JP3299009B2 - 冷却水系における局所腐食速度を測定する方法と装置 - Google Patents
冷却水系における局所腐食速度を測定する方法と装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に腐食監視と測定装
置に関係し、より詳しくは、空気に曝された導電性液体
環境に接触する金属の局部腐食速度を信頼よく現実的に
監視するための方法と装置に関する。特には、本発明は
冷却水系における析出物下の腐食速度又は小隆起物下の
金属の腐食速度を測定するための方法と装置に関する。
置に関係し、より詳しくは、空気に曝された導電性液体
環境に接触する金属の局部腐食速度を信頼よく現実的に
監視するための方法と装置に関する。特には、本発明は
冷却水系における析出物下の腐食速度又は小隆起物下の
金属の腐食速度を測定するための方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般に
知られているように、電解質の流体に接触する部品を有
する工業的装置又は市販の装置における主な問題の１つ
は例えば点蝕やすきま腐食のような腐食であり、このよ
うな腐食は特定の箇所で激しく生じて電解質の流体を輸
送する構造部材に孔あけを起こすことがある。当然この
孔あけは、修理ができるように工業設備の全体をシャッ
トダウンすることが必要な漏れを生じさせることがあ
る。その結果、構造部材の使用寿命が短くなる。点蝕／
局所腐食は全体腐食よりも典型的にはるかに関心が高
く、これは全体腐食は本質的に一定の速度で表面全体に
生じ、局所腐食の場合のように短期間で潜在的に危険な
漏れを生じることがないためである。
知られているように、電解質の流体に接触する部品を有
する工業的装置又は市販の装置における主な問題の１つ
は例えば点蝕やすきま腐食のような腐食であり、このよ
うな腐食は特定の箇所で激しく生じて電解質の流体を輸
送する構造部材に孔あけを起こすことがある。当然この
孔あけは、修理ができるように工業設備の全体をシャッ
トダウンすることが必要な漏れを生じさせることがあ
る。その結果、構造部材の使用寿命が短くなる。点蝕／
局所腐食は全体腐食よりも典型的にはるかに関心が高
く、これは全体腐食は本質的に一定の速度で表面全体に
生じ、局所腐食の場合のように短期間で潜在的に危険な
漏れを生じることがないためである。
【０００３】従って、構造部材の残りの実用寿命を見積
もるための系の腐食を監視する要求が生じている。ま
た、冷却水処理用途の工業的系において、局所的な腐食
を抑制するための所与の化学処理プログラムの性能を効
率的にかつ信頼よく監視することについて緊急の要請が
生じている。従来技術において、全般及び／又は局所の
腐食速度を測定するための各種の腐食監視装置が知られ
ている。例えば、米国特許第3660249 号（1972年５月２
日発行、発明者C. R. Townsend) は、参照電極である腐
食電極と補助電極を利用して電解液に接触する金属の全
体若しくは平均の腐食速度、及び点蝕の動向の両方を測
定するための装置と方法を開示している。腐食電極は参
照電極に対して正の10mVとし、参照電極は腐食電極に対
して負の10mVとする。腐食電極と補助電極を含む回路を
通る陽極電流と陰極電流を、次いで全般又は平均の腐食
速度の指示を得るために平均する。この陽極電流と陰極
電流の差を系の点蝕の動向又は点蝕の指数を得るために
測定する。
もるための系の腐食を監視する要求が生じている。ま
た、冷却水処理用途の工業的系において、局所的な腐食
を抑制するための所与の化学処理プログラムの性能を効
率的にかつ信頼よく監視することについて緊急の要請が
生じている。従来技術において、全般及び／又は局所の
腐食速度を測定するための各種の腐食監視装置が知られ
ている。例えば、米国特許第3660249 号（1972年５月２
日発行、発明者C. R. Townsend) は、参照電極である腐
食電極と補助電極を利用して電解液に接触する金属の全
体若しくは平均の腐食速度、及び点蝕の動向の両方を測
定するための装置と方法を開示している。腐食電極は参
照電極に対して正の10mVとし、参照電極は腐食電極に対
して負の10mVとする。腐食電極と補助電極を含む回路を
通る陽極電流と陰極電流を、次いで全般又は平均の腐食
速度の指示を得るために平均する。この陽極電流と陰極
電流の差を系の点蝕の動向又は点蝕の指数を得るために
測定する。
【０００４】米国特許第3878064 号（1975年４月15日発
行、発明者A. Weisstuch, C. E. Schell III) において
は電解液に接触する金属の点蝕の動向を測定するため
の、電解液に配置した陽極、陰極、参照電極、補助電極
を有する装置と方法を開示している。陰極と参照電極の
間の開回路電位をコンデンサーに印加する。二位置スイ
ッチを用い、次いで操作上の増幅器が参照電極を含む回
路中の陰極の電位、補助電極（又は前に陰極として使用
した電極）、電流計の電位を開回路陰極参照電極電位に
等しくさせる。増幅器はこの同一を得るようにいずれか
の極性の必要な電流を与える。増幅器を流れる分極電流
を読みとり、点蝕動向の定性的な指数を得る。
行、発明者A. Weisstuch, C. E. Schell III) において
は電解液に接触する金属の点蝕の動向を測定するため
の、電解液に配置した陽極、陰極、参照電極、補助電極
を有する装置と方法を開示している。陰極と参照電極の
間の開回路電位をコンデンサーに印加する。二位置スイ
ッチを用い、次いで操作上の増幅器が参照電極を含む回
路中の陰極の電位、補助電極（又は前に陰極として使用
した電極）、電流計の電位を開回路陰極参照電極電位に
等しくさせる。増幅器はこの同一を得るようにいずれか
の極性の必要な電流を与える。増幅器を流れる分極電流
を読みとり、点蝕動向の定性的な指数を得る。
【０００５】米国特許第4575678 号（1986年３月11日発
行、発明者K. Hladky)は、電解質に接触する一次電極を
含む部品と、電解質に接触するが一次電極から電気的に
絶縁した二次電極を含む金属部品の腐食を監視するため
の腐食監視装置を教示している。高いインプットインピ
ーダンス電圧計を一次電極と二次電極を渡して接続す
る。電極間の低い周波数の電圧を観測する。この電圧は
低周波数のノイズの信号である。信号の増幅値を求め、
平均化の計算を行い、一次電極の腐食速度と腐食の性質
を示すデータを得る。
行、発明者K. Hladky)は、電解質に接触する一次電極を
含む部品と、電解質に接触するが一次電極から電気的に
絶縁した二次電極を含む金属部品の腐食を監視するため
の腐食監視装置を教示している。高いインプットインピ
ーダンス電圧計を一次電極と二次電極を渡して接続す
る。電極間の低い周波数の電圧を観測する。この電圧は
低周波数のノイズの信号である。信号の増幅値を求め、
平均化の計算を行い、一次電極の腐食速度と腐食の性質
を示すデータを得る。
【０００６】米国特許第5045775 号（1991年９月３日発
行、発明者M.L. White, H. Leidheiser, Jr.) は、環境
中の金属の腐食反応を監視し測定するための系を開示し
ている。系は、監視すべき構造物と実質的に同じ材料の
サンプル腐食エレメント、腐食エレメント腐食の電気信
