(57)【要約】【課題】カソード防食された埋設パイプラインに対して、干渉リスクの原因を推定する。【解決手段】プローブ２とパイプラインＰとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測するプローブ電流計測手段６と、プローブ電流計測手段６による計測値を演算処理する演算処理手段８と、演算処理手段８の演算処理結果を保存する記憶手段９とを備え、演算処理手段８は、プローブ直流電流密度とプローブ交流電流密度とを求めるプローブ電流密度演算手段１０、区切り時間毎に、プローブ直流電流密度の平均値，最大値，最小値、プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻におけるプローブ電流の計測値波形、プローブ交流電流密度の平均値，最大値，最小値、プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻におけるプローブ電流の計測値波形を、記憶手段９に仮保存するプローブ電流密度仮保存手段１１を備える。【選択図】図３
2008281433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソード防食された埋設パイプラインに対して、カソード防食状況を計測評価する方法であって、
前記埋設パイプラインに近接して設置され前記埋設パイプラインの塗覆装欠陥部を模擬したプローブと前記埋設パイプラインとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測しながら、
前記プローブ電流から前記計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値と最小値を求めると共に、前記プローブ電流から前記計測期間内でのプローブ交流電流密度の平均値と最大値を求め、前記プローブ直流電流密度の最小値の出現時刻と、前記プローブ交流電流密度の最大値の出現時刻を抽出することを特徴とする埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項２】
前記計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値とプローブ交流電流密度の平均値を、プローブ電流密度を指標とするカソード防食基準と照査して、当該カソード防食基準に合格していない場合に、前記プローブ直流電流密度の最小値の出現時刻によって直流干渉リスクの原因を推定し、前記プローブ交流電流密度の最大値の出現時刻によって交流干渉リスクの原因を推定することを特徴とする請求項１に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項３】
前記各出現時刻において商用周波数の１周期に当たる単位計測時間に計測された前記プローブ電流の計測値波形を、記憶手段に保存し、
前記計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値とプローブ交流電流密度の平均値を、プローブ電流密度を指標とするカソード防食基準と照査して、当該カソード防食基準に合格していない場合に、前記プローブ直流電流密度の最小値が得られた出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形によって、直流干渉リスクの原因を推定し、前記プローブ交流電流密度の最大値が得られた出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形によって、交流干渉リスクの原因を推定することを特徴とする請求項１又は２に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項４】
カソード防食された埋設パイプラインに対して、カソード防食状況を計測評価する方法であって、
前記埋設パイプラインに近接して設置され前記埋設パイプラインの塗覆装欠陥部を模擬したプローブと前記埋設パイプラインとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測しながら、
前記プローブ電流から前記計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値と最大値を求めると共に、前記プローブ電流から前記計測期間内でのプローブ交流電流密度の平均値と最大値を求め、前記プローブ直流電流密度の最大値の出現時刻と、前記プローブ交流電流密度の最大値の出現時刻を抽出することを特徴とする埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項５】
前記計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値とプローブ交流電流密度の平均値を、プローブ電流密度を指標とするカソード防食基準と照査して、当該カソード防食基準に合格していない場合に、前記プローブ直流電流密度の最大値の出現時刻によって直流干渉リスクの原因を推定し、前記プローブ交流電流密度の最大値の出現時刻によって交流干渉リスクの原因を推定することを特徴とする請求項４に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項６】
前記各出現時刻において商用周波数の１周期に当たる単位計測時間に計測された前記プローブ電流の計測値波形を、記憶手段に保存し、
前記計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値とプローブ交流電流密度の平均値を、プローブ電流密度を指標とするカソード防食基準と照査して、当該カソード防食基準に合格していない場合に、前記プローブ直流電流密度の最大値が得られた出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形によって、直流干渉リスクの原因を推定し、前記プローブ交流電流密度の最大値が得られた出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形によって、交流干渉リスクの原因を推定することを特徴とする請求項４又は５に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項７】
カソード防食された埋設パイプラインに対して、カソード防食状況を計測評価する方法であって、
前記埋設パイプラインに近接して設置され前記埋設パイプラインの塗覆装欠陥部を模擬したプローブと前記埋設パイプラインとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測しながら、
前記計測期間内において、商用周波数の１周期に当たる単位計測時間毎の前記プローブ電流の計測値波形から、プローブ直流電流密度とプローブ交流電流密度を求め、
複数の連続した前記単位計測時間からなる区切り時間毎に、前記プローブ直流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ交流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形を、それぞれ記憶手段に仮保存し、
前記記憶手段に仮保存したデータによって、前記計測期間内での、前記プローブ直流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ交流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形を、それぞれ記憶手段に保存することを特徴とする埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項８】
前記計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値とプローブ交流電流密度の平均値を、プローブ電流密度を指標とするカソード防食基準と照査して、当該カソード防食基準に合格していない場合に、
前記プローブ直流電流密度の最大値，最小値、前記プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブ交流電流密度の最大値，最小値、前記プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、を選択的に参照することによって、直流干渉リスク及び／又は交流干渉リスクの原因を推定することを特徴とする請求項７に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項９】
前記区切り時間毎に仮保存された前記プローブ直流電流密度の最小値を小さい順に順位付けし、上位順位の最小値に対応する区切り時間の連続性に基づいて、直流干渉リスクの原因を推定することを特徴とする請求項７に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項１０】
