(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性表面に付着した塩化物イオンの付着密度を測定する塩分測定方法であって、
前記導電性表面の測定領域に捕集体を載せた状態で、前記塩化物イオンを電気泳動によって前記導電性表面から前記捕集体に移行させる工程を有することを特徴とする塩分測定方法。
【請求項２】
前記捕集体において、移行された塩化物イオンの沈殿物を生成することを特徴とする請求項１に記載の塩分測定方法。
【請求項３】
前記沈殿物が付着した前記捕集体の質量を秤量し、予め秤量した前記捕集体の質量を差し引くことによって求められた前記沈殿物の質量から、前記測定領域における塩化物イオンの付着密度を算出する工程をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の塩分測定方法。
【請求項４】
前記捕集体がろ紙であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の塩分測定方法。
【請求項５】
精製水が含まれた前記ろ紙を前記導電性表面に密着させて、前記ろ紙上に電極を設置し、前記導電性表面と前記電極との間に電圧を印加することにより、前記電気泳動を行うことを特徴とする請求項４に記載の塩分測定方法。
【請求項６】
前記沈殿物が塩化銀であることを特徴とする請求項２又は３に記載の塩分測定方法。
【請求項７】
前記測定領域の面積が０．５〜５ｃｍ２であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の塩分測定方法。
【請求項８】
前記導電性表面と前記捕集体との間に、前記導電性表面のゴミが前記捕集体に付着することを防止する、ゴミよけ手段が介在することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の塩分測定方法。
【請求項９】
測定対象の導電性表面に設置され、塩化物イオンを捕集する捕集体と、
前記捕集体に接続された電極と、
前記電極と前記導電性表面の間で電圧を印加する電圧印加手段と、
を備えたことを特徴とする塩分捕集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動を利用した塩分測定方法及び塩分捕集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンを構成するタービン翼やローターを構成する鋼材は、回転と停止を伴う運転において乾燥と湿潤が繰り返される環境にある。種々の理由により海水がリークして塩分がタービン翼などの鋼材に付着し、鋼材の応力腐食割れ(SCC)が起きるリスクがあるので、鋼材表面に付着している塩分密度を管理する必要がある。
【０００３】
従来、清浄なガーゼを使用して鋼材表面を拭き取り、ガーゼに付着した塩分を精製水に回収して得られた試料液をクロマトグラフ装置で分析し、鋼材表面の塩分密度を調べる方法（スミヤ法）がある。しかし、鋼材表面に付着した微量の塩分を分析するためには１００〜３００ｃｍ２程度の比較的広い面積を綿密に拭き取る作業が要求されるので、作業者の拭き取り方が分析結果に影響を与える問題がある。
【０００４】
また、試料液に回収された微量の塩分を分析するための装置を現場に持ち込むことは通常困難であり、試料液を現場から遠く離れた分析室へ送付して、他者に分析を依頼することが一般的である。したがって分析結果を得るまでに１〜２週間を要することも珍しくない。そうすると、SCCが起きるリスクの判断に遅延が生じる問題がある。塩化物イオンの付着密度が正常基準（例えば10mg/m2）を超えた場合には、タービン車室からローターごとタービンを吊り出して水洗作業を行い、更に必要に応じては、ローターからタービン翼を取り外して温水洗浄する等の大規模な洗浄作業を行う必要性があるが、この必要性の判断に遅延が生じることは蒸気タービンの運転再開に支障をきたす。
【０００５】
さらに、最も塩分が付着している可能性があるタービン翼とローターとを接続する翼根部位（翼根及び翼溝；図４）は狭い箇所にあるので拭き取り作業が困難であるとともに、その部位を構成する鋼材表面には凹凸があるので拭き取り面積を正確に把握することも難しい、という問題がある。
【０００６】
