(57)【要約】【課題】  腐食電流が小さい場合でも腐食の程度を推定可能な腐食推定方法を提供する。【解決手段】  少なくとも一部が第１媒質１中に配置される長手状金属体２の腐食状態を推定する腐食推定方法であって、長手状金属体２と第１媒質１と同一又は異なる第２媒質３中に配置される導電性部材４とが接触する状態で、長手状金属体２の媒質１と接触する部位と導電性部材４との間に存在する直流電位差に相当する設定電位差を、交流電位差形成手段１２を用いて長手状金属体２と導電性部材４との間に形成する交流電位差形成工程と、交流電位差形成工程によって長手状金属体２に流れる交流電流を測定する交流電流測定工程とを実行し、交流電流測定工程において測定された交流電流に基づいて長手状金属体２に流れる腐食電流を推定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が第１媒質中に配置される長手状金属体の腐食状態を推定する腐食推定方法であって、
前記長手状金属体と前記第１媒質と同一又は異なる第２媒質中に配置される導電性部材とが接触してマクロセルが形成された状態で、前記長手状金属体の前記第１媒質と接触する部位と前記導電性部材との間に存在する直流電位差に相当する設定電位差を、交流電位差形成手段を用いて前記長手状金属体と前記導電性部材との間に形成する交流電位差形成工程と、
前記交流電位差形成工程によって前記長手状金属体に流れる交流電流を測定する交流電流測定工程とを実行し、
前記交流電流測定工程において測定された交流電流に基づいて、前記長手状金属体に流れる腐食電流を推定する腐食推定方法。
【請求項２】
前記長手状金属体の前記第１媒質と接触する部位と前記導電性部材との間に存在する直流電位差を測定し、測定された前記直流電位差を前記設定電位差として設定する設定電位差決定工程を含む請求項１記載の腐食推定方法。
【請求項３】
前記長手状金属体の前記第１媒質と接触する部位と前記導電性部材との間に存在すると推定した推定直流電位差を、前記設定電位差として設定する設定電位差決定工程を含む請求項１記載の腐食推定方法。
【請求項４】
前記交流電流測定工程に先立って、
前記長手状金属体と前記導電性部材との導通状態を判定する導通状態判定工程を含む請求項１〜３の何れか一項に記載の腐食推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一部が媒質中に配置される長手状金属体の腐食状態（腐食が発生しているか否か及びその程度）を推定する腐食推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、土壌やコンクリートなどの媒質中には水やガスなどのユーティリティを消費者が生活する建物内へ供給するための様々な種類の配管が埋設されている。このような配管は、道路の下などに埋設された本支管（外管）を介して各建物の敷地内へ内管として引き込まれ、ガス使用量を計測するガスメータや水道使用量を計測する水道メータを介して更に建物内に引き込まれている。
【０００３】
このような、少なくとも一部が土壌中に配置される長手状金属体としての配管の特定部位が、建物を形作っているコンクリート中の鉄筋（導電性部材）と直接又は間接的に電気的に導通することがある。この場合、コンクリートの中はアルカリ性のため、その中の鉄筋は約−２００ｍＶ（飽和硫酸銅電極基準。以下の電位も同じ基準とする）の電位を示す。他方で、土壌中において塗覆装に欠陥が存在するとき、配管の土壌に接触する部位は約−５００ｍＶ〜−７００ｍＶの電位を示す。従って、配管と鉄筋との間には約３００ｍＶ〜５００ｍＶの電位差を有するマクロセル（電池）が形成され、その直流電位差によって配管に腐食電流が流れることになる。そして、腐食電流の大小に応じた腐食が配管の土壌との接触部位に発生する。
【０００４】