号指数を発生するための化学電池、発生した信号を受け
て貯蔵するためのモニターを含む。この系は雰囲気の腐
食に曝された土木工学構造物の特定の領域の実際の局所
条件をシミュレーションするために、腐食生成物と環境
汚染物を取り込むように設計されている。
行、発明者M.L. White, H. Leidheiser, Jr.) は、環境
中の金属の腐食反応を監視し測定するための系を開示し
ている。系は、監視すべき構造物と実質的に同じ材料の
サンプル腐食エレメント、腐食エレメント腐食の電気信
号指数を発生するための化学電池、発生した信号を受け
て貯蔵するためのモニターを含む。この系は雰囲気の腐
食に曝された土木工学構造物の特定の領域の実際の局所
条件をシミュレーションするために、腐食生成物と環境
汚染物を取り込むように設計されている。
【０００７】PCT 出願No. WO87/07022（1987年５月11日
出願、発明者D.A. Eden ら）は、金属表面と同じ材料で
作製し、金属表面と同じ腐食条件に曝した電極の列を含
む金属表面の局所腐食を検出し、測定するための方法と
装置を記している。電極の列の間のカップリング電流を
測定し、電極の列に源を発する電気化学的電流ノイズを
測定する。腐食の局所の程度のアウトプット指数を得る
ために２つの測定値を比較する。更に、この装置は電気
化学的電位ノイズと電気化学的電流ノイズに基づくアウ
トプットに関係する抵抗／インピーダンスのノイズを提
供するための手段も含む。腐食の局所の程度のアウトプ
ット指数と抵抗／インピーダンスのノイズのアウトプッ
トを比較し、局所腐食の割合の二次アウトプット指数を
得る。
出願、発明者D.A. Eden ら）は、金属表面と同じ材料で
作製し、金属表面と同じ腐食条件に曝した電極の列を含
む金属表面の局所腐食を検出し、測定するための方法と
装置を記している。電極の列の間のカップリング電流を
測定し、電極の列に源を発する電気化学的電流ノイズを
測定する。腐食の局所の程度のアウトプット指数を得る
ために２つの測定値を比較する。更に、この装置は電気
化学的電位ノイズと電気化学的電流ノイズに基づくアウ
トプットに関係する抵抗／インピーダンスのノイズを提
供するための手段も含む。腐食の局所の程度のアウトプ
ット指数と抵抗／インピーダンスのノイズのアウトプッ
トを比較し、局所腐食の割合の二次アウトプット指数を
得る。
【０００８】しかしながら、上記の従来技術の腐食監視
系はいずれも欠点があり、局所腐食を信頼性のある有効
な監視をいずれも提供することができない。従来の経験
より局所腐食の開始段階と成長段階の両者を監視する能
力を有することが極めて重要であることが理解されてい
る。また、以前の検討より、全ての冷却水処理プログラ
ム（即ち、安定化ホスフェート、亜鉛含有プログラム、
アルカリホスフェートプログラム）は形成プロセスにお
いて金属表面上に抑制剤のち密な層を形成することによ
り腐食防止機能を達成し、従って被膜の保護性能は流体
の動的条件に依存することが分かっている。
系はいずれも欠点があり、局所腐食を信頼性のある有効
な監視をいずれも提供することができない。従来の経験
より局所腐食の開始段階と成長段階の両者を監視する能
力を有することが極めて重要であることが理解されてい
る。また、以前の検討より、全ての冷却水処理プログラ
ム（即ち、安定化ホスフェート、亜鉛含有プログラム、
アルカリホスフェートプログラム）は形成プロセスにお
いて金属表面上に抑制剤のち密な層を形成することによ
り腐食防止機能を達成し、従って被膜の保護性能は流体
の動的条件に依存することが分かっている。
【０００９】種々の流体動的条件の存在は全ての実際の
冷却水系の固有の特性であると理解することにより、本
発明者は実際の冷却水系において生じる種々の流れ条件
における炭素鋼と鋳鉄の構造物の析出物下の局所腐食速
度を測定するための方法と装置を開発した。この装置は
析出物下の局所腐食の開始と成長に対する化学処理プロ
グラムを評価する能力を与える。
冷却水系の固有の特性であると理解することにより、本
発明者は実際の冷却水系において生じる種々の流れ条件
における炭素鋼と鋳鉄の構造物の析出物下の局所腐食速
度を測定するための方法と装置を開発した。この装置は
析出物下の局所腐食の開始と成長に対する化学処理プロ
グラムを評価する能力を与える。
【００１０】従って、本発明の一般的な目的は、空気に
曝された電解質導電性液体環境に接触する金属の局所腐
食速度を信頼よく実際的に監視するための方法と装置を
提供することである。本発明の１つの目的は、冷却水系
における析出物下の腐食速度又は小隆起物下の金属腐食
速度を測定するための方法と装置の提供である。
曝された電解質導電性液体環境に接触する金属の局所腐
食速度を信頼よく実際的に監視するための方法と装置を
提供することである。本発明の１つの目的は、冷却水系
における析出物下の腐食速度又は小隆起物下の金属腐食
速度を測定するための方法と装置の提供である。
【００１１】本発明のもう１つの目的は、実際の冷却水
系で生じる種々の流れ条件における炭素鋼や鋳鉄の構造
物の析出物下の局所腐食速度を測定するための方法と装
置の提供である。本発明の更にもう１つの目的は、析出
物下の局所腐食の開始と成長に対する化学処理プログラ
ムを評価する能力を与える方法と装置の提供である。
系で生じる種々の流れ条件における炭素鋼や鋳鉄の構造
物の析出物下の局所腐食速度を測定するための方法と装
置の提供である。本発明の更にもう１つの目的は、析出
物下の局所腐食の開始と成長に対する化学処理プログラ
ムを評価する能力を与える方法と装置の提供である。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明の好
ましい態様に従うと、実際の冷却水系で生じる種々の流
れ条件における金属構造物の析出物下の腐食速度を測定
するための方法と装置が提供される。遅い流れの電極と
定義する一次電極を電解質液中に配置する。また、速い
流れの電極と定義する二次電極を電解質液中に配置す
る。種々の液体動的条件が遅い流れの電極と速い流れの
電極の間で発生する。
ましい態様に従うと、実際の冷却水系で生じる種々の流
れ条件における金属構造物の析出物下の腐食速度を測定
するための方法と装置が提供される。遅い流れの電極と
定義する一次電極を電解質液中に配置する。また、速い
流れの電極と定義する二次電極を電解質液中に配置す
る。種々の液体動的条件が遅い流れの電極と速い流れの
電極の間で発生する。
【００１３】１つの好ましい方法において、遅い流れの
電極と速い流れの電極の間を流れる電流を測定する。次
いで一次分極抵抗(polarization resistance) を求める
ために、約遅い流れの電極腐食電位の小さな分極電位に
おいて遅い流れの電極と補助電極の間を流れる電流を別
々に測定する。遅い流れの電極と速い流れの電極の間を
流れる電流及び一次分極抵抗は、種々の流れ条件による
析出物下の局所腐食速度を求めるために利用する。
電極と速い流れの電極の間を流れる電流を測定する。次
いで一次分極抵抗(polarization resistance) を求める
ために、約遅い流れの電極腐食電位の小さな分極電位に
おいて遅い流れの電極と補助電極の間を流れる電流を別
々に測定する。遅い流れの電極と速い流れの電極の間を
