JPH10237908A - 耐食性に優れた貯水槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内部に金属製補強材を有する貯水槽の補強材と
して、フェライト系ステンレス鋼を使用することによ
り、耐食性の優れた貯水槽を得る。 【解決手段】補強材は、重量％でＣ：０．０２％以下、
Ｓｉ：０．６％以下、Ｍｎ：０．４％以下、Ｐ：０．０
４％以下、Ｓ：０．００３％以下、Ｃｒ：２０〜２６
％、Ｍｏ：０．８〜２．５％、Ｎ：０．０２％以下、Ｔ
ｉ：０．０５〜０．４％及び／又はＮｂ：０．１〜０．
６％を含み、更に、Ｃ＋Ｎ≦０．０３５％、Ｔｉ＋Ｎｂ
≧７×（Ｃ＋Ｎ）＋０．１５％の関係を満足する組成の
鋼よりなる耐食性の優れた貯水槽である。鋼は、更に、
Ｃｕ：０．３〜０．８％及び／又はＡｌ：０．１〜０．
３％を含むことができる。また、補強材をボルト固定す
るには合成ゴム又は合成樹脂製ガスケットを介して締結
することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐食性及び経済性
に優れた貯水槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】多くの建築物には、飲料水として使用さ
れる上水を供給するための貯水槽が設置されている。マ
ンションや公共施設などの大型化に伴い、それら貯水槽
の大型化も進んでいる。また、最近では、耐震、耐火構
造に対する要求が高まり、衛生的に水を大量に貯蔵し、
非常時に給水できる貯水槽が求められている。貯水槽の
材質としては、ＦＲＰ製が主流である。ＦＲＰ製の貯水
槽は、パネルに加工したＦＲＰ板を、ボルトで締結・接
合する方法で製作される。ＦＲＰ製貯水槽は強度的に弱
いために、内部に金属製の補強材を有する構造を採って
いる。補強材には耐食性及び構造材としての強度を得る
ために、オーステナイト系ステンレス鋼のＳＵＳ３０４
に加工後合成樹脂被覆したもの等が用いられている。補
強材は固定ボルトによって相互に固定されると共に貯水
槽本体と締結して剛性を保っている。また、補強材を固
定するボルトにも耐食性が要求されることから、気相部
ではＳＵＳ３０４に合成樹脂被覆したボルト・ナット及
びワッシャー等が用いられている。

【０００３】しかし、近年、ＦＲＰに対する構造強度の
問題あるいは衛生上の問題から金属製の貯水槽が増えて
きている。金属としてはステンレス鋼板や合成樹脂被覆
鋼板がある。これらの金属製貯水槽はパネル式ボルト接
合型又は溶接一体型の構造であるが、板厚が薄いため
に、内部にはＦＲＰ製貯水槽と同様に金属製の補強材を
有する構造が多い。ステンレス鋼製貯水槽では、本体の
液相部にＳＵＳ４４４、気相部にはより耐食性の高いＳ
ＵＳ３２９Ｊ４Ｌ等が用いられているが、内部の補強材
はＦＲＰ製貯水槽と同様に、ＳＵＳ３０４に加工後合成
樹脂被覆したもの等が用いられている。補強材の形状
は、一般的に厚み約３ｍｍ程度の山形や溝形であるが幅
や長さは貯水槽の大きさによって異なる。

【０００４】貯水槽の気相部がより腐食性になる理由は
以下のように考えられる。上水中に含有される残留塩素
の自己分解によって、気相中の塩素ガス濃度が高くな
り、このため、気相中の塩素ガスは、天井等の気相部壁
面に結露した水に再び溶け込み、塩化物イオンが生成さ
れるとともに、過酸化物と酸を形成する。塩化物イオ
ン、過酸化物、酸を含有した結露水は乾燥により濃縮す
ると、強い腐食作用を呈する。特に、外部に設置した貯
水槽では日中の気温変化により、結露乾燥が繰り返さ
れ、腐食に対して極めて過酷になる。夏場においては金
属貯水槽の天板は６０℃以上に上がり、腐食の成長を促
進する。

