(57)【要約】【課題】ケーブルを構成する複数のワイヤの腐食を抑制することができるケーブルの防食方法を提供する。【解決手段】本発明によるケーブルの防食方法は、束ねられた複数のワイヤ及び前記複数のワイヤを覆う被覆管を備えたケーブルの防食方法であって、空気よりも酸素濃度の低い低酸素ガスを前記空気に混合する工程と、前記低酸素ガスを前記空気に混合した混合ガスを前記被覆管内に供給して前記複数のワイヤの周囲に流す工程とを備える。【選択図】図１
2019094690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
束ねられた複数のワイヤ及び前記複数のワイヤを覆う被覆管を備えたケーブルの防食方法であって、
空気よりも酸素濃度の低い低酸素ガスを前記空気に混合する工程と、
前記低酸素ガスを前記空気に混合した混合ガスを前記被覆管内に供給して前記複数のワイヤの周囲に流す工程とを備える、防食方法。
【請求項２】
請求項１に記載の防食方法であって、
前記低酸素ガスを前記空気に混合する工程は、前記混合ガスの酸素濃度が所定の範囲内に存在するように、前記空気に対する前記低酸素ガスの混合比率を調整して前記混合ガスの酸素濃度を制御する工程を含む、防食方法。
【請求項３】
請求項２に記載の防食方法であって、
前記混合ガスの酸素濃度を制御する工程では、前記空気に対する前記低酸素ガスの混合比率を調整して、前記混合ガスの酸素濃度を人体への影響を考慮した値にする、防食方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の防食方法であって、
前記混合ガスを前記被覆管内に供給して前記複数のワイヤの周囲に流す工程では、前記複数のワイヤの周囲を流れた前記混合ガスの少なくとも一部を、前記ケーブルのメンテナンスをする作業者が立ち入り可能な作業室内に開口する前記被覆管の一端から前記作業室内に排出する、防食方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の防食方法であって、
前記低酸素ガスを前記空気に混合する工程は、
前記空気及び前記低酸素ガスの一方の相対湿度を他方の相対湿度よりも低くする工程と、
前記混合ガスの相対湿度が所定の範囲内に存在するように、前記空気に対する前記低酸素ガスの混合比率を調整して前記混合ガスの相対湿度を制御する工程とを含む、防食方法。
【請求項６】
請求項５に記載の防食方法であって、
前記空気及び前記低酸素ガスの一方の相対湿度を他方の相対湿度よりも低くする工程では、前記空気を乾燥させることにより、前記空気の相対湿度を前記低酸素ガスの相対湿度よりも低下させる、防食方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の防食方法であって、
前記混合ガスの酸素濃度を制御する工程は、
前記混合ガスの酸素濃度及び相対湿度を測定する工程と、
前記測定された相対湿度が前記測定された酸素濃度に基づいて定められる前記混合ガスの相対湿度の下限値よりも低い場合に、前記空気の相対湿度及び前記低酸素ガスの酸素濃度の少なくとも一方を調整する工程とを含む、防食方法。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の防食方法であって、さらに、
前記複数のワイヤの周囲を流れた前記混合ガスを前記被覆管内から回収して前記複数のワイヤの周囲に再び流す工程を備える、防食方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁に用いられるケーブルの防食方法に関し、詳しくは、束ねられた複数のワイヤ及び当該複数のワイヤを覆う被覆管を備えたケーブルの防食方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海峡や河川等に架け渡される橋梁として、メインケーブルにハンガーロープを介して橋桁を吊るすものが知られている。このような橋梁は、雨風や直射日光に晒されるため、その設置されている環境の影響（具体的には、季節の変化や気象の変化による影響）を受けやすい。そのため、橋梁を長期間に亘って使用するためには、様々な対策を講じる必要がある。
【０００３】
例えば、下記特許文献１及び特許文献２には、束ねられた複数のワイヤ及び当該ワイヤを覆う被覆管を備えたメインケーブルの防食方法が開示されている。特許文献１及び特許文献２では、被覆管内に乾燥空気を供給して、当該乾燥空気を複数のワイヤの間に流すことにより、複数のワイヤの腐食を防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１７７０１２号公報
【特許文献２】特開平１０−１５９０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、乾燥空気を複数のワイヤの間に流すだけでは、複数のワイヤの腐食を抑制するのに十分ではないことが判明した。
【０００６】
