(57)【要約】  実際に稼働しているポンプおよび配管の個々の接合部分において、構造物を分解せずに、すきま腐食に至る環境の進行状況、あるいはすきま腐食の進行状況を簡便に検知する検知方法および当該検知方法を実施できるすきま腐食検知器を具備する構造物を提供する。  金属製の第１の部材１と、第１の部材と同種又は異種の材料からなる第２の部材２とを接合する部位に形成されるすきま４に生じるすきま腐食を検知するすきま腐食検知器５を組み込んだ構造物であって、すきま腐食検知器５は、第２の部材２の方向に向かって、第１の部材１を貫通して設けられており、第１の部材１の外面側から視認可能な透明な部材であり、すきまに面する先端部にｐＨ指示薬を含む。
2016158146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の第１の部材と、当該第１の部材と同種又は異種の材料からなる第２の部材とを接合する部位に形成されるすきまに生じるすきま腐食を検知するすきま腐食検知器を組み込んだ構造物であって、
当該すきま腐食検知器は、当該第２の部材の方向に向かって、当該第１の部材を貫通して設けられており、当該第１の部材の外面側から視認可能な透明な部材であり、当該すきまに面する先端部にｐＨ指示薬を含む、
構造物。
【請求項２】
前記すきま腐食検知器は、接着剤、シール部材、Ｏリング又は締結手段を介して前記第１の部材に取り付けられている、請求項１に記載の構造物。
【請求項３】
前記すきま腐食検知器は、前記第１の部材との間に前記すきまよりも大きな間隔を有して設けられている、請求項１又は２に記載の構造物。
【請求項４】
前記すきま腐食検知器は、前記第２の部材との間に前記すきまよりも大きな間隔を有して設けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の構造物。
【請求項５】
前記間隔は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲である、請求項３又は４に記載の構造物。
【請求項６】
前記構造物は、水配管に連結されたフランジ、又は水ポンプのケーシングのフランジである、請求項１〜５のいずれかに記載の構造物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１に記載の構造物を有する流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同種又は異種の材料からなる２つの部材が接合する部位に形成されるすきまに生じるすきま腐食を検知するすきま腐食検知器を組み込んだ構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種金属材料を構成部材とする構造物は、構造設計上及び／又は使用環境上、構成部材同士の接合部位に微小なすきまを有する。異種の金属材料の接合部位は言うに及ばず、同種の金属材料であっても、重ね合わせ部、例えば、ボルトとナットの締結部分、あるいは、金属と非金属の重ね合わせ部、例えばパッキンのようなゴムと金属の合わせ目、また、スケール、錆、微生物などが金属材料に付着する部分、塗装又はライニング被覆材が金属材料から剥離した部分などの部材間の微小なすきまに電位差が生じることによってすきま腐食が発生する。【０００３】
図１１は、すきま腐食の発生メカニズムを説明するための模式図である。金属製の第１の部材１と、第２の部材２が重ね合わさった状態で、水や海水などの水系液体３と接液している。第２の部材２は、第１の部材１と同種又は異種の材料でよく、金属でも非金属でもどちらでも良い。第１の部材１と第２の部材２との間には、微小なすきま４がある。すきま４の間隔δは、大きくても０．１ｍｍ程度である。間隔δは、第１の部材１と第２の部材２との合わせ面の表面仕上げの程度により、また、合わせ面の部位により異なっているが、１０μｍ以下のものがほとんどである。【０００４】
微小なすきま４におけるすきま腐食の発生及び成長メカニズムについて説明する。
