可溶性塩汚染とは、鋼材Surfaceに残り、水に溶けてイオンとして電流を通す無機塩類の付着を指す。主成分は塩化物イオンで、硫酸塩や硝酸塩が伴うことが多い。塗装前の素地検査三点(清浄度 ISO 8501-1、Surfaceプロファイル ISO 8503、可溶性塩 ISO 8502-6/8502-9)のうち、目で見えない唯一の項目である。ミルスケールや錆との違いは処置の仕方にある。ブラストは付着物をはぎ取れるが、塩はアンカーピットの底へ押し込むか、研削材・圧縮空気・洗浄水を通じて再び載せてしまう。したがって Sa2½ の目視合格は、化学的洗浄の証明にならない。
要点:塗膜と鋼の界面に残る塩は吸湿性で、浸透圧により外部の水を界面へ引き寄せる。これが浸透性の膨れと初期付着力低下の定番原因であり、塩化物イオンはそれ自体で孔食を進める。評価は二段階で固定されている。ISO 8502-6 がブレスレパックによる抽出を、ISO 8502-9 が導電率から単位面積あたりの塩量への換算を定め、通常の工業用途では定数 c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹(海水型の塩を想定)を用いる。結果は mg/m² または µg/cm² で示し、両者の換算係数は 10 である。受入値は規格ではなくプロジェクト仕様書が決める。NORSOK M-501 = 20 mg/m²(NaCl 換算)、IMO PSPC(MSC.215(82))= 50 mg/m²、ISO 21809-1:2011 のシース塗装はブラスト後 20 mg/m²、一般的な工業大気 C1–C3 では 80–100 mg/m² が常用値。超えていた場合は、淡水洗い浄—強制乾燥—再測定という一通りの手当てを回し、再錆(フラッシュラスト)が出る前に下塗りを終える。
主要データ
- ISO 8502-6:2020 は水と鋼の接触時間を 10 分以上と定める(2006 年版には保持時間の規定なし)。SSPC Guide 15 は 90 秒まで許され、測定器メーカーは通常 2 分を推奨する。測定点を比較するには保持時間を揃えるのが先決。
- ISO 8502-9 の換算式は ρA = c·10²·V·Δγ/A、通常の工業塗装では c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹。計算例:Δγ = 20 µS/cm、V = 3 mL、A = 1250 mm² → ρA = 24 mg/m²、つまり 2.4 µg/cm²。
- 単位換算の係数は 10(mg/m² ÷ 10 = µg/cm²)。同じブラスト面を三人が測り、22 µS/cm、28 mg/m²、2.5 µg/cm² と報告したが、揃えると 26.4、28、25 mg/m² で、汚染水準は同一だった。
- 抽出水は ISO 3696 級 3(導電率 0.5 mS/m 未満=5 µS/cm)を満たすこと。ブランクは 5 µS/cm 以下なら許容し、読み取り値はすべてブランク補正と 25 °C へのTemperature換算を行う。
- パックの腔所面積は A-0155(155±2 mm²)、A-0310、A-0625、A-1250(1250±13 mm²)、A-2500(2500±25 mm²)、柔軟スリーブは S-1000(1000±10 mm²)。注入量は粘着パックで約 2.6×10⁻³ mL/mm²(±0.6×10⁻³)、スリーブで約 10.0×10⁻³ mL/mm²。
- 測定時の鋼SurfaceTemperatureは +5 °C 以上とし、0.5 °C Precisionで記録する。1 回の抽出で溶け出す可溶性物は概ね 95% で、繰り返せばほぼ全量に近づく。
- 常用される受入値:NORSOK M-501 = 20 mg/m²、IMO PSPC = 50 mg/m²、ISO 21809-1:2011(ブラスト後)= 20 mg/m²、Saudi Aramco の重要な浸漬・タンク内面 = 20 mg/m²、非浸漬大気 = 50 mg/m²、一般工業 C1–C3 = 80–100 mg/m²。
