JPH07248291A - 腐食環境の測定方法及び腐食環境測定き裂センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】腐食環境の測定方法及び腐食環境測定き裂セン
サーにおいて、リラグゼーションを起こすことなく正確
な高温腐食環境の測定を行えるようにする。 【構成】腐食環境測定き裂センサー１００は容器１と封
入物質２から構成される。封入物質２としては容器１よ
りも線膨張係数が大きなものが選択され、常温を含む被
測定腐食環境温度以下の温度において容器１に封入され
る。この腐食環境測定き裂センサー１００が高温の被測
定腐食環境に曝されると、封入物質２は容器１よりも大
きく膨張しようとするために容器１には応力が発生し、
容器１に応力腐食割れが発生する。そして、このき裂の
発生頻度、容器１が破壊するまでの時間、またはき裂の
進展速度を測定することにより、腐食環境を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、化学プラントや発電プ
ラント等の産業用プラントに内包される高温腐食環境を
測定する腐食環境の測定方法及び腐食環境測定き裂セン
サーに関する。

【０００２】

【従来の技術】化学プラントや発電プラント等の産業用
プラントに内包される高温腐食環境（以下、適宜腐食環
境と略す）においては、応力腐食割れ（ＳＣＣ）と呼ば
れる現象によって構造部材等が破損することがある。一
般に、ＳＣＣは、材料、応力、環境の組合せ条件が最悪
のとき、すなわち、材料の応力腐食割れに対する感受性
（鋭敏化度）が高く、負荷応力が高く、かつ腐食環境が
厳しいときに生じる。

【０００３】腐食環境を測定する従来技術としては、特
開昭６２−１７７４４０号公報や特開平３−２６９２３
６号公報に記載されているものがある。これらの従来技
術においては、切欠きを有する試験片として、ＤＣＢ
（Double Cantilever Beam）試験片を使用し、その切欠
きに機械的にウェッジを挿入することによって荷重（応
力）を作用させ、この状態の試験片が腐食環境測定き裂
センサーとして腐食環境下に曝される。ここでは、腐食
環境に応じてＳＣＣの進展速度が変化することに注目
し、上記試験片（センサー）におけるき裂の進展速度を
測定することによって間接的に腐食環境が測定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなＤＣＢ試
験片にウェッジを挿入した腐食環境測定き裂センサーが
腐食環境下に曝されると、温度上昇に伴う降伏強度の低
下によりＤＣＢ試験片の塑性変形が増大し（これをリラ
グゼーシュンという）、ＤＣＢ試験片の切欠き先端付近
の劣化によりこの部分の負荷応力が低下するという懸念
があった。このような負荷応力の低下は、応力拡大係数
の低下とＳＣＣの進展速度の低下をもたらし、腐食環境
が改善されたと見誤るおそれがある。このように、従来
のＤＣＢ試験片を用いた腐食環境測定き裂センサーで
は、腐食環境の評価を正確にできなくなるというおそれ
があった。

【０００５】また、上記のようなリラグゼーシュンを小
さくするためには、ＤＣＢ試験片の切欠き先端付近にか
かる応力を予め小さくしておく必要があり、そのために
は、ＤＣＢ試験片自体の寸法を大きくしなければならな
らなくなる。このような大きなセンサーは、設置するた
めの充分なスペースを有しない狭あい部への設置が困難
である。

【０００６】本発明の目的は、リラグゼーションを起こ
すことなく正確な高温腐食環境の測定を行うことができ
る腐食環境の測定方法及び腐食環境測定き裂センサーを
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、被測定材料に応力腐食割れによる
き裂を発生させることにより腐食環境を測定する腐食環
境の測定方法において、前記被測定材料によって容器を
構成し、常温を含む被測定腐食環境温度以下の温度で前
記容器の材料よりも線膨張係数が大きな封入物質を前記
容器に封入し、この封入物質を封入した容器を被測定腐
食環境に曝し前記封入物質の膨張による応力を前記容器
に発生させることによって応力腐食割れを創出し、発生
したき裂の発生頻度を測定することにより間接的に被測
定腐食環境を測定することを特徴とする腐食環境の測定
方法が提供される。

【０００８】上記において、好ましくは、前記容器表面
に給電端子を設け、この給電端子間に定電流を供給し、
その給電端子間の電位差により前記き裂の発生頻度を測
定する。

【０００９】また好ましくは、目視により前記き裂の発
生頻度を測定する。

【００１０】また、上記目的を達成するため、本発明に
よれば、上記のような腐食環境の測定方法において、前
記被測定材料によって容器を構成し、常温を含む被測定
腐食環境温度以下の温度で前記容器の材料よりも線膨張
係数が大きな封入物質を前記容器に封入し、この封入物
質を封入した容器を被測定腐食環境に曝し前記封入物質
の膨張による応力を前記容器に発生させることによって
応力腐食割れを創出し、前記容器を被測定腐食環境に曝
し始めた時から前記き裂の発生及び進展によって前記容
器が破壊するまでの時間を測定することにより間接的に
被測定腐食環境を測定することを特徴とする腐食環境の
測定方法が提供される。

【００１１】上記において、好ましくは、前記容器に予
め切欠きを設けておく。

【００１２】また好ましくは、前記封入物質は液体であ
り、前記容器を被測定腐食環境に曝した状態において前
記封入物質の圧力を測定し、その圧力の急激な低下を検
出することにより、前記容器の破壊を検出する。

【００１３】また好ましくは、前記容器表面に給電端子
を設け、その給電端子間に定電流を供給し、その給電端
子間の電位差を測定することにより前記容器の破壊を検
出し、前記容器を被測定腐食環境に曝し始めた時から前
記容器が破壊するまでの時間を測定する。

【００１４】また、上記目的を達成するため、本発明に
よれば、上記のような腐食環境の測定方法において、前
記被測定材料によって容器を構成すると共にその容器に
予め切欠きを設け、常温を含む被測定腐食環境温度以下
の温度で前記容器の材料よりも線膨張係数が大きな封入
物質を前記容器に封入し、この封入物質を封入した容器
を被測定腐食環境に曝し前記封入物質の膨張による応力
を前記容器に発生させることによって応力腐食割れを創
出し、前記切欠きから発生したき裂の進展速度を測定す
ることにより間接的に被測定腐食環境を測定することを
特徴とする腐食環境の測定方法が提供される。

【００１５】上記において、好ましくは、前記容器表面
に前記切欠きを挟むように給電端子を設け、この給電端
子間に前記切欠きを挟むように測定端子を設け、前記給
電端子間に定電流を供給し、前記測定端子間の電位差に
より前記き裂の寸法を測定し、そのき裂の寸法より前記
き裂の進展速度を測定する。

【００１６】また、好ましくは、異なる寸法及び形状の
切欠きを設けた複数個の前記容器を製作する。

【００１７】また、好ましくは、前記封入物質を異なる
封入条件において複数個の前記容器に封入し、被測定腐
食環境に曝した際の前記容器に発生する応力をそれぞれ
異なる値に設定する。

【００１８】また、好ましくは、応力腐食割れに対する
感受性の異なる材料によって複数個の前記容器を製作す
る。

【００１９】また、上記目的を達成するため、本発明に
よれば、被測定材料にき裂を発生させることにより腐食
環境を測定する腐食環境測定き裂センサーにおいて、前
記被測定材料で構成された容器と、前記容器に封入され
前記容器の材料よりも線膨張係数が大きな封入物質とを
有し、前記封入物質が封入される温度は常温を含む被測
定腐食環境温度以下の温度であることを特徴とする腐食
環境測定き裂センサーが提供される。

