山形大学の公式サイトで、「マグローブの構造上の疑問点」として以下のような投稿が掲載されています。
マグローブ株式会社という、磁気活水器の会社が、掲示板の運営に圧力をかけまくっている。削除要求が出たコメントをここに引用しておく。この程度の、違法でも何でもない内容を削除させようとするというところに、この会社の性質が表れている。
なお、私は、この会社と法的紛争の当事者であるということを念のため明らかにしておく。
昨日、削除依頼があった掲示板の内容は、次のようなものである。
[25196] マグローブの構造上の疑問点
mimonのコメント
先日(10月25日)開催された、マグローブの説明会の資料の中で、
http://www.minusionwater.com/biwakomesse.htm
断面の略図が載っていますが、本当に、接水部がステンレスの角パイプなのですね。ステンレスといっても、多分、一般的なSUS304あたりを使っていると思われます。角パイプに内圧がかかると、その角の内側には、大きな引っ張り応力が加わり、オーステナイト系ステンレスでは、応力腐食割れが発生しやすいです。私だったら、真っ先に塩化マグネシウムを使った加速試験を実施して、問題なくても、やはり、耐応力腐食性の高いSUS316LかSUS315J2を使うところです。
ステンレス鋼の応力腐食割れ試験方法については、JIS
G0576が参考になります。
http://www.jisc.go.jp/app/JPS/JPSO0020.html
内側の管に孔があいても、外には水が漏れない構造のようですが、ネオジム磁石や鋳鉄は、いくら鍍金をしていても、ステンレスに囲まれて接水すれば、早期に腐食してしまいます。
吉岡氏は、京大工学部卒らしいので、その辺は考慮していると思いたいのですが・・・。
そして引き続き、いくつかのお門違いな議論がなされたあと、議論は天羽優子氏の私的なサイトに移って続けられ、構造についての疑問が際限なく語られ、それだけでなくいろいろなイチャモンが語られています。
その天羽氏の私的なサイトへは、山形大学の公式サイトから以下のようにリンクが張られています。
http://www.cm.kj.yamagata-u.ac.jp/
↓
ネット表現と濫訴を考える
↓
平成19年（ワ）第1493号 損害賠償等請求事件
お茶の水女子大学の｢水商売ウォッチング｣からは、もっと露骨にリンクが張られており、掲示板の文言を削除しても、実質的には削除の効果はありません。
水商売ウォッチング
↓
トラブル処理（進行中の訴訟）
掲示板
技術的な点について詳細に述べます。
耐圧について
耐圧とは、結局は「引っ張り強度」のことです。
どのくらいの力で引っ張ったら切れる（破断する）か、ということです。
ＳＵＳ３０４などのステンレス鋼を配管として使用する時は、その引っ張り強度は520Ｎ／mm2以上なければならないと規定されています。Ｎはニュートンという力の単位です。mm2は平方ミリ当たりという意味です。
この程度の強さはステンレス鋼材であれば容易に達成しており、ほとんどのステンレス鋼管はそれよりずっと強い強度を持っています。
520Ｎ／mm2は重さの単位では53ｋｇ重／mm2に相当します（１ｋｇ重は9.8Ｎ）が、ここではおおまかに50ｋｇ重／mm2と考えておきましょう。
つまり、断面が１ミリ角のステンレスのワイヤは、およそ50ｋｇほどの重さの物体を吊すことができます。（左図）
そしてそれ以上の力を加えると、ステンレスは柔らかい物質なのでどんどん伸びていって、どこかで破断することになります。
ここではものごとを簡単にするため、伸びを考えず、１ミリ角のワイヤに50ｋｇ以上の力が加わると、そのまま破断するとしましょう。
このワイヤを15本集めて、50ｘ15＝750ｋｇ以上の物を吊すと、やはり破断することになります。
15本のワイヤを幅10ミリｘ厚さ１．５ミリ、（断面積15mm2） の一枚のステンレス鋼板と考えると、その鋼鈑は50ｘ15＝750ｋｇ以上の引っ張り力が加わると破断することになります。
750ｋｇとは、軽自動車１台ほどの重さです。
鉄のかたまりだと45センチ立方くらいの重さです。
ステンレスはそのくらいの物を吊れるほど強い、と言えます。
 マグローブの内管の肉厚は１．５ミリです。
