JP2002005596A - 水蒸気酸化スケール除去方法とその装置 - Google Patents
水蒸気酸化スケール除去方法とその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＯＤ処理等の排水処理が不要で且つ短時間
で、容易に属面表面に緻密に固着している水蒸気酸化ス
ケールを容易に除去しうる発明の提供。 【解決手段】 処理液を吹きつけ、塗布その他の手段に
より水蒸気酸化スケールと母材金属表面との界面の密着
力を緩和する第１の手段と、前記スケールと母材間に温
度差を付けて界面の密着力が緩和されたスケール内面に
圧縮若しくは引っ張り応力を発生させる第２の手段と、
前記応力付与による座屈剥離等により母材表面よりの固
着が解除されたスケールを除去する第３の手段とよりな
り、前記第１、第２及び第３の手段がスケール形成面に
沿って走行する一対の走行手段間に挟まれて一体的に連
結されていることにより、スケール除去が連続化且つ簡
素化する。
で、容易に属面表面に緻密に固着している水蒸気酸化ス
ケールを容易に除去しうる発明の提供。 【解決手段】 処理液を吹きつけ、塗布その他の手段に
より水蒸気酸化スケールと母材金属表面との界面の密着
力を緩和する第１の手段と、前記スケールと母材間に温
度差を付けて界面の密着力が緩和されたスケール内面に
圧縮若しくは引っ張り応力を発生させる第２の手段と、
前記応力付与による座屈剥離等により母材表面よりの固
着が解除されたスケールを除去する第３の手段とよりな
り、前記第１、第２及び第３の手段がスケール形成面に
沿って走行する一対の走行手段間に挟まれて一体的に連
結されていることにより、スケール除去が連続化且つ簡
素化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電ボイラ等
の産業用、事業用の各種ボイラの過熱器管や再熱器管、
船や焼却炉等に設けられる過熱器管や熱交換器等の管内
に発生した水蒸気酸化スケールの除去方法とその装置に
関する。
の産業用、事業用の各種ボイラの過熱器管や再熱器管、
船や焼却炉等に設けられる過熱器管や熱交換器等の管内
に発生した水蒸気酸化スケールの除去方法とその装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ボイラの過熱器管や再熱器管
は主としてＣｒ−Ｍｏ鋼やＳＵＳ鋼等の高温耐圧部材で
形成されている。そしてこれらの管内面が過熱蒸気によ
り酸化されると、酸化クロムや酸化鉄等からなる水蒸気
酸化スケールが形成される。例えば金津発電ボイラにお
いてはこれらの付着スケールが剥離すると過熱器管等の
Ｕベント部に堆積し過熱器管がオーバヒートしたり或い
は剥離スケールが飛散してタービンのエコージョン等の
障害を引き起こす。これらの障害の防止対策として従来
はクエン酸を用いた化学的洗浄法を用いていた。
は主としてＣｒ−Ｍｏ鋼やＳＵＳ鋼等の高温耐圧部材で
形成されている。そしてこれらの管内面が過熱蒸気によ
り酸化されると、酸化クロムや酸化鉄等からなる水蒸気
酸化スケールが形成される。例えば金津発電ボイラにお
いてはこれらの付着スケールが剥離すると過熱器管等の
Ｕベント部に堆積し過熱器管がオーバヒートしたり或い
は剥離スケールが飛散してタービンのエコージョン等の
障害を引き起こす。これらの障害の防止対策として従来
はクエン酸を用いた化学的洗浄法を用いていた。
【０００３】しかしながらかかる洗浄法では、洗浄に３
０時間以上という長時間を要するという欠点がある。か
かる欠点を解消するために、特開昭６２−７３００３号
にＰＨ２.５〜３.２のヒドロキシ酢酸と蟻酸からなる促
進液に０．３〜１.０％程度の腐食抑制剤を添加し、抑
制混酸液となし、該抑制混酸液を４０〜９０℃に加熱し
た加熱液を管内に１０時間程度滞留する速度で流しなが
ら前記水蒸気酸化スケールを除去する技術が開示されて
いる。
０時間以上という長時間を要するという欠点がある。か
かる欠点を解消するために、特開昭６２−７３００３号
にＰＨ２.５〜３.２のヒドロキシ酢酸と蟻酸からなる促
進液に０．３〜１.０％程度の腐食抑制剤を添加し、抑
制混酸液となし、該抑制混酸液を４０〜９０℃に加熱し
た加熱液を管内に１０時間程度滞留する速度で流しなが
ら前記水蒸気酸化スケールを除去する技術が開示されて
