JPH0868774A - 耐腐食性の試験方法 - Google Patents

耐腐食性の試験方法

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JPH0868774A
JPH0868774A JP20341094A JP20341094A JPH0868774A JP H0868774 A JPH0868774 A JP H0868774A JP 20341094 A JP20341094 A JP 20341094A JP 20341094 A JP20341094 A JP 20341094A JP H0868774 A JPH0868774 A JP H0868774A
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JP
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electrode
active oxygen
water
corrosion
potential
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JP20341094A
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English (en)
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Shozo Nishikawa
正三 西川
Shoei Hirano
昭英 平野
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 微生物が関与する銅管の孔食を、小容量の試
験水で、短時間で容易に、適正に評価する。 【構成】 活性酸素発生源と酸化還元色素とを含む水3
中に金属試料電極1A〜1Cと照合電極2を浸漬し、両
電極間の電位差を測定する。 【効果】 少量の活性酸素を発生する実際の微生物反応
による腐食を模擬すべく、活性酸素発生源により水中で
微量の活性酸素を発生させると共に、酸化還元色素を電
子メディエータとして反応に介在させ、金属試料電極か
ら電子を引き抜き易い環境とした試験水中に、金属試料
電極と照合電極とを浸漬し、両電極間の自然電位の変化
を測定する。金属試料電極の耐腐食性を、加速された電
位変化として、迅速かつ適正に評価することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐腐食性の試験方法に係
り、特に、熱交換器用ないし配管用金属材料の腐食、と
りわけ微生物が関与する銅管の孔食を簡単な装置で迅速
かつ適正に評価する耐腐食性の試験方法に関する。
【0002】
【従来の技術】配管や熱交換器などに用いられている配
管において局部腐食が進行して孔食深さが増し、それが
貫通に至るとプラントの操業停止など不測の事態を生ず
ることがあるため、局部腐食、即ち孔食の発生を予知す
る技術が求められている。
【0003】従来、熱交換器又は配管の孔食の発生は、
当該設備の運転、通水を休止してその一部をサンプリン
グし、サンプルの孔食状況を調べることにより予知して
いた。
【0004】しかしながら、このような方法では、設備
の運転を休止し、かつその一部をサンプリングするため
に破壊しなければならないことから、工場の操業に影響
を及ぼすという欠点がある。しかも、測定結果が出るま
でに多大の時間、労力、費用がかかるという欠点もあ
る。
【0005】このような欠点を解決するものとして、配
管の孔食の進行状況をモニターする方法がある。即ち、
例えば、実機水系内又は実機水系から採取した水中に、
モニタリングする配管と同一材質からなるテストピース
を浸し、このテストピースと比較電極との間の電位差の
経時変化を測定することにより、孔食状況をモニターす
る。この方法は、配管に孔食が発生する前段階として管
材の自然電位が上昇するという現象を利用するものであ
り、このような方法によれば、設備の運転を休止するこ
となく、非破壊にて孔食を推定することが可能とされ
る。
【0006】一方、1994年5月25日発行の「腐食
防食シンポジウム要旨集」第129頁〜第132頁に
は、グルコースを酸化酵素で分解して過酸化水素(H2
2 )を発生させ、H22 が鋼材から電子を受けとっ
てH2 Oになる反応を利用して鋼材の耐微生物腐食試験
を行う方法が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述の管材の自然電位
の上昇現象を利用して、テストピースを用いて孔食の進
行状況をモニターする方法では、実機水系内又は実機水
系から多量(約100リットル)に採取した水の中に、
テストピースを浸漬してその電位の経日変化を測定する
必要がある。この方法で電位上昇の有無を判断するため
には、約1ヶ月の経日測定が必要とされるため、数時間
といった短時間で、しかも、小容量の試験水で評価を行
うことはできないという欠点がある。
【0008】一方、「腐食防食シンポジウム要旨集」に