（１）非常に微細なすきま４の内部の水系液体は、すきま４の外部の水系液体と容易には交換されないので、水系液体中の溶存酸素が短時間で消費され、すきま４における第１の部材１の接液部分の電位が降下する。一方、すきま４とは異なる第１の部材１における接液部分、例えば配管内壁（図中破線で囲んだ部分Ｂ）は、他の部材との距離が大きく、水系液体が流動して溶存酸素の供給が常時行われるので高い電位を維持する。したがって、溶存酸素の供給が常時行われる第１の部材１と液体が接する接液部分表面では還元反応が進むため、当該接液部分はカソードとなるが、すきま４に面する第１の部材１の接液部分は還元反応が進まないためアノードとなり、金属イオンＭｚ＋（ｚは金属Ｍのイオン価数を示す）が徐々に水系液体中に溶出する。水系液体中の電流は主としてＣｌ−が担うので、すきま内では金属イオンＭ２＋濃度とともに、Ｃｌ−濃度が次第に上昇する。金属イオンは、金属イオンＭｚ＋濃度が上昇するにつれ、加水分解反応によりすきま内のｐＨを徐々に低下させる。このようにして、すきま４内の水系液体は、Ｃｌ−濃度が高く、ｐＨが低くなるので、腐食性の高い雰囲気となる。【０００５】
第１の部材１と第２の部材２との間隔δが小さいほど電位差が生じやすく、すきま腐食が発生しやすい。また、第１の部材１と第２の部材２との間隔δが小さい状況では、すきま４内の水系液体が、すきま４の外部の配管内を流動する水系液体と交換されにくく、第１の部材１を構成する金属からすきま４内の水系液体中にＣｌ−などの腐食性のイオンが濃縮しやすく、すきま腐食が発生しやすい。【０００６】
（２）すきま４内の水系液体が腐食性の高い状態になると、第１の部材１の接液部分は不動態皮膜を維持できなくなり、図１１中Ａで示す部分のように活性面が現れ、活性態−不動態電池が形成され、すきま腐食が成長する。この不動態皮膜が破壊され、すきま腐食が成長を始める際の水系液体のｐＨは、金属材料により異なるが、不動態皮膜が維持されている間のｐＨとは異なることが知られており、ｐＨを測定することによって、すきま腐食の検出が可能であることが報告されている（非特許文献１）。【０００７】
ところで、上水、下水、雨水、排水、海水など様々な水を流動させるポンプ及びそれに接続する配管は、上記のような金属材料と接続して合わせ面をなす構造を非常に多く有するため、すきま腐食が生じやすい。例えばフランジ部がボルト及びナットによって接続されている配管において、金属製のフランジ間に挟んで漏水防止用に使われるパッキンと金属製フランジとの間に狭小なすきまが生じるため、そこに入り込む水により、時間経過に伴ってすきま腐食が発生する場合がある。【０００８】
すきま腐食が進行すると、やがては腐食箇所からの漏水などを誘因する可能性がある。すきま腐食を防止する対策としては、すきま充填剤などによってすきま内への液体の浸入を防止する対応、あるいは犠牲陽極によって腐食の進行を防止する対応などがなされている。【０００９】
実際に稼働しているポンプおよび配管において、すきま腐食の発生を推定する方法として下記のような提案がなされている。【００１０】
実際に稼働しているポンプおよび配管を模した状況で実験を行い、その結果から実際に稼働しているポンプおよび配管の状況を推定する方法が提案されている（特許文献１および２）。特許文献１は、モニタリング対象と同じ材料からなり、溶接部、すきま部及び電熱部を有する試験片を提案する。特許文献２は、局部腐食モニタリング用模擬電極を用いて、最大の局部腐食速度及び腐食孔深さをモニタリングする方法を提案する。しかし、これらの推定方法は、配管内を流動する液体の状況は反映するものの、未だに、そのほかの実機特有の条件は再現できず、すきま腐食が起きる環境がどの部分でどの程度進行するのか、構造部材間ですきま腐食が進んでいるのか、などの個別のすきま腐食の推定には限界がある。このため、実際に稼働しているポンプおよび配管の個々の接合部分におけるすきま腐食の発生および進行の程度に関しては、メンテナンス時や補修時などに、装置の運転を停止して、接合部分を取り外して分解しなければ確認することができず、その確認のためには多くの時間や手間を要している。したがって、実際に稼働しているポンプおよび配管の個々の接合部分におけるすきま腐食の発生および進行を模擬的にではなく、実機の個々の接合部分において、簡単に把握する技術が求められている。【００１１】
