ＩＳＳＮ１３４６－７８４０

港湾空港技術研究所
資料
TECHNICAL NOTEOFTHE PORT AND AIRPORT RESEARCH INSTITUTE

No.1402

March 2022

ペトロラタム被覆防食工の耐久性に関する検討
西田孝弘，山路徹，橋本永手，川瀬義行，志鶴真介，一瀬拓也，今井篤実，小林厚史，吉田 倫夫

国立研究開発法人

海上・港湾・航空技術研究所

National Institute of Maritime,
Port and Aviation Technology, Japan目

次

１．はじめに ................................................................................................................................................................................... 4２．室内試験 ................................................................................................................................................................................... 42.1

促進試験の概要（60℃温海水回転浸漬試験） .............................................................................................................. 42.1.1

試験体の概要 ............................................................................................................................................................. 4

2.1.2

ペトロラタムテープの仕様 ...................................................................................................................................... 52.1.3

検討水準 ..................................................................................................................................................................... 52.1.4

試験方法 ..................................................................................................................................................................... 6

2.1.5

評価項目 ..................................................................................................................................................................... 7

2.2

試験結果 ............................................................................................................................................................................. 82.2.1

外観観察 ..................................................................................................................................................................... 82.2.2

油分残存率 ............................................................................................................................................................... 102.2.3

絶縁抵抗率 ............................................................................................................................................................... 11

2.2.4

ペトロラタムテープの化学分析（FT-IR） .......................................................................................................... 11

2.2.5

ペトロラタムテープの分子量分布測定（GPC） ................................................................................................... 12

2.3

まとめ ............................................................................................................................................................................... 13

３．屋外曝露試験 ......................................................................................................................................................................... 13
3.1

屋外曝露試験の概要 ....................................................................................................................................................... 13

3.1.1

試験体の概要 ........................................................................................................................................................... 13

3.1.2

試験項目 ................................................................................................................................................................... 143.2

試験結果 ........................................................................................................................................................................... 143.2.1

外観観察 ................................................................................................................................................................... 143.2.2

鋼管の外観観察（ペトロラタムペーストテープ撤去後） ................................................................................. 153.2.3

鋼管の肉厚測定 ....................................................................................................................................................... 15

3.2.4

保護カバー内温度の経時変化 ................................................................................................................................ 153.2.5

油分残存率 ............................................................................................................................................................... 16

3.2.6

ペトロラタムペーストテープの化学分析（FT-IR） ........................................................................................... 17

3.2.7

ペトロラタ被覆材の劣化 ........................................................................................................................................ 21

3.3

波崎海洋研究施設での30年詳細調査結果の再分析 ..................................................................................................... 22

3.3.1

概要 ........................................................................................................................................................................... 22

3.3.2

既報での報告内容 ................................................................................................................................................... 22

3.3.3

ペトロラタム性能の再分析の視点 ........................................................................................................................ 22

3.3.4

波崎海洋研究施設でのデータの再分析結果......................................................................................................... 22

3.4

まとめ ............................................................................................................................................................................... 23

４．劣化進展メカニズム及び維持管理手法の提案 .................................................................................................................. 244.1

調査・試験結果の総括.................................................................................................................................................... 24

4.2

ペトロラタム被覆防食工の劣化進展メカニズムの推定 ............................................................................................. 254.3

劣化進展メカニズムを考慮した維持管理手法 ............................................................................................................ 26

５．おわりに ................................................................................................................................................................................. 27
参考文献 ......................................................................................................................................................................................... 27

1

Investigation for Durability of Corrosion Prevention by Petrolatum Lining
Takahiro NISHIDA*
Toru YAMAJI**
Nagate HASHIMOTO***
Yoshiyuki KAWASE****
Shinsuke SHIZURU****
Takuya ICHINOSE****
Atsumi IMAI****
Atsushi KOBAYASHI****
Michio YOSHIDA****
Synopsis

In this paper, the degradation mechanism of petrolatum-coated anticorrosion system and theeffective evaluation method of petrolatum-coated anticorrosion materials were discussed. In addition, thedegradation progress mechanism on steel under petrolatum coating was investigated and the maintenancemanagement method considering the mechanism was proposed. The following findings were obtained.


The oil flow of petrolatum-based anticorrosion coating occurs from the beginning of installation due tothe external pressure at the time of installation of the protective cover and the internal pressure causedby the unevenness of the steel. The flow is accelerated by heat input such as sunlight, and moves andflows out along the grain of the base fabric. It is inferred that the deterioration of the corrosion
protection function during service starts at the edge and butt of the protective cover, and that the former
is caused by cracks and peeling of the edge seal, while the latter is caused by the oil deflection of thepetrolatum anticorrosion material due to loosening of bolts and sunlight.



Since the deterioration of the corrosion protection function of the petrolatum coating is selective andpartial, it is important to observe the joints and butt joints of the protective cover, which are the starting
points of the corrosion protection.



The degradation mechanism of petrolatum-coated anticorrosion works is estimated to be as follows: theoil content of petrolatum-based anticorrosion materials fluctuates from the initial stage of installation,and the oil content fluctuation is accelerated by sunlight during the service process. Therefore, we
proposed to measure the trend of the oil content in petrolatum corrosion inhibitors from the initial stage
to the middle of service to confirm the trend of the oil content fluctuation, and to measure the insulation
resistance after the middle of service to predict the degradation trend and the lifetime of the corrosion
inhibitor. In addition, the insulation resistance of 105 Ω-m2 was proposed as an index of the insulation
resistance of soundness in this study.
Key Words: Port structure, corrosion protection，petrolatum lining, accelerated test, exposure test,
deterioration process* Senior Researcher, Materials Group, Structural Department** Director, Structural Department*** Researcher, Materials Group, Structural Department**** Japan Association of Cathodic Protection
3-1-1 Nagase, Yokosuka, 239-0826 Japan
Phone：+81-46-844-5013
Fax：+81-46-844-0255
e-mail:yamaji-t@p.mpat.go.jp

2

ペトロラタム被覆防食工の耐久性に関する検討
西田孝弘*・山路 徹**・橋本 永手***・川瀬 義行****・志鶴 真介****・
一瀬 拓也****，今井 篤実****，小林 厚史****，吉田 倫夫****要

旨

本稿では，ペトロラタム被覆防食工の劣化進展メカニズムや，ペトロラタム被覆防食材の有効的評
価手法を検討し、今後の維持管理へ繋げることを目的として，既往の文献データを整理するとともに，室内試験および屋外曝露試験を実施し，結果をまとめた．さらに，ペトロラタム被覆防食工の劣化進
展メカニズムを示すとともに，それを考慮した維持管理手法を提案した．以上の結果より，以下の知見を得た．
ペトロラタム被覆防食工は，保護カバー設置時の外圧と鋼材の凹凸に伴う内圧の影響で，設置当初からペトロラタム系防食の油分流動が発生している．当該流動は日照等の入熱作用で助長し，基布の目に沿って移動，流出する．供用中の防食機能低下の起点は保護カバーの端部や突き合わせ部であり，前者は端部シールの亀裂・剥離部に，後者はボルトの緩みや日照影響によるペトロ
ラタム系防食材の油分偏肉部により，基布の目に沿いながら部分的に水分が鋼材まで達し腐食す
る水分浸透形であることが推察された．



ペトロラタム被覆防食工の防食機能低下は，選択的かつ部分的であるため，起点となる保護カバーの継ぎ目や突き合わせ部の観察が重要となることが分かった．



ペトロラタム被覆防食工の劣化メカニズムの推定より，ペトロラタム系防食材は設置初期から油分残存率が変動し，供用過程での日照影響等で油分変動が助長されながら水分の浸透により防食機能は低下する．このことから，初期から供用中期ではペトロラタム系防食材の油分変動の動向を確認するための油分残存率傾向を，供用中期以降では防食性能による劣化傾向と寿命予測が可能と思われる絶縁抵抗測定を提案した．また健全性の絶縁抵抗率の指標として，本研究成果としては絶縁抵抗 10 5Ω・m2 を提案した．
キーワード：港湾鋼構造物，防食工，ペトロラタム被覆，促進試験，曝露試験，劣化進展* 構造研究領域 材料研究グループ 主任研究官** 構造研究領域 領域長*** 構造研究領域 材料研究グループ 研究官**** 電気防食工業会〒239-0826 横須賀市長瀬3-1-1 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 港湾空港技術研究所
電話：046-844-5013 Fax：046-844-0255
e-mail: yamaji-t@p.mpat.go.jp

3

１．はじめに
港湾鋼構造物は，高度成長期に集中的に建設された施設が 50 年を経過し，効率的に維持し，計画に基づいた更なる長期運用が期待されている．維持管理を実施する上で，防食工の劣化進展メカニズムや耐久性を把握することは，その後の維持管理の方向性を明確にするために必要不可欠である．現有する防食工においては，波崎海洋研究施設の観測桟橋や大井川沖での曝露試験にて，ほぼ30 年の実環境耐久性が把握されつつある．この中で，ペトロラタム被覆防食工においては，保護カバーの特性評
価や内部防食材のペトロラタムの健全性評価において，

図-1

供試体の概要いまだ有効的な手法が確立されておらず，劣化進展メカ
ニズムや耐久性が不明確である．
上記を鑑み，室内環境におけるペトロラタムの基礎的な劣化進展メカニズムを解明すると共に，油分残存率と種々測定値の相関を明確にすることを目的として，港湾
空港技術研究所と電気防食工業会との共同研究により，ペトロラタムの耐久性に関連する検討を進めることとなった．
本稿では，ペトロラタム被覆防食工の劣化進展メカニ
ズムや，ペトロラタム被覆防食材の有効的評価手法を検討し、今後の維持管理へ繋げることを目的とする．
特に，ペトロラタム被覆防食工に関する課題としては以下に挙げる項目が考えられ，本稿では，上記の共同研究の成果として，これらに関する試験結果に関してまとめる．
(1) ペトロラタム被覆防食工の耐久性の評価(2) ペトロラタム被覆防食工の劣化進展メカニズム(3) ペトロラタム被覆防食材の評価手法
図-2