本発明の目的は、ケーブルを構成する複数のワイヤの腐食を抑制することができるケーブルの防食方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本願の発明者は、ワイヤの腐食の進行速度に着目して検討を進めた。その結果、ワイヤの腐食の進行速度はワイヤに付着している水の酸素濃度に影響し、当該水の酸素濃度はワイヤの周囲に存在する空気の酸素濃度に比例するということが判明した。そして、空気よりも酸素濃度が低い気体を複数のワイヤの間に流し、複数のワイヤを空気よりも酸素濃度が低い雰囲気下に存在させることで、複数のワイヤの腐食を抑制することができるとの知見を得るに至った。
【０００８】
ただし、酸素濃度が過度に低くなると、橋梁のメンテナンスを行う作業者への影響が大きくなる。また、そのような気体を生成するのに必要なコストも高くなる。したがって、ただ単に酸素濃度を低くするだけでなく、これらの事情についても考慮する必要がある。
【０００９】
本願の発明者は、このような観点から更なる検討を行った。そして、空気よりも酸素濃度が低い低酸素ガスを空気に混合した混合ガスを複数のワイヤの間に流すようにすれば、複数のワイヤの周囲に存在する気体（混合ガス）の酸素濃度が過度に低下するのを抑制しながら、複数のワイヤの腐食の進行を遅らせることができ、しかも、これらを実現するのに必要なコストが少なくて済むという知見を得るに至った。本発明は、このような知見に基づいて完成されたものである。
【００１０】
本発明によるケーブルの防食方法は、束ねられた複数のワイヤ及び前記複数のワイヤを覆う被覆管を備えたケーブルの防食方法であって、空気よりも酸素濃度の低い低酸素ガスを前記空気に混合する工程と、前記低酸素ガスを前記空気に混合した混合ガスを前記被覆管内に供給して前記複数のワイヤの周囲に流す工程とを備える。
【００１１】
上記防食方法によれば、複数のワイヤの周囲に存在する気体（混合ガス）が低酸素ガスを空気に混合したものであるから、当該気体（混合ガス）の酸素濃度が過度に低下するのを抑制しながら、複数のワイヤに付着している水の酸素濃度を低下させて、複数のワイヤの腐食の進行を遅らせることができる。
【００１２】
加えて、上記防食方法においては、人間が生活する環境下において必ず存在し入手が容易な空気に低酸素ガスを混合した混合ガスを用いているので、混合ガスを低コストで且つ容易に生成することができる。
【００１３】
上記防食方法において、好ましくは、前記低酸素ガスを前記空気に混合する工程は、前記混合ガスの酸素濃度が所定の範囲内に存在するように、前記空気に対する前記低酸素ガスの混合比率を調整して前記混合ガスの酸素濃度を制御する工程を含む。この場合、混合ガスの酸素濃度を所定の範囲内に維持することができるので、所期の効果を安定して得ることができる。
【００１４】
上記防食方法において、好ましくは、前記混合ガスの酸素濃度を制御する工程では、前記空気に対する前記低酸素ガスの混合比率を調整して、前記混合ガスの酸素濃度を人体への影響を考慮した値にする。この場合、人体への影響を考慮しつつ、混合ガスの酸素濃度がとり得る範囲を最大限に広げることができるので、混合ガスの酸素濃度を制御しやすくなる。
【００１５】
上記防食方法において、好ましくは、前記混合ガスを前記被覆管内に供給して前記複数のワイヤの周囲に流す工程では、前記複数のワイヤの周囲を流れた前記混合ガスの少なくとも一部を、前記ケーブルのメンテナンスをする作業者が立ち入り可能な作業室内に開口する前記被覆管の一端から前記作業室内に排出する。この場合、作業室内を混合ガス雰囲気にすることができるので、複数のワイヤのうち作業室内に位置する部分から腐食が進行するのを抑制することができる。また、混合ガスの酸素濃度が過剰に低くなるのを抑制することができるので、作業室内で作業をする作業者への影響を小さくすることができる。
【００１６】
上記防食方法において、好ましくは、前記低酸素ガスを前記空気に混合する工程は、前記空気及び前記低酸素ガスの一方の相対湿度を他方の相対湿度よりも低くする工程と、前記混合ガスの相対湿度が所定の範囲内に存在するように、前記空気に対する前記低酸素ガスの混合比率を調整して前記混合ガスの相対湿度を制御する工程とを含む。この場合、相対湿度が適当に設定された混合ガスを複数のワイヤの間に流すことができるので、複数のワイヤの腐食の進行をさらに遅らせることができる。また、混合ガスの酸素濃度を空気の酸素濃度よりも低くしているので、複数のワイヤの腐食の進行を遅らせるのに必要な相対湿度の許容範囲を広げることができる。
【００１７】
上記防食方法において、好ましくは、前記空気及び前記低酸素ガスの一方の相対湿度を他方の相対湿度よりも低くする工程では、前記空気を乾燥させることにより、前記空気の相対湿度を前記低酸素ガスの相対湿度よりも低下させる。この場合、混合ガスを生成する際にその使用量が低酸素ガスよりも多い空気の相対湿度を低下させるので、混合ガスの相対湿度を容易に低下させることができる。
【００１８】
上記防食方法において、好ましくは、前記混合ガスの酸素濃度を制御する工程は、前記混合ガスの酸素濃度及び相対湿度を測定する工程と、前記測定された相対湿度が前記測定された酸素濃度に基づいて定められる前記混合ガスの相対湿度の下限値よりも低い場合に、前記空気の相対湿度及び前記低酸素ガスの酸素濃度の少なくとも一方を調整する工程とを含む。この場合、混合ガスの相対湿度を下限値よりも高くすることができるので、混合ガスの相対湿度が過剰に低下するのを抑制することができる。
