(57)【要約】【課題】高精度な地下埋設鋼構造物の腐食診断を実現する。【解決手段】外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、前記インピーダンス測定手段及び前記電気的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
2007278843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、
前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、
前記インピーダンス測定手段及び前記電気的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする腐食診断装置。
【請求項２】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、
前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、
前記超音波測定手段及び前記電気的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする腐食診断装置。
【請求項３】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、
前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定手段と、
前記インピーダンス測定手段、前記電気的腐食環境測定手段、及び前記化学的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする腐食診断装置。
【請求項４】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、
前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定手段と、
前記超音波測定手段、前記電気的腐食環境測定手段、及び前記化学的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする腐食診断装置。
【請求項５】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、
前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、
前記超音波測定手段、前記インピーダンス測定手段、及び前記電気的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする腐食診断装置。
【請求項６】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、
前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定手段と、
前記超音波測定手段、前記インピーダンス測定手段、前記電気的腐食環境測定手段、及び前記化学的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする腐食診断装置。
【請求項７】
前記電気的腐食環境測定手段は、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の迷走電流を測定する迷走電流測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物と前記地中との電位差を測定する対地電位測定手段と、
前記地下埋設鋼構造物と前記地中との土壌比抵抗を測定する土壌比抵抗測定手段とのうち、少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の腐食診断装置。
【請求項８】
前記化学的腐食環境測定手段は、
前記地下埋設鋼構造物が埋設された地中の塩化物濃度、硫化物濃度、ｐＨ、含水比、及び酸化還元電位のうち少なくとも１つを分析する分析手段を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の腐食診断装置。
【請求項９】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、
前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、
前記インピーダンス測定ステップ及び前記電気的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする腐食診断方法。
【請求項１０】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、
前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、
前記超音波測定ステップ及び前記電気的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする腐食診断方法。
【請求項１１】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、
前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定ステップと、
前記インピーダンス測定ステップ、前記電気的腐食環境測定ステップ、及び前記化学的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする腐食診断方法。
【請求項１２】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、
前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定ステップと、
前記超音波測定ステップ、前記電気的腐食環境測定ステップ、及び前記化学的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする腐食診断方法。
【請求項１３】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、
前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、
前記超音波測定ステップ、前記インピーダンス測定ステップ、及び前記電気的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする腐食診断方法。
【請求項１４】
外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、
前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定ステップと、
前記超音波測定ステップ、前記インピーダンス測定ステップ、前記電気的腐食環境測定ステップ、及び前記化学的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする腐食診断方法。
【請求項１５】
前記電気的腐食環境測定ステップは、