試験体製作フロー２．室内試験
2.1

2.1.1

促進試験の概要（60℃温海水回転浸漬試験）

試験体の概要現在，ペトロラタム被覆防食工における耐久性評価手試験体（鋼材）の概要を図-1 に示す．試験は 2016 年 8法として，保護カバー内部の防食材であるペトロラタム

月から 2018 年 6 月の間に実施した．試験体は，実環境にテープの油分残存率測定が行われている．30 年におよぶおける鋼管杭を模擬するため鋼管（SGP 配管用炭素鋼管，

波崎海洋研究施設での曝露試験の調査では，油分残存率

黒管，50A×100mm）を使用し，この外面にペトロラタと相関があると想定された鋼材の腐食傾向やテープの含ムテープを巻付けることが可能な構造とした．試験体の水率，絶縁抵抗などを測定したものの，明確な相関は認作製フローを図-2 に示す．鋼管内には固定用の穴（φ12

められなかったと報告されている 1)．

×2）を設けた鋼板（SS400，53×150×3.2mm）を挿入しここでは，上記の結果を確認・検証するため，劣化促て溶接した．テープを巻付ける評価面（鋼管外面）以外

進試験の一つである 60℃温海水回転浸漬試験を実施すの鋼材面（鋼板および鋼管内面）は，酸洗処理（クエン

る．以下にその試験概要を記す．

酸アンモニウム）によって洗浄した後，流動浸漬塗装（NTAC-3G，日鉄防食製）による防食加工を施すことで，

4

流れ錆が評価面に影響を及ぼすことのない様にした．ま表-1

た，鋼管内面に対しては塩水の侵入による錆の発生を極研創剤の仕様項目

規格

品名

IKK スチールグリット

ールした．テープを巻き付ける評価面はブラスト処理に

種別/記号ディスケーリング用/TGD

より黒皮を除去した後，ペトロラタムテープ巻付け時の硬さ

570-690 HV1

境界面を明確にするため，両端 10mm に塗装を施した（ア粒度

S-G 70（JIS G 5903）

力防ぐため，上下開口部をエポキシ樹脂系のパテ材（パーミクロンガード H，ビーオーケミカル製）を用いてシロマエース， 日塗化学製）．ブラスト処理時における研創材の仕様を表-1 示す．本ブラスト処理はテーブル式ショットブラスト装置で実施した．スチールグリッド系研
創材の投射時間は 15 分とし，除錆度が ISO8591-1 で定められた Sa2・1/2 以上であることを確認した．
ブラスト後の試験体は，曝露架台に垂直に取り付け，およそ 14 日間の屋外大気曝露を実施し，初期錆を発生させることで 2 種ケレン後の鋼管杭を模擬した．屋外大気曝露時の状況を図-3 に示す．なお，屋外大気曝露期間中に降雨が少なく，均一な錆の発生が確認されないため，水道水を試験体全体に噴霧することで錆の発生を促進させた．屋外大気曝露後は電磁膜厚計を用いて錆厚を計測
し，全面的な初期錆の発生を確認した後，ペトロラタム
テープの巻き付けを行った．

2.1.2

ペトロラタムテープの仕様

試験体に用いるペトロラタムテープの種類を表-2 に

図-3示す．本試験では，代表的なペトロラタム材料メーカー2

大気曝露状況

（上：曝露開始時

下：曝露 14 日後）社（N 社， Y 社）のペトロラタムテープを使用する．ペトロラタムテープは大別して JIS Z 1902「ペトロラタム

表-2系防食テープ」を満たすテープ（以下，防食テープ）と，
N社

JIS Z 1903「ペトロラタム系防食ペースト類」を満たすペーストを不織布に含浸させたテープ（以下，ペーストテープ）の 2 種類を対象とする 2)，3)．

2.1.3

検討水準
Y社

試験体の検討水準を表-3 に示す．また，各試験ケースの概要を以下に示す．
①

試験で用いる既定油分量に対する割合は，ペースト

ペトロラタムテープの仕様

名称
ペーストテープ

種類・規格
ペトロラタム系防食ペーストを基布に含浸【JIS Z 1903(2 種)】

防食テープ

ペトロラタム系防食テープ
2 種 A タイプ【JIS Z 1902】
ペトロラタム系防食ペーストを基布に含浸【JIS Z 1903(2 種)】

ペーストテープ
防食テープ

テープ，防食テープともに既製品（油分量 100%）

ペトロラタム系防食テープ
2 種 A タイプ【JIS Z 1902】

ものを標準とした．
②

防食テープの有無は，ペーストテープのみを鋼材に表-3巻付けた際とペーストテープの上に防食テープをNo.
①

追加で巻付けた際において，試験後の状態の違いを評価する．ペーストテープのみ試験体を図-4 に，②

ペーストテープ＋防食テープ試験体を図-5 に示す．
③③

タンニン酸の有無は，ペトロラタムテープの防食性④⑤

能に寄与すると言われている．タンニン酸の添加によって，テープ表面や鋼材面の状態に及ぼす変化を評価する．なお，タンニン酸の有無は製造会社に依5

特徴
既定油分量に対する割合
テープの種類
タンニン酸の有無
偏肉の有無
上端部シールの有無

試験体の検討水準
備考
ペーストテープ 100%
防食テープ 100%
ペースト
防食
ペーストテープ
テープ
テープ＋防食テープ
有
無
有
有

無
無

④

存しており， N 社は有り，Y 社は無しのペトロラ

からの水分浸透度合いを評価する．図-7 に示すよ

タムテープである．

うにテープを巻付けた後，上端部 10mm をエポキシ

ペトロラタム被覆防食材の上から FRP 保護カバー

パテでシールした．

2.1.4

を取付ける際，フランジ部においてテープが内側に

⑤

試験方法

圧縮され部分的な偏肉が現れることから，均一な肉

ロール状のペーストテープおよび防食テープから 90

厚時と偏肉がある状態の差異を評価する．本試験で×200mm の試料を切出し，予め質量を計測する．大気曝は図-6 に示すように，試験体の両端から 10mm を露試験において均一な錆を発生させた鋼材も同様に質量ステンレス鋼製リングで締め付けることにより，偏を計測し，これにペーストテープおよび防食テープを巻肉の状態を模擬した．

付けたものを試験体とする．テープを巻付ける際は，テ上端部シールの有無は，ペトロラタムテープ上端か

ープと鋼材の隙間が無いよう密着させて巻付けた．

ら水分の浸入を完全に防いだ場合の内部や下端部

図-4

図-6

ペーストテープ試験体

図-5

ペーストテープ＋防食テープ試験体

偏肉の再現試験体

図-7

表-460℃温海水回転浸漬装置の構成

6上端部シール試験体

60℃温海水回転浸漬装置の構成を表-4 に，当該試験の概要を図-8 および当該試験の運転状況を図-9 に示す．当
該試験は 60℃の人工海水に浸漬させた試験体を 0.5m/sの軸回転速度で 30 日間，45 日間，60 日間，90 日間および 120 日間回転させる．当該装置は，1 回の試験で最大32 体（上段・下段 16 体ずつ）の取付けが可能であり，取付けの際には試験体 2 箇所の穴をステンレスボルト（M8×40）で固定した．ポンプを用いて 5L/min の送気を行い，常に酸素が供給される環境とした．人工海水の水位は一定（240L）とし，蒸発等により減少した分は純

図-8

試験の概要

水を追加した．

2.1.5

評価項目

(1)外観観察
外観観察では，各水準の代表的な試料の変状や変色をとらえ，種々測定値との相関を明らかにするため，ペト
ロラタムテープと鋼材それぞれの表面を観察した．
(2)油分残存率測定①測定方法
ペトロラタム被覆防食材を構成する防錆油分の消耗度

図-960℃温海水回転浸漬試験運転状況を評価する．測定方法および油分残存率の算出について
は，実務ハンドブック 4)および実務ハンドブック付録編5)を参考とした．以下に測定方法を示す．

1)23±2℃において 24h 乾燥させた試験体からテープを取り外し，80×80mm のサイズにカット（切出し
位置は図-10 参照）した後，電子天秤を用いて各々の質量 Wa(g)を測定する．

2)

切り出した試料を溶剤中に浸漬させ，防食材の油分

図-10を除去する．油分除去後，再度試料質量を計測する．
3)

ここで新品防食材の 100×100mm 当たりの規格質量とは試料質量の変化がなくなるまで（不織布のみとなり，

カタログ値（メーカーの示す基準値）を示し， N 社製 Y

油分が完全に除去されるまで）2)の作業を繰り返す．

社製共に Wc を 14.0g としている．但し，本試験では回

このときの質量（不織布質量）を Wb(g)とする．
4)

ペトロラタムテープ評価部の切出し

転浸漬前に試料質量を計測しているため，両方法とも試

Wa および Wb より，以下の式を用いて油分残存率

験前質量 W0 を用いて油分残存率を算出する．なお，試を算出する．

験時のテープの大きさは 90×200mm のため，80×80mmの質量に換算した値を用いた．

×100

油分残存率（従来法）(%) ＝②劣化判定基準
劣化判定の基準は港湾鋼構造物 防食・補修マニュアル

W0：製造時における 100×100mm 当たりの防食材質量

6) に従い，80%以上の油分残存率を劣化度判定の目安と

（g）

した．

なお，本評価ではペトロラタム被覆防食材は一定寸法で(3)の試験体となることから，不織布質量を考慮しない下記

絶縁抵抗測定①測定方法

式（簡易法）において油分残存率を算出した．従来法とJIS Z 1902「ペトロラタム系防食テープ」3)に規定さ差異は 2%程度と小さいことを確認した．
（詳細は後述）れた絶縁抵抗測定法に従い，防食テープの絶縁抵抗を測
油分残存率（簡易法）(%) ＝×100

