錆をもって錆を制する！
配管マグネタイト工法とは、ＢＷ水改質装置を大元の給水管や貯水槽に設置し、『配管』の中を流れる『水』に働きかけます。
これは日本の水改質の伝承技法を防錆に応用したものです。
水を改質する事で、配管内面に発生している赤錆を黒錆（マグネタイト）に変えて配管を長寿命化させる工法です。
・黒錆は配管の地金と赤錆層の間に形成され、配管の地金が黒錆でコーティングした様に保護されます。
・黒錆は赤錆よりも密度が10倍高く安定しているので、配管閉塞や赤水（錆水）の症状も改善します。
また、配管の肉厚が失われ漏水寸前の箇所は黒錆により修復されるので漏水のリスクも回避できます。
※「配管マグネタイト工法」は、「酸化被膜工法」より名称を変更しました。
黒錆化による防錆効果
漏水予防
漏水寸前の配管が黒錆で修復・復元された事例です。
以下の写真は築後２１年目に配管マグネタイト工法を実施し、５年後の写真です。
継ぎ手の雄ねじの部分写真ですが、この写真により以下のことが読み取れます。
- 継ぎ手雄ねじの先端部分より地金とライニング層の間に水が浸入し、ライニング層の下で赤錆による老朽劣化が２０年間進んでいた
- 地金の２/3まで浸食された痕跡があるが、現在は黒錆の層が形成されている
- 現状では赤錆による地金の浸食の進行の様子は見られない
- 赤錆で劣化したパイプ地金は元の肉厚を黒錆により回復している
上記２～３の出来事が配管マグネタイト工法施工後５年の間で起こり給水配管の経年劣化が止まり、給水管の元の肉厚がマグネタイト（黒錆）で復元できていることが確認できます。
某鉄道車両基地事務所棟の事例
2006年12月設置、10年後に調査
問題となる、水に触れてしまうネジ二山分のポイントにしっかりと黒錆が形成されていることが分かります。
断面にみられるネジ２ヤマ分の黒錆層は管内円周に沿いぐるりと形成され、これによって地金の浸食が抑えられてます。
錆層の表面にカルシウム皮膜に付着した赤錆層その内側に黒錆層の生成されているのが良くわかります。
また赤錆の黒錆化で体積が収縮してゆく過程で赤錆層にくるまれていた不純物層の空隙も観察されます。
長期に亘る安定的な効果
長期の効果実証（施工後２３年）
- 場所 横浜市栄区笠間
- 築年 1989年4月竣工
- BW取付 1992年4月
- 調査 2015年5月
検査機関：横浜市工業技術支援センター（H27-000）
水に直接触れているネジ二山分が黒錆化しました。
雄ネジの管端の形状に沿って形成された黒錆層は、突起したネジのように見えます。
赤水対策
赤水が出ることは配管の劣化が進行していることを示すもので、いずれは漏水などのトラブルに見舞われる予兆ですので、早急な対応が必要です。
水道管（建物内の給水配管）の閉塞改善
給水配管の老朽劣化に伴い、赤錆などの付着物で管の内径が狭くなります。この閉塞により水量不足になり、家庭ではガスの着火がしづらくなり、工業利用の場合には生産設備に影響を及ぼします。
閉塞の原因は、赤錆は空隙の多い構造のためカルシウム化合物などで水中を流れる様々な異物を抱え込み、体積を広げることにあります。配管マグネタイト工法の施工により赤錆の黒錆化が起こると、錆の体積は１/10となり、抱え込んでいた異物を吐き出します。
閉塞改善の事例（マグネタイト工法施工9ケ月後）
黒錆化のメカニズム
腐食反応の模式と実際の被膜
炭酸カルシウム被膜の緻密化
都市の水は塩素の影響等で通常はアラゴナイト結晶が生成されやすいですが、改質水中ではカルサイト結晶が優位になります。
カルシウム被膜（マイクロスコープ200倍）
カルシウム被膜下で酸素供給の減少
緻密なカルシウム被膜により鉄（配管地金）への酸素（水中の溶存酸素）供給が減少し、ＦｅＯが残存しやすい環境になる。同時に腐食電流も抑制されるので酸化反応が抑制される。
配管地金部分の赤錆が黒錆に変化
赤錆（Fe₂O₃）と酸化鉄（FeO）が結合して黒錆（Fe₃O₄）を生成