前記区切り時間毎に仮保存された前記プローブ直流電流密度の最大値を大きい順に順位付けし、上位順位の最大値に対応する区切り時間の連続性に基づいて、直流干渉リスクの原因を推定することを特徴とする請求項７に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項１１】
前記区切り時間毎に仮保存された前記プローブ交流電流密度の最大値を大きい順に順位付けし、上位順位の最大値に対応する区切り時間の連続性に基づいて、交流干渉リスクの原因を推定することを特徴とする請求項７に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項１２】
前記計測期間内で、前記プローブ電流と同時にプローブオン電位を連続的に計測しながら、
前記計測期間内において、商用周波数の１周期に当たる単位計測時間毎の前記プローブオン電位の計測値波形から、前記プローブオン電位の最大値，最小値を求め、
複数の連続した前記単位計測時間からなる区切り時間毎に、前記プローブオン電位の最大値，最小値、前記プローブオン電位の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブオン電位の計測値波形を、それぞれ記憶手段に仮保存し、
前記記憶手段に仮保存したデータによって、前記計測期間内での、前記プローブオン電位の最大値，最小値、前記プローブオン電位の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブオン電位の計測値波形を、それぞれ記憶手段に保存することを特徴とする請求項７に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項１３】
前記計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値とプローブ交流電流密度の平均値を、プローブ電流密度を指標とするカソード防食基準と照査して、当該カソード防食基準に合格していない場合に、
前記計測期間内での、前記プローブオン電位の最大値，最小値、前記プローブオン電位の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブオン電位の計測値波形を選択的に参照することによって、直流干渉リスク及び／又は交流干渉リスクの原因を推定することを特徴とする請求項１２に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項１４】
前記プローブ電流又は前記プローブオン電位は、一つの前記埋設パイプラインに設けられた複数のターミナルボックス毎に同時計測され、異なるターミナルボックスにおいて計測された、前記プローブ直流電流密度の最大値，最小値、前記プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブ交流電流密度の最大値，最小値、前記プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブオン電位の最大値，最小値、前記プローブオン電位の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形を、ターミナルボックス毎に選択的に参照することによって、直流干渉リスク及び／又は交流干渉リスクの原因を推定することを特徴とする請求項１２に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法。
【請求項１５】
カソード防食された埋設パイプラインに対して、カソード防食状況を計測評価する装置であって、
前記埋設パイプラインに近接して設置され前記埋設パイプラインの塗覆装欠陥部を模擬したプローブと前記埋設パイプラインとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測するプローブ電流計測手段と、
前記プローブ電流計測手段による計測値を演算処理する演算処理手段と、
前記演算処理手段の演算処理結果を保存する記憶手段とを備え、
前記演算処理手段は、
前記プローブ電流計測手段による計測値を順次取り込んで、商用周波数の１周期に当たる単位計測時間毎に、プローブ直流電流密度とプローブ交流電流密度とを求めるプローブ電流密度演算手段、
前記プローブ電流密度演算手段の演算結果を順次取り込んで、複数の連続した前記単位計測時間からなる区切り時間毎に、前記プローブ直流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブ交流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形を、前記記憶手段に仮保存するプローブ電流密度仮保存手段、
前記記憶手段に仮保存したデータによって、前記計測期間内での、前記プローブ直流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブ交流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形を、それぞれ記憶手段に保存するプローブ電流密度保存手段、
を備えることを特徴とする埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価装置。
【請求項１６】
前記プローブと照合電極とを電気的に接続して、前記計測期間内で前記プローブ電流と同時にプローブオン電位を計測するプローブオン電位計測手段を更に備え、
前記演算処理手段は、
前記プローブオン電位計測手段の計測値を順次取り込んで、商用周波数の１周期に当たる単位計測時間毎に、プローブオン電位の最大値，最小値を求めるプローブオン電位演算手段、
前記プローブオン電位演算手段の演算結果を順次取り込んで、複数の連続した前記単位計測時間からなる区切り時間毎に、前記プローブオン電位の最大値，最小値、前記プローブオン電位の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブオン電位の計測値波形を、前記記憶手段に仮保存するプローブオン電位仮保存手段、
前記記憶手段に仮保存したデータによって、前記計測期間内での、前記プローブオン電位の最大値，最小値、前記プローブオン電位の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブオン電位の計測値波形を、それぞれ記憶手段に保存するプローブオン電位保存手段、
を備えることを特徴とする請求項１５に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価装置。
【請求項１７】
前記演算処理手段は、
前記計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値とプローブ交流電流密度の平均値を、プローブ電流密度を指標とするカソード防食基準と照査するカソード防食状況評価手段、
前記プローブ直流電流密度の最大値，最小値、前記プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブ交流電流密度の最大値，最小値、前記プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブオン電位の最大値，最小値、前記プローブオン電位の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形を、選択的に参照することによって、直流干渉リスク及び／又は交流干渉リスクの原因を推定する干渉リスク原因推定手段、
を備えることを特徴する請求項１６に記載された埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カソード防食された埋設パイプラインに対して、カソード防食状況を計測評価する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
埋設された鋼製パイプラインの腐食防止対策として、鋼製パイプラインに塗覆装を施し、それに加えてカソード防食を行うことが最も確実であることが認められている。この際、塗覆装の経年変化や埋設状況の変化、或いは直流迷走電流及び／又は交流迷走電流の発生原因となる周辺環境変化などに対応すべく、定期的にカソード防食状況を計測評価することがパイプラインの健全性維持のために不可欠である。
【０００３】
これまで、カソード防食状況の評価は、カソード分極の状況を定量的に表す分極電位に基づいて行われることが多く、分極電位が防食電位以下であるか否かでカソード防食状況の良否を評価していた。
【０００４】