定した．測定方法を図-11 および以下に示す．
1)

Wc：新品防食材の 100×100mm 当たりの規格質量（g）

7250×250mm のみがき鋼板（厚み 1.5～2.0mm）上

に 200×200mm の試料を 2 層重ねて張り付け（2 種
A タイプの場合），表面を均一にする．
2)

導 電 性 接 着 剤 （ NaCl 溶 液 + CMC ） を 電 極（50×50mm，アルミ箔）およびガードリングに塗布し，防食テープ表面に張り付ける（図-11 参照）．

3)絶縁抵抗計の接地(－)端子に鋼板を，ライン(＋)端子に電極を，ガード端子にガードリングをそれぞれリード線で接続する．

4)

鋼板と電極間に 500V の直流電圧を印加し，1 分後

図-11

絶縁抵抗測定の概要の抵抗値 R を読み取る．
5)

以下の式に従い，絶縁抵抗の読み値 R と電極の面

表-5ゲル浸透クロマトグラフ分析の分析仕様

積 A より絶縁抵抗 W を算出する．

装置

東ソー㈱製 HLC-8320GPC

カラム

Shodex K-G+K-805L×2本+K-800D

溶解液

CHCl3

MΩ･m2(＝1☓108Ω・m2)以上の絶縁抵抗率を劣化度判定

温度

カラム恒温槽 40.0℃の目安とした．

濃度0.2 wt/vol％

(4)

流速

1.0ml/min

ペトロラタムテープの FT-IR 分析は，ペトロラタムテ

注入量

100μl

ープの表側を用いて分析を行った．パーキンエルマー社

溶解性

不溶性分あり（不織布,他不明成分）

製の FT-IR 分光器を用いて ATR 法（全反射法）でペト前処理

ろ過（0.45μmフィルター）ロラタムテープの分析を行った．

検出器

示差屈折計（RI）②劣化判定基準JIS Z 1902「ペトロラタム系防食テープ」より，1.0×102(5)

ペトロラタムテープの化学分析（FT-IR）

ペトロラタムテープの分子量分布測定（GPC）

ゲル浸透クロマトグラフ分析（GPC）により，ポリス①ペーストテープ

チレン（PS）換算分子量分布を算出する．測定(分析)方ペーストテープの 60℃温海水回転浸漬試験の外観変法の詳細を表-5 に示す．

状を表-7 に示す．
N 社のペーストテープ単体では，30 日経過した時点で

2.2
2.2.1

試験結果

は，初期，一様な色を呈していたペーストテープが，全外観観察

体的に脱色し，部分的に黒色変状が見られ，60 日経過しペトロラタムテープの 60℃温海水回転浸漬試験の浸た時点では部分的な黒色変状は若干薄くなる傾向を示し

漬試験日数における外観観察水準を表-6 に示す．

た．
表-6

水準

外観観察水準

試験日数
30日

60日

90日

120日

①ペーストテープ単体

○

○

―

―

②防食テープ単体

○

○

―

―

③ペーストテープ+防食テープ併用

○

―

○

○

④タンニン酸添加有無

○

○

○

○

⑤偏肉影響有無

○

○

○

―

⑥上端シール影響有無

○

○

―

―

（○は外観観察実施したケース）

8

Y 社のペーストテープ単体では，初期，一様な色を呈

表-7

ペーストテープ外観変状していたペーストテープが，全体的に脱色し，部分的に褐色変状が見られ，60 日経過した時点では全体的に黄褐色に至った．
②防食テープ
防食テープの外観変状を表-8 に示す．
N 社の防食テープ単体では，30 日経過した時点では，初期，一様な色を呈していた防食テープが，全体的に脱色し，部分的に黒色変状が見られ，60 日経過した時点で

表-8は部分的な黒色変状は若干薄くなる傾向を示した．

防食テープ外観変状
試験日数水準

Y 社の防食テープ単体では，30 日経過した時点では，

初期

30日

60日

初期，一様な色を呈していた防食テープが，全体的に脱防食テープ単体（N社）

色し，不織布の縫い目に沿って黒褐色変状が見られ，60日経過した時点では黒褐色変状が消失し，ほぼ全面が黄褐色に至った．

防食テープ単体（Y社）③ペーストテープ＋防食テープ
ペーストテープ＋防食テープのペーストテープの外観

表-9

ペーストテープ＋防食テープの外観変状

表-10

タンニン酸の有無におけるペーストテープ

変状を表-9 に示す．
N 社のペーストテープ＋防食テープのペーストテープ
では，30 日経過した時点では，初期，一様な色を呈していたペーストテープが，全体的に脱色し，部分的に黒褐色変状が見られ，90 日経過した時点では，部分的な黒褐色の変状に加え，部分的な脱色による白色変状が見られた．120 日経過した時点では，黒褐色の斑状の変状が増加したのに加え，全体的に脱色と白色化が進んだ状態がの外観変状確認された．
Y 社のペーストテープ＋防食テープのペーストテープ
では，30 日経過した時点では，初期，一様な色を呈していたペーストテープが，不織布の縫い目に沿って脱色が若干見られ，90 日，120 日経過した時点では，更に不織布の縫い目に沿っての脱色が進んだ状態が確認された．
④タンニン酸の有無
ペーストテープ＋防食テープ併用のペーストテープの外観変状を表-10 に示す．
日経過した時点では，更に脱色が進んだ状態が確認されタンニン酸添加している N 社のペーストテープ＋防食テープ併用のペーストテープでは，30 日経過した時点

た．

では，初期，一様な色を呈していたペーストテープが，⑤偏肉有無

部分的に黒褐色変状が見られ，90 日経過した時点では，偏肉有無におけるペーストテープ単体とペーストテー

部分的な黒褐色の変状に加え，部分的な脱色による白色

プ＋防食テープ併用のペーストテープの外観変状を表変状が見られた．120 日経過した時点では，黒褐色の斑-11 に示す．
N 社のペーストテープ単体には，30 日，60 日経過し状の変状が増加したのに加え，全体的に脱色と白色化がた時点では，初期，一様な色を呈していたペーストテー

進んだと見られた．
Y 社のペーストテープ＋防食テープ併用のペーストテ

プには，明らかな黒色変状が試験体両端から 10mm をス

ープでは，30 日経過した時点では，初期，一様な色を呈

テンレス鋼製リングで締め付けた偏肉部に見られた．

していたペーストテープが，脱色が見られ，90 日，120

9

表-11

N 社のペーストテープ単体には，30 日経過した時点で偏肉有無におけるペーストテープの外観変状

は，初期，一様な色を呈していたペーストテープには，
上端部シール部に退色が見られた．60 日経過時点では，
上端部シール部に鋼材腐食の影響とみられる赤褐色の変状が見られた．
Y 社のペーストテープ単体には，30 日経過した時点では，初期，一様な色を呈していたペーストテープには，
上端部シール部には，変状が見られないが，60 日経過した時点では，N 社同様に，上端部シール部に鋼材腐食の影響とみられる赤褐色の変状が見られた．
N 社のペーストテープ＋防食テープ併用のペーストテ
ープには，30 日経過した時点では，初期，一様な色を呈していたペーストテープには，上端部シール部に部分的表-12に退色が見られた．

防食テープ外観変状

Y 社のペーストテープ＋防食テープ併用のペーストテ
ープには，変状が見られなかった．

2.2.2

油分残存率

60℃温海水回転浸漬試験（30 日間，油分量 100%(既定量)）におけるペトロラタムテープにおいて，従来法，簡易法で油分残存率を測定した結果，従来法水準平均値
は 89.0％，簡易法水準平均値は 90.4％とその差は 2％と差異はほとんど見られなかった．従来法と簡易法にほとんど差がないのは，当該試験体は，均一にペトロラタム
テープが巻かれている（＝不織布量が一定）等が要因であると考えられ，簡易法を用いることとした．
60℃温海水回転浸漬試験におけるペーストテープ(単体)の油分残存率の変化 (簡易法)【60 日間】を図-12 に，防食テープ(単体)の油分残存率の変化 (簡易法)【60 日間】を図-13 に，ペーストテープ＋防食テープの油分残Y 社のペーストテープ単体には，30 日，60 日経過し存率の変化 (簡易法)【120 日間】を図-14 に示す．図-12た時点では，初期，一様な色を呈していたペーストテー

より，ペーストテープ(単体)における油分残存率は，N

プには，偏肉部に若干の変色が見られたものの黒色変状

社材，Y 社材，共に 30 日目，60 日目で減少傾向が見らは見られなかった．

れた．特に，N 社材はその減少傾向が顕著（油分残存率

N 社のペーストテープ＋防食テープ併用のペーストテ

85％程度）であった．図-13 より，防食テープ(単体)にープには，30 日，90 日経過した時点では，初期，一様おける油分残存率は，N 社材，Y 社材，共に 30 日目，な色を呈していたペーストテープには，黒色変状が試験

