奨励賞
タンクアニュラ板裏面腐食の感受性抽出に関して
Likelihood of failure Extraction for External corrosion on Annular Plate

鈴 木 茂 雄 （キャメロンジャパン株式会社）
測定の検査有効性に関して詳述する。

はじめに石油・石油化学プラントのタンクの多くは、建設から30年以上経過しているが、日常および側板−アニュラ板の T 継手域裏面腐食損

開放検査での防食処理、部品交換、溶接補修な傷の事例

どによって、性能維持を図っている。さらに、．

一部のタンク底板裏面腐食に対して、連続肉厚

ア ニ ュ ラ 板 の 肉 厚 測 定 は、側 板 内 面 より

⑵、⑶

測定

アニュラ板の肉厚測定結果

500mm の範囲にあたっては、概ね100mm 間隔で検査有効性を高め、余寿命予測精度で千鳥にとった箇所を測定し、全体および板に寄与している。
本論文は、開放検査での内部状況を確認、評枚毎の平均値を算出する定点測定方式⑷となっ価または、最近の設備診断技術でも困難となる、ている。Fig.‑1は、アニュラ板の定点測定値お側板‑アニュラ板の T 継手域で、溶接の熱影響よび腐食減肉が起こりやすい箇所の感受性抽出によってアニュラ板裏面の防食材が剥離した箇から求めた肉厚測定値をレーダーチャートで比所が選択的に生じる腐食減肉を、ベイズの定較した結果を示す。定点測定値では、製作余裕⑴

理 をもとに腐食減肉の起こり易さのスクリー

代12.0＋0.5mm 内の値を示し、製作図面肉厚

ニング、感受性部位の抽出および、超音波厚みの90％を割る測定値は検出されなかった。しか

北側
製作図肉厚12.0mm
定点測定値
感受性評価後の測定値

12728 14 (mm)21210864202625242322345678219
減肉深さ4.6mm

2010減肉深さ1.4mm
No.2 サンプリングカット

1911181217161514

スチーム出入口ノズル

Fig.‑1

No.1 サンプリングカット

13液受払ノズル

アニュラ板の定点測定と感受性評価後の肉厚測定結果の比較
45 Safety ＆ Tomorrow No.140 （2011.11）

アニュラ板内面側

アニュラ板張出

側板

アニュラ板張出側

肌荒れ程度の軽微な腐食腐食減肉域

隅肉溶接熱影響域
側板直下

局部腐食減肉

隅肉溶接

アニュラ板

隅肉溶接熱影響域

Fig.‑3

アニュラ板裏面内面

最大腐食減肉が検出された部位のサンプリングカット

健全域

減肉は、肌荒れ程度の軽微な腐食である。最大Fig.‑2

側板の廻り階段付近のアニュラ板の裏面腐食状況

腐食減肉深さは、側板‑アニュラ板裏面間の隅肉溶接熱影響範囲に生じていることが確認できる。タンク内面の隅肉溶接止端からタンク中心し、後者の手法で抽出された箇所では、廻り階に向かっては、腐食減肉もなく健全である。

段、液受払いノズルおよび、スチームコイル入口

Fig.3は、アニュラ板裏面局部腐食減肉域の断付近のアニュラ板裏面に、90% または80% を割面観察例を示す。腐食減肉の範囲は、隅肉溶接る肉厚測定値が検出される。最大腐食減肉深さ

止端近傍から側板間の約40mm 幅で生じ、最大からの腐食速度は、0.46mm ／年となり、余寿

腐食減肉深さは4.6mm である。Fig.‑4に溶接命予測評価から、次回開放検査時までに基準肉熱影響と腐食減肉が生じた範囲の模式図を示す。
．

厚を割ることからアニュラ板が更新された。

アニュラ板の No.2サンプリングカット

アニュラ板の No.1サンプリングカット

感受性を抽出した箇所の肉厚測定結果、ア感受性を抽出した箇所の肉厚測定結果、アニュニュラ板裏面に製作図面の肉厚値の90％を割りラ板 裏 面に最 大 腐 食 減 肉 深さが 検 出された。

