JPH02290987A - 水系の金属の腐食予知方法 - Google Patents
水系の金属の腐食予知方法Info
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Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は水系の金属の腐食予知方法に係り、特に金属表
面に微生物を含む付着物、堆積物が生成する水系の腐食
による事故を未然に防ぐために、該付着物、堆積物下層
部における金属材料の腐食の発生を予知する方法に関す
る。
面に微生物を含む付着物、堆積物が生成する水系の腐食
による事故を未然に防ぐために、該付着物、堆積物下層
部における金属材料の腐食の発生を予知する方法に関す
る。
［従来の技術コ
各種プラントの冷却水系等の水系には微生物を含む懸濁
物質が発生し、経時的に増加し易い。このような水系に
用いられる配管等のプラント部材は通常、銅、鋼等の金
属材料で構成されているが、微生物を含む懸濁物質が系
内に存在すると、これが金属材料に付着堆積し、その下
層部で局部腐食が発生する。そして、この局部腐食は、
漏水やプロセスリークなどの一因となっている。
物質が発生し、経時的に増加し易い。このような水系に
用いられる配管等のプラント部材は通常、銅、鋼等の金
属材料で構成されているが、微生物を含む懸濁物質が系
内に存在すると、これが金属材料に付着堆積し、その下
層部で局部腐食が発生する。そして、この局部腐食は、
漏水やプロセスリークなどの一因となっている。
［発明が解決しようとする課題］
従来においては、微生物を含む付着物ないし堆積物（以
下「堆積物」と総称する。）下層部における金属材料の
腐食発生を厳密に予知する方法は提供されておらず、プ
ロセスの安全操業の点からも腐食予知方法の確立が望ま
れている。
下「堆積物」と総称する。）下層部における金属材料の
腐食発生を厳密に予知する方法は提供されておらず、プ
ロセスの安全操業の点からも腐食予知方法の確立が望ま
れている。
本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって
、水系の金属の腐食の発生を確実かつ高精度に予知する
方法を提供することを目的とする。
、水系の金属の腐食の発生を確実かつ高精度に予知する
方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段コ
請求項（１）の水系の金属の腐食予知方法は、金属表面
に微生物を含む堆積物が生成する水系の金属の腐食を予
知する方法であって、堆積物下層部における状態量と水
中の状態量との差に基いて金属の腐食を予知することを
特徴とする。
に微生物を含む堆積物が生成する水系の金属の腐食を予
知する方法であって、堆積物下層部における状態量と水
中の状態量との差に基いて金属の腐食を予知することを
特徴とする。
請求項（２）の水系の金属の腐食予知方法は、請求項（
１）の方法において、状態量がｐＨ％溶存酸素量又は自
然電位であることを特徴とする。
１）の方法において、状態量がｐＨ％溶存酸素量又は自
然電位であることを特徴とする。
［作用］
金属材料表面に微生物を含む汚れ（懸濁物質）が付着、
堆積すると、その堆積物下層部が嫌気性となり、溶存酸
素量が低下し、酸素濃度低下により金属の自然電位も低
下する。そして、堆積物下層部が嫌気性となると嫌気性
腐敗が起こり、酢酸等の有機酸が生成するため、堆積物
下層部のｐＨが低下する。従って、堆積物下層部の金属
材料のｐＨや溶存酸素濃度、或いは自然電位が低下傾向
にある場合には、金属材料表面が腐食傾向にあると推定
することができる。
堆積すると、その堆積物下層部が嫌気性となり、溶存酸
素量が低下し、酸素濃度低下により金属の自然電位も低
下する。そして、堆積物下層部が嫌気性となると嫌気性
腐敗が起こり、酢酸等の有機酸が生成するため、堆積物
下層部のｐＨが低下する。従って、堆積物下層部の金属
材料のｐＨや溶存酸素濃度、或いは自然電位が低下傾向
