(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土中に埋設される鋳鉄管の腐食深さを、
ｙ＝Ｋ×ｅｘｐ（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）×Ｔ0.4
（ｙ：腐食深さ予測値［ｍｍ］、Ｋ：定数、Ａ：定数、Ｂ：鋳鉄管の表面とこの鋳鉄管が埋設された土壌との間に生じる表面抵抗［Ω・ｃｍ2］によって定まる定数、Ｃ：土質が砂であるか否かによって定まる定数、Ｔ：埋設期間［年］）
で表すことを特徴とする埋設管の腐食度の予測方法。
【請求項２】
定数Ｂは、（表面抵抗）＜１０００［Ω・ｃｍ2］である場合と、１０００［Ω・ｃｍ2］≦（表面抵抗）＜１５００［Ω・ｃｍ2］である場合と、１５００［Ω・ｃｍ2］≦（表面抵抗）＜２０００［Ω・ｃｍ2］である場合と、２０００［Ω・ｃｍ2］≦（表面抵抗）である場合とに区分けして、それぞれ重回帰分析により求められる値であり、
定数Ｃは、土質が砂の場合とその他の場合とに区分けして、それぞれ重回帰分析により求められる値であることを特徴とする請求項１記載の埋設管の腐食度の予測方法。
【請求項３】
土壌の表面抵抗を、鋳鉄管を構成する鋳鉄片を土壌抽出水に浸漬した直後に交流インピーダンス法を用いて測定することを特徴とする請求項１または２記載の埋設管の腐食度の予測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は埋設管の腐食度の予測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土中に埋設された鋳鉄管は、その外面が土壌によって腐食を受ける可能性がある。このため、その土壌の腐食性にもとづく管の腐食を定量的に予測することができれば、管の腐食を予測できることになる。
【０００３】
従来、土中に埋設された鋳鉄管の外面の腐食を予測する際には、土壌の種類や地下水の性質などの埋設環境因子を指標にしたり、土壌の分析結果をアメリカのＡＮＳＩ／ＡＷＷＡ  Ｃ１０５／Ａ２１．５規格やドイツのＤＩＮ５０９２９規格に示される方法で腐食性を評価したりすることが行われている。
【０００４】
また従来、鋳鉄管の腐食深さを目的変数とするとともに埋設環境因子を説明変数とした腐食度の予測式を用いて、腐食深さの予測を行うようにしたものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のＡＮＳＩ規格やＤＩＮ規格に示される方法での評価では、埋設管の腐食深さを予測することができないという問題点がある。
【０００６】
また、鋳鉄管の腐食深さを目的変数とするとともに埋設環境因子を説明変数とした腐食度の予測式を用いて、腐食深さの予測を行うようにしたものでは、腐食深さおよび埋設環境因子の揃っているデータを数多く収集することが必要であるために、その収集に困難を伴うという問題点がある。
【０００７】
そこで本発明は、このような問題点を解決して、鋳鉄管の腐食深さを簡易に予測できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、土中に埋設される鋳鉄管の腐食深さを、
ｙ＝Ｋ×ｅｘｐ（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）×Ｔ0.4
（ｙ：腐食深さ予測値［ｍｍ］、Ｋ：定数、Ａ：定数、Ｂ：鋳鉄管の表面とこの鋳鉄管が埋設された土壌との間に生じる表面抵抗［Ω・ｃｍ2］によって定まる定数、Ｃ：土質が砂であるか否かによって定まる定数、Ｔ：埋設期間［年］）
で表すことを特徴とするものである。
【０００９】
このようにすると、鋳鉄管の表面とこの鋳鉄管が埋設された土壌との間に生じる表面抵抗を求めるだけで、それにもとづいて決まる定数を用いることで、その鋳鉄管の腐食深さを簡単に予測することができる。
【００１０】
【実施例】
上述のように、土中に埋設される鋳鉄管の腐食深さを、
ｙ＝Ｋ×ｅｘｐ（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）×Ｔ0.4
（ｙ：腐食深さ予測値［ｍｍ］、Ｋ：定数、Ａ：定数、Ｂ：鋳鉄管の表面とこの鋳鉄管が埋設された土壌との間に生じる表面抵抗［Ω・ｃｍ2］によって定まる定数、Ｃ：土質が砂であるか否かによって定まる定数、Ｔ：埋設期間［年］）
で表す。
【００１１】