ＩＳＯ国際基準（ISO 15589-1:International Standard,Part1:On-land Pipeline ,First Edition(2003)）では、通常の埋設環境において、防食電位Ｅｐは−８５０ｍＶＣＳＥ（飽和硫酸銅電極ＣＳＥ電位基準）と定められており、分極電位が防食電位以下であればカソード防食状況は良好と判定している。分極電位の実際上の計測方法としては、ａ）オン電位計測、ｂ）インスタントオフ電位計測、ｃ）プローブ（クーポン）インスタントオフ電位計測の３つが挙げられている（「プローブ」と「クーポン」は同義語である）。
【０００５】
オン電位計測は、最も簡易な計測方法であり、通常、地表面に照合電極（一般に、飽和硫酸銅電極）を設置して、カソード防食電流はオン状態のままで照合電極に対するパイプラインの対地電位を計測するものである。これによると、カソード防食電流をオン状態のまま計測するので、防食電流と土壌抵抗の積に相当するＩＲドロップ（分極電位に防食電流と土壌抵抗の積の電圧がマイナス側に上乗せされて計測される）分だけ、パイプと土壌界面で計測される分極電位の値よりもマイナス側の楽観視した値になってしまい、カソード防食状況を正当に評価できない問題がある。
【０００６】
さらに、迷走電流が存在する状況下では、迷走電流と土壌抵抗の積に相当するＩＲドロップ分がオン電位計測に誤差を誘発することになる。そこで、ＩＲドロップを除去するために、パーマネント照合電極をパイプ直近に設置して、パイプラインの対地電位を計測する方法がある。しかしながら、そもそもパーマネント照合電極は設置位置が深いことから、パーマネント照合電極電位の校正が不可能であり、校正しない電極を基準としてオン電位を計測することになるので、計測精度の信頼性という面で大きな問題があると言える。さらにパーマネント照合電極を、パイプラインの埋設時に、すべてのターミナルボックス間隔でパイプライン直近に設置することは多額の経費が発生することになる。
【０００７】
また、インスタントオフ電位計測は、すべてのカソード防食電流オフ直後に前述した照合電極に対するパイプラインの対地電位を計測するものであり、防食電流によるＩＲは無くなるが、迷走電流が存在する状況下では、迷走電流と土壌抵抗の積に相当するＩＲドロップ分がインスタントオフ電位に含まれるために計測誤差となり、やはりカソード防食状況を正当に評価することができない問題がある。また、すべてのカソード防食電流をオフするためには、外部電源方式のカソード防食システムの他に、カソード防食に係わる流電陽極、他パイプラインとのボンド、排流器等のすべてを同時にオフする必要があるが、同時オフの準備が煩雑であるだけでなく、実際上、流電陽極とパイプラインとが直接ボンドして、且つリード線が地上に出ていない場合には、オフすることが不可能という問題がある。
【０００８】
プローブインスタントオフ電位計測は、オン電位に含まれるＩＲドロップの問題を解消するために提唱されたものであって、塗覆装欠陥部を模擬したプローブをパイプラインに近接して設置し、このプローブをパイプラインと電気的に接続しておき、すべてのカソード防食電流がオンの状態で、プローブとパイプライン間の接続を遮断した直後にプローブの対地電位を計測するものである。プローブとパイプラインを遮断しても、迷走電流が存在する環境下では、迷走電流と土壌抵抗の積に相当するＩＲドロップ分がプローブインスタントオフ電位に含まれるという問題がある。迷走電流に起因するＩＲドロップ分を除去するためには、パーマネント照合電極をプローブ直近に設置してパイプラインの対地電位を計測する方法がある。
【０００９】
図１は、パーマネント照合電極を用いてプローブインスタントオフ電位を計測する方法を説明する説明図である。パイプラインＰには、外部電源カソード防食システム１が接続されており、アノード１ａからパイプラインＰに向けて防食電流が供給されている。この状態を維持したまま、パイプラインＰの近傍に設置されたプローブ２とパイプラインＰを電気的に接続するリード線間のスイッチＳをオフにし、その直後のプローブ２の対地電位をプローブ２直近に設置したパーマネント照合電極３Ｐとプローブ２とを接続するリード線間に設けた電圧計４で計測する。
【００１０】
一方、分極電位を指標にしたカソード防食状況の評価では、交流干渉リスクの評価を行うことができないことから、交流干渉リスクの評価を適正に行うために、プローブ電流密度を指標とした埋設パイプラインのカソード防食基準が提唱されている（下記非特許文献１）。以下の説明で、プローブ電流密度はプローブ直流電流密度とプローブ交流電流密度の総称である。
【００１１】
この基準による評価は、図１におけるプローブ２とパイプラインＰ間のリード線中の電流計５によって計測されるプローブ電流から、プローブ直流電流密度ＩＤＣａｖｅ（計測期間内の平均値）とプローブ交流電流密度ＩＡＣａｖｅ（計測期間内の平均値）を求め、プローブ直流電流密度ＩＤＣａｖｅとプローブ交流電流密度ＩＡＣａｖｅを座標軸とする二次元座標で表される基準領域と照査する。具体的には、下記の表１又はその内容を図示した図２に示す領域Ｉ及び領域IIが基準を満たすカソード防食達成領域である。因みに図示の領域IIIはＩＤＣａｖｅが不足で腐食が懸念され、領域IVはＩＡＣａｖｅが過大で交流迷走電流腐食が懸念され、領域ＶはＩＤＣａｖｅが過大で過防食が懸念される不合格領域である。また、ここで言うプローブ直流電流密度の極性は、直流電流が電解質からプローブに流入する方向をプラスに、プローブから電解質に流出する方向をマイナスとしている。そこで、プローブ流入直流電流密度の下限値（０．１Ａ／ｍ２）よりマイナス側で、プローブ２への防食電流不足によりプローブ２が腐食する状態になる。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
このようなプローブ電流密度によるカソード防食状況の評価を行う場合にも、カソード分極状況を確認するために、カソード分極の状況を直接的且つ定量的に表す分極電位に基づく計測は合わせて行われており、実際の計測では、計測期間内の所定サイクル期間毎に数秒間プローブとパイプラインとの電気的な接続をオフにしてプローブインスタントオフ電位を計測することが常に行われていた。
【非特許文献１】細川裕司，梶山文夫，中村康朗「プローブ電流密度を指標とした土壌埋設パイプラインのカソード防食管理基準に関する検討」，材料と環境，腐食防食協会，２００２年，第５１巻，第５号，ｐ２２１−２２６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
パーマネント照合電極に対するプローブインスタントオフ電位を計測するプローブインスタントオフ電位計測は、パーマネント照合電極をプローブに近接させると、ＩＲのうちのＲをゼロとみなすことができ、防食電流と迷走電流によるＩＲドロップを最小限にすることができるとされている。しかしながら、パーマネント照合電極は設置位置が深いことから、パーマネント照合電極電位の校正が不可能であり、校正しない電極を基準として電位を計測することになるので、計測精度の信頼性という面で大きな問題があると言える。
【００１５】
また、プローブ電流密度を指標とするパイプラインのカソード防食基準を採用する場合にも、実際の計測ではプローブインスタントオフ電位を計測するために、計測期間内の所定サイクル期間毎に数秒間プローブとパイプラインとの電気的な接続をオフにすることが行われており、新幹線のような高速電気鉄道車両の交流干渉リスクを評価しようとすると、電気的な接続のオフ時間でのリスク評価が抜け落ちることになって、適正な評価ができないという問題があった。
【００１６】
更には、干渉リスク（以下の説明で、干渉リスクは、直流干渉リスクと交流干渉リスクのどちらかを指すか、又はそれらの総称として用いる）が存在する状況下では、前述したプローブ電流密度を指標としたカソード防食基準によって直流迷走電流腐食リスクの有無或いは交流迷走電流腐食リスクの有無は評価できるが、直流干渉リスク或いは交流干渉リスクが計測期間のどの時点で高くなるかの把握ができず、直流干渉及び／又は交流干渉の原因を特定できない問題があった。
【００１７】
本発明は、このような事情に対処するために提案されたものであって、カソード防食状況を評価するための計測精度における信頼性を向上させること、高速電気鉄道車両のような高速現象が原因となる直流干渉リスク及び／又は交流干渉リスクを確実に評価できること、直流干渉リスク或いは交流干渉リスクが計測期間のどの時点で高くなるかを把握することで、直流干渉及び／又は交流干渉の原因を特定する手がかりを得ること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成するために本発明は以下の特徴を少なくとも具備するものである。一つには、カソード防食された埋設パイプラインに対して、カソード防食状況を計測評価する方法であって、前記埋設パイプラインに近接して設置され前記埋設パイプラインの塗覆装欠陥部を模擬したプローブと前記埋設パイプラインとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測しながら、前記プローブ電流から前記計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値と最小値を求めると共に、前記プローブ電流から前記計測期間内でのプローブ交流電流密度の平均値と最大値を求め、前記プローブ直流電流密度の最小値の出現時刻と、前記プローブ交流電流密度の最大値の出現時刻を抽出することを特徴とする。