流れる電流及び一次分極抵抗は、種々の流れ条件による
析出物下の局所腐食速度を求めるために利用する。
【００１４】もう１つの好ましい方法において、遅い流
れの電極と速い流れの電極の間を互いに短絡し、補助電
極と、短絡した遅い流れの電極と速い流れの電極の間を
流れる電流を約その腐食電位の小さな印加電位において
測定し、一次分極抵抗を求める。次いで約速い流れの電
極腐食電位の小さな分極電位において、速い流れの電極
と補助電極の間を流れる電流を別々に測定し、二次分極
抵抗を求める。一次と二次の分極抵抗を、種々の流れ条
件による析出物下の局所腐食速度を求めるために使用す
る遅い流れの電極に関係する三次分極抵抗を得るために
利用する。
れの電極と速い流れの電極の間を互いに短絡し、補助電
極と、短絡した遅い流れの電極と速い流れの電極の間を
流れる電流を約その腐食電位の小さな印加電位において
測定し、一次分極抵抗を求める。次いで約速い流れの電
極腐食電位の小さな分極電位において、速い流れの電極
と補助電極の間を流れる電流を別々に測定し、二次分極
抵抗を求める。一次と二次の分極抵抗を、種々の流れ条
件による析出物下の局所腐食速度を求めるために使用す
る遅い流れの電極に関係する三次分極抵抗を得るために
利用する。
【００１５】
【実施例】本発明のこれら及びこの他の目的と長所は、
以降の説明と添付の図面より明らかになるであろう。参
照番号は図面全体で対応する部分を示す。図面について
詳細に述べると、図１に、実際の冷却水系で生じる種々
の流れ条件における炭素鋼や鋳鉄のような金属構造物の
析出物下の局所腐食速度を測定するための本発明の装置
10のブロックダイヤグラムを示す。装置10は、小隆起物
下の局所腐食の開始と成長段階に対する化学処理プログ
ラムを評価する能力を与える。この装置は時間と操作条
件の変化の関数として析出物下の腐食速度の測定を可能
にする。更に、この装置は未腐食領域が局所部位の腐食
に寄与する予想の情報を提供することができ、その寄与
の範囲の見積もりを得ることができる。
以降の説明と添付の図面より明らかになるであろう。参
照番号は図面全体で対応する部分を示す。図面について
詳細に述べると、図１に、実際の冷却水系で生じる種々
の流れ条件における炭素鋼や鋳鉄のような金属構造物の
析出物下の局所腐食速度を測定するための本発明の装置
10のブロックダイヤグラムを示す。装置10は、小隆起物
下の局所腐食の開始と成長段階に対する化学処理プログ
ラムを評価する能力を与える。この装置は時間と操作条
件の変化の関数として析出物下の腐食速度の測定を可能
にする。更に、この装置は未腐食領域が局所部位の腐食
に寄与する予想の情報を提供することができ、その寄与
の範囲の見積もりを得ることができる。
【００１６】装置10は電解質液14をその中に入れる溶液
容器12を含む。溶液容器は、以降でより詳細に説明する
ように種々の流体動的条件を形成することができる各種
の液体を入れる手段、例えば管、導管、貯蔵タンク、プ
ロセス容器であることができると理解すべきである。一
次又は遅い流れの電極SEはアノードと称し、電解質液14
の中に配置する。二次又は速い流れの電極FEはカソード
と称し、遅い流れの電極SEと距離を置いて同じく電解質
液中に配置する。遅い流れの電極と速い流れの電極は通
常同じ材料で作製し、金属構造物と同じ材料、即ち軟鋼
より作製する。
容器12を含む。溶液容器は、以降でより詳細に説明する
ように種々の流体動的条件を形成することができる各種
の液体を入れる手段、例えば管、導管、貯蔵タンク、プ
ロセス容器であることができると理解すべきである。一
次又は遅い流れの電極SEはアノードと称し、電解質液14
の中に配置する。二次又は速い流れの電極FEはカソード
と称し、遅い流れの電極SEと距離を置いて同じく電解質
液中に配置する。遅い流れの電極と速い流れの電極は通
常同じ材料で作製し、金属構造物と同じ材料、即ち軟鋼
より作製する。
【００１７】遅い流れの電極SEは、好ましくは速い流れ
の電極FEよりも表面積をかなり小さくして作製する。一
般に、速い流れの電極と遅い流れの電極の面積の比は10
より大きくすべきである。また、遅い流れの電極は好ま
しくは１平方cm2 未満の表面積に作製する。参照電極RE
と任意の補助電極AEもまた電解質液14中に配置する。参
照電極REは一般に遅い流れの電極SEの近くに配置する。
参照電極は好ましくはSCE(飽和カロメル電極）又はAg/A
gCl で作製する。補助電極は好ましくはグラファイトで
作製する。
の電極FEよりも表面積をかなり小さくして作製する。一
般に、速い流れの電極と遅い流れの電極の面積の比は10
より大きくすべきである。また、遅い流れの電極は好ま
しくは１平方cm2 未満の表面積に作製する。参照電極RE
と任意の補助電極AEもまた電解質液14中に配置する。参
照電極REは一般に遅い流れの電極SEの近くに配置する。
参照電極は好ましくはSCE(飽和カロメル電極）又はAg/A
gCl で作製する。補助電極は好ましくはグラファイトで
作製する。
【００１８】場合により、補助電極AEと参照電極REは、
特に腐食電位の正確な絶対値の読みが必要でない場合は
単一の電極に併合することができる。この場合、単一の
電極AE/RE を軟鋼又は白金で作製することができる。ま
た、速い流れ（カソード）／遅い流れ（アノード）の面
積比を変化させて得られる安定した状態の遅い流れの電
極（アノード）の腐食速度が、局所攻撃が点蝕（大きな
カソード／アノード比に対応）又は弱い結合の析出物の
蓄積に源を発したかどうかにかかわらず、冷却水系のあ
らゆる種類の局所腐食の安定した状態の浸透速度の良好
な表示であるべきであることは、時間と労力をかけて指
摘する価値が原理的にある。このことは、このような条
件において、腐食部位を覆う小隆起物が変流フローセル
アノード(differential flow cell anode)と類似の組成
を有しようとするためである。
特に腐食電位の正確な絶対値の読みが必要でない場合は
単一の電極に併合することができる。この場合、単一の
電極AE/RE を軟鋼又は白金で作製することができる。ま
た、速い流れ（カソード）／遅い流れ（アノード）の面
積比を変化させて得られる安定した状態の遅い流れの電
極（アノード）の腐食速度が、局所攻撃が点蝕（大きな
カソード／アノード比に対応）又は弱い結合の析出物の
蓄積に源を発したかどうかにかかわらず、冷却水系のあ
らゆる種類の局所腐食の安定した状態の浸透速度の良好
な表示であるべきであることは、時間と労力をかけて指
摘する価値が原理的にある。このことは、このような条
件において、腐食部位を覆う小隆起物が変流フローセル
アノード(differential flow cell anode)と類似の組成
を有しようとするためである。
【００１９】従来の検討では、冷却水系（即ち、腐食の
抑制がホスフェートを含むプログラム、亜鉛を含むプロ
グラム、或いは全ての有機プログラム、例えば有機ホス
フェートを含むプログラムの使用によって達成される
系）に使用する操作条件において、遅い流れの電極の抑
制剤被膜の形成は一般に速い流れの電極よりも遅いこと
が分かっている。また、このようにして形成した被膜は
保護性が低く、通常多孔体である。これらの現実の因子
のため、遅い流れの電極は速い流れの電極よりも優先的