作業者の拭き取り方や拭き取り面積の曖昧さの影響を排除し得る従来方法として、例えば特許文献１に記載の表面付着物測定装置を使用することも考えられるが、狭い箇所にあって比較的複雑な凹凸面を有する翼根部位に適用することは相変わらず難しい。また、塩化物イオン(Cl-)濃度を正確に調べるためには、得られた試料液を分析室に送付する必要性があり、現場で迅速に測定結果を得ることも難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１８５９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、鋼材等の導電性表面に付着した塩化物イオンの正確な付着密度を簡便且つ迅速に得られる塩分測定方法、及びその測定方法に使用する塩分捕集装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供している。
本発明の第一態様は、導電性表面に付着した塩化物イオンの付着密度を測定する塩分測定方法であって、前記導電性表面の測定領域に捕集体を載せた状態で、前記塩化物イオンを電気泳動によって前記導電性表面から前記捕集体に移行させる工程を有することを特徴とする塩分測定方法である。
【００１０】
第一態様の塩分測定方法によれば、測定領域の面積に相当する捕集体の面積を任意に正確に調整できるので、狭い箇所や凹凸のある表面に応じた任意の面積の測定領域を設定することができる。これにより、正確な塩化物イオンの付着密度が簡便に得られる。また、電気泳動は数秒〜数分で完了するので迅速に測定結果が得られる。
【００１１】
本発明の第二態様は、前記捕集体において、移行された塩化物イオンの沈殿物を生成することを特徴とする上記第一態様に記載の塩分測定方法である。
【００１２】
第二態様の塩分測定方法によれば、捕集体を精製水で洗浄して測定対象以外の不純物を洗い流すことができる。洗浄後においても捕集した塩化物イオンは沈殿物の状態で捕集体に保持されるからである。この結果、より正確な測定結果が得られる。
【００１３】
本発明の第三態様は、前記沈殿物が付着した前記捕集体の質量を秤量し、予め秤量した前記捕集体の質量を差し引くことによって求められた前記沈殿物の質量から、前記測定領域における塩化物イオンの付着密度を算出する工程をさらに有することを特徴とする上記第二態様に記載の塩分測定方法である。
【００１４】
第三態様の塩分測定方法によれば、現場に持ち込むことが容易な小型の電子天秤を使用して沈殿物を秤量することができる。この秤量結果に基づいて塩化物イオンの付着密度を現場で迅速に算出することができる。
【００１５】
本発明の第四態様は、前記捕集体がろ紙であることを特徴とする上記第一態様〜第三態様の何れか一態様に記載の塩分測定方法である。
【００１６】
第四態様の塩分測定方法によれば、測定領域に相当する捕集体の面積を容易に調整することができる。また、低い電圧で電気泳動することが可能であり、塩化物イオンをより確実に捕集することができる。さらに、捕集した塩化物イオンの沈殿物を生成する操作が容易になる。
【００１７】
本発明の第五態様は、精製水が含まれた前記ろ紙を前記導電性表面に密着させて、前記ろ紙上に電極を設置し、前記導電性表面と前記電極との間に電圧を印加することにより、前記電気泳動を行うことを特徴とする上記第四態様に記載の塩分測定方法である。
【００１８】
第五態様の塩分測定方法によれば、数個の乾電池の直列接続によって得られる１．５〜９Ｖ程度の比較的低い電圧で電気泳動することが可能であり、塩化物イオンを簡便に捕集することができる。さらに、電気泳動後にろ紙を取り出すだけで、直ぐに捕集した塩化物イオンの沈殿物を生成する作業を行えるので作業性に優れる。
【００１９】
本発明の第六態様は、前記沈殿物が塩化銀であることを特徴とする上記第二態様又は第三態様に記載の塩分測定方法である。
【００２０】
第六態様の塩分測定方法によれば、塩化銀は水に対して不溶性であり、安定な状態で捕集体に保持されるので、捕集体を精製水で洗浄して塩化銀以外の不純物を除去した後においても、塩化銀は捕集体に残る。この結果、より正確な測定結果が得られる。
【００２１】
本発明の第七態様は、前記測定領域の面積が０．５〜５ｃｍ２であることを特徴とする上記第一態様〜第六態様の何れか一態様に記載の塩分測定方法である。
【００２２】
第七態様の塩分測定方法によれば、狭い箇所や凹凸のある表面に測定領域を設定することができる。これにより、従来のスミヤ法では測定し難い局所的な塩化物イオンの付着密度を簡便に算出することができる。