前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の迷走電流を測定する迷走電流測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物と前記地中との電位差を測定する対地電位測定ステップと、
前記地下埋設鋼構造物と前記地中との土壌比抵抗を測定する土壌比抵抗測定ステップとのうち、少なくとも１つを有することを特徴とする請求項９乃至１４の何れか１項に記載の腐食診断方法。
【請求項１６】
前記化学的腐食環境測定ステップは、
前記地下埋設鋼構造物が埋設された地中の塩化物濃度、硫化物濃度、ｐＨ、含水比、及び酸化還元電位のうち少なくとも１つを分析する分析ステップを有することを特徴とする請求項９乃至１４の何れか１項に記載の腐食診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下埋設鋼構造物の腐食診断装置及び腐食診断方法に係り、特に、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うための地下埋設鋼構造物の腐食診断装置及び腐食診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ガソリン、灯油、軽油、重油等の燃料油を貯蔵するタンクや配管（タンクに接続されている配管も含む）、又はその両方等からなる地下埋設鋼構造物は、給液所、燃料基地、重油・軽油ボイラーを有する工場、事業所、ビル等に設置されている。また、地下埋設鋼構造物である地下タンクの外側は、土壌により腐食しないように、アスファルト、タールエポキシ、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）等で覆われている。更に、地下タンクの内側は、燃料油等の場合、通常のタンク材質である鉄鋼板を腐食することはないため、特段に防食措置を施さずに鉄鋼板が裸の状態となっている。
【０００３】
さて、従来では、上述した地下タンクの腐食劣化診断手法が米国等で開発されている（例えば、非特許文献１参照。）。この手法は、地下タンクデータ（容量、埋設後の経過年数等）、設備の腐食環境データ（迷走流電流、土壌比抵抗、対地電位等）、土壌の化学的性質データ（塩化物濃度、硫化物濃度、ｐＨ等）と地下タンクの腐食進行量を多数測定し、各データと地下タンクの腐食進行量との関係を統計的に解析し、地下タンクの土壌の腐食劣化量の予測プログラムを開発する手法である。この方法で開発された予測プログラムにより診断対象地下タンクの地下タンクデータ、設備の腐食環境データ、土壌の化学的性質データを採取し予測プログラムにあてはめると、当該地下タンクの腐食劣化量が予測できるという手法である。
【非特許文献１】ＡＳＴＭ規格Ｇ１５８−９８、メソッドＡ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した手法の問題点は、次の通りである。即ち、採取する現場のデータ設備は腐食環境データ、土壌の化学的性質データであるが、これは地下タンクが埋設されている環境に腐食性があるかどうかのデータである。しかしながら、仮に埋設されている環境に腐食性が有ったとしても、地下タンクの塗覆装が健全であれば、地下タンクに腐食は発生することはない。即ち、腐食環境データ、土壌の化学的性質データのみからは診断対象地下タンクに腐食が発生するか否かは判断できない。したがって、腐食環境データ、土壌の化学的性質データのみに基づく診断手法では予測の確度は低いと考えられる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うための地下埋設鋼構造物の腐食診断装置及び腐食診断方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【０００７】
請求項１に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、前記インピーダンス測定手段及び前記電気的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、インピーダンス測定により地下埋設鋼構造物の塗覆装の劣化を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することにより、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定手段と、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、前記超音波測定手段及び前記電気的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、超音波測定により地下埋設鋼構造物における錆の発生の有無を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することにより、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定手段と、前記インピーダンス測定手段、前記電気的腐食環境測定手段、及び前記化学的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、インピーダンス測定により地下埋設鋼構造物の塗覆装の劣化を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的及び化学的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することにより、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定手段と、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定手段と、前記超音波測定手段、前記電気的腐食環境測定手段、及び前記化学的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、超音波測定により地下埋設鋼構造物における錆の発生の有無を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的及び化学的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することにより、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００１５】
請求項５に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定手段と、前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、前記超音波測定手段、前記インピーダンス測定手段、及び前記電気的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、インピーダンス測定により地下埋設鋼構造物の塗覆装の劣化を診断し、また超音波測定により地下埋設鋼構造物における錆の発生の有無を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することで、より高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００１７】