【００１９】
また一つには、カソード防食された埋設パイプラインに対して、カソード防食状況を計測評価する方法であって、前記埋設パイプラインに近接して設置され前記埋設パイプラインの塗覆装欠陥部を模擬したプローブと前記埋設パイプラインとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測しながら、前記プローブ電流から前記計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値と最大値を求めると共に、前記プローブ電流から前記計測期間内でのプローブ交流電流密度の平均値と最大値を求め、前記プローブ直流電流密度の最大値の出現時刻と、前記プローブ交流電流密度の最大値の出現時刻を抽出することを特徴とする。
【００２０】
また一つには、カソード防食された埋設パイプラインに対して、カソード防食状況を計測評価する方法であって、前記埋設パイプラインに近接して設置され前記埋設パイプラインの塗覆装欠陥部を模擬したプローブと前記埋設パイプラインとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測しながら、前記計測期間内において、商用周波数の１周期に当たる単位計測時間毎の前記プローブ電流の計測値波形から、プローブ直流電流密度とプローブ交流電流密度を求め、複数の連続した前記単位計測時間からなる区切り時間毎に、前記プローブ直流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ交流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形を、それぞれ記憶手段に仮保存し、前記記憶手段に仮保存したデータによって、前記計測期間内での、前記プローブ直流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ交流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形を、それぞれ記憶手段に保存することを特徴とする。
【００２１】
また、カソード防食された埋設パイプラインに対して、カソード防食状況を計測評価する装置であって、前記埋設パイプラインに近接して設置され前記埋設パイプラインの塗覆装欠陥部を模擬したプローブと前記埋設パイプラインとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測するプローブ電流計測手段と、前記プローブ電流計測手段による計測値を演算処理する演算処理手段と、前記演算処理手段の演算処理結果を保存する記憶手段とを備え、前記演算処理手段は、前記プローブ電流計測手段による計測値を順次取り込んで、商用周波数の１周期に当たる単位計測時間毎に、プローブ直流電流密度とプローブ交流電流密度とを求めるプローブ電流密度演算手段、前記プローブ電流密度演算手段の演算結果を順次取り込んで、複数の連続した前記単位計測時間からなる区切り時間毎に、前記プローブ直流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブ交流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形を、前記記憶手段に仮保存するプローブ電流密度仮保存手段、前記記憶手段に仮保存したデータによって、前記計測期間内での、前記プローブ直流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形、前記プローブ交流電流密度の平均値，最大値，最小値、前記プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻とその出現時刻における前記プローブ電流の計測値波形を、それぞれ記憶手段に保存するプローブ電流密度保存手段、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
このような特徴を有することで、本発明による埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法及び計測評価装置は、先ず、プローブ電流密度を指標として埋設パイプラインのカソード防食状況を評価するので、防食電流や迷走電流が存在する状況下であっても、ＩＲドロップの影響を考慮することなく、また信頼性の高い計測値を用いた評価を行うことができる。
【００２３】
プローブ電流を設定された計測期間内で連続的に計測してプローブ電流密度を求めるので、高速現象の影響を逃すことなく、直流干渉リスク及び／又は交流干渉リスクの評価を行うことができる。
【００２４】
計測値から求めたプローブ直流電流密度の平均値とプローブ交流電流密度の平均値がプローブ電流密度を指標とするカソード防食基準に合格していない場合、プローブ直流電流密度の最大値，最小値の出現時刻、或いはプローブ交流電流密度の最大値の出現時刻を抽出しているので、この抽出された出現時刻を基にして、直流干渉リスク及び／又は交流干渉リスクの原因を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図３は、本発明の実施形態に係る埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価方法を実現するカソード防食状況計測評価装置を示すシステム構成説明図である。
【００２６】
本発明の実施形態は、カソード防食された埋設パイプラインＰ（以下単にパイプラインＰという）に対して、カソード防食状況を計測評価する装置であって、パイプラインＰは、塗覆装Ｐｃ（プラスチック塗覆装又は歴青質塗覆装）で覆われており、外部電源カソード防食システム１等でカソード防食されている。また、直流干渉リスクと交流干渉リスクの一方又は両方が有る場合に有効な装置であり、外部電源カソード防食システム１が稼働している状態で実行するものであるから、防食電流が存在することが前提となっている。
【００２７】
更には、カソード防食状況の計測評価を行うための付帯設備として、パイプラインＰに近接してパイプラインＰの塗覆装欠陥部を模擬したプローブ２が設置されており、このプローブ２とパイプラインＰとが電気的に接続されている。また、プローブ２は、地表面に設置された照合電極（飽和硫酸銅電極）３に接続されている。プローブ２とパイプラインＰとを接続するリード線間にはプローブ電流を計測するための電流計５が設けられ、プローブ２と照合電極３とはプローブオン電位（プローブ２とパイプラインＰとの接続がオンの状態でのプローブ２の対地電位）を計測するための電圧計４が設けられている。この際、電流計５及び照合電極３は地表面にあるので簡易に校正が可能であり、常に信頼性の高い計測値を得ることができる。
【００２８】
本発明の実施形態に係るカソード防食状況計測評価装置は、電流計５に接続されるか或いは電流計５の計測機能を併せ持ち、プローブ２とパイプラインＰとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測するプローブ電流計測手段６と、電圧計４に接続されるか或いは電圧計４の計測機能を併せ持ち、プローブ２とパイプラインＰとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブオン電位を連続的に計測するプローブオン電位計測手段７と、プローブ電流計測手段６又はプローブオン電位計測手段７による計測値を演算処理する演算処理手段８と、演算処理手段８の演算処理結果を保存する記憶手段９とを備えている。
【００２９】
ここで、連続的に計測するというのは、プローブ２とパイプラインＰとの電気的な接続、或いはプローブ２と照合電極３との電気的な接続を遮断することなく、常時計測値のサンプリングを行うことであり、アナログ的な計測信号の取得に限定されるものではない。また、プローブオン電位は埋設パイプラインの全てのターミナルボックスで計測されるが、本発明の実施形態におけるプローブオン電位計測手段７は、計測評価のパラータとしてプローブオン電位を用いるときのみに採用すればよい。
【００３０】
