JPH0674932A - 浸漬又は埋設パイプライン又は他の金属構造物の保護被覆の状態を監視し、その保護被覆の分離を位置決めする方法 - Google Patents
浸漬又は埋設パイプライン又は他の金属構造物の保護被覆の状態を監視し、その保護被覆の分離を位置決めする方法Info
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- JPH0674932A JPH0674932A JP5076396A JP7639693A JPH0674932A JP H0674932 A JPH0674932 A JP H0674932A JP 5076396 A JP5076396 A JP 5076396A JP 7639693 A JP7639693 A JP 7639693A JP H0674932 A JPH0674932 A JP H0674932A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 海中又は地中のパイプライン又はそのような
腐食環境下に置かれた他の金属構造物の防食用保護被覆
の破損状態を監視すると共にパイプラインからの保護被
覆の分離位置を求めることができる方法を提供するこ
と。 【構成】 パイプラインに周波数の異なる正弦波励起電
流を印加し、対応する電圧応答を測定し、測定した応答
を比較し、各周波数での応答差又は一致に基づいてその
部分に腐食による分離があるのか又は単なる被覆の劣化
があるのかを判断するようにしたもの。
腐食環境下に置かれた他の金属構造物の防食用保護被覆
の破損状態を監視すると共にパイプラインからの保護被
覆の分離位置を求めることができる方法を提供するこ
と。 【構成】 パイプラインに周波数の異なる正弦波励起電
流を印加し、対応する電圧応答を測定し、測定した応答
を比較し、各周波数での応答差又は一致に基づいてその
部分に腐食による分離があるのか又は単なる被覆の劣化
があるのかを判断するようにしたもの。
Description
【０００１】本発明は湿食にさらされる地下又は浸漬構
造物の保護に関する。
造物の保護に関する。
【０００２】工業的実施において、多くの金属構造物、
たとえば地下燃料貯蔵タンク、海洋構造物、水、ガス又
は油パイプラインのような流体輸送パイプライン、及び
工業、民間又は軍用の他の下部構造物はその技術的問題
で損害を被っている。
たとえば地下燃料貯蔵タンク、海洋構造物、水、ガス又
は油パイプラインのような流体輸送パイプライン、及び
工業、民間又は軍用の他の下部構造物はその技術的問題
で損害を被っている。
【０００３】本発明は最も困難かつ興味のある適用の１
つを成す地下パイプラインについて述べるが、この特定
の適用に限定されるものではない。
つを成す地下パイプラインについて述べるが、この特定
の適用に限定されるものではない。
【０００４】ガス、水又は油パイプラインのような液体
又はガス輸送パイプラインは一般に鋼製の金属パイプを
共に溶接することによって形成され、この方法で組み立
てられた連続パイプラインは一般には十分に深い海溝か
ら成る最終の座に横たえられ、次いで元の環境に戻すた
め、ここではその環境での更なる使用を妨害しないよう
にするためカバーされる。
又はガス輸送パイプラインは一般に鋼製の金属パイプを
共に溶接することによって形成され、この方法で組み立
てられた連続パイプラインは一般には十分に深い海溝か
ら成る最終の座に横たえられ、次いで元の環境に戻すた
め、ここではその環境での更なる使用を妨害しないよう
にするためカバーされる。
【０００５】組み立てられた連続パイプラインは、地下
又は浸漬パイプラインが横たわっている環境が鉄材料に
対し非常に攻撃的であるので、湿食に対する保護が与え
られている。
又は浸漬パイプラインが横たわっている環境が鉄材料に
対し非常に攻撃的であるので、湿食に対する保護が与え
られている。
【０００６】パイプラインのその全作動寿命を通じての
完全性及び保存状態は、その高い構築コストのためと、
特に、経済的負担に加え、危険、汚染又は重大な妨害を
生ぜしめることになる流体漏洩を防止しなければならな
いため、保証されねばならない。
完全性及び保存状態は、その高い構築コストのためと、
特に、経済的負担に加え、危険、汚染又は重大な妨害を
生ぜしめることになる流体漏洩を防止しなければならな
いため、保証されねばならない。
【０００７】一般に使用されている保護は相互に協力す
る異なった２つのタイプの保護から成り、すなわち、パ
イプラインを周りの環境から隔離する被覆から成る消極
保護と、電位を与えてパイプラインの金属にスルーホー
ルを形成するまで攻撃するような電気化学反応を抑制す
る陰極保護とである。
る異なった２つのタイプの保護から成り、すなわち、パ
イプラインを周りの環境から隔離する被覆から成る消極
保護と、電位を与えてパイプラインの金属にスルーホー
ルを形成するまで攻撃するような電気化学反応を抑制す
る陰極保護とである。
【０００８】消極保護は一般に、適当にクリーンにされ
たパイプラインに連続被覆を与えることによって形成さ
れる。この被覆は主に２つのタイプとすることができ、
第１のタイプはアスファルト及びビチューメンのような
炭化水素材料を一般に高温にして繊維強化材料と共に多
数の層にした被覆であり、第２のタイプはポリエチレ
ン、ポリビニルクロライド及びエポキシ重合体のような
合成重合体被覆であって、パイプラインを側縁が重なる
ようにしてら旋状に巻くストリップの形で、又はダイカ
スト法で与えられるものである。防食及び補強材として
ガラスウール、アスベスト又は他の非腐食繊維材料製の
ウェブ、フェルト又はカードが使用される。この保護は
それ自身、必要な時間の間地下又は水に浸漬されたパイ