請求項６に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断装置であって、前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定手段と、前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定手段と、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定手段と、前記超音波測定手段、前記インピーダンス測定手段、前記電気的腐食環境測定手段、及び前記化学的腐食環境測定手段により得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、インピーダンス測定により地下埋設鋼構造物の塗覆装の劣化を診断し、また超音波測定により地下埋設鋼構造物における錆の発生の有無を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的及び化学的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することで、より高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００１９】
請求項７に記載された発明は、前記電気的腐食環境測定手段は、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の迷走電流を測定する迷走電流測定手段と、前記地下埋設鋼構造物と前記地中との電位差を測定する対地電位測定手段と、前記地下埋設鋼構造物と前記地中との土壌比抵抗を測定する土壌比抵抗測定手段とのうち、少なくとも１つを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項７記載の発明によれば、迷走電流測定、対地電位測定、土壌比抵抗測定により、地下埋設鋼構造物の周辺の設備環境や腐食状態の診断レベル等に応じて測定内容を選択することができる。これにより、高精度な腐食診断を実現することができる。
【００２１】
請求項８に記載された発明は、前記化学的腐食環境測定手段は、前記地下埋設鋼構造物が埋設された地中の塩化物濃度、硫化物濃度、ｐＨ、含水比、及び酸化還元電位のうち少なくとも１つを分析する分析手段を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項８記載の発明によれば、錆の発生等を化学的に助長させる因子である塩化物濃度、硫化物濃度、ｐＨ、含水比、及び酸化還元電位のうち少なくとも１つを分析することで、高精度な腐食診断を実現することができる。
【００２３】
請求項９に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、前記インピーダンス測定ステップ及び前記電気的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【００２４】
請求項９記載の発明によれば、インピーダンス測定により地下埋設鋼構造物の塗覆装の劣化を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することにより、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００２５】
請求項１０に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、前記超音波測定ステップ及び前記電気的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【００２６】
請求項１０記載の発明によれば、超音波測定により地下埋設鋼構造物における錆の発生の有無を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することにより、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００２７】
請求項１１に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定ステップと、前記インピーダンス測定ステップ、前記電気的腐食環境測定ステップ、及び前記化学的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【００２８】
請求項１１記載の発明によれば、インピーダンス測定により地下埋設鋼構造物の塗覆装の劣化を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的及び化学的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することにより、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００２９】
請求項１２に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定ステップと、前記超音波測定ステップ、前記電気的腐食環境測定ステップ、及び前記化学的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【００３０】
請求項１２記載の発明によれば、超音波測定により地下埋設鋼構造物における錆の発生の有無を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的及び化学的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することにより、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００３１】
請求項１３に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、前記超音波測定ステップ、前記インピーダンス測定ステップ、及び前記電気的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【００３２】
請求項１３記載の発明によれば、インピーダンス測定により地下埋設鋼構造物の塗覆装の劣化を診断し、また超音波測定により地下埋設鋼構造物における錆の発生の有無を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することで、より高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００３３】
請求項１４に記載された発明は、外面が所定の材質で被覆され地中に埋設された鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食を診断する腐食診断方法であって、前記地下埋設鋼構造物における錆の発生に伴って生じる超音波を測定する超音波測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物と、前記地下埋設鋼構造物に接続された接地電極との間の電気化学インピーダンスを測定するインピーダンス測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の電気的な腐食環境を測定する電気的腐食環境測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の化学的な腐食環境を測定する化学的腐食環境測定ステップと、前記超音波測定ステップ、前記インピーダンス測定ステップ、前記電気的腐食環境測定ステップ、及び前記化学的腐食環境測定ステップにより得られる結果に基づいて、前記地下埋設鋼構造物の腐食状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【００３４】
