(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続板厚測定装置で所定数のタンク底板全面の板厚を測定し、その測定されたうちの最大腐食深さを該タンクの使用年数で除した実最大腐食速度を求め、
前記連続板厚測定装置で測定した前記タンク底板全面の板厚測定データから、ランダム、格子状、或いは千鳥状に、５００点以上且つ２５０００点以下の板厚測定データを抽出し、その抽出した板厚測定データから腐食深さｘを求め、該腐食深さｘを前記タンクの使用年数ｙで除し、且つその値を０．０３から０．１０の数値で除したものに１を加算して正規化腐食速度を求め、該正規化腐食速度と、各腐食深さｘ毎の板厚測定データ数を全板厚測定データ総和数で除した腐食深さｘの大きい上位順からなる上側累積確率との両対数グラフを求め、該両対数グラフの全データ数で直線近似し、その近似直線の傾きの絶対値Ｄ´と、該近似直線上に位置する所定の上側累積確率における代表正規化腐食速度＜ｈ´＞を求め、
前記代表正規化腐食速度＜ｈ´＞と、前記近似直線の傾きの絶対値Ｄ´とにより、正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´を以下の数２式により求め、
[数２]
ＣＲＰ´＝<ｈ´>／Ｄ´
前記正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´と、前記実最大腐食速度との間の相関式を求め、その相関式を用いて、該正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´の値から実最大腐食速度を求めることを特徴とするタンク底板の腐食速度推定方法。
【請求項２】
前記腐食深さｘを前記タンクの使用年数ｙで除し、且つその値を０．０５で除したものに１を加算して正規化腐食速度を求めることを特徴とする請求項１に記載のタンク底板の腐食速度推定方法。
【請求項３】
前記直線近似は、減肉０．１ｍｍ以上に対応する正規化範囲で直線近似することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタンク底板の腐食速度推定方法。
【請求項４】
前記正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´の値を０．４６以上且つ０．５６以下の範囲の所定数倍して前記実最大腐食速度を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタンク底板の腐食速度推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油の貯蔵タンク等の底板の腐食速度推定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、国内の貯蔵タンクの８割程度が、建設後３０年以上の長期使用タンクであり、腐食減肉による漏洩対策は重要な設備管理上の課題である。特に、目視による全体的（網羅的）な腐食減肉の確認の困難なタンク底板裏面（土壌側）からの腐食減肉は、最も管理の難しいものの１つである。
【０００３】
国内貯蔵タンクの底板の腐食減肉管理は、消防法で規定されており、１０００ｋｌ（キロリットル）以上の特定屋外タンクは、５年から１３年以内に開放検査が義務づけられている。
【０００４】
従来の消防法における板厚管理は、１０００mm間隔等で、離散的に超音波法による板厚測定を行っている。タンク底板の超音波板厚測定は、タンクの内面から超音波を入射し、板厚を透過して裏面から反射（音も光と同じで界面で反射や屈折が起こる）してくる（入射から反射して戻ってくる）時間を測定すれば、音速は物質固有の値であるため、板厚に換算できるものである。
【０００５】
そして、実測した最大腐食速度（設計厚さ−最小板厚）と残肉厚から次期開放までに、基準板厚を下回る部分を補修する。
【０００６】
タンク底板裏面腐食において、長期使用タンクは局部的に腐食が進行し、上記の離散測定間隔は、この局部腐食の大きさに比べて遥かに大きな間隔であり、実際の最大腐食減肉（以下、「実最大腐食減肉」という）を測定しきれていないのが現状である。
【０００７】
このような問題を解決するために、特許第３６７０５２５号公報（特許文献１）には、タンク底板全面の板厚を連続的に測定し得る円筒タンク底板の板厚測定装置が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特許第３６７０５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、個々のタンクの底板全面の板厚を連続的に測定することは、膨大な作業時間がかかり、過去に測定して蓄積された標準的なタンクの板厚測定データを利用してタンク底板の腐食速度を推定できれば効率的であるという要望があった。