【０００５】

【発明の解決しようとする課題】しかしながら、最近、
水質の低下に伴う殺菌の強化により、貯水槽内部、特に
気相部の腐食性が強くなる傾向にあり、貯水槽本体に耐
食性の材料を用いた場合にも、現状の補強材では補強材
が腐食する場合がある。すなわち、現在、ＳＵＳ３０４
に加工後合成樹脂被覆したものが用いられているが、こ
のような環境下においては、気相部において欠陥がある
と塗膜下腐食を生じることがある。更に、補強材は後塗
装で被覆されているために、コスト的に高くなるという
問題がある。そこで、被覆を施さなくても優れた耐食性
を有する金属材料の適用が望ましい。ただし、液相部に
おいては、通常、合成樹脂被覆のないＳＵＳ３０４製ボ
ルト・ナットやワッシャー等が使われており、補強材に
金属製ワッシャーが直接接するような構造で固定される
ために、金属無垢材を用いた場合には、金属製ワッシャ
ーと補強材の隙間等で隙間腐食が懸念される。本発明
は、このような問題を解決するためになされたもので、
耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼からなる無被
覆の補強材を採用し、かつ、液相のボルト締結部を防食
構造にすることにより、耐食性に優れた貯水槽を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】無被覆で耐食性に優れた
補強材を得る手段は、金属製補強材として、化学成分
で、Ｃ：０．０２重量％以下、Ｓｉ：０．６重量％以
下、Ｍｎ：０．４重量％以下、Ｐ：０．０４重量％以
下、Ｓ：０．００３重量％以下、Ｃｒ：２０〜２６重量
％、Ｍｏ：０．８〜２．５重量％、Ｎ：０．０２重量％
以下、Ｔｉ：０．０５〜０．４重量％及び／又はＮｂ：
０．１〜０．６重量％を含み、残部が実質的にＦｅで、
Ｃ＋Ｎ≦０．０３５重量％、Ｔｉ＋Ｎｂ≧７×（Ｃ＋
Ｎ）＋０．１５重量％の条件を満足するフェライト系ス
テンレス鋼を使用することである。フェライト系ステン
レス鋼は、更に、Ｃｕ：０．３〜０．８重量％及び／又
はＡｌ：０．１〜０．３重量％を含むことができる。ま
た、この補強材をボルトにて固定する場合に、合成ゴム
又は合成樹脂製のガスケットを介して締結することによ
り、隙間腐食が防止できる。更に、貯水槽の外側に金属
製又は合成樹脂製の覆いを取り付けることにより、貯水
槽本体ならびに補強材の気相部の腐食性を弱め、耐食性
を向上することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明者等は、貯水槽環境におけ
るステンレス鋼の耐食性について詳細な調査を行った。
貯水槽環境における腐食は気相部における孔食と液相の
ボルト締結部で発生する隙間腐食が主な腐食で、両者に
対する耐食性が必要であることが判った。気相部におけ
る孔食については後述する実施例１に示すごとく、貯水
槽の気相部を模擬した条件下、すなわち、残留塩素量を
濃くした水溶液を用いて、結露と乾燥が繰り返される条
件下で耐食性を調べた。これらの試験の結果、気相部に
発生する孔食には、Ｍｏを含むフェライト系ステンレス
鋼で、かつ、Ｃｒの増加した鋼が有効であることを見出
した。また、適量のＴｉ及び／又はＮｂとＡｌの添加に
よって、耐食性が一層向上することも判った。この原因
として、Ｔｉ及び／又はＮｂとＡｌを複合添加したフェ
ライト系ステンレス鋼では、Ａｌを複合添加していない
鋼と比較して、鋼板の製造時の酸洗工程で形成される不
動態皮膜が著しく強固になること、溶接部にはＡｌの酸
化皮膜を形成しＣｒの酸化ロスを抑制して腐食の低下を
防止する作用があるためと考えられる。一方、ボルト締
結部で発生する隙間腐食に対しても、気相部に発生する
孔食に対して有効なＭｏを含むフェライト系ステンレス
鋼は非常に有効であるが、後述するように金属同士が直
接に接するような隙間構造を避けるのが好ましいことが
明らかになった。まず、本発明のステンレス鋼に含まれ
る合金成分、含有量を以下に説明する。