請求項１４記載の発明によれば、インピーダンス測定により地下埋設鋼構造物の塗覆装の劣化を診断し、また超音波測定により地下埋設鋼構造物における錆の発生の有無を診断し、更に地下埋設鋼構造物の周辺の電気的及び化学的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することで、より高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００３５】
請求項１５に記載された発明は、前記電気的腐食環境測定ステップは、前記地下埋設鋼構造物が埋設されている周辺の迷走電流を測定する迷走電流測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物と前記地中との電位差を測定する対地電位測定ステップと、前記地下埋設鋼構造物と前記地中との土壌比抵抗を測定する土壌比抵抗測定ステップとのうち、少なくとも１つを有することを特徴とする。
【００３６】
請求項１５記載の発明によれば、迷走電流測定、対地電位測定、土壌比抵抗測定により、地下埋設鋼構造物の周辺の設備環境や腐食状態の診断レベル等に応じて測定内容を選択することができる。これにより、高精度な腐食診断を実現することができる。
【００３７】
請求項１６に記載された発明は、前記化学的腐食環境測定ステップは、前記地下埋設鋼構造物が埋設された地中の塩化物濃度、硫化物濃度、ｐＨ、含水比、及び酸化還元電位のうち少なくとも１つを分析する分析ステップを有することを特徴とする。
【００３８】
請求項１６記載の発明によれば、錆の発生等を化学的に助長させる因子である塩化物濃度、硫化物濃度、ｐＨ、含水比、及び酸化還元電位のうち少なくとも１つを分析することで、高精度な腐食診断を実現することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
＜本発明の概要＞
まず、本発明の実施形態を説明する前に、地下埋設鋼構造物（地下タンク、配管等）の腐食に起因する形態について説明する。腐食形態の一つとしては、例えば電気鉄道等の軌道からの洩れ電流が迷走電流となり、地下埋設鋼構造物等に流れ込むことで発生する電食（電気腐食）がある。また、他の腐食形態として、地下タンク、配管系と、鉄筋コンクリート構造物（施設の基礎や土間など）中の鉄筋との電気的接触によって発生するコンクリート／土壌マクロセル腐食がある。
【００４１】
これらの腐食形態は、腐食の進行が早いために厚肉鋼板で作られた地下埋設鋼構造物であっても、腐食（電食及びコンクリート／土壌マクロセル腐食）が発生すると１０年〜２０年、あるいは腐食が緩やかな場合には３０年で地下埋設鋼構造物の一部に穿孔が生じる。したがって、この腐食発生の有無を判断することが地下埋設鋼構造物の腐食診断を高精度に行うためのポイントとなる。
【００４２】
なお、腐食形態には、従来よりミクロセル腐食も存在するが、この腐食の進行速度は０．０２〜０．０５ｍｍ／年程度と遅く、厚肉鋼板からなる地下タンク等においてはほとんど問題とならない。以上のことから、地下埋設鋼構造物の腐食診断においては、上述した電食及びコンクリート／土壌マクロセル腐食発生の有無を診断する必要がある。
【００４３】
ここで、電食及びコンクリート／土壌マクロセル腐食の発生のメカニズムを考えると、電食の場合は、地下埋設鋼構造物周囲に迷走電流の流入があるか否かが第１の要素となる。また、コンクリート／土壌マクロセル腐食の場合は、地下埋設鋼構造物とコンクリート中の鉄筋との接触があるかないかが第２の要素となる。しかしながら、これらの二つの要素があったにしても、地下タンクの被覆状態が健全（地下タンクと土壌との電気的絶縁が良好に保たれている）場合には、電食もコンクリート／土壌マクロセル腐食も、更にはミクロセル腐食も発生しない。
【００４４】
仮に、上述した二つの要素の何れか一方の要素があったとして、地下タンクの被覆の一部に劣化が生じた場合、この部分に集中的に電食あるいはコンクリート／土壌マクロセル腐食が発生し、速い腐食速度で進行するため、地下埋設鋼構造物の一部が穿孔することになる。このとき、土壌の土壌比抵抗が小さい場合、塩素イオンは孔食のきっかけを作ることから、より一層腐食速度が速くなる。
【００４５】
したがって、本発明では、上述した二つの要素を基準として関連する値を測定することで高精度な腐食診断を実現する。
【００４６】
＜実施の形態＞
以下に、本発明における地下埋設鋼構造物の腐食診断装置及び腐食診断方法を好適に実施した形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００４７】
＜腐食診断装置＞
図１は、第１実施例における腐食診断装置の概略構成の一例を示す図である。図１に示す腐食診断装置１０は、接地電極としてのアース（プローブ）１１と、インピーダンス測定手段１２と、超音波検出センサー１３と、超音波測定手段１４と、基準電極１５と、端子１６と、対地電位測定手段１７と、電極１８と、迷走電流測定手段１９と、電極棒２０と、土壌比抵抗測定手段２１と、土壌分析手段２２と、判定手段２３と、入出力手段２４とを有するよう構成されている。
【００４８】
なお、図１には、地下埋設鋼構造物として地下タンク１及び地下タンク１に接続された配管２（２Ａ〜２Ｃ）を有している。地下タンク１及び配管２は、鉄等の鋼製で形成され、外面が所定の材質の塗覆装により被覆されて、地中の土壌３に埋設されている。
【００４９】
この塗覆装は、例えば被覆材料で覆い、その上にエポキシ樹脂を塗装して一定以上の厚みの被覆層を構成したものであり、地下タンク１及び配管２と、土壌３との間を電気的に絶縁し、鋼製の地下タンク１及び配管２の外面保護を行うものである。なお、地下タンク１及び配管２を被覆する被覆手段は、必ずしも塗覆装である必要はなく、地下タンク１及び配管２の外面と土壌３との間を電気的に絶縁するものであれば、他の被覆手段であってもよい。
【００５０】
また、図１に示す配管２のうち、配管２Ａは地下タンク１に貯蔵されているガソリン等の燃料油等を給油装置２５に出力するための配管であり、配管２Ｂは燃料油を外部から地下タンク１に導入させるための配管であり、配管２Ｃはタンク内を大気圧に保つように大気とタンク内部とを連通するための配管（通気管）である。なお、配管２の本数や地下タンク１への接続位置については、これに限定されるものではない。また、地下タンク１についても単数ではなく、複数でもよい。
【００５１】
アース１１は、例えば地下タンク１及び配管２と同種の材料からなる板片又はブロックを用い、地下タンク１と所定の距離を隔てた地中の土壌３に埋設されている。また、インピーダンス測定手段１２は、地下タンク１及びアース１１と接続されており、接続された物体間の電気化学インピーダンス（以下、電気化学インピーダンスを単にインピーダンスと略称する。）を測定する。また、測定手段１２は、測定結果を判定手段２３に出力する。