プラインを保護するのには十分なものではない。
たパイプラインに連続被覆を与えることによって形成さ
れる。この被覆は主に２つのタイプとすることができ、
第１のタイプはアスファルト及びビチューメンのような
炭化水素材料を一般に高温にして繊維強化材料と共に多
数の層にした被覆であり、第２のタイプはポリエチレ
ン、ポリビニルクロライド及びエポキシ重合体のような
合成重合体被覆であって、パイプラインを側縁が重なる
ようにしてら旋状に巻くストリップの形で、又はダイカ
スト法で与えられるものである。防食及び補強材として
ガラスウール、アスベスト又は他の非腐食繊維材料製の
ウェブ、フェルト又はカードが使用される。この保護は
それ自身、必要な時間の間地下又は水に浸漬されたパイ
プラインを保護するのには十分なものではない。
【０００９】これに関し、以下のことが注目される。−
完璧に与えられたとしても、多孔性及び浸透性のない材
料はなく、腐食攻撃に反応する化学種の拡散が非常にわ
ずかであっても保護層を介して生じる。−パイプライン
の準備、被覆、つり上げ、布設及び埋設を含む一連の操
作は与えられた被覆に直接のわずかな損傷又は不完全さ
を生ぜしめ、これらの欠陥は腐食現象の引き金となる。
−炭化水素又は重合体材料及び強化材は非常に高い化学
的及び物理的安定性を有しているが特に温度又は湿度の
変化に関して絶対的なものではない。−地震、地すべり
及び洪水のような自然現象及び偶発事故がパイプライン
の消極保護に損傷を与えることがある。
完璧に与えられたとしても、多孔性及び浸透性のない材
料はなく、腐食攻撃に反応する化学種の拡散が非常にわ
ずかであっても保護層を介して生じる。−パイプライン
の準備、被覆、つり上げ、布設及び埋設を含む一連の操
作は与えられた被覆に直接のわずかな損傷又は不完全さ
を生ぜしめ、これらの欠陥は腐食現象の引き金となる。
−炭化水素又は重合体材料及び強化材は非常に高い化学
的及び物理的安定性を有しているが特に温度又は湿度の
変化に関して絶対的なものではない。−地震、地すべり
及び洪水のような自然現象及び偶発事故がパイプライン
の消極保護に損傷を与えることがある。
【００１０】陰極保護は被覆の多孔性、損傷又は不完全
な適用によって金属表面を腐食攻撃にさらしている地点
でパイプラインを保護するものである。
な適用によって金属表面を腐食攻撃にさらしている地点
でパイプラインを保護するものである。
【００１１】パイプライン上の消極保護被覆の状態の変
化は本願出願人による欧州特許出願第０ ４１１ ６８
９号に記載の方法によって監視することができる。偶発
事故による局部損傷の検出は欧州特許出願第０ ４９５
２５９号に記載の方法によって実施することができ
る。
化は本願出願人による欧州特許出願第０ ４１１ ６８
９号に記載の方法によって監視することができる。偶発
事故による局部損傷の検出は欧州特許出願第０ ４９５
２５９号に記載の方法によって実施することができ
る。
【００１２】これらの方法によれば、パイプラインに与
えられる陰極保護電流は方形波によって変調される。方
形波信号の印加はパイプライン−接地系の全インピーダ
ンスを成す抵抗成分及び容量成分を分離し、判断させる
ことができる。
えられる陰極保護電流は方形波によって変調される。方
形波信号の印加はパイプライン−接地系の全インピーダ
ンスを成す抵抗成分及び容量成分を分離し、判断させる
ことができる。
【００１３】本発明は埋設又は浸漬されたパイプライン
の金属壁からの保護被覆の分離の監視及び位置決めに関
し、分離は被覆の不完全な適用、パイプラインの移動及
び変形、攻撃的環境にさらされた被覆材料又は貼着接着
材の老化及び脆性化、又はパイプラインとシースとの間
へのガス又は蒸気の発生又は浸出のような各種原因によ
るものである。
の金属壁からの保護被覆の分離の監視及び位置決めに関
し、分離は被覆の不完全な適用、パイプラインの移動及
び変形、攻撃的環境にさらされた被覆材料又は貼着接着
材の老化及び脆性化、又はパイプラインとシースとの間
へのガス又は蒸気の発生又は浸出のような各種原因によ
るものである。
【００１４】このような分離は一般に集中されるもので
あり、通常の被覆劣化とは著しく違って、緊急の局部的
修理を要し、さもなければパイプライン全体を使用でき
なくするまで急速な局部腐食を生ぜしめることになる。
あり、通常の被覆劣化とは著しく違って、緊急の局部的
修理を要し、さもなければパイプライン全体を使用でき
なくするまで急速な局部腐食を生ぜしめることになる。
【００１５】この問題の特徴を強調するため、金属壁の
領域３をさらしてアース４に接触されている被覆２の欠
陥を左側に持ったパイプライン部１を図１に示す。右側
には、壁と被覆との間に泡を生じて壁領域を腐食にさら
している被覆２の分離がある。このパイプラインはアー
ス板７を介してアース４に接続された陰極保護電流発生
器６を備えている。多くの突起８が電気的接続のために
パイプラインに沿って分散配置されている。
領域３をさらしてアース４に接触されている被覆２の欠
陥を左側に持ったパイプライン部１を図１に示す。右側
には、壁と被覆との間に泡を生じて壁領域を腐食にさら
している被覆２の分離がある。このパイプラインはアー
ス板７を介してアース４に接続された陰極保護電流発生
器６を備えている。多くの突起８が電気的接続のために
パイプラインに沿って分散配置されている。
【００１６】領域３の欠陥では、アース４とパイプライ
ンとの間に電気的連続性があるので陰極保護電流は被覆
によって提供された保護に取って代わり、したがってパ
イプライン１は依然として保護され、腐食を受けること
はない。
ンとの間に電気的連続性があるので陰極保護電流は被覆
によって提供された保護に取って代わり、したがってパ