【００２０】上記において、好ましくは、前記容器の材
料はステンレス鋼またはインコネルであり、前記封入物
質は水または純水である。

【００２１】また、好ましくは、前記封入物質は、被測
定腐食環境温度の時には封入時の温度の時よりも膨張変
形する形状記憶合金である。

【００２２】また、好ましくは、前記容器に予め切欠き
を設ける。

【００２３】また、上記目的を達成するため、本発明に
よれば、上記のような腐食環境測定き裂センサーにおい
て、前記被測定材料で構成され予めその壁を貫通する切
欠きを設けた容器と、前記容器の材料の線膨張係数以上
の線膨張係数を有する材料で構成され前記容器の少なく
とも前記切欠きを内側から覆うように設置された内張り
材と、前記内張り材を設置した容器に封入され前記内張
り材の材料よりも線膨張係数が大きな封入物質とを有
し、前記封入物質が封入される温度は常温を含む被測定
腐食環境温度以下の温度であることを特徴とする腐食環
境測定き裂センサーが提供される。

【００２４】上記において、好ましくは、前記容器の材
料はステンレス鋼またはインコネルであり、前記内張り
材の材質は金であり、前記封入物質は水または純水であ
る。

【００２５】また、好ましくは、前記容器の形状は円柱
形であり、前記切欠きを円柱の軸方向または周方向に設
ける。

【００２６】また、上記目的を達成するため、本発明に
よれば、被測定材料にき裂を発生させることにより腐食
環境を測定する腐食環境測定き裂センサーにおいて、前
記被測定材料で構成され予め切欠き設けた中板と、前記
中板の材料よりも線膨張係数が大きな材料で構成され前
記中板を挟み込むように接合された側板とを有し、前記
側板には前記中板の切欠きが被測定腐食環境に曝される
ように窓が設けられていることを特徴とする腐食環境測
定き裂センサーが提供される。

【００２７】

【作用】上記のように構成した本発明の腐食環境の測定
方法においては、被測定材料によって構成した容器に、
常温を含む被測定腐食環境温度以下の温度で容器の材料
よりも線膨張係数が大きな封入物質を封入することによ
り、この封入物質を封入した容器を被測定腐食環境に曝
した時に、封入物質は容器よりも大きく膨張しようと
し、これによって容器には応力が発生して荷重負荷が可
能となる。被測定腐食環境におけるこの応力により、容
器に応力腐食割れが創出される。本発明では、応力を発
生させる手段である封入物質が被測定材料である容器と
完全に別部材であり、高温での熱膨張の差を利用して被
験材である容器に応力を発生させるため、温度の上昇と
共に負荷荷重を増大させることができ、さらに一定温度
では負荷荷重も一定に保つことができ、前述のようなリ
ラグゼーションが生じることがなく、正確な高温腐食環
境の測定を行うことが可能となる。また、容器にかかる
応力や被測定材料の鋭敏化度が一定の場合には、環境の
悪化によってき裂の発生頻度が増大するため、被測定腐
食環境の測定は、発生したき裂の発生頻度を測定するこ
とにより間接的に行うことができる。

【００２８】また、容器表面に給電端子を設け、その間
に定電流を供給すると、き裂がある場合には、そのき裂
が抵抗となり、き裂がない場合に比べて給電端子間の電
位差が増大する。また、き裂が多くなるに伴ってそのき
裂による抵抗も増大し、給電端子間の電位差も増大す
る。従って、上記給電端子間の電位差を測定することに
より、き裂の発生頻度を測定することが可能となる。

【００２９】さらに、き裂の発生頻度は目視によってき
裂の個数を数えるなどの方法により、測定することもで
きる。

【００３０】また、き裂が大きく進展すると最終的に容
器は破壊するが、容器にかかる応力や被測定材料の鋭敏
化度が一定の場合には、環境の悪化により容器が破壊す
るまでの時間が短縮する。従って、上記と同様の方法で
応力腐食割れを創出し、容器を被測定腐食環境に曝し始
めた時からき裂の発生及び進展によって容器が破壊する
までの時間を測定することによっても間接的に被測定腐
食環境を測定することが可能である。

【００３１】この場合、容器に予め切欠きを設けておく
ことにより、その切欠きを起点としてき裂を発生させる
ことができ、その進展によって容器を破壊切断せしめる
ことが可能となる。

【００３２】上記の場合、封入物質を液体とすると、容
器に破壊が生じない状態では、液体の封入物質の圧力は
被測定腐食環境の圧力より高いが、容器に破壊が生じる
とその圧力は被測定腐食環境の圧力と等しくなる。つま
り、液体である封入物質の圧力が急激に低下し、被測定
腐食環境の圧力と等しくなった時が容器が破壊した時で
ある。従って、容器を被測定腐食環境に曝した状態にお
いて封入物質の圧力を測定し、その圧力の急激な低下を
検出することにより、容器の破壊を検出することが可能
となる。

【００３３】また、容器表面に給電端子を設け、その間
に定電流を供給すると、き裂の進展により容器が破壊し
た場合には、電流が流れ難くなり、その給電端子間の電
位差が急増する。従って、上記給電端子間の電位差を測
定することによって容器の破壊を検出することができ、
容器を被測定腐食環境に曝し始めた時から容器が破壊す
るまでの時間を測定することが可能となる。

【００３４】また、容器に予め切欠きを設けておき、上
記と同様の方法で応力腐食割れを創出することにより、
その切欠きを起点としてき裂が発生する。そして、容器
にかかる応力や被測定材料の鋭敏化度が一定の場合に
は、環境の悪化によってき裂の進展速度が増大するた
め、そのき裂の進展速度を測定することによっても間接
的に被測定腐食環境を測定することが可能である。

【００３５】上記において、容器表面に切欠きを挟むよ
うに給電端子を設け、その間に定電流を供給すると、切
欠きの先端からのき裂の進展量が増大するに従ってその
き裂が抵抗となり、この給電端子間に位置しかつ上記切
欠きを挟むように設けた測定端子間の電位差が増大す
る。従って、上記給電端子間の電位差を測定することに
より、進展したき裂の寸法を測定することができる。さ
らに、そのき裂の寸法をもとにき裂の進展速度を測定す
ることができる。

【００３６】また、容器に切欠きを設ける場合には、そ
の切欠きが応力集中源となるが、切欠きの形状によって
応力集中率が異なり容器に異なる応力が生じる。従っ
て、異なる寸法及び形状の切欠きを設けた複数個の容器
を製作し、これらを被測定腐食環境に曝すことにより、
それぞれの容器に異なる応力を発生させることができ、
き裂の進展速度や破壊するまでの時間をそれぞれ変える
ことができる。従って、短期間から長期間にわたる種々
の時間での腐食環境の連続的な測定が可能となる。

【００３７】また、封入物質を異なる封入条件において
複数個の容器に封入することにより、被測定腐食環境に
曝した際の容器に発生する応力をそれぞれ異なる値に設
定することができ、これによってき裂の発生頻度やき裂
の進展速度や破壊するまでの時間をそれぞれ変えること
が可能となる。また、応力腐食割れに対する感受性の異
なる材料によって複数個の容器を製作することにより、
き裂の発生頻度やき裂の進展速度や破壊するまでの時間
をそれぞれ変えることができる。従って、短期間から長
期間にわたる種々の時間での腐食環境の連続的な測定が
可能となる。