に腐食を受けるであろう。浸漬時間が長くなると、遅い
流れの電極（アノード）は鉄酸化物、鉄水酸化物、その
他の溶液成分の共析出物からなる小隆起物（弱い結合の
析出物層）で覆われるであろう。その後、局所腐食現象
において働く別の通気、制限された溶液の交換、物質移
動のメカニズムが支配的になり、遅い流れの電極の腐食
攻撃の程度が決まるであろう。
抑制がホスフェートを含むプログラム、亜鉛を含むプロ
グラム、或いは全ての有機プログラム、例えば有機ホス
フェートを含むプログラムの使用によって達成される
系）に使用する操作条件において、遅い流れの電極の抑
制剤被膜の形成は一般に速い流れの電極よりも遅いこと
が分かっている。また、このようにして形成した被膜は
保護性が低く、通常多孔体である。これらの現実の因子
のため、遅い流れの電極は速い流れの電極よりも優先的
に腐食を受けるであろう。浸漬時間が長くなると、遅い
流れの電極（アノード）は鉄酸化物、鉄水酸化物、その
他の溶液成分の共析出物からなる小隆起物（弱い結合の
析出物層）で覆われるであろう。その後、局所腐食現象
において働く別の通気、制限された溶液の交換、物質移
動のメカニズムが支配的になり、遅い流れの電極の腐食
攻撃の程度が決まるであろう。
【００２０】変流フローセル(differential flow cell)
を形成するために使用する溶液容器12で行う測定に基づ
いて遅い流れの電極SEと速い流れの電極FEでの腐食速度
を求めるために、３つの技術又は方法が使用可能であ
る。最初の方法はTafel 外挿法と称することがある。こ
の方法は、系の腐食電位Ｅcorrに対するアノード電極と
カソード電極の分極曲線の陽極枝路の、log(i)に対する
電位Ｅの直線領域の外挿に基づく。
を形成するために使用する溶液容器12で行う測定に基づ
いて遅い流れの電極SEと速い流れの電極FEでの腐食速度
を求めるために、３つの技術又は方法が使用可能であ
る。最初の方法はTafel 外挿法と称することがある。こ
の方法は、系の腐食電位Ｅcorrに対するアノード電極と
カソード電極の分極曲線の陽極枝路の、log(i)に対する
電位Ｅの直線領域の外挿に基づく。
【００２１】図１の位置No.2にS1とS3のスイッチを設定
し、ポテンシオスタット22の電圧をＥcorrに対して０〜
250mV の間に増加して変化させ、対応する電流を読み取
り、プロットして図６に示す曲線Ａを得る。この曲線Ａ
は遅い流れの電極SEの分極曲線の陽極枝路（鉄の溶解）
を表す。次いで図１の位置No.2にS2とS3のスイッチを設
定し、ポテンシオスタット22の電圧をＥcorrに対して０
〜250mV の間に再度増加して変化させ、対応する電流を
読み取り、プロットして図６に示す曲線Ｂを得る。この
曲線Ｂは速い流れの電極FEの分極曲線の陽極枝路（鉄の
溶解）を表す。これらの電流の読みは処理と貯蔵のため
にライン24を通してコンピューターに送ることができる
ことに気づくであろう。
し、ポテンシオスタット22の電圧をＥcorrに対して０〜
250mV の間に増加して変化させ、対応する電流を読み取
り、プロットして図６に示す曲線Ａを得る。この曲線Ａ
は遅い流れの電極SEの分極曲線の陽極枝路（鉄の溶解）
を表す。次いで図１の位置No.2にS2とS3のスイッチを設
定し、ポテンシオスタット22の電圧をＥcorrに対して０
〜250mV の間に再度増加して変化させ、対応する電流を
読み取り、プロットして図６に示す曲線Ｂを得る。この
曲線Ｂは速い流れの電極FEの分極曲線の陽極枝路（鉄の
溶解）を表す。これらの電流の読みは処理と貯蔵のため
にライン24を通してコンピューターに送ることができる
ことに気づくであろう。
【００２２】曲線ＡとＢを外挿することにより、それぞ
れ直線ＣとＤが得られる。最終的にスイッチS1〜S3を位
置No.2に設定し、速い流れの電極と遅い流れの電極を短
絡するようにスイッチS4を下げ、腐食電位Ｅcorrを測定
し、図６に点Ｅをプロットする。点Ｅを通る垂直な線Ｆ
を線Ｃと線Ｄに交差するまで伸ばすことにより、それぞ
れアノードとカソードにおける腐食電流又は腐食速度の
Ｉa corrとＩc corrを得る。
れ直線ＣとＤが得られる。最終的にスイッチS1〜S3を位
置No.2に設定し、速い流れの電極と遅い流れの電極を短
絡するようにスイッチS4を下げ、腐食電位Ｅcorrを測定
し、図６に点Ｅをプロットする。点Ｅを通る垂直な線Ｆ
を線Ｃと線Ｄに交差するまで伸ばすことにより、それぞ
れアノードとカソードにおける腐食電流又は腐食速度の
Ｉa corrとＩc corrを得る。
【００２３】アノードのこの腐食電流Ｉc corrは全体の
腐食速度の程度の情報を与える。遅い流れの電極は通常
小隆起物状の析出物で覆われているため、アノードのこ
の腐食電流Ｉa corrは析出物下の局所腐食速度に対応す
る情報を与える。従って、変流フローセル(differentia
l flow cell)から得られるこれらの測定値はアノードと
カソードの間の局所腐食の開始と成長の両者の情報を与
えることを理解することができる。当然ながら、浸漬の
初期段階のアノード腐食速度、及びアノードとカソード
の間を流れる電流の大きさは局所腐食の開始の傾向を示
し、一方、アノードの安定した状態の腐食速度は局所腐
食の成長速度の定量的尺度を与える。
腐食速度の程度の情報を与える。遅い流れの電極は通常
小隆起物状の析出物で覆われているため、アノードのこ
の腐食電流Ｉa corrは析出物下の局所腐食速度に対応す
る情報を与える。従って、変流フローセル(differentia
l flow cell)から得られるこれらの測定値はアノードと
カソードの間の局所腐食の開始と成長の両者の情報を与
えることを理解することができる。当然ながら、浸漬の
初期段階のアノード腐食速度、及びアノードとカソード
の間を流れる電流の大きさは局所腐食の開始の傾向を示
し、一方、アノードの安定した状態の腐食速度は局所腐
食の成長速度の定量的尺度を与える。
【００２４】溶液の抵抗降下が充分に小さい（即ち、溶
液の導電性が高い）か適切に説明される場合、この最初
の方法は腐食速度の正確な読みを提供する。この方法は
正確な腐食速度の読みを提供するが、精巧な装置（即
ち、ポテンシオスタット）の使用を必要とする欠点があ
る。２番目の技術又は方法は、(1) 遅い流れの電極に別
々に関係する分極抵抗、(2) 速い流れの電極に別々に関
係する分極抵抗、(3) 腐食速度を生むようにアノード電
極とカソード電極を一緒に接続した分極抵抗、に基づ
く。初期は、図１の変流フローセルは図７(a) に示す等
価電気回路によって表すことができると考えられる。抵
抗体Ｒseは遅い流れの電極の分極抵抗であり、アノード
の腐食速度に逆比例する。抵抗体Ｒfeは速い流れの電極
の分極抵抗であり、カソードの腐食速度に逆比例する。
コンデンサーＣseとＣfeはそれぞれ遅い流れの電極と速
い流れの電極の電気二重層のキャパシタンスを表す。抵
抗体の列Ｒsol(se) とＲsol(fe)はそれぞれ遅い流れの
電極と速い流れの電極に関係する溶液抵抗降下を表す。
液の導電性が高い）か適切に説明される場合、この最初
の方法は腐食速度の正確な読みを提供する。この方法は
正確な腐食速度の読みを提供するが、精巧な装置（即
ち、ポテンシオスタット）の使用を必要とする欠点があ