イプライン１は依然として保護され、腐食を受けること
はない。
【００１７】これに対し、微孔又は微小ギャップの影響
により、長期にわたって、蒸気、攻撃物質及び微生物
（特に硫酸塩リデューサバクテリアコロニーが危険）の
領域５にある泡への移動があり、領域５の金属壁への集
中腐食の引き金となる。
により、長期にわたって、蒸気、攻撃物質及び微生物
（特に硫酸塩リデューサバクテリアコロニーが危険）の
領域５にある泡への移動があり、領域５の金属壁への集
中腐食の引き金となる。
【００１８】このような腐食はガスを発生して泡及び腐
食攻撃領域を拡げることになる。
食攻撃領域を拡げることになる。
【００１９】前の場合と異なり、金属壁は間に入って浮
き上がった被覆２によって与えられる断路のためアース
４との有効な電気的連続性を持たず、この結果、陰極保
護電流はパイプラインを保護する被覆の代わりをするこ
とができない。
き上がった被覆２によって与えられる断路のためアース
４との有効な電気的連続性を持たず、この結果、陰極保
護電流はパイプラインを保護する被覆の代わりをするこ
とができない。
【００２０】したがって、腐食がパイプラインの金属壁
に回復できないほどの損傷を与える前に被覆がパイプラ
インから分離してくる領域を適当な時間に決定及び位置
決めすることが必要である。
に回復できないほどの損傷を与える前に被覆がパイプラ
インから分離してくる領域を適当な時間に決定及び位置
決めすることが必要である。
【００２１】これに関し、本発明が解決する主な問題
は、パイプライン又は金属構造物からの保護被覆の分
離、より正確にはそのような分離が生じている領域の進
行中の腐食を監視及び位置決めすることである。
は、パイプライン又は金属構造物からの保護被覆の分
離、より正確にはそのような分離が生じている領域の進
行中の腐食を監視及び位置決めすることである。
【００２２】本発明の装置及び方法は、限定されない例
として、図２にブロック図で示した代表的な実施例を参
照して述べられる。
として、図２にブロック図で示した代表的な実施例を参
照して述べられる。
【００２３】本発明の装置は、図２に示したようにアー
ス板７を介してアースに接続された一定電流発生器６に
よって陰極的に保護されたパイプライン部に適用するよ
うにした測定装置９から構成されている。
ス板７を介してアースに接続された一定電流発生器６に
よって陰極的に保護されたパイプライン部に適用するよ
うにした測定装置９から構成されている。
【００２４】測定装置９は、突起８の１つを介してパイ
プライン１へ及び二極棒１２のアース板１１へ接続され
て振動する電気励起電流信号を発生する発生器１０と、
二極棒１２の他の極を表す基準電極１４へ及び好ましく
は発生器１０を突起８へ接続する実際のケーブルによっ
てパイプラインへ接続されて励起電流によって誘起され
た電位を表す信号のためのメータ１３とから構成され
る。
プライン１へ及び二極棒１２のアース板１１へ接続され
て振動する電気励起電流信号を発生する発生器１０と、
二極棒１２の他の極を表す基準電極１４へ及び好ましく
は発生器１０を突起８へ接続する実際のケーブルによっ
てパイプラインへ接続されて励起電流によって誘起され
た電位を表す信号のためのメータ１３とから構成され
る。
【００２５】棒１２は監視しようとするパイプライン部
を囲んでいる地面の中に埋設されている。
を囲んでいる地面の中に埋設されている。
【００２６】図３の（ａ）は例として方形波を使用した
時の励起信号を示し、（ｂ）はその励起信号を受けたパ
イプライン部に誘起される電位の対応信号を示してい
る。
時の励起信号を示し、（ｂ）はその励起信号を受けたパ
イプライン部に誘起される電位の対応信号を示してい
る。
【００２７】図４は限定されない例として、二極棒１２
のアース板１１へ送られる電流信号を発生する回路の実
施例を示し、図５は棒１２の基準電極を構成する極１４
に誘起された電位に由来する信号を測定する回路１３の
実施例を示している。
のアース板１１へ送られる電流信号を発生する回路の実
施例を示し、図５は棒１２の基準電極を構成する極１４
に誘起された電位に由来する信号を測定する回路１３の
実施例を示している。
【００２８】図４のブロック図において、電流信号発生
回路は以下の要素から構成される。 ａ）正弦波を発生する電圧制御発振器、 ｂ）周波数制御用の直流電圧セレクタ、 ｃ）等しい半周期を有する方形波発生器、 ｄ）出力アダプタに供給すべき信号を切換えるセレク
タ、 ｅ）信号混合用の出力アダプタ、 ｆ）パイプラインに励起信号を供給する電流発生器。
回路は以下の要素から構成される。 ａ）正弦波を発生する電圧制御発振器、 ｂ）周波数制御用の直流電圧セレクタ、 ｃ）等しい半周期を有する方形波発生器、 ｄ）出力アダプタに供給すべき信号を切換えるセレク
タ、 ｅ）信号混合用の出力アダプタ、 ｆ）パイプラインに励起信号を供給する電流発生器。
【００２９】この回路は市販の電子部品から構成するこ
とができ、所定の周波数及び強さの方形波及び正弦波振
動の励起電流信号を供給することができる。
とができ、所定の周波数及び強さの方形波及び正弦波振
動の励起電流信号を供給することができる。
【００３０】図５のブロックにおいて、対応して発生さ
れる電位信号を測定する回路は以下の要素から構成され
る。 ｇ）基準電極とパイプラインとの間の電位を測定するイ
ンピーダンス変換電位計、 ｈ）パイプライン陰極分極用の補償器 ｉ）信号を各ユーザ（レコーダ、電圧計及びデータ取
得）へ適用するためのインターフェース、 ｊ）パイプライン陰極分極電位を測定する電圧計、 ｍ）出力信号電圧計。
れる電位信号を測定する回路は以下の要素から構成され
る。 ｇ）基準電極とパイプラインとの間の電位を測定するイ
