JPH10232214A

JPH10232214A - 自然電位下及びカソード防食下における交流腐食度測定方法及びその装置

Info

Publication number: JPH10232214A
Application number: JP9037356A
Authority: JP
Inventors: Fumio Kajiyama; 文夫梶山
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1998-09-02
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: JP3632877B2

Abstract

(57)【要約】【目的】カソード防食下において、土壌抵抗の変化を
考慮しながら交流腐食度を測定する。【解決手段】試料極（Ｗｅ）と照合極（Ｒｅ）間の土
壌抵抗（Ｒｓ）を求める場合、対極（Ｃｅ）と試料極
（Ｗｅ）間に設定高周波の電流（ｌａｃ′）を印加して
このときの交流電圧（Ｖａｃ）を測定し、この測定デー
タの実部（Ｖａｃ′）と印加電流（ｌａｃ′）により土
壌抵抗Ｒｓ＝Ｖａｃ′／ｌａｃを求め、次に、対極（Ｃ
ｅ）と試料極（Ｗｅ）間にカソード電流（Ｉｄｃ′）を
印加し、このカソード電流（Ｉｄｃ′）を徐々に増加さ
せ、このときの試料極（Ｗｅ）の照合極（Ｒｅ）に対す
るＯＮ電位（Ｖｄｃ′）が、ＩＲ降下分（Ｉｄｃ′・Ｒ
ｓ）と、ＯＦＦ電位（Ｖｎｅｔ）の設定値（Ｖｎｅｔ）
の加算した値（Ｖｄｃ′＝Ｉｄｃ′・Ｒｓ＋Ｖｎｅｔ）
となるように印加カソード電流（Ｉｄｃ′）を制御して
ＯＦＦ電位（Ｖｎｅｔ）を保持することにより、カソー
ド防食下での交流腐度を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自然電位下及びカ
ソード防食下での交流腐食度の測定（評価）方法及びそ
の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カソード防食とは、塗覆装を有するパイ
プラインに防食用の直流電流を常時通電しておくことに
より、前記パイプラインの腐食が進行するのを防止する
方法のことである。

【０００３】図６にカソード防食システムを示す。この
図６において、（１）はパイプライン、（２）は直流電
源、（３）は陽極、（４）は犠牲陽極、（５）は土壌中
における防食電流の流れの方向、（６）は試料極（プロ
ーブ）、（７）は照合極、（８）は電位計、（９）は電
流計、（１０）はスイッチである。

【０００４】上記各部から成る構成のカソード防食シス
テムの場合、防食システムが機能しているか否か、及び
腐食の進行度等を管理する上から、パイプライン（１）
に近設して試料極（６）と照合極（７）を埋設してお
き、この試料極（６）と照合極（７）及び試料極（６）
とパイプライン（１）間を電気的に結線し、試料極
（６）と照合極（７）間に電位計（８）を挿入し、パイ
プライン（１）と試料極（６）間に電流計（９）とスイ
ッチ（１０）を挿入し、スイッチ（１０）をＯＦＦにす
ると試料極（６）と照合極（７）間に分極電位が得られ
るので、これを電位計（８）で測定し、又、この際、試
料極（６）とパイプライン（１）間に出入りする電流を
電流計（９）で測定することにより電流密度を測定する
ことができるので、これらのデータを定期的に取得して
評価を加えることにより、防食システムが正常に機能し
ているか否かの判定を行ったり、腐食がどの程度進行し
ているか否かの判定を行ったりしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記防食シス
テムの場合、直流電流による腐食度を測定するものであ
ることから、パイプライン（１）に交流電流が重畳され
た場合の腐食度の測定はできない。又、パイプライン
（１）及び試料極（６）、照合極（７）が埋設されてい
る土壌抵抗は、天水の侵入、地下水の影響等により、変
化していることが考えられるが、このような、土壌抵抗
による影響には注意を払っていない。このため、直流電
流が重畳された場合、及び土壌抵抗に変化があった場合
には、正確なデータが得られないという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、カソード防食下におい
て、パイプラインに交流電流が重量された状況下での腐
食度を、その都度、土壌抵抗の変化を考慮しながらデー
タを取得して、正確な交流腐食度を評価するための方法
とその装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自然電位下
及びカソード防食下における交流腐食度測定方法及びそ
の装置は次のとおりである。