にある場合には、金属材料表面が腐食傾向にあると推定
することができる。
以下に本発明を詳細に説明する。
堆積物下層部における状態量を測定するためのセンサー
としては、例えば、ｐＨセンサー、溶存酸素濃度センサ
ー又は自然電位センサー等を用いることができる。これ
らの検出状態量からは、例えば次のようにして腐食を予
知することができる。
としては、例えば、ｐＨセンサー、溶存酸素濃度センサ
ー又は自然電位センサー等を用いることができる。これ
らの検出状態量からは、例えば次のようにして腐食を予
知することができる。
■ 堆積物下層部及び対象水系にｐＨ計を設置してｐＨ
を測定し、堆積物下層部のｐＨと対象水系中のｐＨとの
差から対象金属の腐食の発生を予知する。
を測定し、堆積物下層部のｐＨと対象水系中のｐＨとの
差から対象金属の腐食の発生を予知する。
■ 堆積物下層部及び対象水系に溶存酸素濃度測定装置
を設置して溶存酸素濃度を測定し、堆積物下層部の溶存
酸素濃度と対象水系中の溶存酸素濃度との差から対象金
属の腐食の発生を予知する。
を設置して溶存酸素濃度を測定し、堆積物下層部の溶存
酸素濃度と対象水系中の溶存酸素濃度との差から対象金
属の腐食の発生を予知する。
■ 堆積物下層部及び対象水系に、対象金属又は白金よ
りなる電極を設置し、両者の自然電位の差から対象金属
の腐食の発生を予知する。
りなる電極を設置し、両者の自然電位の差から対象金属
の腐食の発生を予知する。
上記■〜■の方法において、金属の腐食が発生したこと
を予知する場合、その判定基準となる堆積物下層部と対
象水系中のＰＨ、溶存酸素濃度又は自然電位の差は対象
水系の種類や、金属材料の種類、運転条件等によっても
異なるが、通常の場合、ｐＨの差が０．２以上、溶存酸
素濃度差がｉｐｐｍ以上、電位差が５０ｍＶ以上となっ
た場合には、間もなく腐食が発生し始めるものと判定す
ることができる。
を予知する場合、その判定基準となる堆積物下層部と対
象水系中のＰＨ、溶存酸素濃度又は自然電位の差は対象
水系の種類や、金属材料の種類、運転条件等によっても
異なるが、通常の場合、ｐＨの差が０．２以上、溶存酸
素濃度差がｉｐｐｍ以上、電位差が５０ｍＶ以上となっ
た場合には、間もなく腐食が発生し始めるものと判定す
ることができる。
なお、本発明の実施にあたり、堆積物下層部の状態量は
、腐食を予知する金属部材の表面に適当なセンサーを設
置して直接的に測定しても良いが、金属部材以外の箇所
において金属部材と同様の環境条件（流速、温度等）と
したモニタリング装置を設け、モニタリング装置内のセ
ンサー上に堆積した堆積物下層部の状態量を測定しても
良い。
、腐食を予知する金属部材の表面に適当なセンサーを設
置して直接的に測定しても良いが、金属部材以外の箇所
において金属部材と同様の環境条件（流速、温度等）と
したモニタリング装置を設け、モニタリング装置内のセ
ンサー上に堆積した堆積物下層部の状態量を測定しても
良い。
実際の水系においては、このような本発明の方法により
金属の腐食を予知した場合には、堆積物の剥離を行なう
。堆積物の剥離処理としては、水系内に脈動を起こす、
ボール洗浄を行なう等の物埋的手段や過酸化水素、界面
活性剤、酸、ヒドラジン等の洗浄剤を注入する化学的手
段等が挙げられる．また、冷却水流量を変動させること
により剥離することもできる。
金属の腐食を予知した場合には、堆積物の剥離を行なう
。堆積物の剥離処理としては、水系内に脈動を起こす、
ボール洗浄を行なう等の物埋的手段や過酸化水素、界面
活性剤、酸、ヒドラジン等の洗浄剤を注入する化学的手
段等が挙げられる．また、冷却水流量を変動させること
により剥離することもできる。
このような剥離処理は手動的に行なっても良く、また自
動的に行なっても良い。自動的に行なうには、例えば、
堆積物下層部のセンサーからの検出信号と水系のセンサ
ーからの検出信号の差を演算により求め、この差が所定
値以上である場合には、運転を停止することなく、剥Ｓ
処理手段を作動させる信号を出力する制御装置を設ける