従来、配管の腐食状態を推定する方法として、配管に流れる腐食電流を実際に測定する方法が提案されている。例えば、配管に対してクランプ式直流電流計を装着して、実際に流れている腐食電流を測定するのである（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】実公平７−１９００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来法に基づき長手状金属体である配管に流れる直流の腐食電流を測定しようとした場合、自ずと限界が存在する。即ち、クランプ式直流電流計を用いて直接直流電流を測定しようとすると、地磁気や配管の磁場等の影響に起因して、電流レベルでミリアンペアオーダーの電流が検出できるのみであり、それ以下の電流は測定できない。結果、欠陥部の面積が小さいために配管を流れる腐食電流が小さい場合には、その腐食を検出・推定することができない。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、例えば、地中に埋設された導電性の配管といった長手状金属体の腐食状態を、腐食電流が小さい場合でも適切に検出するとともに、腐食の程度を推定可能な腐食推定方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る腐食推定方法の特徴構成は、少なくとも一部が第１媒質中に配置される長手状金属体の腐食状態を推定する腐食推定方法であって、
前記長手状金属体と前記第１媒質と同一又は異なる第２媒質中に配置される導電性部材とが接触してマクロセルが形成された状態で、前記長手状金属体の前記第１媒質と接触する部位と前記導電性部材との間に存在する直流電位差に相当する設定電位差を、交流電位差形成手段を用いて前記長手状金属体と前記導電性部材との間に形成する交流電位差形成工程と、
前記交流電位差形成工程によって前記長手状金属体に流れる交流電流を測定する交流電流測定工程とを実行し、
前記交流電流測定工程において測定された交流電流に基づいて、前記長手状金属体に流れる腐食電流を推定する点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、交流電位差形成工程においては、前記長手状金属体と建物内の導電性部材とが接触することにより、前記長手状金属体の前記第１媒質と接触する部位と建物内の導電性部材との間に存在する直流電位差に相当する設定電位差を、交流電位差形成手段を用いて上記長手状金属体と上記導電性部材との間に形成する。そして、交流電流測定工程において、前記交流電位差形成工程によって前記長手状金属体に流れる交流電流を測定し、前記交流電流測定工程において測定された交流電流に基づいて前記長手状金属体に流れる腐食電流を小さいレベルまで推定することが可能となる。
本願は、今般発明者が新たに見出し、後に詳細に理論的あるいは実験的に検証した技術的新知見により裏打ちされている。
即ち、本願が対象とするような系である、建物内に導入されているユーティリティ配管のような長手状金属体と導電性部材とが所定媒質内に位置され、両者間でその一部部位が電気的に接続され、長手状金属体、導電性部材、媒質を介してマクロセルが形成されている状況にあっては、長手状金属体と媒質との間の接地抵抗が優位に働き、マクロセルによるのと同じ電位を与え、そのとき流れる交流電流から直流の腐食電流を推定することができる。交流電流の測定は値が小さい場合でも容易に行える。
従って、本方法にあっては、従来測定できなかった比較的小さな腐食電流しか流れない状況にあっても、測定が容易な交流電流を測定することで、腐食電流を推定することができ、結果的に腐食状況を推定することができる。
【００１０】
詳細は別途詳述するが、このような処理が可能となる理由の概略は以下の通りである。上記第１媒質と接触する長手状金属体と導電性部材とが導通しているとき、長手状金属体の第１媒質と接触する部位と導電性部材との間のマクロセルによる直流電位差によって長手状金属体に流れる直流の腐食電流は、上記マクロセルによる直流電位差と、長手状金属体と第１媒質との間の接地抵抗との商でおおむね導出可能である。一方、長手状金属体の第１媒質と接触する部位と導電性部材との間に交流電位差を形成すると、長手状金属体に流れる交流電流は、上記交流電位差と、長手状金属体と第１媒質との間の接地抵抗との商で導出可能である。