- 公開試験で「Safety域」の幅は大きい。Baek らは 0–660 mg/m² NaCl を扱い、繰返し腐食試験から 115 mg/m²(NORSOK の約 6 倍)を提示した。Lee らの推奨は 100 mg/m²。乾膜 200–300 µm のエポキシ 2 層系では、低リスクとされた範囲が 10 未満から 164 mg/m² まで開き、単一の臨界値は定まっていない。
塩が塗膜を壊す二つの経路
浸透性の膨れ:効くのは総濃度
有機塗膜は半透膜として振る舞う。界面に残った塩は吸湿性で、溶けると濃い電解液になり、濃度勾配に沿って外部の水を引き込み、塗膜を膨れさせる。効くのは含まれるイオンの種類ではなく 溶質粒子の総濃度であり、腐食性が緩やかな塩でも量があれば膨れのリスクは上がる。だから導電率法は受入手段として妥当なのだ。総量を測るため、結果は保守側に出る。成熟した膨れの内部液は外気側より数倍導電率が高く、一度できた膨れは自然に止まらないのが普通である。
イオンによる侵襲:塩化物と硫酸化物では形が違う
塩化物イオンは半径が小さく可動性が高いため、鋼の皮膜を貫き、塗膜下で孔食と糸状腐食を開始する。硫酸塩は工業地帯と道路沿いで多く、体積の膨らむ腐食生成物に関与し、下から塗膜を持ち上げる。二つの機構は同時に進むことが多く、錆膨れの断面を観察すると両方が確認できる。
ブラストでは塩が消えない理由
公開データと現場経験は同じ結論を示す。研削材噴砕は可溶性塩の除去法として信頼できない。塩は孔食の底、溶接部の熱影響域、ミルスケールの下、Metalの折り込み部に集まり、汚染された研削材はそれを再付着させる。2015年に公開された鋼砂の比較試験(中国腐食防護網)では、同一ロットの試験片がブラスト前で約 11 mg/m²、低塩の研削材で 9 mg/m² へ下がった一方、高塩の研削材では 27 mg/m² へ上がり、ISO 21809-1 の 20 mg/m² を越えた。研削材自体は ASTM D4940 の水洗い液導電率測定で確認でき、搬入検査として合理的である。
ISO 8502 シリーズの役割分担
ISO 8502「塗装および関連製品の適用前における鋼素地の準備-Surface清浄度の評価試験」は、対象污染物ごとに分かれている。何を測るのかを先に決め、そのうえで試験方法と機器を選ぶ。
| 規格部 | 試験方法 | 測定量 | 現場/実験室 |
|---|---|---|---|
| ISO 8502-1 | 溶剤拭きによる付着やすい汚染物の除去 | 油・拭き取れる堆積 | 前処理行為、測定ではない |
| ISO 8502-2 | 洗浄面クロリドの実験室測定 | 塩化物イオン | 実験室(硝酸銀・クロム酸塩) |
| ISO 8502-3 | 感圧テープによる粉塵評価 | 粉塵・研削材微粒子 | 現場、0–5 級、塗装は通常 ≤2 |
| ISO 8502-4 | 結露発生確率の推定 | Surfaceの結露リスク | 現場、湿指または湿らせたガラス 30 秒 |
| ISO 8502-5 | 検知管によるクロリド測定 | 塩化物特異 | 現場、専用検知管が必要 |
| ISO 8502-6 | 水溶性汚染物の抽出-ブレスレ法 | 可溶分の採取 | 現場採取、単体では数値を出さない |
| ISO 8502-9 | 現場導電率法による水溶性塩測定 | 可溶性塩の総量 | 現場(Temperature補正付き導電率計) |
| ISO 8502-11 | 現場濁度法による硫酸塩測定 | 硫酸根特異 | 現場、硫酸塩優位の立地 |
| ISO 8502-12 | 現場滴定法による 2 価鉄イオン測定 | Fe²⁺(活性錆の指標) | 現場、再錆の判定 |