記載される鋼材の耐微生物腐食試験方法では、次のよう
な問題点がある。即ち、多量のH22 を発生させる加
速テストであるため、高濃度のH22 が直接鋼材に作
用して電位上昇をもたらす。このような系では、試験環
境が過激すぎて、長期にわたって徐々に反応が進行する
(但し、一旦反応が始まるとその後の進行は速い。)微
生物腐食反応の模擬試験としては問題が残る。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決し、熱交
換器用ないし配管用金属材料の腐食、特に微生物が関与
する銅管の孔食を、小容量の試験水により、短時間で容
易に、しかも、適正に評価することができる耐腐食性の
試験方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の耐腐食性の試験
方法は、活性酸素発生源と酸化還元色素とを含む水中に
金属試料電極と照合電極とを浸漬し、両電極間の電位差
を測定することを特徴とする。
【0011】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。
【0012】図1は本発明の耐腐食性の試験方法の実施
に好適な試験装置の一実施例を示す系統図であり、図
中、1A,1B,1Cは金属試料電極、2は照合電極で
あり、活性酸素発生源と酸化還元色素とを含む水(以下
「試験水」と称する場合がある。)3中に浸漬されると
共に、これら金属試料電極1A,1B,1Cと照合電極
2との間の電位差を測定するための電位差計5が電極切
換装置4を介して接続されている。また、この電位差計
5の測定結果を表示する記録計6が設けられている。
【0013】本発明において、活性酸素発生源として
は、水中で自動酸化反応により活性酸素を発生し易く、
しかも、容易に入手可能なキシロース(xylose)が好適
に用いられるが、何らこれに限定されるものではない。
【0014】一方、酸化還元色素としては、NBT(Ni
tro Blue Tetrazolium:C4030106 Cl2 =分子
量817.65)が好適である。
【0015】これら活性酸素発生源及び酸化還元色素
は、一定温度、好ましくは20℃以上、特に好ましくは
30℃以上に維持された水に添加されて試験に供される
が、この水としては、電位差の測定値の上昇を顕著なも
のとすることができることから、リン酸又はリン酸塩を
含むリン酸緩衝液を用いるのが好ましく、特に、リン濃
度100ppm以上、とりわけ100〜1000ppm
の中性ないし微アルカリ性、即ち、pH6〜9程度のリ
ン酸緩衝液が好適である。
【0016】このようなリン酸緩衝液中のNBT等の酸
化還元色素濃度は25〜250μMであることが好まし
く、また、キシロース等の活性酸素発生源濃度は0.2
〜2重量%程度であることが好ましい。
【0017】本発明においては、具体的にはNBTを含
有するリン酸緩衝液中に、図1に示す如く、金属試料電
極1A〜1Cと照合電極2を浸漬し、両電極間に電位差
計5等を接続し、その後、水中にキシロースを添加混合
し、電位差を測定する。この場合、金属試料電極が複数
ある場合には、図1に示す如く、一定の時間間隔で各金
属試料電極の電位を測定するように、電極切換装置4で
電位差計5の切換を行う。
【0018】水中にキシロースを添加すると、キシロー
スから活性酸素が発生し、この活性酸素が還元される過
程で金属試料電極面から電子が引き抜かれる結果、腐食
が進行すると共に、この腐食の進行が電位上昇として測
定される。
【0019】従って、金属試料電極1A〜1Cと照合電
極2との間の自然電位の変化を測定することにより、金
属試料電極を構成する金属材料の耐腐食性を評価するこ
とができる。
【0020】本発明において、金属試料電極としては、
通常の熱交換器用ないし配管用金属材料よりなるもの、
具体的には銅又は鋼材よりなる半割管材を用いて、これ
らの耐腐食性を電位変化として容易に評価することがで
きる。
【0021】なお、照合電極としてはAg−AgCl電
極等を用いることができ、本発明において、金属試料電
極及び照合電極を浸漬させる試験水の水量としては、1
リットル程度の小容量で十分足りる。
【0022】
【作用】微生物の関与したSUS,銅等の金属材料の孔
食の前段階として、自然電位の上昇がみられることはよ
く知られているが、本発明者らは、この電位上昇が微生
物の関与により金属表面に活性酸素が生成することによ
りもたらされると考察した。即ち、金属材料は、系内の
活性酸素が水にまで還元される過程で、電子が金属面か
ら引き抜かれる結果、腐食が進行するものと考察した。
そして、少量の活性酸素を発生する実際の微生物反応に
よる腐食を模擬すべく、活性酸素発生源により水中で微
量の活性酸素を発生させると共に、酸化還元色素を電子
キャリア又は電子メディエータとして反応に介在させ、
金属試料電極の金属材料から電子を引き抜き易い環境と
した試験水中に、金属試料電極と照合電極とを浸漬し、
両電極間の自然電位の変化を測定する。これにより、金