【０００８】Ｃ、Ｎ：それぞれ０．０２重量％以下 Ｃ、Ｎは、鋼中に不可避的に含まれる元素である。鋼
は、Ｃ、Ｎ含有量の低下に従って軟質化し、加工性が向
上する。粒界腐食防止の観点から、鋼中のＣ、ＮはＴ
ｉ、Ｎｂで固定する必要があるが、Ｃ、Ｎ含有量が多い
と、固定化に必要なＴｉ、Ｎｂの添加量が増え、却って
加工性が損なわれる。したがって、Ｃ、Ｎ含有量の上限
を共に０．０２重量％に規制し、後述するように、更
に、（Ｃ＋Ｎ）量を０．０３５重量％以下に設定した。

【０００９】Ｓｉ：０．６重量％以下 脱酸剤として添加される元素である。しかし、０．６重
量％を超える多量のＳｉが含まれると、材料が硬質にな
り、加工性が低下する。

【００１０】Ｍｎ：０．４重量％以下 鋼中に不可避的に存在するＳと結合し、化学的に不安定
な硫化物ＭｎＳを形成し、耐食性を低下させると共に、
鋼中に固溶しているＭｎ自体も、耐食性を阻害する。し
たがって、Ｍｎ含有量は低いほど好ましく、本発明では
上限を０．４重量％に規定した。

【００１１】Ｐ：０．０４重量％以下 不純物として不可避的に含まれる元素であるが、耐食性
に対しては低いほどよい。しかし、低Ｐ化すると副原料
の厳選や特別なスラグ処理が必要で有るなど、コスト的
に高くなるため、特性に大きな影響を与えることのない
範囲でＰ含有量の上限を０．０４重量％に規定した。

【００１２】Ｓ：０．００３重量％以下 耐食性に悪影響を及ぼす有害元素であり、低ければ低い
ほど好ましい。しかしながら、Ｓ含有量を低下するには
使用する副原料の厳選や脱硫に時間を要するためコスト
が高くなる。そこで、本発明では耐孔食性から判断して
影響が小さい範囲として、Ｓ含有量を０．００３重量％
以下に規定した。

【００１３】Ｃｒ：２０〜２６重量％ 不動態皮膜を形成し、Ｍｏと共にステンレス鋼の耐食性
を向上させる重要な合金元素である。水道水等の貯水槽
環境における隙間腐食や過酸化物を含む酸性結露水下で
の孔食は、Ｃｒ含有量が２０重量％以上になると著しく
減少する。しかし、２６重量％を超えて多量のＣｒを添
加すると、鋼材が硬質化し、比較的板厚の厚い補強材の
加工が困難になる。

【００１４】Ｍｏ：０．８〜２．５重量％ Ｃｒと共に鋼の不動態化能を高め、ステンレス鋼の耐食
性を向上させる合金元素である。Ｍｏの効果は、Ｃｒ含
有量の増加に伴って大きくなり、本発明が対象とするＣ
ｒレベルでは０．８重量％以上のＭｏ添加で顕著とな
る。しかし、２．５重量％を超えるＭｏ含有量では硬質
化を招き、補強材ヘの加工が困難になる。

【００１５】Ｔｉ、Ｎｂ：Ｔｉが０．０５〜０．４重量
％及び／又はＮｂが０．１〜０．６重量％ Ｔｉ、Ｎｂは共に鋼中のＣ、Ｎを固定して粒界腐食を防
止する合金元素である。更に、Ｔｉは、Ｓを固定して化
学的に安定な硫化物を形成し、可溶性硫化物ＭｎＳの生
成に起因した耐孔食性の低下を防止すると共に、固溶Ｔ
ｉ自体も鋼の活性溶解を抑制する作用を有する。Ｔｉの
効果は、０．０５重量％以上の含有量で顕著となる。し
かし、０．４重量％を超える多量のＴｉが含まれると、
クラスター状介在物が生成し、素材表面庇の原因となる
ため、０．０５〜０．４重量％に規制した。ＮｂのＣ、
Ｎ固定作用は、０．１重量％以上で顕著になる。しか
し、０．６重量％を超える多量のＮｂは靱性や溶接性を
阻害するため、０．１〜０．６重量％に規制した。

【００１６】Ｃｕ：０．３〜０．８重量％ 塩化物環境における耐孔食性を改善する作用を呈するた
め、添加されることが好ましい合金元素であり、特に、
Ｍｏ含有量が１重量％以下の少ない系では、Ｃｕの添加
効果が顕著に発揮される。このような効果は、０．３重
量％以上のＣｕ添加で顕著になる。しかし、Ｃｕの添加
効果は０．８重量％で飽和する。