。こうすることにより、金属の腐食の予知及び剥離処理
を自動的かつ効率的に行ない、金属腐食を防止して、腐
食による事故を未然に防ぐことが可能とされる． 本発明の水系の金属の腐食予知方法は、工業用水系、河
川及び湖沼を水源とする冷却水系や蓄熱水系、廃水系等
微生物の発生が予想されるような水系における鋼、銅、
ステンレス鋼、アルミニウム等の金属材料の腐食発生の
予知に極めて有効であり、特に流速１ ｍ ／ ｓ以下
の冷却水系において、極めて的確な予知が可能である。
動的に行なっても良い。自動的に行なうには、例えば、
堆積物下層部のセンサーからの検出信号と水系のセンサ
ーからの検出信号の差を演算により求め、この差が所定
値以上である場合には、運転を停止することなく、剥Ｓ
処理手段を作動させる信号を出力する制御装置を設ける
。こうすることにより、金属の腐食の予知及び剥離処理
を自動的かつ効率的に行ない、金属腐食を防止して、腐
食による事故を未然に防ぐことが可能とされる． 本発明の水系の金属の腐食予知方法は、工業用水系、河
川及び湖沼を水源とする冷却水系や蓄熱水系、廃水系等
微生物の発生が予想されるような水系における鋼、銅、
ステンレス鋼、アルミニウム等の金属材料の腐食発生の
予知に極めて有効であり、特に流速１ ｍ ／ ｓ以下
の冷却水系において、極めて的確な予知が可能である。
［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。
実施例１
第１図に示す通水試験装置を用いて炭素鋼（ＳＴＢ−３
５）製のチューブ１の外周囲に連続して通水させ、該チ
ューブの腐食予知を行なった。
５）製のチューブ１の外周囲に連続して通水させ、該チ
ューブの腐食予知を行なった。
第１図において、該チューブ１はガラス管２内に挿入さ
れている。ガラス管２の両端は、ゴム栓３、４により封
じられている．チューブ１の両端は該ゴム栓３、４を貫
通して外部に突出している。なお、チューブ１には、所
定間隔をおいて０リング５が装着されている。
れている。ガラス管２の両端は、ゴム栓３、４により封
じられている．チューブ１の両端は該ゴム栓３、４を貫
通して外部に突出している。なお、チューブ１には、所
定間隔をおいて０リング５が装着されている。
ガラス管２の両端側には水の導入口２ａと排出口２ｂと
が設けられており、循環水槽６内の水がボンプ７、バル
ブ８及び流量計９を存する配管１０を介して導入される
。排出口２ｂからの水は配管１１を介して水槽６に戻さ
れる。配管１１には、市販の板型ｐＨ計（掘場製作所製
ｒｃＡＲＤＹＪ ）に透明な塩化ビニール製チューブを
取り付け、チューブに配管１１の循環水を通水した時に
、ｐＨ計のｐＨセンサー表面に沿ってチューブ表面と同
一条件で循環水が流れるようにチューブを加工したｐＨ
測定装置１２が設けられ、循環水槽６にはその内部の貯
留水のｐｉ−１を測定するｐＨメータ１３が設けられて
いる。
が設けられており、循環水槽６内の水がボンプ７、バル
ブ８及び流量計９を存する配管１０を介して導入される
。排出口２ｂからの水は配管１１を介して水槽６に戻さ
れる。配管１１には、市販の板型ｐＨ計（掘場製作所製
ｒｃＡＲＤＹＪ ）に透明な塩化ビニール製チューブを
取り付け、チューブに配管１１の循環水を通水した時に
、ｐＨ計のｐＨセンサー表面に沿ってチューブ表面と同
一条件で循環水が流れるようにチューブを加工したｐＨ
測定装置１２が設けられ、循環水槽６にはその内部の貯
留水のｐｉ−１を測定するｐＨメータ１３が設けられて
いる。
なお、第１図の符号１４は補給水用の配管を示し、１５
はオーバーフロー用の配管を示す。配管１４にはポンプ
１６が設けられている。
はオーバーフロー用の配管を示す。配管１４にはポンプ
１６が設けられている。
循環水としては、純水をベースとし、濁貿として実機冷
却水系より採取した汚れを添加した合成水を用いた．そ
の水質を第１表に示す。水温は３０℃とし、流速は０．
１ｍ／ｓで行ない、通水試験期間は１５日とした。
却水系より採取した汚れを添加した合成水を用いた．そ