【００１９】
上記防食方法は、好ましくは、さらに、前記複数のワイヤの周囲を流れた前記混合ガスを前記被覆管内から回収して前記複数のワイヤの周囲に再び流す工程を備える。この場合、これから複数のワイヤの周囲に流す混合ガス（使用前混合ガス）の少なくとも一部に回収した混合ガス（使用後混合ガス）を利用することができる。そのため、使用前混合ガスの生成に必要な低酸素ガスの使用量を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によるケーブルの防食方法によれば、ケーブルを構成する複数のワイヤの腐食を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるケーブルの防食方法によって防食されるケーブルを備える橋梁を示す側面図である。
【図２】ケーブルの断面図である。
【図３】ケーブルの防食装置の概略構成を示す模式図である。
【図４】ケーブルの一部を拡大して示す側面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】複数のワイヤの間に隙間が形成されていることを示す断面図である。
【図７】制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】混合ガスの酸素濃度及び相対湿度の適正範囲を示すグラフである。
【図９】ケーブルの防食方法を示すフローチャートである。
【図１０】監視工程を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態で採用される防食装置の概略構成を示す模式図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態によるケーブルの防食方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳述する。
【００２３】
図１を参照しながら、本発明の第１の実施の形態によるケーブルの防食方法によって防食されるケーブルとしてのメインケーブル１６を備える橋梁１０について説明する。図１は、橋梁１０を示す側面図である。
【００２４】
橋梁１０は、海峡や河川の両岸等に設けられた橋台１２と、これらの間に配置された複数の主塔１４と、橋台１２に設けられたスプレーサドル１２１と複数の主塔１４の各々に設けられた塔頂サドル１４１とを介して張り渡され、その両端が橋台１２に設けられた定着部１２２に固定されているメインケーブル１６と、メインケーブル１６から所定の間隔で吊り下げられた複数のハンガーロープ１８と、複数のハンガーロープ１８によって支持される橋桁２０とを備える。なお、橋台１２内には、橋梁１０のメンテナンスをする作業者が立ち入り可能な作業室１２３が設けられている。
【００２５】
図２を参照しながら、メインケーブル１６について説明する。図２は、メインケーブル１６の断面図である。
【００２６】
メインケーブル１６は、束ねられた複数のワイヤ１６１及び当該複数のワイヤ１６１を覆う被覆管１６２を備えている。複数のワイヤ１６１は、それぞれ、亜鉛めっきが施された金属線である。被覆管１６２は、例えば、複数のワイヤ１６１に巻き付けられた防食テープやラッピングワイヤを含む。
【００２７】
なお、被覆管１６２の端（被覆管１６２が延びる方向での端）は、作業室１２３内に開口している。そのため、後述するように、メインケーブル１６内に供給されて、複数のワイヤ１６１の周囲を流れた混合ガスの少なくとも一部は、作業室１２３内に排出される。
【００２８】
図３を参照しながら、メインケーブル１６を構成する複数のワイヤ１６１の腐食を抑制する防食装置３０について説明する。図３は、防食装置３０の概略構成を示す模式図である。
【００２９】
防食装置３０は、低酸素ガス生成装置３２と、乾燥ガス生成装置３４と、低酸素ガス温度センサ３６１と、乾燥ガス温度センサ３６２と、混合ガス温度センサ３６３と、低酸素ガス湿度センサ３８１と、乾燥ガス湿度センサ３８２と、混合ガス湿度センサ３８３と、低酸素ガス酸素濃度センサ４０１と、乾燥ガス酸素濃度センサ４０２と、混合ガス酸素濃度センサ４０３と、配管４２と、複数の送気カバー４４と、複数の排気カバー４６と、制御装置４８とを含む。以下、これらについて説明する。
【００３０】
低酸素ガス生成装置３２は、空気よりも酸素濃度が低い低酸素ガスを生成する。低酸素ガス生成装置３２は、例えば、低酸素ガスとしての窒素ガスを製造する窒素ガス製造装置と、窒素ガスを送出する送気装置としてのブロワと、窒素ガスの流量を調整するためのバルブとを含む。窒素ガス製造装置は、例えば、膜分離法を用いることで、窒素ガスを製造する。なお、低酸素ガスは、例えば、窒素ガスを空気に混合したものであってもよい。
【００３１】
乾燥ガス生成装置３４は、乾燥ガスとしての乾燥空気を生成する。乾燥ガス生成装置３４は、例えば、シリカゲルロータを用いた乾式除湿機と、乾燥空気を送出する送気装置としてのブロワと、乾燥空気の流量を調整するためのバルブとを含む。