【００２３】
本発明の第八態様は、前記導電性表面と前記捕集体との間に、前記導電性表面のゴミが前記捕集体に付着することを防止する、ゴミよけ手段が介在することを特徴とする上記第一態様〜第七態様の何れか一態様に記載の塩分測定方法である。
【００２４】
第八態様の塩分測定方法によれば、測定対象面に付着した錆や埃等のゴミが捕集体に付着することを防止できるので、ゴミが測定結果に影響を与えることを防止できる。
【００２５】
本発明の第九態様は、測定対象の導電性表面に設置され、塩化物イオンを捕集する捕集体と、前記捕集体に接続された電極と、前記電極と前記導電性表面の間で電圧を印加する電圧印加手段と、を備えたことを特徴とする塩分捕集装置である。
【００２６】
第九態様の塩分捕集装置によれば、簡便且つ迅速に塩化物イオンの付着密度を測定することができる。また、装置構成がシンプルなので、手軽に持ち運びできる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の塩分測定方法によれば、測定領域の面積に相当する捕集体の面積を任意に正確に調整できるので、狭い箇所や凹凸のある表面に応じた任意の面積の測定領域を設定することができる。これにより正確な塩化物イオンの付着密度が簡便に得られる。また、電気泳動は数秒〜数分で完了するので迅速に測定結果が得られる。
本発明の塩分捕集装置によれば、簡便且つ迅速に塩化物イオンの付着密度を測定することができる。また、装置構成がシンプルなので、手軽に持ち運びできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第一実施形態において導電性表面Ｓの塩化物イオンの付着密度を測定する様子を示した模式図である。
【図２】本発明の第二実施形態において導電性表面Ｓの塩化物イオンの付着密度を測定する様子を示した模式図である。
【図３】本発明の第三実施形態において導電性表面Ｓの塩化物イオンの付着密度を測定する様子を示した模式図である。
【図４】タービン翼の翼根がローターの翼溝に嵌合した様子を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
《塩分捕集装置》
図１は、本発明にかかる塩分測定方法の第一実施形態に適用可能な塩分捕集装置の一例（以下、捕集装置１０と呼ぶ。）である。捕集装置１０は、測定対象の導電性表面Ｓに設置され、塩化物イオンを捕集する捕集体１と、捕集体１に接続された電極２と、電極２と導電性表面Ｓの間で電圧を印加する電圧印加手段３と、電流計４と、を備える。
【００３０】
塩化物イオンを捕集する捕集体１は、電気泳動によって移行された塩化物イオンを保持することが可能な部材であれば特に限定されず、例えば、ろ紙、不織布、織布等の繊維部材が挙げられる。これらの繊維部材は水分を保持し得るので、塩化物イオンを電気泳動する際に電圧を印加することが容易であるため好ましい。使用前の捕集体１には、測定対象である塩化物イオンが付着していないことが好ましい。導電性表面Ｓに設置する前に、精製水（イオン交換水）で充分に洗浄することによって、塩化物イオンを除くことができる。
【００３１】
捕集体１としてろ紙を使用する場合、その厚みは特に限定されないが、例えば５μｍ〜１０００μｍ程度が好ましい。
５μｍ以上の厚み、好ましくは１００μｍ以上の厚みであると、塩化物イオンが捕集体１を通過して電極２へ到達することを防止できる。１０００μｍ以下の厚みであると、電気泳動に必要な電圧が高くなり過ぎず、数個の乾電池で得られる程度の電圧で電気泳動することができる。捕集体１として好適なろ紙としては、公知の定量ろ紙が挙げられる。
【００３２】
捕集体１に接続される電極２は、電圧印加手段３から供給される電気泳動に必要な電圧を捕集体１に伝導することが可能な導電性部材であれば特に限定されず、公知の電極が適用できる。例えば、腐食耐性を有する白金製の電極（白金電極）が好ましい。
【００３３】
捕集体１に電極２を接続する方法は、電圧印加手段３から供給される電気泳動に必要な電流を捕集体１に伝導することが可能な接続方法であれば特に限定されない。例えば、捕集体１の第一面（一方の面）のうち、少なくとも一部、好ましくは全部に電極２の導電面が密着するように接続する方法が挙げられる。この接続方法によれば、捕集体１の全面にほぼ均等に電圧を印加できるので、捕集体１の全面において導電性表面Ｓから移行される塩化物イオンを効率的に捕集できる。また、別の接続方法として、捕集体１の端部のみに電極２を接続する方法を採用しても構わない。
