(57)【要約】【課題】  腐食防止を施した鋼材について、腐食の進行度合いを点検する作業の効率および点検精度を向上させる技術を提供する。【解決手段】  地面(10)へ埋設されている鋼材(20)の腐食程度を計測する装置である。  その装置は、検査対象である鋼材(20)に固定する鋼材接触電極(30)と、  前記の鋼材(20)が埋設されている地面(10)へ一時的に埋設する参照電極(40)と、  その参照電極(40)および前記の鋼材接触電極(30)に接続される計測器(50)とを備える。  その計測器(50)は、前記の鋼材(20)に対して電流を流して所定の基準電位値よりも高い場合に前記の鋼材(20)が腐食している旨を出力する。【選択図】  図１
2012208097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面へ埋設されている鋼材の腐食程度を計測する装置であって、
検査対象である鋼材に固定する鋼材接触電極と、
前記の鋼材が埋設されている地面へ一時的に埋設する参照電極と、
その参照電極および前記の鋼材接触電極に接続される計測器とを備え、
その計測器は、前記の鋼材に対して電流を流して所定の基準電位値よりも高い場合に前記の鋼材が腐食している旨を出力することとした劣化診断装置。
【請求項２】
前記の鋼材と前記の参照電極との間の地面に対して散水する散水器を備えた請求項１に記載の劣化診断装置。
【請求項３】
前記の参照電極は、電極本体と、
その電極本体の内部に内装した銀含有電極と、
その銀含有電極の端部および埋設された際の外表面に接触する土を電気的に接続するゲル状体と、
前記の銀含有電極および前記の計測器を電気的に接続するリード線と、
を備えた請求項１または請求項２のいずれかに記載の劣化診断装置。
【請求項４】
計測器は、当該計測器の位置データを取得可能なＧＰＳ機能と、
計測結果を位置データに紐付けして、データセンターに送信可能な計測データ送信機能と、
を備えた請求項１から請求項３のいずれかに記載の劣化診断装置。
【請求項５】
計測器は、計測すべき鋼材についての位置データをデータセンターから受信可能な鋼材位置データ受信機能を備えた請求項４に記載の劣化診断装置。
【請求項６】
地面へ埋設されている鋼材の腐食程度を計測する診断方法であって、
検査対象である鋼材に鋼材接触電極を固定する接触電極固定手順と、
前記の鋼材が埋設されている地面へ一時的に参照電極を埋設する参照電極埋設手順と、
その参照電極および前記の鋼材接触電極に計測器を接続する計測器接続手順と、
前記の鋼材に対して電流を流す電流手順と、
その電流手順が流した電流に対して前記の計測器による計測結果が所定の基準電位値よりも高い場合に前記の鋼材が腐食していると判断する判断手順と、
を備えた劣化診断方法。
【請求項７】
前記の鋼材と前記の参照電極との間の地面に対して散水器にて散水する散水手順を備えた請求項６に記載の劣化診断方法。
【請求項８】
当該計測器の位置データをＧＰＳ機能によって取得する位置データ取得手順と、
計測結果を位置データに紐付けして、データセンターに送信する計測データ送信手順と、
を備えた請求項６または請求項７のいずれかに記載の劣化診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、屋外に設置された設備に対する劣化診断を、これまでよりも確実に、迅速に行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気を一般ユーザに届けるために、配電網が張り巡らされているが、日本では配電網の多くを電柱とその電柱に掛け渡された電線によって形成している。
電柱は、単独で自立しているもののほか、電柱を張力によって支える「支線」と呼ばれる設備を備えたものもある。  この支線は、金属のワイヤであり、一端を電柱に固定するとともに、他端を電柱から離れた地中に埋設した支線用アンカ部材に固定するものであり、電柱を斜め下方向に引っ張る力を与えることが可能であるようにしている。
【０００３】
さて、前述した支線用アンカ部材は、鋼材の表面にメッキ（亜鉛メッキが一般的）を施した部材である。  メッキをしているものの、土中に埋設され、雨による水の浸透なども影響して、錆が発生して腐食することは避けがたい。  したがって、腐食が進行してしまって必要強度（支線の張力）に耐えられなくなると、支線が外れてしまうこととなる。
そこで、巡回して目視点検する定期作業により、支線用アンカ部材が破損するような事態を未然に防いでいる。
【０００４】
さて、特許文献１に記載の技術は、「ガス管の検査データ収集方法」に関するものである。  ガス管は土中に埋設されており、その点検作業と、それに基づく検査データの集計、対策工事などが実行されるのであるが、そうしたデータ管理を効率化する技術が、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７２６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現状における支線用アンカ部材の巡回目視による定期点検においては、腐食の進行度合いについての評価は、点検作業者の経験に依存している。すなわち、腐食の進行度合いについてのレベルについて、外観上などからの指針、基準、マニュアルなどは存在するものの、科学的な定量的な数値データではない。