このように、長手状金属体における上記腐食電流及び上記交流電流は共に、長手状金属体と第１媒質との間の接地抵抗を反映したものである。従って、長手状金属体の第１媒質と接触する部位と導電性部材との間に存在する直流電位差（マクロセル）によって長手状金属体に流れる直流の腐食電流の測定に代えて、上記直流電位差と同じ大きさの交流電位差を長手状金属体の第１媒質と接触する部位と導電性部材との間に形成したときに長手状金属体に流れる交流電流の測定を行うことにおおむね代替できる。従って、マクロセルが形成されている場合に長手状金属体に流れる直流の腐食電流は、長手状金属体の第１媒質と接触する部位と導電性部材との間に上記交流電位差が存在する場合に流れる交流電流に基づいて推定できる。
また、この場合、交流電流を測定すればよいため、長手状金属体を流れる腐食電流を知るために、地磁気等の影響を受けてミリアンペアオーダー以下の電流測定が困難な従来のクランプ式直流電流計を使用しなくてもよい。その結果、例えば、ミリアンペアオーダー以下の小さい腐食電流が長手状金属体に流れている場合であっても、本発明の腐食推定方法によって腐食電流を推定でき、長手状金属体の腐食の程度を推定可能である。
【００１１】
本発明に係る腐食推定方法の特徴構成は、前記長手状金属体の前記第１媒質と接触する部位と前記導電性部材との間に存在する直流電位差を測定し、前記直流電位差を前記設定電位差として設定する設定電位差決定工程を含む点にある。
【００１２】
上記特徴構成を実施する場合、先ず、上記長手状金属体とそれに接触する建物内の導電性部材との間に存在する直流電位差を実際に測定する。この直流電位差を、上記説明した設定電位差として与え、交流電流を測定して長手状金属体において実際に発生している腐食電流を正確に推定することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る腐食推定方法の別の特徴構成は、前記長手状金属体の前記第１媒質と接触する部位と前記導電性部材との間に存在すると推定した推定直流電位差を前記設定電位差として設定する設定電位差決定工程を含む点にある。
【００１４】
上記特徴構成を実施する場合、腐食電流の推定を行っている長手状金属体と同様の環境下で埋設されている他の長手状金属体において実際に測定された直流電位差を上記推定直流電位差としたり、長手状金属体が土壌などの第１媒質中に埋設されている状態などに基づいて経験的に推定される直流電位差を推定直流電位差とする。そして、このようにして得られる推定直流電位差を、先に説明した設定電位差として与え、長手状金属体において実際に発生している腐食電流を推定する。結果、推定直流電位差を使用して、特定の状況にある長手状金属体の腐食状態を推定できる。
【００１５】
本発明に係る腐食推定方法の特徴構成は、前記交流電流測定工程に先立って、前記長手状金属体と前記導電性部材との導通状態を判定する導通状態判定工程を含む点にある。
【００１６】
この工程を実行することにより、長手状金属体と導電性部材との間における接触状態、即ち、問題となるマクロセルの形成の可能性を確認できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照して本発明に係る腐食推定方法について説明する。
〔腐食の推定対象〕
以下の実施形態では、長手状金属体として、少なくとも土壌１中では絶縁性の塗覆装が施された導電性配管２（エルボ２ａ、配管２ｂ、配管２ｃ）を例示する。図１には、導電性配管（エルボ２ａ、配管２ｂ、配管２ｃ）が、コンクリート３と鉄筋４とで構成された地上の建物内から地下の土壌１中に渡って配設された状態を示している。
この系にあっては、導電性配管２が長手状金属体に相当し、鉄筋４が導電性部材に相当し、土壌１が本発明の「第１媒質」に相当し、コンクリート３が本発明の「第２媒質」に相当し、さらにコンクリート３内の鉄筋４が導電性部材に相当する。
【００１８】
〔マクロセル〕
