JPH10332622A - 鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判定方法及びその装置 - Google Patents
鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判定方法及びその装置Info
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- JPH10332622A JPH10332622A JP9145247A JP14524797A JPH10332622A JP H10332622 A JPH10332622 A JP H10332622A JP 9145247 A JP9145247 A JP 9145247A JP 14524797 A JP14524797 A JP 14524797A JP H10332622 A JPH10332622 A JP H10332622A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パイプラインのカソード防食下において、直
流腐食に併せて、交流腐食の監視も同時に行う。 【解決手段】 カソード防食されたパイプライン１に接
近して鋼製プローブ２と飽和硫酸銅電極３を埋設して前
記鋼製プローブ２と飽和硫酸銅電極３間のＯＮ、ＯＦＦ
電位及び鋼製プローブ２とパイプライン１間の直流電流
を同時に測定することにより、これらの値から防食レベ
ルを評価する際、この測定タイミングに同期して前記鋼
製プローブ２とパイプライン１間の交流電流の値を測定
し、この値を基にして交流腐食レベルを評価する。
流腐食に併せて、交流腐食の監視も同時に行う。 【解決手段】 カソード防食されたパイプライン１に接
近して鋼製プローブ２と飽和硫酸銅電極３を埋設して前
記鋼製プローブ２と飽和硫酸銅電極３間のＯＮ、ＯＦＦ
電位及び鋼製プローブ２とパイプライン１間の直流電流
を同時に測定することにより、これらの値から防食レベ
ルを評価する際、この測定タイミングに同期して前記鋼
製プローブ２とパイプライン１間の交流電流の値を測定
し、この値を基にして交流腐食レベルを評価する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地下に埋設された
パイプラインのカソード防食状況の判定（評価）方法及
び装置に関する。
パイプラインのカソード防食状況の判定（評価）方法及
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地下に埋設されたパイプラインのカソー
ド防食システムにおいて、その防食レベルの評価を行う
ために、このパイプラインの近傍に鋼製プローブを埋設
して前記パイプラインと電気的に結線すると共に、更に
飽和硫酸銅電極を埋設してこの電極と前記鋼製プローブ
とを結線し、鋼製プローブとパイプライン間の回線を遮
断したときに得られる鋼製プローブの分極電位を計測す
ることにより、鋼製プローブに出入りする電流の密度、
つまり電流の向きと大きさを検知してカソード防食シス
テムの維持管理を行う方法が公知である。
ド防食システムにおいて、その防食レベルの評価を行う
ために、このパイプラインの近傍に鋼製プローブを埋設
して前記パイプラインと電気的に結線すると共に、更に
飽和硫酸銅電極を埋設してこの電極と前記鋼製プローブ
とを結線し、鋼製プローブとパイプライン間の回線を遮
断したときに得られる鋼製プローブの分極電位を計測す
ることにより、鋼製プローブに出入りする電流の密度、
つまり電流の向きと大きさを検知してカソード防食シス
テムの維持管理を行う方法が公知である。
【０００３】図１０は、カソード防食システムにおい
て、鋼製プローブを用いて管対地電位を測定する方法の
説明図であって，１はパイプライン、２は鋼製プロー
ブ、３は飽和硫酸銅電極、４はパイプライン１と鋼製プ
ローブ２とを結ぶ回線５内に挿入された電流計、６はＯ
Ｎ、ＯＦＦスイッチ、７はプローブ２と電極３間とを結
ぶ回線８に挿入された電位計、９はカソード防食用直流
電極、１０は陽極、１１は犠牲陽極、１２はレコーダー
である。
て、鋼製プローブを用いて管対地電位を測定する方法の
説明図であって，１はパイプライン、２は鋼製プロー
ブ、３は飽和硫酸銅電極、４はパイプライン１と鋼製プ
ローブ２とを結ぶ回線５内に挿入された電流計、６はＯ
Ｎ、ＯＦＦスイッチ、７はプローブ２と電極３間とを結
ぶ回線８に挿入された電位計、９はカソード防食用直流
電極、１０は陽極、１１は犠牲陽極、１２はレコーダー
である。
【０００４】しかして、上記システムにあっては、Ｏ
Ｎ、ＯＦＦスイッチ６を用いて例えば１０〜２０秒毎に
０．６〜１．０秒間プローブ２とパイプライン１との間
に流れる電流を遮断し、そのときの電位、電流の経時変
化をレコーダー１２に記録し、これによりＩＲ降下分が
上乗せになっている管対地電位、分極電位、電流密度を
同時に求めて、これらの値から防食レベルの評価を行っ
ている。図１１のグラフは、このようにして求めたとき
のレコーダー１２の出力である。
Ｎ、ＯＦＦスイッチ６を用いて例えば１０〜２０秒毎に