【００５２】
また、超音波検出センサー１３は、光ファイバー式の超音波検出センサーであり、地下タンク１及び配管２に発生する錆の発生に伴って生じる振動、音等の超音波を検出する。なお、超音波検出センサー１３は、地下タンク１や配管２の外側に設けられていてもよい。また、超音波検出センサー１３は、例えば圧電素子等を用いることもできる。また、超音波検出センサー１３は、検出結果を超音波測定手段１４に出力する。超音波測定手段１４は、超音波検出センサー１３により検出される値から得られる測定結果を判定手段２３に出力する。
【００５３】
また、対地電位測定手段１７は、基準電極１５と、配管２に接している端子１６−１あるいは地下タンク１の内側に接している端子１６−２との電位差を測定する。なお、端子１６は、それぞれ地下タンク１又は配管２Ｃの鋼製部分と接するようにする。また、基準電極１５は、例えば、飽和硫酸銅等を用いることができる。また、対地電位測定手段１７は、基準電極１５と地下タンク１との電位差、基準電極１５と配管２との電位差を測定し、その測定結果を判定手段２３に出力する。
【００５４】
迷走電流測定手段１９は、所定の間隔を空けて接地された複数の電極１８−１，１８−２により地表面の少なくとも２点間の電位差を測定する。これにより、その区域の迷走電流の大きさを測定することができる。また、迷走電流測定手段１９は、測定した迷走電流を判定手段２３に出力する。
【００５５】
土壌比抵抗測定手段２１は、複数の電極棒２０を用いて土壌の抵抗率（土壌比抵抗）を測定する。また、土壌比抵抗測定手段２１は、測定した土壌比抵抗を判定手段２３に出力する。
【００５６】
なお、上述した対地電位測定手段１７、迷走電流測定手段１９、及び土壌比抵抗測定手段２１のうち、少なくとも１つの測定結果を用いて後述する判定手段２３により、地下埋設鋼構造物の周辺の電気的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することができる。
【００５７】
また、土壌分析手段２２は、地下タンク１や配管２が埋設された付近で採取された土壌を分析し、塩化物濃度、硫化物濃度、ｐＨ、含水比、及び酸化還元電位のうち、少なくとも１つのデータを取得する。また、土壌分析手段２２は、土壌の分析結果を判定手段２３に出力する。なお、土壌分析手段２２の分析結果により、地下埋設鋼構造物の周辺の化学的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断することができる。
【００５８】
判定手段２３は、入出力手段２４からの指示等により、インピーダンス測定手段１２と、超音波測定手段１４と、対地電位測定手段１７と、迷走電流測定手段１９と、土壌比抵抗測定手段２１と、土壌分析手段２３とから得られる各測定結果、分析結果のうち、複数の測定結果、分析結果に基づいて地下埋設鋼構造物の腐食の状態を診断する。
【００５９】
入出力手段２４は、ユーザからの入力、指示情報を受け付ける入力手段や、本発明における腐食診断の実行経過や診断結果等を表示や音声で出力する出力手段を有する。また、上述した腐食診断装置１０は、蓄積手段を設け、測定結果や測定条件、腐食診断結果、測定日時、診断日時等の各種データを蓄積しておいてもよい。このとき、蓄積手段に蓄積された各種データは、入出力手段２４により必要に応じて読み出して、例えば出力手段としてのディスプレイ等に表示させることができる。
【００６０】
ここで、上述した腐食診断装置１０において、インピーダンス測定手段１２、超音波測定手段１４、対地電位測定手段１７、迷走電流測定手段１９、土壌比抵抗測定手段２１、及び土壌分析手段２３は、少なくとも後述する判定処理手順の各実施例を実施可能な範囲で選択的に構成させることができる。また、各構成における測定及び分析は、所定のタイミング（周期や指示等）で継続的又はスポット的に実行される。次に、上述した各測定手段及び分析手段について具体的に説明する。
【００６１】
＜インピーダンス測定手段１２＞
インピーダンス測定手段１２は、地下タンク１及び配管２からなる地下埋設鋼構造物とアース１１との間に、低周波数から高周波数へと周波数を変化させて交流電圧を印加し、インピーダンスを測定する。
【００６２】
判定手段２３は、地下タンク１及び配管２とアース１１との間におけるインピーダンスの測定結果から、そのインピーダンス特性が予め設定された正常時（劣化のない状態）のインピーダンス特性であるか否かを判断する。
【００６３】
ここで、図２は、配管が接続された地下タンク、アース、及び土壌の関係を等価回路で置き換えた一例を示す図である。また、図３は、腐食等による劣化の有無におけるインピーダンス特性の違いを説明するための図である。なお、図３に示すグラフの横軸はインピーダンスの実数成分（Ｚ’）を示し、縦軸はインピーダンスの虚数成分（Ｚ’’）を示している。
【００６４】
ここで、図２（ａ）に示す等価回路３０は、アース１１の表面近傍の土壌３の抵抗要素Ｒｃｔｐと、アース１１の表面近傍のコンデンサ要素Ｃｄｌｐと、アース１１と地下タンク１との間の土壌３の抵抗値要素Ｒｓｏｌ１と、地下タンク１及び配管２の外面が塗覆装により健全な状態で保護されている状態（地下タンク１及び配管２と土壌３とが電気的に絶縁状態）において地下タンク１及び配管２を大きな容積を持つコンデンサとしたときのコンデンサ要素Ｃｐとからなる。
【００６５】
ここで、地下タンク１又は配管２の塗覆装が劣化し、地下タンク１又は配管２の外部表面が部分的に土壌３と電気的に接している状況である場合、図２（ａ）に示す等価回路３０は、図２（ｂ）のように表すことができる。つまり、地下タンク１又は配管２の一部が土壌３と電気的に接触することにより、その接触部分の抵抗要素Ｒｓｏｌ２＋Ｒｃｔ２とコンデンサ要素Ｃｄｌ２とが追加されることになる（図２（ｂ）に示す点線３１）。
【００６６】
このような状態の場合、図３に示すように、インピーダンスの高周波数域での軌跡にアース／土壌界面のインピーダンスに相当する容量性半円がみられる。ここで、その容量性半円の直径が、アース／土壌界面の電荷移動抵抗Ｒｃｔｐになり、高周波数極限での収束点が、地下タンク１及び配管２とアース１１との間の土壌抵抗Ｒｓｏｌ１となる。更に、低周波数域でのインピーダンスは、虚数軸と平行の軌跡となる。これは、健全状態の地下タンク及び配管／土壌界面のコンデンサ成分によるものである。
【００６７】
したがって、図３において、地下タンク１及び配管２に対する塗覆装に異常がない状態、即ち完全に外面の被覆状態が保たれている場合（健全状態）のナイキスト線図（インピーダンス特性）は、図３（Ａ）で示すように所定の周波数で略垂直に立ち上がる（虚数軸と平行の軌跡となる）傾向を示す。また、腐食による劣化等があり正常なインピーダンス特性でない場合のナイキスト線図は、図３（Ｂ）に示すように所定の周波数を境にして２つの容量性半円の軌跡が表れる。
【００６８】
したがって、上述したインピーダンス特性の軌跡により、地下埋設鋼構造物の外面における塗覆装の劣化の有無を把握することができる。なお、判定手段２３は、図３に示すようなナイキスト線図を生成して入出力手段２４が有するディスプレイ等に出力させてユーザに提示させることができる。また、判定手段２３は、判定の結果、塗覆装の劣化があると判断された場合に、その旨をユーザに表示又は音声により通知することもできる。
【００６９】
