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62 巻 , 10 号
選択された号の論文の11件中1~11を表示しています
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展望
解説特集
  • 天谷 賢治, 大西 有希
    62 巻 (2013) 10 号 p. 342-347
    公開日: 2014/03/29
    ジャーナル フリー
    コンピュータの発達に伴い腐食防食の分野で数値シミュレーションが期待を集めている.本稿では腐食防食シミュレーション分野における研究の試みとして2つの例を紹介する.
    まず,「移動境界の時間依存局部腐食解析のための数値計算法」について説明する.局部腐食の数値シミュレーションでは電気泳動,物質拡散,化学反応,および移動境界を考慮してモデル化を行う.このマルチフィジックス問題の数値解析は有限体積法およびボクセル法を組み合わせて実現した.
    「データ同化をもちいた海洋構造物の防食・腐食モニタリング法」についても概説を行った.
    いくつかの数値シミュレーションの解析例を通してこれらの手法の有効性を示した.
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  • 宮澤 正純
    62 巻 (2013) 10 号 p. 348-351
    公開日: 2014/03/29
    ジャーナル フリー
    化学プラントの環境は,プロセスや材料そして施工が組み合わさっており複雑である.このような環境での最適な材料選定や明快な腐食解析を行うには,従来多数の腐食試験を行う必要があった.このため,検討には膨大な検討時間と試験コストが必要となっていた.そこで,検討時間の削減のため,腐食試験を質量減少法から電気化学ノイズ法への変更を行った.さらに試験コストの削減のため,腐食シミューレーション技術を用いて対象範囲を絞った.その結果,従来の検討の時間を十分の一まで減らすことができ,試験コストも大幅に減らすことができた.
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  • 鳥羽 和宏
    62 巻 (2013) 10 号 p. 352-358
    公開日: 2014/03/29
    ジャーナル フリー
    石油精製プラントで過酷な腐食環境となるNH4ClやNH4HSによる腐食事例を基に,シミュレーション技術を適用した腐食解析を行い,防食設計,設備管理に反映した例を紹介した.NH4Clによる腐食については,析出したNH4Cl塩の腐食性を吸湿性の観点から臨界相対湿度で評価した.臨界相対湿度と温度の関係を熱力学計算より明らかにした.NH4HSによる腐食については,空冷式熱交換器伝熱管での腐食事例より,温度が著しく低下すると,NH4HSは気相凝縮部の方が液相部よりも濃縮する機構を明らかにした.実プラントにおいて局所的な腐食環境の予測は難しく,より正確に腐食現象をとらえるためには,電解質熱力学シミュレーション,熱交換器設計シミュレーション,流動解析などのシミュレーション技術の導入は有効と考える.但し,計算のプロセスを理解した上で実プラントでの現象との比較を十分行い,結果を活用しないと,誤った対応となる可能性があることに注意を払う必要がある.
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  • 宮坂 松甫, 早房 敬祐
    62 巻 (2013) 10 号 p. 359-365
    公開日: 2014/03/29
    ジャーナル フリー
    異種金属接触腐食や酸素濃淡電池のようなマクロセル腐食及びカソード防食を定量的に予測するために,境界要素法解析技術を開発した.差分法や有限要素法と違って,領域内部までの要素分割を必要としない境界要素法は,複雑な3次元領域の腐食問題を効率的に解析するためには最適な方法である.本報では,まず,腐食防食解析技術開発の歴史を簡単にレビューする.次に,境界要素法解析技術及びそれを使用した解析システムについて説明し,そのシステムの解析精度と有効性を,カソード防食に関する検証実験及び解析事例によって示す.
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  • 長島 英紀
    62 巻 (2013) 10 号 p. 366-368
    公開日: 2014/03/29
    ジャーナル フリー
    プラントエンジニアリングにおける腐食シミュレーションの活用状況について,適用の背景や解析手法,有効性について概観した.その結果,腐食シミュレーションは材料の耐食性の評価,運転条件の変更に伴う腐食性への影響評価,腐食性の高い部位の特定などを目的として用いられていることが示された.
    さらにガス生産設備におけるCO2腐食に腐食シミュレーションを適用した事例について検証した結果,適用するシミュレーターの種類によって得られる結果が異なるケースがあり,これは入力データの種類や計算アルゴリズムの違いによると考えられることが確認された.
    これらの考察を通して,腐食シミュレーションは腐食解析における強力なツールである一方で,使用者に腐食現象に関する十分な知識がないと計算によって得られた数値だけが独り歩きするといった問題点があることが指摘された.
