(57)【要約】【課題】腐食環境の変化を示す電気的な信号を測定し、この信号のばらつきを考慮すること、および刻々と変化する腐食速度から、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示すること。【解決手段】炉水および冷却水と接触する原子炉、蒸気配管、タービン、復水器および水配管の腐食損傷を推測するために、電気化学センサＡからリード線を介して測定処理装置に接続される腐食環境検知装置において、コンピュータ１４に、電気化学センサＡで測定した電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉから、腐食抵抗Ｒ（Ｒ＝σＥ／σｉ）を算出する機能と、予め電気化学センサＦで測定した腐食抵抗Ｒと腐食速度との関係を表す校正曲線を記憶させる機能と、電気化学センサＡで測定した腐食抵抗Ｒを校正曲線に参照することで腐食速度を算出し、表示するモニタ１５とを備えたこと。【選択図】　図５
2004028818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント内を流通する水を被測定液とし、さらにこの被測定液に接するプラント構造材を被測定材とし、前記被測定材の腐食損傷を推測するために、前記被測定液から検知される腐食電位Ｅおよび腐食電流ｉの変化を、前記被測定液の腐食環境の変化として検知する腐食環境検知方法において、
前記腐食電位Ｅの所定の時間幅による電位標準偏差σＥを算出する工程と、
前記腐食電流ｉの所定の時間幅による電流標準偏差σｉを算出する工程と、
前記電位標準偏差および前記電流標準偏差の変化をそれぞれモニタに表示することで、前記電位標準偏差および前記電流標準偏差から、前記被測定液の腐食環境の変化を推測する工程とを有することを特徴とする腐食環境モニタ方法。
【請求項２】
前記電位標準偏差および前記腐食電流標準偏差から腐食抵抗Ｒ（Ｒ＝σＥ／σｉ）を算出し、前記腐食抵抗Ｒを、種々の試験片および種々の被測定液を用いて予め作製してコンピュータに記憶させる前記腐食抵抗Ｒと腐食速度との関係を表す校正曲線に参照して得られる前記腐食速度から、前記被測定液の腐食環境の変化を推測することを特徴とする請求項１記載の腐食環境モニタ方法。
【請求項３】
プラント内を流通する水を被測定液とし、さらにこの被測定液に接するプラント構造材を被測定材とし、前記被測定材の腐食損傷を推測するために、前記被測定液の腐食電位Ｅ測定用として、試験片および基準電極を備える一方、腐食電流ｉ測定用として、試験片および基準試験片をそれぞれ備える電気化学センサからリード線を介して測定処理装置に接続される腐食環境検知装置において、
前記測定処理装置としてコンピュータを使用することと、
前記コンピュータに、前記腐食電位の所定の時間幅による電位標準偏差σＥを算出する機能と、
前記コンピュータに、前記腐食電流の所定の時間幅による電流標準偏差σｉを算出する機能と、
前記コンピュータに、前記電位標準偏差および前記電流標準偏差の変化をそれぞれ表示するモニタとを備えたことを特徴とする腐食環境モニタ装置。
【請求項４】
前記コンピュータに、前記電位標準偏差および前記電流標準偏差から腐食抵抗Ｒ（Ｒ＝σＥ／σｉ）を算出する機能と、腐食抵抗Ｒと腐食速度との関係を表した校正曲線群をデータベースとして記憶する機能と、前記校正曲線群から、被測定材および被測定液に対応する校正曲線を抽出する機能と、算出された腐食抵抗Ｒを前記校正曲線に照らし合わせて前記腐食速度を推測する機能とを備えたことを特徴とする請求項３記載の腐食環境モニタ装置。
【請求項５】
前記電気化学センサに、腐食電位測定用として基準電極を備える一方、腐食電流測定用として基準試験片を備え、前記電気化学センサからリード線を介してコンピュータに接続し、かつ、被測定材からリード線を介してコンピュータに接続することを特徴とする請求項３記載の腐食環境モニタ装置。
【請求項６】
前記試験片を、静的な歪みを与えることにより応力を負荷した構造とすることを特徴とする請求項３記載の腐食環境モニタ装置。
【請求項７】
前記試験片を、隙間構造とすることを特徴とする請求項３記載の腐食環境モニタ装置。
【請求項８】
前記コンピュータを第一コンピュータとし、前記第一コンピュータの端末と、遠隔地の第二コンピュータの端末をネットワークシステムにて接続したことを特徴とする請求項４記載の腐食環境モニタ装置。
【請求項９】
前記コンピュータに、被測定材、被測定液、その他測定条件を入力できる対話型のソフトを備えたことを特徴とする請求項４記載の腐食環境モニタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原子力等の発電プラントおよび化学プラントに使用される構造物や機器、配管に関して、電気化学的手段の利用により腐食環境を測定する技術に係り、特に構造物や機器、配管の健全性を保持するための腐食環境モニタ方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力プラント、火力プラント等の発電プラントまたは化学プラントの構造物や機器、配管（以下、「構造物等」という。）の中でも、高純度水を利用した水および水蒸気に接触する構造物等として、特に原子炉、蒸気配管、タービン、復水器および水配管がある。これらの構造物等の材質は腐食に強いステンレス鋼で構成されているのが一般的であり、腐食の進行速度は緩やかではあるが、構造物等の腐食は潜伏期間を経てゆっくりと進行する。
【０００３】