【００１７】Ａｌ：０．１〜０．３重量％ 脱酸剤として添加される元素であるが、Ｔｉ及び／又は
ＮｂにＡｌを複合添加したとき、ステンレス鋼板製造の
ために焼鈍後に行われる酸洗の過程で強固な不動態化皮
膜が生成し、耐食性が更に改善される。また、溶接部に
はＡｌの酸化皮膜を形成しＣｒの酸化ロスを抑制して腐
食の低下を防止する。このように、Ａｌ複合添加は耐食
性が向上するように作用し、結果として耐食性向上に必
要なＭｏの添加量を下げることができる。このため、よ
り軟質で加工性に優れた鋼材が得られ、また、鋼材コス
トの上昇を抑制する上でも有効である。Ａｌの効果は、
０．１重量％以上の含有量で顕著になるが、多量に含ま
れると靱性や溶接性を阻害するため、上限を０．３重量
％とした。

【００１８】Ｃ＋Ｎ≦０．０３５重量％ Ｃ、Ｎ含有量が多いと、固定化に必要なＮｂ、Ｔｉの添
加量が増え、却って加工性が損なわれる。したがって、
Ｃ及びＮ含有量の上限をそれぞれ０．０２重量％に規制
すると共に、Ｃ＋Ｎ量を０．０３５重量％以下に設定し
た。

【００１９】 Ｔｉ＋Ｎｂ≧７×（Ｃ＋Ｎ）＋０．１５重量％ Ｔｉ＋Ｎｂ≧７×（Ｃ＋Ｎ）＋０．１５重量％の条件を
維持することによりＣ、Ｎの固定に必要な量が確保さ
れ、粒界腐食を回避することができる。

【００２０】本発明の化学成分の鋼を補強材に用いるこ
とにより、被覆を施すことなく、気相部で優れた耐食性
が得られる。しかし、本鋼はフェライト系ステンレス鋼
であるために、腐食が発生すると、オーステナイト系鋼
に比べて、板厚方向へ成長する傾向がある。最近の原水
の水質汚染に伴う上質水質の劣化により、上水中の塩化
物イオン濃度が上昇したり、殺菌のための残留塩素が高
くなったりすると、液相部において、補強材の固定のた
めにボルトで締結された部分での隙間腐食性が強まるこ
とが懸念される。そこでボルト締結部での隙間腐食につ
いて調べた。後述する実施例２に示すように、試験片を
ボルト・ナットで挟み込み、隙間を形成した試料を用い
て、４０℃の２００ｐｐｍＣｌ^- 水溶液中で、定電位試
験を行った。その結果、フェライト系ステンレス鋼は金
属同士の隙間は隙間腐食が発生しやすいが、合成ゴム又
は合成樹脂製のガスケットを介することにより、隙間腐
食を防止できることを見出した。もちろん、現使用の合
成樹被覆ワッシャーも使用できる。また、後述する実施
例３に示すように、モニター用の簡易貯水槽を作製して
試験した結果、貯水槽を加熱から防ぐ方法も効果的であ
ることを見出した。以下これらの結果に基づき、限定理
由を説明する。

【００２１】ガスケット材料：合成ゴム又は合成樹脂 金属接触の隙間では極めて隙間腐食を起こしやすいが、
合成ゴム又は合成樹脂製ガスケットを挟むと耐隙間腐食
性は著しく向上する。合成ゴム又は合成樹脂製ガスケッ
トの種類、硬さ、厚みは特に限定しないが、ＥＰＤＭや
ＰＶＣなどの軟質なものほどよい。軟質の合成ゴム又は
合成樹脂のガスケットであれば、その弾力のために構造
的に隙間を形成しにくくなるためである。厚みは変形が
大きくない程度とする。また、ボルト接合部にキズが存
在するとその隙間形成部は著しく耐隙間腐食性が低下す
ることもわかった。したがって、補強材の加工時などに
おいては、ボルト接合部にキズをつけないよう、保護シ
ートやアルカリ可溶性潤滑保護皮膜等を施して加工する
ことが望ましく、細心の注意をはらう必要がある。