酸化反応が抑制され残存したＦｅＯと赤錆（Ｆｅ₃Ｏ₄）が結合し黒錆に変化する。
効果の科学的実証
配管マグネタイト工法を実施して１０年後の新品GP管の継ぎ手にて検証
10年後のGP管 肉厚測定結果
A~Tの20箇所の肉厚を測定、いずれの箇所も、新品時より肉厚が増加しました
赤錆から黒錆への変化・経過観察データ
下記技術発表大会で、赤錆が黒錆への変化とともに、マグネタイト（黒錆）の比率が増大 していく過程の観察データが公開されました。（第40回 防錆防食技術発表大会（2020年7月）より抜粋 新宿三井ビルの事例）
当工法施工前後のTP比較テスト
当工法施工後のテストピースの経時変化観察テスト
赤錆が黒錆化（マグネタイト化）していく変化を確認できます。約300日で赤錆が完全に黒錆化しています。
X線回折による物質分析
上記経過観察で示されているような錆成分の分析は公設試ですべて行っています。
測定装置はX線回折を用いて化合物の特定、その概略の成分比率等を割り出しています。
黒錆化の実現可能性を測定する装置
ＢＷ水改質装置の効果は通常の水質分析では明確に評価することは出来ませんが、物質の性質が変化することに着目し、評価法を確立しました。
赤錆を黒錆に変えるBW水改質装置（商標登録：The Biowater）は鉱物の結晶を用いた水改質の技法が原点です。
この装置が工業技術であるためには「再現性」「合理性」「操作性」の三要件が必要です。
自然界の鉱物結晶を用いていた技法を一定のレシピで調合し人工の鉱物結晶を作り出すことで「再現性」を担保しました。そして赤錆が黒錆へと変化していく過程を解明し「合理性」の要件をみたしました。
さらに水改質の度合いを数値化する測定装置を開発して「操作性」を担保し工業技術として完成し、NETIS登録もされました。
BW水改質装置設置例
対象の施設の配管径に併せてＢＷΩの機種を選定し、貯水槽の容量に併せてＢＷプレートの枚数を選定します。
配管を切断し設置しますので、給水方式によっては断水を伴います。
パイプに設置するＢＷΩタイプ取付事例（バイパス管の設置が標準施工です。）
水槽内に設置するＢＷプレート取付事例(箱型・ハシゴ型等取付金具により様々に対応可能です)
効果確認方法
抜管調査
配管マグネタイト工法（BW水改質装置）は配管の地金側から黒錆化するので、ファイバースコープでは黒錆化の確認は出来ません。配管の状態で効果の確認をするには抜管方式の配管診断を行います。費用は抜管する配管の太さと数量によって異なります。
独自方法の水質検査
ＢＷ水改質装置の効果は通常の水質分析では明確に評価することは出来ません。
そこで、ＢＷ処理により炭酸カルシウム被膜の性質が変化することに着目し評価法を確立しました。
（日、米、欧、シンガポール マレーシア特許取得済）
第三の工法 配管マグネタイト工法とは
ＢＷ水改質装置を大元の給水管及び貯水槽に設置することで、水の質が変わり、鉄の酸化速度が抑制され、配管内部に発生している赤錆が黒錆に変化します。
黒錆に変化する事で赤錆による配管の閉塞や赤水の症状も改善されます。
また、水道管の劣化で最も怖いのは漏水ですが、配管の肉厚が失われて漏水寸前の箇所は、黒錆で修復されるので漏水のリスクを回避できます。
低コスト・短工期・メンテナンスフリー、建物の寿命まで配管の延命が可能となる工法です。
・ＮＥＴＩＳ 登録番号ＫＴ－１６０１２５－ＶＲ
・日本水道協会 JWWA 認証登録番号 Z 92
・日、米、欧、シンガポール、マレーシア特許取得済
配管マグネタイト工法のメリット
- ケミカル・エネルギー共にフリー、原則メンテナンスもフリー
- 短工期、低価格、躯体の寿命まで長期に効果持続
- 管の老朽化の程度を問わず、漏水履歴があっても適用可能
- 水改質の効果による快適な水環境の実現
水道管の劣化対策をご検討の皆様お気軽にお問い合わせください。
※御見積をお急ぎの方は、貯水槽清掃報告書のコピーをお送り頂けると
概算での御見積が可能です。