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技術 埋設管の腐食度の予測方法

出願人 株式会社クボタ
発明者 片野幸雄久保俊裕清水宏明藤井宏明
出願日 2002年2月28日 (17年9ヶ月経過) 出願番号 2002-052491
公開日 2003年9月10日 (16年3ヶ月経過) 公開番号 2003-254892
状態 特許登録済
技術分野 耐候試験、機械的方法による材料調査
主要キーワード 埋設環境 埋設期間 サンプル土壌 腐食度 レドックス電位 ANSI 寄与度 合計点
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年9月10日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

埋設管腐食度予測精度を向上できるようにする。

解決手段

土中に埋設される鋳鉄管腐食深さを、

Y=KTα(K)

(Y:腐食深さ予測値[mm]、K:埋設環境評価値、T:埋設期間[年]、α(K):埋設環境の関数

予測する。

概要

背景

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、その土壌の腐食性もとづく管の腐食を定量的に予測することができれば、何かと好都合である。

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性質などの埋設環境因子指標にしたり、土壌の分析結果にもとづきアメリカ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。

また従来、埋設環境から管の腐食深さを定量的に予測するための腐食度予測式モデルとして、
Y=KTα……(1)
が用いられている。ここで、Yは腐食深さ予測値[mm]である。Kは埋設環境評価値で、たとえば後述のANSI評価点にもとづいて定められるものである。またTは埋設期間[年]、αは定数である。

(1)式の具体例は、たとえば、
K=exp(−1.050+0.252×(ANSI評価点))
α=0.662
として、
Y=exp(−1.050+0.252×(ANSI評価点))×T0.662
……(2)
と表すことができる。

ここで、「ANSI評価点」とは、鋳鉄管の埋設土壌に関して、その比抵抗、pH、レドックス電位硫化物の有無、水分などの、鋳鉄管の腐食に寄与する因子を選定し、実際の土壌についてこれらの因子ごとにそれぞれ分析を行い、分析データの数値の大小などにもとづくその因子の腐食寄与度に応じてそのデータに点数を与え、各因子の点数の合計を求めたもので、その合計点を「ANSI評価点」と規定したものである。

概要

埋設管の腐食度の予測精度を向上できるようにする。

土中に埋設される鋳鉄管の腐食深さを、

Y=KTα(K)

(Y:腐食深さ予測値[mm]、K:埋設環境評価値、T:埋設期間[年]、α(K):埋設環境の関数

で予測する。

目的

そこで本発明は、このような課題を解決して、埋設管の腐食度の予測精度を向上できるようにすることを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

土中に埋設される鋳鉄管腐食深さを、Y=KTα(K)(Y:腐食深さ予測値[mm]、K:埋設環境評価値、T:埋設期間[年]、α(K):埋設環境の関数)で予測することを特徴とする埋設管腐食度予測方法

技術分野

予測するため、埋設環境の違いにもとづき埋設期間腐食深さに及ぼす影響を加味したうえで、この腐食深さを予測することができるので、予測精度の向上を図ることができる。

背景技術

0001

本発明は埋設管腐食度予測方法に関する。

0002

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、その土壌の腐食性もとづく管の腐食を定量的に予測することができれば、何かと好都合である。

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性質などの埋設環境因子指標にしたり、土壌の分析結果にもとづきアメリカ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、埋設環境から管の腐食深さを定量的に予測するための腐食度予測式モデルとして、
Y=KTα……(1)
が用いられている。ここで、Yは腐食深さ予測値[mm]である。Kは埋設環境評価値で、たとえば後述のANSI評価点にもとづいて定められるものである。またTは埋設期間[年]、αは定数である。

0005

(1)式の具体例は、たとえば、
K=exp(−1.050+0.252×(ANSI評価点))
α=0.662
として、
Y=exp(−1.050+0.252×(ANSI評価点))×T0.662
……(2)
と表すことができる。

発明が解決しようとする課題

0006

ここで、「ANSI評価点」とは、鋳鉄管の埋設土壌に関して、その比抵抗、pH、レドックス電位硫化物の有無、水分などの、鋳鉄管の腐食に寄与する因子を選定し、実際の土壌についてこれらの因子ごとにそれぞれ分析を行い、分析データの数値の大小などにもとづくその因子の腐食寄与度に応じてそのデータに点数を与え、各因子の点数の合計を求めたもので、その合計点を「ANSI評価点」と規定したものである。

