JPS5934143A - 塗装金属の腐食測定方法およびその装置 - Google Patents

塗装金属の腐食測定方法およびその装置

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JPS5934143A
JPS5934143A JP14449982A JP14449982A JPS5934143A JP S5934143 A JPS5934143 A JP S5934143A JP 14449982 A JP14449982 A JP 14449982A JP 14449982 A JP14449982 A JP 14449982A JP S5934143 A JPS5934143 A JP S5934143A
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corrosion
metal
resistance
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JP14449982A
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Akira Sudo
須藤 皓
Shiro Haruyama
春山 志郎
Toru Tsuru
徹 水流
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Tohoku Electric Power Co Inc
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Tohoku Electric Power Co Inc
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は交流インビーダンス法を用いた塗装金属の1
^食測定方法およびその装置に関する。
周知のように、例えば石油タンクの腐食防止は災害防止
、貧源流出防止上他めて重要である。
一般に、石油タンクの底板内面の防食には塗装塗膜、外
面にはマットにアスファルトが用いられ、金属を腐食環
境から遮断している。しかしながら、塗装塗膜の下の金
属も時間を経過するに従い腐食が生じる。このため、漏
れ油等の重大事故防止の基礎となる塗膜の劣化および塗
膜下金属の腐食速度を計測する技術の開発が要望されて
いる。
塗膜劣化や塗膜下金属の腐食速度を電気化学的に測定す
るには交流法と直流法がある。このうち、直流法は塗膜
が有する極めて向い抵抗成分が誤差の原因となるなど欠
陥を有しているため、この方法についての妥当性は十分
倹約されていない。
一方、交流法を代表する交流インピーダンス法の塗膜研
究への応用は「新版電気化学便覧、電気化学協会編、昭
和39年12月25日丸善発行、21−2・2;交流試
験法」あるいは[を気化学、28,695−698(1
960)J等に示される如く柚々行われておシ、塗装金
属のインピーダンスの周波数特性を塗装金属の電気的等
価回路によシ解釈するこころみかなされている。しかし
、塗膜金属の交流インピーダンスとこれら等価回路の関
係はm膜の迅速計測という目的で考案されているが現実
の塗膜を単純化しすぎているため、現実の塗膜の劣化機
構や塗膜下金属の腐食速度の推定および計測にこれらの
方法を採用することは困難である。
さらに、塗膜下腐食についてはrJ、 Electro
 −anal、 Chem、 、 118,259(1
981)JあるいはrFJlectrochemica
l Corrosion Testing  r  A
STMSTP  77”J  Eds、F、Mansf
eld & U、Bertocci+ASTM 、  
1981  、  P、  187J  、  r、r
、  011 ColourChem 、As5oc、
、64 .83 .119 .140  (1981)
65.11 (1982)J等に開示されているが、腐
食の進行状態と611定結果の対応およびそれらの理購
的な解析は十分といえず、塗膜劣化と塗膜下鵜食の様子
を正確に測定し得るものではなかった。
この発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目
的とするところは実際の塗装金属のJK食反応と良く一
致した電気的等価回路を設定することにより、実際の塗
装金属の塗膜および塗膜下金属の腐食状態を正確に測定
しようとするものである。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
先ず、塗装金属の電気的等価回路について説明する。塗
装金属の電気的等価回路は従来第1図に示す回路と考え
られている。ここで、R8は溶液抵抗、Re′は塗膜欠
陥部の抵抗、Rtは電荷移動抵抗、Wは拡散インピーダ
ンス、Cfは塗膜容量、Cdtは腐食界面二重層容量で
ある。この等価回路では腐食反応のインピーダンスをア
ノード反応とカソード反応の合成として表示している。
しかし、実際の腐食反応はアノード反応とカソード反応
が全く独立な物質拙による場合が多く、物質移動や反応
速度はそれぞれ独立である場合が殆んどである。
一例として、水中での塗装蛍属の謁食反比、を示す。即
ぢ、第2図は鉄21の表面に塗膜22を形成し、これを