ンピーダンス変換電位計、 ｈ）パイプライン陰極分極用の補償器 ｉ）信号を各ユーザ（レコーダ、電圧計及びデータ取
得）へ適用するためのインターフェース、 ｊ）パイプライン陰極分極電位を測定する電圧計、 ｍ）出力信号電圧計。
【００３１】この回路は市販の電子部品から構成するこ
とができ、電流信号による励起によって発生される電圧
信号を測定することができるものである。
とができ、電流信号による励起によって発生される電圧
信号を測定することができるものである。
【００３２】前述の欧州特許出願第０ ４１１ ６８９
号及び同第０ ４９５ ２５９号の方法を使用して行わ
れた工業応用及び現場試験では、実際の現場適用にて方
形波変調電流は図６に示した対応電位を発生することが
わかった。
号及び同第０ ４９５ ２５９号の方法を使用して行わ
れた工業応用及び現場試験では、実際の現場適用にて方
形波変調電流は図６に示した対応電位を発生することが
わかった。
【００３３】方形波電圧の形状は平衡状態にある限りオ
ーム損失（ＲＩ）を表す垂直の直線部分と斜めに降下す
る部分とを示しており、その振幅は腐食現象を検出する
のに有用な値ＲpＩ（ここにＲpは分極抵抗を示す）を表
している。
ーム損失（ＲＩ）を表す垂直の直線部分と斜めに降下す
る部分とを示しており、その振幅は腐食現象を検出する
のに有用な値ＲpＩ（ここにＲpは分極抵抗を示す）を表
している。
【００３４】パイプラインの個々の部分にわたるオーム
損失の測定は、保護被覆の平均的状態、すなわち分布さ
れる欠陥の相対的広がり及び欧州特許出願第０ ４１１
６８９号による被覆の全体的な老化、又は欧州特許出
願第０ ４９５ ２５９号による１以上の集中欠陥が生
じている偶発事故の確認、を判断することを可能にす
る。この方法で発見される欠陥は前述のように、パイプ
ラインを地面と接触状態に置く保護被覆のギャップから
成るものである。最小ＲＩ値の大きさはここでは欠陥の
広がりに関係される。
損失の測定は、保護被覆の平均的状態、すなわち分布さ
れる欠陥の相対的広がり及び欧州特許出願第０ ４１１
６８９号による被覆の全体的な老化、又は欧州特許出
願第０ ４９５ ２５９号による１以上の集中欠陥が生
じている偶発事故の確認、を判断することを可能にす
る。この方法で発見される欠陥は前述のように、パイプ
ラインを地面と接触状態に置く保護被覆のギャップから
成るものである。最小ＲＩ値の大きさはここでは欠陥の
広がりに関係される。
【００３５】図６は現場応用にて各種起源の妨害に対す
る電圧応答に応じた異なる形態を示しており、オーム損
失及び分極抵抗は常に正確に区別でき、測定できるとは
限らない。
る電圧応答に応じた異なる形態を示しており、オーム損
失及び分極抵抗は常に正確に区別でき、測定できるとは
限らない。
【００３６】図６の波形Ａはオーム成分ＲＩ及び誘導成
分ＲpＩが区別できる、方形波電流の励起に相当した電
位応答信号の代表的変化を示している。以降の波形は実
際の挙動の例を示す。波形Ｂは２つの成分が明確に区別
できず、オーム成分が比較的小さい場合を示し、波形Ｃ
は外部電界の妨害の影響で応答信号が安定状態に達しな
い場合を示し、波形Ｄは等化電流の効果を示している。
分ＲpＩが区別できる、方形波電流の励起に相当した電
位応答信号の代表的変化を示している。以降の波形は実
際の挙動の例を示す。波形Ｂは２つの成分が明確に区別
できず、オーム成分が比較的小さい場合を示し、波形Ｃ
は外部電界の妨害の影響で応答信号が安定状態に達しな
い場合を示し、波形Ｄは等化電流の効果を示している。
【００３７】分離及び腐食現象に含まれる電気化学パラ
メータに関する情報は二重の層に貯えられたエネルギの
放電のための時間ＲpＣd1を表す方形波の斜めの部分の
パターンに含まれており、ここにＣd1は二重の層の容量
を示す。実際の試験から、最小電圧値の平衡状態が達せ
られる速度は、被覆の分離が陰極保護電流によってはも
はや保護できない（平衡状態が５〜１０秒後に到達す
る）場合と比較して陰極保護電流で被覆欠陥が今までど
おりに保護される（一般に平衡状態が約１秒の時間の後
に到達する）場合に非常に大きいことが判明した。
メータに関する情報は二重の層に貯えられたエネルギの
放電のための時間ＲpＣd1を表す方形波の斜めの部分の
パターンに含まれており、ここにＣd1は二重の層の容量
を示す。実際の試験から、最小電圧値の平衡状態が達せ
られる速度は、被覆の分離が陰極保護電流によってはも
はや保護できない（平衡状態が５〜１０秒後に到達す
る）場合と比較して陰極保護電流で被覆欠陥が今までど
おりに保護される（一般に平衡状態が約１秒の時間の後
に到達する）場合に非常に大きいことが判明した。
【００３８】方形波の斜めの部分の検査は、分散電流、
等化電流又は他の制御不能な現象のような妨害の存在の
ため、しばしば使用することができない。
等化電流又は他の制御不能な現象のような妨害の存在の
ため、しばしば使用することができない。
【００３９】今では、周波数の異なる正弦波の励起電流
がパイプラインに与えられるとすれば、パイプラインの
欠陥及び分離の両方を判断することができる電圧応答が
得られることがわかっている。
がパイプラインに与えられるとすれば、パイプラインの
欠陥及び分離の両方を判断することができる電圧応答が
得られることがわかっている。
【００４０】欠陥／分離現象を検知するときの選択性
は、図７に示したように、周波数の異なる正弦波に対し
振幅の異なる応答によって判断される。これは、欠陥
（被覆の局部的ギャップ）の場合、たとえば周波数が１
０Ｈｚと１Ｈｚとの間で変化するとき低いＣd1値及び高
いＲp値によって正弦波電圧応答の振幅にかなりの変化
が確認されることに相当する。これに対し、腐食による