しかし、確実に構造物等の腐食は進行するので、例えば原子力プラントの構造物等に対しては、効率的な運転と安全性重視のそれぞれの観点から、長期的に腐食環境に耐えうる極めて高い耐食性が要求され、また、腐食環境の進行を抑制するために、高度な腐食測定技術および高度な腐食抑制技術の開発が要求され、腐食環境による原子力プラントの構造物等のトラブルを未然に防ぐことが必要条件とされる。
【０００４】
原子力プラントの構造物等における腐食の進行に影響を及ぼす因子として、構造物等に接触する水の水質、温度、流速があり、さらに、構造物等の材質、残留応力および何らかの不均一といった形態の違いによって腐食の機構が異なる。
【０００５】
すなわち、原子力プラントの構造物等の腐食に関して、構造物等の残留応力によって腐食割れが進行する応力腐食割れ、何らかの不均一によって腐食が進行する孔食に大別できる。
【０００６】
応力腐食割れとは、構造物等が残留応力を持ったり、外部応力が作用することで構造物等に引張応力が生じ、この引張応力と腐食環境の相互作用により構造物等の腐食を加速させ、割れが発生する腐食機構をいう。
【０００７】
また、孔食とは、特にハロゲンおよびハロゲンを含むアニオンの環境にて構造物等の金属表面の局部に集中して起こり、開口に比べて深さ方向に強く侵食する腐食機構をいい、孔食の一例として、構造物等の隙間構造あるいは欠陥構造による構造的な不均一により、隙間開口部から深さ方向に腐食が進行する隙間腐食がある。
【０００８】
例えば、特開２００１−１６６０８２号公報のように、炉水または冷却水と接触する構造物等の腐食環境を検知する方法およびそれを用いた原子力プラントの運転方法がある。炉水または冷却水と接触する構造物等の腐食環境を検知する方法では、被測定液に浸漬させた試験片、基準電極および基準試験片から検知される電気的な信号を、腐食電位および腐食電流として検知し、得られる過大な腐食電位または過少な腐食電流から、腐食環境の過大な変化を検知することで構造物等の腐食損傷を推測するものである。
【０００９】
また、炉水または冷却水と接触する構造物等の腐食環境を検知する方法では、原子力プラントを健全に運転するために、試験片を残留応力構造とし、腐食環境の過大な変化を検知することで、残留応力をもつ構造物等の応力腐食割れの発生を推測し、あるいは、試験片を隙間構造とし、腐食環境の過大な変化を検知することで、隙間構造をもつ構造物等の隙間腐食（孔食）による損傷を推測し、適切な処置を施すことで、腐食環境の悪化をくい止める技術を開示し、高度の腐食測定技術および高度な腐食抑制技術の開発に寄与している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
原子力プラント等のプラントにおける構造物等における腐食は、実質的には構造物等の金属表面の全面腐食ではないので、特開２００１−１６６０８２号公報によると、得られる腐食電位および腐食電流の出力信号にはノイズおよび腐食の斑によるばらつきが生じる。
【００１１】
さらに、腐食電位および腐食電流を測定するための試験片、基準電極および基準試験片は、それぞれ同一の材質で構成されるため、実際に測定される腐食電位および腐食電流は微小である。
【００１２】
よって、腐食電位および腐食電流の出力信号は、ノイズおよび腐食のばらつきに大きく支配されるためＳ／Ｎ比が小さく、腐食電位および腐食電流の絶対値の評価方法では、測定者が腐食電位および腐食電流の挙動を誤信する可能性が高く、構造物等の腐食情報の測定精度が十分とは言えない。
【００１３】
また、特開２００１−１６６０８２号公報では、過大な腐食電位の変化および過小な腐食電流の変化に基づき、原子力プラントの構造物等の腐食損傷を推測することができるが、構造物等の腐食状況を判断することができない。
【００１４】
なお、構造物等の腐食状況を判断できるものとして腐食速度があり、腐食速度は試験片重量変化の実測により測定することができる。ただし、試験片重量変化の測定を利用すれば、試験片重量変化の実測のために必要な試験片の取出し操作により腐食現象がかく乱される欠点があり、原子力プラントの構造物等の腐食測定時に直接試験片の取出し操作を行うと測定精度が低下する。さらには、腐食測定時に直接試験片の取出し操作を行うことは困難である。
【００１５】
最後に、特開２００１−１６６０８２号公報では、試験片を残留応力構造あるいは隙間構造とし、腐食環境の過大な変化を検知することで、構造物等の応力腐食割れの発生あるいは隙間腐食による損傷を推測しているが、実際の構造物等の形態と同等な形態の試験片を製作するのは困難であり、実際の構造物等と試験片との腐食状況には差異が生じる。
【００１６】
本発明は、このような問題を解決するために提案されたものであり、腐食環境の変化を示す電気的な信号を測定し、この信号のばらつきを考慮することによって、構造物や機器、配管の腐食損傷を正確に精度良く推測し、表示できる腐食環境モニタ方法およびその装置を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、刻々と変化する腐食速度から、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示できる腐食環境モニタ方法およびその装置を提供することにある。
【００１８】