る。２番目の技術又は方法は、(1) 遅い流れの電極に別
々に関係する分極抵抗、(2) 速い流れの電極に別々に関
係する分極抵抗、(3) 腐食速度を生むようにアノード電
極とカソード電極を一緒に接続した分極抵抗、に基づ
く。初期は、図１の変流フローセルは図７(a) に示す等
価電気回路によって表すことができると考えられる。抵
抗体Ｒseは遅い流れの電極の分極抵抗であり、アノード
の腐食速度に逆比例する。抵抗体Ｒfeは速い流れの電極
の分極抵抗であり、カソードの腐食速度に逆比例する。
コンデンサーＣseとＣfeはそれぞれ遅い流れの電極と速
い流れの電極の電気二重層のキャパシタンスを表す。抵
抗体の列Ｒsol(se) とＲsol(fe)はそれぞれ遅い流れの
電極と速い流れの電極に関係する溶液抵抗降下を表す。
【００２５】変流フローセルで行う測定が直流のみを使
用し、安定した状態の条件で行う場合、遅い流れのコン
デンサーＣseと速い流れのコンデンサーＣfeで表される
キャパシタンスの効果は無視できる。従って図７(a) の
等価回路は図７(b) に示すように簡単にすることができ
る。理解できるように、遅い流れの分極抵抗Ｒseと速い
流れの分極抵抗Ｒfeは平行な配置に接続され、更に抵抗
体の列Ｒsol に接続される。抵抗体Ｒsol は遅い流れの
電極と速い流れの電極に関係する全体の溶液抵抗降下を
表す。
用し、安定した状態の条件で行う場合、遅い流れのコン
デンサーＣseと速い流れのコンデンサーＣfeで表される
キャパシタンスの効果は無視できる。従って図７(a) の
等価回路は図７(b) に示すように簡単にすることができ
る。理解できるように、遅い流れの分極抵抗Ｒseと速い
流れの分極抵抗Ｒfeは平行な配置に接続され、更に抵抗
体の列Ｒsol に接続される。抵抗体Ｒsol は遅い流れの
電極と速い流れの電極に関係する全体の溶液抵抗降下を
表す。
【００２６】全体の溶液抵抗降下Ｒsol が無視できる
（溶液導電性が高い）か又は行った測定を修正する場
合、図７(b) の等価回路を図７(c) のように更に簡単に
することができる。変流フローセルは遅い流れの分極抵
抗Ｒseと速い流れの分極抵抗Ｒfeの平行な組み合わせに
よって表されることに気づくであろう。従って、遅い流
れの電極と速い流れの電極を互いに接続したときに得ら
れる分極抵抗値Ｒt は次の式より得られる。
（溶液導電性が高い）か又は行った測定を修正する場
合、図７(b) の等価回路を図７(c) のように更に簡単に
することができる。変流フローセルは遅い流れの分極抵
抗Ｒseと速い流れの分極抵抗Ｒfeの平行な組み合わせに
よって表されることに気づくであろう。従って、遅い流
れの電極と速い流れの電極を互いに接続したときに得ら
れる分極抵抗値Ｒt は次の式より得られる。
【００２７】 Ｒt ＝Ｒse・Ｒfe／（Ｒse＋Ｒfe） (１) 上式 (１) より遅い流れの分極抵抗Ｒseは次式となる。 Ｒse＝Ｒt ・Ｒfe／（Ｒfe−Ｒt ） (２) 図１のスイッチS1〜S3を位置No.2に設定し、遅い流れの
電極と速い流れの電極が互いに短絡するようにスイッチ
S4を下げ、参照電極と共に使用するコレーター状のデバ
イス22（ポテンシオスタットより精巧ではないデバイ
ス）を、短絡した遅い流れの電極及び速い流れの電極
と、補助電極に渡して小さな固定過電圧（即ち、10mV)
を加えるために使用することができ、対応するそこに流
れる電流を読む。電圧と電流の読みはライン24を経由し
てコンピューター20によって処理し、式 (２) の分極抵
抗Ｒt を求める。
電極と速い流れの電極が互いに短絡するようにスイッチ
S4を下げ、参照電極と共に使用するコレーター状のデバ
イス22（ポテンシオスタットより精巧ではないデバイ
ス）を、短絡した遅い流れの電極及び速い流れの電極
と、補助電極に渡して小さな固定過電圧（即ち、10mV)
を加えるために使用することができ、対応するそこに流
れる電流を読む。電圧と電流の読みはライン24を経由し
てコンピューター20によって処理し、式 (２) の分極抵
抗Ｒt を求める。
【００２８】速い流れの電極FEの表面積Ａfeが遅い流れ
の電極SEの表面積Ａseよりもかなり大きい場合、遅い流
れの電極を切り離したときに測定した速い流れの電極の
分極抵抗Ｒfe(i) は図７(c) の抵抗体Ｒfeと同じ値であ
ると考えられる。一般に表面積Ａfeは表面積Ａseの少な
くとも10倍以上であることが好ましい。更に、最も好ま
しくは、正確な測定を提供するために表面積Ａfeは表面
積Ａseの約30〜40倍であることが好ましい。
の電極SEの表面積Ａseよりもかなり大きい場合、遅い流
れの電極を切り離したときに測定した速い流れの電極の
分極抵抗Ｒfe(i) は図７(c) の抵抗体Ｒfeと同じ値であ
ると考えられる。一般に表面積Ａfeは表面積Ａseの少な
くとも10倍以上であることが好ましい。更に、最も好ま
しくは、正確な測定を提供するために表面積Ａfeは表面
積Ａseの約30〜40倍であることが好ましい。
【００２９】従って、抵抗体Ｒfeの値は図１のスイッチ
S3を位置No.2に設定し、スイッチS2を位置No.3に設定し
て測定することができる。次いで、コレーター状のデバ
イス22を参照電流と共に使用して、小さな固定過電圧を
速い流れの電極と補助電流を渡して印加するために再度
使用し、対応する電流を読む。電圧と電流の読みはコン
ピューターで処理し、式 (２) の分極抵抗Ｒfe（陰極電
流）を求める。この分極抵抗Ｒfeは全体の腐食速度の程
度の情報を与える。
S3を位置No.2に設定し、スイッチS2を位置No.3に設定し
て測定することができる。次いで、コレーター状のデバ
イス22を参照電流と共に使用して、小さな固定過電圧を
速い流れの電極と補助電流を渡して印加するために再度
使用し、対応する電流を読む。電圧と電流の読みはコン
ピューターで処理し、式 (２) の分極抵抗Ｒfe（陰極電
流）を求める。この分極抵抗Ｒfeは全体の腐食速度の程
度の情報を与える。
【００３０】このようにして、速い流れの電極の腐食速
度ＣＲc corrが得られる。 ＣＲc corr(mpy) ＝Ｋ／（Ａfe・Ｒfe） (３) 更に、遅い流れの電極の腐食速度ＣＲa corrが得られ
る。 ＣＲa corr(mpy) ＝Ｋ／（Ａse・Ｒse） (４) ここで、Ｒseは前記の式 (２) より求める。
度ＣＲc corrが得られる。 ＣＲc corr(mpy) ＝Ｋ／（Ａfe・Ｒfe） (３) 更に、遅い流れの電極の腐食速度ＣＲa corrが得られ
る。 ＣＲa corr(mpy) ＝Ｋ／（Ａse・Ｒse） (４) ここで、Ｒseは前記の式 (２) より求める。
【００３１】Ｋの値は一定である。Ｋの具体的な値はTa
fel の勾配、金属の密度、金属の当量の関数である。最
後に、３番目の技術又は方法は、(1) 遅い流れの電極と
速い流れの電極の間を流れる電流Ｉ(short) 、(2) 遅い
流れの電極の腐食速度（即ち、析出物下の腐食速度）を
得るように速い流れの電極を切り離したときに測定した
遅い流れの電極の分極抵抗Ｒse(i) に基づく。従って、
遅い流れの電極の析出物下の腐食速度ＣＲa corrは次の
式で表すことができる。
fel の勾配、金属の密度、金属の当量の関数である。最
後に、３番目の技術又は方法は、(1) 遅い流れの電極と
