JPH01148951A - 腐食モニタリング装置 - Google Patents
腐食モニタリング装置Info
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- JPH01148951A JPH01148951A JP30690287A JP30690287A JPH01148951A JP H01148951 A JPH01148951 A JP H01148951A JP 30690287 A JP30690287 A JP 30690287A JP 30690287 A JP30690287 A JP 30690287A JP H01148951 A JPH01148951 A JP H01148951A
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- Japan
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、硝酸製造プラントで使用される蒸留装置及び
濃縮装置等の腐食モニタリング装置に関する。
濃縮装置等の腐食モニタリング装置に関する。
従来の腐食モニタリング装置の内、電気抵抗を測定する
手法は使用環境に制約されず全体の減肉量を推定する方
法として知られている。
手法は使用環境に制約されず全体の減肉量を推定する方
法として知られている。
従来の電気抵抗測定法では、測定した電圧降下を電気抵
抗に換算すると共に温度変化による抵抗変化をキャンセ
ルする必要がある。このためＫは測定試片の電圧降下と
標準試片の電圧降下を同時に測定する必要があるが、従
来は各々の電圧降下をマニエアルで切替えて測定してい
た。このような電気抵抗測定法におｈて直流を用いると
り−ｒ線と測定端子の接点に起電力が生じたシ、糧々の
周波薮帯域のノイズが含まれ、しかもそれらを除去でき
ない等の理由で高感度の測定ができないという問題点が
ある。このため、交流を用いることがあるが、この場合
、直流と異なり電流は位相成分を含むため、測定試片と
標準試片との位相差及び外乱ノイズ等による波形歪のた
め測定精度が十分に得られないことがある。また、周波
数を余シ高くすると電線ケーブルのインピーダンス等の
影響を受け、波形歪が増加し良好な測定精度が得られな
いといった問題がある。また、これ迄測定と連続自動測
定が可能な腐食モニタリング装置を提供することにある
。
抗に換算すると共に温度変化による抵抗変化をキャンセ
ルする必要がある。このためＫは測定試片の電圧降下と
標準試片の電圧降下を同時に測定する必要があるが、従
来は各々の電圧降下をマニエアルで切替えて測定してい
た。このような電気抵抗測定法におｈて直流を用いると
り−ｒ線と測定端子の接点に起電力が生じたシ、糧々の
周波薮帯域のノイズが含まれ、しかもそれらを除去でき
ない等の理由で高感度の測定ができないという問題点が
ある。このため、交流を用いることがあるが、この場合
、直流と異なり電流は位相成分を含むため、測定試片と
標準試片との位相差及び外乱ノイズ等による波形歪のた
め測定精度が十分に得られないことがある。また、周波
数を余シ高くすると電線ケーブルのインピーダンス等の
影響を受け、波形歪が増加し良好な測定精度が得られな
いといった問題がある。また、これ迄測定と連続自動測
定が可能な腐食モニタリング装置を提供することにある
。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕環境に暴露さ
れた測定試片と、上記環境、から隔離され且つ該試料片
と同一温度に保持される標準試片と、上記環境外に置か
れる調整用抵抗とからなるブリッジ回路に交流を流して
、測定することによシ該測定試片の腐食量を得る測定装
置である。この装置によシ、測定された電圧降下はノイ
ズ成分が最小に抑ｉえられ且つ温度変動条件下でも高感
度の測定ができる。また、測定値は直ちに試片形状に応
じて数値換算され、肉厚減衰量が連続してデイスプレィ
等に表示されて、リャルタイムに腐食のモニタリングが
可能である。