60 日目で減少傾向（油分残存率 90％程度）が見られた．

体両端から 10mm をステンレス鋼製リングで締め付け

図-14 より，ペーストテープ＋防食テープにおける油分た偏肉部に黒色変状が見られた．

残存率は 30 日目までは低下するものの，その後 90 日目

Y 社のペーストテープ＋防食テープ併用のペーストテに向かい微増し，120 日目にかけて増加が確認された．

ープには，偏肉部に若干の変色が見られたものの黒色変

本試験結果より，今回試験した 120 日材は，水準として状は見られなかった．

みた場合の油分残存率は高いものの，その内訳はペース⑥上端シール有無のペーストテープ

ト側が大きく質量減，防食テープ側が質量増となってい上端シール有無におけるペーストテープ単体とペースるため，油分の抜けたペーストテープ側に表面から透水

トテープ＋防食テープ併用のペーストテープの外観変状

し，腐食の起点となったのではないかと考える．外観観を表-12 に示す．

察により，防食テープ上に油分の塊が付着していたこと

10

表-13

ペーストテープ，防食テープの絶縁抵抗測定結果
試験期間

絶縁抵抗値

水準
（日）
N-5 ペーストテープ

絶縁抵抗
平均値

（MΩ・㎡）
8.19E-02

N-6 ペーストテープ

3.39E-0130

N-7 ペーストテープ

2.81E-01
7.25E-02

ペーストテープ
N-8 ペーストテープ

6.31E-01

N社
NP100-1

45

7.19E-01

7.19E-01

N100-4-①

60

8.44E+00

8.44E+00

N100-1-①
防食テープ

図-12

60℃温海水回転浸漬試験におけるペーストテープ

9.06E+0160
2.66E+02

Y-5 ペーストテープ

4.34E+00

Y-6 ペーストテープ(単体)の油分残存率の変化 (簡易法)

1.78E+02

N100-2-①

1.23E+00
30

1.77E+00

Y-7 ペーストテープ

8.69E-01

Y-8 ペーストテープ

6.56E-01

ペーストテープ
Y社
YP100-145

1.14E+00

1.14E+00

Y100-4-①

60

1.53E+00

1.53E+00

Y100-1-①
防食テープ

3.25E-01
60

Y100-2-①

図-13

2.06E-01
8.63E-02

60℃温海水回転浸漬試験における防食テープ(単体)の油分残存率の変化 (簡易法)

図-15

ペーストテープ，防食テープの絶縁抵抗測定結果の変化

けるペーストテープ，防食テープの絶縁抵抗測定結果を表-13 と図-15 に示す．N 社のペーストテープの絶縁抵
抗値は，30 日で 0.28MΩ・m2，45 日で 0.719MΩ・m2，
8.44MΩ・m2 と若干の増加傾向を示した．Y 社のペース
トテープの絶縁抵抗値は，30 日で 1.77MΩ・m2，45 日
で 1.14MΩ・m2，60 日で 1.53MΩ・m2 と浸漬時間が長くなっても殆んど変化していないことが確認された．
N 社の防食テープの絶縁抵抗値は，60 日で 178MΩ・
図-14

60℃温海水回転浸漬試験におけるペーストテープ

m2，Y 社の防食テープの絶縁抵抗値は，0.26MΩ・m2＋防食テープの油分残存率の変化 (簡易法)と Y 社の絶縁抵抗値が低いことが確認された．

2.2.4

からも，ペーストテープから分離した油分が防食テープ

ペトロラタムテープの FT-IR 定性分析結果の図-16 に表面に浮き出たため，質量増となった可能性も考えられ示す．
N 社のスペクトルの 3000～2800cm-1（C-H 伸縮）
，

る．

2.2.3

ペトロラタムテープの化学分析（FT-IR）

1460cm-1,1380cm-1（C-H 変角）の吸収から，炭化水素

絶縁抵抗率類の存在が考えられた．また，3000～2800cm-1（C-H 伸

60℃温海水回転浸漬試験（30 日，45 日，60 日）にお

11

表-15

分子量分布の分析方法

装置

東ソー㈱製 HLC-8320GPC

カラム

Shodex K-G+K-805L×2本+K-800D

溶解液

CHCl3

温度

カラム恒温槽 40.0℃

濃度

0.2 wt/vol％流速1.0ml/min

注入量

100μl

溶解性

不溶性分あり（不織布,他不明成分）

前処理

ろ過（0.45μmフィルター）検出器

示差屈折計（RI）

ATR 補正処理を実施した各試料の IR スペクトル（Y軸：吸光度）を表-14 に示す．ペトロラタムの 酸化由来と考えられるカルボニル基（1710cm-1）およびペトロラ
図-16

タム由来のメチル基（1370cm-1） の吸光度比を求める

ペトロラタムトテープの FT-IR 定性分析結果

ため，1850 cm-1 および 620 cm-1 においてベースライン
表-14を作成し，1710 cm-1 付近および 1370 cm-1 付近のピーク

ペトロラタムトテープのスペクトルピーク強度

強度値（吸光度 A）を得た．得られた各試料のスペクトとピーク強度比

ルピーク強度とピーク強度比を表-14 に示す．各試料の1370 cm-1 に対する 1710 cm-1 のピーク強度比より，試験前に対して試験後は値が下がる傾向が認められ，メチル基に対してカルボニル基が減少している可能性が示唆された．このことは，劣化が進んだことを示唆していると考えられる 7)．
以上のことから，炭化水素類，脂肪酸エステル，脂肪酸アミド等のアミド類，ケイ酸塩の存在が考えられた．
また，試験前に対して試験後は，メチル基に対してカルボニル基が減少している可能性が示唆され，劣化が進んだことを示していると考えられる．

2.2.5

ペトロラタムテープの分子量分布測定（GPC）
油分量 100％（規定量）の N 社のペーストテープを
120 日間 60℃温海水回転浸漬試験に試験した後のペー
ストテープの外観写真を図-17 に示す．当該写真のペー
ストテープから 2 ヶ所（①色の薄い部分，②色の濃い部分）および初期ブランク材から油分を採取し分子量分布測定を実施した．また，分子量分布の分析方法を表-15
図-17に示す．PS 換算分子量分布測定の結果を表-16 に示し，

120 日間 60℃温海回転水浸漬試験に供試した後の分子量分布曲線の重ね書きを図-18 に示す．これより，

ペーストテープ外観

試験後試料の「色の薄い部分」と「色の濃い部分」では縮），1710cm-1 (C=O 伸縮)，1460cm-1，1380cm-1（C-H

分子量，分子量分布には差は確認できなかった．また，変角）の吸収から，脂肪酸エステルの存在が考えられた．

試験後試料は試験前試料に比べ，小さい分子量（Mw），

さらに，3300cm-1（N-H 伸縮），3000～2800cm-1（C-H

狭い分子量分布を示した．初期材の分子量分布と比較し伸縮），1640cm-1（アミドⅠ：C=O 伸縮），1560cm-1（アて，120 日回転浸漬した試験材の分布が小さい山になっ

ミドⅡ：N-H 変角）に吸収が見られ，脂肪酸アミド等のたのは，低分子物の流出，高分子から低分子への変化の

アミド類の存在が考えられた．

ためと考えられる．

12

表-16

分子量分布の分析方法

試料名

Mw

劣化促進試験供試前サンプル（ブランク材）

Mn

表-17
Mw/Mn

試験体№
№1

1,900

650

2.9

№2
№3

劣化促進試験供試後サンプル①（色の薄い部分）

1,100

710

1.5

劣化促進試験供試後サンプル①（色の濃い部分）

1,200

740

1.6

№4

ペトロラタム被覆暴露試験体の概要

試験体形状

暴露環境

φ318.5×2554mm

水槽内

φ318.5×400mm

陸上部
大気中

突起物の有無緩衝材の有無

有り

有り

無し

無し

有り

有り

無し

無し

防食材
ペトロラタムペーストテープ（55%ラップ）

緩衝材：独立気泡 PE シート（発泡倍率 10 倍）t10mm
突起物：鋼製 FB-3.2×10－L2534mm（試験体№1）
鋼製 FB-3.2×10－L380mm（試験体№3）

Mw：質量平均分子量，Mn：数平均分子量
表-18
試験体№

カバー材質

保護カバーの仕様
カバー形状

№1

2 分割

№3

（透明）

φ318.5 用（t3mm）（半割タイプ）

保護カバー内への温度センサーの設置概要
設置位置（上蓋底面部から K 熱電対先端までの距離）

試験体№

設置方向

№1

南面

620mm（上段カバー内）

1830mm（下段カバー内）

南面

620mm（上段カバー内）

1830mm（下段カバー内）

北面

620mm（上段カバー内）

1830mm（下段カバー内）

南面

200mm

－

北面

200mm

－

南面

200mm

－

№4

分子量分布曲線の重ね書き

表-20
点 検

まとめ

暴露期間

試験項目

ペトロラタムペーストテープの油分残存率測定

試験体回収

外観目視の結果，ペーストテープ，防食テープおよ

13 ヶ月

詳細点検

超音波厚さ計による試験鋼管の現有肉厚測定
ペトロラタムペーストテープの化学分析（GPC 分析，FT-SEM-XMA 分析，FT-IR 分析）

びこれらの組合せの何れにおいても変色が認められた．ペーストテープと防食テープに大きな差は認め類，ケイ酸塩の存在が考えられた．また，試験前にられなかった．偏肉や上端シールドは外観上の変状

対して試験後は，メチル基に対してカルボニル基がが確認され，タンニン酸の添加の影響は小さかった．

減少している可能性が示唆された．

油分残存率については，経時的な減少傾向が認められた．一部の供試体に関しては油分残存率が上昇す

促進試験後のペーストテープ試料の「色の薄い部分」と「色の濃い部分」では分子量，分子量分布には差る場所も認められ，温度や圧力により，油分が移動は確認できなかった．また，試験後試料は試験前試していることが推察された．120 日材は，油分残存率

料に比べ，小さい分子量（Mw），狭い分子量分布をは高いものの，その内訳はペーストテープ側が大き示した．

く質量減，防食テープ側が質量増となっているため，油分の抜けたペースト側に表面から透水し，腐食の３．屋外曝露試験起点となった可能性が示唆された．
絶縁抵抗については，N 社のペーストテープの絶縁

3.1

抵 抗 値 は ， 30 日 で 0.28☓10MΩ ・ m2 ， 45 日 で屋外曝露試験の概要

ペトロラタム被覆防食工の劣化機構を検討するため，

0.719☓10MΩ・m2，60 日で 8.44☓10MΩ・m2 と若干

港湾空港技術研究所長期曝露試験水槽内および海上大気の増加傾向を示した．Y 社のペーストテープの絶縁部に設置した曝露試験体の変状劣化を経過観察し，変状

抵 抗 値 は ， 30 日 で 1.77☓10MΩ ・ m2 ， 45 日 での発生機構の推定を目的に実施した．曝露期間は 20181.14☓10MΩ・m2，60 日で 1.53☓10MΩ・m2 と殆ん