また、本発明の第３の目的は、直接被測定材から腐食情報を得ることで、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示できる腐食環境モニタ方法およびその装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る腐食環境モニタ方法は、上述した課題を解決するために請求項１に記載したように、プラント内を流通する水を被測定液とし、さらにこの被測定液に接するプラント構造材を被測定材とし、前記被測定材の腐食損傷を推測するために、前記被測定液から検知される腐食電位Ｅおよび腐食電流ｉの変化を、前記被測定液の腐食環境の変化として検知する腐食環境検知方法において、前記腐食電位Ｅの所定の時間幅による電位標準偏差σＥを算出する工程と、前記腐食電流ｉの所定の時間幅による電流標準偏差σｉを算出する工程と、前記電位標準偏差および前記電流標準偏差の変化をそれぞれモニタに表示することで、前記電位標準偏差および前記電流標準偏差から、前記被測定液の腐食環境の変化を推測する工程とを有することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の腐食環境モニタ方法は、請求項２に記載したように、前記電位標準偏差および前記腐食電流標準偏差から腐食抵抗Ｒ（Ｒ＝σＥ／σｉ）を算出し、前記腐食抵抗Ｒを、種々の試験片および種々の被測定液を用いて予め作製してコンピュータに記憶させる前記腐食抵抗Ｒと腐食速度との関係を表す校正曲線に参照して得られる前記腐食速度から、前記被測定液の腐食環境の変化を推測することを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明の腐食環境モニタ装置は、請求項３に記載したように、プラント内を流通する水を被測定液とし、さらにこの被測定液に接するプラント構造材を被測定材とし、前記被測定材の腐食損傷を推測するために、前記被測定液の腐食電位Ｅ測定用として、試験片および基準電極を備える一方、腐食電流ｉ測定用として、試験片および基準試験片をそれぞれ備える電気化学センサからリード線を介して測定処理装置に接続される腐食環境検知装置において、前記測定処理装置としてコンピュータを使用することと、前記コンピュータに、前記腐食電位の所定の時間幅による電位標準偏差σＥを算出する機能と、前記コンピュータに、前記腐食電流の所定の時間幅による電流標準偏差σｉを算出する機能と、前記コンピュータに、前記電位標準偏差および前記電流標準偏差の変化をそれぞれ表示するモニタとを備えたことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の腐食環境モニタ装置は、請求項４に記載したように、前記コンピュータに、前記電位標準偏差および前記電流標準偏差から腐食抵抗Ｒ（Ｒ＝σＥ／σｉ）を算出する機能と、腐食抵抗Ｒと腐食速度との関係を表した校正曲線群をデータベースとして記憶する機能と、前記校正曲線群から、被測定材および被測定液に対応する校正曲線を抽出する機能と、算出された腐食抵抗Ｒを前記校正曲線に照らし合わせて前記腐食速度を推測する機能とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明の腐食環境モニタ装置は、請求項５に記載したように、前記電気化学センサに、腐食電位測定用として基準電極を備える一方、腐食電流測定用として基準試験片を備え、前記電気化学センサからリード線を介してコンピュータに接続し、かつ、被測定材からリード線を介してコンピュータに接続することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の腐食環境モニタ装置は、請求項６に記載したように、前記試験片を、静的な歪みを与えることにより応力を負荷した構造とすることを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明の腐食環境モニタ装置は、請求項７に記載したように、前記試験片を、隙間構造とすることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の腐食環境モニタ装置は、請求項８に記載したように、前記コンピュータを第一コンピュータとし、前記第一コンピュータの端末と、遠隔地の第二コンピュータの端末をネットワークシステムにて接続したことを特徴とする。
【００２７】
最後に、本発明の腐食環境モニタ装置は、請求項９に記載したように、前記コンピュータに、被測定材、被測定液、その他測定条件を入力できる対話型のソフトを備えたことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る腐食環境モニタ方法およびその装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る腐食環境モニタ装置の第１実施形態を示す概略図である。
【００３０】
腐食環境モニタ装置１は、プラントの構造物や機器、配管としての被測定材１１内に、被測定液１２が供給される。被測定材１１として例えば、ＳＵＳ３０４があり、被測定液１２として例えば、ＮａＣｌ溶液がある。
【００３１】
被測定液１２に電気化学センサＡが浸漬され、この電気化学センサＡはリード線を介してコンピュータ１４に電気的に接続され、コンピュータ１４にはモニタ１５が備えられる。
【００３２】
また、電気化学センサＡには、試験片ｂ、基準電極ｃおよび基準試験片ｄがそれぞれ備えられており、すべて被測定材１１と同等な素材で構成される。ただし、試験片ｂは、白金で構成してもよい。
【００３３】
なお、試験片ｂ、基準電極ｃおよび基準試験片ｄについて形状が板状であると、試験片ｂ、基準電極ｃおよび基準試験片ｄのそれぞれの表面部と側面部、あるいは縁部と中央部で腐食性が異なってくるため、形状は薄い円板であることが望ましく、必要に応じて研磨・洗浄等の前処理を行うものとする。