【００３２】
低酸素ガス温度センサ３６１は、低酸素ガスの温度を検出する。低酸素ガス温度センサ３６１は、検出した低酸素ガスの温度に関する信号を生成し、当該信号を制御装置４８に入力する。低酸素ガス温度センサ３６１は、後述する第１配管４２１の途中に設けられている。
【００３３】
乾燥ガス温度センサ３６２は、乾燥空気の温度を検出する。乾燥ガス温度センサ３６２は、検出した乾燥空気の温度に関する信号を生成し、当該信号を制御装置４８に入力する。乾燥ガス温度センサ３６２は、後述する第２配管４２２の途中に設けられている。
【００３４】
混合ガス温度センサ３６３は、低酸素ガスと乾燥空気とを混合することで生成される混合ガスの温度を検出する。混合ガス温度センサ３６３は、検出した混合ガスの温度に関する信号を生成し、当該信号を制御装置４８に入力する。混合ガス温度センサ３６３は、後述する第１配管４２１、第２配管４２２及び第３配管４２３の合流部分に設けられている。
【００３５】
低酸素ガス湿度センサ３８１は、低酸素ガスの相対湿度を検出する。低酸素ガス湿度センサ３８１は、検出した低酸素ガスの相対湿度に関する信号を生成し、当該信号を制御装置４８に入力する。低酸素ガス湿度センサ３８１は、後述する第１配管４２１の途中に設けられている。
【００３６】
乾燥ガス湿度センサ３８２は、乾燥空気の相対湿度を検出する。乾燥ガス湿度センサ３８２は、検出した乾燥空気の相対温度に関する信号を生成し、当該信号を制御装置４８に入力する。乾燥ガス湿度センサ３８２は、後述する第２配管４２２の途中に設けられている。
【００３７】
混合ガス湿度センサ３８３は、低酸素ガスと乾燥空気とを混合することで生成される混合ガスの相対湿度を検出する。混合ガス湿度センサ３８３は、検出した混合ガスの相対湿度に関する信号を生成し、当該信号を制御装置４８に入力する。混合ガス湿度センサ３８３は、後述する第１配管４２１、第２配管４２２及び第３配管４２３の合流部分に設けられている。
【００３８】
低酸素ガス酸素濃度センサ４０１は、低酸素ガスの酸素濃度を検出する。低酸素ガス酸素濃度センサ４０１は、検出した低酸素ガスの酸素濃度に関する信号を生成し、当該信号を制御装置４８に入力する。低酸素ガス酸素濃度センサ４０１は、後述する第１配管４２１の途中に設けられている。
【００３９】
乾燥ガス酸素濃度センサ４０２は、乾燥空気の酸素濃度を検出する。乾燥ガス酸素濃度センサ４０２は、検出した乾燥空気の酸素濃度に関する信号を生成し、当該信号を制御装置４８に入力する。乾燥ガス酸素濃度センサ４０２は、後述する第２配管４２２の途中に設けられている。
【００４０】
混合ガス酸素濃度センサ４０３は、低酸素ガスと乾燥空気とを混合することで生成される混合ガスの酸素濃度を検出する。混合ガス酸素濃度センサ４０３は、検出した混合ガスの酸素濃度に関する信号を生成し、当該信号を制御装置４８に入力する。混合ガス酸素濃度センサ４０３は、後述する第１配管４２１、第２配管４２２及び第３配管４２３の合流部分に設けられている。
【００４１】
配管４２は、低酸素ガスと乾燥空気とを混合することで混合ガスを生成し、且つ、当該混合ガスを複数の送気カバー４４の各々を介してメインケーブル１６内に供給する。配管４２は、第１配管４２１と、第２配管４２２と、第３配管４２３とを含む。
【００４２】
第１配管４２１には、低酸素ガスが流れる。第１配管４２１は、低酸素ガス生成装置３２に接続されている。
【００４３】
第２配管４２２には、乾燥空気が流れる。第２配管４２２は、乾燥ガス生成装置３４に接続されている。
【００４４】
第３配管４２３には、混合ガスが流れる。第３配管４２３の上流端は、第１配管４２１及び第２配管４２２の各々の下流端に接続されている。第１配管４２１、第２配管４２２及び第３配管４２３の合流部分で低酸素ガスと乾燥空気とが混合されて、混合ガスが生成される。
【００４５】
第３配管４２３は、主塔１４内に配置された部分と、当該部分よりも下流側に位置してメインケーブル１６に沿って配置される部分とを備える。
【００４６】
複数の送気カバー４４は、それぞれ、配管４２（具体的には、第３配管４２３）を流れる混合ガスをメインケーブル１６内に供給する。複数の送気カバー４４は、それぞれ、メインケーブル１６に設けられている。複数の送気カバー４４は、メインケーブル１６が延びる方向に適当な間隔で配置されている。複数の送気カバー４４の各々には、配管４２から分岐している枝管が接続されており、当該枝管を介して、配管４２（具体的には、第３配管４２３）を流れる混合ガスが送気カバー４４内に導入される。
【００４７】
複数の排気カバー４６は、それぞれ、複数の送気カバー４４の各々からメインケーブル１６内に供給された混合ガスをメインケーブル１６の外部に排出する。具体的には、複数の排気カバー４６の各々には、排気口４６１が設けられており、当該排気口を介して、メインケーブル１６内を流れてきた混合ガスを外部に排出する。複数の排気カバー４６は、それぞれ、メインケーブル１６に設けられている。複数の排気カバー４６は、メインケーブル１６が延びる方向に適当な間隔で配置されている。
【００４８】
図４を参照しながら、送気カバー４４及び排気カバー４６について説明する。図４は、メインケーブル１６の一部を拡大して示す側面図である。