【０００８】１．試料極（Ｗｅ）と照合極（Ｒｅ）間の
土壌抵抗（Ｒｓ）を求める場合、対極（Ｃｅ）と試料極
（Ｗｅ）間に設定高周波の電流（ｌａｃ′）を印加して
このときの交流電圧（Ｖａｃ）を測定し、この測定デー
タの実部（Ｖａｃ′）と印加電流（ｌａｃ′）により土
壌抵抗Ｒｓ＝Ｖａｃ′／ｌａｃを求め、次に、対極（Ｃ
ｅ）と試料極（Ｗｅ）間にカソード電流（Ｉｄｃ′）を
印加し、このカソード電流（Ｉｄｃ′）を徐々に増加さ
せ、このときの試料極（Ｗｅ）の照合極（Ｒｅ）に対す
るＯＮ電位（Ｖｄｃ′）が、ＩＲ降下分（Ｉｄｃ′・Ｒ
ｓ）と、ＯＦＦ電位（Ｖｎｅｔ）の設定値（Ｖｎｅｔ）
の加算した値（Ｖｄｃ′＝Ｉｄｃ′・Ｒｓ＋Ｖｎｅｔ）
となるように印加カソード電流（Ｉｄｃ′）を制御して
ＯＦＦ電位（Ｖｎｅｔ）を保持することにより、自然電
位下及びカソード防食下での交流腐度を測定する方法。

【０００９】２．試料極（Ｗｅ）と照合極（Ｒｅ）間の
土壌抵抗（Ｒｓ）を求める場合、対極（Ｃｅ）と試料極
（Ｗｅ）間に設定高周波の電流（ｌａｃ′）を印加して
このときの交流電圧（Ｖａｃ）を測定し、この測定デー
タの実部（Ｖａｃ′）と印加電流（ｌａｃ′）により土
壌抵抗Ｒｓ＝Ｖａｃ′／ｌａｃを求める土壌抵抗測定手
段と、対極（Ｃｅ）と試料極（Ｗｅ）間にカソード電流
（Ｉｄｃ′）を印加するカソード電流印加手段と、前記
カソード電流印加手段によりカソード電流（Ｉｄｃ′）
を徐々に増加させ、このときの試料極（Ｗｅ）の照合極
（Ｒｅ）に対するＯＮ電位（Ｖｄｃ′）が、ＩＲ降下分
（Ｉｄｃ′・Ｒｓ）と、ＯＦＦ電位（Ｖｎｅｔ）の設定
値（Ｖｎｅｔ）の加算した値（Ｖｄｃ′＝Ｉｄｃ′・Ｒ
ｓ＋Ｖｎｅｔ）となるように印加カソード電流（Ｉｄ
ｃ′）を制御してＯＦＦ電位（Ｖｎｅｔ）を保持するカ
ソード電流制御手段と、から成る自然電位下及びカソー
ド防食下での交流腐度を測定する装置。

【００１０】

【発明の実施の形態】

【実施例】図１は本発明に係る交流腐食度測定装置の全
体、図２は回路構成を示すもので、２０は測定点、２１
は交流腐食度を測定するための試料極、２２は前記試料
極２１のＯＮ電位、ＯＦＦ電位を測定するときの基準と
なる照合極、２３は前記試料極２１にカソード電流と交
流電流を印加するための対極、２４は前記試料極２１、
照合極２２、対極２３が埋設されている土壌である。３
０はＡ／Ｄ変換前置増幅部，Ａ／Ｄ変換部及びカソード
電流と交流電流を発生する電流アンプ部であって、実施
例は１〜１０チャンネルから成る。４０はＯＮ電位と交
流電流の演算・通信制御部、４１は制御部４０と電流ア
ンプ部３０の各チャンネルを夫々結ぶコネクター、５０
は各チャンネル毎の測定条件、リアルタイムの測定値を
表示する表示部、５１は表示部５０と制御部４０を結ぶ
コネクターである。

【００１１】図２において、４０ａはＯＮ電位（Ｖｄ
ｃ）を制御する電流（ｌｄｃ）の制御部、４０ｂは正弦
波交流信号を発生し、交流電流（ｌｄｃ）の制御部、４
３は加算及び定電流出力部、４４は電流＿電圧変換，定
電流制御部（電圧フォロアー）、４５は電流検出用基準
抵抗、４６は電極電位検出部である。

【００１２】次に、作動原理を図３、図４に基づいて説
明する。印加“ＯＮ”に指定された各チャンネルは、下
記〜の項を定期的に補正作業を行う。すなわち、各
試料チャンネルは設定された真のＯＦＦ電位（Ｖｎｅ
ｔ）となるような直流電流（ｌｄｃ）によるカソード防
食を行い、各チャンネル毎の設定交流電流（ｌａｃ）を
制御部４０から連続的に印加する。

【００１３】土壌抵抗測定手段により、試料極（Ｗ
ｅ）と照合極（Ｒｅ）間の土壌抵抗（Ｒｓ）を、対極
（Ｃｅ）と試料極（Ｗｅ）間に設定高周波（例：１．０
ｋＨｚ）の印加電流（ｌａｃ′）を印加して交流電圧
（Ｖａｃ）を測定し、測定データの実部（Ｖａｃ′）と
印加電流（ｌａｃ′）にてＲｓ＝Ｖａｃ′／ｌａｃより
求める。