また、点検後のデータを集計してデータ管理をする手法についても、効率化の余地があった。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、支線用アンカ部材の点検作業の効率および点検精度を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するため、本願発明者は、点検対象となる鋼材の腐食程度を計測する装置、および計測する方法を案出した。電気化学的手法を用いて、たとえば土中に埋設されている支線棒部の腐食劣化状況を簡易的に診断し，腐食の状況を予測することができるような技術を提供する。
【０００９】
（第一の発明）
第一の発明は、地面(10)へ埋設されている鋼材(20)の腐食程度を計測する装置に係る。
その装置は、検査対象である鋼材(20)に固定する鋼材接触電極(30)と、  前記の鋼材(20)が埋設されている地面(10)へ一時的に埋設する参照電極(40)と、  その参照電極(40)および前記の鋼材接触電極(30)に接続される計測器(50)とを備える。
その計測器(50)は、前記の鋼材(20)に対して電流を流して所定の基準電位値よりも高い場合に前記の鋼材(20)が腐食している旨を出力することとした劣化診断装置である。
【００１０】
（用語説明）
「鋼材」とは、たとえば、亜鉛メッキなど錆防止の被覆を施した鋼材である。たとえば、電柱を斜めから支える支線(21)を地面に埋め込むアンカ部材(20)である。平常時に地面へ埋設されている鋼材であれば、検査対象となり得る。
「所定の基準電位値」とは、鋼材によって異なる。たとえば、検査対象の鋼材がアンカ部材であり、錆防止の被覆が亜鉛メッキである場合、たとえばマイナス７７０ミリボルト（vs.SCE）である。
【００１１】
（作用）
検査対象である鋼材(20)に、鋼材接触電極(30)を固定し、鋼材(20)が埋設されている地面(10)へ参照電極(40)を一時的に埋設する。参照電極(40)および前記の鋼材接触電極(30)を計測器(50)に接続し、電流を流す。その電流が所定の基準電位値よりも高い場合には、前記の鋼材(20)が腐食している旨を計測器(50)が出力する。
検査対象である鋼材(20)が腐食しているか否かの結論を機械的に取得できるので、検査の熟練度が現在ほど問われず、作業効率も向上する。
【００１２】
（発明のバリエーション１）
第一の発明は、以下のように形成することもできる。
すなわち、前記の鋼材(20)と前記の参照電極(40)との間の地面(10)に対して散水する散水器(60)を備えてもよい。
【００１３】
（作用）
鋼材(20)と参照電極(40)との間の地面(10)が乾燥している場合、通電しない。そのような場合には、散水器(60)にて散水し、通電状態を確保する。
【００１４】
（発明のバリエーション２）
第一の発明は、以下のように形成することもできる。
すなわち、  前記の参照電極(40)は、電極本体(41)と、  その電極本体(41)の内部に内装した銀含有電極(42)と、  その銀含有電極(42)の端部および埋設された際の外表面に接触する土を電気的に接続するゲル状体(43)と、  前記の銀含有電極(42)および前記の計測器(50)を電気的に接続するリード線(44)と、を備えて形成しても良い。
銀含有電極(42)を採用したのは、水銀フリー、安定性等を考慮した結果である。より具体的には、銀／塩化銀電極とするのが好ましい。
【００１５】
（発明のバリエーション３）
第一の発明については、以下のように形成することもできる。
すなわち、  計測器(50)は、当該計測器(50)の位置データを取得可能なＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）機能と、  計測結果について前記の位置データを紐付けしてデータセンター(70)に送信可能な計測データ送信機能と、を備えて形成してもよい。
【００１６】
（作用）
ＧＰＳ機能によって計測器(50)の位置データを取得することによって、検査対象である鋼材(20)の位置を誤らずに特定できる。
また、計測結果については、計測データ送信機能が位置データを紐付けしてデータセンター(70)に送信する。  これによって、データセンター(70)において計測結果を集計する作業が簡便化する。
【００１７】
（発明のバリエーション３のさらなるバリエーション）
計測器(50)は、計測すべき鋼材(20)についての位置データをデータセンターから受信可能な鋼材位置データ受信機能を備えてもよい。
【００１８】
（作用）