【００３４】
さらに、図１の腐食環境モニタ装置１では１個の電気化学センサＡを示しているが、被測定液１２に複数個の電気化学センサＡを浸漬させて測定を行い、この測定の出力情報を統計的手法を用いて処理することによって、より再現性のよい測定結果を得ることができる。
【００３５】
まず、腐食環境モニタ装置１の電気化学センサＡに備える試験片ｂおよび基準電極ｃの間において腐食電位Ｅが測定され、同時に、電気化学センサＡに備える試験片ｂおよび基準試験片ｄの間において腐食電流ｉが測定される。
【００３６】
図２は、腐食電位変動および腐食電流変動の一例を示す概略的なグラフである。
【００３７】
図２のグラフは、被測定材１１の材質としてＳＵＳ３０４、被測定液１２の液質として３ｗｔ％のＮａＣｌ溶液、液温度は８０℃、流速はなし、測定間隔は０．５秒の場合における腐食電位Ｅおよび腐食電流ｉの時間的推移の測定結果である。図２の上段には時系列の腐食電位変動２１、下段には時系列の腐食電流変動２２をそれぞれ示す。なお、説明のために、腐食電位変動２１および腐食電流変動２２のそれぞれの一部を拡大したグラフを拡大電位変動２３および拡大電流変動２４として示す。
【００３８】
ここで、拡大電位変動２３において、腐食電位Ｅの所定の時間幅Δｔにおける測定数をｎ、腐食電位Ｅの測定値をＥｎ、測定値の平均値をＥｂａｒとすると、
【数１】
σＥ＝Σ（Ｅｎ−Ｅｂａｒ）２／ｎ
の関係により、電位標準偏差σＥを算出する。
【００３９】
同様に、拡大電流変動２４において、腐食電流ｉの所定の時間幅Δｔにおける測定数をｎ、腐食電流ｉの測定値をｉｎ、測定値の平均値をｉｂａｒとすると、
【数２】
σｉ＝Σ（ｉｎ−ｉｂａｒ）２／ｎ
の関係により、電流標準偏差σｉを算出する。
【００４０】
最後に、算出された電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉをモニタ１５に表示することで、信号のノイズによるばらつき、および腐食の斑によるばらつきを基準として、腐食環境の変化によるばらつきを評価することができ、被測定材１１の腐食損傷を正確に精度良く推測できる。
【００４１】
また、図１の腐食環境モニタ装置１に備える電気化学センサＡの試験片ｂとして、図３（ａ）に示す応力試験片ｂ１または図３（ｂ）に示す応力試験片ｂ２を利用する。
【００４２】
図３（ａ）の応力試験片ｂ１は、電気化学センサＡにＵ字状に折り曲げられた平板または円板３０が備えられ、平板または円板３０はボルト３１とナット３２により固定され、平板または円板３０に応力を負荷するために静的な歪みを与える。また、図３（ｂ）の応力試験片ｂ２は、電気化学センサＡに固定治具３３が備えられ、固定治具３３に平板または円板３０が固定され、ボルト３１を締めることによって、平板または円板３０に応力を負荷するために静的な歪みを与える。
【００４３】
腐食環境モニタ装置１に備える試験片ｂとして、図３（ａ）に示す応力試験片ｂ１または図３（ｂ）に示す応力試験片ｂ２を利用し、被測定液１２の電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉを算出・表示する。すなわち、信号のノイズによるばらつき、および腐食の斑によるばらつきを基準として、腐食環境の変化によるばらつきを評価することによって、残留応力をもつ被測定材１１に関する応力腐食割れの発生を正確に精度良く推測できる。
【００４４】
また、図１の腐食環境モニタ装置１に備える電気化学センサＡの試験片ｂとして、図４（ａ）に示す隙間試験片ｂ３を利用する。
【００４５】
図４（ａ）の隙間試験片ｂ３は、電気化学センサＡに平板または円板３５が備えられ、平板または円板３５を補助平板または補助円板３６と接触させ、ボルト３７とナット３８で結合させることによって、平板または円板３５に隙間を与える。なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）の側面図を示す。
【００４６】
腐食環境モニタ装置１に備える試験片ｂとして、図４（ａ）に示す隙間試験片ｂ３を利用し、被測定液１２の電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉを算出・表示する。すなわち、信号のノイズによるばらつき、および腐食の斑によるばらつきを基準として、腐食環境の変化によるばらつきを評価することによって、隙間構造をもつ被測定材１１に関する隙間腐食の発生を正確に精度良く推測できる。
【００４７】
以上のように、図１の腐食環境モニタ装置１によると、腐食環境の変化を示す電気的な信号を測定し、この信号のばらつきを考慮することによって、構造物や機器、配管の腐食損傷を正確に精度良く推測し、表示できる。
【００４８】
図５は、本発明に係る腐食環境モニタ装置の第２実施形態を示す概略図である。
【００４９】
腐食環境モニタ装置１Ａは、所定の容器４１内に被測定液１２が供給される。容器４１内の被測定液１２に電気化学センサＦが浸漬され、この電気化学センサＦはリード線を介してコンピュータ１４に電気的に接続される。
【００５０】
なお、容器４１内の被測定液１２は、必要に応じてポンプを使用し、人工的に水流を発生させることによって、被測定材１１内の被測定液１２の流速に近づける。
【００５１】
また、電気化学センサＦには、試験片ｂ、基準電極ｃおよび基準試験片ｄがそれぞれ備えられており、すべて被測定材１１と同等な素材で構成される。ただし、試験片ｂは、白金で構成してもよい。
【００５２】