水系媒体に接する金属部材の局部腐食をモニターする技術として、水系媒体と小孔を介して連通する凹穴状の液溜部と、液溜部内の液と接するアノード電極と、水系媒体と接するカソード電極と、水系媒体に接する参照電極と、電流計と、参照電極とアノード電極との間の電位差を目的値に維持する電圧印加手段と、を備える装置及び方法が提案されている（特許文献３及び４）。しかし、電極、電流計及び電圧印加装置を配管に設置する必要があり、複雑な構造物において設置することが難しい場合もあり、簡易な方法とはいえない。【００１２】
サブμｍ〜数十μｍ程度のすきま内にある液体のｐＨやＣｌ−濃度を簡易に判定する方法として、すきま腐食が発生すると、すきま内にある液体のｐＨが低下し、Ｃｌ−濃度は上昇するため、ｐＨやＣｌ−濃度の変化により色相が変化する指示薬を透明なガラスプレートの一面に塗布し、その塗布した面と金属板面を重ね合わせて、両者の合わせ面のすきまで生じるｐＨの低下やＣｌ−濃度の増加の変化を、塗布した指示薬の色相の変化として透明なガラスプレートを通して観察することができたことが報告されている（非特許文献１）。この方法は、透明なガラスプレートを通して、ガラスプレートと金属板の合わせ面に生ずるすきま腐食の状況を観察することができるため簡便である。しかし、実機の個々の構成部材の接合部分、例えばフランジの場合には、不透明な金属材料からなるフランジ同士、あるいはゴム製パッキンがフランジ間に挟持されている。不透明な金属材料のフランジと非金属材料のゴムパッキンにより合わせ面が形成されているので、合わせ面自体はどの方向からも観察できず、またガラスプレートを通して視認するというそのままの技術の利用は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−１１８７０３号公報
【特許文献２】特開２０００−４６７７８号公報
【特許文献３】特開平２−３１０４５２号公報
【特許文献４】特開２００４−１０１３４９号公報
【特許文献５】特開２０００−２０４２６０号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】T.Kaji et al, J.Electrochem.Soc.,159(7)C289-C297(2012)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、実際に稼働しているポンプおよび配管の個々の接合部分において、構造物を分解せずに、すきま腐食に至る環境の進行状況、あるいはすきま腐食の進行状況を簡便に検知する検知方法および当該検知方法を実施できるすきま腐食検知器を具備する構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、金属製の第１の部材と、当該第１の部材と同種又は異種の材料からなる第２の部材とを接合する部位に形成されるすきまに生じるすきま腐食を検知するすきま腐食検知器を組み込んだ構造物であって、当該すきま腐食検知器は、当該第２の部材の方向に向かって、当該第１の部材を貫通して設けられており、当該第１の部材の外面側から視認可能な透明な部材であり、当該すきまに面する先端部にｐＨ指示薬を含む、構造物が提供される。
前記すきま腐食検知器は、接着剤、シール部材、Ｏリング又は締結手段を介して前記第１の部材に取り付けられている構造物であってもよい。
前記すきま腐食検知器は、前記第１の部材との間に前記すきまよりも大きな間隔を有して設けられていることが好ましい。
前記すきま腐食検知器は、前記第２の部材との間に前記すきまよりも大きな間隔を有して設けられていることが好ましい。
前記間隔は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲であることが好ましい。
前記構造物は、水配管に連結されたフランジ、又は水ポンプのケーシングのフランジであってもよい。
また、本発明によれば、上記構造物を有する流体機械も提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の構造物は、すきま腐食が進行しやすいポンプおよび配管の個々の接合部分を分解せずに、容易にすきま内の水系液体のｐＨをモニタリングすることができ、すきま腐食の発生および進行を視認することができる。【００１８】
