25
-参 考 文 献
1) 厚 生 労 働 省 : 水 道 を 取 り 巻 く 状 況 及 び 水 道 の 現 状 と 将 来 の 見 通 し (2007)．
https://www.mhlw.go.jp/topics/bukyoku/kenkou/suido/vision2/dl /siryou07.pdf
2) 厚 生 労 働 省 : 平 成 29 年 度 現 在 給 水 人 口 と 水 道 普 及 率 (2018)．https://www.mhlw.go.jp/content/000501640.pdf 3) キ ッ チ ン ・ バ ス 工 業 会 : 40 周 年 記 念 誌 第 2 章 (2005),
p.71．
https://www.kitchen-bath.jp/wp-content/uploads/2015/12/21kyuutoukimonogatari.pdf 4) 田 中 実 : 空 気 調 和 ・ 衛 生 工 学, 81(2007), 641.
5) 岩 本 靜 男 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 81(2007), 643.
6) 小 川 正 晃 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 81(2007), 649.
7) 矢 作 正 博 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 81(2007), 657.
8) 長 倉 三 郎 ， 井 口 洋 夫 ， 江 沢 洋 ， 岩 村 秀 ， 佐 藤 文 隆 ， 久 保 亮 五 編 : 岩 波 理 化 学 辞 典 第 5 版 ，(1998)，1116， 岩 波 書 店 ． 9) 村 田 邦 夫 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 81(2007), 669.
10) 中 村 勉, 竹 田 喜 一 ： 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 81(2007), 673.
11) 金 子 岳 夫 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 81(2007), 679.
12) 矢 野 弘 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 84(2010), 713.
13) 鎌 田 元 康 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 84(2010), 715.
14) 岩 本 靜 男 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 84(2010), 723.
15) 上 藤 英 昭 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 84(2010), 729.
26
-16) 前 真 之 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 84(2010), 737.
17) 佐 瀬 毅 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 84(2010), 745.
18) 宮 崎 隆 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 84(2010), 751.
19) 村 田 博 道 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 84(2010), 757.
20) 佐 瀬 毅 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 84(2010), 767.
21) 浅 井 俊 二 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 84(2010), 771.
22) 片 山 正 敏 : 空 気 調 和 ･ 衛 生 工 学, 84(2010), 777.
23) 経 済 産 業 省 総 合 資 源 エ ネ ル ギ ー 調 査 会 : 審 議 会 資 料
(2018)， 資 料 3-2 エ ネ ル ギ ー 政 策 に 係 る 取 組 状 況 と 今 後 の 基 本 的 方 向 に つ い て ，
https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/sokai/pdf/g70726c07j.p df
24) 一 般 社 団 法 人 建 築 設 備 技 術 者 協 会 : 建 築 設 備 士, 2014 (12), 56.
25) 一 般 社 団 法 人 建 築 設 備 技 術 者 協 会 : 建 築 設 備 士, 2015 (12), 58.
26) 一 般 社 団 法 人 建 築 設 備 技 術 者 協 会 : 建 築 設 備 士, 2016 (12), 55.
27) 一 般 社 団 法 人 建 築 設 備 技 術 者 協 会 : 建 築 設 備 士, 2017 (12), 53.
28) E. Mattson, A. M. Fredriksson : British Corrosion Journal, 3 (1968), 246.
29) A. Cohen, W. S. Lyman : Material Protection and Performance, 11 (1972), 48.
27
-30) O. Franque : Proceedings of the International Symposium on Corrosion of Copper Alloys in Building, Tokyo, March, 16-17 1982, 135.
31) 佐 藤 史 郎 ，匂 坂 喜 代 治 ，山 内 重 徳 : 住 友 軽 金 属 技 報 ，18 (1977)， 117.
32) 社 団 法 人 日 本 銅 セ ン タ ー 編 : 建 築 配 管 用 銅 管 腐 食 対 策 指 針 (1987)，313， 社 団 法 人 日 本 銅 セ ン タ ー ．
33) 佐 藤 史 郎 ， 匂 坂 喜 代 治 : 住 友 軽 金 属 技 報 ，12 (1971)，231． 34) Malvern F. Obrecht : Corrosion, 18 (1962), 189t.