ここで、表面抵抗は、土壌抽出水に管の構成材料と同じダクタイル鋳鉄片を浸漬した直後に測定した値を用いた。詳細には、実際に採取した土壌をこの土壌に含まれる水分の沸点（１００℃）以上の温度で十分な時間にわたり乾燥させ、その乾燥試料に対して質量で２．５倍の純水を加え、２４時間放置した後の上澄み液を土壌抽出水として用いた。そして、図１に示すように、この土壌抽出水１を容器２に入れ、容器２内の土壌抽出水１の中に一対のダクタイル鋳鉄製の試験片３、３を互いに距離をおいた状態で浸漬させ、これら試験片３、３を測定装置４に電気的に接続して、交流インピーダンス法によって浸漬直後の電気抵抗すなわち表面抵抗［Ω・ｃｍ2］を測定した。具体的には、土壌抽出水１の中の試験片３、３に測定装置４によって交流で低電圧を負荷し、そのときの電流値を求めることにより、表面抵抗を測定した。
【００１２】
ダクタイル鋳鉄製の試験片３、３の腐食は、その表面での電流の出入りによって発生するのが前提であるので、表面抵抗の大小が腐食のしやすさの目安となる。表面抵抗の測定方法には直流インピーダンス法と交流インピーダンス法とがあるが、上記のように交流インピーダンス法を採用すると、分極による外乱がない、溶液抵抗誤差を生じないなどの利点がある。
【００１３】
抽出水の作成には、既設のダクタイル鋳鉄管の腐食調査データを併せ持つ箇所で採取した土壌を用いた。そして、浸漬直後の表面抵抗および土質を説明変数とするとともに、既設のダクタイル鋳鉄管の腐食速度を目的変数として重回帰分析を行い、下記に示す具体的な腐食予測式を作成した。すなわち、
ｙ＝（１／０．７９３７）×ｅｘｐ（−０．０６９＋Ｂ＋Ｃ）×Ｔ0.4
ここで、定数Ｂの値は、（表面抵抗）＜１０００［Ω・ｃｍ2］である場合に０であり、１０００［Ω・ｃｍ2］≦（表面抵抗）＜１５００［Ω・ｃｍ2］である場合に−０．１９３とし、１５００［Ω・ｃｍ2］≦（表面抵抗）＜２０００［Ω・ｃｍ2］である場合に−１．６７１とし、そして２０００［Ω・ｃｍ2］≦（表面抵抗）である場合に−３．０７９とした。
【００１４】
定数Ｃの値は、土質が砂の場合に−１．４０５とし、その他の場合に０とした。
作成した具体的な腐食予測式を用いて算出した腐食深さの予測値と、実際の腐食の測定結果である実測値との散布図を図２に示す。この図２において、データ数はｎ＝３１、相関係数はｒ＝０．８１７と大きい値を示し、危険率１％で有為であった。なお、ｎ＝３１のときに、危険率１％の相関係数の有為水準は｜ｒ｜≧０．４５５である。
【００１５】
このようにして、土壌抽出水中に鋳鉄片を浸漬した直後の表面抵抗と土質と埋設期間とから、簡易に既設鋳鉄管の腐食深さを予測することが可能となった。
その予測結果の一例を図３に示す。この図３においては、埋設期間を４０年として、計算した。図示のように、埋設部が砂である場合には、表面抵抗は１８００［Ω・ｃｍ2］であり、腐食深さの予測値は０．２ｍｍとなった。また土壌が淡水性粘土である場合には、表面抵抗は１３００［Ω・ｃｍ2］であり、腐食深さの予測値は３．４ｍｍとなった。また土壌が海成粘土である場合には、表面抵抗は９００［Ω・ｃｍ2］であり、腐食深さの予測値は４．１ｍｍとなった。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、土中に埋設される鋳鉄管の腐食深さを、
ｙ＝Ｋ×ｅｘｐ（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）×Ｔ0.4
（ｙ：腐食深さ予測値［ｍｍ］、Ｋ：定数、Ａ：定数、Ｂ：鋳鉄管の表面とこの鋳鉄管が埋設された土壌との間に生じる表面抵抗［Ω・ｃｍ2］によって定まる定数、Ｃ：土質が砂であるか否かによって定まる定数、Ｔ：埋設期間［年］）
で表すため、表面抵抗を求めるだけで、それにもとづいて決まる定数を用いることで、その鋳鉄管の腐食深さを簡単に予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】土壌の表面抵抗の測定方法を示す図である。
【図２】腐食深さの予測値と腐食の実測値との散布図である。
【図３】本発明にもとづく腐食の予測結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
１    土壌抽出水
３    試験片
４    腐食モニター
【図１】
0003853200.tif 000002
【図２】
0003853200.tif 000003
【図３】
0003853200.tif 000004