【００１４】ＯＮ電位を制御する電流制御部２により
ＯＮ電位制御電流（ｌｄｃ）を印加し、（ａ）自然電位下の場合カソード電流ｌｄｃ＝０．０００ｍＡとすることで自然
電位下の状態となし、（ｂ）カソード防食下の場合カソード電流印加手段により、ＣｅとＷｅ間のカソード
電流（ｌｄｃ′）を徐々に増減させ、その時のＯＮ電位
（Ｖｄｃ′）がＩＲ降下分（ｌｄｃ′・Ｒｓ）と真のＯ
ＦＦ電位の設定値（Ｖｎｅｔ）の加算した電位（Ｖｄ
ｃ′＝ｌｄｃ′・Ｒｓ＋Ｖｎｅｔ）となるようにカソー
ド電流（ｌｄｃ′）を制御する。

【００１５】次に、ＣｅとＷｅ間に交流電流印加手段
により設定周波数（例：５０Ｈｚ）の設定電流（ｌａ
ｃ）を連続的に印加する。

【００１６】次に、印加“ＯＮ”指定チャンネル１は
１０分毎に印加中の交流電流（Ｖａｃ）を測定し、１時
間毎に印加“ＯＮ”指定の各チャンネルの積算電力量
（ＷＨ）を計算する。

【００１７】次に、測定手段により、時々（設定時間
隔毎に）上記〜の測定を行い、カソード電流（ｌｄ
ｃ′）の補正を行う。

【００１８】表１及び図５は、ＯＦＦ電位−１．０Ｖ、
交流電流５０ｍＡｒｍｓ、５０Ｈｚで行った測定データ
である。

【００１９】（以下余白）

【表１】

【００２０】

【発明の効果】本発明は以上の如き方法と装置で、試料
極と照合極間の土壌抵抗を補正することにより、正確な
ＯＦＦ電位を印加し、更にこの状態で試料極に交流電流
を印加することにより、カソード防食下での交流腐食度
を正確に測定することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る交流腐食度測定装置のブロック
図。

【図２】本発明に係る交流腐食度測定装置の回路の説明
図。

【図３】測定原理の説明図。

【図４】測定原理の説明図。

【図５】データの説明図。

【図６】カソード防食システムの説明図。

【符号の説明】

２０測定点２１試料極２２照合極２３対極３０電流アンプ部４０制御部５０表示部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料極（Ｗｅ）と照合極（Ｒｅ）間の土
壌抵抗（Ｒｓ）を求める場合、対極（Ｃｅ）と試料極
（Ｗｅ）間に設定高周波の電流（ｌａｃ′）を印加して
このときの交流電圧（Ｖａｃ）を測定し、この測定デー
タの実部（Ｖａｃ′）と印加電流（ｌａｃ′）により土
壌抵抗Ｒｓ＝Ｖａｃ′／ｌａｃを求め、次に、対極（Ｃ
ｅ）と試料極（Ｗｅ）間にカソード電流（Ｉｄｃ′）を
印加し、このカソード電流（Ｉｄｃ′）を徐々に増加さ
せ、このときの試料極（Ｗｅ）の照合極（Ｒｅ）に対す
るＯＮ電位（Ｖｄｃ′）が、ＩＲ降下分（Ｉｄｃ′・Ｒ
ｓ）と、ＯＦＦ電位（Ｖｎｅｔ）の設定値（Ｖｎｅｔ）
の加算した値（Ｖｄｃ′＝Ｉｄｃ′・Ｒｓ＋Ｖｎｅｔ）
となるように印加カソード電流（Ｉｄｃ′）を制御して
ＯＦＦ電位（Ｖｎｅｔ）を保持することにより、自然電
位下及びカソード防食下での交流腐度を測定する方法。
【請求項２】試料極（Ｗｅ）と照合極（Ｒｅ）間の土
壌抵抗（Ｒｓ）を求める場合、対極（Ｃｅ）と試料極
（Ｗｅ）間に設定高周波の電流（ｌａｃ′）を印加して
このときの交流電圧（Ｖａｃ）を測定し、この測定デー
タの実部（Ｖａｃ′）と印加電流（ｌａｃ′）により土
壌抵抗Ｒｓ＝Ｖａｃ′／ｌａｃを求める土壌抵抗測定手
段と、対極（Ｃｅ）と試料極（Ｗｅ）間にカソード電流（Ｉｄ
ｃ′）を印加するカソード電流印加手段と、前記カソード電流印加手段によりカソード電流（Ｉｄ
ｃ′）を徐々に増加させ、このときの試料極（Ｗｅ）の
照合極（Ｒｅ）に対するＯＮ電位（Ｖｄｃ′）が、ＩＲ
降下分（Ｉｄｃ′・Ｒｓ）と、ＯＦＦ電位（Ｖｎｅｔ）
の設定値（Ｖｎｅｔ）の加算した値（Ｖｄｃ′＝Ｉｄ
ｃ′・Ｒｓ＋Ｖｎｅｔ）となるように印加カソード電流
（Ｉｄｃ′）を制御してＯＦＦ電位（Ｖｎｅｔ）を保持
するカソード電流制御手段と、から成る自然電位下及びカソード防食下での交流腐度を
測定する装置。