35) 馬 場 晴 雄, 小 玉 俊 明, 藤 井 哲 雄, 久 松 敬 弘, 石 川 百 合 子 : 防 食 技 術, 30 (1981), 113.
36) 馬 場 晴 雄, 小 玉 俊 明 , 藤 井 哲 雄 , 久 松 敬 弘 : 防 食 技 術 , 30 (1981), 161.
37) 佐 藤 史 郎 : 伸 銅 技 術 研 究 会 誌, 24 (1985), 1.
38) 山 本 博 司, 国 枝 博, 太 田 裕 二, 篠 原 義 治 : 伸 銅 技 術 研 究 会 誌, 24 (1985), 133.
39) 藤 井 哲 雄 : 伸 銅 技 術 研 究 会 誌, 24 (1985), 6.
40) 佐 藤 史 郎 ， 源 竪 樹 ， 関 邦 章 ， 山 本 博 司 ， 滝 沢 与 司 夫 ， 岡 田 三 郎 ， 山 内 重 徳 ， 久 松 敬 弘 ， 鈴 木 一 郎 ， 藤 井 哲 雄 ， 小 玉 俊 明 ， 馬 場 晴 雄 ， 縄 田 喜 一 : 防 食 技 術 ，31 (1982)，3．
41) 山 田 豊, 河 野 浩 三, 渥 美 哲 郎 : 伸 銅 技 術 研 究 会 誌, 36 (1997), 154.
42) 山 田 豊, 河 野 浩 三 : 材 料 と 環 境, 48 (1999), 647.
43) 山 田 豊 : 材 料 と 環 境, 50 (2001), 88.
28
-44) 祖 父 江 和 治, 馬 飼 野 信 一, 菅 原 章 文, 今 井 八 郎 : 材 料 と 環 境, 52 (2003), 259.
45) 鈴 木 忍 , 山 田 豊 , 河 野 浩 三 , 渥 美 哲 郎 : 材 料 と 環 境 , 54 (2005), 20.
46) 鈴 木 忍, 山 田 豊, 河 野 浩 三 : 材 料 と 環 境, 58 (2009), 99.
47) 山 田 豊, 河 野 浩 三, 渥 美 哲 郎 : 住 友 軽 金 属 技 報, 38 (1997), 568.
48) 河 野 浩 三, 鈴 木 忍 : 住 友 軽 金 属 技 報, 54 (2013), 51.
49) ASTM : Pitting Corrosion in Copper Tubes in Cold Water Service, STP576 (1976), 155
50) Hector S. Champbell : Journal of Applied Chemistry, 4 (1054), 633.
51) V. F. Lucey : British Corrosion Journal, 2 (1967), 175.
52) 山 内 重 徳 ， 佐 藤 史 郎 : 防 食 技 術 ，30 (1981)，469.
53) 笠 原 晃 明, 小 向 茂 : 防 食 技 術, 36 (1987), 492.
54) 笠 原 晃 明, 小 向 茂, 藤 原 宗 : 防 食 技 術, 37 (1988), 423.
55) 松 島 俊 久 : 防 食 技 術, 39 (1990), 484.
56) 笠 原 晃 明 : 材 料 と 環 境, 40 (1991), 506.
57) 小 向 茂, 笠 原 晃 明 : 材 料 と 環 境, 43 (1994), 200.
58) ス テ ン レ ス 協 会 編 : ス テ ン レ ス 鋼 便 覧 第 3 版 ，(1995)，314， 日 刊 工 業 新 聞 社 ．
59) 国 土 交 通 省 : 第 3 回 世 界 水 フ ォ ー ラ ム 概 要(2003), http://www.mlit.go.jp/common/001125549.pdf
60) 国 土 交 通 省 : 第 3 回 世 界 水 フ ォ ー ラ ム 閣 僚 宣 言(2003),
29
-http://www.mlit.go.jp/tochimizushigen/mizsei/wwf3/md_jpkari.p df
61) 京 都 府 : 第 3 回 世 界 水 フ ォ ー ラ ム 京 都 水 宣 言(2003)．
http://www.pref.kyoto.jp/wwf3-kyoto/documents/kyotomizusengen.pdf 62) 法 律 : 水 道 法 (1958).