【００１０】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、過去に測定して蓄積された標準的なタンクの板厚測定データを利用してタンク底板の腐食速度を推定できるタンク底板の腐食速度推定方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明に係るタンク底板の腐食速度推定方法の第１の構成は、連続板厚測定装置で所定数のタンク底板全面の板厚を測定し、その測定されたうちの最大腐食深さを該タンクの使用年数で除した実最大腐食速度を求め、前記連続板厚測定装置で測定した前記タンク底板全面の板厚測定データから、ランダム、格子状、或いは千鳥状に、５００点以上且つ２５０００点以下の板厚測定データを抽出し、その抽出した板厚測定データから腐食深さｘを求め、該腐食深さｘを前記タンクの使用年数ｙで除し、且つその値を０．０３から０．１０の数値で除したものに１を加算して正規化腐食速度を求め、該正規化腐食速度と、各腐食深さｘ毎の板厚測定データ数を全板厚測定データ総和数で除した腐食深さｘの大きい上位順からなる上側累積確率との両対数グラフを求め、該両対数グラフの全データ数で直線近似し、その近似直線の傾きの絶対値Ｄ´と、該近似直線上に位置する所定の上側累積確率における代表正規化腐食速度＜ｈ´＞を求め、前記代表正規化腐食速度＜ｈ´＞と、前記近似直線の傾きの絶対値Ｄ´とにより、正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´を以下の数２式により求め、
[数２]
ＣＲＰ´＝<ｈ´>／Ｄ´
前記正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´と、前記実最大腐食速度との間の相関式を求め、その相関式を用いて、該正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´の値から実最大腐食速度を求めることを特徴とする。
【００１２】
尚、前記連続板厚測定装置で測定した前記タンク底板全面の板厚測定データから、ランダム、格子状、或いは千鳥状に、１０００点から２５０００点抽出すればより好ましい。
【００１３】
尚、前記正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´と前記実最大腐食速度との間の相関式は、何れも最小二乗法等により求めることが出来る。
【００１４】
また、正規化腐食速度を求める際には、腐食深さｘをタンクの使用年数ｙで除し、且つその値を更に０．０３以上且つ０．１０以下の範囲の所定値で除すことが好ましく、そのうちで最も望ましくは０．０５で除して、１を加算した値からなる正規化腐食速度とすることが出来る。
【００１５】
また、本発明に係るタンク底板の腐食速度推定方法の他の構成は、前記第１の構成において、前記正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´の値を０．４６以上且つ０．５６以下の範囲の所定数倍して前記実最大腐食速度を推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るタンク底板の腐食速度推定方法によれば、過去に測定して蓄積された標準的なタンクの板厚測定データを利用してタンク底板の腐食速度を推定出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図により本発明に係るタンク底板の腐食速度推定方法の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係るタンク底板の腐食速度推定方法を説明するフローチャート、図２及び図３は実測により得られたタンク底板の板厚測定データから腐食リスクパラメータＣＲＰ、及び正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´を求める様子を示す図であり、図３（ａ）は腐食深さと上側累積確率との両対数グラフを示し、図３（ｂ）は正規化腐食速度と上側累積確率との両対数グラフを示す図、図４（ａ）は腐食リスクパラメータＣＲＰと、実最大腐食速度との間の相関式となる検量線を示す図、図４（ｂ）は正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´と、実最大腐食速度との間の相関式となる検量線を示す図、図５は代表的なタンクのリスク曲線の折曲がり点を示す図、図６は板厚測定データ数と、腐食リスクパラメータＣＲＰ及び正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´と実最大腐食速度との間の相関式である直線の係数との関係及び検量線との相関関係を示す図である。
【００１８】
本発明は、上記のような、従来法の離散的板厚測定データからの統計的に局部的な裏面腐食があっても、実最大腐食速度ＣＲmaxを、図４（ａ），（ｂ）に示して後述する検量線（相関式）４ａ，４ｂにより推定する方法である。
【００１９】