【００３８】また、上記のように構成した本発明の腐食
環境測定き裂センサーにおいては、被測定材料で容器を
構成し、その容器の材料よりも線膨張係数が大きな封入
物質を常温を含む被測定腐食環境温度以下の温度で容器
に封入することにより、上記のような腐食環境の測定方
法を実施することができる。また、この腐食環境測定き
裂センサーはリラグゼーシュンが生じないため、前述の
ようにセンサーの大きさを考慮する必要がなく、センサ
ー自体を小型にすることができ、狭あい部への設置も可
能である。

【００３９】また、容器の材料をステンレス鋼またはイ
ンコネルとし、封入物質を水または純水とすることによ
り、原子力発電プラントや火力発電プラントの腐食環境
を測定することができる。これは、原子力発電プラント
や火力発電プラントでは高温高圧の純水が使用され、配
管や構造部材等に使用されているステンレス鋼やインコ
ネルがその環境において応力腐食割れ感受性を有するこ
とが知られているからである。

【００４０】また、封入物質として、被測定腐食環境温
度の時に封入時の温度の時よりも膨張変形し、かつ容器
の材料よりも線膨張係数が大きな形状記憶合金を選定す
ることによっても前述と同様に容器に応力を発生させる
ことが可能となる。この場合、センサー製作時にこの形
状記憶合金を容器へ挿入することが容易となる。

【００４１】また、容器に予めその壁を貫通する切欠き
を設けた場合に、容器の材料の線膨張係数以上の線膨張
係数を有する材料の内張り材を、上記切欠きを内側から
覆うように設置することにより、容器と内張り材との密
着性が損なわれず、封入物質が液体または溶出性固体で
ある場合でも封入物質が切欠き部分から被測定腐食環境
に漏洩することがない。従って、センサーの寿命を長く
することが可能である。また、この場合、封入物質とし
て内張り材、従って容器よりも線膨張係数が大きな材料
を選定することにより、被測定腐食環境下において容器
には応力が発生して荷重負荷が可能となる。

【００４２】上記の場合、内張り材として金を選定すれ
ば、容器の材料を金と線膨張係数がほぼ等しいステンレ
ス鋼またはインコネルとし、封入物質を金よりも線膨張
係数が大きな水または純水とすることにより、前述と同
様に原子力発電プラントや火力発電プラントの腐食環境
を測定することができる。この場合も、やはり、容器と
内張り材との密着性が損なわれず、封入物質である水ま
たは純水が被測定腐食環境に封入物質が漏洩することが
ない。

【００４３】また、被測定材料で構成され予め切欠きを
設けた中板を、中板の材料よりも線膨張係数が大きな材
料の側板で挟み込むように接合して腐食環境測定き裂セ
ンサーを構成することにより、被測定腐食環境下におい
て側板は中板よりも大きく膨張しようとし、これによっ
て中板には前述の容器と同様に応力が発生して荷重負荷
が可能となる。また、中板を側板で挟み込むように接合
することにより、中板の反りが防止される。さらに、側
板に窓を設け上記切欠きが被測定腐食環境に曝されるよ
うにすることにより、応力腐食割れが創出された時にそ
の切欠きを起点としてき裂を発生させることが可能とな
る。この場合にも、応力を発生させる手段である側板が
被測定材料である中板と完全に別部材であり、高温での
熱膨張の差を利用して被験材である中板に応力を発生さ
せるため、温度の上昇と共に負荷荷重を増大させること
ができ、さらに一定温度では負荷荷重も一定に保つこと
ができ、前述のようなリラグゼーションが生じることが
なく、正確な高温腐食環境の測定を行うことが可能とな
る。

【００４４】

【実施例】本発明による腐食環境の測定方法及び腐食環
境測定き裂センサーの一実施例について、図１から図４
を参照しながら説明する。

【００４５】図１（ａ）において、本実施例の腐食環境
測定き裂センサー（以下、センサーと略す）１００は被
測定材料である容器１と封入物質２から構成される。但
し、図１（ａ）はこのセンサーの概略断面図である。封
入物質２としては容器１よりも線膨張係数が大きなもの
が選択される。また、容器１は円柱形であり、封入物質
２は被測定腐食環境温度以下の温度（常温を含む）にお
いて容器１に封入される。尚、容器１の形状は必ずしも
円柱形でなくてもよい（以下、図６〜図１０の実施例に
ついても同様である）。

【００４６】図１（ｂ）は、容器１や封入物質２として
使用されるおもな材質の線膨張係数を示す図である。図
１（ｂ）に示すように、例えば、容器１の材料としてス
テンレス鋼（図中ＳＵＳで示す）を選定すれば、封入物
質２としてアルミニウム（Ａｌ）、または銀（Ａｇ）、
または水を選定することが可能であり、また、容器１の
材料としてインコネル合金（図中Ｉｎｃｏで示す）を選
定すれば、封入物質２として金（Ａｕ）、またはアルミ
ニウム（Ａｌ）、または銀（Ａｇ）、または水を選定す
ることが可能である。一方、封入物質２として水を選定
すれば、容器１の材料として図１（ｂ）中に示していな
い材料も含め、ほぼ全ての金属材料を選定することが可
能となる。

【００４７】上記のようにして構成されたセンサー１０
０は、高温の被測定腐食環境に曝される。この時、セン
サー１００において、封入物質２は容器１よりも線膨張
係数が大きいために、封入物質２は容器１よりも大きく
膨張しようとし、これによって容器１には応力が発生し
て荷重負荷が可能となる。被測定腐食環境におけるこの
応力により、容器１に割れ（以下、き裂という）が発生
する。高温腐食環境において発生するこのき裂は、通
常、応力腐食割れ（以下、適宜ＳＣＣという）と呼ば
れ、材料、応力、環境の三要素が重畳して生じるもので
あって、これら三要素のうちの一要素が改善されればＳ
ＣＣは生じない。従って、容器１の材質としては、被測
定腐食環境の通常状態において割れ感受性を有する材料
を選定する必要があり、さらに、封入物質２の材質とし
ては、線膨張係数の違いによって容器１に応力を発生さ
せるものを選択する必要がある。容器１と封入物質２の
材質は上記の必要条件を満足するために選定される。

【００４８】原子力発電プラントや火力発電プラントの
腐食環境を測定する場合においては、容器１の材料をス
テンレス鋼またはインコネルとし、封入物質２を水また
は純水とする。このうち、ステンレス鋼やインコネル合
金を熱処理によって鋭敏化しておけば、より実際に近い
状態を実現することができる。このような材料を選定す
るのは、原子力発電プラントや火力発電プラントでは高
温高圧の純水が使用され、配管や構造部材等に使用され
ているステンレス鋼やインコネルがその環境において応
力腐食割れ感受性を有することが知られているからであ
る。また、封入物質２を水または純水とすることによ
り、封入物質２が容器１から漏洩してもプラントを汚す
ことがない。

【００４９】ＳＣＣの挙動及び被測定腐食環境の測定方
法について図２により説明する。図２（ａ）に示すよう
に、被測定材料が腐食環境に曝された期間（腐食環境滞
在時間）が長くなると、それにつれてき裂の発生頻度が
増加し、また環境の悪化、被測定材料にかかる応力の増
加、被測定材料の高鋭敏化によって、き裂の発生頻度が
増大することが一般に知られている。従って、被測定材
料である容器１にかかる応力や被測定材料の鋭敏化度が
一定の場合には、ある腐食環境滞在時間において容器１
に発生したき裂の発生頻度を測定すれば、被測定腐食環
境を間接的に測定することができる。すなわち、き裂の
発生頻度が予め予想された頻度より多ければ環境は悪化
しており、少なければ環境は改善されているということ
がわかる。