れた測定試片と、上記環境、から隔離され且つ該試料片
と同一温度に保持される標準試片と、上記環境外に置か
れる調整用抵抗とからなるブリッジ回路に交流を流して
、測定することによシ該測定試片の腐食量を得る測定装
置である。この装置によシ、測定された電圧降下はノイ
ズ成分が最小に抑ｉえられ且つ温度変動条件下でも高感
度の測定ができる。また、測定値は直ちに試片形状に応
じて数値換算され、肉厚減衰量が連続してデイスプレィ
等に表示されて、リャルタイムに腐食のモニタリングが
可能である。
以下図面を参照して本発明の一実施例に係わる腐食モニ
タリング装置について説明する。第１図は腐食モニタリ
ング装置を示すブロック図である。
タリング装置について説明する。第１図は腐食モニタリ
ング装置を示すブロック図である。
第１図において、Ｒｄは標準試片抵抗％Ｒ，は測定試片
抵抗である。この測定試片抵抗Ｒ１は腐食を検出する試
片の電気抵抗であシ、標準試片抵抗Ｒｄは上記測定試片
抵抗Ｒ１と直接触れないように円筒のシールド容器内に
収められたものである。上記標準試片抵抗Ｒｄと上記測
定試片抵抗Ｒ，はそれぞれ直列接続されている。そして
、上記標準試片抵抗Ｒｄと上記測定試片抵抗Ｒ１の両端
はそれぞれロックインアンプ１１に入力される。さらに
、上記標準試片抵抗Ｒｄの一端はγ。ｇｒ１ｇｒ２＊ｒ
、よ構成る調整用抵抗１２を介してパワーアンプ１３の
一端に接続され、上記測定試片抵抗Ｒ１の一端も同様に
ｒｏ、ｒ１＊ｒ２＊ｒ、よ構成る調整用抵抗１２を介し
てパワーアンプ１３の一端に接続される。上記ロックイ
ンアンプ１１及び上記ノ々ワーアンプ１３には発振器１
４の出力が接続されている。さらに、上記／４ワーアｙ
ｆｌ ｊＫは安定化電源回路１５からの電源が供給され
る。また、上記ロックインアンプ１１．は、上記標準試
片抵抗Ｒｄと上記測定試片抵抗Ｒ，に発生する電圧を検
出して、その電圧をマイクロコンビ！＝りよシなるデー
タ処理部１６に供給している。そして、このデータ処理
部１６において、上記測定試片の腐食が検出され、その
結果がデイスプレィ１７に表示される。腐食を検知する
測定試片（抵抗Ｒ，）は極低炭素３１０を材料とする直
径３．２φのワイヤ状に加工して作製されている。また
、同一材料、同一径で作製した標準試片（抵抗Ｒｄ）を
。
抵抗である。この測定試片抵抗Ｒ１は腐食を検出する試
片の電気抵抗であシ、標準試片抵抗Ｒｄは上記測定試片
抵抗Ｒ１と直接触れないように円筒のシールド容器内に
収められたものである。上記標準試片抵抗Ｒｄと上記測
定試片抵抗Ｒ，はそれぞれ直列接続されている。そして
、上記標準試片抵抗Ｒｄと上記測定試片抵抗Ｒ１の両端
はそれぞれロックインアンプ１１に入力される。さらに
、上記標準試片抵抗Ｒｄの一端はγ。ｇｒ１ｇｒ２＊ｒ
、よ構成る調整用抵抗１２を介してパワーアンプ１３の
一端に接続され、上記測定試片抵抗Ｒ１の一端も同様に
ｒｏ、ｒ１＊ｒ２＊ｒ、よ構成る調整用抵抗１２を介し
てパワーアンプ１３の一端に接続される。上記ロックイ
ンアンプ１１及び上記ノ々ワーアンプ１３には発振器１
４の出力が接続されている。さらに、上記／４ワーアｙ
ｆｌ ｊＫは安定化電源回路１５からの電源が供給され
る。また、上記ロックインアンプ１１．は、上記標準試
片抵抗Ｒｄと上記測定試片抵抗Ｒ，に発生する電圧を検
出して、その電圧をマイクロコンビ！＝りよシなるデー
タ処理部１６に供給している。そして、このデータ処理
部１６において、上記測定試片の腐食が検出され、その
結果がデイスプレィ１７に表示される。腐食を検知する
測定試片（抵抗Ｒ，）は極低炭素３１０を材料とする直
径３．２φのワイヤ状に加工して作製されている。また
、同一材料、同一径で作製した標準試片（抵抗Ｒｄ）を
。
測定試片と直列に接続し、かつ腐食環境には直接触れな
いように円筒のシールド容器内に収めたれている。測定
システムと測定試片は５０ｍ長さの同軸ケーブルにて結
線されている。
いように円筒のシールド容器内に収めたれている。測定
システムと測定試片は５０ｍ長さの同軸ケーブルにて結
線されている。
次に、上記のように構成された本発明の第１実施例の動