演算処理手段８の機能としては、プローブ電流を計測する場合の機能として、プローブ電流計測手段６による計測値を順次取り込んで、商用周波数の１周期に当たる単位計測時間毎に、プローブ直流電流密度ＩＤＣとプローブ交流電流密度ＩＡＣとを求めるプローブ電流密度演算手段１０、プローブ電流密度演算手段１０の演算結果を順次取り込んで、複数の連続した単位計測時間からなる区切り時間毎に、プローブ直流電流密度ＩＤＣの平均値ＩＤＣａｖｅ，最大値ＩＤＣｍａｘ，最小値ＩＤＣｍｉｎ、プローブ直流電流密度ＩＤＣの最大値ＩＤＣｍａｘと最小値ＩＤＣｍｉｎが得られた出現時刻ＴＤＣｍａｘ，ＴＤＣｍｉｎとその出現時刻におけるプローブ電流の計測値波形、プローブ交流電流密度ＩＡＣの平均値ＩＡＣａｖｅ，最大値ＩＡＣｍａｘ，最小値ＩＡＣｍｉｎ、プローブ交流電流密度ＩＡＣの最大値ＩＡＣｍａｘと最小値ＩＡＣｍｉｎが得られた出現時刻ＴＡＣｍａｘ，ＴＡＣｍｉｎとその出現時刻におけるプローブ電流の計測値波形を記憶手段９に仮保存するプローブ電流密度仮保存手段１１、記憶手段８に仮保存したデータによって、計測期間内での、プローブ直流電流密度ＩＤＣの平均値ＩＤＣａｖｅ，最大値ＩＤＣｍａｘ，最小値ＩＤＣｍｉｎ、プローブ直流電流密度ＩＤＣの最大値ＩＤＣｍａｘと最小値ＩＤＣｍｉｎが得られた出現時刻ＴＤＣｍａｘ，ＴＤＣｍｉｎとその出現時刻におけるプローブ電流の計測値波形、プローブ交流電流密度ＩＡＣの平均値ＩＡＣａｖｅ，最大値ＩＡＣｍａｘ，最小値ＩＡＣｍｉｎ、プローブ交流電流密度ＩＡＣの最大値ＩＤＣｍａｘと最小値ＩＡＣｍｉｎが得られた出現時刻ＴＡＣｍａｘ，ＴＡＣｍｉｎとその出現時刻におけるプローブ電流の計測値波形をそれぞれ記憶手段９に保存するプローブ電流密度保存手段１２を備えている。
【００３１】
また、演算処理手段８において、プローブ電流と同時にプローブオン電位を計測する場合の機能としては、プローブオン電位計測手段７の計測値を順次取り込んで、商用周波数の１周期に当たる単位計測時間毎に、プローブオン電位ＥＯＮの最大値ＥＯＮｍａｘ，最小値ＥＯＮｍｉｎを求めるプローブオン電位演算手段２０、プローブオン電位演算手段２０の演算結果を順次取り込んで、複数の連続した単位計測時間からなる区切り時間毎に、プローブオン電位ＥＯＮの最大値ＥＯＮｍａｘ，最小値ＥＯＮｍｉｎ、プローブオン電位ＥＯＮの最大値ＥＯＮｍａｘ，最小値ＥＯＮｍｉｎが得られた出現時刻ＴＥＯＮｍａｘ，ＴＥＯＮｍｉｎとその出現時刻におけるプローブオン電位の計測値波形を、記憶手段９に仮保存するプローブオン電位仮保存手段２１、記憶手段９に仮保存したデータによって、計測期間内での、プローブオン電位ＥＯＮの最大値ＥＯＮｍａｘ，最小値ＥＯＮｍｉｎ、プローブオン電位ＥＯＮの最大値ＥＯＮｍａｘと最小値ＥＯＮｍｉｎが得られた出現時刻ＴＥＯＮｍａｘ，ＴＥＯＮｍｉｎとその出現時刻におけるプローブオン電位の計測値波形をそれぞれ記憶手段９に保存するプローブオン電位保存手段２２を備えている。
【００３２】
また、演算処理手段８は、前述した各機能を実現するために、以下に示す演算処理機能を具備している。
【００３３】
平均値算出手段３１は、サンプリングされた計測値を順次合算すると共に、サンプリング数をカウントし、前述した単位計測時間毎に合算値をカウント値で除して平均値を求める。また、求めた単位計測期間毎の平均値は仮保存され、仮保存した平均値を順次合算すると共に、仮保存した平均値の数をカウントし、前述した区切り時間毎に合算値をカウント値で除して平均値を求める。
【００３４】
最大値抽出手段３２は、サンプリングされた計測値を順次比較して、より大きい値を抽出値として前述した単位計測時間毎に最大値を抽出して仮保存する。また、仮保存した最大値を順次比較して、前述した区切り時間毎の最大値を抽出して仮保存する。更には、区切り時間毎の最大値を比較して、更に大きな区切り時間毎の最大値或いは計測期間全体の最大値を抽出する。
【００３５】
最大値出現時刻抽出手段３３は、最大値抽出手段３３で、仮保存した単位計測時間毎の最大値を順次比較する段階で、より大きい値が抽出された時にその値が存在した単位計測時間の開始時刻を仮保存し、より大きい値が抽出される毎に開始時刻を書き換える。そうすることによって、最大値抽出手段３３で最終的に抽出された最大値が存在した単位計測時間の開始時刻が保存されることになり、これを最大値出現時刻とする。
【００３６】
最小値抽出手段３４は、サンプリングされた計測値を順次比較して、より小さい値を抽出値として前述した単位計測時間毎に最小値を抽出して仮保存する。また、仮保存した最小値を順次比較して、前述した区切り時間毎の最小値を抽出して仮保存する。更には、区切り時間毎の最小値を比較して、更に大きな区切り時間毎の最小値或いは計測期間全体の最小値を抽出する。
【００３７】
最小値出現時刻抽出手段３５は、最小値抽出手段３４で、仮保存した単位計測時間毎の最小値を順次比較する段階で、より小さい値が抽出された時にその値が存在した単位計測時間の開始時刻を仮保存し、より小さい値が抽出される毎に開始時刻を書き換える。そうすることによって、最小値抽出手段３４で最終的に抽出された最小値が存在した単位計測時間の開始時刻が保存されることになり、これを最小値出現時刻とする。
【００３８】
計測値波形保存手段３６は、最大値抽出手段３３で、仮保存した単位計測時間毎の最大値を順次比較する段階で、より大きい値が抽出された時にその値が存在した単位計測時間の計測値波形を仮保存し、より大きい値が抽出される毎に計測値波形を書き換える。そうすることによって、最大値抽出手段３３で最終的に抽出された最大値が存在した単位計測時間の計測値波形が保存されることになる。最小値抽出手段３４に対しても同様に行い、最小値抽出手段３４で最終的に抽出された最小値が存在した単位計測時間の計測値波形が保存されることになる。
【００３９】
そして、演算処理手段８は、前述した各手段によって求めた計測期間内でのプローブ直流電流密度の平均値ＩＤＣａｖｅとプローブ交流電流密度の平均値ＩＡＣａｖｅを、プローブ電流密度を指標とするカソード防食基準と照査するカソード防食状況評価手段４０、プローブ直流電流密度の最大値ＩＤＣｍａｘ，最小値ＩＤＣｍｉｎ、プローブ直流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻ＴＤＣｍａｘ，ＴＤＣｍｉｎとその出現時刻におけるプローブ電流の計測値波形、プローブ交流電流密度の最大値ＩＡＣｍａｘ，最小値ＩＡＣｍｉｎ、プローブ交流電流密度の最大値と最小値が得られた出現時刻ＴＡＣｍａｘ，ＴＡＣｍｉｎとその出現時刻におけるプローブ電流の計測値波形、プローブオン電位の最大値ＥＯＮｍａｘ，最小値ＥＯＮｍｉｎ、プローブオン電位の最大値と最小値が得られた出現時刻ＴＥＯＮｍａｘ，ＴＥＯＮｍｉｎとその出現時刻におけるプローブオン電位の計測値波形を、選択的に参照することによって、直流干渉リスク及び／又は交流干渉リスクの原因を推定する干渉リスク原因推定手段４１を備えている。
【００４０】
図４は、具体的な単位計測時間及び区切り時間の一例を示すものである。この例にしたがって、演算処理手段８の具体的な機能を説明する。
【００４１】
単位計測時間は、パイプラインＰの交流誘導の影響を評価するために、商用周波数の１周期に当たる時間を設定する。５０Ｈｚの商用周波数を評価対象とする場合には、２０ｍｓｅｃの単位計測時間が設定される。そして、プローブ電流計測手段６又はプローブオン電位計測手段７では、例えば、０．１ｍｓｅｃのサンプリング間隔で計測値がサンプリングされ、２０ｍｓｅｃの単位計測時間内では合計２００個の計測値がサンプリングされることになる。
【００４２】
プローブ電流密度演算手段１０は、各単位計測時間内におけるプローブ電流の２００個の計測値から、プローブ直流電流密度ＩＤＣ（A/ｍ２）とプローブ交流電流密度ＩＡＣ（A/ｍ２）を下記式（１），（２）で求める。ここで、Ａはプローブ２の面積、Ｉ(ｎ)はｎ番目にサンプリングされたプローブ電流計測値を示している。この際、２００個の計測値は、計測値波形保存手段３６によって計測値波形として記憶手段９に仮保存される。
【数１】
2008281433.tif 000004
【００４３】
また、プローブオン電位演算手段２０は、各単位計測時間内におけるプローブオン電位Ｅ（ｎ）の２００個の計測値から、下記式（３）によって単位計測時間におけるプローブオン電位ＥＯＮ(ＶＣＳＥ)を求める。この際、２００個の計測値は、計測値波形保存手段３６によって計測値波形として記憶手段９に仮保存される。
【数２】
2008281433.tif 000005
【００４４】
ここでは、雷サージのようなμｓｅｃの現象は、腐食・防食に関わる現象でないと判断して、瞬時異常値を取り込まないようにするために、単位計測時間の平均値でＩＤＣ，ＩＡＣ，ＥＯＮを定義している。特に、本発明の実施形態では、商用周波数よりも短い現象は、腐食・防食の評価に用いない。すなわち、この実施形態では、ＩＤＣ，ＩＡＣ，ＥＯＮは、５０Ｈｚの１周期となる２０ｍｓｅｃの単位計測時間で１つの値を持つことになる。