水中に浸漬した場合における腐食反応を示すものでめる
。産膜22が形成された鉄21を水中に浸漬すると、短
時間のうちに塗膜22に水および酸素が浸透し、9A/
堡捩界面を生じる。浸透してきた成木と水によシ02+
 2H20+ 4e −+ 4011−(カソード反応
) Fe + 2H20、。
→Fe(OH)2+2H+26 (アノード反応) が生じ腐食反応が進行する。
上記アノード反応は塗膜22を浸透して鉄2ノの表面に
達するR20に支配されるが、カソード反応はlI20
と02に支配される。分子の太きさはR20に比べて0
2のり、うが大きいため、02のほうが塗膜を浸透しに
くい。しだがって、カソード反応は塗膜を通過して鉄の
表面に達する0の塗膜への拡散に支配される要素があシ
、これが拡散インピーダンスWとして表われる。また、
この値は周波数特性上は関数として表わされる。一方、
アノード反応は02に支配されるノJソード反応に対し
て、塗膜に侵入しやすいlI20のみに支配されるため
、反応に要する物質が十分に存在する。よって、拡散イ
ンピーダンスは考える必要がなく、1関食面での電荷移
動抵抗のみを考えれはよい。また、アノード反応とカソ
ード反応は異種電荷の移動であシ、異なる抵抗表示を行
う必要がある。したがって、これらの事項を勘案すると
塗装金属の電気的等価回路は第3図に示すようになる。
ここで、R3゜tは#液抵抗、Rfは塗膜抵抗、Raは
腐食面アノード部抵抗、Rcは腐食面カソード部抵抗、
Wはカソード部の酸素拡散による抵抗、Cfは産膜容量
、Cdtは鵜食界面二厘層容量である。この等価回仝 路の特性は実際試料を交流インピーダンス法によって測
定した場合の特性と良く一致する。
例えば測定試料としてJIS 314 ]の鋼板にアス
ファルトあるいはエポキシ塗料を塗布したものを用い、
この試料と電極としての前記鋼板あるいは白金黒板を酸
性食塩水(室温ンに浸ム1し、この試料および電極に5
 mV以下の交流信号を供給した場合、周波数対インピ
ーダンス特性(ボード線図)は第4図に示すようになる
。第3図に示す等価回路における各抵抗、インピーダン
ス、各社を所定の値に設定した場合、第4図に極めて一
致した特性が得られる。第3図に示す等1曲回路と第4
図に示す特性の対応関係は次のようになる。
高周波(10MHz以上)では浴液抵抗R8のみとなり
、それよりやや低い周波数(中周波:10 kHz 〜
I MHz )では溶液抵抗R8と塗膜抵抗Rfの和と
なる。また、極めて低いJ、!+1波数(超低周波:I
Hz以下)では浴液抵抗R8、塗膜抵抗Rfおよび腐食
面アノード部抵抗Raの和となる。
したがって、塗装金属に前記同様の商周波信号511N
中周波佃号SM%超低周波化号SLを供給し、このとき
の塗装金属の交流インピーダンスzn・ZM r Ql
、をそれぞれ測定すれば、九=Rsat ZM  Zn=R4 2L−北M=Ra という演算により溶液抵抗RsoLs塗膜抵抗R4゜腐
食面アノード部抵抗RILを求めることができる。
また、腐食速度(金属の腐食による溶解速度)vcor
は Vcor−に/Ra(K:定数) なる演算によって求めることができる。尚、定数には理
論的あるいは実験的に求められるものである。また、R
sat < R(の場合2.の測定は不要である。
次に、上記原理に基づくこの発明の装置について説明す
る。
第5図において、被測定体51は例えは石油タンク等で
あシ、この被測定体5)には所定の塗装が施されている
。この被測定体51の測定部52には対向して例えはI
 CmOの白金′電極53が設けられる。この白金%極
53と6+11定部52の間隔は例えは5cr/Lに設
定される。これら測定部52、電極53には発振器54
の出力信号が標準抵抗55を介して供給される。前記発
振器54は約5 mVの尚周波(約501VIHz )
、中周波(約10 kHz )、超低周波(tro、o
 I Hz )の交流信号を所定間隔毎にI[を次出力
するものである。
一方、−流側定器56は測定部52に流れる電流を標準
抵抗55の電圧降下として求めるものである。この電流
測定器56よシ出力される各周波数に対応した電流値は
インピーダンス測定器57にj−次供給される。このイ
ンピーダンス測定器57は前記測定ちれた′電流値に対
応して交流インピーダンスを求めるものであシ、Z =
 V/I 但し、V:発振器の出力電圧 I : dlll定された′屯泥1磨 なる演算を行うものである。この演狗4が各周波数に対
応した電流値に対してそれぞれ行われ、ZHr ’M 
I ZLなる又流インピーダンスが求められる。これら
交流インピーダンスZH・北M・2Lはそれぞれ演算部
58に供給される。このうち、交流インピーダンス=u
およびzh+は加昇器581に供給され12Mから2H
が減昇される。即ぢ、ZM  ZH−RB□を十Rf−
Rsot=J なる演算が行われ、塗膜抵抗R4が求められる。
また、交流インピーダンスムおよび2Lは加算器582
に供給され、れかられが減算される。
即ち、 ’  ”y=Rsoz+Rr+Ra  (Rsot十R
f)=Ra なる演算が行われ、掲食面アノード部抵抗R8が求めら
れる。さらに、この求められた腐食面アノード部抵抗R
aは逆数汲候益583に供給され逆数、即ち1/Raの