【００３４】
電圧印加手段３は、塩化物イオンを導電性表面Ｓから捕集体１に電気泳動させるために必要な電圧を、電極２を介して、捕集体１と導電性表面Ｓ間に印加できる手段であれば特に限定されず、例えば公知の直流電源が好ましい。直流電源としては、例えば、手軽に持ち運びが可能な乾電池などが好適である。電圧印加手段３が印加する電圧は、捕集体１の大きさや測定領域Ｒの面積にもよるが、例えば０．５〜１０ｃｍ２のろ紙を捕集体１として使用する場合、例えば１．０Ｖ〜１０Ｖ程度の電圧が好ましい。上記範囲の電圧であると、短時間で塩化物イオンを充分に捕集することができる。
【００３５】
捕集装置１０においては、捕集体１に接続された電極２と電圧印加手段３の正極とが導線によって接続され、電圧印加手段３の負極と導電性表面Ｓとを電気的に接続するための導線が、電圧印加手段３の負極から引き出されている。また、負極から引き出された導電の途中に公知の電流計４が備えられている。捕集装置１０にはその他の構成が備えられていても構わない。捕集装置１０を使用した塩分測定方法の実施形態を次に説明する。
【００３６】
《塩分測定方法》
＜第一実施形態＞
本発明にかかる塩分測定方法の第一実施形態は、導電性表面に付着した塩化物イオン(Cl-)の付着密度を測定する塩分測定方法であって、前記導電性表面の測定領域の上に捕集体を載せた状態で、前記塩化物イオンを電気泳動によって前記導電性表面から前記捕集体に移行させる工程を有する。本実施形態は、上記工程以外の他の処理を行う工程を有していてもよい。以下、図１を参照して具体的に説明する。
【００３７】
測定対象は導電性表面Ｓを有するものであれば特に限定されず、例えば、蒸気タービンの動翼やローターを構成する鋼材の表面が挙げられる。
【００３８】
導電性表面Ｓの測定領域Ｒは、捕集体１と導電性表面Ｓとが接触する領域又は上方から見て捕集体１と導電性表面Ｓとが重なる領域に相当する。本実施形態によれば、測定領域Ｒの面積を例えば０．５〜５ｃｍ２に設定することができる。従って、動翼とローターの接続部における、動翼の翼根やローターの翼溝等の凹凸がある部位を測定領域Ｒとして設定することができる。例えば１ｃｍ２の捕集体１を翼根に密着させた場合、測定領域Ｒの面積は当然に１ｃｍ２である。塩分密度を算出するうえで、測定領域Ｒの面積を正確に知ることが重要である。
【００３９】
捕集体１を導電性表面Ｓに設置する際、捕集体１の第一面（一方の面）を導電性表面Ｓに密着させることが好ましい。例えば捕集体１としてろ紙を使用する場合、ろ紙に精製水を含ませて、導電性表面Ｓとの間に気泡が挟まれないように密着させる。捕集体１としてろ紙を使用することにより、導電性表面Ｓの凹凸に沿って捕集体１を密着させることができる。
設置した捕集体１の第二面（他方の面）には電極２が設置される。例えば電極２として白金電極板（電極箔）を使用する場合、ろ紙の第二面に重ねて、ろ紙との間に気泡が挟まれないように密着させる。
【００４０】
電圧印加手段３の正極を電極２に接続し、負極を捕集体１が設置された近傍の導電性表面Ｓに接続する。スイッチ機能が付いた電池ソケットに１個以上の１．５Ｖ乾電池を直列接続で備えた電圧印加手段３を使用する場合、電池の正極から引き出された銅線を白金電極板の中央又は端部に接続し、電池の負極から引き出された銅線をろ紙が設置された測定領域Ｒ近傍の導電性表面Ｓに接触させる。これによりスイッチで開閉可能な回路が形成される。
【００４１】
電圧印加手段３によって電圧を印加することにより、設置された捕集装置１０が形成する閉回路に電流が流れるとともに、導電性表面Ｓに付着していた塩化物イオンが電気泳動されて捕集体１に移行する。導電性表面Ｓに付着していた塩化物イオンの殆ど全てが捕集体１に移行したことは、電流計４が示す電流が低下することによって確認できる。この確認後、電圧印加を停止して、電気泳動を終了する。捕集体１の厚みが極端に薄い場合を除いて、電流低下の確認後速やかに開回路にすれば、塩化物イオンが電極２まで到達することを防止できる。捕集体１として精製水が含まれたろ紙を使用する場合、その厚みが例えば１００μｍ〜１０００μｍであると、塩化物イオンがろ紙を通り抜けて白金電極板側へ突き抜けることを充分に防止できる。
【００４２】