導電性配管２は、領域Ａにおいて建物のコンクリート３内に設けられている鉄筋４と電気的に導通することがある。この場合、鉄筋４の電位は約−２００ｍＶ（飽和硫酸銅電極基準。以下の電位も同じ基準とする）である。また、例えば絶縁性の塗覆装が施されたエルボ２ａに腐食部となり得る塗覆装欠陥（図中に「×」印で示す）が発生することもあり、その場合、エルボ２ａの金属部分のみが露出して土壌１と接触することになる。そして、塗覆装欠陥が発生することによって土壌１と接触する部位のエルボ２ａには、土壌１の環境に応じて約−５００ｍＶ〜約−７００ｍＶの電位が生じる。その結果、導電性配管２の土壌１と接触する塗覆装欠陥部分と、建物のコンクリート３内の鉄筋４との間には、約３００ｍＶ〜約５００ｍＶの直流電位差を有するマクロセル（電池）が形成され、導電性配管２には図１中に一点鎖線で示すような直流の腐食電流が流れることになる。そして、その腐食電流は、鉄筋４から導電性配管２を経て土壌１に流れ出し、コンクリート３を介して鉄筋４に流れ込むことで、腐食が進行する。本願は、この直流の腐食電流を精密に推定しようとするものである。
【００１９】
〔腐食推定方法〕
本発明に係る腐食推定方法を図１〜図３に基づいて説明する。
図１は、導電性配管２に流れる直流の腐食電流を推定するときの腐食推定システムの構成である。図２は、本願において腐食推定を行う場合に、その前段階で必要となる直流電位差を測定する測定システムの構成である。図３は、本願で問題となるマクロセル腐食が起こっている可能性を確認するため、腐食推定を行う前に予備的に実行する、導電性配管２と鉄筋４との導通状態を判定する確認システムの構成である。
【００２０】
〔腐食推定システム〕
図１に示す腐食推定システムの構成では、交流電位差形成手段１２が、導電性配管２の土壌１と接触する塗覆装欠陥部分と鉄筋４との間に存在する直流電位差に相当する設定電位差を、導電性配管２と鉄筋４との間に形成し（交流電位差形成工程）、電流測定手段１１が、上記交流電位差形成手段１２によって形成された交流電位差によって導電性配管２に流れる交流電流を測定し（交流電流測定工程）、情報処理装置１０が、電流測定手段１１において測定される交流電流に基づいて導電性配管２に流れる腐食電流を推定する。
【００２１】
図１に示す交流電位差形成手段１２は、電圧計１２ａと交流電源１２ｂと磁界形成手段１２ｃとを備える。そして、交流電源１２ｂによって駆動される磁界形成手段１２ｃによって配管２ｃを取り囲む磁界が形成されると、配管２ｃに交流電流を流す交流電位差が形成される。その交流電位差は電圧計１２ａを用いて測定できる。つまり、交流電位差形成手段１２は、交流電源１２ｂの出力を調節することで、導電性配管２の土壌１と接触する塗覆装欠陥部分と鉄筋４との間に所定の交流電位差を形成する交流電位差形成工程を実行する。
【００２２】
図１に示す電流測定手段１１は、電流計１１ａとクランプ部１１ｂとを備えるクランプ式の交流電流計である。配管２ｃに交流電流が流れているとき、その交流電流によって誘起される磁界によってクランプ部１１ｂには電流が誘導される。その電流は交流電流計１１ａを用いて測定できる。つまり、電流測定手段１１は、交流電位差形成手段１２が交流電位差を形成することで導電性配管２を流れる交流電流を測定する交流電流測定工程を実行する。
従って、この腐食推定システムでは、予め判明している直流電位差に基づいて交流を発生させ、その状態で発生する交流電流を得ることができる。
【００２３】
図１に示す情報処理装置１０は、一般的なコンピュータ又は他の演算処理装置を用いて実現可能である。そして、情報処理装置１０は、上述した交流電流測定工程において電流測定手段１１によって測定される交流電流に基づいて配管２ｃに流れる腐食電流を推定する。
この情報処理装置１０には、発明者により新たに作成された相関関係指標が格納されている。この指標は、図４に示すような図表であってもよいし、一定の相関式に基づくものであってもよいし、さらに数表の形態をとってもよい。
図４において、横軸は電流測定手段１１によって測定される交流電流（実測値）であり、縦軸はマクロセルが形成されているときに配管２ｃに流れる直流の腐食電流（模擬試験での実測値）である。情報処理装置１０は、図４の実線で示すように上記交流電流と上記直流の腐食電流とに一定の強い相関関係があることを利用して、測定された交流電流に基づいて配管２ｃに流れる腐食電流を推定する。例えば、同図に矢印で示すように電流測定手段１１によって測定された交流電流が１０μＡであったとき、腐食電流は約７μＡであると推定できる。