【００４９】
送気カバー４４及び排気カバー４６は、それぞれ、一対の半円筒部材を接合することで形成されており、全体として筒形状を有する。送気カバー４４と排気カバー４６は、メインケーブル１６が延びる方向に交互に並んでいる。送気カバー４４と排気カバー４６との間には、被覆管１６２が存在している。送気カバー４４と被覆管１６２との接続部分、及び、排気カバー４６と被覆管１６２との接続部分は、シール材でシールされている。
【００５０】
図５を参照しながら、送気カバー４４の内側について説明する。図５は、図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【００５１】
送気カバー４４の内側には、被覆管１６２が存在していない。つまり、複数のワイヤ１６１が送気カバー４４によって覆われている。ここで、複数のワイヤ１６１の間には、図６に示すように、隙間Ｓ１が形成されている。配管４２から送気カバー４４内に送られてきた混合ガスは、複数のワイヤ１６１の間に形成された隙間Ｓ１を流れることで、メインケーブル１６内を流れる。
【００５２】
なお、図示はしていないが、排気カバー４６の内側にも、被覆管１６２が存在していない。つまり、複数のワイヤ１６１が排気カバー４６によって覆われている。
【００５３】
制御装置４８は、低酸素ガス及び乾燥空気の各々の流量を調整して、混合ガスの酸素濃度及び相対湿度を調整する。具体的には、制御装置４８は、混合ガスの酸素濃度及び相対湿度が適切な範囲（図８に示す適正範囲ＰＡ１）内に存在するように、低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４の各々の動作を制御する。
【００５４】
制御装置４８は、例えば、中央演算処理装置が記憶装置に記憶されているプログラムを読み出して、所定の処理を行うことで実現される。なお、制御装置４８の少なくとも一部を、ＡＳＩＣ等の集積回路によって実現してもよい。
【００５５】
図７を参照しながら、制御装置４８について説明する。図７は、制御装置４８の概略構成を示すブロック図である。
【００５６】
制御装置４８は、データ取得部４８１と、混合制御部４８２とを備える。以下、これらについて説明する。
【００５７】
データ取得部４８１は、各種温度センサ３６１、３６２、３６３によって検出された温度、各種湿度センサ３８１、３８２、３８３によって検出された相対湿度、及び、各種酸素濃度センサ４０１、４０２、４０３によって検出された酸素濃度を取得する。
【００５８】
混合制御部４８２は、混合ガスの酸素濃度及び相対湿度が適切な範囲（図８に示す適正範囲ＰＡ１）内に存在するように、低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４の各々の動作を制御する。
【００５９】
ここで、低酸素ガスの流量をＦ１とし、乾燥空気の流量をＦ２とし、混合ガスの流量をＦ０とすると、以下の式（１）で示す関係が成立する。
【００６０】
【数１】
2019094690.tif 000003
【００６１】
低酸素ガスの温度をＴ１とし、乾燥空気の温度をＴ２とし、混合ガスの温度をＴ０とすると、以下の式（２）で示す関係が成立する。なお、式（２）で示す関係は、各気体の比熱が同じであって、且つ、各気体の体積が温度によって変化しないと仮定することで成立する。
【００６２】
【数２】
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【００６３】
低酸素ガスの酸素濃度をａ１とし、乾燥空気の酸素濃度をａ２とし、混合ガスの酸素濃度をａ０とすると、以下の式（３）で示す関係が成立する。
【００６４】
【数３】
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【００６５】
低酸素ガスの飽和水蒸気圧をＰ（Ｔ１）とし、乾燥空気の飽和水蒸気圧をＰ（Ｔ２）とし、混合ガスの飽和水蒸気圧をＰ（Ｔ０）とし、低酸素ガスの相対湿度をｈ１とし、乾燥空気の相対湿度をｈ２とし、混合ガスの相対湿度をｈ０とすると、以下の式（４）で示す関係が成立する。
【００６６】
【数４】
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【００６７】
ここで、式（４）におけるＰは、大気圧（１０１．３ｋＰａ）を示す。飽和水蒸気圧Ｐ（Ｔ）は、以下の式（５）で示すように、温度の関数として表される。
【００６８】
【数５】
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【００６９】
混合制御部４８２は、混合ガスの酸素濃度及び相対湿度が適切な範囲（図８に示す適正範囲ＰＡ１）内に存在するように、低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４の各々の動作を制御する場合、上記の式（１）〜（５）を用いて、低酸素ガス及び乾燥空気の各々の流量を調整する。なお、本実施の形態では、低酸素ガス及び乾燥空気の各々の流量を調整するに際して、混合ガスの流量が一定となるようにしている。