０．６〜１．０秒間プローブ２とパイプライン１との間
に流れる電流を遮断し、そのときの電位、電流の経時変
化をレコーダー１２に記録し、これによりＩＲ降下分が
上乗せになっている管対地電位、分極電位、電流密度を
同時に求めて、これらの値から防食レベルの評価を行っ
ている。図１１のグラフは、このようにして求めたとき
のレコーダー１２の出力である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方法によ
ると、次のような問題がある。 レコーダー１２に出力していることから、内蔵ローパ
スフィルターの作用により、あるがままの（全周波数帯
域のデータを収録していない）ＯＮ、ＯＦＦ電位とプロ
ーブ電流の原波形を把握することができない。 防食管理上、ＯＦＦ電位とプローブ直流・交流電流密
度の値は重要であるが、従来の技術では、ＯＦＦ電位を
ＯＦＦ後、どの時点でとっているのか、また、特にどの
周波数においてブローブ交流電流密度の値が大きかった
のかを把握することができない。 ＯＮ、ＯＦＦ電位、プローブ直流・交流電流の時間瞬
時値のデータをセーブしていないために、測定時間平均
値を求めるなどの数値計算ができない。
ると、次のような問題がある。 レコーダー１２に出力していることから、内蔵ローパ
スフィルターの作用により、あるがままの（全周波数帯
域のデータを収録していない）ＯＮ、ＯＦＦ電位とプロ
ーブ電流の原波形を把握することができない。 防食管理上、ＯＦＦ電位とプローブ直流・交流電流密
度の値は重要であるが、従来の技術では、ＯＦＦ電位を
ＯＦＦ後、どの時点でとっているのか、また、特にどの
周波数においてブローブ交流電流密度の値が大きかった
のかを把握することができない。 ＯＮ、ＯＦＦ電位、プローブ直流・交流電流の時間瞬
時値のデータをセーブしていないために、測定時間平均
値を求めるなどの数値計算ができない。
【０００６】そこで本発明者は、上記〜の問題点を
解決する手段として、特願平８−３４５３１３号に係る
発明を提案している。この発明の内容は、カソード防食
されたパイプラインに接近して埋設された鋼製プローブ
と飽和硫酸銅電極間を夫々結線すると共に、前記鋼製プ
ローブと飽和硫酸銅電極間のＯＮ、ＯＦＦ電位及び鋼製
プローブとパイプライン間のプローブ電流を一旦記録手
段に取り込み、この記録手段に取り込んだデータをコン
ピュータを用いて数値解析することにより、ＯＮ、ＯＦ
Ｆ電位、プローブ電流の周波数解析、周波数別の値のレ
ベル解析を行い、これらの所見から防食レベルを評価す
る方法である。
解決する手段として、特願平８−３４５３１３号に係る
発明を提案している。この発明の内容は、カソード防食
されたパイプラインに接近して埋設された鋼製プローブ
と飽和硫酸銅電極間を夫々結線すると共に、前記鋼製プ
ローブと飽和硫酸銅電極間のＯＮ、ＯＦＦ電位及び鋼製
プローブとパイプライン間のプローブ電流を一旦記録手
段に取り込み、この記録手段に取り込んだデータをコン
ピュータを用いて数値解析することにより、ＯＮ、ＯＦ
Ｆ電位、プローブ電流の周波数解析、周波数別の値のレ
ベル解析を行い、これらの所見から防食レベルを評価す
る方法である。
【０００７】しかし、この発明にあっては、パイプライ
ンが高圧架空送電線と並行して埋設されている場合、或
いは電鉄がパイプラインに並行して敷設されている場
合、パイプラインに電磁誘導電圧が誘起され、防食電流
のレベルによっては、コーティング欠陥部が激しい交流
腐食を蒙るようになるが、この交流腐食に関するデータ
の取得は行っていない。一方、パイプラインの埋設環境
は近年益々悪化しており、交流腐食の原因となる状況は
増大の一途を辿っているのが現状である。
ンが高圧架空送電線と並行して埋設されている場合、或
いは電鉄がパイプラインに並行して敷設されている場
合、パイプラインに電磁誘導電圧が誘起され、防食電流
のレベルによっては、コーティング欠陥部が激しい交流
腐食を蒙るようになるが、この交流腐食に関するデータ
の取得は行っていない。一方、パイプラインの埋設環境
は近年益々悪化しており、交流腐食の原因となる状況は
増大の一途を辿っているのが現状である。
【０００８】本発明は、斯る点に鑑みて提案するもので
あって、直流腐食に併せて、交流腐食の評価を同時に行
うことができる鋼製プローブを用いたカソード防食状況
の判定方法及びその装置を提案するのが目的である。
あって、直流腐食に併せて、交流腐食の評価を同時に行
うことができる鋼製プローブを用いたカソード防食状況
の判定方法及びその装置を提案するのが目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、次に説明する
判定方法とその装置により、上記目的を達成するもので
ある。 １．カソード防食されたパイプラインに接近して鋼製プ
ローブと飽和硫酸銅電極を埋設して前記鋼製プローブと
飽和硫酸銅電極間のＯＮ、ＯＦＦ電位及び鋼製プローブ
とパイプライン間の直流電流を同時に測定することによ
り、これらの値から防食レベルを評価する際、この測定
タイミングに同期して前記鋼製プローブとパイプライン
間の交流電流の値を測定し、この値から交流腐食レベル