63) 国 土 交 通 省 : 審 議 会 資 料 2013 年 12 月 13 日, 雨 水 ・ 再 生 水 の 利 用 促 進(2013).
https://www.mlit.go.jp/common/001022375.pdf
64) 国 土 交 通 省 : 雨 水 の 利 用 促 進 に 関 す る ガ イ ド ラ イ ン (案)(2016).
http://www.mlit.go.jp/common/001263451.pdf 65) 法 律 : 水 循 環 基 本 法(2014).
66) 総 務 省 : 水 道 事 業 経 営 の 現 状 と 課 題,
http://www.soumu.go.jp/main_content/000555182.pdf 67) 総 務 省 : 水 道 事 業 の 現 状 に つ い て,
http://www.soumu.go.jp/main_content/000562829.pdf 68) 磯 村 豊 : 用 水 排 水 便 覧(1964), 300， 丸 善.
69) 金 子 智, 佐 藤 義 和, 鋸 屋 正 喜, 宇 野 秀 樹 , 根 本 力 男 , 藤 原 最 仁 : 第 37 回 腐 食 防 食 討 論 会 講 演 集(1990), 57.
70) 足 立 俊 郎 : 材 料 と 環 境, 43 (1994), 126.
71) 渡 邊 一 平 ， 吉 田 道 之 ， 田 中 法 幸 ， 山 田 豊 ， 櫻 田 修 : 銅 と 銅 合 金 ，56 (2017)，173.
72) 中 島 博 志 : 材 料 と 環 境 2005，A-115 (2005)， 東 京.
30
-73) 山 手 利 博 : 材 料 と 環 境 2008，D-306 (2008)， 埼 玉.
74) 細 谷 清 ，高 田 康 治 ，中 村 慎 二 : 材 料 と 環 境 2008，D-307 (2008)， 埼 玉.
75) 高 田 康 治 ，小 倉 利 之 ，細 谷 清 : 材 料 と 環 境 2012，C-308 (2012)， 東 京.
76) 中 田 潮 雄 : 材 料 と 環 境 ，48 (1999)，500.
77) A. Cantor, J. Park : American Water Works Association, May, 2003.
78) Erin D. Mackey, Thomas F. Seacord : American Water Works Association, May, 2017.
79) C. M. B. Martins, J. L. Moreira, J. I. Martins : Engineering Failure Analysis, 39 (2014), 65.
80) 社 団 法 人 空 気 調 和 衛 生 工 学 会 : 空 気 調 和 衛 生 工 学 便 覧 (4) 給 排 水 衛 生 給 排 水 衛 生 設 備 編 第 14 版 (2018)，1， 社 団 法 人 空 気 調 和 衛 生 工 学 会.
81) 渥 美 哲 郎 ，山 田 豊 ，伊 藤 順 一 ，永 田 公 二 : 伸 銅 技 術 研 究 会 誌 ， 33 (1994)，48.
82) ス テ ン レ ス 協 会 編 : ス テ ン レ ス 鋼 便 覧 第 3 版 ，(1995)，447， 日 刊 工 業 新 聞 社 ．
83) ス テ ン レ ス 協 会 編 : ス テ ン レ ス 鋼 便 覧 第 3 版 ，(1995)，555， 日 刊 工 業 新 聞 社 ．
84) ス テ ン レ ス 協 会 編 : ス テ ン レ ス 鋼 便 覧 第 3 版 ，(1995)，262， 日 刊 工 業 新 聞 社.