【００２２】貯水槽の外側覆い 貯水槽において最も腐食の厳しいのは天板をはじめとす
る気相部である。上述したように、これは塩素イオンの
結露濃縮に伴うものであるが、結露水が乾燥する過程を
経ないと、腐食は起こらないことを確認した。乾燥は直
射日光が当たるような貯水槽外部の温度が高い時に起こ
るものであり、直射日光が当たらないと、結露水で濡れ
たままの状態になる。したがって、貯水槽の外側に金属
製又は合成樹脂製の覆いを有する構造をとることによ
り、天板や側壁パネルあるいは補強材の温度上昇を緩和
し、気相部の腐食環境をマイルドにすることが可能とな
る。また、全面を覆わなくても、それぞれの貯水槽の設
置場所に応じて、日射面のみを覆う構造（屋根を含む）
にするのも有効である。覆いに用いる板の材質は本発明
鋼のような高耐食性鋼でなくとも、ＳＵＳ３０４やＳＵ
Ｓ４３０のような汎用鋼でよく、あるいはＦＲＰパネル
でもよい。

【００２３】

【実施例】

［実施例１］貯水槽に使用される補強材に要求される特
性は、気相部の耐孔食性，ボルト接合部の耐隙間腐食性
である。そこで、表１に示した成分をもつステンレス鋼
を５００ｋｇ溶製し、熱間圧延、焼鈍・酸洗、冷間圧
廷、仕上げ焼鈍・酸洗等の工程を経て板厚１．５ｍｍの
鋼板を製造した。ただし、表１の鋼種番号１、２はそれ
ぞれ市販のＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４４４であり、１．５
ｍｍの２Ｂ仕上げ材である。板厚鋼種番号３はＣｒ含有
量が本発明の範囲にあるが、Ｍｏ含有量が低い鋼であ
る。鋼種番号４〜８は本発明例である。また、鋼種番号
１のＳＵＳ３０４に厚さ０．４ｍｍの合成樹脂被覆した
板（鋼種番号１−１）も用いた。

【００２４】

【表1 】

【００２５】結露水環境下における孔食発生をシミュレ
ートするため、図１に示すような構成で環境試験を行っ
た。まず、残留塩素濃度を３００ｐｐｍに調整した試験
液１を用意した。通常の貯水槽では残留塩素濃度は１ｐ
ｐｍ以下であるが、腐食を加速するために濃度を高め
た。次に、試験液１をガラス製の試薬瓶２（０．５ｌ容
器）に０．３ｌ入れ、ステンレス鋼板から切り出された
試験片３を試薬瓶２の開口部に水平配置した。試験片３
と試薬瓶２の開口部との隙間は、シリコーン樹脂でシー
リングした。試験片３を密着させた試薬瓶２を、水４を
張った保温箱５にセットし、全体を温度，湿度の制御が
可能な環境試験装置６の内部に配置した。環境試験装置
６の内部を相対湿度７０％、温度２０℃に１時間保持し
た後、相対湿度７０％のままで温度６０℃に昇温した雰
囲気に１時間保持することを１サイクルとするサイクル
試験を繰り返した。そして、６０サイクル及び１２０サ
イクルが経過した時点で、試験片に発生した腐食の深さ
を測定することにより耐孔食性を調査した。

【００２６】表２に腐食試験後の最大侵食深さを示す。
結露水により生じた孔食は、比較例の鋼種番号１〜３で
は最大侵食深さが０．１ｍｍを超えており、ＳＵＳ４４
４にあたる鋼種番号２でも１２０サイクル後の最大侵食
深さが０．２８ｍｍとなっていた。鋼種番号３も最大侵
食深さが０．２６ｍｍの孔食が見られ、サイクルの増加
により侵食深さが進行していることが判る。また、鋼種
番号１のＳＵＳ３０４に合成樹脂被覆した板について
は、試験瓶との接触部より塗膜下腐食が生じ、孔食が発
生していた。他方、本発明に従った鋼種番号４〜６で
は、何れも６０サイクルで孔食の発生が検出されず、１
２０サイクル後でも最大侵食深さが０．０４ｍｍ以下と
極く浅いものであった。また、本発明に従った鋼種番号
７、８のＭｏ含有量の高い鋼、Ｃｒ含有量の高い鋼は１
２０サイクル後も腐食は認められなかった。