【００７０】
混合制御部４８２は、酸素濃度監視部４８２１と、適正範囲監視部４８２２と、過剰運転監視部４８２３とを含む。以下、これらについて説明する。
【００７１】
酸素濃度監視部４８２１は、データ取得部４８１が取得した混合ガスの酸素濃度が所定の範囲内に存在するか否かを監視する。
【００７２】
混合ガスの酸素濃度の範囲は、人体への影響を考慮して設定される。本実施の形態では、混合ガスの酸素濃度の範囲は、１６％〜２１％の範囲に設定される。混合ガスの酸素濃度の下限値は、１６％に限定されない。例えば、作業者が酸素ボンベを使用しながら作業するのであれば、混合ガスの酸素濃度は１６％よりも低くてもよい。
【００７３】
適正範囲監視部４８２２は、データ取得部４８１が取得した混合ガスの酸素濃度及び相対湿度が所定の適正範囲ＰＡ１（図８参照）内に存在するか否かを監視する。なお、適正範囲ＰＡ１とは、複数のワイヤ１６１の腐食の進行を遅らせるのに適した混合ガスの酸素濃度及び相対湿度の組み合わせが存在する範囲である。
【００７４】
ここで、図８を参照しながら、上記の適正範囲ＰＡ１について説明する。図８は、適正範囲ＰＡ１を説明するためのグラフである。
【００７５】
点Ａにおいて、酸素濃度は２１％であり、相対湿度は６０％ＲＨである。点Ａにおける酸素濃度及び相対湿度は、鋼材の腐食限界状態を示す。当該鋼材の腐食限界状態での腐食の進行速度をｖ１とする。腐食の進行速度がｖ１になるような酸素濃度と相対湿度の関係は、曲線Ｃ１のようになる。酸素濃度及び相対湿度が曲線Ｃ１よりも下方に位置すると、腐食の進行を遅らせることができる。ただし、酸素濃度が１６％未満になると、人体への影響が大きくなる。そのため、酸素濃度がとり得る範囲は、１６〜２１％に設定される。つまり、横軸上で酸素濃度が２１％の位置を点Ｂとし、横軸上で酸素濃度が１６％の位置を点Ｃとし、曲線Ｃ１上で酸素濃度が１６％の位置を点Ｄとする場合、点Ａ、点Ｂ、点Ｃ及び点Ｄで囲まれた領域が上記の適正範囲ＰＡ１となる。また、点Ａでの相対湿度と点Ｄ（或いは、点Ｃ）での酸素濃度との組み合わせを有する点を点Ｅとする場合、点Ａ、点Ｅ及び点Ｄで囲まれた領域は、上記の適正範囲ＰＡ１のうち相対湿度が６０％ＲＨ以上であっても複数のワイヤ１６１の腐食の進行を抑制することができる領域である。
【００７６】
再び、図７を参照しながら説明する。過剰運転監視部４８２３は、データ取得部４８１が取得した混合ガスの酸素濃度及び相対湿度に基づいて、低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４が過剰な運転をしているか否かを監視する。
【００７７】
ここで、図８を参照しながら、低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４が過剰な運転であるか否かの判断基準について説明する。曲線Ｃ２は、腐食の進行速度がｖ１よりも遅いｖ２になるような酸素濃度及び相対湿度の関係を示す。本実施の形態では、酸素濃度及び相対湿度が曲線Ｃ２よりも下方に位置する場合に、低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４が過剰な運転であると判断する。腐食の進行速度ｖ２は、例えば、低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４の少なくとも一方のガス生成能力に応じて設定される。
【００７８】
図９を参照しながら、メインケーブル１６の防食方法について説明する。図９は、メインケーブル１６の防食方法を示すフローチャートである。
【００７９】
メインケーブル１６の防食方法は、混合工程（ステップＳ１）と、供給工程（ステップＳ２）とを備える。以下、これらの工程について説明する。なお、本実施の形態では、防食装置３０の構成上、混合工程及び供給工程は、この順番で、順次実施される。
【００８０】
混合工程は、低酸素ガスと乾燥空気とを混合して、混合ガスを生成する。混合工程は、低酸素ガス生成工程（ステップＳ１１）と、乾燥ガス生成工程（ステップＳ１２）と、混合ガス生成工程（ステップＳ１３）と、監視工程（ステップＳ１４）とを含む。
【００８１】
低酸素ガス生成工程は、低酸素ガス生成装置３２により、低酸素ガスを生成する工程である。
【００８２】
乾燥ガス生成工程は、乾燥ガス生成装置３４により、乾燥空気を生成する工程である。
【００８３】
混合ガス生成工程は、低酸素ガス生成工程にて生成された低酸素ガスと、乾燥ガス生成工程にて生成された乾燥ガスとを混合することにより、混合ガスを生成する工程である。
【００８４】
監視工程は、混合ガスの酸素濃度及び相対湿度が適正範囲ＰＡ１内に存在するように、低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４の運転状態を制御する工程である。なお、監視工程の詳細については後述する。
【００８５】
供給工程は、混合工程にて生成された混合ガスをメインケーブル１６内に供給する工程である。
【００８６】
図１０を参照しながら、監視工程について説明する。図１０は、監視工程を示すフローチャートである。なお、監視工程は、制御装置４８によって実行される。