【００５０】また、図２（ｂ）に示すように、き裂が大
きく進展すると最終的に容器１は破壊するが、環境の悪
化、被測定材料にかかる応力の増加、被測定材料の高鋭
敏化によって、き裂の進展速度は速くなり、容器１が破
壊するまでの時間（腐食環境滞在時間）が短くなること
が一般に知られている。従って、被測定材料にかかる応
力や被測定材料の鋭敏化度が一定の場合には、容器１を
被測定腐食環境に曝し始めた時からき裂の発生及び進展
によって容器１が破壊するまでの時間を測定することに
よっても、き裂の発生頻度の測定と同様に、被測定腐食
環境を間接的に測定することができる。すなわち、容器
１が破壊するまでの時間が予め予想された時間より短け
れば環境は悪化しており、長ければ環境は改善されてい
るということがわかる。

【００５１】従来の腐食環境の測定は、き裂の進展速度
のみをもとにしていたが、本実施例によれば、上記のよ
うにき裂の発生頻度や容器が破壊するまでの時間によっ
ても測定することができる。但し、容器１が破壊するま
での時間の代わりに、き裂の進展速度を直接測定するこ
とによっても、被測定腐食環境を間接的に測定すること
ができるが、この方法は容器に切欠きを設けている場合
にふさわしい方法であるので、次の実施例で述べる。

【００５２】上記のような被測定腐食環境を間接的に測
定する方法のうち、き裂の発生頻度の測定方法について
述べる。センサー１００を高温の被測定腐食環境に曝
し、一定の腐食環境滞在時間の後にセンサー１００を取
り出し、目視によって個数を数えるなどの方法によりき
裂の発生頻度を測定すれば、この腐食環境滞在時間内に
おける腐食環境の平均値を評価することができる。腐食
環境滞在時間としては、例えば、原子力発電プラントや
火力発電プラント等のある定期検査から次の定期検査ま
での時間に設定すればよい。

【００５３】また、き裂の発生頻度は図３に示すような
方法によっても測定できる。即ち、容器１表面に給電端
子１０，１１を設け、その間に定電流電源１２より定電
流を供給し、給電端子１０，１１間の電位差をマイクロ
ボルトメータ１３で測定する。この時、き裂３がある場
合には、そのき裂が抵抗となり、き裂がない場合に比べ
て給電端子間の電位差が増大する。また、き裂３が多く
なるに伴ってそれによる抵抗も増大し、給電端子間の電
位差も増大する。従って、給電端子１０，１１間の電位
差を測定すること（以下、このような測定方法を電位差
法と呼ぶ）により、き裂の発生頻度を測定することがで
きる。

【００５４】次に、容器１が破壊するまでの時間の測定
方法について述べる。封入物質２が液体である場合、容
器１に破壊が生じない状態では、液体の封入物質２の圧
力は被測定腐食環境の圧力より高いが、容器１に破壊が
生じるとその圧力は被測定腐食環境の圧力と等しくな
る。つまり、液体である封入物質２の圧力が急激に低下
し、被測定腐食環境の圧力と等しくなった時が容器１が
破壊した時である。従って、容器１に圧力計を設置し、
容器１を被測定腐食環境に曝した状態において封入物質
２の圧力を測定し、その圧力の急激な低下を検出するこ
とにより、容器１の破壊を検出することができ、容器１
を被測定腐食環境に曝し始めた時から容器１が破壊する
までの時間を測定することができる。但し、容器１が破
壊した時にはセンサー１００はその機能を失う。

【００５５】また、容器１が破壊するまでの時間は図４
に示すような電位差法によっても測定できる。即ち、容
器１表面に給電端子１４，１５を設け、その間に定電流
電源１６より定電流を供給し、給電端子１４，１５間の
電位差をマイクロボルトメータ１７で測定する。き裂４
の進展により容器が破壊した場合には、電流が流れ難く
なり、給電端子１４，１５間の電位差が急増する。従っ
て、上記給電端子間の電位差を測定することによって容
器１の破壊を検出することができ、容器１を被測定腐食
環境に曝し始めた時から容器１が破壊するまでの時間を
測定することができる。このような電位差法によれば、
封入物質２が液体でない場合でも測定可能である。ま
た、図４では円柱状の容器１の両端に給電端子１４，１
５を設けており、その間に生じる容器１の輪切り方向の
破壊を検出しているが、円柱状の容器１の周上に給電端
子１４，１５を設けてその間に生じた縦割り方向の破壊
を検出してもよい。

【００５６】さらに、図３や図４のような電位差法を用
いた測定によれは、腐食環境下よりセンサーをわざわざ
取り出して測定することは必ずしも必要ではなく、オン
ラインでの測定、監視を行うことができる。

【００５７】ところで、図２において、容器１にかかる
応力を増加させたり、容器１の材質の応力腐食割れに対
する感受性、即ち鋭敏化度を高くすることによっても、
き裂の発生頻度が増大し、き裂の進展速度、従って容器
１が破壊するまでの時間は短くなる。逆に、容器１にか
かる応力やその鋭敏化度を低くすれば、き裂の発生頻度
が減少し、容器１が破壊するまでの時間は長くなる。従
って、短期間で被測定腐食環境を測定する場合は、容器
１にかかる応力を増加させたり、容器１の材質の鋭敏化
度を高くすればよく、一方、長期間で被測定腐食環境を
測定する場合は、反対に容器１にかかる応力、または容
器１の材質の鋭敏化度を低く押さえればよい。しかし、
容器１への応力を増加させたりその鋭敏化度を高くする
と、センサーの寿命は短くなり、容器１への応力を減少
させたりその鋭敏化度を低くすると、時間当たりのセン
サーの感度は鈍くなる。

【００５８】容器１にかかる応力及びその鋭敏化度は任
意に設定することが可能である。まず、容器１にかかる
応力は、封入物質２の封入条件、即ち（１）容器１と封
入物質２の線膨張係数の差、（２）容器１の外径、板
厚、長さ等の寸法、（３）容器１の製作時と被測定腐食
環境との温度差によって計算できる。従って、上記
（１）から（３）の項目を調整すれば、被測定腐食環境
に曝した時に容器１に種々の大きさの応力が設定でき
る。

【００５９】一方、容器１の鋭敏化度はその材質によっ
て異なるため、異なる材料で容器１の鋭敏化度を種々設
定することができる。また、同一の材質でも、予め熱処
理等によって施される鋭敏化処理の条件によってその鋭
敏化度が異なるが、その熱処理時の温度や処理時間等を
調整することにより、種々の鋭敏化度を実現することが
できる。

【００６０】上記のようにして異なる鋭敏化度や応力条
件で製作された複数の容器１を被測定腐食環境に曝し、
ＳＣＣを創出すれば、短期間から長期間にわたる種々の
時間での腐食環境の連続的な測定が可能となる。