分離（感知されるほどのギャップのない被覆と壁との間
の泡）の場合、周波数がたとえば１０Ｈｚと１Ｈｚとの
間で変化するとき高いＣd1値及び低いＲp値によって正
弦波電圧応答の振幅に実質的な不変性が確認される。
は、図７に示したように、周波数の異なる正弦波に対し
振幅の異なる応答によって判断される。これは、欠陥
（被覆の局部的ギャップ）の場合、たとえば周波数が１
０Ｈｚと１Ｈｚとの間で変化するとき低いＣd1値及び高
いＲp値によって正弦波電圧応答の振幅にかなりの変化
が確認されることに相当する。これに対し、腐食による
分離（感知されるほどのギャップのない被覆と壁との間
の泡）の場合、周波数がたとえば１０Ｈｚと１Ｈｚとの
間で変化するとき高いＣd1値及び低いＲp値によって正
弦波電圧応答の振幅に実質的な不変性が確認される。
【００４１】換言すれば、異なった周波数の正弦電流の
印加は欠陥の場には電圧応答の広がりを生じ、分離の場
合は実質的に一致した応答を生じる。
印加は欠陥の場には電圧応答の広がりを生じ、分離の場
合は実質的に一致した応答を生じる。
【００４２】パイプライン部に印加される電流の変調波
列へ挿入された方形波励起部分は印加した周波数フィー
ルドを制御する手段を表し、パイプラインのオーム損失
ＲＩを決定することができる。
列へ挿入された方形波励起部分は印加した周波数フィー
ルドを制御する手段を表し、パイプラインのオーム損失
ＲＩを決定することができる。
【００４３】欠陥及び分離のいずれに対しても、印加方
形波によって誘起される電位の波形の垂直部分に基づい
て決定されるオーム損失自体は、最も高い周波数で印加
される正弦波電流によって生起される振幅に等しい振幅
と仮定しなければならず、一方、印加方形波電流によっ
て誘起された電位の波形の全振幅は最も低い周波数で印
加された正弦波電流によって生起される振幅に等しい値
と仮定しなければならない。もし、これが起きなけれ
ば、走査周波数範囲はこの一致が得られるまで拡大され
なければならない。
形波によって誘起される電位の波形の垂直部分に基づい
て決定されるオーム損失自体は、最も高い周波数で印加
される正弦波電流によって生起される振幅に等しい振幅
と仮定しなければならず、一方、印加方形波電流によっ
て誘起された電位の波形の全振幅は最も低い周波数で印
加された正弦波電流によって生起される振幅に等しい値
と仮定しなければならない。もし、これが起きなけれ
ば、走査周波数範囲はこの一致が得られるまで拡大され
なければならない。
【００４４】現在までに行われた試験から、１０から１
０-2Ｈｚの周波数範囲が適当な結果を得るのに十分であ
り、非常に低い電流（数ｍＡ）を与えることで測定に十
分な電圧応答が得られることがわかった。
０-2Ｈｚの周波数範囲が適当な結果を得るのに十分であ
り、非常に低い電流（数ｍＡ）を与えることで測定に十
分な電圧応答が得られることがわかった。
【００４５】各種周波数の正弦波電流に関する電位応答
の比較は欠陥（展開された値）が関係されるのか分離
（集中された値）が関係されるのかを示す。
の比較は欠陥（展開された値）が関係されるのか分離
（集中された値）が関係されるのかを示す。
【００４６】図７は本発明によりパイプラインの保護の
不完全性を判断及び位置決めするのに適した、前述のよ
うな、異なる周波数の方形波電流及び正弦波電流による
励起に対する各種電圧応答の変化を例として示してい
る。
不完全性を判断及び位置決めするのに適した、前述のよ
うな、異なる周波数の方形波電流及び正弦波電流による
励起に対する各種電圧応答の変化を例として示してい
る。
【００４７】図８は正弦波励起電流の周波数を関数とし
たパイプラインとアースとの間のインピーダンスの変化
を示している。上方の曲線は周波数が変化すると相当に
変化する欠陥インピーダンスの変化を示し、一方、下方
の曲線は周波数が変化してもあまり変化しない、腐食に
よる分離から与えられるインピーダンスの変化を示して
いる。
たパイプラインとアースとの間のインピーダンスの変化
を示している。上方の曲線は周波数が変化すると相当に
変化する欠陥インピーダンスの変化を示し、一方、下方
の曲線は周波数が変化してもあまり変化しない、腐食に
よる分離から与えられるインピーダンスの変化を示して
いる。
【００４８】本発明の方法においてパイプラインに与え
られるべき励起電流は１０-3〜３０Ｈｚの周波数の０．
１〜１０ｍＡの正弦波電流の少なくとも２つの列から成
り、周波数比は１０〜１０００、好ましくは４０〜１０
０である。各波の列の有効持続時間は３〜１０サイクル
である。これらの電流は、通常の陰極保護電流に重畳さ
れ、使用周波数が試験下の場合については前述の基準に
従って正しいことを確かめるために励起の方形波列を付
随させることができる。
られるべき励起電流は１０-3〜３０Ｈｚの周波数の０．
１〜１０ｍＡの正弦波電流の少なくとも２つの列から成
り、周波数比は１０〜１０００、好ましくは４０〜１０
０である。各波の列の有効持続時間は３〜１０サイクル
である。これらの電流は、通常の陰極保護電流に重畳さ
れ、使用周波数が試験下の場合については前述の基準に
従って正しいことを確かめるために励起の方形波列を付
随させることができる。
【００４９】パイプラインの被覆の分離を監視し、位置
決めする本発明による方法は以下の段階を含んでいる。
決めする本発明による方法は以下の段階を含んでいる。
【００５０】測定の前に、陰極保護を非変調の一定電流
の強さに維持しながら、陰極保護電流の変調により本出
願人の前出の特許出願に従って中断されるとする。
の強さに維持しながら、陰極保護電流の変調により本出
願人の前出の特許出願に従って中断されるとする。
【００５１】測定装置９は監視しようとするパイプライ
