配管の赤錆劣化問題を解決 し配管更新を不要にします。
配管内での新しい赤錆の発生を止め、既存の赤錆を体積 1/10 の不動態の硬い黒錆 に変えて漏水を予防し配管を更生、外部腐食が無い限り配管を建物寿命まで延命。
配管内赤錆防止装置 国土交通省 新技術活用システム『 NETIS 』・『NETISプラス』登録実績有
※『 NETISプラス』は 2020年 6月 30日にサービス終了 ライニング鋼管内の赤錆劣化は継手部のみ、直管部は赤錆劣化なし
赤錆が引き起こす給水配管の漏水事故、ネジ山脱落、赤錆閉塞事例をご紹介します。
金属(鉄・銅など)は電子を取られ酸化劣化します
配管内の鉄(Fe)は、水中に 4Fe+3O2+2H2O この赤錆は水に溶けるため赤水の原因と
マンションなど集合住宅、病院・介護施設、商業施設、学校、ホテル・旅館・宿舎、行政施設、製造・ 含まれる酸素(O2)と水(H2O) 鉄 酸素 水 なり、体積が膨張し配管内に閉塞を起こすと
食品工場、水道施設など数多くの建物の配管で使用されています。 に電子を奪われ酸化劣化し 共にネジ山の欠落などで漏水の原因になり
赤錆(FeO(OH))となります。 ます。他の金属(銅・ステンレスなど)でも
本装置はNMR(Nuclear Magnetic Resonance)を利用した技術であり、磁気式(磁石)装置とは異なります。 電子を供給すると、この反応 4FeO(OH)
◎ NMRとは核磁気共鳴を表し、病院の断層写真撮影用MRIでも使われている安全性の高い技術です。 は停止します。 オキシ水酸化鉄 / 赤錆 同様に酸化劣化は起きます。
特 長・効 用 配管の異種金属接合部(継手部)は赤錆劣化が早い
継手断裂部断面近影( 漏水箇所:二次側バルブ周り配管)
寿命 赤錆の黒錆化で漏水を予防し配管寿命を 国内外の導入実績は 4,400 棟以上。
実 績
建物寿命まで延長、配管更新が不要。 ◎ 全ての建物で効果検証を実施。 漏水当時:築 22 年・7階建て・26 戸(VLP使用物件)
NMRパイプテクターの費用は配管更新 給水配管異種金属接合部(継手部)からの漏水発生配管
費 用 に比べて給水配管は 1/5 以下、空調配管は 衛 生 雑菌、カビ、汚れを減少。赤錆・ぬめりを抑制。 です。鉄(配管)と銅合金(バルブ)との継手(異種金属
1/10 以下と大幅に経済的負担を軽減。 接合)部は赤錆劣化が急速に進行します。
アジア・太平洋防錆学会国際会議、(社)日本
論 文 電子を供給すると、この赤錆劣化も進行を停止します。
工 事 装置設置時の断水は不要。 防錆技術協会で論文発表。
本装置は水と直接接触しないため、安全性
効果検証を実施しますので安心。 安 全 配管の異種金属接合部(継手部)のネジ山脱落
保 証 が高く衛生的。
効果が出ない場合は、全額返金。 ◎ 更生工事であるエポキシ樹脂のコーティングは、
◎ マンション・給水配管の場合。 異種金属接合部ネジ山近影 ( 継手断裂部・断面)
未 反 応 物( フ ェ ノ ー ル 類 )が 米 国 と カ ナ ダ で
有害物質として規制されています。 ねじ込まれていた部分 漏水当時:築 18 年・14 階建て・154戸(VLP使用物件)
(完全に脱落) 異種金属接合部で赤錆閉塞が起きている場合は、ネジ
赤錆による配管内の経年劣化で継手部のネジ山が脱落し配管の耐震強度は低下 山脱落は同時に進行しています。
内面被覆の
配 管 の 経 年 劣 化 に よ る 耐 用 年 数 ネジ山脱落で配管同士の結合強度は低下し、地震で漏
塩化ビニル 水が起きます。赤錆を黒錆化すると結合強度は向上し、
※単位:年 給水配管に使用されるライニング鋼管
種類 材料 実使用 比較参考値 漏水を防ぎます。
年数平均 法定耐用年数 官庁営繕 実感年数平均 の寿命の目安は 25 年です。 本来のネジ山 ※ 既に失ってしまったネジ山が元に戻るという意味ではありません。