を評価する鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判
定方法。
判定方法とその装置により、上記目的を達成するもので
ある。 １．カソード防食されたパイプラインに接近して鋼製プ
ローブと飽和硫酸銅電極を埋設して前記鋼製プローブと
飽和硫酸銅電極間のＯＮ、ＯＦＦ電位及び鋼製プローブ
とパイプライン間の直流電流を同時に測定することによ
り、これらの値から防食レベルを評価する際、この測定
タイミングに同期して前記鋼製プローブとパイプライン
間の交流電流の値を測定し、この値から交流腐食レベル
を評価する鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判
定方法。
【００１０】２．プローブ直流電流密度及びプローブ交
流電流密度及びプローブＯＦＦ電位を同時に測定する前
記１記載の鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判
定方法。
流電流密度及びプローブＯＦＦ電位を同時に測定する前
記１記載の鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判
定方法。
【００１１】３．プローブ直流電流密度の測定に際し、
ローパスフィルターを用いてプローブ電流の低周波数成
分のみを取り込むと共に、プローブ交流電流密度の測定
に際し、バンドパスフィルターを用いて一定周波数帯域
の成分のみを取り込み、更に、プローブＯＦＦ電位の測
定に際し、一定の時間間隔でプローブＯＦＦ電位を測定
し、これらの値を平均化することによりプローブＯＦＦ
電位を求める前記２記載の鋼製プローブを用いたカソー
ド防食状況の判定方法。
ローパスフィルターを用いてプローブ電流の低周波数成
分のみを取り込むと共に、プローブ交流電流密度の測定
に際し、バンドパスフィルターを用いて一定周波数帯域
の成分のみを取り込み、更に、プローブＯＦＦ電位の測
定に際し、一定の時間間隔でプローブＯＦＦ電位を測定
し、これらの値を平均化することによりプローブＯＦＦ
電位を求める前記２記載の鋼製プローブを用いたカソー
ド防食状況の判定方法。
【００１２】４．周波数が５０Ｈｚの場合、プローブＯ
ＦＦ電位を０．１ｍｓ間隔で、ＯＦＦ後１０ｍｓから３
０ｍｓの値を平均化する前記３記載の鋼製プローブを用
いたカソード防食状況の判定方法。
ＦＦ電位を０．１ｍｓ間隔で、ＯＦＦ後１０ｍｓから３
０ｍｓの値を平均化する前記３記載の鋼製プローブを用
いたカソード防食状況の判定方法。
【００１３】５．周波数が６０Ｈｚの場合、プローブＯ
ＦＦ電位を０．１ｍｓ間隔で、ＯＦＦ後１０ｍｓから２
６．７ｍｓの値を平均化する前記３記載の鋼製プローブ
を用いたカソード防食状況の判定方法。
ＦＦ電位を０．１ｍｓ間隔で、ＯＦＦ後１０ｍｓから２
６．７ｍｓの値を平均化する前記３記載の鋼製プローブ
を用いたカソード防食状況の判定方法。
【００１４】６．カソード防食されたパイプラインに接
近して鋼製プローブと飽和硫酸銅電極を埋設して前記パ
イプラインと鋼製プローブ間及び鋼製プローブと飽和硫
酸銅電極間を夫々結線すると共に、パイプラインと鋼製
プローブ間にＯＮ、ＯＦＦスイッチと電流計を挿入し、
鋼製プローブと飽和硫酸銅電極間に電位計を挿入して前
記スイッチをＯＮ、ＯＦＦすることにより鋼製プローブ
と飽和硫酸銅電極間のＯＮ、ＯＦＦ電位及び鋼製プロー
ブとパイプライン間の直流電流を同時に測定し、これら
の値から防食レベルを評価するカソード防食状況の判定
手段と、前記カソード防食状況の判定手段の測定タイミ
ングに同期して前記鋼製プローブとパイプライン間の交
流電流を測定して交流腐食レベルを評価する交流腐食状
況の判定手段と、から成る鋼製プローブを用いたカソー
ド防食状況の判定装置。
近して鋼製プローブと飽和硫酸銅電極を埋設して前記パ
イプラインと鋼製プローブ間及び鋼製プローブと飽和硫
酸銅電極間を夫々結線すると共に、パイプラインと鋼製
プローブ間にＯＮ、ＯＦＦスイッチと電流計を挿入し、
鋼製プローブと飽和硫酸銅電極間に電位計を挿入して前
記スイッチをＯＮ、ＯＦＦすることにより鋼製プローブ
と飽和硫酸銅電極間のＯＮ、ＯＦＦ電位及び鋼製プロー
ブとパイプライン間の直流電流を同時に測定し、これら
の値から防食レベルを評価するカソード防食状況の判定
手段と、前記カソード防食状況の判定手段の測定タイミ
ングに同期して前記鋼製プローブとパイプライン間の交
流電流を測定して交流腐食レベルを評価する交流腐食状
況の判定手段と、から成る鋼製プローブを用いたカソー
ド防食状況の判定装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るカソード防
食装置であって、１はパイプライン、２は鋼製プロー
ブ、３は飽和硫酸銅電極、４はパイプライン１とプロー
ブ２間を結ぶ回線５内に挿入された電流計、６はＯＮ、
ＯＦＦスイッチ、７はプローブ２と電極３間を結ぶ回線
８に挿入された電流計である。なお、図１において、カ
ソード防食用直流電源及び陽極及び犠牲陽極は省略して
ある。１３はカソード防食モニターであって、このモニ
ター１３にはデータ収録用のＩＣカード（記録手段）