切り分けが重要である。ISO 8502-6 は 塩をどう集めるかだけを定め、ISO 8502-9 は 導電率を比べられる形にどう直すかを定める。二つ組んで初めて測定結果となり、パック単体でも µS/cm の生の読み取り値だけでも判定にはならない。
ブレスレ採取:パック選定と手順
測定位置
規格は、Metal減肉や孔食がある部位、および溶接近傍を挙げる。塩はそこに集まるからだ。素地調整前に測る場合は、試験面積の少なくとも 50% で裸Metalが現れるまで掻き取ってから行う。面積が大きい構造物では点を分散させ、同一区内のばらつきは正常値として、単一の数値ではなく分布と傾向を読む。
手順
- まずブランク。抽出水の導電率を測って記録し、現場の読み取り値から減じて Δγ を得る。ブランクが 5 µS/cm を超えるなら電極を洗浄するか水を交換する。
- パックサイズを決める。局所的なホットスポットが疑わしいなら A-0155/A-0310、通常の評価なら A-0625/A-1250、代表的な平均が必要なら A-2500 または S-1000 スリーブ。
- 貼って脱気する。粘着リングを押し付け、2.6×10⁻³ mL/mm² 前後で注入し、まず半分を入れて閉じ込めた空気を抜き、残を補う。
- 接触と撹拌を保つ。針は約 30° で入れ鋼に当てず、ISO 8502-6:2020 に従い 10 分以上接触を保ち、抜き押しもみ出しを最低 3 回行って液を動かす。
- Temperatureも記録。鋼Surfaceは +5 °C 以上、接触Temperature計 0.5 °C Precisionで読む。
- 換算する。測定器を 25 °C 基準に補正して Δγ を取り、ρA = c·10²·V·Δγ/A に代入するか、ブレスレモード付きの測定器に mg/m² を出させる。
- 報告の必須項目。規格番号、パックの形式とサイズ、抽出体積、接触時間、Temperature、パックロット番号、測定日。一つでも欠くと検証できない。
よくある三つの誤り
第一に、µS/cm を mg/m² のように報告する。第二に、パックサイズや保持時間の違う点を比較する。第三に、バックグラウンドを無視する。粘着層と容器自体が可溶分を持つため、規格は清浄なガラス板でのロットブランクを要求し、有意なブランクは差し引く。
換算式と単位わな
常用の組合せ V = 3 mL、A = 1250 mm²、c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹ では、式は mg/m² ≈ 1.2 × µS/cm に簡略化される(ISO/TR 15235:2001 は約 1.18 を提示)。これで現場暗算が可能になる。
| 導電率 Δγ(µS/cm) | Surface塩分(mg/m²) | µg/cm² | NORSOK 20 に対して | IMO PSPC 50 に対して |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 12 | 1.2 | 適合 | 適合 |
| 20 | 24 | 2.4 | 不適合 | 適合 |
| 30 | 36 | 3.6 | 不適合 | 適合 |
| 50 | 60 | 6.0 | 不適合 | 不適合 |
| 80 | 96 | 9.6 | 不適合 | 不適合 |
換算は形状に依存する。同じ 20 µS/cm でも、S-1000 スリーブ(1000 mm²)に 25 mL を入れた場合と、A-1250 に 3 mL を入れた場合では意味が違う。抽出体積と試験面積を添えない塩分値は、どの数値とも比較できない。ppm 単位の塩化物などイオン別の結果は導電率から導けず、ISO 8502-2、-5、-11 を使う。
受入値の決め方:仕様対照と系適合
| 規格/用途 | 受入値(mg/m²) | µg/cm² | 備考 |
|---|---|---|---|
| NORSOK M-501(海洋・沿岸施設) | 20(NaCl 換算) | 2 | 重防食で最も引用される基準値 |