ン部の突起８の１つに接続され、測定装置９に接続され
た二極棒１２はパイプライン上の地面の中に埋め込まれ
る。
ン部の突起８の１つに接続され、測定装置９に接続され
た二極棒１２はパイプライン上の地面の中に埋め込まれ
る。
【００５２】発生器１０は既に述べた方法にて励起電流
を、たとえば０．１〜１０Ｈｚの連続した正弦波の２つ
の列を５サイクルの間供給し、メータ１３は対応する電
圧応答を記録する。
を、たとえば０．１〜１０Ｈｚの連続した正弦波の２つ
の列を５サイクルの間供給し、メータ１３は対応する電
圧応答を記録する。
【００５３】本発明の好適な実施例によれば、選ばれた
励起周波数の安定性はパイプラインに沿った数点にて、
できれば不規則に、等しい強さの方形波励起電流列をも
与えることによってチェックされ、方形波に対するＲＩ
信号の応答が最も高い周波数の正弦波電流によって得ら
れた信号の振幅と実質的に一致していること及び方形波
に対するトータルの応答の振幅が最も低い周波数の正弦
波電流によって得られた信号の振幅と実質的に一致して
いることを確認する。これら方形波列の周波数は０．１
〜０．０１Ｈｚである。
励起周波数の安定性はパイプラインに沿った数点にて、
できれば不規則に、等しい強さの方形波励起電流列をも
与えることによってチェックされ、方形波に対するＲＩ
信号の応答が最も高い周波数の正弦波電流によって得ら
れた信号の振幅と実質的に一致していること及び方形波
に対するトータルの応答の振幅が最も低い周波数の正弦
波電流によって得られた信号の振幅と実質的に一致して
いることを確認する。これら方形波列の周波数は０．１
〜０．０１Ｈｚである。
【００５４】測定は、突起を引き抜いた後それをパイプ
ラインに沿って短かい距離、たとえば数メートルのステ
ップで、好ましくは２〜１０メートルのステップで移動
し、次いでそれをかぶせられている地面に再び埋め込
み、そして同じ励起電流信号を送出し、電圧応答を測定
するようにして繰り返えされる。個々のステップにてパ
イプライン全体を監視するためには、測定装置９を突起
８に接続するケーブルの長さは２つ連続する突起８を隔
てている距離の少なくとも１／２に等しくなければなら
ない。接続することによって与えられる部分に沿った測
定をした後、測定装置９は移動され、その次の部分を監
視するためパイプラインに再接続される。
ラインに沿って短かい距離、たとえば数メートルのステ
ップで、好ましくは２〜１０メートルのステップで移動
し、次いでそれをかぶせられている地面に再び埋め込
み、そして同じ励起電流信号を送出し、電圧応答を測定
するようにして繰り返えされる。個々のステップにてパ
イプライン全体を監視するためには、測定装置９を突起
８に接続するケーブルの長さは２つ連続する突起８を隔
てている距離の少なくとも１／２に等しくなければなら
ない。接続することによって与えられる部分に沿った測
定をした後、測定装置９は移動され、その次の部分を監
視するためパイプラインに再接続される。
【００５５】すべての測定が行われるとデータが比較さ
れる。低い周波数（０．１〜０．０１Ｈｚ）で測定した
信号と高い周波数（５〜１００Ｈｚ）で測定した信号と
の間のピークツーピーク電圧差は供給電流の強さ（０．
１〜１０ｍＡ）によって除算され、その結果はたとえば
図９上に測定ポイントとして参照される。得られた値は
棒が位置された地点に相当する分極抵抗Ｒpを示してい
る。最小値は腐食が行われている地点に相当し、それら
の最小値の深さは腐食の強さに関係されている。
れる。低い周波数（０．１〜０．０１Ｈｚ）で測定した
信号と高い周波数（５〜１００Ｈｚ）で測定した信号と
の間のピークツーピーク電圧差は供給電流の強さ（０．
１〜１０ｍＡ）によって除算され、その結果はたとえば
図９上に測定ポイントとして参照される。得られた値は
棒が位置された地点に相当する分極抵抗Ｒpを示してい
る。最小値は腐食が行われている地点に相当し、それら
の最小値の深さは腐食の強さに関係されている。
【００５６】
【実施例】本発明の装置及び方法は、管内にインテリジ
ェントピッグを走行させることによって既に腐食による
損傷を示している、１０７センチメートル（４２イン
チ）のメタン用パイプラインの一部を監視するため現場
で試験した。
ェントピッグを走行させることによって既に腐食による
損傷を示している、１０７センチメートル（４２イン
チ）のメタン用パイプラインの一部を監視するため現場
で試験した。
【００５７】試験はＡＮＳＩ３０４鋼のひれ付マイクロ
アーシング板とＴａ−Ｔａ2Ｏ5基準電極とから成る二極
棒によって行った。棒の長さは約７０ｃｍである。図４
に従って形成した発生器１０は＋０．７５ｍＡないし−
０．７５ｍＡの間で振動する方形波（０．１Ｈｚ）及び
正弦波（０．１−０．３−１−３−５−１０Ｈｚ）のア
ンペロスタティック電流をアース板１１を介してパイプ
ラインに供給した。励起電流の値は著しい誘起分極を発
生するものではなく、有意な応答信号を発生するのに適
したものとした。
アーシング板とＴａ−Ｔａ2Ｏ5基準電極とから成る二極
棒によって行った。棒の長さは約７０ｃｍである。図４
に従って形成した発生器１０は＋０．７５ｍＡないし−
０．７５ｍＡの間で振動する方形波（０．１Ｈｚ）及び
正弦波（０．１−０．３−１−３−５−１０Ｈｚ）のア
ンペロスタティック電流をアース板１１を介してパイプ
ラインに供給した。励起電流の値は著しい誘起分極を発
生するものではなく、有意な応答信号を発生するのに適
したものとした。
【００５８】監視は２メートルの一定のステップでパイ
プラインの１０６メートルの長さに沿って行った。表１
はその関連データを示す。
プラインの１０６メートルの長さに沿って行った。表１
はその関連データを示す。