【００６１】以上のような本実施例によれば、被測定材
料によって構成した容器１に、常温を含む被測定腐食環
境温度以下の温度で容器１の材料よりも線膨張係数が大
きな封入物質２を封入するので、被測定腐食環境におい
て、熱膨張の差を利用して容器１に応力を発生させるこ
とができ、容器に応力腐食割れを創出することができ
る。また、応力を発生させる封入物質２が容器１と完全
に別部材であり、高温での熱膨張の差を利用して被験材
である容器に応力を発生させるので、従来のＤＣＢ試験
片のようなリラグゼーションが生じることがなく、正確
な高温腐食環境の測定を行うことができる。さらに、容
器１に発生したき裂の発生頻度は目視または電位差法に
より測定することができ、このき裂の発生頻度により被
測定腐食環境を測定することができる。また、センサー
１００にはリラグゼーシュンが生じないため、その大き
さを考慮する必要がなく、センサー自体を小型にするこ
とができ、狭あい部への設置も可能である。

【００６２】また、容器１を被測定腐食環境に曝し始め
た時からき裂の発生及び進展によって容器が破壊するま
での時間を測定するので、被測定腐食環境を測定するこ
とができる。この場合、封入物質２が液体の時には、そ
の圧力の急激な低下を検出するので、容器１の破壊を検
出することができる。また、電位差法によっても容器１
の破壊を検出することができる。

【００６３】また、封入物質２を異なる封入条件におい
て複数個の容器１に封入したり、応力腐食割れに対する
感受性、即ち鋭敏化度の異なる材料によって複数個の容
器１を製作するので、き裂の発生頻度や破壊するまでの
時間をそれぞれ変えることができる。従って、短期間か
ら長期間にわたる種々の時間での腐食環境の連続的な測
定が可能となる。

【００６４】また、容器１の材料をステンレス鋼または
インコネルとし、封入物質２を水または純水とすること
により、原子力発電プラントや火力発電プラントの腐食
環境を測定することができる。

【００６５】次に、封入物質が液体である場合の実施例
について図５により説明する。図５は、本実施例におけ
る容器の形状の一例を示す図である。容器２１はそれぞ
れネジ部２２ａ，２２ｂを有する２つの容器部材２１ａ
及び２１ｂを組み合わせて形成される。容器２１中に封
入される封入物質は、例えば水等の液体である。容器部
材２１ａ及び２１ｂは、液体である封入物質中で気泡を
追い出した後にネジ部２２ａ，２２ｂをネジ締めするこ
とにより組み合わされ、これによって封入物質が容器２
１内に封入される。出来上がった容器２１は図５のよう
に略楕円体となる。さらに、ネジ部２２ａ，２２ｂのネ
ジ締め部分を溶接すれば、この部分より封入物質が漏洩
することはない。

【００６６】このような本実施例によれば、封入物質が
液体である場合においても、容器２１に封入物質を容易
に封入することができる。また、封入物質中に気泡を少
量残し、その気泡の量を調整することによって容器２１
にかかる応力を種々の大きさに設定することができる。
尚、上記のような容器部材を組み合わせて容器を形成す
るのではなく、容器にネジ栓を設ける等の構成を用いて
もよい。

【００６７】次に、本発明による腐食環境の測定方法及
び腐食環境測定き裂センサーの他の実施例について、図
６及び図７を参照しながら説明する。

【００６８】図６において、本実施例のセンサー１０１
は図１（ａ）のセンサー１００と同様に被測定材料であ
る容器３１と封入物質３２から構成され、封入物質３２
として容器３１よりも線膨張係数が大きなものが選択さ
れる。容器３１は円柱形であり、その表面には軸方向に
細長い切欠き３３が設けられている。これにより、応力
腐食割れによるき裂３４は切欠き３３を起点として発生
及び進展する。このように、き裂３４の発生位置を切欠
き３３に特定することにより、後述の電位差法等により
き裂２４の寸法を測定することが容易になり、従ってき
裂３４の進展速度を測定することが容易になる。逆に切
欠き３３を設けていなければ、き裂の起点が特定され
ず、き裂の長さ、従ってその進展速度を測定することが
難しい。

【００６９】また、センサー１０１において、封入物質
３２として溶出しない固体を選定した場合には、切欠き
３３は容器３１の壁を貫通してもよい。これに対し、封
入物質３２として液体または溶出性の固体を選定した場
合には、切欠き３３が容器３１の壁を貫通しないように
し、封入物質３２が被測定腐食環境に漏洩しないように
する必要がある。但し、本実施例では、容器３１の壁の
厚さは切欠き３３の部分で薄くなるため、センサー１０
１の寿命が図１（ａ）のセンサーに比べて短くなる。

【００７０】ここで図２（ｂ）で説明したように、被測
定材料にかかる応力や被測定材料の鋭敏化度が一定の場
合には、環境の悪化によってき裂の進展速度は速くな
り、環境が改善されればき裂の進展速度は遅くなる。従
って、本実施例のセンサーを用いてき裂の進展速度を測
定することにより、被測定腐食環境を間接的に測定する
ことができる。すなわち、き裂の進展速度がが予め予想
された速度より速ければ環境は悪化しており、遅ければ
環境は改善されているということがわかる。

【００７１】上記のようなき裂の進展速度の測定方法に
ついて述べる。この測定方法は、電位差法によるもので
ある。図７に示すように、容器３１表面に切欠き３３を
挟むように給電端子３５，３６を設け、給電端子３５，
３６間において切欠き３３を挟むよう測定端子３７，３
８を設ける。そして給電端子３５，３６間に定電流電源
３９より定電流を供給し、測定端子３７，３８間の電位
差をマイクロボルトメータ４０で測定する。この時、切
欠き３３の先端からのき裂３４の進展量が増大するに従
ってそのき裂３４が抵抗となり、給電端子３５，３６間
に設けた測定端子３５，３６間の電位差が増大する。従
って、このような電位差法により進展したき裂３４の寸
法を測定することができ、さらに、そのき裂３４の寸法
をもとにき裂３４の進展速度を測定することができる。

【００７２】また、容器に設けた切欠きは被測定腐食環
境下において応力集中源となるが、異なる寸法及び形状
（長さ、深さ）の切欠きを設けた複数個の容器を製作
し、これらを被測定腐食環境に曝すことにより、切欠き
の形状によって応力集中率が異なるためそれぞれの容器
に異なる応力を生じさせることができる。ここで、図２
（ｂ）に示すように、容器にかかる応力を増加させたり
減少させたりすると、き裂の進展速度は種々変化する。
従って、異なる寸法及び形状の切欠きを設けた複数個の
容器を被測定腐食環境に曝すことにより、き裂の進展速
度をそれぞれ変えることができ、これによって短期間か
ら長期間にわたる種々の時間での腐食環境の連続的な測
定が可能となる。

【００７３】尚、本実施例のような容器に切欠きを設け
たセンサー１０１を用いれば、容器が縦割り方向に破壊
するまでの時間の測定を行うこともできる。

【００７４】以上のような本実施例によれば、容器３１
に予め切欠き３３を設けるので、き裂３４は切欠き３３
を起点として発生及び進展し、電位差法等によってき裂
２４の寸法を測定することが容易になり、従ってき裂３
４の進展速度を測定することが容易になる。そして、き
裂３４の進展速度を測定することにより被測定腐食環境
を測定することができる。

【００７５】また、異なる寸法及び形状の切欠きを設け
た複数個の容器を製作するので、それぞれの容器に異な
る応力を発生させることができ、き裂の進展速度や破壊
するまでの時間をそれぞれ変えることができる。従っ
て、短期間から長期間にわたる種々の時間での腐食環境
の連続的な測定が可能となる。