（８５ＭＢ）１４が内蔵されていて、ＯＮ、ＯＦＦ電
位、プローブ電流をセーブする。そして、数値解析を行
う場合には、このＩＣカード１４をパソコン１５にセッ
トして行う。以下、パソコン１５を用いて行うデータの
取得と、この数値解析について説明する。
食装置であって、１はパイプライン、２は鋼製プロー
ブ、３は飽和硫酸銅電極、４はパイプライン１とプロー
ブ２間を結ぶ回線５内に挿入された電流計、６はＯＮ、
ＯＦＦスイッチ、７はプローブ２と電極３間を結ぶ回線
８に挿入された電流計である。なお、図１において、カ
ソード防食用直流電源及び陽極及び犠牲陽極は省略して
ある。１３はカソード防食モニターであって、このモニ
ター１３にはデータ収録用のＩＣカード（記録手段）
（８５ＭＢ）１４が内蔵されていて、ＯＮ、ＯＦＦ電
位、プローブ電流をセーブする。そして、数値解析を行
う場合には、このＩＣカード１４をパソコン１５にセッ
トして行う。以下、パソコン１５を用いて行うデータの
取得と、この数値解析について説明する。
【００１６】［カソード防食データ測定・解析］図２に
示すように、常にプローブ２〜パイプライン１間がＯＮ
からＯＦＦになった時点の前後を計測する。一般にＯＮ
時間はＯＦＦ時間よりも非常に長く、基本的にＯＮ時間
８．５ｓ（秒）、ＯＦＦ時間１．５ｓで１周期を１０ｓ
としている。例えば測定時間が２分であれば、１２周期
（サイクル）繰り返していることになる。基本的にＯＦ
Ｆ前時間とＯＦＦ後時間は１ｓとする。ＯＦＦ前時間と
ＯＦＦ後時間の範囲内は、ＯＮ電位、ＯＦＦ電位、プロ
ーブ電流の値をできるだけ細かく取るために（あるがま
まの状態を把握するために）０．１ｍｓ毎にサンプリン
グする。したがって、ＯＮ電位、ＯＦＦ電位、プローブ
電流の各データ数は１２００００個もの膨大な数とな
る。
示すように、常にプローブ２〜パイプライン１間がＯＮ
からＯＦＦになった時点の前後を計測する。一般にＯＮ
時間はＯＦＦ時間よりも非常に長く、基本的にＯＮ時間
８．５ｓ（秒）、ＯＦＦ時間１．５ｓで１周期を１０ｓ
としている。例えば測定時間が２分であれば、１２周期
（サイクル）繰り返していることになる。基本的にＯＦ
Ｆ前時間とＯＦＦ後時間は１ｓとする。ＯＦＦ前時間と
ＯＦＦ後時間の範囲内は、ＯＮ電位、ＯＦＦ電位、プロ
ーブ電流の値をできるだけ細かく取るために（あるがま
まの状態を把握するために）０．１ｍｓ毎にサンプリン
グする。したがって、ＯＮ電位、ＯＦＦ電位、プローブ
電流の各データ数は１２００００個もの膨大な数とな
る。
【００１７】１）ＯＮ電位の表示 設定されたＯＦＦ前時間の範囲内で、計測器へのＯＮ電
位の表示と計算（最大値、最小値、平均値）を行う。経
験的にＯＮ電位の表示と計算は、ＯＦＦ前０．３ｓから
０．２ｓの間が最適である（図３参照）。したがって、
１サイクルでこの０．１ｓの間を０．１ｍｓ毎にサンプ
リングしてるので、サンプリング総数は１０００とな
り、この１０００データの中の最大値、最小値、平均値
を表示することになる。
位の表示と計算（最大値、最小値、平均値）を行う。経
験的にＯＮ電位の表示と計算は、ＯＦＦ前０．３ｓから
０．２ｓの間が最適である（図３参照）。したがって、
１サイクルでこの０．１ｓの間を０．１ｍｓ毎にサンプ
リングしてるので、サンプリング総数は１０００とな
り、この１０００データの中の最大値、最小値、平均値
を表示することになる。
【００１８】２）ＯＦＦ電位の表示 設定されたＯＦＦ後時間の範囲内で、計測器へのＯＦＦ
電位の表示と計算を行う。理論的にはＯＦＦ電位は、Ｏ
ＦＦ直後にＩＲ（主に防食電流と土壌抵抗）を差し引い
たプローブの電位であるが、経験的にＯＦＦ直後は異常
な電気信号が入ることが多いので、ＯＦＦ後０．２ｓか
ら０．３ｓ後の間で評価する。上記ＯＮ電位の計算と全
く同じくなり、１サイクルで１０００データの中の最大
値、最小値、平均値を表示することになる。
電位の表示と計算を行う。理論的にはＯＦＦ電位は、Ｏ
ＦＦ直後にＩＲ（主に防食電流と土壌抵抗）を差し引い
たプローブの電位であるが、経験的にＯＦＦ直後は異常
な電気信号が入ることが多いので、ＯＦＦ後０．２ｓか
ら０．３ｓ後の間で評価する。上記ＯＮ電位の計算と全
く同じくなり、１サイクルで１０００データの中の最大
値、最小値、平均値を表示することになる。
【００１９】３）プローブ電流の表示 プローブ電流は、ＯＮ状態で評価するものなので、上記
ＯＮ電位の計測と同じである。上記ＯＮ、ＯＦＦ電位、
プローブ電流の表示は、ＯＦＦ前時間、ＯＦＦ後時間の
範囲内であれば任意に設定することができる。
ＯＮ電位の計測と同じである。上記ＯＮ、ＯＦＦ電位、
プローブ電流の表示は、ＯＦＦ前時間、ＯＦＦ後時間の
範囲内であれば任意に設定することができる。
【００２０】［ソフトと出力］ 例えば、測定条件を下記のようにする（最も標準的であ
る）。 ＯＮ時間 ： ８．５ｓ ＯＦＦ時間 ： １．５ｓ １サイクル ： １０ｓ 測定時間 ： １２０ｓ ＯＦＦ前時間 ： １ｓ ＯＦＦ後時間 ： １ｓ ＯＮ電位表示計測範囲 ： ＯＦＦ前０．３〜０．２ｓ ＯＦＦ電位表示計測範囲： ＯＦＦ後０．２〜０．３ｓ データサンプリング間隔： ０．１ｍｓ
