JP4658691B2 - 埋設金属管類の防食被覆損傷位置検出装置 - Google Patents
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Description
[式1]
ここで、ρは土壌比抵抗(Ω・m)、tは防食被覆厚さ(cm)である。
[式2]
被覆損傷部に流入する信号電流iにより地表面に検出される電位は、(3)式のようになる。xcは被覆損傷部直上からの水平方向の距離(m)、dcは損傷部埋設深さ(m)である。
[式3]
(1)〜(3)式から、管対地信号電圧Vpおよび土壌比抵抗ρが一定で有れば、損傷面積が大きいほど地表面電位は大きくなることが分かる。
[式4]
例えば接地抵抗が100Ωの被覆損傷において、管対地信号電圧Vpが1Vの地点の信号電流iは10mAであるが、管対地信号電圧Vpが500mVの地点では信号電流iは5mAと半分になり、(3)式より地表面に現れる信号電位も半分になって観測される。そのため、同じ大きさの損傷でも通電点70から遠い損傷では、地表面電位が小さく観測されることになり、そのことが損傷面積の把握を困難にしている。
[式5]
ρ:土壌比抵抗(Ω・m)、Ie:対極電流(A)、xe:対極65からの距離(m)、de:対極65の深さ(m)である。ここで、被覆損傷部に流れ込む電流の向きを正(+)としたときに、対極65では電流の流れが損傷部と逆向きとなるため、符号は負(−)となる。対極65の深さが浅い場合(x>>z)は、(6)式のように近似することもできる。
[式6]
[式7]
[式8]
[式9]
(8)、(9)式を図4の測定例に合わせて390mまで計算すると、図6(a)(b)に示す地表面電位分布VS1,VS2が得られる。ここで、ρ=30(Ω・m),Ie1= Ie2=5(A),X1=43.5(m),X2=477.5(m)として計算した。
[式10]
[式11]
[式12]
で表される近似式を求めると、近似式Vp1,Vp2を以下のように導出できる。
Vp1=290.29exp(-3.49×10-3L)
Vp2=97.72exp(4.79×10-3L)
[式13]
[式14]
[式15]
2 金属管
3 被覆損傷部
4 地盤
5 対極
6 測定信号発信器
7 受信装置
8 車輪電極
9 防食被覆金属管
10 通電点
11 解析装置
12 記録媒体
13 ロックインアンプ
14 参照信号発信器
15 記録装置
16 表示装置
17 記録データ読み出し装置
18 CPU(データ処理)
19 ディスプレイ
20 メモリ
21 ハードディスク
22 操作部
33 データ処理装置
34 位置検出装置
35 入力装置
36 積算回路
37 オフセット設定器
Claims (3)
- 外面に防食被覆を施して地中に埋設された金属管の被覆損傷を検出する埋設金属管類の防食被覆損傷位置検出装置において、
地中に埋設された対極と上記金属管との間に交流信号電流を通電させる測定信号発信手段と、
上記金属管の上部の地表面を車輪電極の回転を介して移動可能な受信装置と、
上記受信装置における車輪電極により検出された地表面の電位差から、上記交流信号電流の信号成分と同じ成分の信号を抽出し、抽出した信号に基づいて地表面電位を検知することにより、上記被覆損傷を検出する損傷検出手段とを備え、
上記損傷検出手段は、防食被覆金属管の複数の地点において、防食被覆金属管と大地との間で発生する管対地信号電圧を測定し、その測定結果に基づいてさらに被覆損傷位置における管対地信号電圧を求め、求めた被覆損傷位置における管対地信号電圧により上記地表面電位を補正し、当該補正では、上記検知した地表面電位から、上記対極から流れる交流信号電流の大きさ、土壌抵抗率、並びに上記対極から被覆損傷位置までの距離に基づいて求めた、対極から発生する地表面電位を減じること
を特徴とする埋設金属管類の防食被覆損傷位置検出装置。 - 上記損傷検出手段は、対極と通電点の位置および管対地信号電圧の測定値を入力する装置と、受信装置の位置を検出する位置検出装置とを有し、被覆損傷の解析をリアルタイムに行うこと
を特徴とする請求項1記載の埋設金属管類の防食被覆損傷解析装置。 - 外面に防食被覆を施して地中に埋設された金属管の被覆損傷を検出する埋設金属管類の防食被覆損傷位置検出方法において、
地中に埋設された対極と上記金属管との間に交流信号電流を通電し、上記金属管の上部の地表面の電位差を車輪電極の回転を介して検出し、上記交流信号電流の信号成分と同じ成分の信号を抽出し、抽出した信号に基づいて地表面電位を検知することにより、上記被覆損傷を検出する損傷検出ステップを有し、
上記損傷検出ステップでは、防食被覆金属管の複数の地点において、防食被覆金属管と大地との間で発生する管対地信号電圧を測定し、その測定結果に基づいてさらに被覆損傷位置における管対地信号電圧を求め、求めた被覆損傷位置における管対地信号電圧により上記地表面電位を補正し、当該補正では、上記検知した地表面電位から、上記対極から流れる交流信号電流の大きさ、土壌抵抗率、並びに上記対極から被覆損傷位置までの距離に基づいて求めた、対極から発生する地表面電位を減じること
を特徴とする埋設金属管類の防食被覆損傷位置検出方法。
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