【００２４】
以上が、本願に係る腐食推定方法の核を成す、直流電位差に相当する交流電位差を付与し、その状態で計測される交流電流量に基づいて腐食電流を推定する推定方法を実行する腐食推定システムの概要であるが、以下、作業手順に従って、本願に係る腐食推定を説明する。
この作業手順は、例えば、
１  長手状金属体とで導電性部材との導通状態の判定（導通状態判定工程）、
２  直流電位差の測定（設定電位差決定工程）、
３  腐食推定システムを使用した腐食推定（交流電位差形成工程・交流電流測定工程）の順に進める。
以下、この順に説明する。
【００２５】
１  長手状金属体と導電性部材との導通状態の判定（導通状態判定工程）
この判定工程では、図３に示す確認システムで導通の確認を行う。
図３に示す確認システムの抵抗測定手段１８は、導電性配管２に電気的に接続される接点１９と土壌１に挿入された対極２０との間に交流電圧を印加する交流電源１８ａと、導電性配管２に流れる電流を測定する電流計１８ｂと、土壌１に挿入された基準電極２１と上記接点１９との間に存在する電位差を測定する電圧計１８ｃとを備える。さらに、接点１９より鉄筋４側の位置で内部を流れる電流を測定する電流測定手段１６を備える。そして、情報処理装置１１０は、抵抗測定手段１８によって測定される導電性配管２と基準電極２１との間に存在する電位差とその電位差によって流れる電流とに基づいて、導電性配管２と鉄筋４との導通を判定する。この判定手法は、この確認システムに備えられる電流測定手段１６あるいは抵抗測定手段１８の測定値に従ったものとできる。
【００２６】
電流測定手段１６を使用する場合
この例の場合、電流測定手段１６を用いて測定される、接点１９から鉄筋４との導通部位Ａに至る導電性配管２に流れている電流に基づいて、導電性配管２と鉄筋４との導通を判定する。図３に示すように、電流測定手段１６は、配管２ｃの周囲に配置されたクランプ部１６ｂ及び電流計１６ａを備えたクランプ式の交流電流計である。その判定は、例えば具体的には、上記接点１９と上記対極２０との間に交流電圧が印加されている状態で、抵抗測定手段１８に設けられている電圧計１８ｃに基づいて図３にＸで示す回路を流れる抵抗を求める。そして、電流計１６ａの測定結果に基づいて導出された回路Ｘの抵抗が小さい（例えば１０Ω未満）とき、導電性配管２と鉄筋４とは導通していると判定できる。高い場合は、導通していないと判定できる。
この測定方法は、導電性配管２と土壌１との絶縁状態の有無に関らず適用できる。
【００２７】
抵抗測定手段１８を使用できる場合
導電性配管２の土壌１中の部分に絶縁継手などが含まれていて、導電性配管２と土壌１との接地抵抗が大きい状態が確保されていると確認できる場合は、抵抗測定手段１８に備えられる電流計１８ｂ、電圧計１８ｃの結果に基づいて、図３に示す回路Ｙを流れる電流は充分に小さいと考えられるため、回路Ｘにおける抵抗から導電性配管２と鉄筋４との導通状態を判定できる。即ち、抵抗測定手段１８によって導出された回路Ｘの抵抗が小さければ（例えば１００Ω未満であれば）、導電性配管２と鉄筋４とは導通していると判定し、他方で、回路Ｘの抵抗が大きければ（例えば１００Ω以上であれば）、導電性配管２と鉄筋４とは導通していないと判定する。
このようにして、導電性配管２と鉄筋４とが導通しているか否かによってマクロセル腐食が問題となる状況にあるか否かの判定を行える。そして、導通があると判定して場合のみ、以下の作業に移る。
【００２８】
２  直流電位差の測定（設定電位差決定工程）
図１に示す腐食推定システムに設けられる交流電位差形成手段１２により配管２に形成する交流電位差としては、本願の推定方法を使用する場合には、図２に示す測定システムにより測定された直流電位差を用いる。
図２に示す測定システムでは、情報処理装置１００が、電圧計１３により、導電性配管２と電気的に接続された接点１４と、土壌１に挿入された電極１５（配管と同一の金属材料で構成し、塗覆装欠陥に相当）との間に存在する直流電位差を測定する。
【００２９】