蒸気配管 黒鋼管 16.7 15 - * 空調配管に使用される亜鉛メッキ鋼
冷温水配管 亜鉛メッキ鋼管 14.4 15 20 22.1 管の寿命の目安は 20 年です。 防食コア付継手部分での赤錆
白鋼管 - 15 - 21.5 参考資料:
実使用年数平均及び実感年数平均 ➀ 病院(築 6 年) ➁ マンション(築 13 年) 近年、配管継手部の腐食防止効果を高めた「防食コア」
給水配管 ライニング鋼管 - 15 25 - 「東京ビルメンテナンス協会調査報告書2006年3月」 内蔵継手が使われています。
塩ビ - 15 20 - 法定耐用年数・官庁営繕 赤錆
「平成 17年版 建築物のライフサイクルコスト」 設計上、赤錆劣化が生じない仕様になっているはずです
が「、防食コア」が正しく施工されていない、或いは使わ
経年劣化した配管(築後20~25年)からの漏水の危険性 れていないケースが増加しています。写真の様に、実際
配管寿命が 20 ~ 25 年の理由は、配管同士の継手部のネジ山は経年とともに赤錆 は比較的新しい建物でも防食コア付継手に赤錆が発生
腐 ネジ山
食 劣化により半分程脱落するからです。 赤錆 し、閉塞が進行しています。
に ➀ 築10年未満
よ 写真左➀に比べ、➁の配管継手部のネジ山は、脱落が大きく進んでいます。ネジ山が
り 脱落していると、地震により建物内の多くの場所で漏水が発生します。NMRパイプテ
脱
落 クターは赤錆を黒錆化し、配管継手部の結合強度を増し地震による漏水を防止します。 従来の赤錆除去方法
し
た ➁ 築 20 年経過 地震による配管継手部からの漏水
ネ 洗浄・ライニング工法などでは継手部の赤錆を
ジ 北海道胆振東部地震 新千歳空港では未設置の配管で漏水が発生しましたが、 赤錆 劣化
設置した配管では、漏水は全くありませんでした。 除去するため、配管接合部の強度はより低下
山
部 配管接合部 熊 本 地 震 多くの建物の空調配管や給水配管から漏水が多発しましたが、 します。 ※右図:給水配管継手部分 断面イメージ
設置した熊本赤十字病院では、漏水は全くありませんでした。
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配管内の鉄部の赤錆劣化(酸化劣化)を防ぐ方法 NMRパイプテクター® の 4 種類の赤錆防止効果検証方法
鉄の酸化は、鉄から電子が奪われて起きます。逆に電子を供給すると鉄の酸化は止まります。(電気防食) 建物種類や配管系統などによって、一番適した NMR パイプテクター® の効果検証方法を選定します。
ΝΜR パイプテクターは水の自由電子(水和電子)を利用し鉄の酸化劣化防止・赤錆を黒錆化 内視鏡(ファイバースコープ)での赤錆閉塞測定、フィルターによる赤錆捕捉、採水での水中の赤錆量
自由電子が内部にある大きな水の凝集体 NMRパイプテクターを通過した水 の測定、配管を抜管して赤錆中の黒錆量測定の 4 種類の方法があります。
図① 水はH2Oの大きな塊り
(クラスター)図➀ の水分子は、NMRパイプ 6FeO(OH)+2e- 1 . 内視鏡による検証方法 閉塞率
テクターを通過する時に、特定の電磁波で 設置前 設置1年後 2 3.4 % 設置6年後
オキシ水酸化鉄 / 赤錆 自由電子
水分子中の水素の原子核に核磁気共鳴現象 給水配管は配管同士の異種金属接合部などに赤錆閉塞 減少
自由電子
を起こし、これにより小さな水の凝集体(自由 は内部 を起こすので赤錆が体積1/10の黒錆に変化することで 内視鏡
2Fe3O4+2H2O+2OH-
電子は凝集の外側に移動)に変化します。 図➁ 生じる体積収縮でNMRパイプテクターの設置前後に 調査写真
マグネタイト / 黒錆 還元反応により水中へ溶出
この小さな凝集体の外側に位置する自由電子は、ポンプなどのエネルギー するのは水分子と水酸基のみ 赤錆閉塞が進行停止することを確認し、赤錆防止・黒錆