【００４５】
この実施例では、第１区切り時間として１０ｓｅｃが設定され、第２区切り時間として１０ｍｉｎが設定されている。第１区切り時間の１０ｓｅｃでは、５００個の単位計測時間があり、プローブ電流密度仮保存手段１１では、最大値抽出手段３２及び最小値抽出手段３４の機能によって、１番目の単位計測時間で求められたプローブ直流電流密度ＩＤＣとプローブ交流電流密度ＩＡＣと、２番目の単位計測時間で求められたプローブ直流電流密度ＩＤＣとプローブ交流電流密度ＩＡＣとが比較され、大きい方が最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘとなり小さい方が最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎとなる。次に、この最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎと３番目の単位計測時間で求められたプローブ直流電流密度ＩＤＣとプローブ交流電流密度ＩＡＣとが比較され、大きい方が最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘとなり小さい方が最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎとなる。この際、最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎが更新される度に、計測値波形保存手段３６は、新たな最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，最小値ＩＤＣｍｉｎが出現した計測値波形を仮保存し、更新される前の計測値波形を消去する。これを５００番目の単位計測時間まで行うことで、１番目の第１区切り時間内での最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎが求められる。また、平均値算出手段３１によって、１番目の第１区切り時間内での平均値ＩＤＣａｖｅ，ＩＡＣａｖｅが求められる。プローブオン電位仮保存手段２１でも単位計測時間で求めたプローブオン電位の平均値，最大値，最小値に対して同様の処理が行われる。
【００４６】
これを繰り返し、第２区切り時間１０ｍｉｎ内での平均値ＩＤＣａｖｅ，ＩＡＣａｖｅ，ＥＯＮａｖｅ、最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘ、最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎが仮保存され、前述した最大値出現時刻抽出手段３３、最小値出現時刻抽出手段３４、計測値波形保存手段３６によって、最大値と最小値の出現時刻ＴＤＣｍａｘ，ＴＤＣｍｉｎ，ＴＡＣｍａｘ，ＴＡＣｍｉｎとその出現時刻における計測値波形が仮保存される。ここでは、第１区切り時間を１０ｓｅｃ、第２区切り時間を１０ｍｉｎにしているが、この時間は適宜変更可能であり、また、第３区切り時間（例えば、１ｈ）、第４区切り時間（例えば、１ｄａｙ）等を設定することもできる。
【００４７】
以上の処理を繰り返す演算処理手段８の処理によって、所定の区切り時間（例えば１０ｍｉｎ）毎或いは計測期間（例えば１週間）全体において、平均値ＩＤＣａｖｅ，ＩＡＣａｖｅ，ＥＯＮａｖｅ、最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘ、最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎの９項目の値が保存され、最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘ、最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎにおける出現時刻とこの出現時刻における計測値波形がそれぞれ保存されることになる。
【００４８】
ここで求めた所定の区切り時間（例えば１０ｍｉｎ）毎或いは計測期間（例えば１週間）全体における、平均値ＩＤＣａｖｅ，ＩＡＣａｖｅ，ＥＯＮａｖｅ、最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘ、最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎの９項目の値、或いは最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘ、最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎにおける出現時刻とこの出現時刻における計測値波形のデータは、一つのパイプラインＰの一つのターミナルボックス単独で求める場合、一つのパイプラインＰに設けられた複数のターミナルボックス毎に同時計測する場合、異なるパイプラインＰに設けられた複数のターミナルボックス毎に同時計測する場合がある。これによって、カソード防食状況評価手段４０及び干渉リスク原因推定手段４１は以下に示す機能を行う。
【００４９】
［カソード防食状況評価手段の機能（カソード防食基準との照査）］
先ず、所定の区切り時間（例えば１０ｍｉｎ）毎或いは計測期間（例えば１週間）全体における平均値ＩＤＣａｖｅ，ＩＡＣａｖｅを、プローブ電流密度を指標としたカソード防食基準と照査する。具体的には、記憶手段９に記憶された表１或いは図２に示した基準領域Ｉ，IIに平均値ＩＤＣａｖｅ，ＩＡＣａｖｅが入るか否かの演算処理を行い、この演算処理の結果でカソード防食基準に合格するか否かを判定評価する。ここでは、主に、パイプラインＰがプラスチック塗覆装又は歴青質塗覆装で覆われており、少なくとも交流干渉リスクが有る場合を計測評価の対象とする。平均値ＩＤＣａｖｅ，ＩＡＣａｖｅがカソード防食基準に合格した場合には、計測評価地点でのカソード防食状況が良好であると評価する。
【００５０】
［干渉リスク原因推定手段の機能］
干渉リスク原因推定手段４１は、平均値ＩＤＣａｖｅ，ＩＡＣａｖｅがカソード防食基準に合格しているか否かの評価を行った後に、最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘ、最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎの値、或いは最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘ、最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎにおける出現時刻とこの各出現時刻における計測値波形のデータを選択的に参照することにより、直流干渉リスク及び／又は交流干渉リスクの原因推定を行う。
【００５１】
この際、プローブ直流電流密度ＩＤＣの最小値ＩＤＣｍｉｎはその計測評価地点で最も直流干渉を受けている状態或いは時刻と考えられ、プローブ交流密度ＩＡＣの最大値ＩＡＣｍａｘはその計測評価地点で最も交流干渉を受けている状態或いは時刻と考えられる。また、プローブオン電位ＥＯＮの最大値ＥＯＮｍａｘはパイプラインＰから電流が流出している状態又は時刻の指標にすることができ、プローブオン電位ＥＯＮの最小値ＥＯＮｍｉｎは、パイプラインＰに電流が流入している状態又は時刻の指標にすることができる。更に、プローブ直流電流密度ＩＤＣの最大値ＩＤＣｍａｘは過防食が有るか否かの指標にすることができる。
【００５２】
なお、電気鉄道車両の走行がカソード防食状況に影響を及ぼしていると予測される場合には、計測時間は、最低で２４時間、又は２４時間の整数倍とする。これは、電気鉄道車両が走行しない、或いは走行頻度が低くなる深夜時間帯を計測時間に入れるためであり、この深夜時間帯で影響が低くなる評価結果が得られれば、電気鉄道車両の走行がカソード防食状況に影響していると判断できる。
【００５３】
特に、平均値ＩＤＣａｖｅ，ＩＡＣａｖｅがカソード防食基準に不合格となった場合に、最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘ、最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎの値、或いは最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘ、最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎにおける出現時刻の検証で、腐食リスクの最も高い地点、及び不合格発生原因の推定が可能になり、詳細調査の方法が立案可能になる。
【００５４】