第 2 章
給 湯 シ ス テ ム に お け る 腐 食 事 例 解 析
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-2-1. は じ め に
病 院 や 老 人 福 祉 施 設 ，あ る い は ホ テ ル 等 の 給 湯 使 用 量 が 多 い 施 設 で は ，給 湯 設 備 と し て 古 く か ら セ ン ト ラ ル 給 湯 シ ス テ ム が 多 く 採 用 さ れ て い る ．
第 1 章 で 述 べ た よ う に ，給 湯 設 備 の 熱 源 の ほ と ん ど は ボ イ ラ ー 方 式 で あ っ た が ，最 近 で は コ ス ト 削 減 や 設 置 場 所 の 関 係 か ら ボ イ ラ ー に 代 わ っ て 複 数 台 の 給 湯 機 を 使 用 し た マ ル チ 式 給 湯 機 が 採 用 さ れ る よ う に な っ て き た ．こ れ ま で 給 湯 機 は ，個 別 式 給 湯 シ ス テ ム に お い て 単 体 で 使 用 さ れ て お り ，お 湯 の 使 用 に 伴 う 給 湯 機 の 運 転 時 の み 通 水 さ れ る 環 境 で あ っ た ．そ の 腐 食 事 例 と し て ，地 下 水 中 の 遊 離 炭 酸 と 銅 管 表 面 の カ ー ボ ン 被 膜 に 起 因 し た 熱 交 換 器 銅 管 の Ⅰ 型 孔 食 が 知 ら れ て い る 1 - 3 )． マ ル チ 式 給 湯 機 を 用 い た セ ン ト ラ ル 給 湯 シ ス テ ム の 腐 食 事 例 は ，あ ま り 知 ら れ て い な か っ た が ，普 及 の 拡 大 と と も に 熱 交 換 器 銅 管 に お け る 腐 食 事 例 が 報 告 さ れ る よ う に な っ た ．
一 方 ，以 前 は セ ン ト ラ ル 給 湯 シ ス テ ム の 主 配 管 材 料 に り ん 脱 酸 銅 が 多 く 使 用 さ れ て い た.し か し ， 微 細 気 泡 お よ び 流 速 に 起 因 し た 潰 食 や 水 質 に 起 因 し た Ⅱ 型 孔 食 が 発 生 し た こ と か ら ，種 々 腐 食 対 策 が 検 討 さ れ た 4 - 2 5 )も の の ，ス テ ン レ ス 鋼 管 等 の 他 管 種 が 使 用 さ れ る よ う に な っ た ．SUS304 配 管 は ， そ の 優 れ た 耐 食 性 を 有 す る こ と か ら 1980 年 初 頭 よ り 建 築 設 備 に 用 い ら れ は じ め ， 現 在 で は 主 に 給 水 お よ び 給 湯 設 備 で お よ そ 数 倍 と そ の 需 要 が 増 加 し て い る ．し か し ，需 要 の 増 加 と と も に 腐 食 問 題 も 多 く 経 験 さ れ る よ う に な っ て き た ．1990 年 代 の 淡 水 中 に お け る 腐 食 研 究 を 列 挙 す
34
-る と ， 例 え ば 温 水 配 管 用 304 配 管 の SCC 事 例 の 報 告 2 6 )， 溶 接 部 の 耐 食 性 2 7 ) - 3 5 )な ど に 関 す る も の が 代 表 的 な 研 究 報 告 で あ る ． 現 在 で は ス テ ン レ ス 協 会 発 行 の 建 築 用 ス テ ン レ ス 配 管 マ ニ ュ ア ル や 低 炭 素 材 と し て の L 材 な ど 施 工 方 法 や 新 材 料 に よ る 溶 接 部 に 対 す る 防 食 対 策 が ほ ぼ 確 立 さ れ て い る 3 6 )． し か し ，2000 年 代 に 入 る と ，ス テ ン レ ス 配 管 の 直 管 部 に お け る 孔 食 事 例 が 報 告 さ れ る よ う に な っ た ．そ の 腐 食 要 因 と し て 給 水 中 に 消 毒 剤 と し て 投 入 さ れ る 次 亜 塩 素 酸 ナ ト リ ウ ム が 残 留 し た 残 留 塩 素 が 挙 げ ら れ て い る 3 7 ) - 4 4 )．