管壁の中に10ミリ角の切片を想定すると、それはちょうど肉厚１．５ミリで10ミリ幅の鋼鈑と同等となります。
それを破断するのに必要な力は、上述の考察によって750ｋｇ重となります。
管の内部の圧力がすべて管壁を引っ張る力として伝わるとすると、１平方センチを750ｋｇ重の力で押すような圧力があれば、管は破断します。
それは、およそ750気圧です。
以上のような単純な計算で、マグローブの内管の耐圧はおよそ750気圧であることが分かります。この計算は管の大きさが考慮されておらず、かなりおおざっぱな仮定がありますので、必ずしも正確とは言えませんが、およそザックリとは、こんなところです。
750気圧とは驚きですが、直径（幅）20ミリくらいの細い鋼管は内圧には非常に強いのです。
管の大きさを考慮した正式の計算式があります。
配管の設計では、使用圧力（P）、材料強度（S）、管の外径（D）、肉厚（ｔ）の間に
Ｐ／Ｓ＝２ ｔ ／D （Ｂａｒｌｏｗの式）
という関係式が保たれるように設計するものとされています。
プラントなどの設計で、比較的高圧の配管の肉厚を決める時に使われる計算式です。
この式を用いる場合、管の形状は円形であることが前提です。
マグローブは角形ですから少し事情は違いますが、ともあれこの式で計算してみましょう。
Ｓ＝520N/mm2＝520MPa、管の外径21ミリ、肉厚１．５ミリですから、
Ｐ ＝ 2 x 1.5mm x 520MPa / 21mm = 74 MPa
（Paはパスカルという単位。MPaはメガパスカル＝100万パスカル）
となります。
１MPaは10気圧ですから74MPaは約740気圧です。公式で計算しても、このくらいの耐圧があることになり、単純計算の結果の750気圧とほぼ同じ程度の値となりました。
これは偶然ではなく、この計算式のベースにここまでの考察と類似の考え方があるということと、実用に供するステンレス鋼管は、このように作られているということです。
ただし実際の管の選定にあたっては、安全係数４くらいを見込むのが通例のようで、かなりアパウトな世界ですが、この場合は４で割って18MPa（180気圧）くらいはオーケーとなります。
水道水の水圧は通常２気圧くらいで、一時的に強い圧力が発生してもせいぜい10気圧（１MPa）ですから、水道水の圧力はマグローブの内管の破断限界に比べてはるかに低い圧力です。ですから、肉厚１．５ミリのステンレス鋼管が水道水圧によって破断することは、ほぼないと言ってよいでしょう。それは、管の形状が丸いか四角いかにはよりません。
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| 圧力をかけると膨らむ可能性はあるが・・・ |
管の形状が四角い場合は、角部分と平板部分とでは力の受け方が違い、破断にいたる前に平板部分から膨らみ始めます。ゴム風船が丸くなるように、圧力を受けると円形になるのです。（右図）
しかし膨らんでも、破断限界に至るまでは破断しません。曲がることと切れることとでは、力が全然違います。
平板の鋼材を直角に曲げるとタテ方向の強度が増しますから（アングル鋼材など）、角形だから強度が弱くなるとは一概には言えないのですが、ともあれ、管が破断するかどうかは、管の形状にはよらず、ほぼ、材料の強度で決まります。
そして、私たちが行ったテストの結果、マグローブの内管は20気圧程度の圧力を48時間ほど保持できました。もし管が膨らんだら、圧力は下がり続けて、保持できないはずですが、そういう現象は起こりませんでした。つまり角形の管でも、破断限界からはるかに低い圧力では、膨らむこともないのです。
腐食について
腐食は時間経過とともに起きる現象で、その起こり方や速さは周囲のガスや液体の性質によって変わり、一概には言えません。
そこで、「どのくらい腐食したか」 ということだけを指標として考えてみましょう。（下図）
 肉厚１．５ミリのステンレス鋼管で考えます。
グラフのＡ点は腐食がまったく起きていない状態で、耐圧は750気圧です。Ｂ点は完全に腐食した状態で、圧力がなくても勝手に破断してしまい、耐圧はゼロです。
Ａ点とＢ点を結んだ線が、破断が起きる線です。
内表面から腐食が進み、１／３（０．５ミリ厚）がダメになり、２／３（１．０ミリ厚）が生きているとすると、その鋼管の引っ張り強さは２／３になって、耐圧は500気圧となります。