速い流れの電極の間を流れる電流Ｉ(short) 、(2) 遅い
流れの電極の腐食速度（即ち、析出物下の腐食速度）を
得るように速い流れの電極を切り離したときに測定した
遅い流れの電極の分極抵抗Ｒse(i) に基づく。従って、
遅い流れの電極の析出物下の腐食速度ＣＲa corrは次の
式で表すことができる。
【００３２】 ＣＲa corr(mpy) ＝（Ｉ(short) ・0.46）／Ａse＋Ｋ／（Ａse・Ｒse(i) ) … (５) Ｋの値は一定で、２番目の方法と同じ意味を有する。電
流Ｉ(short) の単位はμＡである。分極抵抗Ｒse(i) の
単位が kohms・cm2 の場合、一定値Ｋは約10〜35であ
る。式(5) の最初の項はカソードでアノードの腐食のほ
うに生じる陰極反応（通常は酸素還元）の寄与を表す。
式(5) の次の項はアノードそのものでそれ自身の腐食の
ほうに生じる酸素還元の寄与を表す。
流Ｉ(short) の単位はμＡである。分極抵抗Ｒse(i) の
単位が kohms・cm2 の場合、一定値Ｋは約10〜35であ
る。式(5) の最初の項はカソードでアノードの腐食のほ
うに生じる陰極反応（通常は酸素還元）の寄与を表す。
式(5) の次の項はアノードそのものでそれ自身の腐食の
ほうに生じる酸素還元の寄与を表す。
【００３３】従って、式(5) の最初の項のＩ(short) の
値は図１のスイッチS1〜S3を位置No.1に設定して測定す
ることができる。０抵抗の電流計16を遅い流れの電極SE
（アノード）と速い流れの電極FE（カソード）を渡して
接続できることが分かる。電流計16で測定された高い電
流値は高い局所腐食速度を示す。この電流の読みはアナ
ログ信号であり、コンピューター20で処理して貯蔵する
ためにアナログ／デジタル(A/D) 変換器16に送る。０抵
抗の電流計16の回路図の略図を図５に示す。
値は図１のスイッチS1〜S3を位置No.1に設定して測定す
ることができる。０抵抗の電流計16を遅い流れの電極SE
（アノード）と速い流れの電極FE（カソード）を渡して
接続できることが分かる。電流計16で測定された高い電
流値は高い局所腐食速度を示す。この電流の読みはアナ
ログ信号であり、コンピューター20で処理して貯蔵する
ためにアナログ／デジタル(A/D) 変換器16に送る。０抵
抗の電流計16の回路図の略図を図５に示す。
【００３４】式(5) の２番目の項のＲse(i) の値を得る
ため、スイッチS1とS3を位置No.2に設定し、コレーター
状のデバイス22を参照電流と共にもう１度使用して、小
さな固定過電圧を遅い流れの電極と補助電流を渡して印
加し、対応する電流を読む。電圧と電流の読みをコンピ
ューター20で処理し、遅い流れの分極抵抗Ｒse(i) を求
める。
ため、スイッチS1とS3を位置No.2に設定し、コレーター
状のデバイス22を参照電流と共にもう１度使用して、小
さな固定過電圧を遅い流れの電極と補助電流を渡して印
加し、対応する電流を読む。電圧と電流の読みをコンピ
ューター20で処理し、遅い流れの分極抵抗Ｒse(i) を求
める。
【００３５】このように、上記の３つの方法のいずれか
により、変流フローセルより得られる測定に基づいて、
析出物下の局所腐食に対する金属構造物（即ち、鋼）の
適切な保護であるかどうかを測定するために、化学的水
処理プログラムを評価することができる。分極抵抗値が
高く電流値が低い程、変流フローセルによる析出物下の
腐食に対する保護の提供の良好なプログラムを示す。こ
こで、前記のように最初の方法は精巧な装置を必要とす
る点において、２番目と３番目の方法が腐食速度の測定
により好ましい。
により、変流フローセルより得られる測定に基づいて、
析出物下の局所腐食に対する金属構造物（即ち、鋼）の
適切な保護であるかどうかを測定するために、化学的水
処理プログラムを評価することができる。分極抵抗値が
高く電流値が低い程、変流フローセルによる析出物下の
腐食に対する保護の提供の良好なプログラムを示す。こ
こで、前記のように最初の方法は精巧な装置を必要とす
る点において、２番目と３番目の方法が腐食速度の測定
により好ましい。
【００３６】図２に図１の装置10のより詳しい回路図の
略図を示す。装置10は変流フローセル12a を確定するよ
うに、溶液容器12の中に１次回転体26と２次回転体28に
よって２つの異なる流れ条件が形成される。１次回転体
26は操作上遅い流れの電極SE（アノード）に接続し、遅
い流れの条件を得るように比較的遅いスピードで回転す
る。２次回転体28は操作上速い流れの電極FE（カソー
ド）に接続し、速い流れの条件を得るように比較的速い
スピードで回転する。例えば、遅い流れの電極を50rpm
とし、速い流れの電極を500rpmとすることができる。
略図を示す。装置10は変流フローセル12a を確定するよ
うに、溶液容器12の中に１次回転体26と２次回転体28に
よって２つの異なる流れ条件が形成される。１次回転体
26は操作上遅い流れの電極SE（アノード）に接続し、遅
い流れの条件を得るように比較的遅いスピードで回転す
る。２次回転体28は操作上速い流れの電極FE（カソー
ド）に接続し、速い流れの条件を得るように比較的速い
スピードで回転する。例えば、遅い流れの電極を50rpm
とし、速い流れの電極を500rpmとすることができる。
【００３７】Luggin毛管を、デバイス22で得られる測定
における溶液抵抗降下を減少さるように、遅い流れの電
極SEと参照電流REの間に接続することができることに気
づくであろう。また、必要であれば冷却水系でよく見ら
れる局所腐食現象の現実的なシミュレーションを提供す
るために、空気に曝した環境を得るように空気噴出器32
を使用して、液14の中に酸素を泡立たせることができ
る。遅い流れの電極、速い流れの電極、補助電流の斜線
の部分はそれらの相対的な表面積を示す。即ち、速い流
れの電極FEの表面積は遅い流れの電極SEよりも約10倍大
きい。
における溶液抵抗降下を減少さるように、遅い流れの電
極SEと参照電流REの間に接続することができることに気
づくであろう。また、必要であれば冷却水系でよく見ら
れる局所腐食現象の現実的なシミュレーションを提供す
るために、空気に曝した環境を得るように空気噴出器32
を使用して、液14の中に酸素を泡立たせることができ
る。遅い流れの電極、速い流れの電極、補助電流の斜線
の部分はそれらの相対的な表面積を示す。即ち、速い流
れの電極FEの表面積は遅い流れの電極SEよりも約10倍大
きい。
【００３８】図３に変流フローセル12b を形成する別な
方法の図解を示す。見ることができるように、共通の供
給フローチャンネル38で連結した２つの平行なフローチ
ャンネル34と36を用意する。電解質液14はフロー入口チ
ャンネル40を通って入る。遅い流れの電極SEは遅い流れ
のチャンネル34の中に配置し、速い流れの電極FEは速い
流れのチャンネル36の中に配置する。参照電極REと補助
電極AEもまたフローチャンネル34の中に配置する。１次
フロー出口チャンネル42はフローチャンネル36に連結
し、速い流れの条件を提供する。２次フロー出口チャン
ネル44はフローチャンネル34に連結し、１次フロー出口
チャンネル42の流量よりも少なくなるように流量を調節