図４に示す検量線（相関式）４ａ，４ｂは、縦軸が連続測定から得られた実最大腐食速度ＣＲmaxで、横軸が離散データから計算される腐食リスクパラメータＣＲＰ（Corrosion Risk Parameter）、或いはそれを正規化した正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´という統計量である。
【００２０】
本出願人が開発した特許文献１に記載されたような連続板厚測定装置でタンク底板全面を測定（以下、「連続測定データ」という）で得られた最大腐食減肉は、実最大腐食減肉である。そこで、連続測定した２５基のタンク、すなわち、実最大腐食減肉が既知のタンクデータを利用し、そこから、離散的に仮想的に抜き取ったデータ群の統計値処理との相関から実最大腐食速度（実最大腐食減肉を使用期間で除した値）ＣＲmaxを検量線（相関式）４ａ，４ｂとして推定する方法である。
【００２１】
以下に図４に示す検量線（相関式）４ａ，４ｂの作り方を説明する。図１のステップＳ１において、例えば本出願人が開発した特許文献１に記載されたような連続板厚測定装置で所定数のタンク底板全面の板厚を測定する。そして、ステップＳ２において、連続板厚測定装置により測定されたうちの実最大腐食深さｄmaxを求めた後、ステップＳ３において、該タンクの使用年数ｙで除した実最大腐食速度ＣＲmaxを、{ＣＲmax＝ｄmax／ｙ}により求める。
【００２２】
一方、図２に示すように、上記連続板厚測定装置で測定したタンク底板全面の板厚測定データから、ランダム、格子状、或いは千鳥状に、５００点以上且つ２５０００点以下の板厚測定データを抽出する。本実施形態では、１０００点以上且つ２５０００点以下の板厚測定データを抽出したものである（ステップＳ４）。
【００２３】
そして、図２に示すように、その抽出した板厚測定データを腐食深さ（図２に示す腐食減肉欄１ａ参照）の大きい順に並べ、各板厚測定データ毎の累積数として求めた各腐食深さｘ毎の板厚測定データ数を、累積総和である全板厚測定データ総和数で除した腐食深さの大きい上位順からなる上側累積確率（図２に示す上側累積確率欄１ｂ参照）を求め、図３（ａ）に示すように、各腐食深さｘと、該上側累積確率との両対数グラフ２ａを求める。
【００２４】
次に、図３（ａ）に示す両対数グラフ２ａの腐食深さｘの大きい側（図３（ａ）の両対数グラフ２ａの下側）を直線近似し、その近似直線３ａの傾きの絶対値Ｄと、該近似直線３ａ上に位置する所定の上側累積確率における代表腐食深さ<ｈ>を求め、該代表腐食深さ<ｈ>と、前記近似直線３ａの傾きの絶対値Ｄと、そのタンクの使用年数ｙとにより、腐食リスクパラメータＣＲＰを以下の数１式により求める（ステップＳ５）。
【００２５】
[数１]
ＣＲＰ＝<ｈ>／（Ｄ×ｙ）
【００２６】
ここで、代表腐食深さ<ｈ>は、図３（ａ）に示す近似直線３ａ上の適当な上側累積確率における腐食深さの代表値であり、本実施形態では上側累積確率が０．００１における腐食深さｘを使用したものであるが、他の上側累積確率を使用しても良い。
【００２７】
このようにして求めた腐食リスクパラメータＣＲＰと、前記実最大腐食速度ＣＲmaxとの間で最小二乗法により相関式を求め、その相関式を用いて、該腐食リスクパラメータＣＲＰの値から実最大腐食速度ＣＲmaxを求める（ステップＳ６）。
【００２８】
ここで、最小二乗法とは、例えば図４の検量線４ａの検量式をＹ（実最大深さ推定量）＝a（係数）×Ｘ（腐食リスクパラメータＣＲＰ値）と置いた場合に、ばらつきのあるデータ群のちょうど真ん中を通るような直線となる係数ａを決定する方法である。即ち、今「ｉ」番目のタンクの腐食リスクパラメータＣＲＰ値Ｘｉにおける上記検量式にあてはめた時のＹの値Ｙiと、ｉ番目のタンクの実測実最大深さＹriとした場合の両者の差であるＹi−Ｙirを求め、ｉ＝１のタンクから検量式作成に使うＮ番目のタンクまでの二乗の総和をＮもしくはＮ−１で除した値が一番小さくなるように係数ａを求める公知の方法である。
【００２９】
一方、上記腐食リスクパラメータＣＲＰを正規化してより機械的に取り扱うことが出来る正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´を利用することが出来る。その場合には、前記腐食深さｘの代わりに、該腐食深さｘをそのタンクの使用年数ｙで除し、且つその値を更に０．０５で除して、１を加算した値からなる正規化腐食速度（図２に示す正規化腐食速度欄１ｃ参照）を{正規化腐食速度＝（腐食速度／０．０５）＋１}により求め、図３（ｂ）に示すように、該正規化腐食速度と、上側累積確率（図２に示す上側累積確率欄１ｂ参照）との両対数グラフ２ｂを求める。
【００３０】
ここで、前記「０．０５」は、単位［０．０５mm／年］としたもので、腐食リスクパラメータＣＲＰを正規化するための位置パラメータであり、図５における腐食リスク曲線の折曲がり点の横軸上の値を意味するものであり、実質的に使用できる範囲は、図５の横軸上に示す０．０３から０．１０の範囲であり、最も望ましい値が０．０５である。
【００３１】
そして、図３（ｂ）に示すように、この正規化腐食速度の値を横軸にし、上側累積確率を縦軸にして両対数グラフ２ｂを作成する。