の水質を第１表に示す。水温は３０℃とし、流速は０．
１ｍ／ｓで行ない、通水試験期間は１５日とした。
第 １ 表
合成水の水質
通水を継続したところ、ｐＨ測定装置１２のｐＨセンサ
ー上に汚れが付着し、堆積物下層部におけるｐＨの経時
変化を追うことができた，ｐＨ測定装置１２で検出され
た堆積物下層部のｐ｝ｌの経時変化と、ｐＨメータ１３
で検出された循環水のｐＨの経時変化とを第２図に示す
。
ー上に汚れが付着し、堆積物下層部におけるｐＨの経時
変化を追うことができた，ｐＨ測定装置１２で検出され
た堆積物下層部のｐ｝ｌの経時変化と、ｐＨメータ１３
で検出された循環水のｐＨの経時変化とを第２図に示す
。
第２図に示す如く、循環水のｐＨは殆ど変化しなかった
のに対し、堆積物下層部のｐＨには経時的な低下が認め
られた． 一方、炭素鋼製のチューブ１の表面にもｐＨ測定装置と
同程度の汚れが付着し、腐食の発生が認められた．この
チューブ１の表面の腐食の発生は、第２図に記入した通
り、ｐＨ測定装置で検出された堆積物下層部のｐＨ低下
開始と時期的にほぼ一致しており、このｐＨが約０．５
低下した時点で錆の発生が認められ、約０．８低下した
時点で錆の進行が認められた。
のに対し、堆積物下層部のｐＨには経時的な低下が認め
られた． 一方、炭素鋼製のチューブ１の表面にもｐＨ測定装置と
同程度の汚れが付着し、腐食の発生が認められた．この
チューブ１の表面の腐食の発生は、第２図に記入した通
り、ｐＨ測定装置で検出された堆積物下層部のｐＨ低下
開始と時期的にほぼ一致しており、このｐＨが約０．５
低下した時点で錆の発生が認められ、約０．８低下した
時点で錆の進行が認められた。
このような通水試験において、ｐＨ測定装置で検出され
る堆積物下層部のｐＨが低下し始めた時点で堆積物の剥
離処理を行なうようにして、通水を継続した。剥ＩＩＩ
処理は、通水を停止することなく過酸化水素を５０ｐｐ
ｍ注入して茶内を洗浄することにより行なった。その結
果、第２表に示す如く、堆積物が剥離し、剥！ＩＩＡ理
を施さない場合に比べて、チューブの腐食の進行は大幅
に抑制された。 第 ２ 表 以上の結果から、堆積物下層部におけるｐＨの変化から
金属材料の腐食の発生を予測でき、また、これにより有
効な堆積物の剥Ｍ処理が実施でき、腐食の進行を抑制で
きることが明らかである。
る堆積物下層部のｐＨが低下し始めた時点で堆積物の剥
離処理を行なうようにして、通水を継続した。剥ＩＩＩ
処理は、通水を停止することなく過酸化水素を５０ｐｐ
ｍ注入して茶内を洗浄することにより行なった。その結
果、第２表に示す如く、堆積物が剥離し、剥！ＩＩＡ理
を施さない場合に比べて、チューブの腐食の進行は大幅
に抑制された。 第 ２ 表 以上の結果から、堆積物下層部におけるｐＨの変化から
金属材料の腐食の発生を予測でき、また、これにより有
効な堆積物の剥Ｍ処理が実施でき、腐食の進行を抑制で
きることが明らかである。
実施例２
実施例１においてｐｉ｛測定装置に替えて溶存酸素（Ｄ
ｏ）計を取り付けた他は同一条件で運転した。即ち、市
販のＤｏ計のＤｏ測定面を、開口部を設けた透明塩化ビ
ニール製チューブに挿入し、チューブ内面を循環水がス
ムースに流れるようにＤｏ計を取り付けた。
ｏ）計を取り付けた他は同一条件で運転した。即ち、市
販のＤｏ計のＤｏ測定面を、開口部を設けた透明塩化ビ
ニール製チューブに挿入し、チューブ内面を循環水がス
ムースに流れるようにＤｏ計を取り付けた。
結果を第２図に示す。
これから明らかなように、堆積部下部のＤＯ減少は、ｐ
Ｈの低下よりも早い時期に発生する。
Ｈの低下よりも早い時期に発生する。
従って、Ｄｏ計の読みの差がｉｐｐｍ以上となった時点
で剥離処理を行なうと、より好ましい結果が得られるこ
とは明らかである。
で剥離処理を行なうと、より好ましい結果が得られるこ
とは明らかである。
［発明の効果］
以上詳述した通り、本発明の水系の金属の腐食予知方法
によれば、堆積物の下層部の金属材料の腐食の発生を、
対象とするプラントの運転中に容易かつ適確に予知する