作について説明する。
作について説明する。
まず、測定試片を１２ ＮＨＮＯ３にＣｒ イオンを
３１１／ｌ添加した溶液中に浸漬し、この溶液を外部か
ら加熱する。そして、測定試片には発振器１４で作製さ
れた１００Ｈ！の正弦波を作シ、これをノクワーアング
１３で増幅して交流電流を流してｂる。
３１１／ｌ添加した溶液中に浸漬し、この溶液を外部か
ら加熱する。そして、測定試片には発振器１４で作製さ
れた１００Ｈ！の正弦波を作シ、これをノクワーアング
１３で増幅して交流電流を流してｂる。
なお、加熱開始前には、調整抵抗ノ２を調整して測定試
片断面積ｅ８と標準試片閾電圧ｅ４の差、％−６゜が零
となるように調整する。また、測定は位相零に流して、
行なっている。また、溶液温度は沸点迄昇温し一定時間
保持した後、６０〜７０℃程度迄降温した後再度沸点迄
昇温する操作を３回繰返す。この間の測定試片は腐食に
よシ減肉し、電気抵抗が上昇するが、 ｅｄ及びｅ、を
１ｍ１ｎ間隔で前述の測定システムで測定し、均一な減
肉が生じたとの仮定を基にデータ処理部１６によ多数値
処理して測定試片の減肉量及び減肉速度を得て、デイス
プレィ１１に表示した。
片断面積ｅ８と標準試片閾電圧ｅ４の差、％−６゜が零
となるように調整する。また、測定は位相零に流して、
行なっている。また、溶液温度は沸点迄昇温し一定時間
保持した後、６０〜７０℃程度迄降温した後再度沸点迄
昇温する操作を３回繰返す。この間の測定試片は腐食に
よシ減肉し、電気抵抗が上昇するが、 ｅｄ及びｅ、を
１ｍ１ｎ間隔で前述の測定システムで測定し、均一な減
肉が生じたとの仮定を基にデータ処理部１６によ多数値
処理して測定試片の減肉量及び減肉速度を得て、デイス
プレィ１１に表示した。
つまシ、測定試片の初期抵抗（Ｒｏ）に対する測定時抵
抗（Ｒ３）の比： Ｒ，／Ｒ，又はＲａ／Ｂ 、を得て
。
抗（Ｒ３）の比： Ｒ，／Ｒ，又はＲａ／Ｂ 、を得て
。
Ａ：測定試片断面積）の基礎式を基にデータ処理をする
ことによシ断面積減少量、つまシ肉厚減少量を算出する
。
ことによシ断面積減少量、つまシ肉厚減少量を算出する
。
このディスグレイ１７Ｖｃ表示された減肉の推移を第２
図に示す。時間の経過と共に腐食深さ（減肉量）が増加
し、温度が高い時に腐食速度（減肉速度）が大きいこと
がわかる。温度の上昇、下降に伴ない、腐食速度が増減
し、腐食深さの進行が増減する様子も良く表示されてい
る。
図に示す。時間の経過と共に腐食深さ（減肉量）が増加
し、温度が高い時に腐食速度（減肉速度）が大きいこと
がわかる。温度の上昇、下降に伴ない、腐食速度が増減
し、腐食深さの進行が増減する様子も良く表示されてい
る。
この腐食モニタリングが終了した後の測定試片の断面を
光学顕微鏡で観察し、辷れと測定値との比較を行なりた
。その結果を第３図および第４図に示す。実際の測定試
片直径と測定・計算した直径は非常に良く一致している
。測定試片には、校外腐食が先行する腐食が生じてｂる
が、校外腐食を含めた腐食減肉と比較してもかなシ良く
一致している。
光学顕微鏡で観察し、辷れと測定値との比較を行なりた
。その結果を第３図および第４図に示す。実際の測定試
片直径と測定・計算した直径は非常に良く一致している
。測定試片には、校外腐食が先行する腐食が生じてｂる
が、校外腐食を含めた腐食減肉と比較してもかなシ良く
一致している。
次（、極低炭素３１０と共金系の極低炭素２５ Ｃｒ
−２０Ｎｉ −７Ｍｕ鋼のワイヤを用いて。
−２０Ｎｉ −７Ｍｕ鋼のワイヤを用いて。
３１０母材の実合せ溶接継手を作製し、その溶接金属部
から断面が矩形状の棒を切シ出し、これをＵ字形に加工
して測定試片を作製した。この溶接金属の測定試片を用
い、測定端子を製作し、１２ ＮＨＮＯ３に５１／ｌの
ｃｒ イオンを添加した溶液に浸漬し、沸点迄加熱し
、保持した。測定試片及び同一材料からなる標準試片に
は５００Ｈｚの交流を流し、前述の測定システムによシ
同−測定条件で３０ｍの遠隔にて連続して電圧ｅ、及び
ｅ、３を測定する。
から断面が矩形状の棒を切シ出し、これをＵ字形に加工
して測定試片を作製した。この溶接金属の測定試片を用