値が求められる。この値は乗算器584に供給され、 ■cor−VRa (但し、Kは定数) なる演算が行われて腐食速夏VcHr)rが求められる
・このg食速度vcorおよび前記求められた溶液抵抗
北H= RB(、t% m膜抵抗Ri−柄裳向アノード
郡抵抗Raは記録部59に供給され、それぞれ記録され
る。
上記動作が所定時間間隔毎に顧返し行われ、Raotr
 Rfr RB * Vcorが連続的に記録される。
しかして、このRsotr Rf r Ra r Vc
orの変化から塗膜および塗膜下金属の腐食状態(i−
監視することができる◎ 向上記実施例では電極53として白金を用いたが、材質
、形状および設置間隔等は椎々変形可能である。
また、インピーダンス測定器57は発振器54の出力電
圧を固定したものとして交流インピーダンスを求めだが
、発振器54の出力電圧をインピーダンス測定器57に
導ひき、この出力電圧によってインピーダンスを求めれ
ば、よ)正確なインピーダンスを求めることがてきる。
その他、この発明の要旨を変えない範囲で極々変形実施
可能なことは勿論である。
以上、詳述したようにこの発明によれば、腐食反応をア
ノード反応とカンード反応に分離して実際の塗装金属の
腐食反応と良く一致した電気等価回路を設定している。
そして、繰返し出力される為周波、中周波、超低周波を
用いて111111定した被測定体の交流インピーダン
スから前記等価回路に対応した溶液抵抗、塗膜抵抗、腐
食面アノード抵抗および)1L食速度を求めている。
したがって、実際の塗装金属の塗膜および塗膜下金属の
腐食状態を正確且つ連続的に測定することができ、実用
上の効果が他めて大なるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の塗装金属の1電気的等価回路を示す図、
第2図は塗装金属の腐食過程を説明するために示す図、
第3図はこの発明に係わる塗装金属の電気的等価回路を
示す図、第4図は実際の塗装金属のデート線図と第3図
に示す電気的等価回路の特性を対比して示す図、第5図
はこの発明に係わる塗装金属の腐食測定装置の一実施例
を示す構成図である。 51・・・被測定体、54・・・発伽器、56・・・電
流測定器、57・・・インピーダンス測定器、58・・
・、演算部、59・・・記録部。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)塗装金属の腐食反応をアノード部、カソード部が分
    離された電気的等価回路として設定し、前記塗装金属お
    よびこれに対向された′電極間に筒周波、中周波、超低
    周波信号を供給して各周波数における交流インピーダン
    スを測定し、これら交流インピーダンスよυ前m1等価
    回路に対応した抵抗値を求め、これよシ塗装金属の腐食
    状態を測定することを特徴とする墜装金属の腐食測定方
    法。 2)塗装金属およびこれに対向された電極に高周波、中
    周波、超低周波信号を繰返し供給する手段と、この各交
    流信号に対応して前記塗装金属および電極間の交流イン
    ピーダンスを求める手段と、前記中周波におりる変流イ
    ンピーダンスよシ高周波における又流インピーダンスを
    減算して塗膜抵抗を求め、超低周波における交流インピ
    ーダンスよυ中周波における交流インピーダンスを減算
    して腐食面アノード部抵抗を求めるとともに、この腐食
    面アノード部抵抗の逆数よシ塗膜下鵜食速度を求める手
    段と、これら求められた値を記録する手段とを具備した
    ことを特徴とする塗装金属の腐食測定装置0
JP14449982A 1982-08-20 1982-08-20 塗装金属の腐食測定方法およびその装置 Granted JPS5934143A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62162949A (ja) * 1986-01-11 1987-07-18 Nippon Steel Corp 鋼材の腐食速度検出方法
US5221893A (en) * 1990-04-09 1993-06-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and device for diagnosis of paint film deterioration

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62162949A (ja) * 1986-01-11 1987-07-18 Nippon Steel Corp 鋼材の腐食速度検出方法
JPH0464583B2 (ja) * 1986-01-11 1992-10-15 Nippon Steel Corp
US5221893A (en) * 1990-04-09 1993-06-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and device for diagnosis of paint film deterioration

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