なお、図５において、図１と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
まず、腐食環境モニタ装置１Ａの電気化学センサＦに備える試験片ｂおよび基準電極ｃの間において腐食電位Ｅが測定され、同時に、電気化学センサＦに備える試験片ｂおよび基準試験片ｄの間において腐食電流ｉが測定される。
【００５４】
また、コンピュータ１４では、腐食電位Ｅおよび腐食電流ｉから前述した数１，２によって電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉを算出し、
【数３】
Ｒ＝σＥ／σｉ
の関係から腐食抵抗Ｒを算出する。同時に、腐食速度として試験片重量変化を実測することで、腐食抵抗Ｒと腐食速度の関係を表した校正曲線を作製する。
【００５５】
さらに、種々の被測定材１１および種々の被測定液１２の組合せに対応させ、種々の校正曲線を作製する操作を繰り返すことにより、腐食抵抗Ｒと腐食速度の関係を表す校正曲線群を作製し、データベースとしてコンピュータ１４に保存する。
【００５６】
続いて、腐食環境モニタ装置１Ａのコンピュータ１４に被測定材１１の材質および形態、被測定液１２の液質、液温度および流速等を設定・入力することで、作製した校正曲線群から、測定条件に対応する校正曲線を抽出する。
【００５７】
次いで、図１の腐食環境モニタ装置１の作用と同様に、被測定液１２の電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉを算出する。
【００５８】
次いで、図５のコンピュータ１４では、電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉから腐食抵抗Ｒを算出する。
【００５９】
最後に、算出された腐食抵抗Ｒを、抽出した校正曲線に参照し、参照して得られる腐食速度をモニタ１５に表示することで、被測定材１１内の被測定液１２の腐食環境測定において直接腐食速度を測定することなく、刻々と変化する被測定材１１の腐食状況を正確に精度良く推測できる。
【００６０】
なお、図５において、コンピュータ１４に電気化学センサＡおよび電気化学センサＦが同時に接続されているが、コンピュータ１４に電気化学センサＦを接続させ、コンピュータ１４でデータベースを作製後、コンピュータ１４から電気化学センサＦを切り離した後、コンピュータ１４に電気化学センサＡを接続させてもよい。
【００６１】
また、図５の腐食環境モニタ装置１Ａに備える電気化学センサＡおよび電気化学センサＦの試験片ｂとして、図３（ａ）に示す応力試験片ｂ１、または図３（ｂ）に示す応力試験片ｂ２を利用し、被測定液１２の腐食速度を表示する。すなわち、腐食環境の腐食速度の変化を評価することによって、残留応力をもつ被測定材１１に関する応力腐食割れの状況を正確に精度良く推測できる。
【００６２】
加えて、図５の腐食環境モニタ装置１Ａに備える電気化学センサＡおよび電気化学センサＦの試験片ｂとして、図４（ａ）に示す隙間試験片ｂ３を利用し、被測定液１２の腐食速度を表示する。すなわち、腐食環境の腐食速度の変化を評価することによって、隙間構造をもつ被測定材１１に関する隙間腐食の状況を正確に精度良く推測できる。
【００６３】
以上のように、図５の腐食環境モニタ装置１Ａによると、刻々と変化する腐食速度から、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示できる。
【００６４】
図６は、本発明に係る腐食環境モニタ装置の第３実施形態を示す概略図である。
【００６５】
図６の腐食環境モニタ装置１Ｂは、図５の腐食環境モニタ装置１Ａに対して、予め作製される校正曲線群をデータベースとして記憶するコンピュータが、腐食電位および腐食電流が測定されるコンピュータと遠隔地にあり、測定現場から離れた場所にあるコンピュータにて構造物や機器、配管の腐食状況を監視するシステムである。
【００６６】
腐食環境モニタ装置１Ｂは、被測定材１１内に被測定液１２が供給される。被測定材１１内の被測定液１２に電気化学センサＡが浸漬され、この電気化学センサＡはリード線を介してコンピュータ１４に電気的に接続される。
【００６７】
また、電気化学センサＡには、試験片ｂ、基準電極ｃおよび基準試験片ｄがそれぞれ備えられており、すべて被測定材１１と同等な素材で構成される。ただし、試験片ｂは、白金で構成してもよい。
【００６８】
一方、腐食環境モニタ装置１Ｂは、容器４１内に被測定液１２が供給される。容器４１内の被測定液１２に電気化学センサＦが浸漬され、この電気化学センサＦはリード線を介してコンピュータ５４に電気的に接続され、コンピュータ５４にはモニタ５５が備えられる。
【００６９】
なお、容器４１内の被測定液１２は、必要に応じてポンプを使用し、人工的に水流を発生させることによって、被測定材１１内の被測定液１２の流速に近づける。
【００７０】
また、電気化学センサＦには、試験片ｂ、基準電極ｃおよび基準試験片ｄがそれぞれ備えられており、すべて被測定材１１と同等な素材で構成される。ただし、試験片ｂは、白金で構成してもよい。
【００７１】
ここで、コンピュータ１４の端末とコンピュータ５４の端末とは、ネットワーク５６を介して接続される。
【００７２】
まず、腐食環境モニタ装置１Ｂの電気化学センサＦに備える試験片ｂおよび基準電極ｃの間において腐食電位Ｅが測定され、同時に、電気化学センサＦに備える試験片ｂおよび基準試験片ｄの間において腐食電流ｉが測定される。
【００７３】