込箇所の試験片のアニュラ板裏面の腐食減肉状

No.1サンプリングカットから採取した試験片のア況を Fig.‑5に示す。腐食減肉深さ1.4mm で、ニュラ板裏面の腐食減肉状況を Fig.‑2に示す。

腐食の範囲は側板‑アニュラ板との溶接熱影響

外観目視検査から、アニュラ板張出域の腐食域を起点として、タンク内面側に40mm、アニュ．

側20mm

隅肉溶接

タンク中心板

20mm

隅肉溶接
アニュラ板張出

アニュラ板
コーティング材

健全域

Fig.‑4

最大深さ4.6mm

板厚12.0mm

コーティング材の剥離域

原寸の80〜90%を割る減肉

肌荒れ程度の軽微腐食域

溶接熱影響によるコーティング剥離と腐食減肉関係

Safety ＆ Tomorrow No.140 （2011.11）46

スクリーニングスタート

アニュラ板張出域

側 板

腐食減肉域

隅肉溶接影響部域

タンク基礎
は、オイルサンドNo

Yes

隅肉溶接熱影響部域

アニュラ板

不等沈下

No

Yes

Fig.‑5

アニュラ板
張出部の雨水侵入防止施工
後10年以上スチーム出入口ノズル付近のアニュラ板の裏面腐食状況

NoYes
アニュラ板張出域に雨水滞留が生じている

ラ張出側に30mm の広がりを持っている。

NoYes

側板‑アニュラ板裏面腐食感受性の抽出法
側板‑アニュラ板の T 継手裏面が、溶接の熱Yes

内部流体の温度が60℃〜80℃

影響による防食材剥離箇所を、精度よく検出するのは困難である。したがって、タンクの設置

No

中感受性

高感受性

20年以上裏面腐食の肉厚測定検査をしていな
いタンクは、高感受性となる。
低感受性

または環境条件によって損傷の起こりやすさを複数選び、個々の部位に対して確からしさを求

Fig.‑6スクリーニングフローチャートめる。さらに、肉厚測定結果において、損傷が検出されるか否かに応じて確信度を更新していまってくる。さらに、湿潤腐食環境下での電気くのである。

化学反応は、温度60℃〜80℃間が最も促進され．

定性的スクリーニング法

る。これらの条件が最も適合したタンクが高感アニュラ板裏面の溶接熱影響による腐食損傷受性として抽出、選択される。中感受性のタンの起こりやすさを求める方案を、Fig.‑6のフクは、高感受性のタンクの水平展開となるので、ローチャートに示す。アニュラ板の裏面腐食を高感受性タンクに損傷が検出されない場合、肉発生させる要因は、裏面防食材の剥離および劣厚測定は開放点検基準に準ずる。

化、雨水侵入防止被覆材の劣化・損傷、貯蔵流．

体温度の変動、アニュラ板と基礎との接触状況

Table‑1に該当する部位が高感受性となり、によって、感受性が変化する。
タンク基礎がオイルサンドの場合は、非常に高感受性部位の抽出損傷が起こりやすいので開放点検時には優先的に肉厚測定検査が必要となる。

腐食感受性が高くなる。建設または、補修時の．

高感受性箇所の超音波厚み測定

施工にもよるが、オイルサンドは経時的に油分高感受性箇所の検査時期は、タンク開放検査が浸透、揮発し、砂表面層には油分が無くなる

周期に合わせ、追加肉厚測定検査項目とする。

可能性がある。不等沈下部位は、雨水が集積化

アニュラ板と側板 T 継ぎ手部は、タンク内にすると伴に、タンク付着の海塩粒子も一緒に集貯液がない場合には、角変形、不等沈下、ひず
47 Safety ＆ Tomorrow No.140 （2011.11）