捕集体１において、移行された塩化物イオンの沈殿物を生成することが好ましい。沈殿物は捕集体１に付着し易いので、沈殿物を構成する塩化物イオンをより確実に捕集体１に保持することができる。塩化物イオンの沈殿物は、電気泳動が行われる溶媒、通常は水、に対して不溶性若しくは難溶性の物質であることが好ましい。
【００４３】
塩化物イオンの沈殿物の種類は特に限定されず、水に対して不溶性又は難溶性のイオン性化合物であることが好ましい。好適な例として塩化銀が挙げられる。塩化銀は、後で秤量するまで安定であり、簡便に生成し、ろ紙から剥離又は脱離し難いので、本実施形態の塩分測定方法に特に適している。
【００４４】
捕集体１において塩化物イオンの沈殿物を生成する方法としては、例えば、塩化物イオンと沈殿反応を起こすカチオンを捕集体１に存在させる方法が挙げられる。カチオンは、塩化物イオンが捕集体１に移行された後で捕集体１に供給されてもよいし、塩化物イオンが捕集体１に移行される前に捕集体１に予め備えられていてもよい。具体的には、例えば、前記カチオンを含む溶液５を捕集体１に滴下する方法、捕集体１の構成材料に前記カチオンを予め混ぜておく方法等が挙げられる。前記カチオンとして例えば銀イオン(Ag+)を使用すると、前記沈殿物としての塩化銀を容易に生成することができる。
【００４５】
前記カチオンを含む溶液５を捕集体１に滴下する際、捕集体１が導電性表面Ｓに接していた面を上方に向けて、溶液５を滴下することが好ましい。捕集体１において、導電性表面Ｓに接していた面側に塩化物イオンが多く分布する濃度勾配があると考えられる。従って、当該面に上方から溶液５を滴下することにより、生成された沈殿物が捕集体１の内部においてより確実に保持される。
【００４６】
前記カチオンを含む溶液５の種類は特に限定されず、例えば銀イオンを含む溶液を使用する場合、取り扱いが容易である硝酸銀(AgNO3)水溶液が好適である。
滴下する硝酸銀の濃度は特に限定されないが、例えば0.5〜10質量％濃度が好ましい。上記の濃度範囲であると、少量、例えば0.2〜10ｍｌ／ｃｍ２の滴下によって充分に塩化銀を生成することができる。
硝酸銀水溶液に替えて、例えば、酢酸銀（AgC2H3O2）、硫酸銀（Ag2SO4）等も同様に使用することができる。
【００４７】
捕集体１において生成された塩化物イオンの沈殿物が流出しない穏やかな方法によって、硝酸イオンやその他の不純物を洗い流す一方、前記沈殿物を捕集体１に残留させる。穏やかな洗浄方法として、例えば、精製水中に捕集体１を穏やかに浸漬することによって、不純物を濯ぎ落とす方法が挙げられる。洗浄後、捕集体１及び前記沈殿物を乾燥して水分等を除去すると、塩化物イオンを含む沈殿物を正確に定量することができる。
【００４８】
捕集体１に生成された沈殿物を秤量することにより、沈殿物を構成する塩化物イオンの質量比に基づいて、捕集された塩化物イオンを定量することができる。市販の高性能電子天秤、例えばウルトラミクロ天びんを使用すれば、０．１〜５μｇ程度の微量の沈殿物を正確に測定することができる。５μｇを超える沈殿物も同様に通常の電子天秤を使用して秤量すればよい。
【００４９】
具体的には、まず、前記沈殿物が付着した捕集体１の質量を秤量し、予め秤量しておいた捕集体１の質量を差し引くことによって前記沈殿物の質量を求める。正確に秤量する観点から、捕集体及び沈殿物が乾燥した状態で秤量することが好ましい。求められた沈殿物の質量に、（塩素の原子量÷前記沈殿物の分子量）を掛け算すると、塩化物イオンの質量が求められる。例えば、前記沈殿物として秤量した塩化銀が１０μｇであれば、(10×(35.45÷143.32)=２．４８μｇが捕集された塩化物イオンの質量である。
【００５０】
続いて、測定領域Ｒにおける塩化物イオンの付着密度を算出する。具体的には、捕集体１を導電性表面Ｓに密着させた測定領域Ｒの面積で、捕集された塩化物イオンの質量を除算すればよい。例えば、（捕集された塩化物イオンの質量２．４８μｇ）÷（ろ紙の面積１ｃｍ２）＝２．４８μｇ／ｃｍ２＝２４．８ｍｇ／ｍ２という具合に、塩化物イオンの付着密度を算出できる。
【００５１】
以上の通り、本実施形態の塩分測定方法によれば、塩分が付着していることが疑われる翼根部位等の狭い測定領域について、正確な塩化物イオンの付着密度を簡便且つ迅速に測定することができる。
【００５２】
＜第二実施形態＞