するために、フロー調節器46を出口チャンネル44の中に
配置する。図４に変流フローセル12c を形成するもう１
つの別な方法の図解を示す。見ることができるように、
連続して接続した異なる横断面積の２つのフローチャン
バー48と50を提供する。１次フローチャンバー48は２次
フローチャンバー50よりも大きい横断面を有し、このた
め遅い流れの条件を形成する。１次又は遅い流れのチャ
ンネル48の１つの端は電解質液を受け入れるためにフロ
ー入口チャンネル52に接続する。１次フローチャンバー
48の他の端は２次又は速い流れのチャンバー50の１つの
端に接続する。２次フローチャンバー50の他の端はフロ
ー出口チャンネル54に接続する。遅い流れの電極SE、補
助電極AE、参照電極REは遅い流れのチャンバー48の中に
配置し、速い流れの電極FEは速い流れのチャンバー50の
中に配置する。
方法の図解を示す。見ることができるように、共通の供
給フローチャンネル38で連結した２つの平行なフローチ
ャンネル34と36を用意する。電解質液14はフロー入口チ
ャンネル40を通って入る。遅い流れの電極SEは遅い流れ
のチャンネル34の中に配置し、速い流れの電極FEは速い
流れのチャンネル36の中に配置する。参照電極REと補助
電極AEもまたフローチャンネル34の中に配置する。１次
フロー出口チャンネル42はフローチャンネル36に連結
し、速い流れの条件を提供する。２次フロー出口チャン
ネル44はフローチャンネル34に連結し、１次フロー出口
チャンネル42の流量よりも少なくなるように流量を調節
するために、フロー調節器46を出口チャンネル44の中に
配置する。図４に変流フローセル12c を形成するもう１
つの別な方法の図解を示す。見ることができるように、
連続して接続した異なる横断面積の２つのフローチャン
バー48と50を提供する。１次フローチャンバー48は２次
フローチャンバー50よりも大きい横断面を有し、このた
め遅い流れの条件を形成する。１次又は遅い流れのチャ
ンネル48の１つの端は電解質液を受け入れるためにフロ
ー入口チャンネル52に接続する。１次フローチャンバー
48の他の端は２次又は速い流れのチャンバー50の１つの
端に接続する。２次フローチャンバー50の他の端はフロ
ー出口チャンネル54に接続する。遅い流れの電極SE、補
助電極AE、参照電極REは遅い流れのチャンバー48の中に
配置し、速い流れの電極FEは速い流れのチャンバー50の
中に配置する。
【００３９】これまでの詳細な説明より、本発明は、冷
却水系における析出物下の腐食速度又は小隆起物下の金
属腐食速度を測定するための方法と装置を提供すること
が理解できる。遅い流れの電極と速い流れの電極は電解
質液の中に浸す。異なる流体動的条件を遅い流れの電極
と速い流れの電極に発生させる。異なる流れ条件による
析出物下の局所腐食速度が求まるように変流フローセル
で測定を行うための３つの方法を記載した。
却水系における析出物下の腐食速度又は小隆起物下の金
属腐食速度を測定するための方法と装置を提供すること
が理解できる。遅い流れの電極と速い流れの電極は電解
質液の中に浸す。異なる流体動的条件を遅い流れの電極
と速い流れの電極に発生させる。異なる流れ条件による
析出物下の局所腐食速度が求まるように変流フローセル
で測定を行うための３つの方法を記載した。
【００４０】ここでは現在本発明の好ましい態様として
考えられることを例示し、記載したが、当業者であれば
本発明の範囲から外れることなく変化や変更を加えるこ
とができ、これらの因子を同等なもので置き換えること
ができると理解すべきである。また、本発明の核心的な
範囲から外れることなく、本発明の教示に特定の状態や
材料を適合させるために変更を行うことができよう。従
って、本発明の実施のために熟慮した最も良い態様とし
て開示した特定の態様に限定されるものではなく、本発
明は特許請求の範囲に含まれる全ての態様を包含するこ
とを意図するものである。
考えられることを例示し、記載したが、当業者であれば
本発明の範囲から外れることなく変化や変更を加えるこ
とができ、これらの因子を同等なもので置き換えること
ができると理解すべきである。また、本発明の核心的な
範囲から外れることなく、本発明の教示に特定の状態や
材料を適合させるために変更を行うことができよう。従
って、本発明の実施のために熟慮した最も良い態様とし
て開示した特定の態様に限定されるものではなく、本発
明は特許請求の範囲に含まれる全ての態様を包含するこ
とを意図するものである。
【図１】変流フローセルで行う測定を例示する本発明の
装置のブロック流れ図である。
装置のブロック流れ図である。
【図２】図１の態様の装置の略図である。
【図３】変流フローセルを形成するための別な態様を示
す略図である。
す略図である。
【図４】変流フローセルを形成するための更に別な態様
を示す略図である。
を示す略図である。
【図５】図１と２に使用する０抵抗の電流計の回路図の
略図である。
略図である。
【図６】図１の変流フローセルで腐食速度を求める方法
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図７】図１の変流フローセルの等価電気回路である。
１２…変流フローセル １８…アナログ／デジタル変換器 ２０…コンピューター ４８…フローチャンバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 腐食防食’90講演集，ｐ．287−290, 1990 第37回腐食防食講演会集ｐ．175− 178，1990年 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/26 351 G01N 17/02 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (20)
- 【請求項１】 実際の冷却水系で生じる種々の流れ条件
における金属構造物の析出物下の局所腐食速度の測定方
法であって、次の各工程を含んでなる方法： (1) 遅い流れの電極である１番目の電極を提供し、 (2) 速い流れの電極である２番目の電極を提供し、 (3) 電解質液中に該遅い流れの電極と速い流れの電極を
浸漬し、 (4) 該遅い流れの電極と速い流れの電極に種々の流体動
的条件を形成し、 (5) 該遅い流れの電極と速い流れの電極の分極曲線の陽
極枝路を、該遅い流れの電極と速い流れの電極を電気的
に接続したときに測定される腐食電位まで外挿し、種々
の流れ条件による析出物下の局所腐食速度を求める。 - 【請求項２】 外挿の過程が、遅い流れの電極において
得られた電流値を電圧の関数としてプロットし、一次曲
線を作成することを含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 外挿の過程が、速い流れの電極において
得られた電流値を電圧の関数としてプロットし、一次曲
線を作成することを含む請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 外挿の過程が、一次線を得るための一次
曲線の線状化、及び該一次線と該腐食電位を交差させて
析出物下の局所腐食速度を得る過程を含む請求項３に記
載の方法。 - 【請求項５】 種々の流体動的条件を形成する過程が、