0007

しかしながら、上記の(1)式および(2)式は、αが定数であるため、異なる埋設環境ごとにその環境を正確に記述しているとは言いきれない面がある。すなわち、異なる埋設環境ごとにその環境での鋳鉄管の腐食深さを正確に予測するものであるとは言いきれない面がある。

0008

たとえば、図3において、鋳鉄管を埋設した二つの地域すなわち地域Aと地域Bとが存在したときに、地域Aの埋設環境評価値がK=Ka、地域Bの埋設環境評価値がK=Kbであるとすると、T年後の腐食深さの予測値は、地域Aでの予測腐食深さYaはYa=KaTα、また地域Bでの予測腐食深さYbはYb=KbTαとなる。しかし、これらの予測腐食深さの比をとると、埋設期間Tの長短にかかわらず、
Ya/Yb=Ka/Kb=一定
となってしまい、腐食度の予測に際して、埋設環境の違いにもとづき埋設期間の長短が腐食深さに及ぼす影響が加味されず、腐食の実態を十分に表しているとは言えなくなる。

課題を解決するための手段

0009

そこで本発明は、このような課題を解決して、埋設管の腐食度の予測精度を向上できるようにすることを目的とする。

0010

この目的を達成するために本発明は、土中に埋設される鋳鉄管の腐食深さを、
Y=KTα(K)……(3)
(Y:腐食深さ予測値[mm]、K:埋設環境評価値、T:埋設期間[年]、α(K):埋設環境の関数
で予測するものである。

発明を実施するための最良の形態

0011

このようにすると、埋設環境の違いにもとづき埋設期間が腐食深さに及ぼす影響を加味したうえで、この腐食深さを予測することができるので、予測精度の向上を図ることができる。

0012

本発明においては、上述のように、土中に埋設される鋳鉄管の腐食深さを、
Y=KTα(K)……(3)
(Y:腐食深さ予測値[mm]、K:埋設環境評価値、T:埋設期間[年]、α(K):埋設環境の関数)
で予測する。

0013

この(3)式によると、右辺における埋設期間Tの指数α(K)が埋設環境の関数になっているので、算出される腐食深さ予測値Yに、埋設環境にもとづき埋設期間が腐食深さに及ぼす影響を加味させることができる。

0014

次に、(3)式の具体例について説明する。上述のANSI評価点を「AVP」と略記すると、(3)式は、たとえば、
K=exp(−1.254+0.584×(AVP))
α(K)=0.307+0.158×(AVP)
として、
Y=exp(−1.050+0.252×(AVP))
×T0.307+0.158×(AVP) ……(4)
と表すことができる。

0015

このような式を用いて実際に土中に埋設された鋳鉄管の腐食度を予測したところ、従来に比べて予測精度の向上が認められた。すなわち、図1は、110種類のサンプル土壌に関し、鋳鉄管を埋設したときの腐食深さについての、本発明にもとづく(4)式による予測値と、実測値とを両対数グラフプロットしたものである。また図2は、同じ110種類のサンプル土壌に関し、鋳鉄管を埋設したときの腐食深さについての、従来の(2)式による予測値と、実測値とを両対数のグラフにプロットしたものである。

0016

本発明にもとづく図1の結果では相関係数rはr=0.752となり、これに対し従来の式を用いた図2の結果では相関係数rはr=0.700であったので、本発明によって予測精度が向上することを確認できた。

図面の簡単な説明

0017

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=KTα(K)
(Y:腐食深さ予測値[mm]、K:埋設環境評価値、T:埋設期間[年]、α(K):埋設環境の関数)

0018

図1本発明の実施の形態の埋設管の腐食度の予測方法にもとづく腐食深さの予測値とその実測値とのグラフである。
図2従来の埋設管の腐食度の予測方法にもとづく腐食深さの予測値とその実測値とのグラフである。
図3従来の埋設管の腐食度の予測方法にもとづく、埋設環境が異なる地域での予測腐食深さの比について説明する図である。

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