また、コンピュータ１４では、腐食電位Ｅおよび腐食電流ｉから前述した数１，２によって電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉを算出し、
【数４】
Ｒ＝σＥ／σｉ
の関係から腐食抵抗Ｒを算出する。同時に、腐食速度として試験片重量変化を実測することで、腐食抵抗Ｒと腐食速度の関係を表した校正曲線を作製する。
【００７４】
さらに、種々の被測定材１１および種々の被測定液１２の組合せに対応させて、種々の校正曲線を作製する操作を繰り返すことにより、腐食抵抗Ｒと腐食速度の関係を表す校正曲線群を作製し、データベースとしてコンピュータ１４に保存する。
【００７５】
続いて、腐食環境モニタ装置１Ｂのコンピュータ５４に被測定材１１の材質および形態、被測定液１２の液質、液温度および流速等を設定・入力することで、作製した校正曲線群から、測定条件に対応する校正曲線を抽出する。
【００７６】
次いで、図１の腐食環境モニタ装置１の作用と同様に、被測定液１２の電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉを算出する。
【００７７】
次いで、図６のコンピュータ１４では、電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉから腐食抵抗Ｒを算出する。
【００７８】
さらに、算出された腐食抵抗Ｒに関するデータを、コンピュータ１４からネットワーク５６を介してコンピュータ５４に伝送する。
【００７９】
最後に、伝送された腐食抵抗Ｒを、抽出した校正曲線に参照し、参照して得られる腐食速度をモニタ５５に表示することで、被測定材１１内の被測定液１２の腐食環境測定において直接腐食速度を測定することなく、刻々と変化する被測定材１１の腐食状況を正確に精度良く推測できる。
【００８０】
また、図６の腐食環境モニタ装置１Ｂに備える電気化学センサＡおよび電気化学センサＦの試験片ｂとして、図３（ａ）に示す応力試験片ｂ１、または図３（ｂ）に示す応力試験片ｂ２を利用し、被測定液１２の腐食速度を表示する。すなわち、腐食環境の腐食速度の変化を評価することによって、残留応力をもつ被測定材１１に関する応力腐食割れの状況を正確に精度良く推測できる。
【００８１】
加えて、図６の腐食環境モニタ装置１Ｂに備える電気化学センサＡおよび電気化学センサＦの試験片ｂとして、図４（ａ）に示す隙間試験片ｂ３を利用し、被測定液１２の腐食速度を表示する。すなわち、腐食環境の腐食速度の変化を評価することによって、隙間構造をもつ被測定材１１に関する隙間腐食の状況を正確に精度良く推測できる。
【００８２】
以上のように、図６の腐食環境モニタ装置１Ｂによると、刻々と変化する腐食速度から、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示できる。
【００８３】
図７は、本発明に係る腐食環境モニタ装置の第４実施形態を示す概略図である。
【００８４】
腐食環境モニタ装置１Ｃは、被測定材１１内に被測定液１２が供給される。被測定液１２に電気化学センサＡが浸漬され、この電気化学センサＡはリード線を介してコンピュータ１４に電気的に接続され、コンピュータ１４にはモニタ１５が備えられる。
【００８５】
また、電気化学センサＡには、基準電極ｃおよび基準試験片ｄがそれぞれ備えられており、基準電極ｃおよび基準試験片ｄは共に被測定材１１と同等な素材で構成される。
【００８６】
さらに、腐食環境モニタ装置１Ｃでは、被測定材１１自身の信号を計測するために、被測定材１１からリード線を介してコンピュータ１５に電気的に接続される。
【００８７】
まず、腐食環境モニタ装置１Ｃの被測定材１１と電気化学センサＡに備える基準電極ｃの間において腐食電位Ｅが測定され、同時に、被測定材１１と電気化学センサＡに備える基準試験片ｄの間において腐食電流ｉが測定される。
【００８８】
次いで、コンピュータ１４では、腐食電位Ｅおよび腐食電流ｉから前述した数１，２によって、所定の時間幅による電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉを算出する。
【００８９】
最後に、算出された電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉをモニタ１５に表示し、信号のノイズによるばらつき、および腐食の斑によるばらつきを基準として、腐食環境の変化によるばらつきを評価することによって、被測定材１１の腐食損傷を正確に精度良く推測できる。
【００９０】
以上のように、図７の腐食環境モニタ装置１Ｃによると、腐食環境の変化を示す電気的な信号を測定し、この信号のばらつきを考慮することによって、構造物や機器、配管の腐食損傷を正確に精度良く推測し、表示できる。
【００９１】
また、直接被測定材から腐食情報を得ることで、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示できる。
【００９２】
図８は、本発明に係る腐食環境モニタ装置の第５実施形態を示す概略図である。
【００９３】
腐食環境モニタ装置１Ｄは、容器４１内に被測定液１２が供給される。容器４１内の被測定液１２に電気化学センサＦが浸漬され、この電気化学センサＦはリード線を介してコンピュータ１４に電気的に接続される。
【００９４】
なお、容器４１内の被測定液１２は、必要に応じてポンプを使用し、人工的に水流を発生させることによって、被測定材１１内の被測定液１２の流速に近づける。
【００９５】