年 9 月 12 日～2019 年 10 月 30 日であり，分析は 2019 年

ど変化していないことが確認された．


試験項目

外観観察，温度データの回収およびデータ解析

本章で得られた結果を以下にまとめる．



1段

L360mm№3



2段

L1200mm№2



（上段・下段）アクリル樹脂製

表-19

2.3

鉛直方向

№2

№4

図-18

円周方向

φ318.5 用（t3mm）

10 月 31 日～2020 年 3 月 31 日に実施した．

ペトロラタムトテープの FT-IR 定性分析結果，炭化3.1.1

水素類，脂肪酸エステル，脂肪酸アミド等のアミド試験体の概要設置したペトロラタム被覆曝露試験体は 4 組（試験体

13

試験体1

試験体2

独立気泡PEシート（t10）
アクリルカバー（t3）色調：無色透明

FB（突起物）
t3.2×W10mm

アクリルカバー（t3）色調：無色透明温度センサー

温度センサー

温度計測器

FB （突起物）
t3.2×W10mm

温度計測器

ペーストテープ（50%ラップ巻）
ペーストテープ（50%ラップ巻）

1200

1200

620

固定バンド
W19mm

620

固定バンド
W19mm

10
1830

1830

10
温度センサー
K熱電対

FB（突起物）
t3.2×W10mm

1200

1200

2580
10

2580
10

温度センサー
K熱電対

試験体3

試験体4

発泡PEシート（t10）
アクリルカバー（t3）色調：無色透明アクリルカバー（t3）温度センサー

色調：無色透明温度センサー

温度計測器

ペーストテープ（50%ラップ巻）

FB（突起物）
t3.2× W10mm

温度計測器

200
360

400

360

400

200

ペーストテープ（50%ラップ巻）10
温度センサー
K熱電対

10
温度センサー
K熱電対

固定バンド
W19mm

図-19

固定バンド
W19mm

曝露供試体

No.1～No.4）とした．試験体の概要を，表-17～19，図3.2-19 に示す．なお，試験体 No.1，試験体 No.2 は干満水

3.2.1

槽内に，試験体 No.3，試験体 No.4 は大気曝露場にそれ

外観観察

各試験体の外観観察の結果，以下の事が考えられた．

ぞれ曝露した．

3.1.2

試験結果

①

試験項目

油分の分離には，環境温度とカバー内部の圧力（機械的な作用力）が影響していることが認められ，環

表-20 に，試験項目を示す．

境温度が高いほど，また，突起物周囲などに負荷する機械的な圧力が高いほど油分の分離が生じやす
いと考えられる．
②

14

カバー内部ではペトロラタムペーストテープの基

上部

上部

表-21

試験鋼管の肉厚測定結果（試験体№1、試験体№2）
平均肉厚値（mm）
測定点
東面

南面

西面

北面

（上蓋底面部からの距離）

下部

図-20

下部

試験体№1

試験体№2

試験体№1

試験体№2

試験体№1

試験体№2

試験体№1

①（150mm 下り）

10.58

10.66

11.01

10.89

10.87

10.74

10.40

10.59

②（750mm 下り）

10.68

10.35

10.94

0.70

10.74

10.78

10.29

10.74

③（1220mm 下り）

10.91

10.44

10.59

10.42

10.54

0.60

10.39

10.92

④（1550mm 下り）

11.02

10.68

10.74

10.71

10.43

10.49

10.34

10.66

⑤（2350mm 下り）

11.01

10.71

10.40

10.59

10.50

10.53

10.71

10.84

表-22

試験体№2

試験鋼管の肉厚測定結果（試験体№3、試験体№4）

テープ目に沿った油分分離状況（南面）

平均肉厚値（mm）
測定点

上部

東面

上部

南面

西面

北面

（上蓋底面部からの距離）①（200mm 下り）

③

試験体№3

試験体№4

試験体№3

試験体№4

試験体№3

試験体№4

試験体№3

試験体№4

10.39

10.35

10.57

10.75

10.67

10.92

10.29

10.47

カバー内に設置した温度センサーのリード線の両際や，テープ下に設置した平鋼（突起物）の両際で油分の分離・滞留が認められたことから，突起物近傍ではテープに負荷する圧力に高低差が生じ，圧力

下部

図-21

の低い突起物の両際に油分が分離・滞留しやすいも下部のと考えられる．（図-21 参照）

平鋼両際での油分分離・滞留状況
上部④

油分（ペトロラタムコンパウンド）の流出は，夏季

上部の高温環境時に発生し，直射日光の当たる南面で生じやすい傾向にある．流出箇所としては，カバー端部（上端部，下端部，カバー突き合わせ隙間部など）であり，圧力の低い箇所より流出することが認められた．
（図-22，図-23 参照）⑤

陸上設置試験体の観察から，カバー内で分離した油分の一部は鉛直方向に流下することも認められ，流下部下した箇所のテープ外観は白っぽく変色している

下部

図-22 上端部からの油分の図-23 カバー突き合わせ

漏洩状況 （南面）

隙間部の油分滞留状況（東面）ことが観察された．
（図-24 参照）

3.2.2

ープ撤去後）

上部

上部

鋼管の外観観察（ペトロラタムペーストテ

全ての試験体において，平鋼（突起物）近傍や肉厚測
定面，油分分離・流下箇所などでの発錆等の変状は無く，また，水中設置および陸上設置などの環境の違いによる防食状態の差も認められず，良好な防食状態を維持していることが確認された．

3.2.3

鋼管の肉厚測定

各試験体の鋼管の肉厚測定結果を表-21 および表-22に示す．なお，公称肉厚は 10.3mm であり，厚さの許容

下部

下部

（南面）

（北面）

図-24

ペーストテープの外観状況差は＋15％（11.8mm），－12.5％（9.0mm）である．
各試験体とも曝露試験前後での肉厚減少はほぼ認められず，腐食による肉厚減少は生じていないことが確認さ

布の目（不織布を縫い付けた縦糸）に沿って油分がれた（測定値の違いは，測定点の僅かなずれによる結果

分離・移動する現象も認められた．カバー内の圧力と考えられる）．

が低いと考えられる縦糸部は，分離した油分が移動，

3.2.4

滞留しやすい部位であると考えられる．
（図-20）①水槽内設置試験体（試験体 No.1，試験体 No.2）

15

保護カバー内温度の経時変化えられる．浸漬時間の長い試験体下部は海水により温度が安定化し，日射による入熱の影響を受けにくい状態であったことから温度変化幅が小さくなったと考えられる．
一方，試験体上部は海水浸漬時間が下部に比べ短く，海水温の影響を受けにくく，日射による入熱の影響を受けやすいことが温度変化幅を大きくした要因と考えられる．
大きな温度変化幅を示す試験体上部において，若干で
図-25はあるが発泡 PE シートの有無で温度変化幅に差異が見

試験体№1（発泡 PE シート有り）

南面・上部および下部

られ（図-26），発泡 PE シートが無い試験体 No.2 の方がカバー内温度の経時変化

大きな温度変化幅を示すこと，また，最高到達温度も発（7 日間：2019/8/14～2019/8/21）

泡 PE シートがある場合の方が若干低くなる傾向が見られたことから，発泡 PE シートの断熱・遮光特性が日射による入熱を抑制し，温度変化を小さくする方向で機能しているものと考えられる．
②陸上設置試験体（試験体 No.3，試験体 No.4）
カバー内温度の上昇傾向は，南面が北面よりも先に温度が上昇し始め，最高到達温度は南面の方が北面よりも図-26

若干高くなる傾向が認められた（図-27）．また，最高到試験体№1（発泡 PE シート有り）

達温度に達した後の温度の低下傾向は，南面の温度が低南面・上部および試験体№2（発泡 PE シート無し）

下し始めるとともに直ちに北面の温度も低下し始め，そ

南面・上部カバー内温度の経時変化の低下傾向はほぼ同じで推移することも認められた．日（7 日間：2019/8/14～2019/8/20）

射量の多い南面から入った熱が鋼材を介して熱伝導し，北面の温度を上昇させたと推察される．
試験体 No.4（発泡 PE シート無し）の方が試験体 No.3
（発泡 PE シート有り）よりも先にカバー内温度が昇温し始めたがその差は極僅かなものであり（図-28），最高到達温度も同程度に達することから，発泡 PE シートの断熱・遮光特性による昇温抑制の効果よりも試験体上蓋

図-27

試験体№3（発泡 PE シート有り）南面・北面

面からの入熱量の方が多かったことが起因していると考

カ

えられる．

バー内温度の経時変化の違い

3.2.5（1 日間：2019/8/17）

油分残存率①試験体 No.1 および試験体 No.2
図-29 および図-30 に，各試験体の油分残存率の傾向を示す．
試験体 No.1 および試験体 No.2 の傾向としては，南面
最上部付近の油分残存率が小さいことが認められた．この要因として，日射による入熱の影響を最も受けやすく，
温度変化量が大きな部位のため油分が分離しやすく，か図-28

つ，カバー端部に近いことから圧力の低いカバー外部へ

試験体№3（発泡 PE シート有り）

流出しやすい状態にあったと考えられる．

南面・試験体№4（発泡 PE シート無し）②試験体 No.3 および試験体 No.4

南面 カバー内温度の経時変化

図-31 および図-32 に，各試験体の油分残存率の傾向を

試験体上部および下部の温度傾向は，上部の方が大き示す．試験体 No.3 および試験体 No.4 の傾向としては，な温度変化幅を示すことが認められた（図-25）が，これ