る）。 ＯＮ時間 ： ８．５ｓ ＯＦＦ時間 ： １．５ｓ １サイクル ： １０ｓ 測定時間 ： １２０ｓ ＯＦＦ前時間 ： １ｓ ＯＦＦ後時間 ： １ｓ ＯＮ電位表示計測範囲 ： ＯＦＦ前０．３〜０．２ｓ ＯＦＦ電位表示計測範囲： ＯＦＦ後０．２〜０．３ｓ データサンプリング間隔： ０．１ｍｓ
【００２１】すると出力は、ＯＦＦ前時間とＯＦＦ後時
間が同じであるために、プローブ２〜パイプライン１間
のＯＦＦ時を対象として、図４の実施例が示すように１
２サイクル得られるようになる。各サイクルが不連続で
あるのは、実際には連続測定を行っているからである。
図４の右側には、設定された範囲内でのＯＮ、ＯＦＦ電
位、プローブ電流の最大値、最小値、平均値が表示され
ている。
間が同じであるために、プローブ２〜パイプライン１間
のＯＦＦ時を対象として、図４の実施例が示すように１
２サイクル得られるようになる。各サイクルが不連続で
あるのは、実際には連続測定を行っているからである。
図４の右側には、設定された範囲内でのＯＮ、ＯＦＦ電
位、プローブ電流の最大値、最小値、平均値が表示され
ている。
【００２２】サンプリング間隔を０．１ｍｓとしている
のは、以下の２つの理由による。 プローブとパイプが結線状態にある時、ＯＮ電位、プ
ローブ電流の原波形を把握することにより、もし大きな
電位、電流変動があれば周波数解析を行うことにより、
変動原因の特定ができることと、更にプローブ電流の周
波数解析により防食状況のチェックができる。図５は、
ＯＮ電位の原波形の説明図、図６はＯＮ電位の周波数解
析をＦＦＴ（高速フーリエ変換）によりスペクトル表示
したものである。５０Ｈｚにスペクトルの最大がみら
れ、このような場合には高圧架空送電線の電磁誘導のパ
イプラインへの影響が予測される。ＯＮ電位と同時にと
られたプローブ電流のうち、腐食に関係するのは低周波
数成分である。本件では、０．１ｍｓでとられた原波形
をベースにＦＦＴによるフィルタ処理を行い２５Ｈｚ、
５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、２００Ｈｚ及び５００Ｈｚの各
成分の電流の平均値を計算表示することにした。図７は
その実施例を示したものである。 プローブのＯＦＦ電位は、時間間隔を密にしてとられ
た原波形をベースに決定されなければならないが、その
ために０．１ｍｓのサンプリングが必要になる。
のは、以下の２つの理由による。 プローブとパイプが結線状態にある時、ＯＮ電位、プ
ローブ電流の原波形を把握することにより、もし大きな
電位、電流変動があれば周波数解析を行うことにより、
変動原因の特定ができることと、更にプローブ電流の周
波数解析により防食状況のチェックができる。図５は、
ＯＮ電位の原波形の説明図、図６はＯＮ電位の周波数解
析をＦＦＴ（高速フーリエ変換）によりスペクトル表示
したものである。５０Ｈｚにスペクトルの最大がみら
れ、このような場合には高圧架空送電線の電磁誘導のパ
イプラインへの影響が予測される。ＯＮ電位と同時にと
られたプローブ電流のうち、腐食に関係するのは低周波
数成分である。本件では、０．１ｍｓでとられた原波形
をベースにＦＦＴによるフィルタ処理を行い２５Ｈｚ、
５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、２００Ｈｚ及び５００Ｈｚの各
成分の電流の平均値を計算表示することにした。図７は
その実施例を示したものである。 プローブのＯＦＦ電位は、時間間隔を密にしてとられ
た原波形をベースに決定されなければならないが、その
ために０．１ｍｓのサンプリングが必要になる。
【００２３】数値解析を行った結果、以下のカソード防
食管理基準に照らし合わせて基準を満たしていなけれ
ば、パイプラインのカソード電位を下げる措置や、低接
地物をパイプラインに接続することにより（パイプライ
ンに電磁誘導電圧が発生し、交流腐食がもたらされるこ
とが予測される場合）、交流電圧の低減の措置をとる。
食管理基準に照らし合わせて基準を満たしていなけれ
ば、パイプラインのカソード電位を下げる措置や、低接
地物をパイプラインに接続することにより（パイプライ
ンに電磁誘導電圧が発生し、交流腐食がもたらされるこ
とが予測される場合）、交流電圧の低減の措置をとる。
【００２４】［プローブを用いたカソード防食管理基
準］ １．パイプラインに交流電圧が発生していない状態 （ａ）プローブＯＦＦ電位が−１．０Ｖ ｖｓ． Ｃｕ
／ＣｕＳＯ4 （飽和硫酸銅電極基準）よりも卑 （ｂ）プローブ流入電流密度が０．０１０ｍＡ／ｃｍ2
以上 のいずれか一方が満たされれば防食が達成される。
準］ １．パイプラインに交流電圧が発生していない状態 （ａ）プローブＯＦＦ電位が−１．０Ｖ ｖｓ． Ｃｕ
／ＣｕＳＯ4 （飽和硫酸銅電極基準）よりも卑 （ｂ）プローブ流入電流密度が０．０１０ｍＡ／ｃｍ2
以上 のいずれか一方が満たされれば防食が達成される。
【００２５】２．パイプラインに交流電圧が発生してい
る状態 プローブＯＦＦ電位、プローブ流入電流密度、プローブ
交流電流密度との関係については必ずしも明確ではない
が、プローブ交流電流密度が５ｍＡ／ｃｍ2 より小さい