２／３が腐食して１／３が残れば強度も１／３となり耐圧は250気圧になります。
管の使用状態が破断線から上の斜線領域になると、この管は破断します。
では、ステンレス鋼管は水道水によって、実際にどのように腐食するのでしょうか。
今から30年前にステンレス協会が行った観察結果があります。
http://www.jssa.gr.jp/greenpipe/g_report/pdf/technique09.pdf#search='
ステンレス鋼管が広く用いられるようになって、その耐久性を検証しようということで、東京の４つの建物が選ばれて、1974年から1984年までの10年間にわたって観察されました。
管の材質はＳＵＳ３０４です。
10 年後に配管を切断して
内部を観察したところ、上水道のラインでは腐食はまったく起こっていませんでした。
右の写真はその報告書のもので、管内に茶色い付着物がありました（左）が、洗ったらきれいになった（右）ということです。
また、管の両側は突き合わせ溶接となっていますが、溶接部もまったく問題ありません。
右の写真も同じ報告書に掲載されているもので、27年経ったステンレスの給湯配管です。中を割ってみると、さびも腐食もまったくありませんでした。
３０年も前に実施されたこれらの観察で、日本のステンレス鋼管が日本の上水道によって腐食することはほとんどないことが確定しています。だからこそステンレススティール（錆びない鋼）の名があるわけです。
以上の考察から、マグローブの使用域は上の図の緑色の丸の周辺だと言えます。
すなわち、マグローブの使用圧力は破断限界よりはるかに小さく、腐食もほとんど起こらないということです。ですからマグローブが割れる可能性はほとんどありません。
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| 肉厚こそが耐久性なのに・・・・・ |
ところで、実に奇妙なことですが、これまでマグローブの耐圧や腐食などをとやかく言ってきた者たちの誰一人として、管の肉厚を知ろうとしません。
しかし肉厚こそが耐久性なのです。
肉厚を知ろうともせずに耐久性を論ずるのは愚かなことです。
技術者は、コスト的な理由から、肉厚や重量などをなるべく低く抑える設計を要求されます。そしてそのために苦労しています。だから、いろいろな計算をしたり、いろいろな耐久テストをします。
そして、毎日そうしていると、それが技術だと思いがちです。
それがうまく達成されると、自分の技術に誇りを感じたり満足したりします。
しかしものごとの本質は違います。｢肉厚こそが耐久性」という基本的な理解が大切です。
その基本がないから、肉厚を知らずに耐久性を論じるなどというバカげたことが起きるのです。
応力腐食割れについて
応力とは、外部から力を受けることに 「応じて」 材料内部に発生する力のことです。
鋼材などでは、製造時に加わった力が、応力として内部に残留していることもあります。
ステンレスは表面に薄い酸化被膜ができることで耐腐食性が高くなっています。
ところが、ステンレス鋼鈑や鋼管に強い力が加わると、それに応じて管や板が、たわんだり伸びたりして、伸びた部分の酸化被膜が破れることがあります。
そのとき、周囲に腐食性の物質（塩素・強アルカリなど）があると、割れた部分からそれらの物質がステンレスの内部に入り込み、急激に腐食が進行することがあります。
これをステンレスの「応力腐食割れ」と言います。英語ではSCC（Stress Corrosion
Cracking）と言います。
応力で表面が 割れて→腐食 するのですから、「応力腐食割れ」ではなく「応力割れ腐食」（Stress Crack Corrosion）と言うほうが合理的ではないかと私は思いますが、それはともかく、現象には未解明な部分も多いようです。
参考資料を引用しておきます。
http://www.engy-sqr.com/kaisetu/current%20topics/scc.htm
応力腐食割れ（SCC）
普通の鉄鋼材料は腐食環境下で赤錆のような表面全体にわたる腐食が発生し進行します。一方、一般に錆び難い材料、例えばステンレス鋼や、ある種の銅合金などは、表面に極めて薄い腐食膜ができ、腐食の進行を防いでいます。