本発明にかかる塩分測定方法の第二実施形態は、第一実施形態において、捕集体１に前記カチオンが予め備えられている。以下、図２を参照して具体的に説明する。
【００５３】
導電性表面Ｓの測定領域Ｒに密着するように、前記カチオンが予め備えられた捕集体１’が設置されている。捕集体１’としては、例えば前記カチオンが予め吸着されたろ紙が好ましい。具体的には、例えば銀イオンが吸着されたろ紙（いわゆる銀フィルター）が挙げられる。市販の銀メンブレンフィルターを使用してもよいし、硝酸銀水溶液等の銀イオンを含む溶液をろ紙に滴下して乾燥する方法によって作製した銀フィルターを使用してもよい。
【００５４】
捕集体１’を備えた捕集装置１０を使用した場合においても、第一実施形態と同様に塩分測定方法を実施することができる。すなわち、電気泳動することによって、予め水分を含ませた銀フィルター中に塩化物イオンが移行し、銀フィルター内において塩化物イオンと銀イオンとの沈殿反応が起きる。必要に応じて捕集体１’を精製水で洗浄し、電気泳動時に付着した不要な成分（不純物）を洗い流す一方、生成された塩化銀を残留させる。銀フィルターを乾燥した後、捕集体１’に保持された塩化銀を秤量し、測定領域Ｒの面積を踏まえて塩化物イオンの付着密度を算出する。
第二実施形態においても、第一実施形態と同様に、正確な塩化物イオンの付着密度を簡便且つ迅速に測定することができる。
【００５５】
＜第三実施形態＞
本発明にかかる塩分測定方法の第三実施形態は、第一実施形態において、導電性表面Ｓと捕集体１と間に、導電性表面Ｓに付着していたゴミが捕集体１に付着することを防止する、ゴミよけ手段６が介在する。以下、図３を参照して具体的に説明する。
【００５６】
導電性表面Ｓの表面に、錆、埃などのゴミが付着している場合、これらを拭いて掃除することは望ましくない。掃除の際に塩化物イオンがゴミと共に除去される恐れがあるからである。一方、ゴミが捕集体１に付着すると、塩化物イオンの沈殿物を秤量する際に正確な秤量結果を得られない恐れがある。そこで、導電性表面Ｓと捕集体１との間にゴミよけ手段６を設置することにより、捕集体１にゴミが付着することを防止する。
【００５７】
ゴミよけ手段６は、電気泳動によって塩化物イオンが導電性表面Ｓから捕集体１に移行することを阻害しない手段であれば特に限定されない。例えば、精製水が含まれたろ紙が好適である。ただし、ゴミよけ手段６としてのろ紙が電気泳動された塩化物イオンを保持することを避けるために、厚みが薄いろ紙を使用する。
【００５８】
ゴミよけ手段６としてのろ紙の厚みは、例えば１μｍ以上１００μｍ未満が好ましく、１以上５０μｍ未満がより好ましく、１以上２０μｍ未満がさらに好ましい。ろ紙の厚みが薄ければ、電気泳動の際に塩化物イオンがゴミよけ手段６としてのろ紙を通過して、捕集体１に到達することができる。このようなろ紙としてはいわゆる市販の定性ろ紙が適用できる。また、塩化物イオンが通過し易くなる観点から、ろ紙の密度は低い方が好ましい。
捕集体１としてろ紙を使用する場合、ゴミよけ手段６のろ紙よりも厚いろ紙を使用して、塩化物イオンを確実に捕集する。
【００５９】
図３に示す様に、ゴミよけ手段６、捕集体１、電極２を順に積み重ねて、互いに密着させた状態で導電性表面Ｓ上に設置する方法が例示できる。この設置形態において、ゴミよけ手段６は捕集体１よりも広い面積を有することが好ましい。さらに捕集体１と電極２は同等の面積であることが好ましい。この設置形態で電気泳動した場合、導電性表面Ｓに付着した塩化物イオンは電極２へ向けて鉛直上方、すなわち導電性表面Ｓの法線方向へ泳動されるので、測定領域Ｒの面積は、捕集体１及び電極２と同等の面積であるといえる。
【００６０】
ゴミよけ手段６を備えた捕集装置１０を使用した場合においても、第一実施形態と同様に塩分測定方法を実施することができる。電気泳動により導電性表面Ｓに付着した塩化物イオンは、ゴミよけ手段６を通過して捕集体１に捕集される。その後、捕集体１をゴミよけ手段６から取り上げて、ゴミが付着していない捕集体１に移行された塩化物イオンを第一実施形態と同様に定量し、測定領域Ｒの面積を踏まえて塩化物イオンの付着密度を算出する。
第三実施形態においても、第一実施形態と同様に、正確な塩化物イオンの付着密度を簡便且つ迅速に測定することができる。また、第二実施形態にゴミよけ手段６を設置した場合にも第三実施形態と同様に塩分測定方法を実施できる。
【００６１】