南面中央部および北面中央部の油分残存率が低下し，東は海水中に浸漬している時間の違いが影響していると考面中央部および西面中央部の油分残存率が増加すること

16

上端部

上端部

3560

3560

満潮位＋3660

3360

3360

深度レベル（mm）

3160

満潮位＋3660

3160

深度レベル（mm）

2960
2760
2560

東面

2360

南面

2160

西面

干潮位＋2160

1960

北面

1760

2960
2760
2560

東面

2360
2160
1960

南面

北面

1760

1560

1560

1360

1360

1160
50.0

下端部
70.0

90.0

110.0

下端部

1160
50.0

130.0

70.0

油分残存率（%）

図-29

試験体№1(発泡 PE シート有り)における油分残存

図-30

上端部

110.0

130.0

試験体№1(発泡 PE シート有り)における油分残存

上端部

400

350

350

300

深度レベル（mm）

深度レベル（mm）

90.0

油分残存率（%）

400

250
東面

200

南面

150

西面

100

北面

50

300
250
東面

200

南面

150

西面

100

北面

50

0
50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

下端部

0
50.0

100.0

60.0

70.0

油分残存率（%）

図-31

西面

干潮位＋2160

80.0

90.0

下端部

100.0

油分残存率（%）

試験体№3(発泡 PE シート有り)における油分残存
表-23

図-32

試験体№4(発泡 PE シート無し)における油分残存率

化学分析に供した試験材の採取位置
供試材の採取位置（上蓋底面部からの下り距離）

採取方向
試験体№1

試験体№2

北東面 上部

150mm（№1-150）

北東面 下部

2350mm（№1-2350）

北東面 中央部
北西面 下部

試験体№3

試験体№4

150mm（№2-150）－－

2350mm（№2-2350）

－

－

－

－

－

－

－

－

－
2150mm（№1-2150）が認められた．

因と考えられる．

3.2.6

特に，試験体 No.3 の南北面では油分の減少傾向が大き

ペトロラタムペーストテープの化学分析（FT-IR）

い．これは，南北面中央部の鉛直方向に平鋼があり，カバー材の締込みにより突起物面の圧力が高まり，機械的実環境下におけるペトロラタムコンパウンドの経時的圧力によって油分の分離が促進されると同時に，50℃前

な 劣 化 を 検 証 す る た め ， GPC に よ る 分 子 量 分 布 ，後に達するカバー内温度により分離した油分が流動化し，

FT-SEM-XMA による元素分析，FT-IR による酸化度合の圧力の低い東西面のカバー端部へ移動し，カバー突き合確認を行った．

わせ隙間部から流出・滞留したことが要因と考えられる．

表-23 に，化学分析に供した試験体の採取位置を示す．

また，陸上設置試験体（試験体 No.3，試験体 No.4）の①各試験体の外観

方が水槽内設置試験体（試験体 No.1，試験体 No.2）より

各試験体から採取した化学分析用ペトロラタムペース

も油分残存率が小さくなる傾向が認められた．これは，トテープの外観状態を図-33～図-37 に示す．

水槽内設置試験体と異なり，陸上設置試験体には海水に②各試験体の分子量分布測定

よる冷却効果が作用せず，昇温による油分の分離が促進

試験体 No.1 および試験体 No.2 より採取したペトロラ

され，油分が移動・流出しやすい状態であったことが要

タムペーストテープの分子量分布を GPC（ゲル浸透クロ

17

図-33

供試体№1-150(左：カバー側，中および右：鋼材側) 図-34

図-35

供試体№1-2350(左：カバー側，中および右：鋼材側)

図-37

供試体№2-2350(左：カバー側，中および右：鋼材側)

供試体№1-2150(左：カバー側，中および右：鋼材側)

図-36

供試体№2-150(左：カバー側，中および右：鋼材側)

図-38

各供試体の分子量分布

マトグラフィー）により分析を行った．図-38 に各試験
体の分子量分布，図-39 に曝露試験前後でのペトロラタ
ムペーストテープの分子量分布の比較を示す．
図-38 に示す各試験体の分子量分布をみると，試験体の違いや採取位置の違いに起因する分子量の変化は認められず，試験体間での差は生じていないことが確認された．

ペーストテープ（新品時）また，図-39 に示すブランク材（新品時）のペトロラ
タムペーストテープとの比較においても曝露試験後の試
験体の分子量分布とブランク材のものではほぼ同じ分子

図-39

暴露試験前後での分子量分布の比較

量分布であることが認められ，劣化による低分子量化な
どの有意な差は生じていないことが確認された．

分の質量分率の比率が高い（C/Si=1.58）傾向が認めら③各試験体の FT-SEM-XMA 分析

れたことから，ペトロラタム成分の経時的な減少（流下1) 試験体 No.1-150などによるペトロラタム成分の移動）が生じ，無機充填

図-40 に示す各成分の含有比率をみると，ペトロラタ

材成分の残留比率が高まったものと考えられる．

ム由来の C 成分（炭化水素を構成する元素）に対する無2) 試験体 No.1-2350

機充填剤（タルク：Mg3Si4O10(OH)2）に由来する Si 成

図-41 に示す各成分の含有比率をみると，試験体

18

Element

Weight %Atomic %

CK

27.63

37.91

OK

42.04

43.31

Mg K

12.08

8.19

Si K

17.46

10.25

SK

0.17

0.09

Ca K

0.62

0.26

Totals100.00

図-40
Element

供試材№1-150 の FT-SEM-XMA 分析結果

Weight %Atomic %

CK

28.12

38.59

OK

43.16

44.46

Mg K

10.65

7.22

Si K

14.65

8.60

SK

0.89

0.37

Ca K

0.79

0.25

Fe K

1.74

0.51

Totals100.00

図-41

Element

供試材№1-2350 の FT-SEM-XMA 分析結果

Weight %Atomic %

CK

30.97

40.83

OK

45.67

45.21

Mg K

9.91

6.46

Si K

12.92

7.28

Ca K

0.53

0.21

Totals100.00

図-42

供試材№1-2150 の FT-SEM-XMA 分析結果

No.1-150 と同様に，Si 成分の質量分率の比率が高い

ストテープに近似しており，ペトロラタム成分の経時的（C/Si=1.92）傾向が認められたことから，ペトロラタな減少（流下などによるペトロラタム成分の移動）は小

ム成分の経時的な減少（流下などによるペトロラタム成

さかったものと考えられる．

分の移動）が生じ，無機充填材成分の残留比率が高まっ

また，試験体全体が黒色を呈していたことから鋼材由
来の Fe 成分が試験体中に拡散・浸透しているものと考たものと考えられる．
また，僅かではあるが Fe 成分が検出されており，鋼えられたが，分析結果では Fe 成分の検出は無く，黒色

材由来の Fe 成分であるとみられる．

に変色した要因は特定されていない．

3) 試験体 No.1-2150

4) 試験体 No.1-2150 黒色部（固形部）

図-42 に示す各成分の含有比率をみると，Si 成分の質

図-43 に示す試験体 No.1-2150 の黒色固形物の分析を

量分率の比率（C/Si=2.40）は新品時のペトロラタムペー

行った結果，非常に高い質量分率の Fe 成分が検出され19

Element

Weight %Atomic %

CK

15.48

29.08

OK

36.56

51.55

Fe K

47.96

19.37

Totals100.00

図-43

Element

供試材№1-2150 黒色部（固形物）の FT-SEM-XMA 分析結果

Weight %Atomic %

CK

28.02

38.20

OK

43.17

44.18

Mg K

11.41

7.68

Si K

16.06

9.36

SK

0.26

0.13

Ca K

1.08

0.44

Totals100.00

図-44

Element

供試材№1-2350 の FT-SEM-XMA 分析結果

Weight %Atomic %

CK

28.05

38.30

OK

42.69

43.75

Mg K

11.50

7.75

Si K

16.59

9.69

SK

0.21

0.11

Ca K

0.96

0.39

Totals100.00

図-45

供試材№2-2350 の FT-SEM-XMA 分析結果たことから鋼材由来の Fe 成分を含む腐食生成物の形成から，ペトロラタム成分の経時的な減少（流下などによによるものと考えられる．

るペトロラタム成分の移動）が生じ，無機充填材成分の5) 試験体 No.2-150

残留比率が高まったものと考えられる．
④試験体の FT-IR 分析

図-44 に示す各成分の含有比率をみると，Si 成分の質

FT-IR 分析の一例として，試験体 No.1-150 の分析結量分率の比率が高い（C/Si=1.74）傾向が認められたことから，ペトロラタム成分の経時的な減少（流下などによ果を図-46 に示す．
FT-IR 分析によりペトロラタム成分の劣化（酸化）をるペトロラタム成分の移動）が生じ，無機充填材成分の残留比率が高まったものと考えられる．

分析した結果，極僅かではあるがペトロラタム成分の酸

6) 試験体 No.2-2350

化に起因するカルボニル基（＞C=O）の吸収帯（1710cm-1

図-45 に示す各成分の含有比率をみると，Si 成分の質付近）が認められた．

量分率の比率が高い（C/Si=1.69）傾向が認められたこと

そこで，得られた吸収スペクトルの中で最も安定な官

20

+0.5m Sea side
+1.5m Sea side
+4.0m Sea side

油分残存率 Residual oil (%)

120+0.5m Land side
+1.5m Land side
+4.0m Land side

an e xa mple of approximate lines
近似線の例

110
100
90
80
70
60
0

5

10

15

20

25

30

経過年数 Passed years(y)

