目的として塗覆
装が形成されるとともに、電気防食(外部電源等によ
る)が施されており、導管の保全に大きな威力を発揮し
ている。ここで、このような電気防食状態の確認にあた
り、防食電位(埋設管とこの埋設管の周部の土壌間の電
位)が、測定されて防食状態の検証がおこなわれる。一
般には、このような場合、図4に示すように、埋設管と
土壌表面との間に電圧計を配設し、この電圧計の計測値
により以下のように防食電位を推定している。即ち、埋
設管と土壌表面間との電位を計測するのであるが、測定
にあたっては、電源を一時的にOFF、ON操作して、
OFF直後の瞬時の電位変化が記録される。計測される
電位は、図5に示すようになるが、ON時に計測される
電位は土壌抵抗による電圧降下を含んだ電位(ON電
位)であり、真の防食電位の推定にあたっては、外部電
源を一時的にOFFした場合で、防食電流をゼロ(電圧
降下ゼロ)にした時に示す電位(OFF直後の瞬時に示
す電位(EOFF))を真の防食電位とみなしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法をとると、一防食路線に多数の外部電源がついている
場合には、全部の外部電源を全く同時にOFFしなけれ
ばならず、真の防食電位の測定は非常に困難である。さ
らに、このような複数の外部電源が装備されている場合
に適切に対応して、真の防食電位を得ることができる埋
設管の防食電位推定装置はなかった。即ち、これまで、
このような埋設管に対して適切に防食電位を得ることは
できなかった。従って、本発明の目的は、一防食路線に
複数の外部電源が配設されている埋設管の防食電位を適
切に推定することができる方法及び装置を得ることにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願の埋設管の防食電位
推定方法の特徴手段は、埋設管と土壌表面との間の直流
電位を計測する電位計測手段を備え、電位計測手段によ
り、複数の外部直流電源全てから防食電流が供給された
状態における全電源動作状態電位を計測するとともに、
複数の外部直流電源について、一瞬的な、動作停止及び
再動作を個別に順次行い、動作停止直後の瞬時に示す電
位である各別電源停止状態電位を前記電位計測手段によ
り計測し、全電源動作状態電位と各別電源停止状態電位
との差であるIR損を、複数の外部直流電源それぞれに
ついて求め、全電源動作状態電位にIR損の総和を加え
た値を埋設管の防食電位と推定することにある。さら
に、埋設管の防食電位推定装置の特徴構成は、埋設管と
土壌表面との間の直流電位を計測する電位計測手段と、
複数の外部直流電源を、断続順序設定手段によって設定
される順序に従って、各別に順次、動作停止及び再動作
制御する外部電源制御手段を備えるとともに、外部電源
制御手段により外部直流電源が動作停止及び再動作され
た場合に、電位計測手段により前記動作停止直後の瞬間
に示す電位である各別電源停止状態電位を得て、複数の
外部直流電源全てから防食電流が供給された状態におけ
る全電源動作状態電位と前記各別電源停止状態電位との
差としてのIR損を求めるIR損演算手段を備え、前記
全電源動作状態電位にIR損の総和を加えた値を埋設管
の防食電位と推定する防食電位推定手段が設けられてい
ることにある。
【0005】
【作用】 防食電位の推定にあたっては、全部の直流外
部電源が同時に断続されるのではなく、個別に設定順に
断続される。この各断続段階において、各直流外部電源
が供給する電流によるIR損が計測される。そして、こ
れらのIR損が合算されて、真の防食電位が推定され
る。ここでは、こういった防食電流が、定電流源とみな
せる電源より供給されるため、このような処理が可能と
なっている。さらに、防食電位推定装置にあっては、作
業者により電源の断続順序が予め設定されて、この順序
で上記の方法により電源が断続されて各別のIR損が求
められ、防食電位の推定値が求められる。
【0006】
【発明の効果】従って、従来求められなかった一防食路
線に複数の外部電源が配設されている埋設管の防食電位
を、一定の手順と規則に従って合理的に推定することが
できるようになった。
【0007】
【実施例】図面に従って、本願の実施例について説明す
る。図1には、本願が適用される電気防食が施された一
防食系統の埋設管1が示されている。この埋設管1に
は、複数の外部直流電源2が設けられており、これらの
複数の外部直流電源2の陰極2aが埋設管1に各別に接
続されるとともに、複数の外部直流電源2の陽極2bに