このように、インピーダンス測定による診断では、インピーダンス特性の軌跡（形状）の変化を判断材料とするため、インピーダンス解析装置があればユーザにインピーダンス解析の専門的な知識がなくても地下埋設鋼構造物の外面の劣化等の診断を高精度に行うことができる。
【００７０】
＜超音波測定手段１４＞
次に、超音波測定手段１４について説明する。超音波測定手段１４は、錆等によりタンク側壁に発生したＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）波を用いて腐食の検知及び腐食位置を特定する。
【００７１】
通常、腐食時に発生する錆は、自らの成長により自壊したり、僅かな歪みにより破壊されるが、その際にＡＥ波（超音波）が発生する。具体的には、「錆が発生するときに地下タンク表面の錆部結晶組織を破壊する際」あるいは「地下タンクの組織に歪みが生じて錆部結晶組織が破壊する際」等に発生する超音波を検出することによって錆の発生と錆の成長を検出する。
【００７２】
このように、ＡＥ波を超音波検出センサー１３により検出することで、腐食の発生の有無と腐食の発生位置を診断することができる。なお、地下タンク１の外面に発生する錆破壊によるＡＥ波を効率よく検出するためには、図１に示すようにタンク内部に直接センサーを挿入し、液中伝播ＡＥ波を検出することが好ましい。また、土壌中の錆の破壊頻度は高くないため、短時間の計測ではＡＥが発生しない可能性がある。そこで、測定する際には、１つの方向をできるだけ長時間計測し、かつ短時間で全方位を計測することができる検出センサーであることが好ましい。
【００７３】
＜対地電位測定手段１７＞
次に、対地電位測定手段１７について説明する。通常、コンクリート／土壌マクロセル腐食の発生の要件となる地下タンク１、配管２系とコンクリート中の鉄筋との接触については、地下タンク１や配管２等の地下埋設鋼構造物における対地電位の測定値が指標となる。
【００７４】
ここで、一般に土壌３に埋設された銅の対地電位（自然電位）は−２００ｍＶ程度、鉄の対地電位（自然電位）は−６００ｍｖ程度の値である。一方、コンクリート中の鉄筋は、アルカリ性雰囲気にあるため対地電位は−２００ｍＶ程度となる。これにより、地下埋設鋼構造物の何れかの場所で鉄筋と電気的に接触した状態にある場合、地下埋設鋼構造物の対地電位は、−４５０ｍＶから−３００ｍＶ程度の値を示すことになる。
【００７５】
したがって、判定手段２３は、地下埋設鋼構造物の対地電位「−４５０ｍＶ〜−３００ｍＶ」を閾値とし、測定値と比較することで、地下埋設鋼構造物にコンクリート／土壌マクロセル腐食が発生しているか否かを診断することができる。
【００７６】
＜迷走電流測定手段１９＞
次に、迷走電流測定手段１９による迷走電流測定について説明する。通常、地表面に迷走電流が流れると、その影響によって地表面に電位勾配が生じる。また、このときの電位勾配は、迷走電流の大きさに比例する。したがって、測定した迷走電流の値と、予め設定された閾値とを比較することで、迷走電流による腐食の有無を判断することができる。なお、判定内容としては、例えば「地表電位勾配が５ｍＶ／ｍ以上のとき、迷走電流の影響による腐食性が大きい」と判断することができる。
【００７７】
図４は、迷走電流の測定手法を具体的に説明するための図である。なお、図４は、図１に示す腐食診断装置の構成から迷走電流の測定に係る構成のみを示したものである。また、図４では、４つの電極１８−１〜１８−４を有しており、電極１８−１，１８−４はプラス「＋」に接続され、電極１８−２，１８−３はマイナス「−」に接続されている。なお、電極１８は、例えば飽和硫酸銅等を使用することができる。
【００７８】
図４に示すように、迷走電流測定手段１９は、地下タンク１Ａ、１Ｂ等や配管等の地下埋設鋼構造物が埋設されている区域（周辺）における水平な地表面上の直角方向２方向に測定可能間隔Ｘ，Ｙ（例えば１０ｍ等）を保った位置に電極１８−１〜１８−４を設置して、それぞれの方向において２本の電極間の電位を１０分間以上測定する。
【００７９】
判定手段２３では、１０分間以上測定した測定結果と予め設定された閾値とを比較して、腐食の診断を行う。なお、判定内容としては、例えば、「１ｍあたりの最大電位幅が５ｍＶ以上である場合には、迷走電流の影響による腐食の可能性が高い」と判断することができる。
【００８０】
＜土壌比抵抗測定手段２１＞
次に、土壌比抵抗測定手段２１における測定手法について説明する。通常、地下埋設鋼構造物の腐食支配因子としては、土壌３の抵抗率、ｐＨ、含水率、塩化物濃度、硫化物濃度等があるが、その中でも特に抵抗率は、腐食電流の流れ易さに関係し、腐食に大きな影響を及ぼす。そこで、土壌比抵抗を測定し、測定した土壌比抵抗と予め設定された土壌比抵抗の閾値とを比較することで、腐食性（腐食速度）を診断することができる。
【００８１】
ここで、土壌比抵抗による腐食性の判定時に用いられる判定内容としては、例えば「土壌比抵抗（Ω−ｃｍ）が、０〜１０００のとき腐食性は大きいとし、１０００〜５０００のとき腐食性はやや大きいとし、５０００〜１００００のとき腐食性は中程度とし、１００００〜１０００００のとき腐食性は小さいとし、１０００００より大きいとき腐食性は極めて小さい」と判断することができる。
【００８２】
ここで、図５は、土壌比抵抗の測定方法を具体的に説明するための図である。なお、図５は、図１に示す腐食診断装置１０の構成から土壌比抵抗の測定に係る構成のみを示したものである。
【００８３】
まず、土壌比抵抗を測定する際、水平な地表面上の測定点が決定したら、その点をＧ（電極棒２０−３）とし、点Ｇを基準に一例として合計５本の電極棒２０−１〜２０−５（Ｃ１，Ｐ１，Ｇ，Ｃ２，Ｐ２）を地中に打ち込む。なお、電極棒２０は、測定用のリード線等により土壌比抵抗測定手段２１と接続されている。
【００８４】
次に、土壌比抵抗測定手段２１により両端の電極棒Ｃ１，Ｃ２間に交流電流を印加し、その時の電極棒Ｐ１，Ｐ２間の電位差を電極棒Ｃ１，Ｃ２間の交流電流値で割った大地抵抗Ｒの値を土壌比抵抗測定手段２１で読み取る。
【００８５】
ここで、深さａ（ｍ）までの土壌３の平均的な抵抗率ρは、「ρ（Ω−ｃｍ）＝２πａＲ×１００＝６２８ａＲ（ａ：電極間距離（ｍ）、Ｒ：大地抵抗（Ω））」によって求めることができる。
【００８６】
したがって、判定手段２３は、上述した数式により算出された値から、上述の閾値と比較して地下埋設鋼構造物の腐食診断を行う。このように、土壌比抵抗を判定要素とすることで、地下埋設鋼構造物における錆（腐食）の進行速度を推定する確度を更に向上させることができる。
【００８７】
＜土壌分析手段２２＞
土壌分析手段２２は、地下埋設鋼構造物が埋設されている土壌を人手等により採取し、採取された土壌から錆の発生を化学的に助長して腐食に影響する因子である塩化物濃度、硫化物濃度、ｐＨ、含水比、及び酸化還元電位のうち、少なくとも１つを分析する。また、これらの分析結果と予め設定した閾値とを比較することにより、腐食を進める成分及び嫌気性微生物腐食が存在する可能性の有無を診断することができる。
【００８８】
なお、土壌分析結果は、腐食速度に対する相対的な判断要素とはなるが、分析結果から直接腐食速度を予測することは困難である。したがって、土壌分析は、間接的な腐食劣化診断において、副次的なデータとして利用することが好ましい。
【００８９】
ここで、判定手段２３において、上述した腐食判定に用いられる各閾値は、判定手段２３内に予め蓄積されており、入出力手段２４により任意に設定を変更することができる。