図-48
図-46

経過年数による油分残存率

暴露試験前後での分子量分布の比較
表-24
表-23

油分残存率による発錆有無の割合

各供試材の吸光度比

油分残存率
供試材№

発錆の有無

割合

吸光度比 A1710／A1370№1-1500.0010№1-2150

0.0037№1-2350

0.0031№2-1500.0028№2-2350

0.0023

データ数
①
80％
以上

15

80％
未満

9

3.2.7

データ数
②

②/①

あり

3

20%

なし
あり

12
1

80%
11%

なし

8

89%

ペトロラタ被覆材の劣化

実環境下における曝露試験の結果をもとに，以下に示すペトロラタム被覆材の変状劣化機構を推定した．
①

油分の分離は，熱影響の他，機械的作用力（カバー
締め込み時に生ずるペトロラタム系防食材への圧力）によっても生じ，油分の移動・流出を促進させる要因となる．

図-47②

供試材測定値と文献値 7）（暴露材）の吸光度比

カバー内部で分離した油分（ペトロラタムコンパウンド）は，基布の目（不織布を縫い付けた縦糸）にの比較

沿った滞留・移動（拡散），カバー鉛直方向への流下を起こし拡散する．

能基であるメチル基の吸収スペクトルを基準に，カルボ③ニル基による吸収スペクトル（1710cm-1）の吸光度とメカバー内部で分離した油分（ペトロラタムコンパウンド）は，圧力の低いカバー端部やカバー突き合わ

チル基による吸光度の比（A1710／A1370）を劣化度の指標

せ部へ移動・拡散し，外部へ流出する．

7)とし，採取した試験体の A1710／A1370 を算出した結果を④

表-23 に示す．

カバー内部に突起物がある場合，突起物の両際で油分が分離・滞留しやすい．

各試験体の吸光度比は，非常に小さく，有意な差は認⑤

められなかった．また，実環境下に長期間曝露された（10直射日光の照射等によりカバー外部からカバー内部へ入熱が生じ，ペトロラタム系防食材が加温され年，19 年，25 年）ペトロラタム系防食材の吸光度比とることで軟化し，基布中から分離・流動化する．直

本試験の試験体の吸光度比を比較した図-47 から，本試

射日光の影響を受けやすい南面で生じやすい傾向

験で曝露したペトロラタムペーストテープ中のペトロラにある．

タム成分には，ほぼ酸化が生じていないとみられる．

21

3.3

波崎海洋研究施設での30年詳細調査結果の再

分析
3.3.1

概要
含水率 Water content (%)

究所資料 No.1324)1）の元データを油分変動要素との関係
性にて再分析を実施し，ペトロラタム被覆防食材の変状
起点と発錆の関係を再整理することを目的とした．

既報での報告内容①油分残存率傾向と発錆との相関性

70

80

10
8
6
4

60

90

100

110

油分残存率 Residual oil (%)

図-49

目安とされた油分残存率 80%に対する発錆状況は，相関

油分残存率と含水率の関係性が得られなかった．この原因として，1)測定誤差，2)No.29 LNo.14 S

初期値誤差，3)保護カバーの相違，4)サンプル数不足が絶縁抵抗 Insulation resistance (MΩ ･㎡)②油分残存率と含水率および絶縁抵抗との関係
油分残存率と含水率および絶縁抵抗との関係を図-49～図-50 に抜粋した．どちらも明確な相関性は得られていないが，含水率と絶縁抵抗(図-51 に抜粋)には相関性がみられ，ペトロラタムの防食機能低下には水分の吸収が起因することが示唆されている．

No.29 S
No.13 LNo.19 LNo.13 S

No.19 S
No.3 LNo.14 LNo.3 S(L:La nd side, S:Sea s ide)

1.0E+04

挙げられている．

1.0E+03

1.0E+02

1.0E+01

ペトロラタム性能の再分析の視点
1.0E+00

実環境曝露試験結果より，以下の要素が抽出された．
①

鋼材の凹凸等による外圧による流動②

継ぎ目部での内圧開放部への流動③

日照による内部温度上昇に伴う流下

60

70

80

90

100

110

油分残存率 Residual oil (%)

図-50

油分残存率と絶縁抵抗の関係

当該現象に伴う防食機能との相関性を，波崎海洋研究施設での 30 年詳細調査の元データから再整理すること

No.29 LNo.29 S

No.24 LNo.24 S

No.19 LNo.19 S

No.14 LNo.14 S

No.13 LNo.13 S

No.6 LNo.6 S

No.3 L

No.3 S (L:Land side, S:Sea s ide)

1.0E+04
絶縁抵抗 Insulation resistance (MΩ ･㎡)とした．

波崎海洋研究施設でのデータの再分析結果

波崎海洋研究施設での 30 年詳細調査での元データを
表-25 に示す．また，過去の知見から以下の点が示されている．
ペトロラタム被覆防食工における供用下鋼材の腐食は，局部的でかつ起点は保護カバーの継ぎ目部であった．
②

No.3 S

No.19 S

No.13 LNo.13 S
(L:La nd side, S:Sea s ide)12

必ずしも減少するとは明言できなかった．また健全性の①

No.3 LNo.19 L0

性を表-24 に抜粋した．油分残存率は経過年数に対して

3.3.4

No.14 S2

油分残存率の経過年数変化を図-48 に，発錆との相関

3.3.3

No.29 S

No.14 L14

波崎海洋研究施設での長期曝露試験(港湾空港技術研

3.3.2

No.29 L

鋼材の溶接ビードや腐食凹凸がある部位では，上記

1.0E+03
1.0E+02
1.0E+01
1.0E+00
1.0E-01
1.0E-020

保護カバーの継ぎ目部を起点とした防食材の劣化

5

10

15

20

含水率 Water content (%)

や発錆の進展が見られた．
③

図-51

この劣化現象は，詳細調査でサンプリングした部位

含水率と絶縁抵抗の関係の一部にのみ存在していたことから，全体の質量増減への影響が少なく油分残存率では鋼材腐食に至が見られた．なお，保護カバーの機能が健全な部位

る性能劣化として捉えられなかったと推察する．一では，防食機能は 30 年程度確保していた．

方絶縁抵抗値は，性能劣化に関する経年変化の傾向

22

表-25

④
⑤
⑥

波崎海洋研究施設での 30 年詳細調査元データの再整理

10 年以上経過した曝露材の保護カバー中心部(健全いと考えられる．カバー内部ではペトロラタムペー部)での油分残存率は概ね 70%以上であった．

ストテープの基布の目（不織布を縫い付けた縦糸）

また油分残存率 90%以上を確認した部位ではペトに沿って油分が分離・移動する現象も認められた．

ロラタムの性状(外観および粘性)は良好であった．

カバー内の圧力が低いと考えられる縦糸部は，分離

一部の保護カバーでは干満帯に油分流下が確認さした油分が移動，滞留しやすい部位であると考えら

れ，油分残存率が低下した部位で継ぎ目部近傍にてれる．
発錆が確認された．
⑦

FT-IR 分析によりペトロラタム成分の劣化（酸化）油分残存率 60%程度でも海水中では発錆が見みらを分析した結果，各試験体の吸光度比は，非常に小れない事例もあり．これは干満満帯と比べ酸欠にな

さく，甚大な酸化は認められなかった．
りやすい環境(や電防の効果)であることが要因と推察される．

カバー材内部での油分の分離は，熱影響の他，機械的作用力（カバー締め込み時に生ずるペトロラタム
系防食材への圧力）によっても生じ，油分の移動・

3.4


まとめ

流出を促進させる要因となる．また，直射日光の照本章で得られた結果を以下にまとめる．

射等によりカバー外部からカバー内部へ入熱が生油分の分離には，環境温度とカバー内部の圧力（機じ，ペトロラタム系防食材が加温されることで軟化

械的な作用力）が影響していることが認められ，環し，基布中から分離・流動化する．直射日光の影響

境温度が高いほど，また，突起物周囲などに負荷す

を受けやすい南面で生じやすい傾向にある．

る機械的な圧力が高いほど油分の分離が生じやす

23

表-26

４．劣化進展メカニズム及び維持管理手法の提案

ペトロラタム被覆工の重点的目視観察部

本報告では，ペトロラタム被覆防食工の耐久性および調査方法について取りまとめた．以下に得られた知見およびそれに基づく提案を示す．

4.1

調査・試験結果の総括

ペトロラタム被覆防食工は，保護カバー設置初期の外圧と鋼材の凹凸による内圧変動によりペトロラタム系防食材の油分変動が起きること，および日照影響にて当該
油分変動が助長されることが分かった．また油分の変動
は，基布の目に沿って低分子量成分が移動し，内圧緩和部(溶接ビード脇や孔食部)や開放部(保護カバーの端部
や突き合わせ部)へ滞留や流出する．これらの油分変動は
油分残存率 70%～100%超えの偏肉として現れる．一方
ペトロラタム系防食材の防食機能は，当該初期の油分変

A部動のみでは劣化進展せず，水分が介在する環境にて基布

Ｂ部の目に滞留した低分子量成分との置換や乳化や，流下減
肉部での酸化に伴う固化にて吸湿し，基布を通して鋼材まで水分が到達すると発錆に繋がる．上記をもとに波崎海洋研究施設の曝露材の再分析を実施した結果，防食機▽L.W.L

能低下部位は選択的かつ部分的で，保護カバーの継ぎ目や突き合わせ部を起点としていた．このことから，劣化現象は詳細調査でサンプリングした部位の一部にのみに存在しており，油分残存率評価での質量増減影響が少な
いため，鋼材腐食に至る性能劣化として捉えられなかった．ペトロラタム被覆防食材の性能確認としては，水分の浸透に伴う防食機能低下となることから，絶縁抵抗値
にて劣化傾向を見極められる可能性が示唆された．なお，保護カバーの機能が健全な部位では，防食機能は 30 年程度確保していた．
図-52

ペトロラタム被覆工の防食機能低下起点(A 部：継ぎ目部、Ｂ部：突き合わせ部)