と、プローブ腐食速度が０．０１ｍｍ／ｙ以下に抑制さ
れることは知られている。そこで、パイプラインに交流
電圧が発生している状態の防食管理基準は、１．を満た
し、かつプローブ交流電流密度が５ｍＡ／ｃｍ2 より小
さいこととする。
る状態 プローブＯＦＦ電位、プローブ流入電流密度、プローブ
交流電流密度との関係については必ずしも明確ではない
が、プローブ交流電流密度が５ｍＡ／ｃｍ2 より小さい
と、プローブ腐食速度が０．０１ｍｍ／ｙ以下に抑制さ
れることは知られている。そこで、パイプラインに交流
電圧が発生している状態の防食管理基準は、１．を満た
し、かつプローブ交流電流密度が５ｍＡ／ｃｍ2 より小
さいこととする。
【００２６】本発明は、上記直流腐食レベルの評価に併
せて、同時に交流腐食レベルの評価を行うものであっ
て、上記ＯＮ、ＯＦＦ電位及び直流電流の測定タイミン
グに同期して、鋼製プローブとパイプライン間の交流電
流の値を測定し、この値から交流腐食レベルの評価を行
う。
せて、同時に交流腐食レベルの評価を行うものであっ
て、上記ＯＮ、ＯＦＦ電位及び直流電流の測定タイミン
グに同期して、鋼製プローブとパイプライン間の交流電
流の値を測定し、この値から交流腐食レベルの評価を行
う。
【００２７】この方法（装置）を図８に基づいて詳述す
る。この図８において、先ず符号の１はパイプライン、
２は鋼製プローブ、３は飽和硫酸銅電極、６はＯＮ、Ｏ
ＦＦスイッチ、１５はパソコン、１６は保護回路、１７
はバンドパスフィルター、１８はローパスフィルター、
１９はアンプ、２０は測定回路であって、２０ａはＯＮ
電流（５０〜６０Ｈｚ帯域の実効値）測定部、２０ｂは
ＯＮ電流（フィルター常時ＯＮ）測定部、２０ｃはＯＦ
Ｆ電位（フィルター常時ＯＦＦ）測定部、２０ｄはＯＮ
電位（フィルター常時ＯＮ）測定部、２１はデータ処理
部、２２は記録部、２３はＬＣＤ表示部、２４は操作部
（キーボード）、２５は電源である。
る。この図８において、先ず符号の１はパイプライン、
２は鋼製プローブ、３は飽和硫酸銅電極、６はＯＮ、Ｏ
ＦＦスイッチ、１５はパソコン、１６は保護回路、１７
はバンドパスフィルター、１８はローパスフィルター、
１９はアンプ、２０は測定回路であって、２０ａはＯＮ
電流（５０〜６０Ｈｚ帯域の実効値）測定部、２０ｂは
ＯＮ電流（フィルター常時ＯＮ）測定部、２０ｃはＯＦ
Ｆ電位（フィルター常時ＯＦＦ）測定部、２０ｄはＯＮ
電位（フィルター常時ＯＮ）測定部、２１はデータ処理
部、２２は記録部、２３はＬＣＤ表示部、２４は操作部
（キーボード）、２５は電源である。
【００２８】この装置においては、鋼製プローブ２とパ
イプライン１をＯＦＦ後は、フィルターなしでかつ０．
１ｍｓのサンプリング間隔で電位を測定している。この
ような測定方法を取っているのは、１）高圧架空送電線
の下ではＯＦＦ後も交流誘導電圧のレベルは低いながら
も鋼製プローブ２の電位変動を引き起こしていることが
あるため（電位変動があるのは、鋼製プローブ２が強い
電磁場にあるためと考えられる）と、２）ＯＦＦ後、鋼
製プローブ２の復極現象（鋼製プローブ２が貴方向にシ
フトする現象）があるために、原波形を把握しておく必
要があるからである。
イプライン１をＯＦＦ後は、フィルターなしでかつ０．
１ｍｓのサンプリング間隔で電位を測定している。この
ような測定方法を取っているのは、１）高圧架空送電線
の下ではＯＦＦ後も交流誘導電圧のレベルは低いながら
も鋼製プローブ２の電位変動を引き起こしていることが
あるため（電位変動があるのは、鋼製プローブ２が強い
電磁場にあるためと考えられる）と、２）ＯＦＦ後、鋼
製プローブ２の復極現象（鋼製プローブ２が貴方向にシ
フトする現象）があるために、原波形を把握しておく必
要があるからである。
【００２９】図９は、交流腐食レベルの測定方法の説明
図であって、ＯＮ、ＯＦＦスイッチ６を８．５秒間隔で
１．５秒間だけＯＦＦを行い、これを１２０秒間繰り返
している（［００２０］の［ソフト出力］参照）。
図であって、ＯＮ、ＯＦＦスイッチ６を８．５秒間隔で
１．５秒間だけＯＦＦを行い、これを１２０秒間繰り返
している（［００２０］の［ソフト出力］参照）。
【００３０】このＯＮ、ＯＦＦ時に、プローブＯＮ電位
及びプローブ直流電流の最大値、最小値、平均値をロー
パスフィルター１８（カットオフ周波数５０Ｈｚ）ＯＮ
で測定し、更に、プローブ交流電流５０／６０Ｈｚのｒ
ｍｓ電流をバンドパスフィルター１７ＯＮで測定し、更
に、プローブＯＦＦ電位（０．１ｍｓサンプルデータの
平均値）をフィルターＯＦＦの状態で測定する。
及びプローブ直流電流の最大値、最小値、平均値をロー
パスフィルター１８（カットオフ周波数５０Ｈｚ）ＯＮ
で測定し、更に、プローブ交流電流５０／６０Ｈｚのｒ
ｍｓ電流をバンドパスフィルター１７ＯＮで測定し、更
に、プローブＯＦＦ電位（０．１ｍｓサンプルデータの
平均値）をフィルターＯＦＦの状態で測定する。
【００３１】図９において、Ａは最大、最小、平均値測
定（ＯＮ電位、直流電流５０／６０Ｈｚのプローブｒｍ
ｓ電流）、Ｂは０．１ｍｓサンプルデータの平均値であ
って、この開始と終了は操作部２４で指定自由である。
定（ＯＮ電位、直流電流５０／６０Ｈｚのプローブｒｍ