(水道 閉塞率 43.5 % 38.3 % 33.3 %
で運動すると剥離し、連続的に放電を起こします。 図➂ NMRパイプテクターを通過した水は運動 化効果を検証します。主に給水配管の量水器
自由電子の放電により、新規の鉄の酸化(赤錆)を防止すると共に、既にある エネルギーで自由電子を放出します。 メーター)の継手部などで調査を行っています。 参考写真 給水配管継手部(異種金属接合部)
導入時 築15 年 マンション(福岡県北九州市)
赤錆を体積1/10の硬い結晶の黒錆(マグネタイト/ Fe3O4)に還元します。図➃ 赤錆は水の自由電子で黒錆に変化します。
図② 水の凝集をNMRで小さくし自由電子をクラスターの外側に移動 これにより赤錆劣化は完全に停止します。 2 . フィルターによる検証方法 鉄分値
設置前 設置1か月後 91.4 % 設置2か月後
自由電子(内側) NMRパイプテクター 自由電子(外側) 給水配管や給湯配管の継手部の赤錆が流出し、蛇口 減少
水の流れ に取付けたフィルターに付着する赤錆量がNMRパイ フィルター
プテクター設置前に比べ設置後に赤錆が水に不溶性 調査写真
凝集が大きい状態 凝集が小さい状態 の黒錆に変化し減少することを確認して赤錆防止・黒錆
化効果を検証します。フィルターはお客様が直接公 鉄分値 3.5 ㎎ / ㍑ 2.0 ㎎ / ㍑ 0.3 ㎎ / ㍑未満
的検査機関へ送付し、付着した赤錆量を測定します。 ポンプ方式
鋼管 特定の電磁波 参考写真 給水
導入時 築 13 年 老人ホーム(愛知県岡崎市)
水の凝集を小さくし自由電子を外側にし運動させ自由電子を放出 図④ 自由電子の剥離放電で赤錆を黒錆化 3 . 採水による検証方法 鉄分値
図③ 設置前 99% 設置 3 週間後
大きな水の凝集 小さな水の凝集 水の運動で 外側に移動した 空調冷温水配管内の循環水中に溶出している赤錆量が 減少
自由電子は内側 自由電子は外側 自由電子を剥離放電 自由電子
電子で NMRパイプテクター設置前に比べ、設置後に赤錆 採水
赤錆 黒錆化 が黒錆に変化し減少することを確認して赤錆防止・ 調査写真
剥離放電した電子 黒錆化効果を検証します。空調冷温水配管のドレン
水の運動 (水抜き)部などで採水した水を外部の公的検査機関へ 鉄分値 5.1 ㎎ / ㍑ 0.03 ㎎ / ㍑未満
特定の電磁波
共鳴現象) 鋼管 お客様が直接送り、水中の鉄分値測定を実施しています。 参考写真 空調冷温水24時間循環水
(核磁気 導入時 築 19 年 病院(大阪府茨木市)
NMRパイプテクター® の効果 4. 黒錆量による検証方法 黒錆量
設置前 約 11 倍 設置 9 か月後
NMR パイプテクター® は新規の赤錆を防止し、既にある赤錆を黒錆に還元し、赤錆腐食を防止します。 空調冷温水配管や冷却水配管に使用されている亜鉛 増加
メッキ鋼管などの配管は赤錆が多量に発生するので、 抜管
体積 1/10 の黒錆化で配管内の赤錆閉塞を縮小改善 NMRパイプテクター設置前後で各配管を抜管し、 調査写真
酸素 赤錆 黒錆 NMR現象で凝集が小さくなった水の運動で剥離する自由電子により、 そこから採取した赤錆中の黒錆量が増加することで 赤 錆 黒 錆
(FeO(OH)) (Fe3O4) 赤錆から水と酸素が放出され、体 積1/10の硬い黒錆となって赤錆 赤錆防止・黒錆化効果を検証します。(赤錆閉塞が 黒錆量 4% 43.6%
閉塞は縮小改善し、同時に配管内の赤錆腐食を完全に防止します。 多い給水配管は黒錆量の増加での検証も可能)。
はそのまま放置していると、赤錆が増加 黒錆量の測定は公的検査機関で行っています。 参考写真 車体溶接ロボット冷却水配管
日々、老朽化していく配管 設置工事日 1998 年 8 月(九州地方)
し配管内が閉塞します。赤錆閉塞率が高いということは、その部分
磁気共鳴)とは?