また、電気化学センサＦには、試験片ｂ、基準電極ｃおよび基準試験片ｄがそれぞれ備えらており、すべて被測定材１１と同等な素材で構成される。ただし、試験片ｂは、白金で構成してもよい。
【００９６】
なお、図８において、図７と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００９７】
まず、腐食環境モニタ装置１Ｄの電気化学センサＦに備える試験片ｂおよび基準電極ｃの間において腐食電位Ｅが測定され、同時に、電気化学センサＦに備える試験片ｂおよび基準試験片ｄの間において腐食電流ｉが測定される。
【００９８】
また、コンピュータ１４では、腐食電位Ｅおよび腐食電流ｉから前述した数１，２によって電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉを算出し、
【数５】
Ｒ＝σＥ／σｉ
の関係から腐食抵抗Ｒを算出する。同時に、腐食速度として試験片重量変化を実測することで、腐食抵抗Ｒと腐食速度の関係を表した校正曲線を作製する。
【００９９】
さらに、種々の被測定材１１および種々の被測定液１２の組合せに対応するように、種々の校正曲線を作製する操作を繰り返すことにより、腐食抵抗Ｒと腐食速度の関係を表す校正曲線群を作製し、データベースとしてコンピュータ１４に保存する。
【０１００】
続いて、腐食環境モニタ装置１Ｄのコンピュータ１４に被測定材１１の材質および形態、被測定液１２の液質、液温度および流速等を設定・入力することで、作製した校正曲線群から、測定条件に対応する校正曲線を抽出する。
【０１０１】
次いで、図７の腐食環境モニタ装置１Ｃの作用と同様に、被測定液１２の電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉを算出する。
【０１０２】
次いで、図８のコンピュータ１４では、電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉから腐食抵抗Ｒを算出する。
【０１０３】
最後に、算出された腐食抵抗Ｒを、抽出した校正曲線に参照し、参照して得られる腐食速度をモニタ１５に表示することで、被測定材１１内の被測定液１２の腐食環境測定において直接腐食速度を測定することなく、刻々と変化する被測定材１１の腐食状況を正確に精度良く推測できる。
【０１０４】
なお、図８において、コンピュータ１４に電気化学センサＡおよび電気化学センサＦが同時に接続されているが、コンピュータ１４に電気化学センサＦを接続させ、コンピュータ１４でデータベースを作製後、コンピュータ１４から電気化学センサＦを切り離した後、コンピュータ１４に電気化学センサＡを接続させてもよい。
【０１０５】
以上のように、図８の腐食環境モニタ装置１Ｄによると、刻々と変化する腐食速度から、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示できる。
【０１０６】
また、直接被測定材から腐食情報を得ることで、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示できる。
【０１０７】
図９は、本発明に係る腐食環境モニタ装置の第６実施形態を示す概略図である。
【０１０８】
図９の腐食環境モニタ装置１Ｅは、図８の腐食環境モニタ装置１Ｄに対して、予め作製される校正曲線群をデータベースとして記憶するコンピュータが、腐食電位および腐食電流が測定されるコンピュータと遠隔地にあり、測定現場から離れた場所にあるコンピュータにて構造物や機器、配管の腐食状況を監視するシステムである。
【０１０９】
腐食環境モニタ装置１Ｅは、被測定材１１内に被測定液１２が供給される。被測定材１１内の被測定液１２に電気化学センサＡが浸漬され、この電気化学センサＡはリード線を介してコンピュータ１４に電気的に接続される。
【０１１０】
また、電気化学センサＡには、基準電極ｃおよび基準試験片ｄがそれぞれ備えられており、基準電極ｃおよび基準試験片ｄは共に被測定材１１と同等な素材で構成される。
【０１１１】
一方、腐食環境モニタ装置１Ｅは、容器４１内に被測定液１２が供給される。容器４１内の被測定液１２に電気化学センサＦが浸漬され、この電気化学センサＦはリード線を介してコンピュータ５４に電気的に接続され、コンピュータ５４にはモニタ５５が備えられる。
【０１１２】
なお、容器４１内の被測定液１２は、必要に応じてポンプを使用し、人工的に水流を発生させることによって、被測定材１１内の被測定液１２の流速に近づける。
【０１１３】
ここで、コンピュータ１４の端末とコンピュータ５４の端末とは、ネットワーク５６を介して接続される。
【０１１４】
まず、腐食環境モニタ装置１Ｅの電気化学センサＦに備える試験片ｂおよび基準電極ｃの間において腐食電位Ｅが測定され、同時に、電気化学センサＦに備える試験片ｂおよび基準試験片ｄの間において腐食電流ｉが測定される。
【０１１５】
また、コンピュータ１４では、腐食電位Ｅおよび腐食電流ｉから前述した数１，２によって電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉを算出し、
【数６】
Ｒ＝σＥ／σｉ
の関係から腐食抵抗Ｒを算出する。同時に、腐食速度として試験片重量変化を実測することで、腐食抵抗Ｒと腐食速度の関係を表した校正曲線を作製する。
【０１１６】
さらに、種々の被測定材１１および種々の被測定液１２の組合せに対応させて、種々の校正曲線を作製する操作を繰り返すことにより、腐食抵抗Ｒと腐食速度の関係を表す校正曲線群を作製し、データベースとしてコンピュータ１４に保存する。
【０１１７】