ｓ電流）、Ｂは０．１ｍｓサンプルデータの平均値であ
って、この開始と終了は操作部２４で指定自由である。
【００３２】上記測定は、一箇所で上記Ａ、Ｂ共に１５
分間に９０回測定した。なお、ＯＮ時間８．５秒、ＯＦ
Ｆ時間１．５秒のタイミングは、パイプライン１に対す
る電鉄運行の影響を逃さないものである（これまでのフ
ィールドでの検討結果より）。但し、高圧架空送電線に
関しては、このタイミングはそれ程重要な意味を持たな
い。
分間に９０回測定した。なお、ＯＮ時間８．５秒、ＯＦ
Ｆ時間１．５秒のタイミングは、パイプライン１に対す
る電鉄運行の影響を逃さないものである（これまでのフ
ィールドでの検討結果より）。但し、高圧架空送電線に
関しては、このタイミングはそれ程重要な意味を持たな
い。
【００３３】
【発明の効果】本発明は以上のように、カソード防食下
での直流腐食レベルの評価に併せて、交流腐食レベルの
評価も行うことにより、パイプラインに沿って並行に架
設された高圧架空送電線、或いは並行に敷設された電鉄
等に起因する電磁誘導電圧を原因とする交流腐食対策が
可能となり、パイプラインのカソード防食に大きな効果
をもたらすことができる。
での直流腐食レベルの評価に併せて、交流腐食レベルの
評価も行うことにより、パイプラインに沿って並行に架
設された高圧架空送電線、或いは並行に敷設された電鉄
等に起因する電磁誘導電圧を原因とする交流腐食対策が
可能となり、パイプラインのカソード防食に大きな効果
をもたらすことができる。
【図１】本発明の実施例の説明図。
【図２】ＯＮ電位、ＯＦＦ電位及びプローブ電流の説明
図。
図。
【図３】ＯＮ、ＯＦＦ電位の表示と計算の説明図。
【図４】ＯＮ、ＯＦＦ電位、プローブ電流の最大値、最
小値、平均値の説明図。
小値、平均値の説明図。
【図５】ＯＮ電位の原波形の説明図。
【図６】ＯＮ電位の周波数解析結果の説明図。
【図７】プローブ電流の原波形と周波数別の解析結果の
説明図。
説明図。
【図８】本発明の説明図。
【図９】本発明の測定方法の説明図。
【図１０】カソード防食システムの説明図。
【図１１】カソード防食データの説明図。
１ パイプライン ２ 鋼製プローブ ３ 飽和硫酸銅電極 ４ 電流計 ５、８ 回線 ６ ＯＮ、ＯＦＦスイッチ ７ 電流計 １３ カソード防食モニター １４ ＩＣカード １５ コンピュータ（パソコン） １６ 保護回路 １７ バンドパスフィルター １８ ローパスフィルター １９ アンプ ２０ 測定回路 ２１ データ処理部 ２２ 記録部 ２３ ＬＣＤ表示部 ２４ 操作部（キーボード） ２５ 電源
Claims (6)
- 【請求項１】 カソード防食されたパイプラインに接近
して鋼製プローブと飽和硫酸銅電極を埋設して前記鋼製
プローブと飽和硫酸銅電極間のＯＮ、ＯＦＦ電位及び鋼
製プローブとパイプライン間の直流電流を同時に測定す
ることにより、これらの値から防食レベルを評価する
際、この測定タイミングに同期して前記鋼製プローブと
パイプライン間の交流電流の値を測定し、この値から交
流腐食レベルを評価する鋼製プローブを用いたカソード
防食状況の判定方法。 - 【請求項２】 プローブ直流電流密度及びプローブ交流
電流密度及びプローブＯＦＦ電位を同時に測定する請求
項１記載の鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判
定方法。 - 【請求項３】 プローブ直流電流密度の測定に際し、ロ
ーパスフィルターを用いてプローブ電流の低周波数成分
のみを取り込むと共に、プローブ交流電流密度の測定に
際し、バンドパスフィルターを用いて一定周波数帯域の
成分のみを取り込み、更に、プローブＯＦＦ電位の測定
に際し、一定の時間間隔でプローブＯＦＦ電位を測定
し、これらの値を平均化することによりプローブＯＦＦ
電位を求める請求項２記載の鋼製プローブを用いたカソ
ード防食状況の判定方法。 - 【請求項４】 周波数が５０Ｈｚの場合、プローブＯＦ
Ｆ電位を０．１ｍｓ間隔で、ＯＦＦ後１０ｍｓから３０
ｍｓの値を平均化する請求項３記載の鋼製プローブを用
いたカソード防食状況の判定方法。 - 【請求項５】 周波数が６０Ｈｚの場合、プローブＯＦ
Ｆ電位を０．１ｍｓ間隔で、ＯＦＦ後１０ｍｓから２
６．７ｍｓの値を平均化する請求項３記載の鋼製プロー
ブを用いたカソード防食状況の判定方法。 - 【請求項６】 カソード防食されたパイプラインに接近
して鋼製プローブと飽和硫酸銅電極を埋設して前記パイ
プラインと鋼製プローブ間及び鋼製プローブと飽和硫酸
銅電極間を夫々結線すると共に、パイプラインと鋼製プ
ローブ間にＯＮ、ＯＦＦスイッチと電流計を挿入し、鋼
製プローブと飽和硫酸銅電極間に電位計を挿入して前記
スイッチをＯＮ、ＯＦＦすることにより鋼製プローブと
飽和硫酸銅電極間のＯＮ、ＯＦＦ電位及び鋼製プローブ
とパイプライン間の直流電流を同時に測定し、これらの
値から防食レベルを評価するカソード防食状況の判定手
段と、 前記カソード防食状況の判定手段の測定タイミングに同
期して前記鋼製プローブとパイプライン間の交流電流を
測定して交流腐食レベルを評価する交流腐食状況の判定