【００７６】次に、図６とは異なる他の形状の切欠きを
設けた実施例について、図８により説明する。但し、図
８（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ方向の断面図である。図８
（ａ）及び（ｂ）において、本実施例のセンサー１０２
は図６のセンサー１０１と同様に容器４１と封入物質４
２から構成され、封入物質４２として容器４１よりも線
膨張係数が大きなものが選択される。容器４１は円柱形
であり、その表面には周方向に切欠き４３が設けられて
いる。この場合も、き裂は切欠き４３を起点として発生
及び進展し、図７と同様の方法でそのき裂の進展速度を
測定することができる。本実施例によっても図６及び図
７の実施例と同様の効果が得られる。

【００７７】尚、本実施例のような容器に切欠きを設け
たセンサー１０２を用いれば、容器が輪切り方向に破壊
するまでの時間の測定を行うこともできる。

【００７８】次に、本発明による腐食環境測定き裂セン
サーのさらに他の実施例について、図９により説明す
る。但し、図９（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【００７９】図９（ａ）及び（ｂ）において、本実施例
のセンサー１０３は図６のセンサー１０１と同様の構造
であるが、封入物質５２として円筒形の形状記憶合金を
用いている。この形状記憶合金としては、被測定腐食環
境温度の時に封入時の温度の時よりも膨張変形し、かつ
容器５１の材料よりも線膨張係数が大きなものが選定さ
れる。また、容器５１は円柱形であり、その壁には軸方
向に切欠き５３が設けられており、この切欠き５３はそ
の壁を貫通している。

【００８０】この場合も、応力腐食割れによるき裂は切
欠き５３を起点として発生及び進展し、図７と同様の方
法でそのき裂の進展速度を測定することができる。即
ち、本実施例によっても図６及び図７の実施例と同様の
効果が得られる。また、封入物質５２が形状記憶合金で
あるため、センサー製作時に封入物質５２を容器５１へ
挿入することが容易となる。

【００８１】なお、切欠き５３は容器５１の壁を貫通さ
せなくてもよい。また、本実施例では軸方向に切欠きを
設けたが、周方向に切欠きを設けてもよい。

【００８２】次に、本発明による腐食環境測定き裂セン
サーのさらに他の実施例について、図１０を参照しなが
ら説明する。但し、図１０（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面
図である。

【００８３】図１０において、本実施例のセンサー１０
４は被測定材料である容器６１、封入物質６２、及び内
張り材である内筒６３から構成される。内筒６３の材料
としては、容器６１と線膨張係数がほぼ等しいかまたは
大きなものが選定され、封入物質６２としては、内筒６
３、従って容器６１よりも線膨張係数が大きなものが選
択される。また、容器６１は円柱形であり、容器６１の
壁には軸方向に切欠き６４が設けられており、この切欠
き６４はその壁を貫通している。また内筒６３は容器６
１の内周に密着するように組み込まれ、封入物質６２は
被測定腐食環境温度以下の温度（常温を含む）において
容器６１の内筒６３内側に封入される。

【００８４】この場合、内筒６３が容器６１と線膨張係
数がほぼ等しいかまたは大きいために、被測定腐食環境
温度において容器６１と内筒６３との密着性が損なわれ
ず、封入物質６２が液体または溶出性固体である場合で
もこの封入物質６２が切欠き６４から被測定腐食環境に
漏洩することがない。従って、センサー１０４の寿命を
長くすることが可能である。また、封入物質６２の材料
として内筒６３、従って容器６１よりも線膨張係数が大
きな材料を選定することにより、被測定腐食環境下にお
いて容器６１には応力が発生して荷重負荷が可能とな
る。そして、切欠き６３を起点としてき裂が発生及び進
展し、図７と同様の方法でそのき裂の進展速度を測定す
ることができる。

【００８５】上記において、内筒６３として金を選定す
れば、容器６１の材料を金と線膨張係数がほぼ等しいス
テンレス鋼またはインコネルとし、封入物質６２を金よ
りも線膨張係数が大きな水または純水とすることにより
（図２参照）、前述と同様に原子力発電プラントや火力
発電プラントの腐食環境を測定することができる。

【００８６】以上のような本実施例によれば、図６及び
図７の実施例と同様の効果が得られる他、容器６１の内
周に密着するように内筒６３を組み込み、しかも内筒６
３の材質として容器６１と線膨張係数がほぼ等しいかま
たは大きいものを選択するので、容器６１と内筒６３と
の密着性が損なわれず、封入物質６２が液体または溶出
性固体である場合でも封入物質６２が切欠き６４から被
測定腐食環境に漏洩することがない。従って、センサー
１０４の寿命を長くすることができる。

【００８７】また、容器６１の材料をステンレス鋼また
はインコネルとし、内筒６３の材料を金とし、封入物質
２を水または純水とすることにより、原子力発電プラン
トや火力発電プラントの腐食環境を測定することができ
る。

【００８８】尚、本実施例のように容器６１の内周全体
を内筒６３で覆う必要はなく、少なくとも切欠き６４を
内側から覆うように内張り材を設けるだけでもよい。ま
た、本実施例では軸方向に切欠きを設けたが、周方向に
切欠きを設けてもよい。

【００８９】次に、本発明による腐食環境測定き裂セン
サーのさらに他の実施例について、図１１及び図１２を
参照しながら説明する。但し、図１１（ｂ）は図１１
（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、図１２（ｂ）は図１２
（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【００９０】図１１（ａ）及び（ｂ）に示すセンサー１
０５は、被測定材料で構成された一枚の中板７１と、中
板７１を挟み込むように接合された２枚の側板７２から
構成され、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すセンサー１０
６は、被測定材料で構成された一枚の中板８１と、中板
８１を挟み込むように接合された２枚の側板８２から構
成される。側板７２及び８２の材料としては、それぞれ
中板７１及び８１の材料よりも線膨張係数が大きいもの
が選択される。また、中板７１中央には板厚方向に貫通
するように切欠き７３が設けられており、側板７２の正
面中央には切欠き７３が被測定腐食環境に曝されるよう
に板厚方向に窓７４が設けられている。一方、中板８１
中央には板厚方向に貫通するように切欠き８３が設けら
れており、側板８２の中板８１側の面には切欠き７３が
被測定腐食環境に曝されるように板面方向に窓８４が設
けられている。上記おいて、側板７２，８２は被測定腐
食環境温度以下の温度（常温を含む）において中板７
１，８１に接合される。

【００９１】上記のようなセンサー１０５及び１０６が
高温の被測定腐食環境に曝されるが、この時、側板７２
及び８２は中板７１，８１よりも線膨張係数が大きいた
めに、側板７２，８２は中板７１、８１よりも大きく膨
張しようとし、これによって中板７１，８１には応力が
発生して荷重負荷が可能となる。また、中板７１，８１
を側板７２，８２で挟み込むように接合するので、中板
７１，８１の反りが防止される。さらに、側板７２，８
２に設けた窓７４，８４を介して切欠き７３，８３が被
測定腐食環境に曝されるため、上記の応力により、中板
７１，８１にはそれぞれ切欠き７３，８３を起点として
き裂が発生し、進展する。従って、図７と同様の方法で
そのき裂の進展速度を測定することができる。

【００９２】図１１に示すセンサー１０５において中板
７１に発生する応力は２軸性であり、一方、図１２に示
すセンサー１０６において中板８１に発生する応力は単
軸性である。一般に、産業用プラント等の構造物に作用
する応力は２軸性であることが多いので、実際の構造物
に与える腐食環境の影響をより実際に近い条件で測定す
るためには、図１１に示すセンサー１０５を用いるのが
よい。