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速報論文
  • 中島 博志
    62 巻 (2013) 10 号 p. 377-382
    公開日: 2014/03/29
    ジャーナル フリー
    従来銅の局部腐食の水質要因については,腐食の専門家以外には明確な判断が困難であった。現在では誰にでも計算結果から判断できる孔食指数が示されている。更にNakajima Diagramを使用することにより腐食の非専門家でも,水質の腐食Risk,過去水質の適否などを判断することが可能である。冷却水系における銅Ⅰ型孔食4事例と健全2事例を用いてこれを確認した。更に現在の水質管理の適否を簡便に判断できる水質改善指数:WQII(Water Quality Improvement Index)の提案とその有効性を示した。
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  • 川辺 允志, 山本 直哉
    62 巻 (2013) 10 号 p. 383-388
    公開日: 2014/03/29
    ジャーナル フリー
    塩素処理なしでの清浄海水中の銅合金の保護皮膜は生物皮膜である.生物皮膜は低濃度塩素処理により損傷を受けるので生物皮膜はFe2注入による補強が必要である.保護皮膜は分極抵抗測定で評価できる.分極抵抗値にしたがってFe2+注入濃度を制御した.ここに約4年間の結果を報告する.本方法で良好な腐食抑制と良好な清浄度とを維持することができた.
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  • 若井 暁, 藤井 創太郎, 政成 美沙, 安部 晶大, 三本木 至宏
    62 巻 (2013) 10 号 p. 389-392
    公開日: 2014/03/29
    ジャーナル フリー
    微生物が関与する金属の腐食現象を微生物腐食と呼ぶ.これまでの微生物腐食の診断法は,腐食試料の微生物群集構造を調べるだけであり,微生物と腐食を対応付ける情報が不十分であった.本研究では,腐食の進行と微生物群集構造の変動の関係を明らかにするために,石油タンク底水を用いて腐食再現試験を行い,腐食鉄量および微生物群集構造を調べた.日本の九州の同一施設に設置されている3基の石油タンクから底水を採取し,その微生物群集構造を比較した.底水中の微生物群集構造は,タンクによって異なっていた.これらの底水を用いて実験室レベルで腐食再現試験を行った結果,一つのサンプルで微生物腐食が顕著に進行することが分かった.このサンプルの腐食前後の微生物群集構造を解析した結果,群集構造を変動させる二つの要因を明らかにできた.一つは腐食の進行で,もう一つは無機塩の添加である.腐食の進行は,微生物群集構造の変動と連動していた.一方,無機塩の添加は,腐食の発生に関係なく微生物群集構造を変えることが分かった.以上の結果から,微生物腐食の診断技術を確立するためには,微生物群集構造と並行して水質の変化も経時的にモニタリングすることが有効であると我々は提案する.
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  • 境 昌宏, 荒谷 心太
    62 巻 (2013) 10 号 p. 393-396
    公開日: 2014/03/29
    ジャーナル フリー
    シリカと塩化物イオンを含む試験水中に7日間銅管を浸漬し,表面にシリカスケールを形成させた.シリカを含まず20 ppmの塩化物イオンを含む試験水に浸漬した銅管上の皮膜は主としてCu2Oから成る.一方,シリカを含む試験水に浸漬した銅管上ではCu2Oの形成が抑制される.シリカスケール付き銅管の自然電位はシリカスケール無し銅管のそれよりも低くなる.シリカスケール付き銅管とシリカスケール無し銅管とでガルバニック対を形成し,ガルバニック電流を測定した.ガルバニック電流はシリカスケール無し銅管からシリカスケール付き銅管へと流れた.このことは,シリカスケール銅管がアノード,シリカスケール無し銅管がカソードとして作用したことを示唆している.
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ノート
  • 山﨑 隆生
    62 巻 (2013) 10 号 p. 397-402
    公開日: 2014/03/29
    ジャーナル フリー
    酸素が電解質溶液の薄膜を移動する過程は,大気中の酸素が電解質溶液薄膜に溶解する過程と電解質液膜中を拡散する過程から成る.その移動速度Jは,J=1/(b)で表せる.ここでδは電解質液膜の厚さ,abは電解質溶液の濃度に固有の値である.aは酸素の拡散係数に逆比例する.bは酸素の液膜への溶解速度に由来し,これを0と置けば,JはFickの拡散式になる.電気化学セルを用いて,Jを酸素還元の限界電流密度ilimとして計測し,塩化ナトリウム水溶液の各種濃度におけるab値を求めた.これを用いて,鉄の濡れ腐食速度がilimに等しいと仮定して,電解質液膜の膜厚と濃度が連続的に変化する乾燥過程の鉄の腐食速度をシミュレーションしたところ,文献の挙動とよく一致した.
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