手段と、 から成る鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判定
装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9145247A JP3058844B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判定方法及びその装置 |
| CA002234548A CA2234548A1 (en) | 1997-06-03 | 1998-04-14 | Evaluation methods and instrumentation with steel probes used for cathodic protection of underground pipelines |
| EP98303957A EP0882975B1 (en) | 1997-06-03 | 1998-05-19 | Testing cathodic protection of underground pipelines |
| DE69828919T DE69828919T2 (de) | 1997-06-03 | 1998-05-19 | Überprüfung des kathodischen Schutzes von erdverlegten Rohrleitungen |
| US09/081,804 US6160403A (en) | 1997-06-03 | 1998-05-20 | Evaluation methods and instrumentation with steel probes used for cathodic protection of underground pipelines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9145247A JP3058844B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判定方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332622A true JPH10332622A (ja) | 1998-12-18 |
| JP3058844B2 JP3058844B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=15380729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9145247A Expired - Fee Related JP3058844B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 鋼製プローブを用いたカソード防食状況の判定方法及びその装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6160403A (ja) |
| EP (1) | EP0882975B1 (ja) |
| JP (1) | JP3058844B2 (ja) |
| CA (1) | CA2234548A1 (ja) |
| DE (1) | DE69828919T2 (ja) |
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| JP2010190658A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Tokyo Gas Co Ltd | カソード防食パイプラインの腐食リスク計測評価方法及び計測評価装置 |
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| DE10021994A1 (de) * | 2000-05-05 | 2001-11-08 | Ruhrgas Ag | Verfahren zur Bestimmung des Rohr/Bodenpotentials an kathodisch geschützten Rohrleitungen |
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| US11078577B2 (en) | 2016-01-06 | 2021-08-03 | Saudi Arabian Oil Company | Fiber optics to monitor pipeline cathodic protection systems |
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-
1997
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- 1998-05-19 DE DE69828919T patent/DE69828919T2/de not_active Expired - Fee Related
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