従来の測定技術やモニタリング技術では、大がかりで精密な測定機器や計算機器などの装置が必要であったのに比べ、本発明のすきま腐食検知器を組み込んだ構造物をポンプおよび配管として簡易に採用することができ、ポンプおよび配管の個々の接合部分におけるすきま腐食を容易に検知することができる。【００１９】
また、使用水の変動、締め付けトルクの違いや、表面粗さなどの表面仕上げの違い（材料表面形状の違い）などのすきま条件の違いがあるにもかかわらず、実際に稼働しているポンプおよび配管の個々の接合部分の状況を直接的に観測できるので、従来の代表的な条件の模擬的な予想に比べて、実機の個々の接合部分の正確な状況把握が行える。【００２０】
本発明のすきま腐食検知器を具備する構造物は、当該構造物を組み込んだ設備の運転を停止することなく、構造物内のすきま腐食を早期に正確に発見できるため、設備のメンテナンス性が向上し、さらにダウンタイムも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のすきま腐食検知器を組み込んだ構造物の一態様を示す説明図である。
【図２】本発明のすきま腐食検知器を組み込んだ構造物の一態様を示す説明図である。
【図３】本発明のすきま腐食検知器を組み込んだ構造物の一態様を示す説明図である。
【図４】本発明のすきま腐食検知器を組み込んだ構造物の一態様を示す説明図である。
【図５】本発明のすきま腐食検知器を組み込んだ構造物の一態様を示す説明図である。
【図６】本発明のすきま腐食検知器を組み込んだ構造物の一態様を示す説明図である。
【図７】本発明のすきま腐食検知器を組み込んだ構造物の一態様を示す説明図である。
【図８】本発明のすきま腐食検知器を組み込んだフランジの一態様を示す説明図である。
【図９】本発明のすきま腐食検知器を組み込んだ配管の一態様を示す説明図である。
【図１０】本発明のすきま腐食検知器を組み込んだポンプの一態様を示す説明図である。
【図１１】すきま腐食の現象を説明する模式図である。
【発明の実施形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、添付図面は、部材間のすきまを説明するために、すきまのみを拡大して示している。実際のすきまの寸法は１０μｍ以下と極めて微細であり、第１の部材、第２の部材および配管は数ｍｍ〜数ｍにも及び、部材の縮尺が正しくないことに注意されたい。
【００２３】
図１〜図５は、第１の部材１と、第２の部材２と、両者の間のすきま４内で生じるすきま腐食の進行状況を把握するためのすきま腐食検知器５と、の位置関係及び締結態様を説明する。図１〜図５の説明において、同じ部材、構成及び締結態様についての説明は繰り返さないが、適宜組み合わせが可能である。
【００２４】
図１は本発明の構造物の断面の第一の態様を示す模式図である。第１の部材１及び第２の部材２が重ね合わせられて、両者の間にはすきま４が形成されている。すきま４の間隔δは１μｍ以上０．１ｍｍ以下、ほとんどのものは１０μｍ程度である。このすきま４に、少なくともＣｌ−と溶存酸素を含む水系液体が満たされている。第１の部材１および第２の部材２は不透明である。第１の部材１は金属材料であり、第２の部材２は金属材料の場合も非金属材料の場合もありうる。第１の部材１としては、不動態化しやすいクロムやチタンを含む金属材料である場合にすきま腐食を生じやすいため、本発明の適用に好適である。
【００２５】
第１の部材１には、外部から第２の部材２の方向に、すきま４にまで至る透明なすきま腐食検知器５が挿入されている。すきま腐食検知器５のすきまに面する先端部には、ｐＨ指示薬６が塗布されている。すきま４で生じるｐＨの変動は、すきま４内に存在する水系液体中に、すきま４に面する第１の部材１、および金属製である第２の部材２における腐食の発生および進行に伴う金属イオンの溶出に伴い生じるものである。すきま腐食検知器５は透明で、ｐＨ指示薬６の色相の変化は、図中矢印で示す外部から視認できるため、第１の部材１および第２の部材２とそれによるすきま４の環境を壊すことなく、すきま腐食の状況変化を容易に把握できる。
【００２６】
第１の部材１と第２の部材２との間のすきま４の水系液体中の溶存酸素は短時間で消費され、すきま４における第１の部材１の接液部分の電位が降下し、アノードとなる。一方、第１の部材１が流動する水系液体と接液する部分（図示せず）には溶存酸素が常時供給されるため、高い電位が維持され、還元反応が進行するためカソードとなる。アノードとなった第１の部材１のすきま４との接液部分からは、金属イオンＭｚ＋が徐々に水系液体中に溶出する。金属イオン濃度が上昇すると加水分解反応によりすきま４内のｐＨを徐々に低下させる。このようにして、すきま４内の水系液体は低ｐＨとなるので、腐食性の高い状態になる。低ｐＨとなった水系液体は、すきま４に面するすきま腐食検知器５の先端部に塗布されたｐＨ指示薬６の領域にまで拡散し、ｐＨ指示薬６の色相を変化させる。
【００２７】
ｐＨ指示薬６は、すきま４に存在する水系液体のｐＨに応じて色相が変化する試薬であれば特に限定されないが、すきま腐食が酸性領域で生じることから酸性領域のｐＨに対する色調応答性が高い試薬が好ましく、特に、蛍光顕微鏡などの特別な観察装置を用いることなく、その場での肉眼による観察を可能とすることができる変色性の顕著なｐＨ指示薬が好ましい。たとえば、エチルバイオレット、メチルバイオレット、メチルレッド、ブロモフェノールブルー、ブロモクレゾールグリーン、フェノールフタレインなどのｐＨ指示薬を好適に用いることができる。
【００２８】
すきま腐食検知器５は、透明な酸素不透過性かつ耐食性の非金属材料から構成される。すきま腐食検知器５を組み込む構造物が海水接触構造物である場合には、振動や熱膨張に対する耐久性を具備する耐候性プラスチックなどが好ましい。具体的には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの透明なプラスチックやガラスが好適である。
【００２９】
すきま腐食検知器５の先端部にｐＨ指示薬を適用する方法は、透明なプラスチックやガラス表面に試薬を塗布する公知のコーティング方法を用いることができる。例えば、透明なプラスチックやガラス表面に、テトラエトキシシラン、エタノール、希硫酸及びｐＨ指示薬を含む混合溶液を滴下して乾燥させ、ｐＨ指示薬を包含したオルガノポリシロキサン層を形成するゾルゲル法（非特許文献１など）を好適に用いることができる。あるいは、透明なプラスチックやガラス表面に、オルガノポリシロキサン層を形成させ、その後、テトラエトキシシラン、エタノール、希硫酸及びｐＨ指示薬を含む混合溶液を滴下して乾燥させてもよい。ポリカーボネートなどの透明なプラスチック表面に、オルガノポリシロキサン層を成膜させる方法として、アミノ基を含有しないアルコキシシランと、アミノ基を含有するアルコキシシランの混合物を塗布する方法（特許文献５など）は、プライマーなどを必要とせずにプラスチック表面への密着性が非常に良く、透明、高硬度、耐擦傷性などの表面特性に優れたオルガノポリシロキサン層を成膜することができるので好ましい。
【００３０】
第２の部材２が金属である場合には、すきま腐食検知器５と金属である第２の部材２の間隔ｄが非常に狭く、水系液体が流動しない場合には、すきま腐食検知器５と第２の部材２との間ですきま腐食が生じる。すきま腐食検知器５と第２の部材２との間で生じるすきま腐食が、第１の部材１と第２の部材２のすきま４で生じるすきま腐食よりも優先して発生し進行する虞があり、実際の第１の部材１と第２の部材２のすきま４で生じるすきま腐食の状況を把握できなくなる。かかる場合に備えて、すきま腐食検知器５と第２の部材２との間に、シール剤や接着剤などを充填してすきまをなくし、水系液体がすきま腐食検知器５と第２の部材２との間に流入しないようにする。
【００３１】
第２の部材２とすきま腐食検知器５との間隔ｄをすきま腐食が生じない程度まで拡幅することも可能である。この場合、間隔ｄをあまり大きくしすぎると、溶存酸素を多く含む水系液体の液溜まりができてしまう。この液溜まりは、すきま腐食検知器５近傍の第１の部材１と第２の部材２とのすきま４に溶存酸素を供給する酸素供給源となってしまい、やはり正確なすきま腐食の状況の把握が困難になる。また、液溜まりの容積が大きいと、すきま腐食により生成した腐食液が、液溜まり内で希釈されるため、正確なすきま腐食の状況の把握が困難になる。
【００３２】
したがって、すきま腐食検知器５と金属である第２の部材２との間隔ｄは、第１の部材１と第２の部材２との間のすきまの間隔δよりも大きいことが好ましく、具体的にはｄ＝０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とすることが好ましい。第２の部材２とすきま腐食検知器５との間隔を制御するために、すきま腐食検知器５の先端面を第１の部材１の先端面から距離ｄ’＝０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度、第２の部材２から離隔する方向、すなわち外部方向に後退した位置に設置することが好ましい。なお、第２の部材２が非金属材料である場合には、すきま腐食検知器５の先端面は第１の部材１の先端面と面一に設けてもよい。
ｐＨ指示薬を含む層の厚みが大きい場合、ｐＨ指示薬を含む層がすきま腐食検知器５から剥離するおそれがある。一方、ｐＨ指示薬を含む層の厚みが小さい場合には、ｐＨ指示薬が溶出しきってしまい、短時間で腐食状況を把握できなくなるおそれがある。そのため、ｐＨ指示薬を含む層の厚さは０．１μｍ〜１０μｍとすることが好ましい。より好ましくは、ｐＨ指示薬を含む層の厚みは０．５μｍ〜５μｍである。そうすることで、応答が速く、かつ、より正確にすきま腐食の状況の把握ができるようになる。
【００３３】
すきま腐食検知器５と第１の部材１との間の締結は、図２に示すように、接着剤やシール剤８の充填によりなされてもよい。すきま腐食検知器５がガラス製である場合には、第１の部材１と溶接してもよい。接着剤やシール剤は、すきま腐食検知器５と第１の部材１との間に、水系液体が侵入することも防止することができるため、より正確なすきま腐食の状況の把握ができる。接着剤としては、エポキシ系接着剤、シリコン系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ウレタン系接着剤などの疎水性接着剤が好適である。
【００３４】
図３は、接着剤やシール剤８に加えて、すきま腐食検知器５を第１の部材１に機械的に締結した状態を示す。第１の部材１には、外部からすきま４に向かって雌ネジ溝９が設けられている。すきま腐食検知器５には、第１の部材１の雌ネジ溝９に嵌合するように雄ネジ溝９’が設けられている。雌ネジ溝９と雄ネジ溝９’との間には、接着剤又はシール剤８が塗布されており、締結部分への水系液体の侵入を防止する。
【００３５】
図４は、すきま腐食検知器５が、第１の部材１により支持される拡幅上部５ａと、第１の部材１との間に間隔ｄ２を設ける狭幅下部５ｂと、を有する形状である場合の構造物を示す。第１の部材１には、すきま腐食検知器５を受け入れて支持する座部１ａが設けられ、座部１ａにはＯリング溝１０が設けられている。さらに、第１の部材１には、すきま腐食検知器５の拡幅上部５ａと締結する上部１ｂに雌ネジ溝９が設けられ、すきま腐食検知器５の拡幅上部５ａに設けられている雄ネジ溝９’と嵌合する。
【００３６】
第１の部材１の座部１ａから先端面までの距離Ｌが長すぎると、すきま腐食検知器５の狭幅下部５ｂの周囲に形成される第１の部材１との間の間隔ｄ２が大きくなり、溶存酸素が多く含まれた液溜まりができ、すきま４内の水系液体に溶存酸素を供給する酸素供給源となってしまうため、距離Ｌは極力短くし、水系液体の侵入する容積を小さくすることが好ましい。具体的には、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲とすることが好ましい。また、間隔ｄ２がすきま腐食検知器５の周囲にわたって同一の距離となるように、すきま腐食検知器５の狭幅下部５ｂ及び狭幅下部５ｂを受け入れる第１の部材１の下部は、ともに円筒形状であることが好ましい。
【００３７】
すきま腐食検知器５の拡幅上部５ａの下面は、第１の部材１の座部１ａのＯリング溝１０に嵌め込まれたＯリングを押圧してシールするシール面である。すきま腐食検知器５の狭幅下部５ｂの先端面には、ｐＨ指示薬６が塗布されている。すきま腐食検知器５の先端面は、第２の部材２から間隔ｄ１だけ離間した位置に設置される。
【００３８】
すきま腐食検知器５と第１の部材１との間の間隔ｄ２は、第１の部材１と第２の部材２との間のすきま４の間隔δよりも大きく、具体的には０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度が好適である。なお、第２の部材２が金属製である場合には、すきま腐食検知器５と第２の部材２との間の間隔ｄ１＝０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとなるように、すきま腐食検知器５の先端面を第１の部材１の先端面より０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度後退させて位置づけることが好ましいことは図１の間隔ｄ’に関して説明したとおりである。
【００３９】
図５は、図４に示した態様とすきま腐食検知器５の上下が逆の態様である。すきま腐食検知器５は、狭幅上部５ｃと拡幅下部５ｄとを有し、拡幅下部５ｄの先端面にはｐＨ指示薬６が塗布されている。第１の部材１の下部は、すきま腐食検知器５の拡幅下部５ｄを受け入れるようにザグリされており、すきま腐食検知器５の拡幅下部５ｄの上面と接する座部１ａが設けられ、座部１ａにはＯリング溝１０が設けられている。さらに、第１の部材１には、すきま腐食検知器５の狭幅上部５ｃと締結する上部１ｂに雌ネジ溝９が設けられ、すきま腐食検知器５の狭幅上部５ｃに設けられている雄ネジ溝９’と嵌合する。すきま腐食検知器５と第１の部材１及び第２の部材２との間隔ｄ１及びｄ２並びに第１の部材１の先端面と座部１ａとの距離Ｌは、図４に関して説明したとおりである。
【００４０】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、第２の部材２がゴム製パッキンなどの非金属材料の弾性体である態様の問題点を示す説明図である。第２の部材２が弾性体である場合、すきま腐食検知器５の先端面が第１の部材１よりも後退している場合（図６（Ａ））には、第２の部材２が第１の部材１とすきま腐食検知器５の先端面との間のスペースに入り込み、すきま腐食検知器５近傍に第１の部材１と第２の部材２とのすきま４が狭くなる部分７ａが形成される。この場合、すきま腐食検知器５の近傍では、すきま腐食が本来のすきま４における腐食程度よりも進行した状況として把握される。
【００４１】
逆に、すきま腐食検知器５の先端部が第１の部材１よりも第２の部材２に向かって突出している場合（図６（Ｂ））には、すきま腐食検知器５が第２の部材２を押圧して、すきま腐食検知器５近傍に第１の部材１と第２の部材２とのすきま４が広くなる部分７ｂが形成され、一方ですきま腐食検知器５の先端部と第２の部材２との間隔が小さくなる。この場合、すきま腐食検知器５の近傍では、すきま腐食が本来のすきま４における腐食程度よりも進行していない状況として把握される。
【００４２】
図６（Ａ）及び（Ｂ）のいずれの態様においても、すきま腐食検知器５近傍では、本来のすきま４とは異なるすきま７ａ又は７ｂが形成されるため、すきま腐食の状況を精確に把握できない。
【００４３】
図７は、第２の部材２が弾性体である場合に適用する本発明の実施態様を示す。図７において、すきま腐食検知器５の先端部には、凹部１２が形成されており、ｐＨ指示薬は凹部１２表面に塗布されている。凹部１２の外縁１３には等間隔に山部と谷部が設けられ、谷部を通ってすきま４内の水系液体がｐＨ指示薬６と接触できるように構成されている。外縁１３の山部の高さは、第１の部材１と第２の部材２との間隔δ、すなわち図１に示す間隔ｄ又はｄ’を維持できる寸法である。すきま腐食検知器５の先端部の外縁１３によって、第２の部材２の弾性変形の影響を減少させることができる。
【００４４】
図８は、本発明の構造物がフランジである場合の実施態様を示す。配管５０と配管５１が、フランジ５２、５３の間にシール部材５４を挟んで合わせられ、締結部材５６、５７にて締結されている。このような配管接続はポンプなどの機器との配管接続にも用いられる。ここで、フランジ５２、５３の間にシール部材５４の間にすきまができる。このすきまは、締結部材５６、５７の締結力に依存した微小なすきまである。通常、フランジ５２、５３は金属であるので、シール部材５４との間の微小なすきまにおいて、すきま腐食が生じる恐れがある。
【００４５】
フランジ５２には、フランジ５２を貫通してすきま腐食検知器５５が挿入されている。すきま腐食検知器５５の構成及びフランジ５２に締結する態様は、図１〜５及び７に関して説明したいずれの態様でも良い。すきま腐食検知器５５は、透明部材で、フランジ５２を貫通して配置されているため、フランジ５２の外部側から、すきま腐食検知器５５の先端部のｐＨ指示薬の色調変化を視認することができる。