【００９０】
＜判定手段による判定処理手順＞
次に、上述した各測定手段及び分析手段により得られる測定結果等を組み合わせた本発明における判定処理手順について具体的に説明する。
【００９１】
＜第１実施例＞
図６は、第１実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。第１実施例では、まずインピーダンス測定を行い（Ｓ０１）、その結果に基づいて、地下埋設鋼構造物の塗覆装が劣化しているか否かを判断する（Ｓ０２）。ここで、インピーダンス測定とは、上述したように地中に埋設されたアースを用いて、低周波数から高周波数へと周波数の異なる交流電流をアースと地下埋設鋼構造物との間に印加し、両者間のインピーダンス特性の変化により、地下埋設鋼構造物の被覆装が劣化しているか否かを判断する。
【００９２】
ここで、Ｓ０２の処理において、被覆装が劣化していると判断された場合（Ｓ０２において、ＹＥＳ）、地下埋設鋼構造物の周辺の電気的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断する。この診断を行うために、測定されている地下タンク周辺の迷走電流、地下埋設鋼構造物の大地に対する電位差（対地電位）、及び地下埋設鋼構造物を埋設した土壌の抵抗値（土壌比抵抗）のうち、少なくとも１つを取得する（Ｓ０３）。
【００９３】
また、Ｓ０３の処理にて得られた迷走電流、対地電位、及び土壌比抵抗値のうち、少なくとも１つの測定結果に基づいて地下埋設鋼構造物が電気的に腐食環境にあるか否かを判断する（Ｓ０４）。
【００９４】
ここで、Ｓ０４の処理において迷走電流を取得した場合は、測定により取得した迷走電流と予め設定された閾値とを比較して迷走電流による腐食の影響が大きいか否かを判断して、地下埋設鋼構造物が電気的腐食環境にあるか否かを判定する。また、対地電位を取得した場合は、測定により取得した対地電位の測定値と予め設定された閾値とを比較することで、コンクリート／土壌マクロセル腐食の可能性を判定する。更に、土壌比抵抗を取得した場合は、測定した土壌比抵抗値と予め設定された閾値とを比較して腐食の進行速度を判定する。
【００９５】
Ｓ０４の処理により、電気的に腐食にあると判断された場合（Ｓ０４において、ＹＥＳ）、腐食が進行しつつあると判定する。（Ｓ０５）。また、電気的に腐食がないと判断された場合（Ｓ０４において、ＮＯ）、錆が発生しているものの腐食の進行が遅いと判定する（Ｓ０６）。
【００９６】
また、Ｓ０２の処理において、地下埋設鋼構造物に被覆装が劣化していないと判断された場合（Ｓ０２において、ＮＯ）、腐食なしと判定する（Ｓ０７）。
【００９７】
上述した第１実施例における腐食診断により、インピーダンス測定から地下埋設鋼構造物の被覆装が劣化しているか否かを判断することで、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【００９８】
＜第２実施例＞
次に、第２実施例について説明する。図７は、第２実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。第２実施例では、まず超音波測定を行い（Ｓ１１）、その結果に基づいて、錆が発生しているか否かを判断する（Ｓ１２）。ここで、超音波測定は、例えば、上述したように光ファイバー式の検出センサーによるＡＥ測定等を行う。つまり、Ｓ１２の処理において、超音波の発生がない場合には、錆が発生していないと判断し、超音波が発生している場合には、錆（腐食）があると判断する。
【００９９】
したがって、Ｓ１２の処理において、錆が発生していると判断された場合（Ｓ１２において、ＹＥＳ）、地下埋設鋼構造物の周辺の電気的な環境が腐食を助長する状況にあるか否かを診断する。つまり、上述したＳ０３と同様に、既に迷走電流、対地電位、及び土壌比抵抗のうち、少なくとも１つを取得し（Ｓ１３）、その測定結果に基づいて地下埋設鋼構造物が電気的に腐食環境にあるか否かを判断する（Ｓ１４）。
【０１００】
ここで、電気的に腐食にあると判断された場合（Ｓ１４において、ＹＥＳ）、腐食が進行しつつあると判定する。（Ｓ１５）。また、電気的に腐食がないと判断された場合（Ｓ１４において、ＮＯ）、錆が発生しているものの腐食の進行が遅いと判定する（Ｓ１６）。
【０１０１】
また、Ｓ１２の処理において、錆が発生していないと判断される場合（Ｓ１２において、ＮＯ）、腐食なしと判定する（Ｓ１７）。
【０１０２】
上述した第２実施例における腐食診断により、超音波の有無から錆の発生の有無を判断することで、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【０１０３】
＜第３実施例＞
次に、第３実施例について説明する。図８は、第３実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、第３実施例において、図８に示すＳ２１〜Ｓ２４の処理は、上述した第１実施例のＳ０１〜Ｓ０４と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１０４】
ここで、Ｓ２４の処理において、電気的腐食環境にあると判断された場合（Ｓ２４において、ＹＥＳ）、地下埋設鋼構造物が埋設されている土壌成分等の分析結果を取得し（Ｓ２５）、地下埋設鋼構造物が化学的腐食環境にあるか否かを判断する（Ｓ２６）。
【０１０５】
つまり、第３実施例では、電気的腐食環境を判定要素にすると共に、化学的腐食環境も判定要素に加える。ここで、土壌分析結果としては、土壌の塩化物成分、硫化物成分、ｐＨ、含水比及び酸化還元電位のうち、少なくとも１つと予め設定された閾値とを比較して腐食環境を診断する。
【０１０６】
ここで、化学的腐食環境にあると判断された場合（Ｓ２６において、ＹＥＳ）、腐食が急速に進行していると判定する（Ｓ２７）。また、Ｓ２６の処理において、化学的腐食環境にないと判断された場合（Ｓ２６において、ＮＯ）、通常の速度で腐食が進行していると判定する（Ｓ２８）。また、Ｓ２４の処理において、電気的腐食環境にないと判断された場合（Ｓ２４において、ＮＯ）、腐食の進行が遅いと判定する（Ｓ２９）。更に、Ｓ２２の処理において、錆が発生していないと判断された場合（Ｓ２２において、ＮＯ）、腐食なしと判定する（Ｓ３０）。
【０１０７】
上述した第３実施例における腐食診断により、化学的腐食環境を判定条件にすることで、より高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【０１０８】
＜第４実施例＞
次に、第４実施例について説明する。図９は、第４実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、第４実施例では、上述した第２実施例に、第３実施例で示した化学的腐食環境を判定条件に追加している。
【０１０９】
具体的には、まず第４実施例において、図９に示すＳ４１〜Ｓ４４の処理は、上述した第２実施例のＳ１１〜Ｓ１４と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１１０】
ここで、Ｓ４４の処理において、電気的腐食環境にあると判断された場合（Ｓ４４において、ＹＥＳ）、第３実施例で示したように地下埋設鋼構造物が埋設されている土壌成分等の分析結果を取得し（Ｓ４５）、地下埋設鋼構造物が化学的腐食環境にあるか否かを判断する（Ｓ４６）。