【００２７】鋼の成分と最大侵食深さの関係をみると、
最大侵食深さの浅い鋼種番号４〜７の鋼は、鋼種番号３
に比較すると、Ｃｒ量が約２２重量％と同レベルにある
が、Ｍｏ含有量が０．８重量％以上と高くなっている。
かつ、鋼種番号５にはＣｕが添加されている。腐食の認
められなかった鋼種番号８は鋼種番号４に比べ、Ｍｏ含
有量は同じレベルにあるがＣｒ量が高い。このことか
ら、結露水環境下における孔食は、０．８重量％以上の
Ｍｏを含有する鋼で、Ｃｒ、Ｍｏの増量により効果的に
抑制できることが確認される。また、鋼種番号４と５の
比較よりＣｕの有効性が確認できる。鋼種番号６は、鋼
種番号７に比較すると、Ｔｉ、Ｎｂ、Ａｌを複合添加
し、且つＭｏ含有量を下げた鋼種であるが、鋼種番号７
に匹敵する耐孔食性を呈している。このことから、Ｔ
ｉ、Ｎｂ、Ａｌの複合添加は、耐孔食性の向上に有効に
作用し、一定レベルの耐食性を得る場合に必要とされる
Ｍｏ含有量を低減でき、コスト軽減の面で有利なことが
判る。

【００２８】

【表２】

【００２９】［実施例２］実施例１で使用したＳＵＳ４
４４に相当する鋼種番号２と発明例である鋼種番号５の
１．５ｍｍ厚みの鋼板を用い耐隙間腐食性を調べた。ま
ず、鋼板より、３０×３０ｍｍの試験片を切出し、中央
に直径６．５ｍｍの孔をあけ、板の端にインコネル線を
導線として溶接した。そして、図２に示すように、市販
の規格Ｍ６のＳＵＳ３０４製のボルト１１、ナット１
２、呼び６のスプリングワッシャー１０及び特別に製作
した直径１５ｍｍのＳＵＳ３０４製ワッシャー９（１．
５ｍｍ厚さ）を用い、更に、試験片７の両表面を市販の
直径１５ｍｍの発泡型のＥＰＤＭ又はＰＶＣ製のガスケ
ット８が当たるように挟み、トルクレンチを用いて、締
め付けトルク６０ｋｇｆ・ｃｍで締結することにより隙
間を形成した。比較のために、合成ゴム又は合成樹脂製
ガスケット８を挟まず、直接ＳＵＳ３０４製ワッシャー
９が試験片７に当たり隙間を形成するものも作製した。
このように隙間を形成した試験片７を水道水の水質基準
で定められる塩化物イオン濃度の上限である２００ｐｐ
ｍＣｌ^- 溶液（４０℃）に浸漬し、定電位電解装置によ
る定電位試験を４８時間行った。そして、試験後の腐食
状態ならびに試験中の腐食電流の有無より、腐食発生電
位を求め、耐隙間腐食性に及ぼすガスケット材質の影響
を検討した。

【００３０】表３に電位と隙間腐食発生の有無の関係を
示す。鋼種番号２及び鋼種番号５ともにＳＵＳ３０４製
ワッシャーに直接接触した場合は、合成ゴム又は合成樹
脂製のガスケットを介した場合に比べて隙間腐食発生電
位（隙間腐食が発生する下限の電位）が低くなり、より
腐食しやすいことがわかる。鋼種番号５でＰＶＣ製のガ
スケットを用いると、自然電位が５００ｍＶ，ＳＣＥま
で上がらないと腐食しないことになる。一般的に貯水槽
環境でのステンレス鋼の自然電位（腐食していないとき
の材料の電位）は１５０ｍＶ，ＳＣＥ以下程度であるの
で、鋼種番号２及び鋼種番号５ともに、合成ゴム又は合
成樹脂製ガスケットを有すると隙間腐食を防ぐことがで
きる。この結果から、液相部における補強材のボルト締
結部の耐隙間腐食を防止するためには、軟質の合成ゴム
又は合成樹脂製ガスケットを介してボルト接合すること
が有効であることがわかった。