３  腐食推定システムを使用した腐食推定（交流電位差形成工程・交流電流測定工程）
以上の工程を経て、本願に係る腐食推定システムが、上記手法により測定された直流電位差を使用する。即ち、図１に示す腐食推定システムにおいて、情報処理装置１０が、測定された直流電位差を設定電位差として設定する。この場合、交流電位差形成手段１２に備えられる電圧計１２ａの計測結果に基づいて交流電源１２ｂの出力を調整することで、電圧計１３によって測定される直流電位差に相当する交流電位差を付与することが可能となる。
そして、この所定の交流電位差が形成されている状態において電流測定手段１１は、交流電流値を測定し、先に説明した図４に示す相関関係指標に基づいて、情報処理装置１０がこの交流電流値から腐食電流値を求める。結果、腐食電流を定量的に求めることができる。
【００３０】
更に、情報処理装置１０は、推定した腐食電流に基づいて導電性配管２の腐食質量速度を導出し、導電性配管２の塗覆装欠陥部分の腐食の進行度合いを推定することが可能である。
例えば、推定した腐食電流が１００μＡであり、導電性配管２の材質が鉄であるとき、腐食電流によって導電性配管２から土壌１へと溶出（腐食）する鉄に関する腐食質量速度は、０．９ｇ／年となる。但し、導電性配管２から土壌１へ鉄イオンが溶出するときのアノード反応は下記の化学反応式とする。
【００３１】
［式１］
Ｆｅ→Ｆｅ２＋＋２ｅ−
【００３２】
以上は、本願に係る腐食推定方法に関する説明であるが、情報処理装置内で使用し、本願推定方法の妥当性について検証する。
この妥当性の検証に関しては、発明者らは理論的な検証を試みるとともに、現場試験でも検証を行った。
理論的検証
図５（ａ）に示す回路は、塗覆装欠陥を有する導電性配管２と、コンクリート３に接触する鉄筋４とが導通することで、導電性配管２の塗覆装欠陥部分と土壌１とコンクリート３と鉄筋４とを経て導電性配管２へと至る電流経路が形成され、且つ、導電性配管２の土壌１と接触する塗覆装欠陥部分と鉄筋４との間に直流電位差：Ｖが存在しているときの直流の等価回路図である。
この直流電流の電流経路には、直流電流が流れるときに導電性配管２の塗覆装欠陥部分と土壌１との間で起こる、導電性配管２が腐食して金属イオンが土壌中に流れ出すときのアノード反応抵抗：Ｒ２、導電性配管２の塗覆装欠陥部分と土壌１との間の電気２重層容量：Ｃ２、及び、導電性配管２の塗覆装欠陥部分と土壌１との間の接地抵抗：ＲＳ２と、鉄筋４とコンクリート３との間で起こる、酸素の還元反応であるカソード反応抵抗：Ｒ４、鉄筋４とコンクリート３との間の電気２重層容量：Ｃ４、及び、鉄筋４とコンクリート３との間の接地抵抗：ＲＳ４とが存在する。この回路に流れる電流が直流電流であることを考慮すると、この直流電流にとっての電気抵抗となるのは、アノード反応抵抗：Ｒ２、接地抵抗：ＲＳ２、接地抵抗：ＲＳ４、及び、カソード反応抵抗：Ｒ４であると見なすことができる。
【００３３】
また、例えば、導電性配管２が鉄（Ｆｅ）であり、鉄筋４がカソードとして働くとき、それぞれで発生するアノード反応及びカソード反応は、以下の化学式のようになる。
【００３４】
［式２］
アノード反応：Ｆｅ→Ｆｅ２＋＋２ｅ−
カソード反応：１／２Ｏ２＋Ｈ２Ｏ＋２ｅ−→２ＯＨ−
【００３５】
但し、導電性配管２にはＦｅ原子が大量に存在するため上記アノード反応は起こり易く、上記アノード反応抵抗：Ｒ２は非常に小さいと見なせる。同様に、鉄筋４は表面積が非常に大きく電流密度が非常に小さいため、上記カソード反応抵抗：Ｒ４は非常に小さい。更に、鉄筋４とコンクリート３とは大面積で接触しているので、鉄筋４とコンクリート３との間の接地抵抗：ＲＳ４も非常に小さい。
従って、図５（ａ）に示す等価回路図において流れる直流電流：Ｉは、直流電位差：Ｖに対する導電性配管２の塗覆装欠陥部分と土壌１との間の接地抵抗：ＲＳ２の商：Ｖ／ＲＳ２でおおむね導出できる。
【００３６】
図５（ｂ）に示すのは、塗覆装欠陥を有する導電性配管２と鉄筋４とが導通することで、導電性配管２の塗覆装欠陥部分と土壌１と鉄筋４と導電性配管２とを流れる電流経路が形成され、且つ、導電性配管２の土壌１と接触する塗覆装欠陥部分と鉄筋４との間に交流電位差：ｖが存在しているときの交流の等価回路である。