遅い流れの条件を得るために１番目の速度で該遅い流れ
の電極を回転させ、該速い流れの電極は速い流れの条件
を得るように１番目の速度よりも速い２番目の速度で回
転させる過程を含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 種々の流体動的条件を形成する過程が、
２つの平行なフローチャンネルの１番目に該遅い流れの
電極を配置し、２つの平行なフローチャンネルの２番目
に該速い流れの電極を配置し、２つの平行なフローチャ
ンネルの１番目の流量を２つの平行なフローチャンネル
の２番目の流量よりも遅く調節する過程を含む請求項１
に記載の方法。 - 【請求項７】 種々の流体動的条件を形成する過程が、
２つの連結したフローチャンバーの１番目に該遅い流れ
の電極を配置し、２つの連結したフローチャンバーの２
番目に該速い流れの電極を配置し、２つの連結したフロ
ーチャンバーの１番目が２つの連結したフローチャンバ
ーの２番目よりも大きい横断面積を有するように形成す
る過程を含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 該遅い流れの電極と速い流れの電極を金
属構造物と同じ材料で作製した請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 該遅い流れの電極を該速い流れの電極よ
りも小さい表面積で作製した請求項１に記載の方法。 - 【請求項１０】 実際の冷却水系で生じる種々の流れ条
件における金属構造物の析出物下の局所腐食速度を測定
するための装置であって、次の要素を含んでなる装置： (1) 電解質液中に配置した遅い流れの電極、 (2) 電解質液中に配置した速い流れの電極、 (3) 該遅い流れの電極と速い流れの電極に種々の流体動
的条件を形成する手段、 (4) 遅い流れの電極と速い流れの電極の間に流れる電流
を測定するために遅い流れの電極と速い流れの電極の間
に接続した電流計、 (5) 該遅い流れの電極と補助電極の間を流れる電流を別
々に測定し、一次分極抵抗を求めるための手段、 (6) 該遅い流れの電極と速い流れの電極の間に流れる該
電流、及び該一次分極抵抗を種々の流れ条件による析出
物下の局所腐食速度を求めるために使用する。 - 【請求項１１】 該電解質液に浸漬した補助電極と参照
電極を更に含み、該参照電極を併用して測定する小さな
印加過電圧の関数として電流を測定するための該手段
を、一次分極抵抗を測定するために該遅い流れの電極と
該補助電極の間に接続した請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 種々の流体動的条件を形成するための
該手段が遅い流れの条件を得るために１番目の速度で該
遅い流れの電極を回転させるための手段と、速い流れの
条件を得るように１番目の速度よりも速い２番目の速度
で該速い流れの電極を回転させる手段を含む請求項１０
に記載の装置。 - 【請求項１３】 種々の流体動的条件を形成する該手段
が、２つの平行なフローチャンネルの１番目に該遅い流
れの電極を配置し、２つの平行なフローチャンネルの２
番目に該速い流れの電極を配置し、２つの平行なフロー
チャンネルの１番目の流量を２つの平行なフローチャン
ネルの２番目の流量よりも遅く調節する手段を含む請求
項１０に記載の装置。 - 【請求項１４】 種々の流体動的条件を形成する該手段
が、２つの連結したフローチャンバーの１番目に該遅い
流れの電極を配置し、２つの連結したフローチャンバー
の２番目に該速い流れの電極を配置し、２つの連結した
フローチャンバーの１番目が２つの連結したフローチャ
ンバーの２番目よりも大きい横断面積を有するように形
成することを含む請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１５】 該遅い流れの電極と速い流れの電極を
金属構造物と同じ材料で作製した請求項１０に記載の装
置。 - 【請求項１６】 該遅い流れの電極を該速い流れの電極
よりも小さい表面積で作製した請求項１０に記載の装
置。 - 【請求項１７】 実際の冷却水系で生じる種々の流れ条
件における金属構造物の析出物下の局所腐食速度を測定
するための装置であって、次の要素を含んでなる装置： (1) 電解質液中に配置した遅い流れの電極、 (2) 電解質液中に配置した速い流れの電極、 (3) 該遅い流れの電極と速い流れの電極に種々の流体動
的条件を形成する手段、 (4) 該遅い流れの電極と速い流れの電極を互いに短絡
し、短絡した遅い流れの電極及び速い流れの電極と、補
助電極との間を一次分極抵抗を求めるために測定する手
段、 (5) 該速い流れの電極と補助電極の間を流れる電流を別
々に測定し、二次分極抵抗を求めるための手段、 (6) 種々の流れ条件による析出物下の局所腐食速度を求
めるために使用する一次と二次の分極抵抗に基づいて、
該遅い流れの電極に関係する三次分極抵抗を生成するた
めの手段。 - 【請求項１８】 該電解質液に浸漬した補助電極と参照
電極を更に含み、該参照電極を併用して測定する小さな
印加過電圧の関数として電流を測定するための該手段
を、一次分極抵抗を測定するために該遅い流れの電極と
該補助電極の間に接続した請求項１７に記載の装置。 - 【請求項１９】 実際の冷却水系で生じる種々の流れ条
件における金属構造物の析出物下の局所腐食速度の測定
方法であって、次の各工程を含んでなる方法： (1) 遅い流れの電極である１番目の電極を提供し、 (2) 速い流れの電極である２番目の電極を提供し、 (3) 電解質液中に該遅い流れの電極と速い流れの電極を
浸漬し、 (4) 該遅い流れの電極と速い流れの電極に種々の流体動
的条件を形成し、 (5) 該遅い流れの電極と速い流れの電極の間に流れる電
流を測定し、 (6) 一次分極抵抗を求めるために該遅い流れの電極と補
助電極の間に流れる電流を別々に測定し、 (7) 該遅い流れの電極と速い流れの電極の間に流れる電
流、該分極抵抗を種々の流れ条件による析出物下の局所
腐食速度を求めるために利用する。 - 【請求項２０】 実際の冷却水系で生じる種々の流れ条
件における金属構造物の析出物下の局所腐食速度の測定
方法であって、次の各工程を含んでなる方法： (1) 遅い流れの電極である１番目の電極を提供し、 (2) 速い流れの電極である２番目の電極を提供し、 (3) 電解質液中に該遅い流れの電極と速い流れの電極を
浸漬し、 (4) 該遅い流れの電極と速い流れの電極に種々の流体動
的条件を形成し、 (5) 該遅い流れの電極と速い流れの電極を互いに短絡
し、短絡した遅い流れの電極及び速い流れの電極と、補
助電流との間に流れる電流を測定して一次分極抵抗を求
め、 (6) 一次分極抵抗を求めるために該速い流れの電極と補
助電極の間に流れる電流を別々に測定し、 (7) 該遅い流れの電極に関係する三次分極抵抗を得るた
めに該一次と二次の分極抵抗を利用し、種々の流れ条件
による析出物下の局所腐食速度を求めるために使用す
る。
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| EP0593168A1 (en) | 1994-04-20 |
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