表-27

ペトロラタム系防食材の外観観察による劣化状況の判定案

健全

防食機能低下

防食劣化

外観

症状

・基布の目は明確ではない
・茶褐色～黒色で一様・粘性が見られる・基布の目が露出しほつれあり
・色調が白色化、黒色偏在
・粘性低下

24

・基布が露出(表層油分なし)
・色調が白色化、黒色偏在・粘性なし(固化)表-28

ペトロラタム被覆工法の劣化模式図

ペトロラタム被覆工法劣化模式図

20201216 一部修正
中長期にわたるペトロラタム被覆工法の劣化メカニズム案
初期

日鉄防食㈱ 川瀬

～10年

～20年

～30年

Ａ部(上端部、中間鉛直継ぎ部)・端部ｼｰﾙ亀裂からの剥離脱落と当該部の発錆・
上記亀裂部から保護ｶ
ﾊﾞｰ内への海
水浸入・ｼｰﾙ剥離脱
落部の発錆
進展・保護ｶﾊﾞｰ内海水浸入進展に伴うﾍﾟﾄﾛﾗﾀﾑ防
食材の固化
や軽微な発
錆

Ｂ部(飛沫・干満帯周方向継ぎ部)

・ﾍﾟﾄﾛﾗﾀﾑ防食材の垂下・波力の繰返しによる作用・保護ｶﾊﾞｰ
継ぎ部ポルトの緩み・継ぎ部に間隙発生・上記間隙からの海水浸入・ﾍﾟﾄﾛﾗﾀﾑ防食
材の垂下減
肉部に浸水
集中

・継ぎ部間隙からの海水浸入進展・ﾍﾟﾄﾛﾗﾀﾑ防食
材の垂下減
肉部への浸
水集中で軽
微な発錆

Ｃ部(海水中下端部、円周方向継ぎ部)

・保護ｶﾊﾞｰ
への波力振動等により、
端部ｼｰﾙに
亀裂発生

・端部ｼｰﾙ亀裂部から海
水浸入・端部ｼｰﾙ亀裂での海水浸入進展・ﾍﾟﾄﾛﾗﾀﾑ防食
材の白化や
軽微な発錆

A部
Ｂ部

▽L.W.L

Ｃ部＜海水の浸入推定ルート＞
・上端部からの浸入事例

・ボルト緩みの事例・ﾍﾟﾄﾛﾗﾀﾑ防食材垂下の事例
ﾍ ﾟﾄ ﾛ ﾗﾀﾑ
油分の垂下ﾍﾟﾄﾛﾗﾀﾑ防食材内部の浸入ﾙｰﾄ

ｺﾝﾊﾟｳﾝﾄﾞ
不織布

杭

鉛直方向断面図

ﾍﾟﾄﾛﾗﾀﾑ防食材の代表的外観

・端部ｼｰﾙへの紫外線劣化等による亀裂発生

円周方向断面図

杭

鉛直方向断面図

ﾍﾟﾄﾛﾗﾀﾑ被覆層断面図

25・ﾍﾟﾄﾛﾗﾀﾑ防食材への海水浸透あるも微量水よりﾍﾟﾄﾛﾗﾀﾑ防食
材および鋼
材表面は黒
褐色化(酸
欠・安定化)

4.2

ペトロラタム被覆防食工の劣化進展メカニズ

ムの推定
ペトロラタム被覆防食工は，保護カバー設置時の外圧と鋼材の凹凸に伴う内圧の影響で，設置当初からペトロ
ラタム系防食の油分流動が発生している．当該流動は日照等の入熱作用で助長し，基布の目に沿って移動，流出する．供用中の防食機能低下の起点は保護カバーの端部
や突き合わせ部であり，前者は端部シールの亀裂・剥離部に，後者はボルトの緩みや日照影響によるペトロラタ
ム系防食材の油分偏肉部により，基布の目に沿いながら

図-53

ペトロラタム系防食材の絶縁抵抗経過傾向

部分的に水分が鋼材まで達し腐食する水分浸透形である(波崎 30 年詳細調査再整理)

ことが推察された．
ペトロラタム被覆防食材の性能確認としては，絶縁抵抗値にて劣化傾向を見極められる可能性が示唆された．

表-29

ペトロラタム被覆工法の供用期間におけるなお，保護カバーの機能が健全な部位では，防食機能は

点検内容案

30 年程度確保していた．
ペトロラタム被覆防食工の防食機能劣化進展メカニズ
保護カバーの外観目視

ムをこれまでに述べた調査・試験結果より，以下のよう

ペトロラタム防食材の
外観目視
油分残存
防食材の 率
機器調査
絶縁抵抗に推定した．
ペトロラタム被覆防食工は，保護カバー設置時の外圧と鋼材の凹凸に伴う内圧の影響で，設置当初からペトロ
ラタム系防食の油分流動が発生している．当該流動は日

～10年

～20年

～30年

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照等の入熱作用で助長し，基布の目に沿って移動，流出する．供用中の防食機能低下の起点は保護カバーの端部
や突き合わせ部であり，前者は端部シールの亀裂・剥離

置換や乳化，および酸化により防食機能が低下するが，部に，後者はボルトの緩みや日照影響によるペトロラタ

その症状は防食材の外観へ顕著に現れる．外観観察での

ム系防食材の油分偏肉部により，基布の目に沿いながら良否判定については表-28 が参考となる．

部分的に水分が鋼材まで達し腐食する．ペトロラタム系③ペトロラタム系防食材の機器調査

防食材内部では，基布の目に滞留している外圧および内ペトロラタム被覆防食工の劣化進展メカニズムの推定圧で流動した低分子量成分が水分の浸透にて置換(油分より，ペトロラタム系防食材は設置初期から油分残存率

残存率の低下)や乳化(粘性の低下や退色)し，当該部分よが変動し，供用過程での日照影響等で油分変動が助長さり基布を伝って内部へ浸透すると思われる．特に日照影れながら水分の浸透により防食機能は低下する．このこ

響部では油分の流下による減肉とともに酸化(固化や退とから，初期から供用中期ではペトロラタム系防食材の色)し，基布への水分浸透が促進されると推察した．上記

油分変動の動向を確認するための油分残存率傾向を，供の防食機能劣化進展メカニズム案を表-26 に模式図とし用中期以降では防食性能による劣化傾向と寿命予測が可て示す．

能と思われる絶縁抵抗測定を提案する．また健全性の指標として，本研究成果としては絶縁抵抗 105Ω・m2 を提4.3

劣化進展メカニズムを考慮した維持管理手法

案する(図-53)．

①目視観察

④維持管理

ペトロラタム被覆防食工の防食機能低下は，選択的か

ペトロラタム被覆防食工での維持管理のための点検内

つ部分的であるため，起点となる保護カバーの継ぎ目や容に関しては，当該工法の劣化進展メカニズムの推定か突き合わせ部の観察が重要となる．表-27 および図-52

ら供用期間における個々の特性を評価する必要があるたに重点的に目視観察部位を示す．

め，表-29 のように提案する．

②ペトロラタム系防食材の外観判定
ペトロラタム系防食材は油分減少とその後の水分との26

５．おわりにロラタム系防食材の油分変動の動向を確認するた
めの油分残存率傾向を，供用中期以降では防食性能

本稿では，ペトロラタム被覆防食工の劣化進展メカニによる劣化傾向と寿命予測が可能と思われる絶縁

ズムや，ペトロラタム被覆防食材の有効的評価手法を検抵抗測定を提案した．また健全性の絶縁抵抗率の指討し、今後の維持管理へ繋げることを目的として，既往標として，本研究成果としては絶縁抵抗 105Ω・m2の文献データを整理するとともに，室内試験および屋外を提案した．
（2022 年 2 月 1 日受付）

曝露試験を実施し，結果をまとめた．さらに，ペトロラ
タム被覆防食工の劣化進展メカニズムを示すとともに，それを考慮した維持管理手法を提案した．以上の結果よ

参考文献

り，以下の知見を得た．

1)



ペトロラタム被覆防食工は，保護カバー設置時の外工法の耐久性評価に関する研究(30 年経過時の報

圧と鋼材の凹凸に伴う内圧の影響で，設置当初から

告)，港空研資料，No.1324，2016．
2)

ペトロラタム系防食の油分流動が発生している．当該流動は日照等の入熱作用で助長し，基布の目に沿3)は保護カバーの端部や突き合わせ部であり，前者は(社)日本規格協会：JIS Z 1902 ペトロラタム系防食
テープ，2009．

4)

端部シールの亀裂・剥離部に，後者はボルトの緩みや日照影響によるペトロラタム系防食材の油分偏防食・補修工法研究会：港湾鋼構造物実務ハンドブ
ック，2002．

5)

肉部により，基布の目に沿いながら部分的に水分が鋼材まで達し腐食する水分浸透形であることが推

防食・補修工法研究会：港湾鋼構造物実務ハンドブ
ック付録編，2014．

6)

察された．
ペトロラタム被覆防食工の防食機能低下は，選択的沿岸技術センター：港湾鋼構造物 防食・補修マニ
ュアル，2009．

7)

かつ部分的であるため，起点となる保護カバーの継(社)日本規格協会：JIS Z 1903 ペトロラタム系防食ペースト類，2016．

って移動，流出する．供用中の防食機能低下の起点

山路徹ら：長期海洋曝露試験に基づく鋼管杭の防食星野雅彦ら：港湾環境に長期間暴露されたペトロラ

ぎ目や突き合わせ部の観察が重要となることが分

タム系防食剤の劣化機構の評価，材料と環境，66，

かった．

pp.31-40 ,2017.

ペトロラタム被覆防食工の劣化メカニズムの推定より，ペトロラタム系防食材は設置初期から油分残存率が変動し，供用過程での日照影響等で油分変動が助長されながら水分の浸透により防食機能は低下する．このことから，初期から供用中期ではペト27

港湾空港技術研究所資料

No.1402２０２２．３

編集兼発行人

国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所

発

港 湾 空 港 技 術 研 究 所

行

所

横 須 賀 市 長 瀬 ３ 丁 目 １ 番 １ 号
TEL. 046(844)5040 URL. http://www.pari.go.jp/

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