対して、土壌中に設けられる複数の対極3が備えられ、
これらの対極3より、土壌4中を介して埋設管1へ防食
電流が供給される。従って、このようにして、埋設管1
の電気防食構成が完結している。
【0008】さて、こういった埋設管1の防食電位を推
定もしくは測定するための、本願の埋設管1の防食電位
推定装置5の構成について説明する。この装置5は、埋
設管1と土壌表面40との間の直流電位を計測する電位
計測手段6と、複数の外部直流電源2を、断続順序設定
手段7によって設定される順序に従って、各別に順次、
動作停止及び再動作制御する外部電源制御手段8を備え
るとともに、外部電源制御手段8により前記外部直流電
源2が動作停止及び再動作された場合に、電位計測手段
6により前記動作停止直後の瞬間に示す電位である各別
電源停止状態電位(En)を得て、複数の外部直流電源
2全てから防食電流が供給された状態における全電源動
作状態電位(EON)と前記各別電源停止状態電位
(En)との差としてのIR損(ΔEn)を求めるIR損
演算手段9を備え、さらに、前記全電源動作状態電位
(EON)にIR損(ΔE)の総和を加えた値を前記埋設
管の防食電位(EOFF)と推定する防食電位推定手段1
0が設けられている。そして、これらの計測値が出力装
置11に出力される。
【0009】ここで、電位計測手段6は一般的な直流電
圧計と基準電極との組み合わせであり、埋設管1と土壌
表面40間の電位を測定する。さらに、断続順序設定手
段7は、作業者が予め、各外部直流電源の断続の順序を
任意に設定しておく装置である。IR損演算手段9と防
食電位推定手段10の作動について、作業の進行状態と
ともに、説明する。図2には、装置5の作動シーケンス
が示されており、図3には電位計測手段6による計測値
の状態が時間を横軸に描かれている。
【0010】以下図2の作動シーケンスに従って、手順
を説明する。ここで、求められるのは、図1中の基準電
極が接地されているその地点での管の真の電位である。 1 電位計測手段6により、全外部直流電源2がONし
ている状態の全電源動作状態電位(EON)が計測され
る。 2 各々の外部直流電源2の1台ずつに対して、断続順
序設定手段7によって設定される順序に従って、順番に
約20〜30秒間隔で、各電源のOFF、ON(OFF
したらすぐにONに戻す)操作がおこなわれる。その時
のOFFした(即ち、土壌抵抗によるIR損をなくし
た)瞬間(msオーダ)の電位変化から各々の外電のI
R損(全電源動作状態電位(EON)と各別電源動作電位
(En)との差としてのIR損(ΔE))が、IR損演
算手段9により求められる。 3 全部の外部直流電源2についてIR損を求めた後、
全電源動作状態電位(E ON)に前記IR損(ΔEn)の
総和を加えた値が、防食電位推定手段10により基準電
極がおかれた地点での埋設管1の防食電位と推定され
る。 ここで、得られる出力は図3に示すようになる。なお、
この作業は迷走電流の影響を最小にするため、夜間にお
こなうのが望ましい。
【0011】さて、以下に作動原理について説明する。
図1に示すように1路線に多数の外電がついている場合
には、IR損は次のように表される。
【0012】
【数1】ΔE=(I1+I2+……+In)R ここで R: 硫酸銅電極と管(塗覆装欠陥部)との間
の土壌抵抗 In:n番目の外電から、塗覆装欠陥部に流れ込む電流
【0013】一般に真の電位(EOFF)とON電位(E
ON)との関係は、次のように表せる。
【0014】
【数2】EON=EOFF−ΔE
【0015】
【数3】 EON=EOFF−(I1+I2+……+In)R
【0016】ここでn番目の外電のみをOFFした直後
の瞬時の電位(En)は数3と同様に次のように見做せ
る。
【0017】
【数4】 En=EOFF−(I1+I2+……+In-1)R
【0018】EnとEONとの差をとると、それはn番目
の外電のみのIR損(ΔEn)となる。
【0019】
【数5】En−EON=InR=ΔEn
【0020】このようにして順番に各々の外電のみによ
るIR損,ΔE1〜ΔEnを求め、その和を計算するとΔ
Eに等しくなる。
【0021】
【数6】 ΔE1+ΔE2+……+ΔEn=I1R+I2R+……+InR =(I1+I2+……+In)R=ΔE
【0022】このΔEとEONから数2により真の電位E
OFFを求めることができる。従って、
【0023】
【数7】EOFF=EON+ΔE
【0024】〔別実施例〕上記の実施例においては、埋