【００８７】
先ず、制御装置４８は、ステップＳ２１において、低酸素ガス、乾燥空気及び混合ガスの各々のデータ（温度、相対湿度及び酸素濃度に関するデータ）を取得する。取得したデータは、例えば、図示しない記憶装置に記憶される。
【００８８】
続いて、制御装置４８は、ステップＳ２２において、混合ガスの酸素濃度ａ０が１６％以上であるか否かを判定する。
【００８９】
混合ガスの酸素濃度ａ０が１６％未満である場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、制御装置４８は、ステップＳ２３において、低酸素ガス及び乾燥空気の流量を調整する。低酸素ガス及び乾燥空気の流量は、混合ガスの酸素濃度ａ０を１６％以上の適当な値（目標値）に設定したうえで、式（１）及び（３）を用いて算出される。流量の調整が終了した後、制御装置４８は、ステップＳ２１以降の処理を実行する。
【００９０】
混合ガスの酸素濃度ａ０が１６％以上である場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、制御装置４８は、ステップＳ２４において、ステップＳ２１で取得した混合ガスの酸素濃度及び相対湿度が適正範囲ＰＡ１内に存在するか否かを判定する。
【００９１】
ステップＳ２１で取得した混合ガスの酸素濃度及び相対湿度が適正範囲ＰＡ１内に存在しない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、制御装置４８は、ステップＳ２５において、正常な状態であるか否かを判定する。具体的には、混合ガスの水蒸気圧が低酸素ガスの水蒸気圧と乾燥空気の水蒸気圧との間に存在するか否かを判定する。つまり、以下の式（６）又は式（７）が成立するか否かを判定する。
【００９２】
【数６】
2019094690.tif 000008
【００９３】
【数７】
2019094690.tif 000009
【００９４】
低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４が正常に運転されている場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、制御装置４８は、ステップＳ２６において、低酸素ガス及び乾燥空気の流量を調整する。低酸素ガス及び乾燥空気の流量は、混合ガスの相対湿度ｈ０を適当な値（目標値）に設定したうえで、式（１）、（２）及び（４）を用いて算出される。流量の調整が終了した後、制御装置４８は、ステップＳ２１以降の処理を実行する。
【００９５】
低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４が正常に運転されていない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、制御装置４８は、ステップＳ２７において、低酸素ガス生成装置３２が生成する低酸素ガスの酸素濃度ａ１及び乾燥ガス発生装置３４が生成する乾燥空気の相対湿度ｈ２の少なくとも一方を下げる。低酸素ガスの酸素濃度ａ１を下げる方法としては、例えば、窒素ガスを空気に混合することで低酸素ガスを製造する場合、空気に対する窒素ガスの混合比率を下げることが考えられる。乾燥空気の相対湿度ｈ２を下げる方法としては、例えば、乾式除湿機による除湿能力を上げることが考えられる。このような処理をした後、制御装置４８は、ステップＳ２１以降の処理を実行する。
【００９６】
ステップＳ２１で取得した混合ガスの酸素濃度及び相対湿度が適正範囲ＰＡ１内に存在する場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、制御装置４８は、ステップＳ２８において、低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４が過剰運転であるか否かを判定する。
【００９７】
低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４が過剰運転でない場合（ステップＳ２８：ＮＯ）、制御装置４８は、ステップＳ２１以降の処理を実行する。
【００９８】
低酸素ガス生成装置３２及び乾燥ガス生成装置３４が過剰運転である場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、制御装置４８は、ステップＳ２９において、低酸素ガス生成装置３２が生成する低酸素ガスの酸素濃度ａ１及び乾燥ガス発生装置３４が生成する乾燥空気の相対湿度ｈ２の少なくとも一方を上げる。低酸素ガスの酸素濃度ａ１を上げる方法としては、例えば、窒素ガスを空気に混合することで低酸素ガスを製造する場合、空気に対する窒素ガスの混合比率を上げることが考えられる。乾燥空気の相対湿度ｈ２を上げる方法としては、例えば、乾式除湿機による除湿能力を下げることが考えられる。このような処理をした後、制御装置４８は、ステップＳ２１以降の処理を実行する。
【００９９】
