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温暖化に対応した氷海構造物の複合劣化プロセスの解明と新たな維持管理手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K04279
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22040:水工学関連
研究機関八戸工業大学

研究代表者

竹内 貴弘  八戸工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (40305983)

研究分担者 木岡 信治  国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 総括主任研究員 (20414154)
大塚 淳一  国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 主任研究員 (50540556)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードエロージョン コロージョン / 氷海構造物 / 摩耗 / 複合劣化 / 温暖化 / 維持管理 / エロージョン / コロージョン / 気候変動 / エロージョン・コロージョン / 長寿命化 / 氷海技術
研究開始時の研究の概要

腐食による経済損失は大きく,海洋においても老朽化の重大なファクターである。さらに、温暖化による海氷減少は海岸・海洋構造物への海氷作用を活発化させ、劣化を早めている。海域での腐食は古くて新しい問題で、特に、砂や海氷などの固体の衝突・摩擦 がもたらすエロージョン・コロージョンと云ったつまり腐食と摩耗が同時に進行する複合劣化プロセスは未だに解明されていない。これが解明されると,一般海域での海岸・海洋構造物のみならず北極海における鉱物・石油天然資源採掘施設等の防食や摩耗対策ならびに長寿命化の実現等,氷海技術への国際貢献が可能となる。

研究成果の概要

温暖化による海氷減少は海岸・海洋構造物への海氷作用を活発化し、劣化を早める。本研究では、腐食と摩耗が同時に進行するこの複合劣化プロセス解明のもとになる知見、特に、腐食量の経年変化に関する新たなモデルの提案、および、砂や海氷の固体の衝突による多くの要素実験により損耗量の評価因子の提案を行った。これらの成果は“犠牲鋼板”という合理的で安価な対策技術を新たに示すことになり、LCCに配慮した設計にも寄与する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

当該研究は、気候変動の影響により海氷の移動が以前より活発化してきた結氷海域に建設される海岸・海洋構造物の材料損耗・劣化に関して精度の高い評価法の提案に繋げるための新たな知見を得ることに学術的な意義がある。これらの成果は、氷海域の海岸・海洋構造物等の防食・摩耗対策の低コストかつ高度化等の実現、ならびに,北極海航路を含む氷海技術への国際貢献等、国際的にも先んじた成果の情報発信になる点においても社会的な意義がある。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 簡易的な実験と解析に基づく海氷の摩擦を考慮した鋼構造物の腐食摩耗に関する一考察2022

    • 著者名/発表者名
      木岡 信治, 竹内 貴弘
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 78 号: 2 ページ: I_637-I_642

    • DOI

      10.2208/kaigan.78.2_I_637

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ON WEAR THICKNESS OF RUST LAYERS OF STEEL STRUCTURE DUE TO ICE IMPACT LOAD2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Takeuchi, Shinji Kioka, Hitoshi Miyazaki
    • 学会等名
      42nd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, OMAE2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EROSION-CORROSION OF STEEL STRUCTURE CAUSED BY FRICTION OF SEA ICE BASED ON SIMPLE EXPERIMENT AND THEORY2023

    • 著者名/発表者名
      Kioka, Shinji, Takeuchi, Takahiro
    • 学会等名
      42nd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, OMAE2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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