還元反応 にあるネジ山が脱落している証拠です。配管が脆くなると、地震 NMR(核
などで漏水が起きたり、配管が詰まったりします。 奇数の原子番号の物質、例えば水素(原子番号 1)の原子核は、原子核が N 極と 電子
水 NMR パイプテクターは、そのふやけた赤錆を黒錆に変え、配管接合 S 極に分極(磁極化)しており、この原子核にある特定の電磁波を与えると、
自由電子
酸素 水 ※ 配管断面イメージ図 部の強度を向上させ漏水を防止します。 原子核が共鳴振動を起こして回転運動をします。 特定の
この現象を NMR(Nuclear Magnetic Resonance)といいます。 電磁波
異種金属接合部(継手部)のネジ山脱落を赤錆の黒錆化で防ぎ接合部の強度を補強
設置前 設置後 NMRパイプテクターは配管継手部の赤錆を体積 1/10 の硬い 黒錆とは?
不動態の黒錆に変化させ配管同士の結合強度を向上させます。 ■ 色が黒い針状の硬い結晶 ■ 水に溶けない(不動態) ■ 黒錆は赤錆と比較して体積が1/10以下 黒錆の体積比
赤錆 黒錆 黒錆は赤錆を防ぐ物質として古来より赤錆を還元炎で処理して使用されてきました。
配管の耐震強度を維持するためには、ネジ山が赤錆劣化で 8~9 100
ちょうつがい
減少する前に防錆処理をする必要があります。 奈良平安時代では神社、寺などで釘や蝶番に使われており、何百年でも錆びないことで有名です。
また、現代でも南部鉄瓶や中華鍋など様々な用途に鉄の防錆コーティングとして使われています。 黒錆 赤錆
※ 給水配管継手部分 断面イメージ図
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NMR パイプテクター® 設置導入例
配管更新に比べて約1/10 のコストと経済的負担が少なく、また安全性も高いため数多くのマンション ( 集合住宅)やビル、 病院・ホテル・学校・行政施設などに導入されています。
集 合 住 宅 赤 病 院 施 設
錆 水中
ダイアパレス八幡中央 / 福岡県北九州市 43 閉
.5 % 塞の
▶ 3 縮 熊本赤十字病院 / 熊本県熊本市
3. 小 69 の
.1 鉄
㎎
3 / 分
㍑ 値
% ▶
へ が
0
改 .03 減
設置概要 善! ㎎ 少
設置概要 /㍑へ改善!