この交流電流の電流経路にも図５（ａ）に示したのと同様に、上記アノード反応抵抗：Ｒ２、上記電気２重層容量：Ｃ２、及び、上記接地抵抗：ＲＳ２と、上記カソード反応抵抗：Ｒ４、上記電気２重層容量：Ｃ４、及び、上記接地抵抗：ＲＳ４とが存在するのだが、この回路に流れるのが交流電流であることを考慮すると、この交流電流の周波数が大きくなると上記電気２重層容量Ｃ２及びＣ４におけるインピーダンスがほぼ零となる。また、鉄筋４とコンクリート３とは大面積で接触しているので、接地抵抗：ＲＳ４は非常に小さい。その結果、交流電流にとっての電気抵抗となるのは、接地抵抗：ＲＳ２であると見なすことができる。
従って、図５（ｂ）に示す等価回路において流れる交流電流：ｉは、交流電位差：ｖに対する導電性配管２の塗覆装欠陥部分と土壌との間の接地抵抗：ＲＳ２の商：ｖ／ＲＳ２で導出できる。
【００３７】
以上のように、図５（ｂ）に示す等価回路において流れる交流電流：ｉは、図５（ａ）に示す等価回路において流れる直流電流：Ｉと同様に、導電性配管２の塗覆装欠陥部分と土壌１との間の接地抵抗：ＲＳ２を反映したものであると言える。従って、導電性配管２の土壌１と接触する塗覆装欠陥部分と鉄筋４との間に存在する直流電位差（マクロセル）によって導電性配管２に流れる直流の腐食電流の測定に代えて、上記直流電位差と同じ大きさの交流電位差を導電性配管２の土壌１と接触する塗覆装欠陥部分と鉄筋４との間に形成したときに導電性配管２に流れる交流電流の測定を行うことに理論上は問題ない。
【００３８】
実証試験による検証
この試験では、表面積が１０ｍｍ２〜１３７５０ｍｍ２の塗覆装欠陥を意図的に作成した導電性配管２を模擬した試験片２４、及び、実際の埋設中に腐食が発生した導電性配管片を試験片２４として土壌中に埋設して用いた。そして、同じ試験片２４について、図６、図７に示すシステムを用い、直流電流及び交流電流の両方を測定し、同一の試験片２４それぞれについて測定された直流電流と交流電流との関係を図４上にプロットした。
【００３９】
図６に示すシステムは、土壌１中に試験片２４を埋設し、試験片２４と配管２ｃとを電気的に導通させる導電性ワイヤ２２を設ける。この状態で、その導電性ワイヤ２２に流れる直流電流（導電性配管２に発生するマクロセルによって流れる腐食電流に相当する）を電流計２３で計測することで、各々の試験片２４における直流電流を測定した。
一方、用意した夫々の試験片２４について、図７に示すシステムのように、試験片２４と配管２ｃとを導電性ワイヤ２２で接続した状態で、図１に示した交流電位差形成手段１２及び電流測定手段１１と同様の構成の交流電位差形成手段２７及び電流計測手段２６を用いて、試験片２４の塗覆装欠陥部分と土壌１とが接触する部位と鉄筋４との間に存在する直流電位差（これは先に図２で示した測定システムで予め測定しておく）に相当する設定電位差を形成して、導電性ワイヤ２２に流れる交流電流を測定した。
上記したように各試験片２４について得られた結果を図４上にプロットすると、直流電流と本願手法に従って測定される交流電流との間には強い相関が認められ、本願手法に従った交流電流値の測定により、腐食電流である直流電流を良好に推定できることが判る。
【００４０】
従って、例えば、図４の実線に示した相関関係に基づいて推定する腐食電流には信頼性があると言える。また、腐食電流をマイクロアンペアのオーダーで精度良く推定可能となっている。尚、縦軸に示す直流の腐食電流（直流電流）の方が横軸に示す交流電流よりも僅かに小さくなっているのは、直流の腐食電流の場合は、電流経路の途中に存在する、完全に零ではない導電性配管２の塗覆装欠陥部分でのアノード反応抵抗：Ｒ２、及び、鉄筋４でのカソード反応抵抗：Ｒ４が、導電性配管２の塗覆装欠陥部分と土壌１との間の接地抵抗：ＲＳ２（厳密には、ＲＳ２＋ＲＳ４）に足し合わされているためであると考えられる。
