財団法人 電力中央研究所

電力中央研究所 研究報告書(電力中央研究所報告)
[CRIEPI Research Report]

研究報告書「電力中央研究所報告」は当研究所の研究成果を取りまとめた刊行物として、昭和28年より発行されております。 一部の研究報告書はPDF形式で全文をダウンロードすることができます。 ダウンロードの際には、当サイトの利用規約を遵守の上ご利用ください。

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研究報告書 詳細情報
[Detailed Information]

報告書番号 [Report Number]
Q18009
タイトル
海塩による送電用鉄塔外面の方位別腐食速度比の評価手法の提案
[Title]
Proposed method of evaluating the ratio of the corrosion rate outside the transmission tower for different orientations caused by sea salt
概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)
[背景]日本国内に約25万基存在する送電用鉄塔において、高経年化に伴う腐食対策が喫緊の課題である。腐食状態を外観点検する際、腐食の偏在といった要点検個所を事前に絞り込むことができれば、保守を行う上で有用と考えられる。当所は、方位別の飛来海塩量を推定可能な海塩粒子輸送コード「NuWiCC-ST」を開発し、送電鉄塔の外面に付着する海塩量は、方位別に異なることを示した。また、任意の地点における炭素鋼の腐食速度を推定できるISO9223腐食速度式に対し、日本の気候を適合させた改良型ドーズレスポンス(以下、DR)関数に方位別飛来海塩量を適用した。これにより、腐食を受けやすい鉄塔面を特定することが可能となり、実務上有用と考えられる。

[目的]NuWiCC-STにより得られる方位別飛来海塩量および改良型DR関数をもとに、鉄塔立地点における方位別腐食速度を算出し、鉄塔外面を方位別に点検する際の考え方を整理する。

[主な成果1]炭素鋼の暴露試験および改良DR関数による鉄塔の方位別腐食速度比の検討:国内10地点における東西南北4方位向きの炭素鋼の暴露試験片(以下、TP)の腐食速度、およびNuWiCC-STをもとに改良DR関数から4方位別腐食速度を求め、その最大値と最小値の比(以下それぞれmax/min(実測)、max/min(推定))を求めた。その結果、max/min(実測)とmax/min(推定)との間には良い相関が見られた。

[主な成果2]全国の鉄塔立地点における方位別腐食速度比の検討および鉄塔外面の方位別点検に資するフローの提案:全国の鉄塔立地点において、上記東西南北に45°毎の方角を加えた8方位別max/minを改良DR関数から算出したところ、おおむね1から2程度となり、鉄塔外面の方位別腐食速度比の差異は、方位別飛来海塩量に起因することを見出した。各地点の8方位合算腐食速度を離岸距離に対してプロットした結果、離岸距離が小さいほど腐食速度が大きい傾向を示した。また各地点のmax/minを示したカラーコンターから、離岸距離が小さく、かつ腐食速度が30 m/year以上の地点においてmax/minの値が大きい箇所が見られた。以上を踏まえ、鉄塔外面の方位別の腐食速度比を評価するためのフロー図を提案した。腐食速度が30 m/year以上かつmax/minが1.75以上の地点では、面別の腐食速度の偏りが比較的大きいため、方位別の点検が肝要であり、それ以外のケースでは腐食速度が小さい、または腐食速度の偏りが小さいため、代表点のみの評価で十分と考えられる。
[Abstract]
The ever-increasing total of aged power transmission systems in Japan, many of which were built during Japan's period of rapid economic growth from the 1960's to 80's and their subsequent decline has become problematic. The prediction of whether atmospheric corrosion is uniformly or nonuniformly distributed on transmission towers, in particular, the dependence on the orientation, can elicit useful information for their visual inspection: a key component when maintaining transmission towers. Here, the atmospheric corrosion rates of steel for eight orientations at any location in Japan are obtained by combining two methods: the computational fluid dynamics code NuWiCC-ST, which predicts the amount of airborne sea salt from eight orientations and the improved ISO9223 dose-response function, to estimate the atmospheric corrosion rate of steel in Japan's atmosphere. The corrosion rates thereby obtained for the eight orientations also reveal the "max./min." values, obtained by dividing the maximum of the eight corrosion rates by the minimum corrosion rate. The max./min. value can reveal the variation in atmospheric corrosion rates on the sides of a transmission tower and the max./min. values estimated by NuWiCC-ST and the improved ISO9223 dose-response function correlated effectively with those acquired in an actual atmospheric corrosion test, indicating their reliability. The max./min. values at the sites of all Japan's transmission towers were estimated and a flow chart to maintain the latter was constructed. This showed that towers located at sites with large max./min. values (for example, exceeding 1.75) should be carefully inspected for each orientation, otherwise an inspection of only one orientation would suffice.
報告書年度 [Report's Fiscal Year]
2018
発行年月 [Issued Year / Month]
2019/04
報告者 [Author]

担当

氏名

所属

長沼 淳

材料科学研究所 電気化学領域

須藤 仁

地球工学研究所 流体科学領域

谷 純一

材料科学研究所

堀 康彦

電力技術研究所 気体絶縁・放電現象領域

キーワード [Keywords]
和文 英文
送電用鉄塔 Transmission tower
大気腐食 Atmospheric corrosion
飛来海塩 Airborne sea salt
方位別腐食速度比 Ratio of corrosion rate for orientations
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