このような材料は、引張り応力と腐食環境の相互作用で、材料にき裂が発生し、その亀裂が時間と共に進展するという現象が起ることがあります。この現象を応力腐食割れ(SCC：Stress
Corrosion Cracking)と呼んでいます。
1)オーステナイトステンレス鋼の特徴
原子炉の構造材や配管には腐食に強いオーステナイト系ステンレス鋼がよく使われます。オーステナイト系ステンレス鋼は表面が薄い酸化皮膜で覆われていて、この皮膜が保護しているため全面腐食の進行が非常に遅いのです。オーステナイト系ステンレス鋼で最も一般的でしかも耐食性の優れた材料は、JISの材料記号でSUS304と称する材料です。SUS304は鉄に約18%のクロムと約8%のニッケルを混ぜた合金です。
SUS304は1,100℃前後に十分な時間保持し急冷すると（固溶化処理）合金成分が一様に混ざり合った安定な材料となります。しかし、これを600〜700℃程度に加熱すると材料中のクロムと炭素が結合し鋭敏化という現象を起こし、塩素やフッ素のようなハロゲンが含まれた腐食性のある環境下で、SCCが発生することは早くから知られていました。
そこで、SUS304を使用するに当たっては応力除去焼鈍を始め不必要な加熱の禁止、塩素などハロゲンを含んだ液による洗浄や薬品との接触の禁止、汗、鉄さび、ごみの付着等から守る等、清浄さを保つことに気を付けて取り扱ってきました
2)ＢＷＲでの経験
沸騰水型原子力(BWR)発電所が世界中で盛んに建設され、運転を始めて暫くした1974年頃から、BWRの原子炉系配管にSCCの発生が見られるようになり大きな問題となりました。世界中のBWRメーカーは電力会社と協力して、原因の追究と対策の立案に精力的な研究を実施してきました。そしていろいろなことが分ってきました。
これで分かるように、ステンレス鋼の応力腐食割れは、過酷な使用条件にある原子炉などで、しかも周囲に腐食性の強い物質がある時に起きることです。
マグローブの使用温度は常温であり、圧力は、管が膨らむような圧力よりずっと小さいので、伸びたり亀裂ができたりすることは考えられません。また、内側には水道水、外側にはふつうの空気があるだけで、ステンレスを腐食させる条件はまったく存在しません。
クレームをつけてきている人は、角形管はＳＵＳ３０４では応力腐食割れに耐えられないから、「ＳＵＳ３１６にしろ」と言っています。その例として、原子炉ではＳＵＳ３０４では割れてしまったのでＳＵＳ３１６にした経緯があると言っています。むろんＳＵＳ３１６にはそれなりのメリットがあるから使われるわけですが、ＳＵＳ３１６にしても、常温での耐腐食性に関しては特にメリットはありません。原子炉技術者による上の記述でも、ＳＵＳ３０４は優秀な材料であると書かれています。
そもそも原子炉の話を民生用の水道管に持ち込むのはどうかしています。
一般的なステンレス鋼材（ＳＵＳ３０４）の水道管が、腐食も破断もしないことは、先述のように30年も前に実証済みで、それを利用した水道用器具を作る企業が、いまさら個別に材料試験をする必要はまったくありません。
その後投稿者は、私が３１６と総称したことに反発して、３１６なんて言ってない、３１６Ｌだ、Ｌの文字が抜けてる、と言って鬼の首でもとったように騒いでいますが、オーステナイト系ステンレスの系譜は以下のようになっています。 （日新製鋼のホームページから）
オーステナイト系のステンレスのベースはＳＵＳ３０４です。そのベースから混合成分を多少変えることで、製品名は３１６とか３１７とか３２１などと分岐し、３１６の先に３１６Ｌがありますが、いずれにしろ３０４の仲間であることがこの図から分かります。
水道水に関しては、ＳＵＳ３０４で十分であることが、実証されていて、それを３１６にする必要はまったくないのですから、、そこに（Ｌ）がくっつくかどうかなど、常温の水道水で使用する場合はたいした問題ではありません。
投稿者は自分の技術的体験に固執し、マグローブの内管の肉厚も知らずに息巻いていますが、それはおそらく、彼の経験が、ふつうの水道管よりも厳しい環境で使用される器具で、コストや全体重量の要求から、肉厚１ミリ以下の薄いステンレス鋼管を使用する必要があったため、水道器具とはすべてそういうものだと思いこんでしまったためでしょう。
ウォーターハンマー
水道の栓を絞ったりした時に、大きな「動圧」が配管内に生じて、大きな音を出したり、配管がふるえたりする現象をウォーターハンマーと言います。