本 章 で は ，そ の 実 績 年 数 も 浅 い た め ，実 機 で の 腐 食 経 験 は 聞 く も の の 報 告 の な い マ ル チ 式 給 湯 機 を 採 用 し た セ ン ト ラ ル 給 湯 シ ス テ ム に 対 し ，当 該 シ ス テ ム を 最 近 採 用 し 使 用 開 始 か ら 約 5 年 で 漏 洩 が 生 じ た マ ル チ 式 給 湯 機 熱 交 換 器 銅 管 の 腐 食 要 因 に つ い て 調 査 を お こ な っ た ．ス テ ン レ ス 配 管 に つ い て は ，こ れ ま で に 報 告 さ れ て い る 給 水 お よ び 給 湯 設 備 に お け る SUS304 配 管 の 腐 食 事 例 と 弊 社 社 内 事 例 を 併 せ ， 調 査 し た ．
2-2. 腐 食 事 例 調 査 方 法
2-2-1. マ ル チ 式 給 湯 機 熱 交 換 器 銅 管 の 腐 食 事 例 調 査 1) 給 湯 シ ス テ ム
岐 阜 市 所 在 の 介 護 老 人 福 祉 施 設 に 設 置 さ れ た ，マ ル チ 式 給 湯 機 使 用 の 給 湯 シ ス テ ム と 熱 交 換 器 の 概 要 図 ，そ し て そ れ ら の 調 査 部 位 を Fig. 2-1 に 示 す ． マ ル チ 式 給 湯 機 は 給 湯 機 が 6 機 連 結 し て お り ，1 機 あ た り 熱 交 換 器 が 2 台 装 着 さ れ ，循 環 給 湯 水 温 度 は 約 343
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-K で ， ポ ン プ は 口 径 20 mm， 吐 出 量 56 L/min， 全 揚 程 12.5m の も の で あ っ た ．な お ，給 湯 機 1 機 に 流 れ る 流 量 が 14 L/min 未 満 で は 熱 交 換 器 1 台 の み が 運 転 し ，14 L/min 以 上 で は 2 台 が 同 時 か つ 均 等 に 運 転 す る 流 量 調 整 が な さ れ て い た ．給 湯 用 の 補 給 水 は 地 下 水 が 用 い ら れ て お り ， こ の 地 下 水 を 汲 み 上 げ て 高 架 水 槽 に 貯 水 後 ， 給 湯 水 中 の 残 留 塩 素 濃 度 が 0.1 mg/L 以 上 1 mg/L 以 下 と な る よ う に 塩 素 系 殺 菌 剤 が 添 加 さ れ 給 湯 シ ス テ ム の 系 内 に 送 水 さ れ た ． 2) 熱 交 換 器
給 湯 機 内 蔵 の 熱 交 換 器 に は り ん 脱 酸 銅（JIS H3300 C1220 以 後 ， 銅 管 と 記 す ）が 使 用 さ れ て い た ．ま た こ の 熱 交 換 器 本 体 に 内 径 12 mm の 内 面 ス ズ 被 覆 銅 管 が 使 用 さ れ た 給 湯 水 が 流 入 す る パ イ プ
（ 以 後 ，入 口 パ イ プ と 記 す ）お よ び 熱 交 換 器 か ら 給 湯 水 が 流 出 す る パ イ プ（ 以 後 ，出 口 パ イ プ と 記 す ）が ろ う 付 け 接 合 さ れ て い た ． さ ら に ，熱 効 率 を 向 上 さ せ る た め に 出 口 パ イ プ か ら 入 口 パ イ プ へ 給 湯 水 を 流 出 さ せ る 目 的 で ， 内 径 8.5 mm の ス テ ン レ ス 鋼 管 （ 以 後 ， 連 絡 管 と 記 す ） が ろ う 付 け 接 合 さ れ て い た ．
3) 調 査 箇 所
使 用 期 間 約 5 年 で 漏 洩 が 生 じ た 熱 交 換 器（ 以 後 ，使 用 済 熱 交 換 器 と 記 す ）お よ び 新 品 の 熱 交 換 器（ 以 後 ，未 使 用 熱 交 換 器 と 記 す ） の 入 口 パ イ プ お よ び 出 口 パ イ プ の 銅 管 ろ う 付 け 接 合 部 お よ び 連 絡 管 ろ う 付 け 接 合 部 を 主 に 調 査 し た ．さ ら に ，連 絡 管 か ら の 出 湯 が 入 口 パ イ プ に 垂 直 に 衝 突 し た 部 位 （ 以 後 ， 垂 直 衝 突 部 と 記 す ） に つ い て 比 較 調 査 し た ．
3) 調 査 内 容