続いて、腐食環境モニタ装置１Ｅのコンピュータ５４に被測定材１１の材質および形態、被測定液１２の液質、液温度および流速等を設定・入力することで、作製した校正曲線群から、測定条件に対応する校正曲線を抽出する。
【０１１８】
次いで、図７の腐食環境モニタ装置１Ｃの作用と同様に、被測定液１２の電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉを算出する。
【０１１９】
次いで、図９のコンピュータ１４では、電位標準偏差σＥおよび電流標準偏差σｉから腐食抵抗Ｒを算出する。
【０１２０】
さらに、算出された腐食抵抗Ｒに関するデータを、コンピュータ１４からネットワーク５６を介してコンピュータ５４に伝送する。
【０１２１】
最後に、伝送された腐食抵抗Ｒを、抽出した校正曲線に参照し、参照して得られる腐食速度をモニタ５５に表示することで、被測定材１１内の被測定液１２の腐食環境測定において直接腐食速度を測定することなく、刻々と変化する被測定材１１の腐食状況を正確に精度良く推測できる。
【０１２２】
以上のように、図９の腐食環境モニタ装置１Ｅによると、刻々と変化する腐食速度から、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示できる。
【０１２３】
また、直接被測定材から腐食情報を得ることで、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示できる。
【０１２４】
図１０は、腐食環境モニタ装置の測定条件の選択画面を示す状態図である。
【０１２５】
図１０は、データベースとしての校正曲線群から、測定条件に対応する校正曲線を抽出する時に、コンピュータ１４に備えるモニタ１５または、コンピュータ５４に備えるモニタ５５に表示される測定条件の入力画面６１である。
【０１２６】
測定条件として、被測定材および被測定液がある。さらに、被測定材に材質および形態があり、被測定液には、液質、液温度および流速があり、選択肢の中から容易に選択できる形式である。また、その他の測定条件として、測定チャンネルおよび測定間隔等があり、さらに表示方法がある。
【０１２７】
まず、測定者が、被測定液の腐食環境測定前に、被測定材および被測定液を選択肢の中から選択し、この被測定材および被測定液の組み合わせの測定条件に対応する校正曲線を抽出する。
【０１２８】
さらに、測定チャンネルおよび測定間隔を選択することにより、その他の測定条件を確定させる。
【０１２９】
最後に、モニタ１５またはモニタ５５に表示させる表示方法を選択する。
【０１３０】
なお、測定条件の数および構成については必要に応じて変化させることができる。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように、腐食環境の変化を示す電気的な信号を測定し、この信号のばらつきを考慮することによって、構造物や機器、配管の腐食損傷を正確に精度良く推測し、表示できる。
【０１３２】
また、刻々と変化する腐食速度から、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示できる。
【０１３３】
また、直接被測定材から腐食情報を得ることで、構造物や機器、配管の腐食状況を正確に精度良く推測し、表示できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る腐食環境モニタ装置の第１実施形態を示す概略図。
【図２】電位変動および電流変動の一例を示す概略的なグラフ。
【図３】（ａ）は応力試験片の一例を示す構成図、（ｂ）は応力試験片の一例を示す構成図。
【図４】（ａ）は隙間試験片の一例を示す正面図、（ｂ）は隙間試験片の一例を示す側面図。
【図５】本発明に係る腐食環境モニタ装置の第２実施形態を示す概略図。
【図６】本発明に係る腐食環境モニタ装置の第３実施形態を示す概略図。
【図７】本発明に係る腐食環境モニタ装置の第４実施形態を示す概略図。
【図８】本発明に係る腐食環境モニタ装置の第５実施形態を示す概略図。
【図９】本発明に係る腐食環境モニタ装置の第６実施形態を示す概略図。
【図１０】腐食環境モニタ装置の測定条件の選択画面を示す概略図。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ　腐食環境モニタ装置
１１　被測定材
１２　被測定液
１４　コンピュータ
１５　モニタ
２１　電位変動
２２　電流変動
２３　拡大電位変動
２４　拡大電量変動
３０　平板または円板
３１　ボルト
３２　ナット
３３　固定治具
３５　平板または円板
３６　補助平板または補助円板
３７　ボルト
３８　ナット
４１　容器
５４　コンピュータ
５５　モニタ
５６　ネットワーク
６１　入力画面
Ａ　電気化学センサ
ｂ　試験片
ｂ１　応力試験片
ｂ２　応力試験片
ｂ３　隙間試験片
ｃ　基準電極
ｄ　基準試験片
Ｆ　電気化学センサ
【図１】
2004028818.tif 000003
【図２】
2004028818.tif 000004
【図３】
2004028818.tif 000005
【図４】
2004028818.tif 000006
【図５】
2004028818.tif 000007
【図６】
2004028818.tif 000008
【図７】
2004028818.tif 000009
【図８】
2004028818.tif 000010
【図９】
2004028818.tif 000011
【図１０】
2004028818.tif 000012