| IMO PSPC MSC.215(82)、新造船バラストタンク | 50 | 5 | 二次素地調整後の受入 |
| ISO 21809-1:2011、パイプ外装 | 20 | 2 | ブラスト後の受入 |
| Saudi Aramco-重要浸漬・ライニング | 20 | 2 | タンク・内面仕上の系 |
| Saudi Aramco-非浸漬の大気 | 50 | 5 | 通常の屋外鉄骨 |
| 一般工業 C1–C3 大気 | 80–100 | 8–10 | 実務上の常用範囲 |
| ISO 12944-9(C5/CX 海洋・Marine) | 20 | 2 | 厳し環境の管理水準 |
なぜ規格はしきい値を一つに決めないか
ISO 8502-6 と ISO 8502-9 は合否値をあえて定めず、仕様書に委ねる。許容できる塩分量は、少なくとも使用環境・塗装系と乾Film Thickness・素地調整試験方法・浸透圧に敏感な条件(浸漬、断熱材下、カソード防食併用)という四つの条件で変わるからだ。試験記録もこの慎重さを裏書きする。同じエポキシ系でも低リスクとされた上限は 10 未満から 164 mg/m² まで幅があり、Baek らは繰返し腐食試験後 115 mg/m² に到達し、NORSOK の約 6 倍となった。Axelsen と Knudsen は 5–300 mg/m² NaCl でカソード剥離と傷周りの腐食への影響が限定的と見たが、それでも塩分は可能な限り低く保つと結論した。つまりしきい値は設計条件の関数であり、普遍的定数ではない。見積り、受入証明書、請求の場面では規格名と単位を明記すべきである。
線を締めるべき場合
20 mg/m² 側で管理すべきケースは三つ。浸漬とライニング(飲料水タンク、バラストタンク、容器内面)、断熱材とカソード防食が同居する構造物、そして 15年超の耐久性を狙う重防食系である。逆に、内陸の乾燥工場の鉄骨なら 80–100 mg/m² でも費用構造に合う。ただし塩分が繰り返し現れる発生源(高塩の研削材、塩分を伴う冷却水など)由来でないことが条件である。
超過後の手当て:洗浄—乾燥—再測定
可溶性塩は目隠しできない。薄めて外に出すしかない。
- 淡水またはイオン交換水で洗浄し、強制乾燥したうえで同じ点を再測定し、仕様の値に到達するまで繰り返す。洗浄と再測定の記録は検査書類に添付する。
- 再錆が出る前に下塗り。洗浄直後の鋼面は活性が高く、高Humidityや夜間冷却ではたちまちフラッシュラストが出る。多くの仕様は素地調整から下塗りまでの間隔を条文化し、湿潤・低温時はさらに短くする。再錆が出たら清浄度は失効であり、上から塗るのではなく素地をやり直す。
- 再汚染の発生源を断つ。研削材は ASTM D4940 で再点検し、圧縮空気に混じる凝縮水と油、屋外仮置き中の海塩降下と雨だれ、清理済み面への手袋・汗の二次汚染を確認する。
- 目視でなく再測定。洗浄は一部の塩を落とす半面、深い堆積物をSurfaceへ引き出す。洗浄後に数値が上がること珍しくないため、元の点だけでない複数点で確認する。
素地検査の三項目はひとまとまりである。アンカー深さと清浄度の論理は 工業塗装の素地調整:ブラスト Sa2½、Surfaceプロファイルと結露条件、等級の目視対照は 素地調整 Sa2½ とブラスト等級、錆の上から塗る限界は 錆が残る面の素地調整:St2/St3 清掃と転換処理、界面塩分の長期的帰結は 塗膜のカソード剥離:機構、試験規格と防食設計、受入条項の作り方は 鉄骨防食の設計・素地調整・受入を貫く仕様 を参照されたい。
よくある質問
1. Sa2½ まで吹いたのに、なぜ塩を測るのか
ISO 8501-1 の等級は目視判定で、残るミルスケール・錆・旧塗膜の面積を述べるにすぎない。可溶性塩は見えなく、研削材で確実に除去できるものでもない。アンカーの谷底と孔食の底に残り、塗膜がかかってから水を引っ張り始めるため、不具合は供用後 1〜2 年で姿を現す。三点の検査は互いに代替できない。
2. 20 µS/cm は不合格か