Table‑1ト線を示す。グリット間隔は高感受性の部位

t〔t：アニュラ

部品名高感受性部位と肉厚測定箇所

板厚〕とし、グリット線の交点を肉厚測定位置

基礎①不等沈下域、雨水浸入防止材
劣化域とする。
超音波厚み測定器は、非金属介在物、多重反②液の受入れ、送出配管設置付
近の雨水滞留域
側板側の付属品

射エコーなどを弁別確認できる A スコープ、Bスコープ表示機能付とする。なお、供用期間で③側板廻り階段設置付近の雨水滞留域

あればガイド波、表面波、斜角などの各探触子④立上配管設置付近の雨水滞留域

アニュラ板を利用した超音波探傷も有効であるが、腐食深⑤アニュラ隅肉溶接の補修範囲(ガウジング)の熱影響域

さは絶対値とはならないので、開放検査での確⑥アニュラ板の肉盛り補修の熱影響域⑵認が必要となる。
精密探傷検査⑦アニュラ板相互の裏当材域

粗探傷検査で、超音波厚み測定値に腐食減肉⑧アニュラ板のパチ当補修の熱影響域傾向を検出した場合、Fig.‑8に示すように、該当範囲を全面探傷し腐食減肉範囲の作図、形状、寸法および最大腐食深さを求める。さらに、アみなどの影響により、隅肉溶接止端部近傍の肉ニュラ板外面の隅肉溶接、側板直下のアニュラ厚測定は困難を伴うことがあるので、検査手順

板裏面腐食検査要否の水平展開に関しても評価は、粗探傷検査、精密探傷検査のする。

段階の検査

粗探傷、精密探傷記録はデジタル画像として方法を採用する。
⑴

保存することで、次回探傷記録とマッピング比

粗探傷検査

較、評価ができるようにする。

Fig.‑7には、溶接止端部と肉厚測定のグリッ

肉厚測定位置

2t2t
隅肉溶
接止端側板

高感受性

①〜⑤

高感受性

⑥〜⑧肉厚測定範囲

隅肉溶接

肉厚測定範囲

10050

腐食減肉

アニュラ板

50

溶接補修域
〔ただし、溶融深さが2.0mm以上〕

Fig.‑7

溶接熱影響の粗探傷検査

Safety ＆ Tomorrow No.140 （2011.11）48

タンク周方向

減肉範囲の作図

残肉厚

最大腐 食 減 肉 深 さ の 作 図

隅肉溶 接 止 端 部

最大深さ

最大深さ
残肉厚

タンクセンター方向

最大腐食減肉深さの作図

Fig.‑8

精密探傷による損傷の形状、寸法の把握が生じているかを検証することで事後確率を高結言め、局部腐食減肉を検出することが可能となる。

側板‑アニュラ板の T 継手域で、溶接の熱影響によってアニュラ板裏面の防食材剥離箇所が選択的に腐食減肉の生じる条件は、雨水浸入が参考文献容易な箇所に限定されている。これを標本統計⑴

学的に求めようとすれば、膨大な肉厚測定点お設備等のリスクマネジメント技術者講習テキスト p.1‑17(2010)

よびデータ採取に時間を要し、分析、解析評価⑵が収斂されないことも考えられる。

消防危第93号「特定屋外貯蔵タンクの内部点検等の検査方法に関する運用について」平成12

本手法は、タンクの設置または環境条件に年よって損傷の起こりやすさを複数選び、個々の⑶

月24日
消防危第27号「連続板厚測定方法による特定部位に対して確からしさを求め検査後の結果に屋外貯蔵タンク底部の板厚測定に関する運用において、腐食減肉が検出されるか否かに応じて、ついて」平成15年

確信度を更新していくのである。つまり、事前

⑷

月28日

消防危第58号「危険物規制事務に関する執務にアニュラ板の腐食減肉の起こりやすさを評価資料（屋外タンク貯蔵所及び一般取扱所関係）し、診断技術の検査有効度を高めて、腐食減肉の送付について」平成11年月15日

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