この際、所定の区切り時間（例えば１０ｓｅｃ）毎に求められた最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘ、或いは最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎの連続性が原因推定の上で重要な決め手になる場合がある。ここで連続性がある場合とは、所定の区切り時間（例えば１０ｓｅｃ）毎に求められた最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎを時間軸上に並べて、最小値の中でも特に小さい値が連続的に出現している場合、或いは、所定の区切り時間（例えば１０ｓｅｃ）毎に求められた最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘを時間軸上に並べて、最大値の中でも特に大きい値が連続的に出現している場合を言う。
【００５５】
この連続性を見極めるために、干渉リスク原因推定手段４１では、区切り時間毎に仮保存された最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎを小さい順に順位付けし、上位順位の最小値に対応する区切り時間の連続性を検証する。また、区切り時間毎に仮保存された最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘを大きい順に順位付けし、上位順位の最大値に対応する区切り時間の連続性を検証する。具体的には、上位３〜５位の値に対応する区切り時間の開始時刻が連続している場合には、連続性があると判断する。
【００５６】
このような計測項目による計測評価は、評価対象パイプラインにおける一つのターミナルボックスにおいて行う場合、評価対象パイプラインのある路線単独上の複数のターミナルボックスにおいて行う場合、評価対象パイプラインのターミナルボックスと他のパイプラインのターミナルボックスとの間で行われる場合がある。
【００５７】
＜一つのターミナルボックスにおける評価＞
ケース１；一つのターミナルボックスで計測されたＥＯＮｍａｘの出現時刻とＩＤＣｍｉｎの出現時刻を比較して、ＥＯＮｍａｘとＩＤＣｍｉｎが時間的に連続的に出現しているケース。この場合の評価判定は、ＥＯＮｍａｘとＩＤＣｍｉｎの出現時刻における計測値波形を検証して、波形が時間に依存していないならば、当該地点の接地抵抗は他の地点よりも低くなっていると考えられる。よって、当該地点は、メタルタッチ（評価対象パイプラインが他の金属体と金属接触している状態）の可能性が高いと判定できる。
【００５８】
ケース２；一つのターミナルボックスで計測されたＩＤＣｍｉｎとＩＡＣｍａｘの出現時刻が一致し、その時刻での各計測値波形が商用周波数の正弦波と一致するケース。この場合の評価判定は、最も腐食リスクが高い状況と判定する。区切り時間（例えば１０ｓｅｃ）毎のＩＡＣｍａｘの出現時刻における計測値波形を検証して、商用周波数の正弦波と一致している状態が連続せず、交流電気鉄道車両走行時間帯であれば、交流電気鉄道車両走行によってパイプラインに発生した交流誘導電圧による影響と判定する。
【００５９】
ケース３；区切り時間（例えば１０ｓｅｃ）毎のＩＡＣｍａｘに連続性があり、ＩＡＣｍａｘの出現時刻における計測値波形を検証して、商用周波数の正弦波と一致しているケース。この場合の評価判定は、当該地点が常時送電の交流高圧送電による交流誘導の影響を受けている可能性が高いと判定する。
【００６０】
ケース４；区切り時間（例えば１０ｓｅｃ）毎のＩＤＣｍａｘに連続性があるケース。他のカソード防食システムのアノードからの直流干渉による過防食の可能性が高いと判断し、連続性がない場合には、直流電気鉄道車両走行のレール漏れ電流による直流干渉の可能性が高いと判断する。
【００６１】
＜複数のターミナルボックスによる評価＞
ケース５；あるパイプラインの路線において、あるターミナルボックスでのＩＤＣｍａｘの出現時刻と、同一路線の別のターミナルボックスでのＩＤＣｍｉｎの出現時刻が一致しているケース。当該路線は、直流干渉を受けており、直流迷走電流腐食リスク有りと判定する。出現時刻が直流電気鉄道車両走行時間帯であれば、直流干渉の原因は直流電気鉄道走行によって発生したレール漏れ電流と判定する。また、ＩＤＣｍａｘの高い状態或いはＩＤＣｍｉｎの低い状態が連続して出現している場合には、直流干渉の原因は他のカソード防食施設のアノードから発生した防食電流によるものと判定する。
【００６２】
ケース６；あるパイプラインの路線において、あるターミナルボックスでのＥＯＮｍａｘの出現時刻と、それと近傍のターミナルボックスでのＥＯＮｍｉｎの出現時刻が時間的に連続しているケース。この場合には、ＥＯＮｍａｘを示した地点は、低接地状態になっているものと考えられる。当該地点は、メタルタッチの可能性が高いと判定する。
【００６３】
ケース７；あるパイプラインの路線の区間において、各ターミナルボックスのＩＡＣｍａｘが時間的に連続して出現しているケースで、各出現時刻における計測値波形が商用周波数の正弦波と一致するケース。当該区間は、常時送電の交流高圧送電による交流誘導の影響を受けている可能性が高いと判定する。
【００６４】
ケース８；あるパイプラインの路線の区間において、各ターミナルボックスのＩＡＣｍａｘの出現時刻が一致しているケース。出現時刻が連続せず、交流電気鉄道車両の走行時間帯であれば、交流電気鉄道車両走行によってパイプラインに発生した交流誘導電圧と判定する。
【００６５】
以上説明した本発明の実施形態の特徴をまとめると以下のとおりになる。
【００６６】
本発明の実施形態によると、パイプラインＰに近接して設置されたプローブ２とパイプラインＰとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測しながら、プローブ電流から計測期間内でのプローブ直流電流密度ＩＤＣの平均値ＩＤＣａｖｅと最小値ＩＤＣｍｉｎ、及びプローブ交流電流密度ＩＡＣの平均値ＩＡＣａｖｅと最大値ＩＡＣｍａｘを求め、ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍａｘの出現時刻を抽出する。
【００６７】
或いは、パイプラインＰに近接して設置されたプローブ２とパイプラインＰとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測しながら、プローブ電流から計測期間内でのプローブ直流電流密度ＩＤＣの平均値ＩＤＣａｖｅと最大値ＩＤＣｍａｘ、及びプローブ交流電流密度ＩＡＣの平均値ＩＡＣａｖｅと最大値ＩＡＣｍａｘを求め、ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘの出現時刻を抽出する。
【００６８】
これによって、先ず、ＩＤＣａｖｅとＩＡＣａｖｅによって計測評価地点（特定ターミナルボックス付近）のカソード防食状況がプローブ電流密度を指標とするカソード防食基準に合格するか否かを評価することができる。ここでは、プローブ電流密度を用いて評価を行うことで、電極電位の信頼性が低いパーマネント照合電極を用いた分極電位による計測評価よりも適正なカソード防食状況の評価となる。プローブ電流密度は、信頼性の高い計測が可能であり、しかもＩＲドロップの影響がないので、防食電流や迷走電流が存在する状況下でも信頼性の高い評価が可能である。
【００６９】
更には、計測期間内でプローブ電流を連続的に計測してＩＤＣａｖｅ，ＩＡＣａｖｅ，ＩＤＣｍａｘ，ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍａｘを求めるので、新幹線等の高速電気鉄道車両の走行による影響を計測時間内で逃すことなく評価することができる。そして、ＩＤＣｍａｘ，ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍａｘの各値と、ＩＤＣｍａｘ，ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍａｘの出現時刻を抽出することで、特に、ＩＤＣａｖｅ，ＩＡＣａｖｅがプローブ電流密度を指標としたカソード防食基準に合格していない場合に、ＩＤＣｍａｘ，ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍａｘの各値と、ＩＤＣｍａｘ，ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍａｘの出現時刻によって、干渉リスクの原因を推定することが可能になる。
【００７０】
また、本発明の実施形態によると、前述した特徴に併せて、前述した出現時刻において商用周波数の１周期に当たる単位計測時間に計測されたプローブ電流の計測値波形を記憶手段に保存するので、この計測値波形を検証して、これが商用周波数の正弦波と一致している場合には、交流誘導電圧の影響によって干渉リスクが発生していると推定することができる。
【００７１】