設管に接続されている外部直流電源を埋設管に沿った順
序で、動作停止、再動作をおこなったが、この順序は任
意に設定することができる。
【0025】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】埋設管の電気防食状態を示す図
【図2】防食電位の決定手順を示す図
【図3】個別の電源を動作停止・再動作した場合の電位
出力の状況を示す図
【図4】単一の外部電源により電気防食された埋設管の
状況を示す図
【図5】単一の外部電源を動作停止した場合の電位出力
を示す図
【符号の説明】
1 埋設管 2 外部直流電源 2a 陰極 2b 陽極 3 対極 4 土壌 6 電位計測手段 7 断続順序設定手段 8 外部電源制御手段 9 IR損演算手段 10 防食電位推定手段 40 土壌表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−197858(JP,A) 特開 平6−123695(JP,A) 実開 昭63−7167(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/26 351 C23F 13/22 G01N 17/02 JICSTファイル(JOIS)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 土壌(4)中に埋設される埋設管(1)
    に対する複数の外部直流電源(2)を設け、前記複数の
    外部直流電源(2)の陰極(2a)を前記埋設管(1)
    に各別に接続するとともに、前記複数の外部直流電源
    (2)の陽極(2b)を前記土壌(4)中に設けられる
    複数の対極(3)に各別に接続し、前記土壌(4)より
    前記埋設管(1)へ防食電流を供給して電気防食される
    埋設管の防食電位推定方法であって、 前記埋設管(1)と土壌表面(40)との間の直流電位
    を計測する電位計測手段(6)を備え、前記電位計測手
    段(6)により、前記複数の外部直流電源(2)全てか
    ら防食電流が供給された状態における全電源動作状態電
    位(EON)を計測するとともに、 前記複数の外部直流電源(2)について、一時的な動作
    停止及び再動作を個別に順次行い、前記動作停止直後の
    瞬間に示す電位である各別電源停止状態電位(En)を
    前記電位計測手段(6)により計測し、 前記全電源動作状態電位(EON)と前記各別電源停止状
    態電位(En)との差であるIR損を、前記複数の外部
    直流電源それぞれについて求め、 前記全電源動作状態電位(EON)に前記IR損(Δ
    n)の総和を加えた値を前記埋設管(2)の防食電位
    (EOFF)と推定する埋設管の防食電位推定方法。
  2. 【請求項2】 土壌中に埋設される埋設管(1)に対す
    る複数の外部直流電源(2)を設け、前記複数の外部直
    流電源(2)の陰極(2a)を前記埋設管(1)に各別
    に接続するとともに、前記複数の外部直流電源(2)の
    陽極(2b)を前記土壌(4)中に設けられる複数の対
    極(3)に各別に接続し、前記土壌(4)より前記埋設
    管(1)へ防食電流を供給して電気防食される埋設管の
    防食電位推定装置であって、 前記埋設管(1)と土壌表面(40)との間の直流電位
    を計測する電位計測手段(6)と、前記複数の外部直流
    電源(2)を、断続順序設定手段(7)によって設定さ
    れる順序に従って、各別に順次、動作停止及び再動作制
    御する外部電源制御手段(8)を備えるとともに、前記
    外部電源制御手段(8)により前記外部直流電源(2)
    が動作停止及び再動作された場合に、前記電位計測手段
    (6)により前記動作停止直後の瞬間に示す電位である
    各別電源停止状態電位(En)を得て、前記複数の外部
    直流電源(2)全てから防食電流が供給された状態にお
    ける全電源動作状態電位(EON)と前記各別電源停止状
    態電位(En)との差としてのIR損(ΔEn)を求める
    IR損演算手段(9)を備え、前記全電源動作状態電位
    (EON)に前記IR損(ΔEn)の総和を加えた値を前
    記埋設管(2)の防食電位と推定する防食電位推定手段
    (10)が設けられている埋設管の防食電位推定装置。
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