【００３２】
次に、図３（ｂ）に示す両対数グラフ２ｂの直線関係が実質的に成り立つ範囲で直線近似する。望ましくは、減肉０．１mm以上に対応する正規化範囲で直線近似する（正規化腐食リスク曲線）。そして、その近似直線３ｂの傾きの絶対値Ｄ´と、該近似直線３ｂ上に位置する所定の上側累積確率における代表正規化腐食速度＜ｈ´＞を求め、該代表正規化腐食速度＜ｈ´＞と、前記近似直線３ｂの傾きの絶対値Ｄ´とにより、正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´を以下の数２式により求める（ステップＳ５）。
【００３３】
[数２]
ＣＲＰ´＝<ｈ´>／Ｄ´
【００３４】
このようにして求めた正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´と、前記実最大腐食速度ＣＲmaxとの間で最小二乗法により相関式を求め、その相関式を用いて、該正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´の値から実最大腐食速度ＣＲmaxを求める（ステップＳ６）。
【００３５】
図４（ａ）等に示す腐食リスクパラメータＣＲＰと、実最大腐食速度ＣＲmaxとの間の相関式は、Ｙ（実最大深さ推定量）＝a（係数）×Ｘ（腐食リスクパラメータＣＲＰ値）であるから該腐食リスクパラメータＣＲＰの値をａ倍して実最大腐食速度ＣＲmaxを推定できる。この「ａ」の値は、図６に示すように、検量線作成時に使用する前記した連続板厚測定からの抜き取りデータ数が多いほど大きくなり、腐食リスクパラメータＣＲＰの値に、７．８以上且つ１２．２以下の範囲で抽出データ数に合わせた所定の値を採用できる。また、図４（ｂ）に示す正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´においても、同様に図６より、正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´の値を０．４６以上且つ０．５６以下の範囲の所定数倍して実最大腐食速度ＣＲmaxを推定できる。
【００３６】
ここで、連続板厚測定装置で測定したタンク底板全面の板厚測定データから、ランダム、格子状、或いは千鳥状に、１０００点以上且つ２５０００点以下の板厚測定データを抽出することの有利な点については、図６に示すとおり、１０００点以下のデータを含む検量式の推定誤差が低くなるためである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の活用例として、石油の貯蔵タンク等の底板の腐食速度推定方法に適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るタンク底板の腐食速度推定方法を説明するフローチャートである。
【図２】実測により得られたタンク底板の板厚測定データから腐食リスクパラメータＣＲＰ、及び正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´を求める様子を示す図である。
【図３】実測により得られたタンク底板の板厚測定データから腐食リスクパラメータＣＲＰ、及び正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´を求める様子を示す図であり、（ａ）は腐食深さと上側累積確率との両対数グラフを示し、（ｂ）は正規化腐食速度と上側累積確率との両対数グラフを示す図である。
【図４】（ａ）は腐食リスクパラメータＣＲＰと、実最大腐食速度との間の相関式となる検量線を示す図、（ｂ）は正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´と、実最大腐食速度との間の相関式となる検量線を示す図である。
【図５】代表的なタンクのリスク曲線の折曲がり点を示した図である。
【図６】板厚測定データ数と、腐食リスクパラメータＣＲＰ及び正規化腐食リスクパラメータＣＲＰ´と実最大腐食速度との間の相関式である直線の係数との関係および検量線との相関関係を示した図である。
【符号の説明】
【００３９】
ａ…係数
ＣＲmax…実最大腐食速度
ＣＲＰ…腐食リスクパラメータ
ＣＲＰ´…正規化腐食リスクパラメータ
Ｄ，Ｄ´…傾きの絶対値
ｄmax…実最大腐食深さ
＜ｈ´＞…正規化腐食速度
ｘ…腐食深さ
ｙ…使用年数
Ｘ…腐食リスクパラメータＣＲＰ値
Ｙ…実最大深さ推定量
１ａ…腐食減肉欄
１ｂ…上側累積確率欄
１ｃ…正規化腐食速度欄
２ａ，２ｂ…両対数グラフ
３ａ，３ｂ…近似直線
４ａ，４ｂ…検量線
【図１】
0005252954.tif 000002
【図２】
0005252954.tif 000003
【図３】
0005252954.tif 000004
【図４】
0005252954.tif 000005
【図５】
0005252954.tif 000006
【図６】
0005252954.tif 000007