属試料電極の金属材料の耐腐食性を、適度に加速された
電位変化として、迅速かつ正確に評価することができ
る。
【0023】なお、NBT等の酸化還元色素は、活性酸
素発生源と金属試料電極表面との間の電子の授受を円滑
にする電子キャリア又は電子メディエータとしての役割
を果しているものと推定され、この酸化還元色素が存在
しないと、活性酸素量が少な過ぎて、反応が円滑に進行
しなくなる。
【0024】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
【0025】なお、以下において、活性酸素発生源とし
てはキシロースを、また、酸化還元色素としてはNBT
を用い、図1に示す試験装置で実施した。
【0026】実施例1 まず、KH2 PO4 (分子量136),Na2 HPO4
(分子量142)の各0.015M溶液を混合してpH
8.1のリン酸緩衝液を調製した。NBT40mgをこ
の0.015Mリン酸緩衝液(pH8.1)1リットル
に溶解して、50μMのNBTを含むリン酸緩衝液(p
H8.1)を調製した。
【0027】このNBTリン酸緩衝液中に、表面の加工
状態の異なる下記銅製テストピースNo. 1〜3と照合電
極(Ag−AgCl電極)とを浸漬し、37℃に維持し
た。これにキシロースを1重量%濃度となるように添加
して、電位の経時変化を測定し、図2の結果を得た。
【0028】テストピースNo. 1:半割燐脱酸銅管(表
面未加工)の外側をシリコン樹脂で被覆した、外径1
5.88mm,肉厚0.5mm,未加工内表面積10c
2 のテストピース テストピースNo. 2:テストピースNo. 1の内表面に溝
深さ0.15mmの溝を平行間隔(0.33mm)に設
けたもの テストピースNo. 3:テストピースNo. 1で用いたと同
様の半割燐脱酸銅管の内面をシリコン樹脂で被覆し、平
滑な外表面を利用したもの 比較のために従来法によるテストも行った。即ち、試験
水100リットルにテストピースNo. 1,2とAg−A
gCl電極とを浸漬し、電位の経日変化を測定し、図3
の結果を得た。
【0029】図2,3より、本発明によれば、従来法に
よる電位上昇を短時間で再現できることが明らかであ
る。
【0030】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の耐腐食性の
試験方法によれば、小容量の試験水中に、金属試料電極
と照合電極とを浸漬して、両電極間の電位差を測定する
のみで、短時間で容易に金属試料電極の金属材料の耐腐
食性を適正に評価することができる。
【0031】因みに、本発明の方法によれば、多数の金
属試料電極を用いる場合であっても、用いる試験水水量
は約1リットル程度の小容量で良く、また、試験時間も
数時間程度で良く、試験水容量及び試験時間は、従来の
モニタリング方法に比べて大幅に低減される。しかも、
22 を発生させる従来の耐微生物腐食試験に比べ
て、実際の腐食状況をより適正に模擬することができる
ため、より正確な評価を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の耐腐食性の試験方法の実施に好適な試
験装置の一実施例を示す系統図である。
【図2】実施例1における測定結果(本発明方法によ
る)を示すグラフである。
【図3】実施例1における測定結果(従来法による)を
示すグラフである。
【符号の説明】
1A,1B,1C 金属試料電極 2 照合電極 3 活性酸素発生源と酸化還元色素とを含む水 4 電極切換装置 5 電位差計 6 記録計

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性酸素発生源と酸化還元色素とを含む
    水中に金属試料電極と照合電極とを浸漬し、両電極間の
    電位差を測定することを特徴とする耐腐食性の試験方
    法。
JP20341094A 1994-08-29 1994-08-29 耐腐食性の試験方法 Pending JPH0868774A (ja)

Priority Applications (1)

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JP20341094A JPH0868774A (ja) 1994-08-29 1994-08-29 耐腐食性の試験方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7422678B2 (en) * 2003-10-21 2008-09-09 Teledyne Licensing, Llc Evaluation of the corrosion inhibiting activity of a coating
WO2014112511A1 (ja) * 2013-01-21 2014-07-24 栗田工業株式会社 孔食モニタリング用テストピースおよび孔食モニタリング装置並びに孔食モニタリング方法

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