【００９３】以上のような本実施例によれば、被測定材
料によって構成した中板７１，８１を、常温を含む被測
定腐食環境温度以下の温度で中板７１，８１の材料より
も線膨張係数が大きな側板７２，８２で挟み込むので、
被測定腐食環境において、熱膨張の差を利用して中板７
１，８２に応力を発生させることができ、応力腐食割れ
を創出することができる。また、応力を発生させる側板
７２，８２が中板７１，８１と完全に別部材であり、高
温での熱膨張の差を利用して被験材である中板に応力を
発生させるので、従来のＤＣＢ試験片のようなリラグゼ
ーションが生じることがなく、正確な高温腐食環境の測
定を行うことができる。

【００９４】尚、図１１及び図１２において、中板７１
は円形であり、中板８１、側板７２及び８２は四角形で
あるが、中板及び側板の形状はこれらに限る必要はな
く、他の形状でもよい。また、側板７２，８２としては
形状記憶合金を用いてもよい。

【００９５】

【発明の効果】本発明によれば、被測定材料によって構
成した容器に、常温を含む被測定腐食環境温度以下の温
度で容器の材料よりも線膨張係数が大きな封入物質を封
入するので、熱膨張の差を利用して容器に応力を発生さ
せることができ、応力腐食割れを創出することができ
る。また、高温での容器と封入物質の熱膨張の差を利用
して容器に応力を発生させるので、従来のＤＣＢ試験片
のようなリラグゼーションが生じることがなく、正確な
高温腐食環境の測定を行うことができる。さらに、容器
に生じるき裂の発生頻度により被測定腐食環境を測定す
ることができる。また、センサーにはリラグゼーシュン
が生じないため、その大きさを考慮する必要がなく、セ
ンサー自体を小型にすることができ、狭あい部への設置
も可能である。

【００９６】また、容器表面に給電端子を設け、その間
の電位差を測定するので、き裂の発生頻度を測定するこ
とができる。また、き裂の発生頻度を目視によって測定
することもできる。

【００９７】また、容器が破壊するまでの時間を測定す
ることにより被測定腐食環境を測定することができる。

【００９８】また、封入物質が液体の場合に、その圧力
の急激な低下を検出するので、容器の破壊を検出するこ
とが可能となる。

【００９９】また、容器表面に給電端子を設け、その間
の電位差を測定することにより容器の破壊を検出するこ
とができ、容器が破壊するまでの時間を測定することで
きる。

【０１００】また、容器に予め切欠きを設け、その切欠
きを起点として発生したき裂の進展速度を測定すること
により被測定腐食環境を測定することができる。

【０１０１】また、容器表面に切欠きを挟むように給電
端子を設け、その間の電位差を測定するので、き裂の寸
法、従ってその進展速度を測定することができる。

【０１０２】また、異なる寸法及び形状の切欠きを設け
た複数個の容器を製作するので、短期間から長期間にわ
たる種々の時間での腐食環境の連続的な測定が可能とな
る。

【０１０３】また、封入物質を異なる封入条件において
複数個の容器に封入したり、応力腐食割れに対する感受
性の異なる材料によって複数個の容器を製作するので、
短期間から長期間にわたる種々の時間での腐食環境の連
続的な測定が可能となる。

【０１０４】また、封入物質として、被測定腐食環境温
度の時に封入時の温度の時よりも膨張変形し、かつ容器
の材料よりも線膨張係数が大きな形状記憶合金を選定す
るので、センサー製作が容易となる。

【０１０５】また、容器に予めその壁を貫通する切欠き
を設けた場合に、容器の材料と線膨張係数以上の線膨張
係数を有する材料の内張り材を、切欠きを内側から覆う
ように設置するので、容器と内張り材との密着性が損な
われず、封入物質が漏洩することがない。従って、セン
サーの寿命を長くすることが可能である。

【０１０６】また、被測定材料で構成され予め切欠きを
設けた中板を、中板の材料よりも線膨張係数が大きな材
料の側板で挟み込むように接合して腐食環境測定き裂セ
ンサーを構成するので、熱膨張の差を利用して中板に応
力を発生させることができ、応力腐食割れを創出するこ
とができる。また、高温での中板と側板の熱膨張の差を
利用して容器に応力を発生させるので、従来のＤＣＢ試
験片のようなリラグゼーションが生じることがなく、正
確な高温腐食環境の測定を行うことができる。

【０１０７】従って、本発明によれば、容器や封入物質
を選択することにより、産業用プラントの高温腐食環境
を正確に測定でき、これによって、その環境に曝される
構成部材等の強度信頼性に関する予防保全が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例による腐食環境測定
き裂センサーの概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）の容
器や封入物質として使用されるおもな材質の線膨張係数
を示す図である。

【図２】（ａ）は応力腐食割れの挙動腐食環境滞在時間
とき裂の頻度との関係を示す図であり、（ｂ）は応力腐
食割れの挙動腐食環境滞在時間とき裂の長さとの関係を
示す図である。

【図３】容器に発生するき裂の発生頻度を電位差法によ
って測定する状況を説明する図である。

【図４】容器が破壊するまでの時間を電位差法によって
測定する状況を説明する図である。

【図５】封入物質が液体である場合の実施例を示す断面
図である。

【図６】本発明の他の実施例による腐食環境測定き裂セ
ンサーを示す図である。

【図７】容器に発生するき裂の進展速度を電位差法によ
って測定する状況を説明する図である。

【図８】（ａ）は図６とは異なる他の形状の切欠きを設
けた実施例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ方
向の断面図である。

【図９】本発明のさらに他の実施例による腐食環境測定
き裂センサーを示す図であって、（ａ）はその正面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ方向の断面図である。

【図１０】本発明のさらに他の実施例による腐食環境測
定き裂センサーを示す図であって、（ａ）はその正面
図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ方向の断面図である。

【図１１】本発明のさらに他の実施例による腐食環境測
定き裂センサーを示す図であって、（ａ）はその正面
図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ方向の断面図である。

【図１２】本発明のさらに他の実施例による腐食環境測
定き裂センサーを示す図であって、（ａ）はその正面
図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ方向の断面図である。

【符号の説明】

１ 容器 ２ 封入物質 １０，１１ 給電端子 １２ 定電流電源 １３ マイクロボルトメータ １４，１５ 給電端子 １６ 定電流電源 １７ マイクロボルトメータ ２１ 容器 ３１ 容器 ３２ 封入物質 ３３ 切欠き ３４ き裂 ３５，３６ 給電端子 ３７，３８ 測定端子 ３９ 定電流電源 ４０ マイクロボルトメータ ４１ 容器 ４２ 封入物質 ４３ 切欠き ５１ 容器 ５２ 封入物質（形状記憶合金） ５３ 切欠き ６１ 容器 ６２ 封入物質（形状記憶合金） ６３ 内筒（内張り材） ６４ 切欠き ７１ 中板 ７２ 側板 ７３ 切欠き ８１ 中板 ８２ 側板 ８３ 切欠き １００ センサー １０１ センサー １０２ センサー １０３ センサー １０４ センサー １０５ センサー １０６ センサー