鋼材位置データ受信機能によって計測すべき鋼材(20)についての位置データをデータセンターから受信できれば、前述のＧＰＳ機能と相まって、検査作業が効率化する。
【００１９】
（第二の発明）
第二の発明は、  地面(10)へ埋設されている鋼材(20)の腐食程度を計測する診断方法に係る。
すなわち、  検査対象である鋼材(20)に鋼材接触電極(30)を固定する接触電極固定手順と、  前記の鋼材(20)が埋設されている地面(10)へ一時的に参照電極(40)を埋設する参照電極埋設手順と、  その参照電極(40)および前記の鋼材接触電極(30)に計測器(50)を接続する計測器接続手順と、  前記の計測器(50)による計測結果に対して所定の基準電位値よりも高い場合に前記の鋼材(20)が腐食していると判断する判断手順と、を備える。
【００２０】
（第二の発明のバリエーション１）
第二の発明は、  前記の鋼材(20)と前記の参照電極(40)とに介在する地面(10)に対して散水器(60)にて散水する散水手順を備えてもよい。
【００２１】
（第二の発明のバリエーション２）
第二の発明は、  当該計測器(50)の位置データをＧＰＳ機能によって取得する位置データ取得手順と、  計測結果を位置データに紐付けして、データセンターに送信する計測データ送信手順と、を更に備えても良い。
【発明の効果】
【００２２】
本願発明によれば、腐食防止を施した鋼材について、腐食の進行度合いを点検する作業の効率および点検精度を向上させる技術を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第一の実施形態を示す断面図である。
【図２】第二の実施形態を示す断面図である。
【図３】実施形態に用いる参照電極の斜視図である。
【図４】第二の実施形態に用いる多機能計測器を示す斜視図である。
【図５】第二の実施形態におけるデータ集計のためのハードウェア構成図である。
【図６】第二の実施形態に用いる多機能計測器のＧＰＳ機能を示すための例示図である。
【図７】集計データベースのデータ構造を示す図である。
【図８】参照電極の種類と測定環境とに応じた測定例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（図１）
図１には、第一の実施形態である地面１０へ埋設されている鋼製のアンカ部材２０の腐食程度を計測する劣化診断装置を示す。
アンカ部材２０とは、図1に示すように、電柱を支える支線２１（鋼製ワイヤ）に張力を与えるため、その支線２１の端部を固定する部材である。  本実施形態におけるアンカ部材２０は、鋼材の表面に亜鉛メッキを施している。
【００２５】
前記の劣化診断装置は、検査対象であるアンカ部材２０に固定する鋼材接触電極３０と、  前記のアンカ部材２０が埋設されている地面１０へ一時的に埋設する参照電極４０と、  その参照電極４０および前記の鋼材接触電極３０に接続される計測器５０とを備える。
【００２６】
その計測器５０は、前記のアンカ部材２０に対して電流を流し、計測された電位を画面表示する。
アンカ部材２０の腐食が進んでいて防食対策が必要である、と判断する基準電位は、−７８０ｍＶ（vs.SCE）とする。  すなわち、この基準電位値よりも高い場合には、前記のアンカ部材２０が腐食していると、測定者が判断する。
【００２７】
基準電位は、−７８０ｍＶ（vs.SCE）とした理由は、以下の通りである。
亜鉛メッキが完全に消失した状態の鋼材を海中で計測すると、−１０００ｍＶ（vs.SCE）程度の電位を示す。  一方、亜鉛メッキが施されたばかりの状態の鋼材を海中で計測すると、−６００ｍＶ（vs.SCE）程度の電位を示す。  そして、海洋構造物の電気防食における防食効果の判断基準には、−７８０ｍＶ（vs.SCE）が定められている。  そこで、亜鉛メッキの健全度を判断する基準として−７８０ｍＶ（vs.SCE）を採用したのである。
【００２８】
なお、計測器５０において、計測された計測された電位を画面表示するのみではなく、基準電位値よりも高い場合に「防食が必要」といった表示をすることとしても良い。
更に、前述の基準電位値を変更するための入力装置をも備え、変更された基準電位値にて「防食が必要」といった表示をすることとしても良い。
また更に、基準電位値よりも低い場合に「防食は不要」といった表示をすることとしても良い。
【００２９】
図１では、検査対象であるアンカ部材２０と参照電極４０との間にある土が乾燥している場合には、散水器６０を用いて散水し、アンカ部材２０と参照電極４０との通電状態を確保することとしている。  散水するのは、特別な溶液ではなく、水道水でかまわないことが実証されている。
【００３０】
（図３）
図３には、参照電極４０の詳細を示す。