以上、本発明の塩分測定方法及び塩化物イオン測定装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、また上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【実施例】
【００６２】
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００６３】
［実施例１］
海水が付着した疑いのあるタービン翼の翼根部位の鋼材表面に、予め精製水で湿らせた１ｃｍ四方のろ紙を密着させた。このろ紙上に１ｃｍ四方の白金電極を重ねて、ろ紙に密着した状態で設置した。銅線を介して、直列に４本つないだ１．５Ｖ乾電池の正極を白金電極に接続し、負極を鋼材表面に接続し、回路を形成した（図１(a)）。
閉回路にして電流を流すことにより、鋼材表面に付着した塩化物イオンをろ紙へ電気泳動させることにより、塩化物イオンをろ紙で捕集した。この際、回路内に設置した電流計で電流値をモニターし、電流が充分に下がった時点で開回路に戻して電気泳動を終了した（図１(b)）。
塩化物イオンが捕集されたろ紙を鋼材表面から取り外し、鋼材表面に接触したろ紙の表面を上方に向けた状態で、上方から硝酸銀液を少量滴下した。この滴下により、ろ紙内において塩化銀の沈殿反応(Cl-＋Ag+→AgCl)が起きた（図１(c)）。
その後、硝酸イオン、ナトリウムイオン等の不要な成分を洗い流す目的で、ろ紙を精製水で洗浄した。続いて、沈殿した塩化銀が捕集されているろ紙を乾燥して、ウルトラミクロ天びん（ザルトリウス社製、ＭＳＡ型）で秤量し、使用前のろ紙の重量に基づいて、ろ紙に捕集された塩化銀の質量を算出した。捕集された塩化銀の量０．４μｇ／ｃｍ２から、鋼材表面の測定領域に付着していた塩化物イオンの付着密度は０．１μｇ／ｃｍ２、すなわち１ｍｇ／ｍ２であることが分かった。
以上の測定に要する全ての処理は、タービンの傍らで簡便且つ迅速に行うことができた。
【００６４】
［実施例２］
ろ紙に替えて、銀イオンが練り込まれた吸水性の銀フィルター（テックジャム社製、Agilent社製,  Thermo社製など）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で、以下の通り鋼材表面の塩分を測定した。
海水が付着した疑いのあるタービン翼の翼根部位の鋼材表面に、予め精製水で湿らせた１ｃｍ四方の銀フィルターを密着させた。この銀フィルター上に１ｃｍ四方の白金電極を重ねて、銀フィルターに密着した状態で設置した。銅線を介して、直列に４本つないだ１．５Ｖ乾電池の正極を白金電極に接続し、負極を鋼材表面に接続し、回路を形成した（図２(a)）。
閉回路にして電流を流すことにより、鋼材表面に付着した塩化物イオンを銀フィルターへ電気泳動させることにより、塩化物イオンを銀フィルターで捕集した。この際、回路内に設置した電流計で電流値をモニターし、電流が充分に下がった時点で開回路に戻して電気泳動を終了した（図２(b)）。
塩化物イオンが捕集された銀フィルターを鋼材表面から取り外した。塩化物イオンは銀フィルター内に泳動されると直ちに、沈殿反応(Cl-＋Ag+→AgCl)によって沈殿しているので、硝酸銀液を使用する必要は無かった。
埃等の余計な不純物を洗い流す目的で、銀フィルターを精製水で洗浄した。続いて、沈殿した塩化銀が捕集されている銀フィルターを乾燥して、ウルトラミクロ天びん（ザルトリウス社製、ＭＳＡ型）で秤量し、使用前の銀フィルターの重量に基づいて、銀フィルターに捕集された塩化物イオンの質量を算出した。増加重量は全て塩化物イオンに由来すると考えられたことから、鋼材表面の測定領域に付着していた塩化物イオンの付着密度は０．１μｇ／ｃｍ２、すなわち１ｍｇ／ｍ２であることが分かった。
以上の測定に要する全ての処理は、タービンの傍らで簡便且つ迅速に行うことができた。
【００６５】
［実施例３］
塩化物イオンを捕集する目的で使用するろ紙（捕集ろ紙）と、鋼材表面との間に、捕集ろ紙よりも薄くて低密度のろ紙（錆よけろ紙）を鋼材表面に設置した以外は、実施例１と同様の方法で、以下の通り鋼材表面の塩分を測定した。
海水が付着した疑いのあるタービン翼の翼根部位の鋼材表面に、予め精製水で湿らせた１．５ｃｍ四方の錆よけろ紙を密着させた。この錆よけろ紙上に予め精製水で湿らせた１ｃｍ四方の捕集ろ紙を密着させた。この捕集ろ紙上に１ｃｍ四方の白金電極１ｃｍ四方の白金電極を重ねて、捕集ろ紙に密着した状態で設置した。銅線を介して、直列に４本つないだ１．５Ｖ乾電池の正極を白金電極に接続し、負極を鋼材表面に接続し、回路を形成した（図３(a)）。