ウオーターハンマーによって、主として、水道管内で水流にさおさす方向に設置されて、動圧を受ける、バルブなどの器具に損傷が生じることがあります。しかし、流れと平行になっている水道管の壁が、動圧をまともに受けることはあまりありませんから、配管そのものがウォーターハンマーで損傷を受けることも、あまりありません。あるとすれば、配管が複雑に曲がっていたりする場合です。
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肉厚１．５ミリのステンレス管の強さは
肉厚１２ミリの塩ビ管の強さに相当する |
ふつうの水道管は塩ビ管です。寒冷地で凍って割れることはあっても、塩ビ管がウォーターハンマーでポンポン割れている、などという話は聞きません。第一、それでは水道管になりません。
その塩ビ管の引っ張り強さは、せいぜい60Ｎ／mm2 くらいです。一方、ステンレス鋼管はその９倍近い520Ｎ／mm2以上の引っ張り強さを持っています。
つまり、肉厚１．５ミリのステンレス鋼管の強さは、肉厚１２ミリほどの塩ビ管に相当するのです（２０Ａくらいのふつうの塩ビ管の肉厚は３ミリほどですが）。
ですから、ふつうの塩ビ管でもめったに割れないのに、ステンレス管が割れることはまずありません。
実際、先述した30年前に行われた10年間の観察でも、そんな現象は起きていません。それは管が四角かろうが丸かろうが、同じことです。
マグローブの内管がウォーターハンマーで割れることは、まずありません。
磁石の吸着力
これはマグローブの耐久性を考える際にそれほど重要なことでははありませんが、一応言及しておきましょう。
マグローブでは、４つのネオジム磁石が、両側に配置された磁石と互いに引き合う磁力によって、結果的に自分たち同士を固定しており、いったん組み上げてしまうと容易に外すことができないほどです。磁石同士のその引力は、5ｋｇ重／cm2ほどです。それは５気圧に相当します。
それはステンレス鋼管の強度に比べれば小さな力ですが、水圧とは同程度の力です。マグローブの内管の肉厚を紙のように薄くしても、水圧が５気圧くらいまでは、管は膨張も破裂もせず、磁石の力で支えられることになるでしょう。つまり、磁力はマグローブの耐用にプラスの方向に働きます。
磁力を超えて水圧が高まったときは、磁石は離れてしまいます。しかし離れるだけで、割れることはありません。鋭利な圧力なら別ですが、フラットな圧力で磁石を割るには５気圧などよりずっと大きな力が必要です。そして、そういう力が磁石に加わることはありません。なぜなら、先に磁石が離れてしまうからです。
ただし、そもそもマグローブの内管は、膨らみも破裂もしないわけですが・・・・
結語
以上、考察してきたように、「ＳＵＳ３０４のステンレス鋼管はきわめて耐久性に富む」という認識は、数十年も前から日本の水道関係者の｢常識」となっており、いまさら異を唱える者はいません。
そして、マグローブの内管の肉厚には十分な余裕があり、四角いから弱いということもありません。
ところがこのような常識的見解に対して、一連の投稿者たちや、それらの投稿を掲載し続けてきた天羽準教授は、肉厚１．５ミリのＳＵＳ３０４の鋼管は水道水で短期間に応力腐食割れを起こす、特別な耐久テストをせずに市販することは商道徳に反する、と山形大学の公式サイトで言い、また天羽準教授の下記の私的サイトで主張し続けています。
↓
http://www.i-foe.org/h19wa1493/bbs/tree.php
ステンレス鋼管の耐久性について、ぜひ、貴学の金属材料の専門家の見解をおたずね下さい。
山形大学の理学部の準教授として、天羽優子氏は理学の専門家だと目され、金属の腐食についても一定の見識を持つものと世間は思っていますから、実際は無知であっても、その｢学者」がいい加減な情報を流すことで企業の営業に損害を与えれば、それは「偽計」による業務妨害の可能性があります。
また、山形大学準教授の肩書きを前面に出し、山形大学の公式サイトから企業を攻撃することは、「威力」による業務妨害にあたる可能性があります。
そのような情報が、貴学の公式ページから発信されています。
おわり
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