【００５９】図９はパイプラインの長さに沿って測定し
たＲp値を示し、最も深い最小のＲp（符号１〜９で示し
た）は最も腐食が行われていると思われる地点を示して
いる。チェックは最も深い地点に関し、パイプライン周
りの地面を掘り出し、持ち上げられた被覆の除去後パイ
プラインを調べることによって行われる。 −地点１及び２：被覆に２つのふくらみを持つ２地点間
の中間に４ｍｍまでの深さの腐食領域が確認され、地点
２（９８ｍ）ではまだ地面が除かれていない地点１（１
０４ｍ）に向かって延びる持ち上がった被覆の中にきず
が発見された。 −地点３：これは小さなピークの深さによるものとは考
えられない。 −地点４：被覆の各種しわの多くのふくらみが地点４
（７８ｍ）の周りに認められ、初期腐食の領域に集中し
ている。 −地点５：しわのふくらみの集りが地点５（７０ｍ）に
見られ、Ｈ2Ｓ含有液体の存在により初期腐食の領域に
集中している。深さ５〜６ｍｍの腐食クレータが１つの
しわの経路に沿って認められた。 −地点６：攻撃の大きな領域が、地点６（５０ｍ）に各
種ふくらみを有する一連のしわと共に認められた。当該
領域は約１００ｃｍ2を測定する。 −地点７：最も深いクレータを有する腐食が認められ
た。地点７（４６ｍ）からは最大長２．５〜３ｍのしわ
のふくらみが生じて腐食領域に終端している。 −地点８：地点８（３８ｍ）には最大深さ３ｍｍの腐食
クレータが２０００ｃｍ2の広さにわたって分布されて
いる。 −地点９：ここ（６ｍ）では地面は除去されていない。
たＲp値を示し、最も深い最小のＲp（符号１〜９で示し
た）は最も腐食が行われていると思われる地点を示して
いる。チェックは最も深い地点に関し、パイプライン周
りの地面を掘り出し、持ち上げられた被覆の除去後パイ
プラインを調べることによって行われる。 −地点１及び２：被覆に２つのふくらみを持つ２地点間
の中間に４ｍｍまでの深さの腐食領域が確認され、地点
２（９８ｍ）ではまだ地面が除かれていない地点１（１
０４ｍ）に向かって延びる持ち上がった被覆の中にきず
が発見された。 −地点３：これは小さなピークの深さによるものとは考
えられない。 −地点４：被覆の各種しわの多くのふくらみが地点４
（７８ｍ）の周りに認められ、初期腐食の領域に集中し
ている。 −地点５：しわのふくらみの集りが地点５（７０ｍ）に
見られ、Ｈ2Ｓ含有液体の存在により初期腐食の領域に
集中している。深さ５〜６ｍｍの腐食クレータが１つの
しわの経路に沿って認められた。 −地点６：攻撃の大きな領域が、地点６（５０ｍ）に各
種ふくらみを有する一連のしわと共に認められた。当該
領域は約１００ｃｍ2を測定する。 −地点７：最も深いクレータを有する腐食が認められ
た。地点７（４６ｍ）からは最大長２．５〜３ｍのしわ
のふくらみが生じて腐食領域に終端している。 −地点８：地点８（３８ｍ）には最大深さ３ｍｍの腐食
クレータが２０００ｃｍ2の広さにわたって分布されて
いる。 −地点９：ここ（６ｍ）では地面は除去されていない。
【００６０】オーム損失値に加え容量値の測定値に基づ
いた腐食による被覆の分離の一連の測定の確認地点は分
離が全く生じていない被覆の状態に関する有用な情報を
与えるものである。
いた腐食による被覆の分離の一連の測定の確認地点は分
離が全く生じていない被覆の状態に関する有用な情報を
与えるものである。
【００６１】
【表１】
【図１】陰極保護を適用したパイプライン防食の一例を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明による方法を実施するための概略を示し
た図である。
た図である。
【図３】方形波励起電流及びその応答を示す波形図であ
る。
る。
【図４】電流信号発生回路の一構成例を示すブロック図
である。
である。
【図５】測定回路の一構成例を示すブロック図である。
【図６】方形波励起電流の電位応答信号の変化例を示す
図である。
図である。
【図７】周波数の異なる正弦波及び方形波の励起に対す
る電圧応答の変化例を示す図である。
る電圧応答の変化例を示す図である。
【図８】パイプラインとアースとの間の周波数変化に対
するインピーダンスの変化を示す図である。
するインピーダンスの変化を示す図である。
【図９】パイプラインの長さに沿って測定した分極抵抗
値の変化を示す図である。
値の変化を示す図である。
【符号の説明】 １ パイプライン ２ 被覆 ４ アース ９ 測定装置 １０ 励起電流信号発生器 １１ アース板 １２ 二極棒 １３ メータ １４ 基準電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591004261 エニリチェルヘ・ソシエタ・ペル・アチオ ニ ＥＮＩＲＩＣＥＲＣＨＥ ＳＯＣＩＥＴＡ ＰＥＲ ＡＺＩＯＮＩ イタリー国ミラノ州サンドナトミラネーゼ 市ビア・エッフェ・マリターノ26 (72)発明者 ルイジ・リボーラ イタリー国サンドナトミラネーゼ市ビア・ モーロ21 (72)発明者 セバスチアーノ・ディリベルト イタリー国サンジュリアーノミラネーゼ市 ビア・デイ・ミレ38 (72)発明者 ジャコモ・カピテーリ イタリー国ミラノ市ビア・ミサグリア59 ／ビ (72)発明者 ルチオ・ディビアーゼ イタリー国サンドナトミラネーゼ市ビア・ クペーロ15／ア
Claims (7)
- 【請求項１】一定の電流によって陰極保護を受けている
浸漬又は埋設パイプライン又は他の金属構造物の保護被
覆の状態を監視し、その保護被覆の分離を位置決めする
方法において、パイプラインに周波数の異なる局部的正
弦波励起電流を印加し、対応する電圧応答を測定し、測
定した応答を比較し、各種周波数での応答差又は一致に
基づいてその部分に腐食による分離があるかどうか又は
単なる被覆の劣化かどうかを判断することを特徴とする