また、本発明の実施形態によると、計測期間内でのＩＤＣａｖｅとＩＡＣａｖｅを、プローブ電流密度を指標とするカソード防食基準と照査して、当該カソード防食基準に合格していない場合に、ＩＤＣｍｉｎの出現時刻によって直流干渉リスクの原因を推定し、プローブ交流電流密度の最大値ＩＡＣｍａｘの出現時刻によって交流干渉リスクの原因を推定するので、例えば、電気鉄道車両の走行時間帯と出現時刻との関係を検証することで、干渉リスクの原因をより具体的に推定することができる。また、異なる計測評価地点でのＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍａｘの出現時刻を対照することで、より具体的に干渉リスクの原因を推定することもできる。
【００７２】
また、本発明の実施形態によると、計測期間内でのＩＤＣａｖｅとＩＡＣａｖｅを、プローブ電流密度を指標とするカソード防食基準と照査して、当該カソード防食基準に合格していない場合に、ＩＤＣｍｉｎが得られた出現時刻におけるプローブ電流の計測値波形によって、直流干渉リスクの原因を推定し、プローブ交流電流密度の最大値ＩＡＣｍａｘが得られた出現時刻におけるプローブ電流の計測値波形によって、交流干渉リスクの原因を推定することで、計測値波形が商用周波数の正弦波に一致するか否か、商用周波数の正弦波に一致する計測値波形の出現時刻の連続性等によって、より具体的に干渉リスクの原因を推定することが可能になる。
【００７３】
また、本発明の実施形態によると、プローブ２とパイプラインＰとを電気的に接続して、設定された計測期間内でプローブ電流を連続的に計測しながら、計測期間内において、商用周波数の１周期に当たる単位計測時間毎のプローブ電流の計測値波形から、ＩＤＣとＩＡＣを求め、複数の連続した単位計測時間からなる区切り時間毎に、ＩＤＣａｖｅ，ＩＤＣｍａｘ，ＩＤＣｍｉｎ、ＩＡＣａｖｅ，ＩＡＣｍａｘ，ＩＡＣｍｉｎ、ＩＤＣｍａｘとＩＤＣｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻における計測値波形、ＩＡＣｍａｘとＩＡＣｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻における計測値波形を、それぞれ記憶手段に仮保存し、記憶手段に仮保存したデータによって、計測期間内での、ＩＤＣａｖｅ，ＩＤＣｍａｘ，ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣａｖｅ，ＩＡＣｍａｘ，ＩＡＣｍｉｎ、ＩＤＣｍａｘとＩＤＣｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻における計測値波形、ＩＡＣｍａｘとＩＡＣｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻における計測値波形を、それぞれ記憶手段に保存する。
【００７４】
これによると、長期の計測期間で連続的にプローブ電流を計測する際に、計測期間全体の計測結果をＩＤＣａｖｅ，ＩＤＣｍａｘ，ＩＤＣｍｉｎ、ＩＡＣａｖｅ，ＩＡＣｍａｘ，ＩＡＣｍｉｎという統計値に反映させるので、多大なデータを記憶手段に保存する必要が無く、記憶手段の小型化が可能になり、また計測結果の利用性を向上させることができる。また、区切り時間毎に、ＩＤＣａｖｅ，ＩＤＣｍａｘ，ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣａｖｅ，ＩＡＣｍａｘ，ＩＡＣｍｉｎ、ＩＤＣｍａｘとＩＤＣｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻における計測値波形、ＩＡＣｍａｘとＩＡＣｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻における計測値波形を仮保存するので、仮保存した段階で不要な計測値波形を消去することができるので、これによっても記憶手段の更なる小型化が可能になる。
【００７５】
また、本発明の実施形態によると、計測期間内でのＩＤＣａｖｅとＩＡＣａｖｅを、プローブ電流密度を指標とするカソード防食基準と照査して、当該カソード防食基準に合格していない場合に、ＩＤＣｍａｘ，ＩＤＣｍｉｎ、ＩＤＣｍａｘとＩＤＣｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻における計測値波形、ＩＡＣｍａｘ，ＩＡＣｍｉｎ、ＩＡＣｍａｘとＩＡＣｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻における計測値波形を選択的に参照することによって、直流干渉リスク及び／又は交流干渉リスクの原因を推定する。
【００７６】
これによると計測評価地点における干渉リスクを、ＩＤＣｍａｘ，ＩＤＣｍｉｎ、ＩＤＣｍａｘとＩＤＣｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻における計測値波形、ＩＡＣｍａｘ，ＩＡＣｍｉｎ、ＩＡＣｍａｘとＩＡＣｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻における計測値波形という多項目から選択して推定できるので、より詳細な原因推定が可能になり、また、複数の計測評価地点での評価を総合的に判断することで、具体的な干渉原因を特定することが可能になる。
【００７７】
また、本発明の実施形態によると、計測期間内で、プローブ電流と同時にプローブオン電位ＥＯＮを連続的に計測しながら、計測期間内において、商用周波数の１周期に当たる単位計測時間毎のプローブオン電位ＥＯＮの計測値波形から、プローブオン電位ＥＯＮの最大値ＥＯＮｍａｘ，最小値ＥＯＮｍｉｎを求め、複数の連続した単位計測時間からなる区切り時間毎に、ＥＯＮｍａｘ，ＥＯＮｍｉｎ、ＥＯＮｍａｘとＥＯＮｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻における計測値波形を、それぞれ記憶手段に仮保存し、記憶手段に仮保存したデータによって、計測期間内での、ＥＯＮｍａｘ，ＥＯＮｍｉｎ、最大値ＥＯＮｍａｘと最小値ＥＯＮｍｉｎが得られた出現時刻とその出現時刻におけるプローブオン電位の計測値波形をそれぞれ記憶手段に保存する。
【００７８】
これによると、プローブ電流密度に加えてプローブオン電位による評価を行うことで、パイプラインＰの低接地状態やパイプラインＰへ電流が流入する箇所、電流が流出する箇所等を把握することができ、複数の計測評価地点での評価を併せて行うことで、評価対象パイプラインの干渉リスク推定をより具体的に行うことができる。
【００７９】
また、本発明の実施形態によると、区切り時間毎に仮保存された最大値ＩＤＣｍａｘ，ＩＡＣｍａｘ，ＥＯＮｍａｘ又は最小値ＩＤＣｍｉｎ，ＩＡＣｍｉｎ，ＥＯＮｍｉｎに対して、最大値の場合は大きい順に順位付けし、最小値の場合は小さい順に順位付けして、上位順位の値に対応する区切り時間の連続性に基づいて、直流干渉リスク及び／又は交流干渉リスクの原因を推定するので、連続性のある原因と連続性の無い原因を簡易且つ速やかに識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】従来技術の説明図である。
【図２】プローブ電流密度を指標としたカソード防食基準の説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価装置及び計測評価方法を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る埋設パイプラインのカソード防食状況計測評価装置及び計測評価方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１    外部電源カソード防食システム１
２    プローブ（先端の黒色部分が塗覆装欠陥部を模擬したもの）
３    照合電極
４    電圧計
５    電流計
６    プローブ電流計測手段
７    プローブオン電位計測手段
８    演算処理手段
９    記憶手段
１０    プローブ電流密度演算手段
１１    プローブ電流密度仮保存手段
１２    プローブ電流密度保存手段
２０    プローブオン電位演算手段
２１    プローブオン電位仮保存手段
２２    プローブオン電位保存手段
３１    平均値算出手段
３２    最大値抽出手段
３３    最大値出現時刻抽出手段
３４    最小値抽出手段
３５    最小値出現時刻抽出手段
３６    計測値波形保存手段
４０    カソード防食状況評価手段
４１    干渉リスク原因推定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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