上記防食方法においては、低酸素ガスを空気に混合した混合ガスをメインケーブル１６内に供給するので、メインケーブル１６を構成する複数のワイヤ１６１の周囲に存在する気体（混合ガス）の酸素濃度が過度に低下するのを抑制しつつ、複数のワイヤ１６１に付着している水の酸素濃度を低下させて、複数のワイヤ１６１の腐食の進行を抑制することができる。
【０１００】
加えて、上記防食方法においては、メインケーブル１６内に供給する混合ガスとして、入手が容易な空気を除湿することで生成される乾燥空気に低酸素ガスを混合したものが採用されている。そのため、混合ガスを低コストで且つ容易に生成することができる。
【０１０１】
また、上記の防食方法においては、混合ガスの酸素濃度を所定の範囲内に維持することができるので、所期の効果を安定して得ることができる。
【０１０２】
特に、上記防食方法においては、混合ガスの酸素濃度を１６％以上にするので、人体への影響（例えば、作業室１２３内で作業をする作業員への影響）を考慮しつつ、混合ガスの酸素濃度がとり得る範囲を最大限に広げることができる。そのため、混合ガスの酸素濃度を制御しやすくなる。
【０１０３】
また、上記防食方法においては、混合ガスの酸素濃度だけでなく、混合ガスの相対湿度も調整するので、複数のワイヤ１６１の腐食の進行をさらに遅らせることができる。
【０１０４】
特に、上記防食方法においては、混合ガスの酸素濃度を空気の酸素濃度よりも低くしているので、図８の点Ａ、点Ｅ及び点Ｄで囲む領域に示すように、複数のワイヤ１６１の腐食の進行を遅らせるのに必要な相対湿度の許容範囲を広げることができる。
【０１０５】
また、上記防食方法においては、混合ガスを生成する際にその使用量が低酸素ガスよりも多い乾燥空気の相対湿度を低下させるので、混合ガスの相対湿度を容易に低下させることができる。
【０１０６】
また、上記防食方法においては、混合ガスの相対湿度が曲線Ｃ２よりも上側に存在するように、乾燥空気の相対湿度や低酸素ガスの酸素濃度を調整するので、混合ガスの相対湿度が過剰に低下するのを抑制することができる。
【０１０７】
［第２の実施の形態］
図１１を参照しながら、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、防食装置３０の代わりに、防食装置３０Ａが採用されている。防食装置３０Ａは、防食装置３０と比べて、配管４３をさらに備える。
【０１０８】
配管４３は、複数の排気カバー４６の各々から排出された混合ガス（使用後混合ガス）を回収して乾燥ガス生成装置３４に供給する。配管４３は、複数の排気カバー４６の各々に設けられた排気口４６１に接続されている。配管４３は、メインケーブル１６に沿って延びる部分と、主塔１４内に位置する部分とを含む。
【０１０９】
図１２を参照しながら、本実施の形態における防食方法について説明する。本実施の形態の防食方法は、第１の実施の形態の防食方法と比べて、回収工程（ステップＳ３）をさらに備える。回収工程は、複数の排気カバー４６の各々から排出された混合ガス（使用後混合ガス）を回収してメインケーブル１６内に再度供給する工程である。具体的には、使用済み混合ガスを乾燥ガス生成装置３４で再生した後、再び、メインケーブル１６内に供給する工程である。なお、本実施の形態では、防食装置３０Ａの構成上、混合工程（ステップＳ１）、供給工程（ステップＳ２）及び回収工程（ステップＳ３）が、この順番で、順次実施される。
【０１１０】
本実施の形態による防食方法は、空気よりも酸素濃度が低い混合ガスをメインケーブル１６内に供給しているので、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【０１１１】
加えて、本実施の形態では、使用後混合ガスを回収してメインケーブル１６内に再度供給しているので、これから複数のワイヤの周囲に流す混合ガス（使用前混合ガス）の少なくとも一部に回収した混合ガス（使用後混合ガス）を利用することができる。そのため、使用前混合ガスの生成に必要な低酸素ガスの使用量を少なくすることができる。
【０１１２】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、上述の実施の形態の記載によって、何等、限定的に解釈されるものではない。
【符号の説明】
【０１１３】
１２３  作業室
１６  メインケーブル
１６１  ワイヤ
１６２  被覆管
３０  防食装置
３２  低酸素ガス生成装置
３４  乾燥ガス生成装置
４２  配管
４８  制御装置
４８２  混合制御部
【図１】
2019094690.tif 000010
【図２】
2019094690.tif 000011
【図３】
2019094690.tif 000012
【図４】
2019094690.tif 000013
【図５】
2019094690.tif 000014
【図６】
2019094690.tif 000015
【図７】
2019094690.tif 000016
【図８】
2019094690.tif 000017
【図９】
2019094690.tif 000018
【図１０】
2019094690.tif 000019
【図１１】
2019094690.tif 000020
【図１２】
2019094690.tif 000021