ことかでぎる。
によれば、堆積物の下層部の金属材料の腐食の発生を、
対象とするプラントの運転中に容易かつ適確に予知する
ことかでぎる。
このためこの予知結果に基いて、有効な防食処理を効率
的に実施することが可能とされ、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。
的に実施することが可能とされ、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。
第１図は実施例１において用いた通水試験装置の概略を
示す断面図、第２図は実施例１、２の結果を示すグラフ
である。 １・・・テストチューブ、 ６・・・循環水槽、 １２・・・ｐ｝ｉ測定装置、 １３・・・ｐ｝Ｉメータ。
示す断面図、第２図は実施例１、２の結果を示すグラフ
である。 １・・・テストチューブ、 ６・・・循環水槽、 １２・・・ｐ｝ｉ測定装置、 １３・・・ｐ｝Ｉメータ。
Claims (2)
- （１）金属表面に微生物を含む堆積物が生成する水系の
金属の腐食を予知する方法であって、堆積物下層部にお
ける状態量と水中の状態量とを比較し、これらの状態量
の差に基いて金属の腐食を予知することを特徴とする水
系の金属の腐食予知方法。 - （２）状態量がｐＨ、溶存酸素量又は自然電位である請
求項（１）の水系の金属の腐食予知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149389A JP2794772B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 水系の金属の腐食予知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149389A JP2794772B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 水系の金属の腐食予知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02290987A true JPH02290987A (ja) | 1990-11-30 |
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Family
ID=14562674
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100559443B1 (ko) * | 1999-12-13 | 2006-03-10 | 주식회사 포스코 | 냉각수 방식제의 침적도 시험방법 및 그 장치 |
| JP2008039473A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Kurimoto Ltd | 微生物によるステンレス鋼の腐食の予測方法 |
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-
1989
- 1989-04-28 JP JP11149389A patent/JP2794772B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100559443B1 (ko) * | 1999-12-13 | 2006-03-10 | 주식회사 포스코 | 냉각수 방식제의 침적도 시험방법 및 그 장치 |
| JP2008039473A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Kurimoto Ltd | 微生物によるステンレス鋼の腐食の予測方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2794772B2 (ja) | 1998-09-10 |
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