いる。
【０００４】しかしながらかかる技術においてもスケー
ルを除去するのに、１０時間要するのみならず、除去す
る溶液は多量の溶解酸化物が含まれているために、その
後のＰＨ２.５〜３.２のヒドロキシ酢酸と蟻酸からなる
促進液の中和処理に加えてＣＯＤ処理を行わなければな
らず、その排水処理に多大な費用を必要とする。
ルを除去するのに、１０時間要するのみならず、除去す
る溶液は多量の溶解酸化物が含まれているために、その
後のＰＨ２.５〜３.２のヒドロキシ酢酸と蟻酸からなる
促進液の中和処理に加えてＣＯＤ処理を行わなければな
らず、その排水処理に多大な費用を必要とする。
【０００５】又かかる欠点の解消のために、特開昭５３
-６１５２９号において、ボイラーや熱交換器等の管壁
やドラムの内壁のスケール付着部に高周波若しくは誘導
加熱を局所的に作用させて金属部とスケールとの間に熱
膨脹差を生じせしめてスケールを剥離除去する技術が提
案されている。
-６１５２９号において、ボイラーや熱交換器等の管壁
やドラムの内壁のスケール付着部に高周波若しくは誘導
加熱を局所的に作用させて金属部とスケールとの間に熱
膨脹差を生じせしめてスケールを剥離除去する技術が提
案されている。
【０００６】しかしながらスケールは金属面の表面に硬
質緻密なクロムリッチ層とＦｅリッチで比較的ポーラス
な外層との２層構造をなし、言い換えれば金属面表面に
緻密に固着している内層までを単なる熱膨脹差のみで剥
離させるのは極めて困難である。
質緻密なクロムリッチ層とＦｅリッチで比較的ポーラス
な外層との２層構造をなし、言い換えれば金属面表面に
緻密に固着している内層までを単なる熱膨脹差のみで剥
離させるのは極めて困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の課題に鑑み、ＣＯＤ処理等の排水処理が不要で且
つ短時間で、容易に属面表面に緻密に固着している水蒸
気酸化スケールを除去しうる発明を提供することにあ
る。
技術の課題に鑑み、ＣＯＤ処理等の排水処理が不要で且
つ短時間で、容易に属面表面に緻密に固着している水蒸
気酸化スケールを除去しうる発明を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、処理液を吹きつけ、塗布その他の手段により水蒸気
酸化スケールと母材金属表面との界面の密着力を緩和す
る工程と、前記スケールと母材間に温度差を付けて界面
の密着力が緩和されたスケール内面に圧縮若しくは引っ
張り応力を発生させる工程と、前記応力付与による座屈
剥離等により母材表面より固着が解除されたスケールを
除去する工程とよりなることを特徴とする水蒸気酸化ス
ケール除去方法を提案する。請求項２記載の発明は前記
発明を効果的に実施する装置に関する発明で、 処理液
を吹きつけ、塗布その他の手段により水蒸気酸化スケー
ルと母材金属表面との界面の密着力を緩和する第１の手
段と、前記スケールと母材間に温度差を付けて界面の密
着力が緩和されたスケール内面に圧縮若しくは引っ張り
応力を発生させる第２の手段と、前記応力付与による座
屈剥離等により母材表面よりの固着が解除されたスケー
ルを除去する第３の手段とよりなることを特徴とする。
は、処理液を吹きつけ、塗布その他の手段により水蒸気
酸化スケールと母材金属表面との界面の密着力を緩和す
る工程と、前記スケールと母材間に温度差を付けて界面
の密着力が緩和されたスケール内面に圧縮若しくは引っ
張り応力を発生させる工程と、前記応力付与による座屈
剥離等により母材表面より固着が解除されたスケールを
除去する工程とよりなることを特徴とする水蒸気酸化ス
ケール除去方法を提案する。請求項２記載の発明は前記
発明を効果的に実施する装置に関する発明で、 処理液
を吹きつけ、塗布その他の手段により水蒸気酸化スケー
ルと母材金属表面との界面の密着力を緩和する第１の手
段と、前記スケールと母材間に温度差を付けて界面の密
着力が緩和されたスケール内面に圧縮若しくは引っ張り
応力を発生させる第２の手段と、前記応力付与による座
屈剥離等により母材表面よりの固着が解除されたスケー
ルを除去する第３の手段とよりなることを特徴とする。
【０００９】かかる発明によれば、第１の手段により水
蒸気酸化スケールと母材金属表面との界面の密着力が緩
和された状態で熱(冷熱も含む)エネルギをスケール表面