い、測定端子を製作し、１２ ＮＨＮＯ３に５１／ｌの
ｃｒ イオンを添加した溶液に浸漬し、沸点迄加熱し
、保持した。測定試片及び同一材料からなる標準試片に
は５００Ｈｚの交流を流し、前述の測定システムによシ
同−測定条件で３０ｍの遠隔にて連続して電圧ｅ、及び
ｅ、３を測定する。
溶液の加熱前は前例と同様測定試片と標準試片との電圧
差が零となるよう調整抵抗で調整する。
差が零となるよう調整抵抗で調整する。
また加熱は約７５時間行ない、その間のｅ、及びｅ６を
測定する。このｅ、及びｅｄはデータ処理部１６によシ
測定試片の断面積に換算され、断面が均一な減肉厚さで
減肉していくとの仮定に基づき、減肉量及び減肉速度を
計算デイスプレィ１７に連続して表示した。この様子を
第５図に示す。腐食深さ（減肉量）が時間の共に増大し
ていく様子が良く現われている。ｔた腐食速度（減肉速
度）が初期に増加し、その後一定値になるという硝酸溶
液中のステンレス鋼に良く見られる腐食挙動が良く現わ
れている。
測定する。このｅ、及びｅｄはデータ処理部１６によシ
測定試片の断面積に換算され、断面が均一な減肉厚さで
減肉していくとの仮定に基づき、減肉量及び減肉速度を
計算デイスプレィ１７に連続して表示した。この様子を
第５図に示す。腐食深さ（減肉量）が時間の共に増大し
ていく様子が良く現われている。ｔた腐食速度（減肉速
度）が初期に増加し、その後一定値になるという硝酸溶
液中のステンレス鋼に良く見られる腐食挙動が良く現わ
れている。
次に、腐食後の測定端子の断面を観察した結果測定・計
算した断面は深い粒！腐食の先端迄は示さなｈもののか
なシの深さの部分迄検知されておシ、最深部の減肉量に
ついても、一定の深さで補正すれば良く一致する。
算した断面は深い粒！腐食の先端迄は示さなｈもののか
なシの深さの部分迄検知されておシ、最深部の減肉量に
ついても、一定の深さで補正すれば良く一致する。
以上詳述したように本発明によれば、硝酸の沸騰条件下
でも高精度の測定が可能であシ、実際の腐食量を十分な
精度で予測でき、しかも連続かつ自動のデイスプレィ表
示によシ腐食の進行状況がリアルタイムで把握でき、各
種腐食環境に置かれる機器の腐食モニタリング装置とし
て極めて有効である。
でも高精度の測定が可能であシ、実際の腐食量を十分な
精度で予測でき、しかも連続かつ自動のデイスプレィ表
示によシ腐食の進行状況がリアルタイムで把握でき、各
種腐食環境に置かれる機器の腐食モニタリング装置とし
て極めて有効である。
第１図は本発明の一実施例としての交流電気抵抗測定シ
ステム１９１２図、第２図は腐食モニター試験結果のグ
ラフ、第３図及び第４図は腐食後の測定片の実断面と測
定値との比較図で第３図は腐食前、第４図は腐食後の状
況を示すスケッチ図、第５図は腐食モニター試験結果例
を示すグラフ、第６図及び第７図は腐食後の測定試片の
実断面と測定値との比較したもので、第６図は腐食前、
第７図は腐食後のスケッチ図、第８図は電気抵抗測定値
に対する測定周波数の影響を示すグラフである。 １１・・・ロックインアング、１２・・・調整用抵抗。 １３・・り母ワーアンデ、１４・・・発振器、１５・・
・安定化電源回路、１６・・・データ処理部、１７・・
・デイスプレィ。 出願人代理人 弁理土鈴 江 武 彦 手続補正書 １．事件の表示 特願昭６２−３０６９０２号 ２６発明の名称 腐蝕モニタリング装置 ３６補正をする者 事件との関係 特許出願人 （６２０） 三菱重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 ＵＢＥビル〒１
００ 電話 ０３ （５０２）３１８１ （大代表）
（５８４７） 弁理士 鈴 江 武 彦５、
自発補正 ７、補正の内容 （１）明細書第９頁第１６行目乃至第１８行目に日
「第３図及び第４図は・・・スケッチ図、」とあるを「
第３図は腐蝕前の測定試片の断面の金属組織を示す写真
、第４図は腐蝕後の測定試片の断面の金属組織を示す写
真、」と訂正する。 （２）明細書第９頁第２０行目乃至第１０頁第２行目に
「第６図及び第７図は・・・スケッチ図、」とあるを「