【００４６】
図９は、本発明の構造物が２種の配管の締結により構成される場合の実施態様を示す。配管５０の内側に雌ネジが切られ、配管５１の外周に雄ネジが切られ、両配管はこれらのネジにより締結されている。雄ネジには締結までに予めＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）シールテープが巻きつけられ、雄ネジが雌ネジにねじ込まれる際に、シールテープが伸延してすきまを塞ぎシールする。ここで、このようなネジシール部分にすきま５４ができる。配管５０、５１は金属であるので、ネジシール部分の微小なすきまにおいて、すきま腐食が生じる恐れがある。配管５０を貫通してすきま腐食検知器５５が挿入されている。すきま腐食検知器５５は、透明部材で、配管５０を貫通して配置されているため、配管５０の外部側から、すきま腐食検知器５５の先端部のｐＨ指示薬の色調変化を視認することができる。
【００４７】
図１０は、本発明の構造物をフランジとして具備することができる両吸込み渦巻きポンプの一例を示す。なお、図１０は特開2010-216470号公報に開示されている公知の両吸込み渦巻きポンプの一例であり、本発明の構造物を組み込むことができる接合面の説明のために示すものであって、本発明はこれに限定されない。両吸込み渦巻きポンプ６０のケーシング６１は、接合面６２、６３を境として、上部のケーシング体６４と下部のケーシング体６５の結合により形成され、下部のケーシング体６５には、吸込口６６と吐出口６７とが形成されている。吸込口６６は図示のようにフランジ形状で、そこに、吸込側の水を両吸込み渦巻きポンプ６０に送水する配管が接続される。また、吐出口６７もフランジ形状で、そこに、吸込側の水を両吸込み渦巻きポンプ６０から外部に送水する配管が接続される。上部のケーシング体６４と下部のケーシング体６５の結合体であるケーシング６１には、主軸６８が貫通する左右一対の軸貫通孔が設けられ、ケーシング６１の内部で、主軸６８には図示しない羽根車が接続されている。主軸６８はケーシング６１外部に設けられた図示しないモータ等の駆動装置に接続され、回転駆動されることにより、羽根車が回転する。吸込口６６から供給された水は、ケーシング６１内で羽根車に導かれ、羽根車の回転作用により加圧される。加圧された水は、羽根車からケーシング６１内で吐出口６７に導かれてケーシング６１外に吐出される。上部のケーシング体６４は、下端部に、上部のフランジ部６９と上部の接合面６３とを有している。また、下部のケーシング体６５は、上端部に、下部のフランジ部７０と下部の接合面６２とを有している。上部のケーシング体６４と下部のケーシング体６５とは、互いに接合面６２，６３同士を接合して、複数のボルト７１（連結手段の一例）により連結されている。両接合面６２，６３間や、吸込口６６や吐出口６７で配管と接続するフランジの合わせ面は、例えばシート状のガスケット等のシール部材でシールされたり、下部の接合面６２にシール溝が形成されたり、シール溝にゴム製で且つ紐状のＯリングなどのシール部材を嵌め込むことなどによりシールされている。吸込口６６及び吐出口６７が配管と接続する部分、上下のケーシング本体の接合面６２，６３を接合する部分などに、すきま腐食検知器（図示せず）はたとえば図８又は９に示す態様にて組み込まれ、たとえば図１〜５及び７に示すような態様にて締結されていてよい。
【図１】
2016158146.tif 000003
【図２】
2016158146.tif 000004
【図３】
2016158146.tif 000005
【図４】
2016158146.tif 000006
【図５】
2016158146.tif 000007
【図６】
2016158146.tif 000008
【図７】
2016158146.tif 000009
【図８】
2016158146.tif 000010
【図９】
2016158146.tif 000011
【図１０】
2016158146.tif 000012
【図１１】
2016158146.tif 000013
【国際調査報告】
2016158146.tif 000014
2016158146.tif 000015
2016158146.tif 000016
2016158146.tif 000017