に付与して圧縮若しくは引っ張り応力を発生させ座屈剥
離を行う為に、スケールと母材間が完全に分離してその
後の剥離除去が容易である。
蒸気酸化スケールと母材金属表面との界面の密着力が緩
和された状態で熱(冷熱も含む)エネルギをスケール表面
に付与して圧縮若しくは引っ張り応力を発生させ座屈剥
離を行う為に、スケールと母材間が完全に分離してその
後の剥離除去が容易である。
【００１０】そして前記第１の手段による処理液は、弱
酸〜弱アルカリのＰＨ域の範囲にある例えばＥＤＴＡと
呼ばれるエチレンジアミン酢酸や界面活性剤等を用いる
のが良く、又前記第２の手段が急速加熱である場合にお
いて、前記第１の手段による処理液がスケール面の加熱
温度で蒸発する液(ＥＤＴＡは１６０℃前後)であるのが
よい。
酸〜弱アルカリのＰＨ域の範囲にある例えばＥＤＴＡと
呼ばれるエチレンジアミン酢酸や界面活性剤等を用いる
のが良く、又前記第２の手段が急速加熱である場合にお
いて、前記第１の手段による処理液がスケール面の加熱
温度で蒸発する液(ＥＤＴＡは１６０℃前後)であるのが
よい。
【００１１】これにより処理液の排水処理が不要若しく
は大幅に簡素化される。
は大幅に簡素化される。
【００１２】又前記第２の手段は応力発生によりスケー
ルが座屈分離する温度差が得られるものであれば、急速
加熱若しくは急速冷却のいずれでも良く、例えば急速加
熱である場合において、該第２の手段が、赤外線ランプ
ヒータ、アーク放電、レーザを用いる。又急速冷却であ
る場合において、液体窒素の等の−７０℃以下若しくは
それ以上で低温蒸発する液化ガスを用いればその潜熱を
有効利用出来る。
ルが座屈分離する温度差が得られるものであれば、急速
加熱若しくは急速冷却のいずれでも良く、例えば急速加
熱である場合において、該第２の手段が、赤外線ランプ
ヒータ、アーク放電、レーザを用いる。又急速冷却であ
る場合において、液体窒素の等の−７０℃以下若しくは
それ以上で低温蒸発する液化ガスを用いればその潜熱を
有効利用出来る。
【００１３】又前記第３の手段にスケールの吸引手段、
好ましくはスケールの破砕と吸引手段を含むのがよく、
特に前記第３の手段にブラッシング手段やドライアイス
のブラスト手段をもちいるのがよい。
好ましくはスケールの破砕と吸引手段を含むのがよく、
特に前記第３の手段にブラッシング手段やドライアイス
のブラスト手段をもちいるのがよい。
【００１４】特に、ドライアイスのブラスト手段は排水
処理が必要なく、且つスケール除去も容易である。
処理が必要なく、且つスケール除去も容易である。
【００１５】本発明は、前記第１、第２及び第３の手段
がスケール形成面に沿って走行する走行手段に一体的に
連結され好ましくは前記第１、第２及び第３の手段がス
ケール形成面に沿って走行する一対の走行手段間に挟ま
れて一体的に連結されていることを特徴とする。これに
よりスケール除去が連続化且つ簡素化する。
がスケール形成面に沿って走行する走行手段に一体的に
連結され好ましくは前記第１、第２及び第３の手段がス
ケール形成面に沿って走行する一対の走行手段間に挟ま
れて一体的に連結されていることを特徴とする。これに
よりスケール除去が連続化且つ簡素化する。
【００１６】この場合、前記一体的な連結がワイヤ等の
フレキシブル体で行われるのがよい。これにより曲がり
管等のばあいでもこれに沿って容易にスケール除去が可
能となる。
フレキシブル体で行われるのがよい。これにより曲がり
管等のばあいでもこれに沿って容易にスケール除去が可
能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定
的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定
する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定
的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定
する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１８】先ず本発明の基本手順を図１に基づいて説
明する。先ず第１の手順では、ＥＤＴＡと呼ばれるエチ
レンジアミン酢酸や界面活性剤等を含む例えばＰＨ５.