浸漬又は埋設パイプライン又は他の金属構造物の保護被
覆の状態を監視し、その保護被覆の分離を位置決めする
方法。 - 【請求項２】パイプライン又は構造物に印加する励起電
流は１０-3〜３０Ｈｚの周波数の０．１〜１０ｍＡの正
弦波電流の少なくとも２つの列から成り、それらの周波
数比は１０〜１０００、好ましくは４０〜１００である
ことを特徴とする請求項１記載の浸漬又は埋設パイプラ
イン又は他の金属構造物の保護被覆の状態を監視し、そ
の保護被覆の分離を位置決めする方法。 - 【請求項３】各波の列の持続時間は３〜１０サイクルで
あることを特徴とする請求項１又は２記載の浸漬又は埋
設パイプライン又は他の金属構造物の保護被覆の状態を
監視し、その保護被覆の分離を位置決めする方法。 - 【請求項４】選ばれた励起周波数の適合は等しい強さの
方形波電流列をパイプラインに沿う数点にて不規則に印
加することによってもチェックし、方形波に対するＲＩ
信号応答が最も高い周波数の正弦波電流で得られた信号
の振幅と実質的に一致していること及び方形波に対する
トータルな応答の振幅が最も低い周波数の正弦波電流で
得られた信号の振幅と実質的に一致していることを確認
することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項
に記載の浸漬又は埋設パイプライン又は他の金属構造物
の保護被覆の状態を監視し、その保護被覆の分離を位置
決めする方法。 - 【請求項５】方形波励起電流信号列の周波数は０．１〜
０．０１Ｈｚであることを特徴とする請求項４記載の浸
漬又は埋設パイプライン又は他の金属構造物の保護被覆
の状態を監視し、その保護被覆の分離を位置決めする方
法。 - 【請求項６】測定はパイプラインに沿って個々のステッ
プで、好ましくは数メートルの距離ごとに棒（１２）を
位置させ、同じ励起電流信号を発し、そしてその電圧応
答を測定することによって行われることを特徴とする請
求項１ないし５のいずれか１項に記載の浸漬又は埋設パ
イプライン又は他の金属構造物の保護被覆の状態を監視
し、その保護被覆の分離を位置決めする方法。 - 【請求項７】低い周波数（０．１〜０．０１Ｈｚ）で測
定した信号と高い周波数（５〜１００Ｈｚ）で測定した
信号との間のピークツーピーク電圧差は供給された励起
電流（０．１〜１０ｍＡ）に対する強さで除算し、測定
値はピークの位置に相当するパイプライン部内の分極抵
抗Ｒpを示す測定地点とし、最小値は腐食がある点に相
当し、それら最小値の深さは腐食の強さに関係している
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記
載の浸漬又は埋設パイプライン又は他の金属構造物の保
護被覆の状態を監視し、その保護被覆の分離を位置決め
する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI920557A IT1254251B (it) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | Dispositivo e procedimento per il monitoraggio e la localizzazione dei difetti e dei distacchi del rivestimento protettivo di condotte o strutture metalliche interrate o immerse |
| IT92A000557 | 1992-03-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674932A true JPH0674932A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3156064B2 JP3156064B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=11362368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07639693A Expired - Fee Related JP3156064B2 (ja) | 1992-03-11 | 1993-03-11 | 浸漬又は埋設パイプライン又は他の金属構造物の保護被覆の状態を監視し、その保護被覆の分離を位置決めする方法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5404104A (ja) |
| EP (1) | EP0560443B1 (ja) |
| JP (1) | JP3156064B2 (ja) |
| BR (1) | BR9301125A (ja) |
| CA (1) | CA2091414A1 (ja) |
| DK (1) | DK0560443T3 (ja) |
| ES (1) | ES2092743T3 (ja) |
| IT (1) | IT1254251B (ja) |
| NO (1) | NO307804B1 (ja) |
| RU (1) | RU2104440C1 (ja) |
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| JP2020091186A (ja) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | 三菱電機株式会社 | 配管点検支援装置、配管点検支援方法、及び、プログラム |
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