【００３１】

【表３】

【００３２】［実施例３］図３に示すように、市販のＳ
ＵＳ４４４（２ｍｍt ）を用い、２ｍ高さ×１．５ｍ幅
×１ｍ奥行の溶接一体型のモニター試験用簡易貯水槽本
体１４を作製し、１年間の試験を行った。槽内部には本
発明例の鋼種番号６を用いて溝形（フランジ部３０ｍ
ｍ、ウエッブ５０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ）の補強材１
５を製作し、２本を気相部に２本を液相部にそれぞれＰ
ＶＣガスケットを介するボルト接合により取付けた。試
験液には上水１６を用い、水位を天板から１ｍとし、試
験の加速性を上げるために残留塩素濃度を２ｐｐｍに維
持した。部分的にＳＵＳ３０４製の外側覆い１７を取り
付け、貯水槽内部ならびに補強材の耐食性を評価した。

【００３３】表４に気相部のモニター試験結果を示す。
モニター試験の間、夏場には天板外側の温度は最高６５
℃に達した。試験１年の結果、ＳＵＳ４４４貯水槽本体
には、直射日光の当たった南側側面気相部及び天井面に
腐食が認められ、侵食深さで最大０．１ｍｍ程度であっ
た。一方、日光の当たらない北側側面並びに覆いを取り
付けた南側天井面及び南側側面には、わずかにしみ状の
腐食がある程度であった。本発明例の鋼種番号６補強材
に関しては、南側に位置した所で、わずかにしみ状の腐
食がある程度で、日光の当たらない北側及び覆いを取り
付けた南側に位置した所では腐食が起きていなかった。
また、鋼種番号６補強材の液相部のボルト締結部にも腐
食は認められなかった。この結果から、貯水槽本体の温
度を外側から上げないように覆いを取り付けることは、
内側の補強材ならびに本体の耐食性を維持するのに有効
であることがわかった。

【００３４】

【表４】

【００３５】

【発明の効果】本発明により、フェライト系ステンレス
鋼を貯水槽内部の補強材として用い、更に、合成ゴム又
は合成樹脂製ガスケットを使用することにより、気相部
の耐孔食性及び液相ボルト締結部の耐隙間腐食性に優れ
た補強構造が得られ、耐食性の高い貯水槽が得られる。
また、被覆をする必要がないため、補強材の製造におい
て省工程が可能になり経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】結露水環境下での孔食をシミュレートした孔食
試験の構成を示した図

【図２】隙間腐食を測定する浸漬試験に用いた試験片の
構成を示した図

【図３】モニター試験用簡易貯水槽の構成を示した図

【符号の説明】

１：試験液 ２：試薬瓶 ３：孔食試験
用の試験片 ４：水溶液 ５：保温箱 ６：環境試験
装置 ７：隙間腐食試験用の試験片 ８：ガスケット ９：ワッシャー １０：スプリングワッシャー １１：ボルト １２：ナット １３：導電線 １４：簡易貯水槽本体 １５：補強材 １６：上水 １７：外側覆い

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名越 敏郎 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新製 鋼株式会社技術研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に金属製補強材を有する構造の、ボル
   ト締結パネル式の合成樹脂製又は金属製貯水槽若しくは
   溶接式金属貯水槽であって、その補強材が、化学成分
   で、Ｃ：０．０２重量％以下、Ｓｉ：０．６重量％以
   下、Ｍｎ：０．４重量％以下、Ｐ：０．０４重量％以
   下、Ｓ：０．００３重量％以下、Ｃｒ：２０〜２６重量
   ％、Ｍｏ：０．８〜２．５重量％、Ｎ：０．０２重量％
   以下、Ｔｉ：０．０５〜０．４重量％及び／又はＮｂ：
   ０．１〜０．６重量％を含み、残部が実質的にＦｅで、
   Ｃ＋Ｎ≦０．０３５重量％、Ｔｉ＋Ｎｂ≧７×（Ｃ＋
   Ｎ）＋０．１５重量％の条件を満足するフェライト系ス
   テンレス鋼よりなる、耐食性に優れた貯水槽。
2. 【請求項２】フェライト系ステンレス鋼は、更に、Ｃ
   ｕ：０．３〜０．８重量％及び／又はＡｌ：０．１〜
   ０．３重量％を含有する請求項１記載の耐食性に優れた
   貯水槽。
3. 【請求項３】金属製補強材をボルトにて固定する場合
   に、合成ゴム又は合成樹脂製のガスケットを介して締結
   することを特徴とする請求項１又は２記載の耐食性に優
   れた貯水槽。
4. 【請求項４】貯水槽の外側に金属製又は合成樹脂製の覆
   いを有する請求項１から３までのいずれか１項記載の耐
   食性に優れた貯水槽。