この参照電極４０の先端部には、土と接して通電状態を確保するためのスポンジ４６と、そのスポンジ４６と内部とを接続しつつ、内部の密閉性を保つための栓４７（ゴム製またはシリコン製）とがある。その栓４７よりも内部側には、硫化ナトリウムを含有した寒天４８が充填されており、その寒天４８に包まれるようにして電極本体４１が位置する。この電極本体４１は銀／塩化銀電極の本体をガラス管で覆うことで構成されている。そのガラス管は電極内部溶液が充填されている。そして、その電極本体４１からリード線４４が引き出され、そのリード線４４の尖端には、計測器５０との接続を取るためのワニ口クリップ４５が設けられている。
電極本体４１は、その外側に貼付されたテフロン（登録商標）シール４９により、参照電極４０の内部に保持されている。  また、スポンジ４６は、計測時以外の、たとえば移動時などにおいては、図示を省略したキャップにより、保護されている。
【００３１】
（図８）
図８は、計測の使用環境、参照電極の種類を異ならせて電位を計測した結果をまとめたものである。
【００３２】
（図２）
続いて、図２を用いて、第二の実施形態について説明する。
図２は、第一の実施形態と異なり、多機能計測器５１を採用している。この多機能計測器５１は、ＧＰＳ機能を内蔵することにより、自らの位置データを把握することができる。
また、検査対象であるアンカ部材２０に対する計測結果を、データセンター７０に送信する機能をも備えている。
更に、検査対象であるアンカ部材２０についての位置データを、データセンター７０から受信する機能、および受信した位置データを地図とともに画面出力し、前述のＧＰＳ機能に基づく表示とともに、様々な表示が可能である。
【００３３】
（図４）
図４は、多機能計測器５１の各部を示すための斜視図である。
ＧＰＳ機能部５２を背面に備えるとともに、そのＧＰＳ機能部５２が得た位置情報を地図データとともに出力する地図データ表示部５３と、電位計測の結果を出力する計測結果表示部５４と、各種の操作ボタンを配する操作部５５とを表側に備えている。
【００３４】
（図５）
図５は、第二の実施形態におけるデータ集計のためのハードウェア構成図である。
すなわち、いくつかの検査対象であるアンカ部材２０を連続して計測した場合に、計測結果を位置データと紐付けて、データセンター７０に送信される。送信された計測結果等のデータは、データセンター７０において、データベース７１に格納され、表示装置によって必要なデータを表示できるようにしている。
データベース７１は、腐食電位についての判定結果を格納する腐食電位判定部と、検査対象となったアンカ部材についての位置情報を格納する測位情報記録部とを備える。
【００３５】
（図６）
図６は、図５に示した表示装置にて、必要なデータを出力させた場合の出力例を示している。  たとえば、画面の左側には、検査対象となったアンカ部材に関する住所表記、その住所表記の右側（画面の中央および右側まで）には、地図およびその地図上における検査対象たるアンカ部材の位置、がそれぞれ出力されている。
【００３６】
（図７）
図７は、住所、電柱番号、支線番号、判定状態、測定日時、電位測定値を一覧出力させた状態を示している。
【００３７】
以上説明してきたように、第一および第二の実施形態によれば、腐食防止を施したアンカ部材２０について、腐食の進行度合いを点検する作業を効率化し、点検者の熟練度に依存せずに点検精度を向上させることに寄与する技術が提供できた。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、計測器の製造業、計測サービスや計測に伴うメンテナンス業、計測データを処理するデータサービス業、データの送受信を司る情報通信業などにおいて利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００３９】
１０    地面
２０    鋼材（アンカ部材）    ２１    支線（鋼製ワイヤ）
３０    鋼材接触電極
４０    参照電極              ４１    電極本体
４２    銀含有電極            ４３    ゲル状体
４４    リード線              ４５    ワニ口クリップ
４６    スポンジ              ４７    栓
４８    寒天                  ４９    テフロン（登録商標）シール
５０    計測器                ５１    多機能計測器
５２    ＧＰＳ機能部          ５３    地図表示部
５４    計測結果出力部        ５５    操作部
６０    散水器
７０    データセンター        ７１    集計データベース
【図１】
2012208097.tif 000003
【図２】
2012208097.tif 000004
【図３】
2012208097.tif 000005
【図４】
2012208097.tif 000006
【図５】
2012208097.tif 000007
【図６】
2012208097.tif 000008
【図７】
2012208097.tif 000009
【図８】
2012208097.tif 000010