閉回路にして電流を流すことにより、鋼材表面に付着した塩化物イオンを捕集ろ紙へ電気泳動させることにより、塩化物イオンを捕集ろ紙で捕集した。この際、回路内に設置した電流計で電流値をモニターし、電流が充分に下がった時点で開回路に戻して電気泳動を終了した（図３(b)）。
塩化物イオンが捕集された捕集ろ紙を錆よけろ紙から取り外し、錆よけろ紙に接触した捕集ろ紙の表面を上方に向けた状態で、上方から硝酸銀液を少量滴下した。この滴下により、捕集ろ紙内において塩化銀の沈殿反応(Cl-＋Ag+→AgCl)が起きた（図３(c)）。
その後、硝酸イオン、ナトリウムイオン等の不純物を洗い流す目的で、捕集ろ紙を精製水で洗浄した。続いて、沈殿した塩化銀が捕集されている捕集ろ紙を乾燥して、ウルトラミクロ天びん（ザルトリウス社製、ＭＳＡ型）で秤量し、使用前の捕集ろ紙の重量に基づいて、捕集ろ紙に捕集された塩化銀の質量を算出した。捕集された塩化銀の量０．４μｇ／ｃｍ２から、鋼材表面の測定領域に付着していた塩化物イオンの付着密度は０．１μｇ／ｃｍ２、すなわち１ｍｇ／ｍ２であることが分かった。
以上の測定に要する全ての処理は、タービンの傍らで簡便且つ迅速に行うことができた。
【００６６】
［比較例１］
精製水を含ませた綿製ガーゼ１〜１０ｇを使用して、海水からの塩分が付着した疑いのあるタービン翼の鋼材表面約２００ｃｍ２の測定領域を拭いた。拭き取りに際して、作業者は塩分フリーのゴム手袋を着用した。
拭き取ったガーゼをビーカー中の精製水５０ｍｌに浸漬し、蒸発を防ぐ目的で蓋をした状態で、ヒーターを使用して１００℃、３０分間で加熱した。室温まで冷ました後、ガーゼを取出し、ガーゼを絞ってガーゼが持ち出した精製水をビーカー中に戻した。次に、絞った後のガーゼを別のビーカー中の精製水５０ｍｌに浸漬して、加熱、冷却、絞りの一連工程を、さらに２回繰り返した。これにより、ガーゼで拭き取った塩分を合計１５０ｍｌの精製水に溶解させた試料溶液を得た。
この試料溶液に含まれる微量な塩分を定量分析する目的で、クロマトグラフ装置を備えた施設に試料溶液を送付して分析を依頼した。約１週間後に通知された分析結果から、鋼材表面に付着した塩化物イオンの付着密度は、約０．５〜２ｍｇ／ｍ２程度であることが分かった。
【００６７】
比較例１において、拭き取りを行う領域を選定するに際しては、塩分が付着していることが最も疑われる翼根部位を選定することができなかった。翼根部位は凹凸があるので、拭き取り面積を正確に見積もることが難しく、且つ、狭い箇所であるので、拭き取り作業が困難であったことが理由である。したがって、比較的平坦で広い領域を選定して拭いた。しかし、平坦で広い領域は、タービン翼の構造特性から考えると塩分が溜まり難い箇所であるので、最も測定したい狭い箇所と比べて、測定値が低くなる懸念があった。
【００６８】
以上の通り、実施例１〜３の測定方法によれば、塩分が付着していることが疑われる翼根部位の局所について、いわゆるオンサイト（現場）で、正確な塩化物イオンの付着密度を簡便且つ迅速に測定することができた。この結果を踏まえて、タービン翼の分解を伴う大規模な洗浄作業の要否を的確且つ迅速に判断することができた。
一方、比較例１の測定方法では、測定結果をオンサイトで得ることができなかったので、直ぐに大規模な洗浄作業の要否を判断できず、運転の再開までにタービンを１週間程度停止しなければならなかった。
【００６９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、周知の構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、タービン、船舶等の鋼材を使用する分野で広く利用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１…捕集体、２…電極、３…電圧印加手段、４…電流計、５…カチオンを含む溶液、６…ゴミよけ手段、Ｓ…導電性表面、Ｒ…測定領域、ｓ１…蒸気タービンの翼根部、ｓ２…蒸気タービンのローターの翼溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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