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定材料に応力腐食割れによるき裂を
   発生させることにより腐食環境を測定する腐食環境の測
   定方法において、 前記被測定材料によって容器を構成し、常温を含む被測
   定腐食環境温度以下の温度で前記容器の材料よりも線膨
   張係数が大きな封入物質を前記容器に封入し、この封入
   物質を封入した容器を被測定腐食環境に曝し前記封入物
   質の膨張による応力を前記容器に発生させることによっ
   て応力腐食割れを創出し、発生したき裂の発生頻度を測
   定することにより間接的に被測定腐食環境を測定するこ
   とを特徴とする腐食環境の測定方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の腐食環境の測定方法にお
   いて、前記容器表面に給電端子を設け、この給電端子間
   に定電流を供給し、その給電端子間の電位差により前記
   き裂の発生頻度を測定することを特徴とする腐食環境の
   測定方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の腐食環境の測定方法にお
   いて、目視により前記き裂の発生頻度を測定することを
   特徴とする腐食環境の測定方法。
4. 【請求項４】 被測定材料に応力腐食割れによるき裂を
   発生させることにより腐食環境を測定する腐食環境の測
   定方法において、 前記被測定材料によって容器を構成し、常温を含む被測
   定腐食環境温度以下の温度で前記容器の材料よりも線膨
   張係数が大きな封入物質を前記容器に封入し、この封入
   物質を封入した容器を被測定腐食環境に曝し前記封入物
   質の膨張による応力を前記容器に発生させることによっ
   て応力腐食割れを創出し、前記容器を被測定腐食環境に
   曝し始めた時から前記き裂の発生及び進展によって前記
   容器が破壊するまでの時間を測定することにより間接的
   に被測定腐食環境を測定することを特徴とする腐食環境
   の測定方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の腐食環境の測定方法にお
   いて、前記容器に予め切欠きを設けておくことを特徴と
   する腐食環境の測定方法。
6. 【請求項６】 請求項４記載の腐食環境の測定方法にお
   いて、前記封入物質は液体であり、前記容器を被測定腐
   食環境に曝した状態において前記封入物質の圧力を測定
   し、その圧力の急激な低下を検出することにより、前記
   容器の破壊を検出することを特徴とする腐食環境の測定
   方法。
7. 【請求項７】 請求項４記載の腐食環境の測定方法にお
   いて、前記容器表面に給電端子を設け、その給電端子間
   に定電流を供給し、その給電端子間の電位差を測定する
   ことにより前記容器の破壊を検出し、前記容器を被測定
   腐食環境に曝し始めた時から前記容器が破壊するまでの
   時間を測定することを特徴とする腐食環境の測定方法。
8. 【請求項８】 被測定材料に応力腐食割れによるき裂を
   発生させることにより腐食環境を測定する腐食環境の測
   定方法において、 前記被測定材料によって容器を構成すると共にその容器
   に予め切欠きを設け、常温を含む被測定腐食環境温度以
   下の温度で前記容器の材料よりも線膨張係数が大きな封
   入物質を前記容器に封入し、この封入物質を封入した容
   器を被測定腐食環境に曝し前記封入物質の膨張による応
   力を前記容器に発生させることによって応力腐食割れを
   創出し、前記切欠きから発生したき裂の進展速度を測定
   することにより間接的に被測定腐食環境を測定すること
   を特徴とする腐食環境の測定方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の腐食環境の測定方法にお
   いて、前記容器表面に前記切欠きを挟むように給電端子
   を設け、この給電端子間に前記切欠きを挟むように測定
   端子を設け、前記給電端子間に定電流を供給し、前記測
   定端子間の電位差により前記き裂の寸法を測定し、その
   き裂の寸法より前記き裂の進展速度を測定することを特
   徴とする腐食環境の測定方法。
10. 【請求項１０】 請求項５または８記載の腐食環境の測
    定方法において、異なる寸法及び形状の切欠きを設けた
    複数個の前記容器を製作することを特徴とする腐食環境
    の測定方法。
11. 【請求項１１】 請求項１から１０のうちいずれか１項
    記載の腐食環境の測定方法において、前記封入物質を異
    なる封入条件において複数個の前記容器に封入し、被測
    定腐食環境に曝した際の前記容器に発生する応力をそれ
    ぞれ異なる値に設定することを特徴とする腐食環境の測
    定方法。
12. 【請求項１２】 請求項１から１０のうちいずれか１項
    記載の腐食環境の測定方法において、応力腐食割れに対
    する感受性の異なる材料によって複数個の前記容器を製
    作することを特徴とする腐食環境の測定方法。
13. 【請求項１３】 被測定材料にき裂を発生させることに
    より腐食環境を測定する腐食環境測定き裂センサーにお
    いて、 前記被測定材料で構成された容器と、前記容器に封入さ
    れ前記容器の材料よりも線膨張係数が大きな封入物質と
    を有し、前記封入物質が封入される温度は常温を含む被
    測定腐食環境温度以下の温度であることを特徴とする腐
    食環境測定き裂センサー。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の腐食環境測定き裂セ
    ンサーにおいて、前記容器の材料はステンレス鋼または
    インコネルであり、前記封入物質は水または純水である
    ことを特徴とする腐食環境測定き裂センサー。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の腐食環境測定き裂セ
    ンサーにおいて、前記封入物質は、被測定腐食環境温度
    の時には封入時の温度の時よりも膨張変形する形状記憶
    合金であることを特徴とする腐食環境測定き裂センサ
    ー。
16. 【請求項１６】 請求項１３記載の腐食環境測定き裂セ
    ンサーにおいて、前記容器に予め切欠きを設けたことを
    特徴とする腐食環境測定き裂センサー。
17. 【請求項１７】 被測定材料にき裂を発生させることに
    より腐食環境を測定する腐食環境測定き裂センサーにお
    いて、 前記被測定材料で構成され予めその壁を貫通する切欠き
    を設けた容器と、前記容器の材料の線膨張係数以上の線
    膨張係数を有する材料で構成され前記容器の少なくとも
    前記切欠きを内側から覆うように設置された内張り材
    と、前記内張り材を設置した容器に封入され前記内張り
    材の材料よりも線膨張係数が大きな封入物質とを有し、
    前記封入物質が封入される温度は常温を含む被測定腐食
    環境温度以下の温度であることを特徴とする腐食環境測
    定き裂センサー。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載の腐食環境測定き裂セ
    ンサーにおいて、前記容器の材料はステンレス鋼または
    インコネルであり、前記内張り材の材質は金であり、前
    記封入物質は水または純水であることを特徴とする腐食
    環境測定き裂センサー。
19. 【請求項１９】 請求項１６または１７記載の腐食環境
    測定き裂センサーにおいて、前記容器の形状は円柱形で
    あり、前記切欠きを円柱の軸方向に設けたことを特徴と
    する腐食環境測定き裂センサー。
20. 【請求項２０】 請求項１６または１７記載の腐食環境
    測定き裂センサーにおいて、前記容器の形状は円柱形で
    あり、前記切欠きを円柱の周方向に設けたことを特徴と
    する腐食環境測定き裂センサー。
21. 【請求項２１】 被測定材料にき裂を発生させることに
    より腐食環境を測定する腐食環境測定き裂センサーにお
    いて、 前記被測定材料で構成され予め切欠き設けた中板と、前
    記中板の材料よりも線膨張係数が大きな材料で構成され
    前記中板を挟み込むように接合された側板とを有し、前
    記側板には前記中板の切欠きが被測定腐食環境に曝され
    るように窓が設けられていることを特徴とする腐食環境
    測定き裂センサー。