【０１１１】
ここで、化学的腐食環境にあると判断された場合（Ｓ４６において、ＹＥＳ）、腐食が急速に進行していると判定する（Ｓ４７）。また、Ｓ４６の処理において、化学的腐食環境にないと判断された場合（Ｓ４６において、ＮＯ）、通常の速度で腐食が進行していると判定する（Ｓ４８）。また、Ｓ４４の処理において、電気的腐食環境にないと判断された場合（Ｓ４４において、ＮＯ）、錆が発生しているものの腐食の進行が遅いと判定する（Ｓ４９）。更に、Ｓ４２の処理において、錆が発生していないと判断された場合（Ｓ４２において、ＮＯ）、腐食なしと判定する（Ｓ５０）。
【０１１２】
上述した第４実施例における腐食診断により、化学的腐食環境を判定条件にすることで、より高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【０１１３】
＜第５実施例＞
次に、第５実施例について説明する。第５実施例は、上述した第１実施例及び第２実施例を組み合わせた判定処理手順を示したものである。
【０１１４】
図１０は、第５実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。第５実施例では、まず超音波測定を行い（Ｓ６１）、その結果に基づいて、錆が発生しているか否かを判断する（Ｓ６２）。
【０１１５】
ここで、錆が発生していないと判断された場合（Ｓ６２において、ＮＯ）、次に、インピーダンス測定を行い（Ｓ６３）、その結果に基づいて、地下埋設鋼構造物の塗覆装が劣化しているか否かを判断する（Ｓ６４）。
【０１１６】
また、Ｓ６２の処理において、錆が発生していると判断された場合（Ｓ６２において、ＹＥＳ）、又はＳ６４の処理において、塗覆装が劣化していると判断された場合（Ｓ６４において、ＹＥＳ）、次に、既に測定されている迷走電流、対地電位、及び土壌比抵抗のうち、少なくとも１つを取得し（Ｓ６５）、その測定結果に基づいて地下埋設鋼構造物が電気的に腐食環境にあるか否かを判断する（Ｓ６６）。
【０１１７】
ここで、電気的に腐食にあると判断された場合（Ｓ６６において、ＹＥＳ）、腐食が進行しつつあると判定する。（Ｓ６７）。また、電気的に腐食がないと判断された場合（Ｓ６６において、ＮＯ）、錆が発生しているか又は地下埋設鋼構造物の塗覆装が劣化しているものの腐食の進行が遅いと判定する（Ｓ６８）。
【０１１８】
また、Ｓ６４の処理において、塗覆装が劣化していないと判断された場合（Ｓ６４において、ＮＯ）、腐食なしと判定する（Ｓ６９）。
【０１１９】
上述した第５実施例における腐食診断により、超音波測定及びインピーダンス測定の各測定結果から、より高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【０１２０】
＜第６実施例＞
次に、第６実施例について説明する。図１１は、第６実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、第６実施例は、上述した第５実施例に化学的腐食環境を判定要素に追加したものである。したがって、第６実施例において、図１１に示すＳ７１〜Ｓ７６の処理は、上述した第５実施例のＳ６１〜Ｓ６６と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１２１】
Ｓ７６の処理において、電気的腐食環境にあると判断された場合（Ｓ７６において、ＹＥＳ）、地下埋設鋼構造物が埋設されている土壌成分等の分析結果を取得し（Ｓ７７）、地下埋設鋼構造物が化学的腐食環境にあるか否かを判断する（Ｓ７８）。
【０１２２】
ここで、化学的腐食環境にあると判断された場合（Ｓ７８において、ＹＥＳ）、腐食が急速に進行していると判定する（Ｓ７９）。また、Ｓ７８の処理において、化学的腐食環境にないと判断された場合（Ｓ７８において、ＮＯ）、通常の速度で腐食が進行していると判定する（Ｓ８０）。また、Ｓ７６の処理において、電気的腐食環境にないと判断された場合（Ｓ７６において、ＮＯ）、錆が発生しているか又は地下埋設鋼構造物の塗覆装が劣化しているものの腐食の進行が遅いと判定する（Ｓ８１）。更に、Ｓ７４の処理において、塗覆装が劣化していないと判断された場合（Ｓ７４において、ＮＯ）、腐食なしと判定する（Ｓ８２）。
【０１２３】
上述した第６実施例における腐食診断により、第５実施例から更に化学的腐食環境も判定要素に追加することで、より高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を行うことができる。
【０１２４】
なお、本発明において、上述した第１〜６実施例の腐食診断に用いられる測定結果又は分析結果の判定順序は特に制限されず、上述した判定順序であってもよい。また、第１〜６実施例に示された診断結果や測定、分析結果等を入出力手段２４が有するディスプレイ等に表示することで、ユーザに容易に診断結果を提示することができる。
【０１２５】
上述したように本発明によれば、簡易に高精度な鋼製の地下埋設鋼構造物の腐食診断を実現することができる。具体的には、インピーダンス測定と、超音波測定と、対地電位測定と、迷走電流測定と、土壌比抵抗測定と、土壌分析のうち複数の測定、分析結果を選択的に用いることで、高精度に地下埋設鋼構造物の腐食診断を実現することができる。
【０１２６】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】第１実施例における腐食診断装置の概略構成の一例を示す図である。
【図２】配管が接続された地下タンク、アース、及び土壌の関係を等価回路で置き換えた一例を示す図である。
【図３】腐食等による劣化の有無におけるインピーダンス特性の違いを説明するための図である。
【図４】迷走電流の測定手法を具体的に説明するための図である。
【図５】土壌比抵抗の測定方法を具体的に説明するための図である。
【図６】第１実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】第２実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】第３実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】第４実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第５実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第６実施例における判定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２８】
１  地下タンク
２  配管
３  土壌
１０  腐食診断装置
１１  アース
１２  インピーダンス測定手段
１３  超音波検出センサー
１４  超音波測定手段
１５  基準電極
１６  端子
１７  対地電位測定手段
１８  電極
１９  迷走電流測定手段
２０  電極棒
２１  土壌比抵抗測定手段
２２  土壌分析手段
２３  判定手段
２４  入出力手段
２５  給油装置
３０  等価回路
３１  点線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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