第６図は腐蝕前の測定試片の断面の金属組織を示す写真
、第７図は腐蝕後の測定試片の断面の金属組織を示す写
真、」と訂正する。 （３）図面第３図、第４図、第６図及び第７図をそれぞ
れ別紙の通り訂正する。 １−１゜ １呂 ；−
ステム１９１２図、第２図は腐食モニター試験結果のグ
ラフ、第３図及び第４図は腐食後の測定片の実断面と測
定値との比較図で第３図は腐食前、第４図は腐食後の状
況を示すスケッチ図、第５図は腐食モニター試験結果例
を示すグラフ、第６図及び第７図は腐食後の測定試片の
実断面と測定値との比較したもので、第６図は腐食前、
第７図は腐食後のスケッチ図、第８図は電気抵抗測定値
に対する測定周波数の影響を示すグラフである。 １１・・・ロックインアング、１２・・・調整用抵抗。 １３・・り母ワーアンデ、１４・・・発振器、１５・・
・安定化電源回路、１６・・・データ処理部、１７・・
・デイスプレィ。 出願人代理人 弁理土鈴 江 武 彦 手続補正書 １．事件の表示 特願昭６２−３０６９０２号 ２６発明の名称 腐蝕モニタリング装置 ３６補正をする者 事件との関係 特許出願人 （６２０） 三菱重工業株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号 ＵＢＥビル〒１
００ 電話 ０３ （５０２）３１８１ （大代表）
（５８４７） 弁理士 鈴 江 武 彦５、
自発補正 ７、補正の内容 （１）明細書第９頁第１６行目乃至第１８行目に日
「第３図及び第４図は・・・スケッチ図、」とあるを「
第３図は腐蝕前の測定試片の断面の金属組織を示す写真
、第４図は腐蝕後の測定試片の断面の金属組織を示す写
真、」と訂正する。 （２）明細書第９頁第２０行目乃至第１０頁第２行目に
「第６図及び第７図は・・・スケッチ図、」とあるを「
第６図は腐蝕前の測定試片の断面の金属組織を示す写真
、第７図は腐蝕後の測定試片の断面の金属組織を示す写
真、」と訂正する。 （３）図面第３図、第４図、第６図及び第７図をそれぞ
れ別紙の通り訂正する。 １−１゜ １呂 ；−
Claims (1)
- 環境に暴露された測定試片と、上記環境から隔離され且
つ該試料片と同一温度に保持される標準試片と、上記環
境外に置かれる調整用抵抗とからなるブリッジ回路に交
流を流して、測定試片の電圧降下と標準試片の電圧降下
とを該交流の周波数及びその位相を固定して測定するこ
とにより該測定試片の腐食量を得る測定装置とを具備し
たことを特徴とする腐食モニタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30690287A JPH01148951A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 腐食モニタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30690287A JPH01148951A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 腐食モニタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148951A true JPH01148951A (ja) | 1989-06-12 |
Family
ID=17962639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30690287A Pending JPH01148951A (ja) | 1987-12-04 | 1987-12-04 | 腐食モニタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01148951A (ja) |
-
1987
- 1987-12-04 JP JP30690287A patent/JPH01148951A/ja active Pending
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