【００４１】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態において、上記交流電位差形成工程及び上記交流電流測定工程を含む一連の腐食推定方法と、上記設定電位差決定工程と、上記導通状態判定工程との実行順序について特に述べていないが、上記導通状態判定工程、上記設定電位差決定工程、上記腐食推定方法の記載順で実行することが好ましい。また、上記導通状態判定工程と上記設定電位差決定工程との実行順序は逆であってもよい。また更に、上記導通状態判定工程は、上記交流電流測定工程に先立って行われればよい。
【００４２】
＜２＞
上記実施形態及び上記別実施形態において、導通状態判定工程を実行する場合について説明したが、導電性配管２と鉄筋４とが導通していることが既知である場合には、図３に示した導通状態判定工程は実施しなくてもよい。
【００４３】
＜３＞
上記実施形態において、図２を参照して説明した設定電位差決定工程において、導電性配管２の塗覆装欠陥部分と土壌１とが接触する部位と鉄筋４との間に存在するマクロセルによる直流電位差を実際に測定する場合について説明したが、マクロセルによる直流電位差を実際に測定せず、推定によって決定してもよい。
例えば、腐食電流の測定対象としている導電性配管２と同様の環境下で埋設されている他の導電性配管において既に実際に測定された直流電位差を推定直流電位差として用いることや、導電性配管２が土壌中に埋設されている状態などに基づいて経験的に推定される推定直流電位差などによって、マクロセルによる直流電位差を推定してもよい。また、複数の上記推定直流電位差を平均化するなどの統計処理を行ってもよい。
【００４４】
＜４＞
上記実施形態において、長手状金属体としての導電性配管２のエルボ２ａに塗覆装欠陥が存在する場合について説明したが、導電性配管２を構成する他の部分において塗覆装欠陥が存在しても本発明の腐食推定方法を適用可能である。また、長手状金属体としては、上述したような塗覆装が施されていない鋼管であってもよい。
【００４５】
＜５＞
上記実施形態において、導電性配管２と鉄筋４とが導通しているか否かの導通状態を判定するために、導電性配管２と土壌１又は鉄筋４との間の抵抗を調べる形態について説明したが、抵抗以外にもその相当量として、模擬欠陥と鉄筋４との間の電位差、鉄筋４から模擬欠陥に流れる電流などを調べることで、導電性配管２と鉄筋４とが導通しているか否かの導通状態を判定してもよい。
【００４６】
＜６＞
上記実施形態では、第１媒質として土壌１を例示し、第２媒質としてコンクリート４を例示したが、土壌若しくはコンクリート以外の他の媒質中に長手状金属体及び導電性部材が設けられている場合にも本発明を適用できる。また、上記実施形態では、第１媒質（土壌１）と第２媒質（コンクリート３）とが異なる材料である場合について説明したが、長手状金属体と導電性部材とにおいてマクロセルが形成される状態であれば、第１媒質と第２媒質とが同じ材料であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る腐食推定方法は、土壌中、コンクリート中、水中などの媒質中に埋設されているガス管、水道管、建材などの長手状金属体の腐食状態を推定するために利用することができ、更には、推定された腐食状態に基づいて、それらの長手状金属体の交換時期を知るために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】腐食推定方法を行うときの腐食推定システム構成図
【図２】腐食推定方法を行うときの測定システム構成図
【図３】腐食推定方法を行うときの確認システム構成図
【図４】交流電流（実測値）と腐食電流（推定値）の相関関係を示す図
【図５】導電性配管と建物内の鉄筋とが導通しているときの等価回路図
【図６】直流電流である腐食電流の測定を行うためのシステム構成図
【図７】本願方法に従った交流電流の測定を行うためのシステム構成図
【符号の説明】
【００４９】
１  土壌（第１媒質）
２  導電性配管（長手状金属体）
３  コンクリート（第２媒質）
４  鉄筋（導電性部材）
１２  交流電位差形成手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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