µS/cm は溶液中の導電率で、Surfaceの塩分量ではないため、受入値とDirect比べられない。ISO 8502-9 で ρA = c·10²·V·Δγ/A に換算する。c = 5 kg·m⁻²·S⁻¹、V = 3 mL、A = 1250 mm² なら約 24 mg/m² で、NORSOK の 20 mg/m² には不合格、IMO PSPC の 50 mg/m² には適合となる。先に抽出体積とパック面積を確認すること。
3. 同じ面で三人が違う値を出した。どれが正しい
差の多くは五つの要因で説明できる。報告単位、パックサイズと注入量、保持時間(90 秒・2 分・10 分)、ブランクの差し引き、25 °C への正規化の有無である。五つを揃えれば、ばらつきは通常の測定誤差の範囲に収まるのが普通で、比較には同一手法が前提となる。
4. 導電率法で塩化物か硫酸塩か分かるか
分からない。総可溶分を測り、海水型のMixing物を想定する試験方法だからである。イオン別には ISO 8502-2(実験室で塩化物)、ISO 8502-5(検知管で塩化物)、ISO 8502-11(濁度法で硫酸塩)を使い、活性錆の評価には ISO 8502-12 の 2 価鉄滴定を用いる。石炭火力発電所や化学工場が近いと硫酸塩・硝酸塩が主になる場合があり、総量としての意味は残るが、帰属は別の試験方法が必要である。
5. 工場で素地調整した部材を現場で再測する理由
保管と輸送中にもSurfaceは塩分を受け取り続ける。融雪剤の粒子は内陸まで届き、シート下では結露が起こり、雨だれと飛沫も加わる。 取り扱いでは手袋と汗が残る。そのため仕様は工場段階と現場段階の双方での測定を求め、廻し溶接部と二次熱影響域には追加の点を置く。
6. 淡水洗い浄は鋼を傷めないか
リスクは水そのものではなく、停留時間にある。イオン交換水は塩を足さず、短い接触は素地を変えない。問題は水膜のせいで鋼が急激に酸化し、再錆が生じる点である。ブロー乾燥、加熱乾燥、除湿を手当てし、洗浄から下塗りまでの間隔を仕様の範囲内に抑える。
7. 亜鉛-rich 下塗りは塩分に敏感か
亜鉛-rich 系は亜鉛粉と素地のMetal接触で犠防食を発揮するため、界面の塩膜とその腐食生成物は接触を妨げ局所侵襲を早める。ゆえに重防食仕様ではこうした系をより厳しい側で扱うのが普通だ。適用値はあくまでプロジェクト仕様書の数値であり、塗装材の種類を理由に緩めるべきではない。
参考資料:ISO 8502-6:2020(水溶性汚染物の抽出-ブレスレ法)、ISO 8502-9(現場導電率法)、ISO 8502-1/-2/-3/-4/-5/-11/-12、ISO/TR 15235:2001、NORSOK M-501:2022「Surface protection and protective coating」、IMO MSC.215(82) PSPC、ISO 21809-1:2011、ISO 12944-9、SSPC Guide 15、ASTM D4940、C. A. Zimmermann ら「The influence of soluble salts content on the performance of an epoxy coating system via accelerated corrosion tests」Matéria 25(2), 2020, DOI 10.1590/S1517-707620200002.1048、DeFelsko「How to interpret soluble salt test results: understanding ISO 8502-6/9 (Bresle method)」、中国腐食防護網 2015年鋼研削材の可溶性塩に関する研究。
最終更新:2026-10-30 | Kexin New Materials(広東)有限公司 Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd.