WO2013065686A1 - 金属管の腐食モニタリング装置およびその用途 - Google Patents

金属管の腐食モニタリング装置およびその用途 Download PDF

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corrosion
steam
metal pipe
corrosion monitoring
conductive material
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PCT/JP2012/078042
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晴久 宮崎
勝省 村田
丸亀　和雄
吉田　正樹
佑介 末武
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内外化学製品株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/04—Corrosion probes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/38—Determining or indicating operating conditions in steam boilers, e.g. monitoring direction or rate of water flow through water tubes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/006—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light of metals

Definitions

  • the present invention relates to a corrosion monitoring device for metal pipe and its use.
  • boilers For boilers that generate steam, softened water or ion-exchanged water is used as boiler water, and raw water (tap water, industrial water, ground water, river water, lake water, etc.) is also used in some cases.
  • raw water tap water, industrial water, ground water, river water, lake water, etc.
  • a boiler steam / condensate system equipped with a boiler and a metal pipe (for example, an iron-based metal pipe) that distributes steam from the boiler
  • the steam generated from the boiler cools and becomes condensed water inside the metal pipe.
  • condensed water having a high carbonic acid concentration the pH is lowered and corrosion of the inner surface of the metal tube tends to proceed. When the corrosion progresses, the metal tube is thinned, which may lead to a through hole or a crack.
  • Patent Documents As a conventional technique 1 for monitoring such corrosion of a metal tube, a method of mounting a test piece in a test column made of a transparent material and monitoring the progress of corrosion of the test piece has been proposed (for example, Patent Documents). 1). This method evaluates the corrosion status of the boiler condensate system by passing the boiler condensate through the test column equipped with the test piece and judging the status of the test piece from the appearance observation and the corrosion rate. .
  • Patent Document 2 As a conventional technique 2 for monitoring the corrosion of metal pipes, a method using a boiler condensate corrosion monitoring apparatus based on an electric resistance method has been proposed (for example, see Patent Document 2).
  • This method consists of a heat exchanger that cools the steam discharged from the boiler to condensate, a test column that is completely filled with the condensate, and an ultrafine metal wire installed in the test column.
  • This is a method for evaluating the corrosion status of the boiler condensate system from the change in electrical resistance by measuring the electrical resistance of the ultrafine metal wire in the test column using a boiler condensate system corrosion monitoring device.
  • the corrosion evaluation method according to the prior arts 1 and 2 is a method of monitoring the corrosion of a metal tube assuming that carbon dioxide gas, oxygen gas, etc. are completely dissolved in the condensate.
  • the actual boiler steam / condensate system has a condensate area, a steam area, and a draft area between them, and the transition rate, temperature, etc. of each gas component such as carbon dioxide gas and oxygen gas to each area.
  • the abundance ratio due to the variability varies, and the progress of corrosion in each region is also different.
  • the conventional evaluation method is not a judgment and evaluation of corrosion reflecting the actual environment in the metal pipe, but a treatment performed based on the conventional evaluation method, that is, a chemical added to the boiler steam / condensate system (corrosion).
  • the selection of the inhibitor or corrosion inhibitor and the determination of the amount added are not optimal.
  • This invention is made in view of such a subject, and it aims at providing the corrosion monitoring apparatus of a metal pipe which can grasp
  • the steam introduction part for introducing the steam flowing in the metal pipe into the inside, and the corrosion test part provided in the steam introduction part
  • the steam introduction unit generates a condensed environment similar to the actual environment in the metal pipe by condensing a part of the steam introduced therein to generate condensed water, and the condensed water exceeding a predetermined water level.
  • the corrosion test section is in contact with a draft area near the surface of the condensed water in the steam introduction section, a water phase area on the condensed water side of the draft area, and a gas phase area on the steam side of the draft area.
  • a corrosion monitoring apparatus for a metal pipe having one or a plurality of contact members and configured to be able to measure the electrical resistance of the one or more contact members.
  • an application of the corrosion monitoring apparatus wherein the corrosion monitoring apparatus is connected to the metal pipe of a system including a metal pipe through which steam flows to monitor the corrosion of the metal pipe. Provided.
  • the corrosion monitoring reflecting the actual environment in the metal tube can be performed. That is, since it is possible to measure the electrical resistance of one or more contact members that are in contact with the water phase region, the draft region, and the gas phase region in the steam inlet, the corrosion of any region in the metal tube from the change in electrical resistance You can see if is the most intense. As a result, it is possible to accurately grasp the corrosion status in the actual environment (water phase region, drafting region and gas phase region) in the current metal pipe, and perform accurate judgment and evaluation, and the optimum treatment for the corrosion status Can be performed in a timely manner. Specifically, it is possible to quickly select the optimal chemical (corrosion inhibitor or corrosion inhibitor) and determine the amount to be added to the boiler steam / condensate system, extending the life of the boiler steam / condensate system. It leads to.
  • the optimal chemical corrosion inhibitor or corrosion inhibitor
  • the “metal pipe” means a metal pipe for steam circulation provided in various systems involving the circulation of steam.
  • a metal pipe for example, ferrous metals, such as stainless steel and carbon steel, are mentioned as a typical example. Therefore, the corrosion monitoring apparatus of the present invention can be applied to all systems including metal pipes through which steam flows, and is not limited to application to boiler steam / condensate systems. For example, in a metal pipe of a cooling water system that performs mold molding cooling, heat is exchanged at a high temperature to boil the cooling water, and an aqueous phase region, a draft region, and a gas phase region are generated. The corrosion monitoring apparatus of the present invention can be applied.
  • Embodiment 1 of the corrosion monitoring apparatus of the metal pipe of this invention It is a schematic front sectional view showing the internal structure of the corrosion monitoring apparatus of the first embodiment. It is a circuit diagram which shows an example of the electric circuit part of the corrosion monitoring apparatus of Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic front sectional drawing which shows the internal structure of the corrosion monitoring apparatus of Embodiment 2. It is a schematic front sectional view showing the internal structure of the corrosion monitoring device of embodiment 3. It is a schematic left sectional view showing the internal structure of the corrosion monitoring apparatus of embodiment 3. It is a graph which shows the result of Example 1 and Comparative Example 1 which performed the corrosion monitoring of the metal pipe using the corrosion monitoring apparatus of Embodiment 1.
  • the metal pipe corrosion monitoring apparatus of the present invention includes a steam introduction section for introducing steam (water vapor) flowing through the metal pipe into the interior, and a corrosion test section provided in the steam introduction section.
  • the steam introduction unit generates a condensed environment similar to the actual environment in the metal pipe by condensing a part of the steam introduced therein to generate condensed water, and the condensed water exceeding a predetermined water level. Is configured to be discharged to the outside.
  • the corrosion test section is in contact with a draft area near the surface of the condensed water in the steam introduction section, a water phase area on the condensed water side of the draft area, and a gas phase area on the steam side of the draft area. It has one or a plurality of contact members, and is configured to be able to measure the electrical resistance of the one or more contact members.
  • the corrosion monitoring apparatus of the present invention may be configured as follows.
  • the steam inlet may have a steam trap on the condensed water discharge side. In this way, the condensed water in the steam inlet can be easily maintained at a constant water level.
  • the steam introduction part may have a connection pipe connected to the metal pipe directly or via a bypass pipe. In this way, the corrosion monitoring device can be easily connected to the metal pipe.
  • the corrosion test section may include an electric circuit section that detects and displays an electric resistance value of one or a plurality of contact members. In this way, corrosion monitoring of the metal pipe can be easily performed.
  • the electric circuit unit may be a stationary type or a portable type.
  • the corrosion test section may include a reference resistance measurement section having a conductive material coated with an insulating coating material so as not to be exposed in the steam introduction section.
  • a reference resistance measurement section having a conductive material coated with an insulating coating material so as not to be exposed in the steam introduction section.
  • the corrosion test section may include three separate contact members that individually contact only the water phase region, only the draft region, and only the gas phase region.
  • a part of the rod-shaped conductive material is covered with an insulating covering material so that each separation-type contact member is in contact with only the water phase region, only the draft region, and only the gas phase region. Can be configured.
  • the corrosion test section may include one integrated contact member that contacts the water phase region, the draft region, and the gas phase region.
  • the integrated contact member for example, a single thin film conductive material having a length extending from the water phase region to the gas phase region can be used.
  • the contact member used in the metal pipe corrosion monitoring device of the above (6).
  • the contact member is made of, for example, a rod-shaped conductive material.
  • the contact member used in the metal pipe corrosion monitoring device according to (7) is provided.
  • the contact member is made of, for example, a thin film conductive material.
  • rod-like conductive materials and thin-film-like conductive materials are preferably formed of a material similar to the metal tube in order to perform corrosion monitoring more reflecting the actual environment in the metal tube, and the same material as the metal material It is particularly preferable that the film is formed of
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a usage state of a corrosion monitoring apparatus for a metal pipe according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic front sectional view showing an internal structure of the corrosion monitoring apparatus according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of an electric circuit unit of the corrosion monitoring apparatus according to the first embodiment.
  • the metal pipe corrosion monitoring apparatus M1 is an apparatus that is provided in the boiler steam / condensate system BS and monitors the corrosion of the metal pipe (steam pipe) Pm.
  • the boiler steam / condensation system BS includes a boiler B, a water supply tank T that supplies boiler water to the boiler B via the water supply pipe Pw, a chemical supply unit M connected to the water supply pipe Pw, And a metal pipe Pm for sending steam generated in the boiler B to a steam supply destination outside the figure, and the condensed water in which the steam in the metal pipe Pm is condensed is returned to the water supply tank T in the condensate pipe Pc. ing.
  • the corrosion monitoring device M1 is connected to a desired location of the metal pipe Pm.
  • a bypass pipe Pb having a pair of valves V 2 is connected to the upstream side and the downstream side of the valve V 1 of the metal pipe Pm, and the corrosion monitoring device is connected to the bypass pipe Pb via the introduction pipe Pi. M1 is connected.
  • the corrosion monitoring apparatus M1 is arrange
  • the corrosion monitoring device M1 of the present invention reproduces a simulated environment similar to the real environment including the gas phase region, the water phase region, and the draft region existing in the metal pipe Pm, and is provided in the later-described contact provided in the corrosion monitoring device M1. By monitoring the change in electrical resistance of the member, the corrosion state of each region in the metal pipe Pm is grasped.
  • the corrosion monitoring device M1 includes a steam introduction part 10 having an introduction port 11a for introducing steam flowing in the metal pipe Pm, a corrosion test part 20 provided in the steam introduction part 10, an electric circuit, and the like. Part 30.
  • the steam introduction unit 10 condenses a part of the steam introduced therein to generate condensed water W, and the condensed water W that exceeds a predetermined water level (position of the water surface Wf) is discharged to the outside through the discharge pipe Po. Configured to discharge. Specifically, the steam introduction part 10 connects the container part 11 having the introduction port 11 a and the discharge port 11 b, the steam trap 12, and the connection for connecting the discharge port 11 b of the container part 11 and the introduction port of the steam trap 12. And a pipe 13.
  • the container part 11 is preferably formed of a material having pressure resistance, heat resistance, and corrosion resistance. Examples of such a material include stainless steel and ceramic.
  • the discharge port 11b is arranged at a position of the predetermined water level in the container part 11, and The inlet 11a is arranged at a position higher than the predetermined water level.
  • the container part 11 has a communication pipe part 11a 1 that communicates with the introduction port 11a and a communication pipe part 11a 2 that communicates with the discharge port 11b, and the upstream communication pipe part 11a 1 and the introduction pipe Pi. Are connected in an airtight manner, and the downstream communication pipe portion 11a 2 and the connection pipe 13 are connected in an airtight manner.
  • the container portion 11 is formed in a cylindrical shape or a rectangular tube shape, and through holes for inserting a plurality of contact members (to be described later) of the corrosion test portion 20 are formed at the upper and lower ends of the surrounding wall.
  • the corrosion test section 20 includes a second contact member 22a that contacts the draft area Rd in the vicinity of the water surface Wf of the condensed water W in the steam introduction section 10, and an aqueous phase area (condensed water on the condensed water W side of the draft area Rd).
  • a first contact member 21a in contact with the region Rw, a third contact member 23a in contact with the gas phase region (steam region) Rs on the steam S side of the draft region Rd, and the first to The electric resistances of the third contact members 21a, 22a, and 23a are configured to be individually measurable.
  • the first contact member 21a is composed of a rod-shaped conductive material 20a, and the rod-shaped conductive material 20a is covered with an insulating coating material 20b so as to be exposed only in the aqueous phase region Rw.
  • the first test material 21 is configured. That is, in this specification, the exposed part of the rod-shaped conductive material 20a of the first test material 21 is referred to as a first contact member 21a.
  • the second contact member 22a is also made of a rod-shaped conductive material 20a, and the second test material 22 is covered with the insulating coating material 20b so that the rod-shaped conductive material 20a is exposed only in the draft region Rd. Is configured.
  • the exposed part of the rod-shaped conductive material 20a of the second test material 22 is referred to as a second contact member 22a.
  • the third contact member 23a is also composed of the rod-shaped conductive material 20a, and the third test material 23 is configured by covering the rod-shaped conductive material 20a with the insulating coating material 20b so as to be exposed only in the gas phase region Rs. Yes. That is, in this specification, the exposed part of the rod-shaped conductive material 20a of the third test material 23 is referred to as a third contact member 23a.
  • first to third contact members 21a to 23a (exposed portions of the rod-shaped conductive material 20a) are formed according to the same standard, and their lengths are set to be approximately equal. Although the first to third contact members 21a to 23a have different lengths, there is no problem in the measurement of the electric resistance value. However, by making the lengths equal (surface area equal), the chance of corrosion is equal. Therefore, a more appropriate corrosion test can be performed.
  • “same standard” includes material, cross-sectional shape, cross-sectional area, and surface condition.
  • the length dimensions of the first to third contact members 21a to 23a are set to coincide with the vertical range of the draft area Rd.
  • the middle of the draft area Rd in the vertical direction is the position of the water surface Wf.
  • the inner diameter of the metal pipe Pm and the bypass pipe Pb is, for example, about 105 mm
  • the width dimension H in the vertical direction inside the container portion 11 is, for example, about 105 to 154 mm.
  • the range in the vertical direction of the draft area Rd is, for example, about 30 to 50 mm, but is not limited to such a size.
  • the material of the conductive material 20a is not particularly limited as long as it is a metal material capable of measuring electrical resistance. However, if the metal pipe Pm in the boiler steam / condensation system BS is an iron-based metal, it is similarly an iron-based metal. Is desirable.
  • the iron-based metal mentioned here is a metal containing iron as a main component (preferably 50% by weight or more), and the ratio of iron in the metal is not limited.
  • the shape of the conductive material 20a is not particularly limited as long as electrical resistance measurement is possible, but a shape that is uniformly corroded over the entire surface is desirable, and examples thereof include a columnar shape and a thin film shape (tape shape).
  • the cross-sectional area and the total length of the conductive material 20a are not particularly limited, but if the cross-sectional area of the test material is too wide or too short, the change in electrical resistance with respect to the amount of corrosion of the conductive material 20a becomes small, making it difficult to determine corrosion. Therefore, the cross-sectional area is preferably about 0.008 to 0.8 mm 2 and the length is preferably about 10 to 1000 mm.
  • an insulating material having heat resistance is preferable, and examples thereof include synthetic resins such as fluororesin and polyimide.
  • the steam trap 12 that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a disk type, a bucket type, a bimetal type, a bellows type, and a float type.
  • the corrosion test unit 20 further includes a reference resistance measurement unit 24 in the first embodiment.
  • the reference resistance measurement unit 24 includes a reference conductive material 20a 1 formed according to the same standard as the conductive material 20a, and an insulating coating material 20b 1 that covers the reference conductive material 20a 1 so as not to be exposed in the container portion 11. And the electric resistance of the reference conductive material 20a 1 can be measured.
  • the electrical resistance measurement value of the conductive material 20a is used as the electrical resistance measurement value of the reference conductive material 20a 1.
  • the first test material 21 is an insulating coating that is coated so as to expose only the conductive material 20a longer than the vertical dimension of the container 11 and both ends of the conductive material 20a and the aqueous phase region Rw. It is formed with the agent 20b.
  • the first test material 21 is attached to the container portion 11 by, for example, penetrating the container portion 11 so that both ends of the first test material 21 protrude from the through hole to the outside.
  • the fluororesin seals 25 fitted at both ends are pushed into the through holes. Thereby, the 1st test material 21 can be airtightly fixed to the container part 11.
  • each fluororesin seal 25 may be pressed by, for example, a metal plate attached to the outer periphery of the container 11 so that the fluororesin seal 25 does not come out of the through hole due to the pressure in the container 11.
  • the through hole of the container portion 11 is a screw hole, and the conductive material 20a is inserted through a fluororesin seal into a cylindrical member having a male screw screwed into the screw hole.
  • a male screw is screwed into a screw hole via a seal tape.
  • the second and third test materials 22 and 23 also use the conductive material 20a of the same standard as the conductive material 20a of the first test material 21, and expose both ends and only the draft region Rd or both ends and the gas phase region Rs. As described above, each conductive material 20 a is covered with an insulating coating material 20 b, and is attached to the container portion 11 like the first test material 21.
  • the reference resistance measurement unit 24 also uses the conductive material 20a 1 of the same standard as the conductive material 20a of the first test material 21, and covers the conductive material 20a 1 with an insulating covering material 20b 1 so that only both ends are exposed. In the same manner as the first test material 21, it is attached to the container portion 11.
  • the resistance detection circuit 31 is provided with a non-inversion amplifier circuit, a measurement unit, and a display unit (not shown). The electric resistance value (corrected electric resistance value) subjected to temperature compensation individually and automatically is displayed on the display unit.
  • the valve V 1 of the metal pipe Pm is opened and the pair of valves V 2 of the bypass pipe Pb are closed.
  • the steam generated by the boiler B is continuously supplied to a steam supply destination (for example, a heat exchanger) outside the figure through the metal pipe Pm without passing through the bypass pipe Pb.
  • a steam supply destination for example, a heat exchanger
  • the valve V 1 of the metal pipe Pm is closed and the pair of valves V 2 of the bypass pipe Pb is opened, so that the steam from the boiler B causes the metal pipe Pm and the bypass pipe Pb to pass through.
  • a portion of the steam flowing through the bypass pipe Pb and condensed water condensed with the steam are continuously supplied to a steam supply destination that is not shown in the figure through the introduction pipe Pi and the container of the corrosion monitoring apparatus M1 of the present invention. It is introduced into the part 11. Thereby, the condensed water W accumulates in the container part 11, and the condensed water W that has risen to a predetermined water level in the container part 11 is introduced into the steam trap 12 through the connection pipe 13, and is condensed by the steam trap 12. Is discharged to the outside.
  • the first to third contact members 21a to 23a in the container portion 11 of the corrosion monitoring apparatus M1 of the present invention are Since the water phase region Rw, the draft region Rd and the gas phase region Rs are in contact with each other, corrosion gradually proceeds.
  • the switching circuit 32 of the electric circuit unit 30 is operated to configure a test circuit with any one of the first to third test materials and the reference resistance measuring unit 24. Current is passed through. Then, the resistance detection circuit 31 measures the resistance values of the first to third test materials. The measured value is temperature-compensated by the reference resistance measuring unit 24 as described above.
  • the selection of the chemicals suitable for suppressing or preventing the corrosion progression in the draft region of the metal pipe Pm and the addition amount are determined.
  • the metal pipe of the boiler steam / condensation system BS An appropriate amount of drug can be charged into Pm.
  • an appropriate amount of liquid medicine is supplied from the medicine supply unit M to the boiler water flowing through the water supply pipe Pw, and the medicine flows from the boiler B together with the steam in the metal pipe Pm, and the container part 11 of the corrosion monitoring device M1. It also flows in. Thereby, the progress of corrosion of the inner surface of the metal pipe Pm and the contact members 21a to 23a in the container portion 11 is suppressed.
  • the suppression of the progress of corrosion can be grasped by performing the corrosion monitoring continuously as described above and decreasing the increase rate of the electrical resistance of the first to third test materials 21 to 23.
  • the contact members 21a to 23a (conductive material 20a) of the first to third test materials 21 to 23 need to be replaced with new ones if corrosion progresses to some extent.
  • the valve V 1 of the metal pipe Pm is opened and the upstream and downstream valves V 2 of the bypass pipe Pb are closed so that the steam flows into the vessel 11. It is possible to remove the first to third test materials 21 to 23 from the container part 11 and attach a new one to the container part 11 while ensuring safety.
  • FIG. 4 is a schematic front sectional view showing the internal structure of the corrosion monitoring apparatus according to the second embodiment.
  • the corrosion monitoring apparatus M1 of the first embodiment is configured to remove the first to third test materials 21 to 23 from the container 11 and replace them with new ones.
  • the corrosion monitoring apparatus M2 of the second embodiment includes The first to third test materials 21 to 23 can be removed together with the container part 11.
  • the steam introducing unit 100 includes a container unit 11 formed in a square cartridge shape (square tube shape), a steam trap 12 connected to the container unit 11, and a container unit 11 And the connection pipe 13 which connects the container part 11 and the steam trap 12 via the holder part 113,
  • the point provided with this holder part 113 is embodiment. It is very different from 1.
  • other configurations are the same as those in the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment in the second embodiment will be mainly described.
  • the holder portion 113 in the second embodiment includes a holder main body 113a having a mounting recess having substantially the same size as the container portion 11, and communication pipe portions 113c and 113d provided in the holder main body 113a.
  • the holder main body 113a is formed in a rectangular box shape having an upper opening and a lower opening 113a, and the inside thereof is the mounting recess.
  • An inner collar 113b is provided along the lower opening 113a at the bottom of the mounting recess.
  • the container body 11 is fitted into the mounting recess from the upper opening of the holder main body 113a.
  • the upstream and downstream facing walls of the holder main body 113a are provided with the communication pipe portions 113c and 113d and O-rings 113e and 113f communicating with the introduction port 11a and the discharge port 11b of the mounted container portion 11, respectively.
  • the upstream communication pipe 113c is airtightly connected to the upstream bypass pipe Pb
  • the downstream communication pipe 113d is airtightly connected to the connection pipe 113b.
  • the corrosion monitoring apparatus M2 of the second embodiment when replacing the first to third test materials 21 to 23, the container part 11 is pulled upward from the holder body 113a, and the new first to third test materials and Since the container part in which the reference resistance measurement part is set in advance can be attached to the holder part 113a, the replacement work can be performed easily and in a short time.
  • the container part 11 can be mounted on the holder main body 113a.
  • the corrosion monitoring device M2 when the corrosion monitoring device M2 has to be installed at a high place, the replacement work can be performed easily and safely.
  • FIG. 5A is a schematic front sectional view showing the internal structure of the corrosion monitoring apparatus according to the third embodiment
  • FIG. 5B is a schematic left sectional view showing the internal structure of the corrosion monitoring apparatus according to the third embodiment.
  • 5A and 5B elements similar to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
  • the corrosion monitoring apparatus M3 according to the third embodiment is different from the first embodiment in the structure of the container 211, the structure of the corrosion test section 220, and the structure of the electric circuit section (not shown). It is almost the same.
  • differences from the first embodiment in the third embodiment will be mainly described.
  • the container portion 211 has a front portion 211A having an introduction port and a discharge port 211b, and a rear portion 211B, and is connected to the flanges 211Aa and 211Ba provided on the outer peripheral portion thereof by connecting them with bolts and nuts. It is formed in a cylindrical shape.
  • a seal member 212 is provided on the joint surface between the front portion 211A and the rear portion 211B.
  • long and narrow through holes for attaching a later-described corrosion test part 220 to the container part 211 are formed in the upper wall and the lower wall of the rear part 211B facing each other.
  • the contact member 221 a in the water phase region, the contact member 221 b in the draft region, and the contact member 221 c in the gas phase region of the test material are formed from one thin film (tape-shaped) conductive material 221 in the water phase region. It is formed by exposing to Rw, draft region Rd, and gas phase region Rs. Further, the corrosion test unit 220 is electrically connected to a first boundary between the contact member 221a in the water phase region and the contact member 221b in the draft region of the conductive material 221, and is led out to the outside.
  • a second lead wire 223b electrically connected to the second boundary between the contact member 221b in the draft region and the contact member 221c in the gas phase region in the conductive material 221 and led out to the outside;
  • a third lead wire 223c that is electrically connected to the end of the contact member 221a in the aqueous phase region that is spaced from the first boundary by a predetermined distance and that is led out to the outside, and a predetermined distance from the second boundary in the conductive material 221
  • the fourth lead wire 223d that is electrically connected to the end of the contact member 221c in the gas phase region and led out to the outside and the first to fourth lead wires 223a to 223d are covered. Further comprising a sexual dressing 224.
  • the insulating coating material 224 is made of a heat-resistant resin sheet or rubber sheet, and one conductive material 224 is sandwiched between two insulating coating materials 224 that are folded in two or one sheet. A part of the insulating covering material 224 is cut out so as to expose one side of the 224 to form a window portion.
  • the first to fourth lead wires 223a to 223d are also sandwiched by the insulating coating material 224, and one end thereof enters between the conductive material 221 and the insulating coating material 224, and enters the portion of the conductive material 221, respectively. Soldered.
  • the other ends of the first to fourth lead wires 223a to 223d are exposed to the outside from the upper end of the insulating covering material 224. If condensed water W or steam S enters the overlapping portion of the insulating coating material 224, the lead wires 223a to 223d may be corroded, and it is difficult to accurately measure the electrical resistance of the conductive material 221. Therefore, the overlapping portions of the insulating coating material 224 may be bonded with an adhesive, and the lead wires 223a to 223d may be individually covered with the insulating coating material.
  • the conductive material 222 and the fifth to eighth lead wires 226a to 226d having the same standard as the conductive material 221 are covered with the covering material 225 in the same manner as the conductive material 221 except that it is not exposed to the outside.
  • the first to fourth lead wires 223a to 223d one end of the fifth to eighth lead wires 226a to 226d is electrically connected to the conductive material 222 and the other end is exposed to the outside. As a result, a reference resistance measurement unit is formed.
  • the insulating coating material 224 sandwiching the conductive material 221 and the first to fourth lead wires 223a to 223d, and the insulating coating material 225 sandwiching the conductive material 222 and the fifth to eighth lead wires 226a to 226d are embodiments. 1, they can be attached in an airtight manner by passing them through the through holes of the container portion 211 and fixing them using a rubber seal 227.
  • an electric circuit unit (not shown) can be configured by applying the electric circuit unit 30 according to the first embodiment to the next electric circuit unit. That is, the electric circuit unit in the third embodiment can be switched to the following (1) to (3) by the switching unit.
  • (1) A test circuit including the first and third lead wires 223a and 223c and the fifth and seventh lead wires 226a and 226c is formed, and the test circuit is energized to measure the electric resistance value. In this case, the corrected electrical resistance value of the contact member 221a exposed to the water phase region Rw can be measured.
  • a test circuit including the third and second lead wires 223c and 223b and the seventh and sixth lead wires 226c and 226b is formed, and the test circuit is energized to measure the electric resistance value. In this case, the corrected electrical resistance value of the contact member 221b exposed in the draft area can be measured.
  • a test circuit including the second and fourth lead wires 223b and 223d and the sixth and eighth lead wires 226b and 226d is formed, and the test circuit is energized to measure the electric resistance value. In this case, the corrected electrical resistance value of the contact member 221c exposed in the gas phase region can be measured.
  • the conductive material 221 in the container portion 211 is exposed in the water phase region Rw, the draft region Rd, and the gas phase region Rs, and therefore gradually. Corrosion proceeds.
  • the above-mentioned (1) to (3) are performed individually, thereby allowing the multi-environment (water phase region Rw, drafting region Rd and gas phase region Rs) of one conductive material 221 to be Accurate corrosion monitoring can be performed.
  • the order of (1) to (3) is not particularly limited.
  • the third embodiment it is possible to individually observe the temperature-compensated electrical resistance change of the contact member 221a exposed in the water phase region, the contact member 221b exposed in the draft region, and the contact member 221c exposed in the gas phase region, It is possible to know which of them has the fastest increase in electrical resistance, that is, which has the fastest corrosion progression. From such monitoring, in the same manner as in the first embodiment, the optimum treatment for the most severely corroded region in the metal pipe Pm, that is, the selection of the optimum chemical and the addition amount are determined, and the metal of the boiler steam / condensation system BS An appropriate amount of drug can be introduced into the tube Pm.
  • the valve V 1 of the metal pipe Pm is opened and the bypass pipe Pb is opened as in the first embodiment.
  • the upstream and downstream valves V 2 are closed (see FIG. 1), and safety is ensured so that steam does not flow into the container portion 211.
  • the rear portion 211Ba of the container portion 211 is removed from the front portion 211Aa, and the rear portion
  • the conductive material 221 and the first to fourth lead wires 223a to 223d are removed together with the insulating covering material 224 from 211Ba, a new one is attached to the rear portion 211Ba, and the container part 211 is reassembled.
  • the tester terminals may be brought into electrical contact with the pair of lead wire portions 30a 1 and 30a 2 each time. This also applies to the third embodiment. 2.
  • bypass pipe Pb is omitted and the corrosion monitoring device is directly attached to metal pipe Pm. May be.
  • the reference resistance measurement unit 222 may be one in which the sixth and seventh lead wires 226b and 226c are omitted.
  • the test circuit always includes the fifth and eighth lead wires 226a and 226d. 4).
  • You may form the container part 211 of Embodiment 3 in a cylindrical shape.
  • a unit including the conductive material 221, the first to fourth lead wires 223a to 223d and the insulating covering material 224, and the conductive material 222, the fifth to eighth lead wires 226a to 226d and the insulating covering material 225 are included.
  • the unit is arranged along the cylindrical inner surface of the container part. In this way, the simulated environment in the cylindrical container portion can be brought closer to the actual environment in the cylindrical metal tube Pm.
  • Example 1 The corrosion monitoring apparatus M1 according to the first embodiment described with reference to FIGS. 2 and 3 is installed on the metal pipe Pm of the boiler steam / condensation system BS through the bypass pipe Pb as shown in FIG.
  • the installation location of the corrosion monitoring apparatus M1 is a position 10 m away from the boiler steam outlet.
  • the boiler steam / condensation system BS was operated, and the corrosion state of the water phase region, the draft region and the gas phase region in the actual environment in the metal pipe Pm was reproduced by the corrosion monitoring device M1, and the corrosion monitoring was performed for five days. Thereafter, corrosion in the metal pipe Pm was evaluated and judged, and the resulting relative change R / R 0 of the conductive material 20a is shown in FIG.
  • R 0 is an initial value of electrical resistance of the conductive material 20a
  • R is an electrical resistance value during monitoring of the conductive material 20a.
  • Material of container 11 SUS304 Width dimension H in the vertical direction in the container part 11: 150 mm
  • Conductive material 20a of first to third test materials 21 to 23 a cylindrical iron wire having a length of 320 mm and a cross-sectional area of 0.03 mm 2 (diameter 0.2 mm) (material of JIS G 3522A type)
  • Insulating coating material 20b of first to third test materials 21 to 23 polyimide
  • Reference resistance measuring unit 24 manufactured by covering the whole of the reference conductive material 20a 1 except for both ends of the same standard as the conductive material 20a with polyimide.
  • Resistance detection display unit 30c of the electric circuit unit 30 Lock-in amplifier (NF circuit design block company) LF5640)
  • Corrosion was evaluated by the relative change R / R 0 with respect to the initial value of the electrical resistance value of the first to third test materials 21 to 23 for measuring electrical resistance.
  • Example 1-1 graph ⁇
  • Example 1-2 graph ⁇
  • Example 1-3 graph ⁇
  • the result of the test material 23 is shown.
  • Example 1 Comparative Example 1
  • the boiler condensate corrosion monitoring apparatus of the prior art 2 was installed via a bypass pipe Pb at a location 10 m from the boiler steam outlet in the metal pipe Pm of the boiler steam / condensation system BS. Then, after performing corrosion monitoring for 5 days under the same operating conditions as in Example 1 (however, the water temperature in the test column is about 25 ° C.), the corrosion in the metal tube Pm is evaluated and judged in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIG.
  • the test material for measuring the electrical resistance in the test column has a total length of 150 mm, and the whole is exposed to the aqueous phase region. The same thing was used.
  • Example 2 In place of the first to third test materials 21 to 23 in the corrosion monitoring apparatus M1 of the first embodiment, the following test pieces are installed so as to be exposed in the water phase region Rw, the draft region Rd, and the gas phase region Rs
  • the boiler steam / condensate BS was operated under the same conditions as in Example 1. After 5 days, the operation was stopped, the test piece was taken out, the corrosion state was visually determined, and the results are shown in Table 1.
  • SPCC low carbon steel JIS G 3141
  • SPCC low carbon steel JIS G 3141
  • SPCC low carbon steel JIS G 3141
  • Corrosion state is judged as ⁇ when the rough surface of the test piece cannot be confirmed at all, ⁇ when the rough surface is confirmed to be 10 to 20% of the surface area of the test piece, and rough surface is confirmed at 20% or more of the surface area of the test piece. When it was done, it was set as x. By the evaluation of Comparative Example 2, the correlation with the result of Example 1 can be confirmed.
  • Example 2 Other than the injection of volatile amine (trade name: MCC-H, manufactured by Naigai Chemical Products Co., Ltd.) into the steam to a total amine concentration of 20 mg / L as an agent for preventing or suppressing corrosion of the metal pipe Pm Conducted a corrosion monitoring investigation in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG. In FIG. 7, Example 2-1 (graph ⁇ ) is the first test material 21, Example 2-2 (graph ⁇ ) is the second test material 22, and Example 2-3 (graph ⁇ ) is the third. The result of the test material 23 is shown.
  • volatile amine trade name: MCC-H, manufactured by Naigai Chemical Products Co., Ltd.
  • Comparative Example 3 Injection of volatile amine (trade name: MCC-H, manufactured by Naigai Chemical Products Co., Ltd.) into the steam so that the total amine concentration is 20 mg / L as a chemical for preventing or suppressing corrosion of the metal pipe Pm. Except for the above, a corrosion monitoring investigation was conducted in the same manner as in Comparative Example 1, and the results are shown in FIG.
  • Comparative Example 4 Injection of volatile amine (trade name: MCC-H, manufactured by Naigai Chemical Products Co., Ltd.) into the steam so that the total amine concentration is 20 mg / L as a chemical for preventing or suppressing corrosion of the metal pipe Pm. Except for the above, the degree of skin roughness of the test piece was determined in the same manner as in Comparative Example 3, and the results are shown in Table 1.
  • the electrical resistance value of the second test material 22 (Example 1-2) for examining the corrosion only in the draft region is the first test material 21 (Example 1) for examining the corrosion only in the water phase region. It was found that the electric resistance value was higher than that of 1) and the third test material 23 (Example 1-3) for examining corrosion in the gas phase region only. That is, in the result of Example 1, it was determined that the metal pipe Pm was most severely corroded in the draft area. On the other hand, the result of Comparative Example 2 shown in Table 1 was the determination that the surface roughness of the surface exposed to the draft area in the test piece was the most severe.
  • Example 1 regarding corrosion and the determination of Comparative Example 2 are consistent, and it is considered that the determination of Example 1 correctly reflects the corrosion situation in the actual environment in the metal pipe Pm. Therefore, the operator who has recognized the result of Example 1 can take an appropriate measure such as adding an agent for preventing or suppressing corrosion to the boiler steam / condensate BS based on the result.
  • the electrical resistance value of the test material of Comparative Example 1 for examining only the corrosion in the water phase region is significantly larger than the electrical resistance value of the second test material 22 of Example 1-2 for examining the corrosion only in the draft region. It was low. This is not only that the judgment of Comparative Example 1 does not correctly reflect the corrosion situation in the actual environment in the metal pipe Pm, but also the erroneous recognition that the corrosion situation in the metal pipe Pm is better than the actual situation. To the operator, and there is a risk that the timing of appropriate treatment will be greatly delayed.
  • the electrical resistance value changes of the conductive materials 20a of Examples 2-1, 2-2, and 2-3 are almost the same, and the conductivity of Examples 1-1 and 1-3 are the same. It was lower than the electric resistance value of the material 20a. That is, in the result of Example 2, it was determined that the corrosion progress of the entire region (water phase region, draft region, and gas phase region) in the metal pipe Pm was suppressed.
  • the result of Comparative Example 4 shown in Table 1 was a determination that rough skin of the entire region (water phase region, draft region and gas phase region) in the test piece could not be confirmed. That is, the determination of Example 2 regarding corrosion and the determination of Comparative Example 4 are consistent, and it is considered that the determination of Example 2 correctly reflects the corrosion situation in the actual environment in the metal pipe Pm.

Abstract

　金属管内を流れる蒸気を内部に導入する蒸気導入部と、この蒸気導入部内に設けられた腐食試験部とを備え、前記蒸気導入部は、その内部に導入された蒸気の一部を凝縮させて凝縮水を生成することにより前記金属管内の実環境と似た模擬環境を生成すると共に、所定水位を超えた凝縮水を外部に排出するよう構成され、前記腐食試験部は、前記蒸気導入部内の凝縮水の水面付近である喫水領域、該喫水領域よりも凝縮水側の水相領域、および前記喫水領域よりも蒸気側の気相領域と接触する１つまたは複数の接触部材を有し、かつ、１つまたは複数の接触部材の電気抵抗を測定可能に構成されたことを特徴とする金属管の腐食モニタリング装置。

Description

金属管の腐食モニタリング装置およびその用途
　本発明は、金属管の腐食モニタリング装置およびその用途に関する。
　蒸気を発生させるボイラには、ボイラ水として、軟化水またはイオン交換水が使用され、場合によっては原水（水道水、工業用水、地下水、河川水、湖沼水など）も使用される。
　このようなボイラおよびボイラからの蒸気を流通させる金属管（例えば、鉄系の金属管）を備えたボイラ蒸気・復水系において、金属管の内部では、ボイラから発生した蒸気が冷えて凝縮水となり、炭酸濃度が高い凝縮水の場合はｐＨが低下して金属管内面の腐食が進行し易い。腐食が進行すると金属管に減肉が生じ、貫孔や割れ等に至ることがある。
　このような金属管の腐食を監視する従来技術１として、透明材料で構成された試験カラム内にテストピースを装着し、テストピースの腐食進行をモニタリングする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、テストピースが装着された試験カラム内にボイラ復水を通水し、テストピースの状況を外観観察および腐食速度から判断することで、ボイラ復水系の腐食状況を評価する方法である。
　金属管の腐食を監視する従来技術２として、電気抵抗法によるボイラ復水系腐食監視装置を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法は、ボイラから排出された蒸気を冷却し凝縮水とする熱交換器と、該凝縮水によって完全に内部が満たされる試験カラムと、試験カラム内に設置されている極細金属ワイヤとからなるボイラ復水系腐食監視装置を用い、試験カラム内の極細金属ワイヤの電気抵抗を測定し、電気抵抗変化からボイラ復水系の腐食状況を評価する方法である。
特開平８－２８８０３号 特開２００８－１２８７８３号
　前記従来技術１および２による腐食の評価方法は、炭酸ガスや酸素ガス等が完全に復水中に溶存した状態を想定して金属管の腐食を監視する方法である。
　しかしながら、実際のボイラ蒸気・復水系には、凝縮水領域、蒸気領域およびこれらの間の喫水領域が存在しており、各領域に対する炭酸ガスや酸素ガス等の各ガス成分の移行率や温度等による存在比率は様々であり、各領域での腐食の進行性も異なっている。
　そのため、従来の評価方法では、金属管内の実環境を反映した腐食の判定および評価ではなく、従来の評価方法に基づいて行われていた処置、すなわち、ボイラ蒸気・復水系に添加する薬剤（腐食防止剤または腐食抑制剤）の選択および添加量の決定が最適であったとは言えない。
　本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、金属管内の実環境を反映した腐食状況を把握することができる金属管の腐食モニタリング装置およびその用途を提供することを目的とする。
　かくして、本発明によれば、金属管内を流れる蒸気を内部に導入する蒸気導入部と、この蒸気導入部内に設けられた腐食試験部とを備え、
　前記蒸気導入部は、その内部に導入された蒸気の一部を凝縮させて凝縮水を生成することにより前記金属管内の実環境と似た模擬環境を生成すると共に、所定水位を超えた凝縮水を外部に排出するよう構成され、
　前記腐食試験部は、前記蒸気導入部内の凝縮水の水面付近である喫水領域、該喫水領域よりも凝縮水側の水相領域、および前記喫水領域よりも蒸気側の気相領域と接触する１つまたは複数の接触部材を有し、かつ、１つまたは複数の接触部材の電気抵抗を測定可能に構成された金属管の腐食モニタリング装置が提供される。
　また、本発明の別の観点によれば、前記腐食モニタリング装置を、蒸気が流れる金属管を備えたシステムの前記金属管に接続してこの金属管の腐食をモニタリングする、腐食モニタリング装置の用途が提供される。
　本発明によれば、水相領域、喫水領域および気相領域が存在する金属管内の実環境を安定的に再現できるため、金属管内の実環境を反映した腐食モニタリングを行うことができる。すなわち、蒸気導入部内の水相領域、喫水領域および気相領域に接触する１つまたは複数の接触部材の電気抵抗を測定することが可能であるため、電気抵抗変化から金属管内におけるどの領域の腐食が最も激しいかということを把握することができる。
　この結果、現状の金属管内の実環境（水相領域、喫水領域および気相領域）における腐食状況を正確に把握し、正確な判定および評価を行うことができると共に、その腐食状況に最適な処置をタイミングよく行うことができる。具体的には、ボイラ蒸気・復水系に対して、最適な薬剤（腐食防止剤または腐食抑制剤）の選択および添加量の決定を迅速に行うことができ、ボイラ蒸気・復水系の長寿命化に繋がる。
　ここで、本発明において「金属管」とは、蒸気の流通が伴う各種システムに備えられた蒸気流通のための金属管を意味する。なお、金属管の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、ステンレス鋼、炭素鋼等の鉄系金属が代表的な例として挙げられる。
　よって、本発明の腐食モニタリング装置は、蒸気が流れる金属管を備えた全てのシステムへ適用可能であり、ボイラ蒸気・復水系への適用に限定されるものではない。例えば、金型成型の冷却を行う冷却水系の金属管内では、高温で熱交換されて冷却水が沸騰し、水相領域、喫水領域および気相領域が発生するため、このような冷却水系にも本発明の腐食モニタリング装置を適用することができる。
本発明の金属管の腐食モニタリング装置の実施形態１の使用状態を説明する図である。 実施形態１の腐食モニタリング装置の内部構造を示す概略正面断面図である。 実施形態１の腐食モニタリング装置の電気回路部の一例を示す回路図である。 実施形態２の腐食モニタリング装置の内部構造を示す概略正面断面図である。 実施形態３の腐食モニタリング装置の内部構造を示す概略正面断面図である。 実施形態３の腐食モニタリング装置の内部構造を示す概略左側断面図である。 実施形態１の腐食モニタリング装置を用いて金属管の腐食モニタリングを行った実施例１および比較例１の結果を示すグラフである。 実施形態１の腐食モニタリング装置を用いて金属管の腐食モニタリングを行った実施例２および比較例３の結果を示すグラフである。
　本発明の金属管の腐食モニタリング装置は、金属管内を流れる蒸気（水蒸気）を内部に導入する蒸気導入部と、この蒸気導入部内に設けられた腐食試験部とを備える。
　前記蒸気導入部は、その内部に導入された蒸気の一部を凝縮させて凝縮水を生成することにより前記金属管内の実環境と似た模擬環境を生成すると共に、所定水位を超えた凝縮水を外部に排出するよう構成される。
　前記腐食試験部は、前記蒸気導入部内の凝縮水の水面付近である喫水領域、該喫水領域よりも凝縮水側の水相領域、および前記喫水領域よりも蒸気側の気相領域と接触する１つまたは複数の接触部材を有し、かつ、１つまたは複数の接触部材の電気抵抗を測定可能に構成される。
　本発明の腐食モニタリング装置は、次のように構成されてもよい。
（１）前記蒸気導入部が、凝縮水の排出側にスチームトラップを有してもよい。このようにすれば、蒸気導入部内の凝縮水を一定水位に容易に維持することができる。
（２）前記蒸気導入部が、金属管に直接またはバイパス管を介して接続する接続パイプを有してもよい。
　このようにすれば、腐食モニタリング装置の金属管への接続が容易となる。
（３）前記蒸気導入部が、導入口を有しかつ前記腐食試験部を収納する容器部と、前記接続パイプと接続しかつ前記容器部を着脱可能に嵌め込む装着凹部を有するホルダ部とを備えてもよい。
　このようにすれば、容器部をホルダ部から取り外すことができるため、容器部ごと古い接触部材を新しいものと迅速かつ容易に交換することができる。
（４）前記腐食試験部が、１つまたは複数の接触部材の電気抵抗値を検出し表示する電気回路部を備えてもよい。
　このようにすれば、金属管の腐食モニタリングを簡便に行うことができる。なお、電気回路部は、据付け型であってもよいし、携帯型であってもよい。
（５）前記腐食試験部が、前記蒸気導入部内で露出しないよう絶縁性被覆材にて被覆された導電材を有する基準抵抗測定部を備えてもよい。
　このようにすれば、温度のみの要因により変動する基準抵抗測定部の導電材の電気抵抗値を測定することにより、温度によって変動する接触部材の電気抵抗値を補正することができる。なお、蒸気導入部内の温度を測定することによっても接触部材の電気抵抗値の補正は可能である。
（６）前記腐食試験部は、前記水相領域のみ、前記喫水領域のみ、および前記気相領域のみと個別に接触する３つの分離型接触部材を有してもよい。この場合、各分離型接触部材は、前記水相領域のみ、前記喫水領域のみ、および前記気相領域のみと接触するように、例えば、棒状導電材の一部を絶縁性被覆材にて被覆することにより構成することができる。
（７）前記腐食試験部は、前記水相領域、前記喫水領域および前記気相領域と接触する１つの一体型接触部材を有してもよい。この場合、一体型接触部材として、例えば、水相領域から気相領域に亘る長さの１枚の薄膜状導電材を用いることができる。
　また、本発明の別の観点によれば、前記（６）の金属管の腐食モニタリング装置に用いられる接触部材が提供され、この場合、接触部材は、例えば、棒状の導電材からなる。
　あるいは、前記（７）の金属管の腐食モニタリング装置に用いられる接触部材が提供され、この場合、接触部材は、例えば、薄膜状の導電材からなる。
　これら棒状の導電材や薄膜状の導電材は、金属管内の実環境をより反映した腐食モニタリングを行う上で、金属管と類似する材質にて形成されていることが好ましく、金属材料と同じ材質にて形成されていることが特に好ましい。
　以下、図面を参照しながら本発明の金属管の腐食モニタリング装置の実施形態を詳説するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
（実施形態１）
　図１は本発明の金属管の腐食モニタリング装置の実施形態１の使用状態を説明する図であり、図２は実施形態１の腐食モニタリング装置の内部構造を示す概略正面断面図であり、図３は実施形態１の腐食モニタリング装置の電気回路部の一例を示す回路図である。
　金属管の腐食モニタリング装置Ｍ１は、図１に示すように、ボイラ蒸気・復水系ＢＳに設けられて金属管（蒸気配管）Ｐｍの腐食モニタリングする装置である。
　実施形態１の場合、ボイラ蒸気・復水系ＢＳは、ボイラＢと、給水管Ｐｗを介してボイラＢにボイラ水を供給する給水タンクＴと、給水管Ｐｗに接続された薬剤供給部Ｍと、ボイラＢにて生成した蒸気を図外の蒸気供給先へ送る金属管Ｐｍとを備え、金属管Ｐｍ内の蒸気が凝縮した凝縮水は復水管Ｐｃにて給水タンクＴへ戻されるように構成されている。
　腐食モニタリング装置Ｍ１は、金属管Ｐｍの所望箇所に接続される。実施形態１の場合、一対のバルブＶ2を有するバイパス管Ｐｂが金属管ＰｍのバルブＶ1の上流側と下流側に接続されており、このバイパス管Ｐｂに導入管Ｐｉを介して腐食モニタリング装置Ｍ１が接続されている。
　なお、実施形態１の場合、金属管Ｐｍの下方位置に腐食モニタリング装置Ｍ１が配置された場合を例示しているが、金属管Ｐｍと同じ高さまたはそれより高い位置に腐食モニタリング装置Ｍ１を配置することもできる。
　このような金属管Ｐｍの内部には蒸気のみが流通しているのではなく、蒸気が凝縮した凝縮水も流通しており、金属管Ｐｍの内部には気相領域、水相領域およびこれらの領域の間の喫水領域が存在する。なお、図１において、矢印Ｘは蒸気が流れる方向を示している。
　本発明の腐食モニタリング装置Ｍ１は、金属管Ｐｍ内に存在する気相領域、水相領域および喫水領域を含む実環境に似た模擬環境を再現し、腐食モニタリング装置Ｍ１内に設けた後述の接触部材の電気抵抗変化を監視することで金属管Ｐｍ内の各領域の腐食状況を把握するように構成されている。
　この腐食モニタリング装置Ｍ１は、金属管Ｐｍ内を流れる蒸気を内部に導入するための導入口１１ａを有する蒸気導入部１０と、この蒸気導入部１０内に設けられた腐食試験部２０と、電気回路部３０とを備える。
　蒸気導入部１０は、その内部に導入された蒸気の一部を凝縮させて凝縮水Ｗを生成すると共に、所定水位（水面Ｗｆの位置）を超えた凝縮水Ｗを排出管Ｐｏを介して外部に排出するよう構成される。具体的には、蒸気導入部１０は、前記導入口１１ａおよび排出口１１ｂを有する容器部１１と、スチームトラップ１２と、容器部１１の排出口１１ｂとスチームトラップ１２の導入口とを接続する接続パイプ１３とを備える。
　容器部１１は、耐圧性、耐熱性および耐食性を有する材質にて形成されることが好ましく、このような材質としては、例えばステンレス鋼、セラミック等が挙げられる。
　実施形態１では、容器部１１内の所定水位を超えた凝縮水Ｗおよび導入された蒸気Ｓを外部に排出するために、容器部１１における所定水位の位置に排出口１１ｂが配置されると共に、所定水位の位置よりも高い位置に導入口１１ａが配置されている。また、容器部１１は、導入口１１ａと連通する連通管部１１ａ1と、排出口１１ｂと連通する連通管部１１ａ2を有しており、上流側の連通管部１１ａ1と導入管Ｐｉとが気密に接続され、下流側の連通管部１１ａ2と接続パイプ１３とが気密に接続されている。
　また、容器部１１は、円筒形あるいは角筒形に形成されており、その周囲壁の上端と下端には、腐食試験部２０の後述する複数本の接触部材を差し入れるための貫通孔が形成されている。
　腐食試験部２０は、蒸気導入部１０内の凝縮水Ｗの水面Ｗｆ付近である喫水領域Ｒｄと接触する第２の接触部材２２ａ、喫水領域Ｒｄよりも凝縮水Ｗ側の水相領域（凝縮水領域）Ｒｗと接触する第１の接触部材２１ａ、および、喫水領域Ｒｄよりも蒸気Ｓ側の気相領域（蒸気領域）Ｒｓと接触する第３の接触部材２３ａを有し、かつ、第１～第３の接触部材２１ａ、２２ａ、２３ａの電気抵抗を個別に測定可能に構成されている。
　より具体的に説明すると、実施形態１の場合、第１の接触部材２１ａは棒状導電材２０ａからなり、棒状導電材２０ａを水相領域Ｒｗのみに露出させるように絶縁性被覆材２０ｂにて被覆することにより第１の試験材２１が構成されている。すなわち、本明細書では、第１の試験材２１の棒状導電材２０ａの露出した部分を第１の接触部材２１ａと称している。
　これと同様に、第２の接触部材２２ａも棒状導電材２０ａからなり、棒状導電材２０ａを喫水領域Ｒｄのみに露出させるように絶縁性被覆材２０ｂにて被覆することにより第２の試験材２２が構成されている。すなわち、本明細書では、第２の試験材２２の棒状導電材２０ａの露出した部分を第２の接触部材２２ａと称している。
　第３の接触部材２３ａも棒状導電材２０ａからなり、棒状導電材２０ａを気相領域Ｒｓのみに露出させるように絶縁性被覆材２０ｂにて被覆することにより第３の試験材２３が構成されている。すなわち、本明細書では、第３の試験材２３の棒状導電材２０ａの露出した部分を第３の接触部材２３ａと称している。
　さらに、第１～第３の接触部材２１ａ～２３ａ（棒状導電材２０ａの露出部分）は同一規格にて形成され、かつ、それらの長さは概ね等しく設定されている。なお、第１～第３の接触部材２１ａ～２３ａの長さは異なっていても電気抵抗値の測定に問題はないが、長さを等しくする（表面積を等しくする）ことで腐食の偶然性も等しくすることができるため、より適正な腐食試験を行うことができる。
　ここで、「同一規格」とは、材質、横断面形状、横断面積および表面状態が含まれる。
　実施形態１の場合、第１～第３の接触部材２１ａ～２３ａの長さ寸法は、喫水領域Ｒｄの上下方向の範囲と一致するよう設定されている。このとき、喫水領域Ｒｄの上下方向の中間が水面Ｗｆの位置とされている。
　また、実施形態１の場合、金属管Ｐｍおよびバイパス管Ｐｂの内径としては、例えば、１０５ｍｍ程度であり、容器部１１内部の上下方向の幅寸法Ｈとしては、例えば、１０５～１５４ｍｍ程度であり、喫水領域Ｒｄの上下方向の範囲としては、例えば、３０～５０ｍｍ程度であるが、このようなサイズに限定されない。
　導電材２０ａの材質は、電気抵抗測定が可能な金属材料であれば特に限定されないが、ボイラ蒸気・復水系ＢＳにおける金属管Ｐｍが鉄系金属であれば、それと同様に鉄系金属であることが望ましい。ここで言う鉄系金属とは、鉄を主成分（好ましくは５０重量％以上）とする金属のことであり、金属中の鉄の割合は限定されるものではない。
　導電材２０ａの形状は、電気抵抗測定が可能であれば特に限定されないが、全面に亘って均一に腐食される形状が望ましく、例えば、円柱状、薄膜状（テープ状）等が挙げられる。
　導電材２０ａの断面積および全長は特に限定されないが、試験材の断面積が広過ぎたり、長さが短過ぎると、導電材２０ａの腐食量に対する電気抵抗変化が小さくなって腐食の判定が難しくなるため、断面積としては０．００８～０．８ｍｍ2程度が好ましく、長さとしては１０～１０００ｍｍ程度が好ましい。
　絶縁性被覆材２０ｂの材質としては、耐熱性を有する絶縁材料が好ましく、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド等の合成樹脂等が挙げられる。
　本発明において用いることができるスチームトラップ１２としては、特に限定されず、例えば、ディスク型、バケット型、バイメタル型、ベローズ型、フロート型等が挙げられる。
　本発明の腐食モニタリング装置において、導電材２０ａの電気抵抗は温度上昇と共に大きくなるため、実施形態１では、腐食試験部２０が基準抵抗測定部２４をさらに備えている。
　この基準抵抗測定部２４は、導電材２０ａと同一規格で形成された基準導電材２０ａ1と、この基準導電材２０ａ1を容器部１１内で露出させないように被覆する絶縁性被覆材２０ｂ1とを有し、基準導電材２０ａ1の電気抵抗を測定可能に構成されている。
　この基準抵抗測定部２４によれば、基準導電材２０ａ1の電気抵抗が温度以外の要因で変化することがないため、導電材２０ａの電気抵抗測定値を基準導電材２０ａ1の電気抵抗測定値と比較することにより、第１～第３試験材２１～２３の各導電材２０ａの腐食による電気抵抗変化を正確にモニタリングすることができる。
　実施形態１の場合、第１の試験材２１は、容器部１１の上下方向の寸法よりも長い導電材２０ａと、導電材２０ａの両端および水相領域Ｒｗのみを露出するよう被覆した絶縁性被覆剤２０ｂにて形成されている。第１の試験材２１の容器部１１への取り付けは、例えば、第１の試験材２１の両端が前記貫通孔から外部へ突出するように容器部１１を貫通させ、第１の試験材２１の両端に嵌めたフッ素樹脂シール２５を貫通孔内に押し込む。これにより、第１の試験材２１を容器部１１へ気密に固定することができる。また、容器部１１内の圧力により各フッ素樹脂シール２５が貫通孔から抜け出ないよう、例えば、容器部１１の外周に取り付けた金属プレートにて各フッ素樹脂シール２５を押さえ付けてもよい。
　なお、これ以外の取付構造として、例えば、容器部１１の貫通孔をネジ孔とし、このネジ孔と螺合する雄ネジを有する円筒部材内にフッ素樹脂シールを介して導電材２０ａを挿通させ、シールテープを介して雄ネジをネジ孔に螺着する構造も挙げられる。
　第２および第３の試験材２２、２３も、第１の試験材２１の導電材２０ａと同一規格の導電材２０ａを用い、両端と喫水領域Ｒｄのみ、あるいは両端と気相領域Ｒｓのみを露出するように絶縁性被覆材２０ｂにて各導電材２０ａを覆っており、第１の試験材２１と同様に容器部１１に取り付けられている。
　基準抵抗測定部２４も、第１の試験材２１の導電材２０ａと同一規格の導電材２０ａ1を用い、両端のみを露出するように絶縁性被覆材２０ｂ1にて導電材２０ａ1を覆っており、第１の試験材２１と同様に容器部１１に取り付けられている。
　図３に示す電気回路部３０は、第１～第３の試験材２１～２３の各導電材２０ａの両端および基準抵抗測定部２４の導電材２０ａ1の両端と電気的に接続された抵抗検出回路３１と、スイッチング回路３２と、図示しない電源とを備える。
　抵抗検出回路３１には、図示しない非反転増幅回路、測定部および表示部が設けられており、第１～第３の試験材２１～２３の各導電材２０ａの電気抵抗値を非反転増幅回路にて個別にかつ自動的に温度補償した電気抵抗値（補正電気抵抗値）を表示部に表示するよう構成されている。
　図１および図２に示すように、このように構成された実施形態１のボイラ蒸気・復水系の運転中、金属管ＰｍのバルブＶ1を開き、バイパス管Ｐｂの一対のバルブＶ2を閉じた状態のとき、ボイラＢによって発生した蒸気は、バイパス管Ｐｂを通ることなく金属管Ｐｍを通って図外の蒸気供給先（例えば、熱交換器）へ継続的に供給される。
　金属管Ｐｍの腐食モニタリングを行う際は、金属管ＰｍのバルブＶ1を閉じ、バイパス管Ｐｂの一対のバルブＶ2を開くことにより、ボイラＢからの蒸気は、金属管Ｐｍおよびバイパス管Ｐｂを通って図外の蒸気供給先へ継続的に供給されると共に、バイパス管Ｐｂを流れる蒸気の一部および蒸気が凝縮した凝縮水が、導入管Ｐｉを通って本発明の腐食モニタリング装置Ｍ１の容器部１１内へ導入される。これにより、凝縮水Ｗが容器部１１内に溜まり、容器部１１内で所定水位まで上昇した凝縮水Ｗは、接続パイプ１３を通ってスチームトラップ１２内に導入され、スチームトラップ１２によって凝縮水Ｗは外部に排出される。
　一方、図２および図３に示すように、実施形態１のボイラ蒸気・復水系の運転中、本発明の腐食モニタリング装置Ｍ１の容器部１１内の第１～第３の接触部材２１ａ～２３ａは、水相領域Ｒｗ、喫水領域Ｒｄおよび気相領域Ｒｓと接触しているため、徐々に腐食が進行する。
　この腐食の進行を監視するために、電気回路部３０のスイッチング回路３２を操作して、第１～第３試験材のいずれか１つと基準抵抗測定部２４とで試験回路を構成し、試験回路に電流を流す。そして、抵抗検出回路３１により、第１～第３試験材の抵抗値を測定する。なお、測定値は前述のように基準抵抗測定部２４により温度補償される。
　このようにして、第１～第３試験材２１～２３の電気抵抗値を個別かつ継続的に監視することにより、それらの電気抵抗変化を観測することができ、第１～第３試験材２１～２３の接触部材２１ａ～２３ａのうちのどれが最も電気抵抗の上昇が速いか、すなわち、どれが最も腐食進行が速いかを知ることができる。
　このようなモニタリングから、仮に、第２試験材２２の接触部材２２ａの腐食進行速度が最も速いという結果を得た場合、金属管Ｐｍにおいては喫水領域の腐食進行が最も激しいと推測でき、この結果、金属管Ｐｍの喫水領域の腐食進行を抑制する、またはこれ以上の腐食進行を防止するための適切な処置を行うことができる。
　すなわち、腐食モニタリングの結果に基づいて、金属管Ｐｍの喫水領域の腐食進行を抑制または防止するのに適した薬剤の選択および添加量の決定を行い、例えば、ボイラ蒸気・復水系ＢＳの金属管Ｐｍ内に適正な添加量の薬剤を投入することができる。
　実施形態１の場合、薬剤供給部Ｍから適量の液状の薬剤が給水管Ｐｗを流れるボイラ水に供給され、薬剤は蒸気と共にボイラＢから金属管Ｐｍ内を流れ、腐食モニタリング装置Ｍ１の容器部１１内にも流入する。これにより、金属管Ｐｍの内面および容器部１１内の接触部材２１ａ～２３ａの腐食進行が抑制される。腐食進行の抑制は、前記のように継続的に腐食モニタリングを行い、第１～第３試験材２１～２３の電気抵抗の増加率が低下したことにより把握することができる。
　なお、第１～第３試験材２１～２３の接触部材２１ａ～２３ａ（導電材２０ａ）は、ある程度腐食が進行すれば新しいものと交換する必要がある。ボイラ蒸気・復水系ＢＳの運転中での交換作業は、金属管ＰｍのバルブＶ1を開くと共に、バイパス管Ｐｂの上流側と下流側のバルブＶ2を閉じ、容器部１１内に蒸気が流入しないよう安全を確保した上で、容器部１１から第１～第３試験材２１～２３を取り外し、新しいものを容器部１１に取り付けることができる。
（実施形態２）
　図４は実施形態２の腐食モニタリング装置の内部構造を示す概略正面断面図である。なお、図４において、図２中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
　実施形態１の腐食モニタリング装置Ｍ１は、容器部１１から第１～第３試験材２１～２３を取り外して新しいものと交換するように構成されていたが、実施形態２の腐食モニタリング装置Ｍ２は、容器部１１ごと第１～第３試験材２１～２３を取り外せるように構成されている。
　すなわち、実施形態２の腐食モニタリング装置Ｍ２において、蒸気導入部１００は、四角いカートリッジ形（角筒形）に形成された容器部１１と、容器部１１に接続されたスチームトラップ１２と、容器部１１を着脱可能に保持するホルダ部１１３と、ホルダ部１１３を介して容器部１１とスチームトラップ１２とを接続する接続パイプ１３とを有してなり、このホルダ部１１３を備えた点が、実施形態１と大きく異なっている。実施形態２において、その他の構成は実施形態１と同様である。以下、実施形態２における実施形態１と異なる点を主に説明する。
　実施形態２におけるホルダ部１１３は、容器部１１とほぼ同じサイズの装着凹部を有するホルダ本体１１３ａと、ホルダ本体１１３ａに設けられた連通管部１１３ｃ、１１３ｄとを有する。
　ホルダ本体１１３ａは、上方開口部および下方開口部１１３ａを有する四角形箱形に形成されており、その内部が前記装着凹部とされている。また、装着凹部の底部には、下方開口部１１３ａに沿って内鍔１１３ｂが設けられている。このホルダ本体１１３ａには、その上方開口部から容器部１１が装着凹部内に嵌め込まれて装着される。
　また、ホルダ本体１１３ａにおける上流側と下流側の対向壁には、装着された容器部１１の導入口１１ａおよび排出口１１ｂと連通する前記連通管部１１３ｃ、１１３ｄおよびＯリング１１３ｅ、１１３ｆが設けられており、上流側の連通管部１１３ｃは上流側のバイパス管Ｐｂと気密に接続され、下流側の連通管部１１３ｄは接続パイプ１１３ｂと気密に接続されている。
　実施形態２の腐食モニタリング装置Ｍ２によれば、第１～第３試験材２１～２３の交換の際には、容器部１１をホルダ本体１１３ａから上方へ引き出し、新しい第１～第３試験材および基準抵抗測定部を予めセットした容器部をホルダ部１１３ａへ装着することができるため、交換作業を容易かつ短時間に行うことができる。あるいは、ホルダ部１１３ａから取り出した容器部１１から古い第１～第３試験材２１～２３を新しいものと交換した後、容器部１１をホルダ本体１１３ａに装着することができる。
　実施形態２では、腐食モニタリング装置Ｍ２を高所に設置しなければならない場合、容易かつ安全に交換作業を行うことができる。
（実施形態３）
　図５（Ａ）は実施形態３の腐食モニタリング装置の内部構造を示す概略正面断面図であり図５（Ｂ）は実施形態３の腐食モニタリング装置の内部構造を示す概略左側断面図である。なお、図５（Ａ）（Ｂ）において、図２中の要素と同様の要素には同一の符号を付している。
　実施形態３の腐食モニタリング装置Ｍ３は、容器部２１１の構造と、腐食試験部２２０の構成と、図示しない電気回路部の構成が実施形態１と異なり、実施形態３におけるその他の構成は実施形態１と概ね同様である。以下、実施形態３における実施形態１と異なる点を主に説明する。
　容器部２１１は、導入口および排出口２１１ｂを有する前部分２１１Ａと、後部分２１１Ｂとを有し、それらの外周部に設けられたフランジ２１１Ａａ、２１１Ｂａとをボルト・ナット結合で連結することにより角筒形に形成される。なお、前部分２１１Ａと後部分２１１Ｂとの接合面には、シール部材２１２が設けられている。
　また、後部分２１１Ｂの対向する上壁および下壁には、後述する腐食試験部２２０を容器部２１１に取り付けるための長細い貫通孔が形成されている。
　腐食試験部２２０において、試験材の水相領域の接触部材２２１ａ、喫水領域の接触部材２２１ｂおよび気相領域の接触部材２２１ｃは、１枚の薄膜状（テープ状）の導電材２２１を水相領域Ｒｗ、喫水領域Ｒｄおよび気相領域Ｒｓに露出させることにより形成されている。
　また、腐食試験部２２０は、導電材２２１における水相領域の接触部材２２１ａと喫水領域の接触部材２２１ｂの間の第１の境界に電気的に接続されかつ外部に導出された第１リード線２２３ａと、導電材２２１における喫水領域の接触部材２２１ｂと気相領域の接触部材２２１ｃの間の第２の境界に電気的に接続されかつ外部に導出された第２リード線２２３ｂと、導電材２２１における第１の境界から所定寸法離間した水相領域の接触部材２２１ａの端部に電気的に接続されかつ外部に導出された第３リード線２２３ｃと、導電材２２１における第２の境界から所定寸法離間した気相領域の接触部材２２１ｃの端部に電気的に接続されかつ外部に導出された第４リード線２２３ｄと、第１～第４リード線２２３ａ～２２３ｄを被覆する絶縁性被覆材２２４とをさらに備える。
　具体的に説明すると、絶縁性被覆材２２４は耐熱性の樹脂シートまたはゴムシートからなり、２枚または１枚を二つ折りした絶縁性被覆材２２４にて１枚の導電材２２４を挟み込み、導電材２２４の片面側を露出させるように絶縁性被覆材２２４の一部を切り抜いて窓部を形成する。また、絶縁性被覆材２２４によって第１～第４リード線２２３ａ～２２３ｄも挟み込まれており、それらの一端は導電材２２１と絶縁性被覆材２２４の間に入り込み、導電材２２１の前記箇所にそれぞれ半田付けされている。
　また、第１～第４リード線２２３ａ～２２３ｄの他端は、絶縁性被覆材２２４の上端から外部へ露出している。なお、絶縁性被覆材２２４の重ね合わせ部分に凝縮水Ｗや蒸気Ｓが侵入すると、各リード線２２３ａ～２２３ｄが腐食するおそれがあり、そうすると導電材２２１の電気抵抗を正確に測定することが困難となるため、絶縁性被覆材２２４の重ね合わせ部分を接着剤にて接着し、さらには、各リード線２２３ａ～２２３ｄを個別に絶縁性被覆材にて被覆してもよい。
　また、実施形態３の場合、外部に露出させないこと以外は、導電材２２１と同様に、導電材２２１と同一規格の導電材２２２および第５～第８リード線２２６ａ～２２６ｄを被覆材２２５にて被覆し、第１～第４リード線２２３ａ～２２３ｄと同様に、第５～第８リード線２２６ａ～２２６ｄの一端を導電材２２２に電気的に接続し、かつ他端を外部へ露出させる。これにより、基準抵抗測定部が形成されている。
　導電材２２１および第１～第４リード線２２３ａ～２２３ｄを挟み込んだ絶縁性被覆材２２４と、導電材２２２および第５～第８リード線２２６ａ～２２６ｄを挟み込んだ絶縁性被覆材２２５は、実施形態１と同様に、容器部２１１の前記貫通孔にそれらを通し、ゴムシール２２７を用いて固定することにより気密に取り付けることができる。
　実施形態３の腐食モニタリング装置Ｍ３の場合、図示しない電気回路部は、実施形態１における電気回路部３０を応用して、次の電気回路部を構成することができる。すなわち、実施形態３における電気回路部は、スイッチング部により次の（１）～（３）に切換が可能である。
（１）第１と第３リード線２２３ａ、２２３ｃおよび第５と第７リード線２２６ａ、２２６ｃを含む試験回路を形成し、試験回路を通電して電気抵抗値を測定する。この場合、水相領域Ｒｗに露出する接触部材２２１ａの補正電気抵抗値を測定できる。
（２）第３と第２リード線２２３ｃ、２２３ｂおよび第７と第６リード線２２６ｃ、２２６ｂを含む試験回路を形成し、試験回路を通電して電気抵抗値を測定する。この場合、喫水領域に露出する接触部材２２１ｂの補正電気抵抗値を測定できる。
（３）第２と第４リード線２２３ｂ、２２３ｄおよび第６と第８リード線２２６ｂ、２２６ｄを含む試験回路を形成し、試験回路を通電して電気抵抗値を測定する。この場合、気相領域に露出する接触部材２２１ｃの補正電気抵抗値を測定できる。
　このように構成された実施形態３の腐食モニタリング装置Ｍ３によれば、容器部２１１内の導電材２２１は、水相領域Ｒｗ、喫水領域Ｒｄおよび気相領域Ｒｓにおいて露出しているため、徐々に腐食が進行する。
　この腐食の進行を監視するために、前記（１）～（３）を個別に行うことにより、１枚の導電材２２１による多環境（水相領域Ｒｗ、喫水領域Ｒｄおよび気相領域Ｒｓ）の正確な腐食モニタリングを行うことができる。なお、前記（１）～（３）の順番は特に限定されない。
　実施形態３でも、水相領域に露出する接触部材２２１ａ、喫水領域に露出する接触部材２２１ｂおよび気相領域に露出する接触部材２２１ｃの温度補償された電気抵抗変化を個別に観測することができ、それらのうちどこが最も電気抵抗の上昇が速いか、すなわち、どこが最も腐食進行が速いかを知ることができる。
　このようなモニタリングから、実施形態１と同様に、金属管Ｐｍにおける最も腐食が激しい領域に最適な処置、すなわち、最適な薬剤の選択および添加量の決定を行い、ボイラ蒸気・復水系ＢＳの金属管Ｐｍ内に適正な添加量の薬剤を投入することができる。
　なお、ボイラ蒸気・復水系ＢＳの運転中において、導電材２２１の腐食が進行して交換が必要な場合は、実施形態１と同様に、金属管ＰｍのバルブＶ1を開き、バイパス管Ｐｂの上流側および下流側のバルブＶ2を閉じ（図１参照）、容器部２１１内に蒸気が流入しないよう安全を確保した上で、容器部２１１の後部分２１１Ｂａを前部分２１１Ａａから取り外し、後部分２１１Ｂａから導電材２２１および第１～第４リード線２２３ａ～２２３ｄを絶縁性被覆材２２４ごと取り外し、新しいものを後部分２１１Ｂａに取り付け、容器部２１１を再度組み立てればよい。
（他の実施形態）
１．実施形態１における第１～３試験材および基準抵抗測定部２４の電気抵抗測定時に、テスターの端子をその都度一対のリード線部３０ａ1、３０ａ2に電気的に接触させてもよい。これについては、実施形態３にも当てはまる。
２．定期的に運転を停止する（例えば、夜間は停止する）ボイラ蒸気・復水系ＢＳに本発明の腐食モニタリング装置を設置する場合、バイパス管Ｐｂを省略し、腐食モニタリング装置を直接金属管Ｐｍに取り付けてもよい。
３．実施形態３（図５（Ａ））において、基準抵抗測定部２２２は、第６および第７リード線２２６ｂ、２２６ｃを省略したものであってもよい。この場合、試験回路には常に第５および第８リード線２２６ａ、２２６ｄが含まれる。
４．実施形態３の容器部２１１を円筒形に形成してもよい。この場合、導電材２２１、第１～第４リード線２２３ａ～２２３ｄおよび絶縁性被覆材２２４を含むユニットと、導電材２２２、第５～第８リード線２２６ａ～２２６ｄおよび絶縁性被覆材２２５を含むユニットとを、容器部の円筒内面に沿って配置する。このようにすれば、円筒形の容器部内の模擬環境を、円筒形の金属管Ｐｍ内の実環境により近づけることができる。
（実施例１）
　図２および図３で説明した実施形態１の腐食モニタリング装置Ｍ１を、図１に示すようにボイラ蒸気・復水系ＢＳの金属管Ｐｍにバイパス管Ｐｂを介して設置した。なお、腐食モニタリング装置Ｍ１の設置箇所は、ボイラ蒸気出口から１０ｍ離れた位置である。
　そして、ボイラ蒸気・復水系ＢＳを運転し、金属管Ｐｍ内の実環境における水相領域、喫水領域および気相領域の腐食状態を腐食モニタリング装置Ｍ１によって再現して、５日間腐食モニタリングを行った後、金属管Ｐｍ内の腐食を評価し判定し、その結果としての導電材２０ａの相対変化Ｒ／Ｒ0を図６に示した。なお、Ｒ0は導電材２０ａの電気抵抗初期値であり、Ｒは導電材２０ａのモニタリング中の電気抵抗値である。
＜腐食モニタリング装置の設計事項＞
　容器部１１の材質：ＳＵＳ３０４
　容器部１１内の上下方向の幅寸法Ｈ：１５０ｍｍ
　第１～第３試験材２１～２３の導電材２０ａ：長さが３２０ｍｍ、断面積０．０３ｍｍ2（直径０．２ｍｍ）の円柱状の鉄線（ＪＩＳ　Ｇ　３５２２Ａ種の材質）
　第１～第３試験材２１～２３の絶縁性被覆材２０ｂ：ポリイミド
　第１～第３試験材２１～２３の導電材２０ａの露出寸法：５０ｍｍ
　基準抵抗測定部２４：導電材２０ａと同一規格の基準導電材２０ａ1の両端を除く全体をポリイミドで被覆して作製
　電気回路部３０の抵抗検出表示部３０ｃ：ロックインアンプ（エヌエフ回路設計ブロック社製ＬＦ５６４０）
＜ボイラ蒸気・復水系の運転事項＞
　蒸気：金属管Ｐｍの腐食防止または抑制のための薬剤を含まない
　容器部１１内の凝縮水Ｗの水温：約１８０℃
　容器部１１の耐圧容器内の圧力：１．３ＭＰａ
＜腐食の評価方法＞
　腐食の評価は、電気抵抗測定用の第１～第３試験材２１～２３の電気抵抗値の初期値に対する相対変化Ｒ／Ｒ0によって行った。なお、図６中、実施例１－１（グラフ□）は第１試験材２１、実施例１－２（グラフ◇）は第２試験材２２および実施例１－３（グラフ×）は第３試験材２３の結果を示している。
（比較例１）
　前記従来技術２のボイラ復水系腐食監視装置を、実施例１と同様に、ボイラ蒸気・復水系ＢＳの金属管Ｐｍにおけるボイラ蒸気出口から１０ｍの箇所にバイパス管Ｐｂを介して設置した。そして、実施例１と同じ運転条件（但し、試験カラム内の水温は約２５℃）において、５日間腐食モニタリングを行った後、実施例１と同じように金属管Ｐｍ内の腐食を評価し判定し、その結果を図６に示した。
　なお、従来技術２のボイラ復水系腐食監視装置において、試験カラム内の電気抵抗測定用試験材は、全長１５０ｍｍであり、全体が水相領域に露出したものであること以外は、実施例１と同じものを使用した。
（比較例２）
　実施例１の腐食モニタリング装置Ｍ１における第１～第３試験材２１～２３の代わりに、水相領域Ｒｗ、喫水領域Ｒｄおよび気相領域Ｒｓに露出するように次の試験片を設置し、実施例１と同条件でボイラ蒸気・復水系ＢＳを運転し、５日後運転を停止して試験片を取り出して腐食状態を目視で判定し、その結果を表１に示した。
　試験片としては、厚さ１ｍｍ×幅１５ｍｍ×長さ３０ｍｍのサイズの低炭素鋼のＪＩＳ　Ｇ　３１４１の１種（ＳＰＣＣ）を用意し、表面状態を全面＃４００研磨仕上げとし、直径３ｍｍの貫通孔を２箇所形成したものを用いた。
　腐食状態の判定は、試験片の肌荒れが全く確認できない場合は○、試験片の表面積の１～２割程度に肌荒れが確認された場合は△、試験片の表面積の２割以上に肌荒れが確認された場合は×とした。この比較例２の評価により、実施例１の結果との相関関係を確認することができる。
（実施例２）
　金属管Ｐｍの腐食防止または抑制のための薬剤として、揮発性アミン（商品名：ＭＣＣ－Ｈ、内外化学製品株式会社製）を総アミン濃度として２０ｍｇ／Ｌとなるよう蒸気中に注入したこと以外は、実施例１と同様にして腐食モニタリング調査を行い、その結果を図７に示した。なお、図７中、実施例２－１（グラフ□）は第１試験材２１、実施例２－２（グラフ◇）は第２試験材２２および実施例２－３（グラフ×）は第３試験材２３の結果を示している。
（比較例３）
　金属管Ｐｍの腐食防止または抑制のための薬剤として、揮発性アミン（商品名：ＭＣＣ－Ｈ、内外化学製品株式会社製）を総アミン濃度として２０ｍｇ／Ｌとなるように蒸気中に注入したこと以外は、比較例１と同様にして腐食モニタリング調査を行い、その結果を図７に示した。
（比較例４）
　金属管Ｐｍの腐食防止または抑制のための薬剤として、揮発性アミン（商品名：ＭＣＣ－Ｈ、内外化学製品株式会社製）を総アミン濃度として２０ｍｇ／Ｌとなるように蒸気中に注入したこと以外は、比較例３と同様に試験片の肌荒れ度合いを判定し、その結果を表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　図６に示す結果から、喫水領域のみの腐食を調べる第２試験材２２（実施例１－２）の電気抵抗値が、水相領域のみの腐食を調べる第１試験材２１（実施例１－１）および気相領域のみの腐食を調べる第３試験材２３（実施例１－３）の電気抵抗値よりも高いことが判明した。すなわち、実施例１の結果では、金属管Ｐｍは、喫水領域の腐食が最も激しいという判定であった。
　一方、表１に示す比較例２の結果は、試験片における喫水領域に露出した表面の肌荒れが最も激しい判定であった。つまり、腐食に関する実施例１の判定と比較例２の判定は一致しており、実施例１の判定が金属管Ｐｍ内の実環境における腐食状況を正しく反映しているものと考えられる。
　したがって、実施例１の結果を認識したオペレーターは、この結果に基づいて、ボイラ蒸気・復水系ＢＳに腐食を防止または抑制する薬剤を添加すると言った適切な処置を施すことが可能である。
　これに対し、水相領域の腐食のみを調べる比較例１の試験材の電気抵抗値は、喫水領域のみの腐食を調べる実施例１－２の第２試験材２２の電気抵抗値よりも大幅に低くなっていた。このことは、比較例１の判定は金属管Ｐｍ内の実環境における腐食状況を正しく反映していないということのみならず、金属管Ｐｍ内の腐食状況が実態よりも良好であるという誤った認識をオペレーターに与えてしまい、適切な処置を施すタイミングが大幅に遅れてしまうおそれがある。
　また、図７に示す結果から、実施例２－１、２－２および２－３の導電材２０ａの電気抵抗値変化はほぼ同じであり、かつ、実施例１－１および１－３の導電材２０ａの電気抵抗値よりも低下していた。すなわち、実施例２の結果では、金属管Ｐｍにおける全領域（水相領域、喫水領域および気相領域）の腐食進行が抑制されたという判定であった。
　一方、表１に示す比較例４の結果は、試験片における全領域（水相領域、喫水領域および気相領域）の肌荒れが確認できないという判定であった。つまり、腐食に関する実施例２の判定と比較例４の判定は一致しており、実施例２の判定が金属管Ｐｍ内の実環境における腐食状況を正しく反映しているものと考えられる。
　これに対し、比較例３の試験材の電気抵抗値は、実施例２－１～２－３の各試験材２１～２３の電気抵抗値よりも大幅に低くなっていた。このことは、比較例３の判定は金属管Ｐｍ内の腐食状況が実態よりもかなり良好であるという誤った認識をオペレーターに与えてしまい、腐食が悪化するタイミングを見逃してしまうおそれがある。
　１０　蒸気導入部
　１１、２１１　容器部
　１１ａ　導入口
　１２　スチームトラップ
　１３　接続パイプ
　２０　腐食試験部
　２０ａ、２２１　導電材
　２０ａ1、２２２　基準導電材
　２０ｂ、２０ｂ1、２２４、２２５　絶縁性被覆材
　２１～２３　第１～第３の試験材
　２１ａ　喫水領域の接触部材
　２２ａ　水相領域の接触部材
　２３ａ　気相領域の接触部材
　２４　基準抵抗測定部
　３０　電気回路部
　２２３ａ～２２３ｄ　第１～第４リード線
　Ｂ　ボイラ
　ＢＳ　ボイラ蒸気・復水系
　Ｍ　薬剤供給部
　Ｐｂ　バイパス管
　Ｐｃ　復水管
　Ｐｍ　金属管
　Ｐｏ　排出管
　Ｐｗ　給水管
　Ｒｄ　喫水領域
　Ｒｓ　気相領域（蒸気領域）
　Ｒｗ　水相領域（凝縮水領域）
　Ｓ　蒸気
　Ｔ　給水タンク
　Ｖ1、Ｖ2　バルブ
　Ｗ　凝縮水
　Ｗｆ　水面
　Ｘ　蒸気の流れ

Claims (15)

  1. 　金属管内を流れる蒸気を内部に導入する蒸気導入部と、この蒸気導入部内に設けられた腐食試験部とを備え、
    　前記蒸気導入部は、その内部に導入された蒸気の一部を凝縮させて凝縮水を生成することにより前記金属管内の実環境と似た模擬環境を生成すると共に、所定水位を超えた凝縮水を外部に排出するよう構成され、
    　前記腐食試験部は、前記蒸気導入部内の凝縮水の水面付近である喫水領域、該喫水領域よりも凝縮水側の水相領域、および前記喫水領域よりも蒸気側の気相領域と接触する１つまたは複数の接触部材を有し、かつ、１つまたは複数の接触部材の電気抵抗を測定可能に構成されたことを特徴とする金属管の腐食モニタリング装置。
  2. 　前記蒸気導入部が、凝縮水の排出側にスチームトラップを有している請求項１に記載の腐食モニタリング装置。
  3. 　前記蒸気導入部が、金属管に直接またはバイパス管を介して接続する接続パイプを有する請求項１に記載の腐食モニタリング装置。
  4. 　前記蒸気導入部が、導入口を有しかつ前記腐食試験部を収納する容器部と、前記接続パイプと接続しかつ前記容器部を着脱可能に嵌め込む装着凹部を有するホルダ部とを備える請求項１に記載の腐食モニタリング装置。
  5. 　前記腐食試験部が、１つまたは複数の接触部材の電気抵抗値を検出し表示する電気回路部を備えた請求項１に記載の腐食モニタリング装置。
  6. 　前記腐食試験部が、前記蒸気導入部内で露出しないよう絶縁性被覆材にて被覆された導電材を有する基準抵抗測定部を備えた請求項１に記載の腐食モニタリング装置。
  7. 　前記腐食試験部は、前記水相領域のみ、前記喫水領域のみ、および前記気相領域のみと個別に接触する３つの分離型接触部材を有する請求項１に記載の腐食モニタリング装置。
  8. 　前記腐食試験部は、前記水相領域、前記喫水領域および前記気相領域と接触する１つの一体型接触部材を有する請求項１に記載の腐食モニタリング装置。
  9. 　請求項７に記載の腐食モニタリング装置に用いられる接触部材。
  10. 　棒状の導電材からなる請求項９に記載の接触部材。
  11. 　請求項８に記載の腐食モニタリング装置に用いられる接触部材。
  12. 　薄膜状の導電材からなる請求項１１に記載の接触部材。
  13. 　前記導電材が、前記金属管と同じ材質にて形成されている請求項１０または１２に記載の接触部材。
  14. 　請求項１～８のいずれか１つに記載の腐食モニタリング装置を、蒸気が流れる金属管を備えたシステムの前記金属管に接続してこの金属管の腐食をモニタリングする、腐食モニタリング装置の用途。
  15. 　前記システムが、ボイラ蒸気・復水系のシステムである請求項１４に記載の腐食モニタリング装置の用途。
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