建 物 概 要 設置当時:築 15 年 14 階建 82 戸 マンション 建 物 概 要 設置当時:築 16 年 8 階建 490 床 病院
設置配管・
設 置 数 高架水槽二次側給水配管( VLP 管 150A)PT- 150 DS× 1 セット 設置配管・ 給水系統 6 セット、空調系統 3 セット、給湯系統 1 セット
設 置 数 ※ 詳細は総合資料集をご参照ください。
配管内における内視鏡調査結果 水質検査結果
設置前 設置 1 年後 設置 6 年後
本 物 件は設 置 時に築 15 年 を 当 院 で は 全 面 移 転 新 築 後 調査系統 設置前 設置 7 週間後
経 過したマンションで、給 水 16年を経過した2014年に配管
配管継手部分の赤錆閉塞が、 の劣化対策としてNMRパイプ
内視鏡
かなり進行していました。 調査写真 テクターが導入されました。
空調循環
配管更新工事を検討していた その結果、効果が顕著に現れ 冷温水
ところ、配管更新工事に比べ たことから 2016 年には 給 水
赤錆閉塞率
費 用 が 約 1/10 のNMRパイプ 43.5% 38.3% 33.3% 配 管、給 湯 配 管、空 調 冷 温 水
テクターを採用いただきまし 縮小改善率 ――― 12.0 % 23.4 % 配 管の 全 て に N M R パイプ
た。 ※ 赤錆閉塞の改善は、通過する水の量や錆の形状によって異なります。 テクターが導入されました。 鉄分値 69.1 ㎎ / ㍑ 0.03 ㎎/ ㍑
※ 他物件の内視鏡調査結果は、総合資料集をご参照ください。
給水配管更新工事費用
コスト比 較 1/ 配管更新工事費用
10 コスト比 較 1
約 8,000万円 約 800万円 ※ 当社試算 約 4億 5,000万円 /11 以下 約 4,000万円 ※ 当社試算
商 業 施 設 水中 その他の導入実績例
伊豆大仁カントリークラブ / 静岡県伊豆の国市 2 の
1 ㎎ 鉄
/㍑ 分
値
▶ 0 が
.75 減
㎎ 少 東宝ツインタワービル 帝劇ビル 新千歳空港ターミナルビル 日本赤十字社本社 広尾ガーデンヒルズ
設置概要 /㍑へ改善! (G・H・I・J・K棟)
建 物 概 要 設置当時:築 33 年 クラブハウス
設置配管・ クラブハウス系統揚水ポンプ二次側揚水配管(SGP管 125 A)PT-125DS×1セット
設 置 数 高架水槽二次側給水配管(SGP管 125A)PT- 125DS×1セット 国
水質検査結果グラフ 内東京理科大学(神楽坂・野田) ・ 独立行政法人 国立病院機構 ・ 山鼻サンタウン 団地 ・ 日本都市センター会館
宮城病院
25 ・ 社会福祉法人 城南会 ・ 八重洲口会館
NMRパイプテクター設置前に 鉄 鉄分値 ・ 浜松医療センター ケアハウス しらさぎ
20 ・ ライオンズマンション(約75棟)
水道蛇口への設置フィルター 分 21㎎/㍑ ・新所沢清和病院(本館) ・ ホテルサーブ渋谷
値 15 ・ ダイアパレス(約70 棟)
に赤錆が21㎎/㍑付着してい ︵ 5.8㎎/㍑
㎎ 10 ・ 済生会野江病院 ・ ハイツオークラ東灘 ・ 函館市消防本部庁舎
ま し た が、設置 2 か月後に は 1.5㎎/㍑ 0.75㎎/㍑
/
㍑ 5 ・心臓血管研究所付属病院 ・ 愛全病院F・G棟
効果判定目標値 など多数
1/10 以 下 ま で 減 少 し、 給 水 ︶ 0
配 管 内 の 赤 錆 の 表 面 部 が 水 英国バッキンガム宮殿 英国国会議事堂 ハロッズデパート 英国放送協会(BBC) 大英博物館
に溶け な い 不 動 態 の 黒 錆 に 設置前(装置設置時) 設置 1か月後 設置 2か月後 設置 6 か月後
変化したことを証明しました。
英
フィルター
※フィルターを 250 ㏄ の 精 製 水 にて 国
洗 浄 し、 そ の 250 ㏄ を 検 査 溶 液 写真
とし 測 定しました。 フィル ター は
いずれも 7 日間使用したものです。
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