１程度に調整した酸液を９０〜９５℃に加熱して該加熱
処理液をスケール表面に吹きつけ、水蒸気酸化スケール
と母材金属表面との界面の密着力を緩和する酸洗い噴霧
を実施する。処理液は第２の加熱工程で蒸発する液(Ｅ
ＤＴＡは１６０℃前後で蒸発)に設定するのがよい。次
に赤外線ランプヒータ、アーク放電、レーザを用い前記
スケール表面を急速加熱してスケールと母材間に温度差
を付けて界面の密着力が緩和されたスケール内面に圧縮
応力を発生させ、該圧縮応力により座屈剥離を行う。こ
の加熱温度は、図２に示すように、母材(２１/４Ｃｒ−
Ｍｏ鋼)と水蒸気酸化スケール(Ｆｅ３Ｏ４)とでは、３
００℃を越えると膨張率差が生じ、４５０〜５５０℃で
はその差が極めて大きくなる。従って３００〜５５０℃
程度の温度差が生じるように、スケール表面を急速加熱
すればよい。むろん、温度差が付くほど、膨脹率差が大
きく生じるので、水蒸気酸化スケールはより剥離しやす
くなる。そして前記応力付与による座屈剥離等により母
材表面より固着が解除されたスケールをブラッシング手
段やドライアイスのブラスト手段を用いて破砕しなが
ら、吸引除去する。これにより、水蒸気酸化スケールと
母材金属表面との界面の密着力が緩和された状態で熱
(冷熱も含む)エネルギをスケール表面に付与して圧縮応
力を発生させて座屈剥離を行う為に、スケールと母材間
が完全に分離してその後の剥離除去が容易である。
明する。先ず第１の手順では、ＥＤＴＡと呼ばれるエチ
レンジアミン酢酸や界面活性剤等を含む例えばＰＨ５.
１程度に調整した酸液を９０〜９５℃に加熱して該加熱
処理液をスケール表面に吹きつけ、水蒸気酸化スケール
と母材金属表面との界面の密着力を緩和する酸洗い噴霧
を実施する。処理液は第２の加熱工程で蒸発する液(Ｅ
ＤＴＡは１６０℃前後で蒸発)に設定するのがよい。次
に赤外線ランプヒータ、アーク放電、レーザを用い前記
スケール表面を急速加熱してスケールと母材間に温度差
を付けて界面の密着力が緩和されたスケール内面に圧縮
応力を発生させ、該圧縮応力により座屈剥離を行う。こ
の加熱温度は、図２に示すように、母材(２１/４Ｃｒ−
Ｍｏ鋼)と水蒸気酸化スケール(Ｆｅ３Ｏ４)とでは、３
００℃を越えると膨張率差が生じ、４５０〜５５０℃で
はその差が極めて大きくなる。従って３００〜５５０℃
程度の温度差が生じるように、スケール表面を急速加熱
すればよい。むろん、温度差が付くほど、膨脹率差が大
きく生じるので、水蒸気酸化スケールはより剥離しやす
くなる。そして前記応力付与による座屈剥離等により母
材表面より固着が解除されたスケールをブラッシング手
段やドライアイスのブラスト手段を用いて破砕しなが
ら、吸引除去する。これにより、水蒸気酸化スケールと
母材金属表面との界面の密着力が緩和された状態で熱
(冷熱も含む)エネルギをスケール表面に付与して圧縮応
力を発生させて座屈剥離を行う為に、スケールと母材間
が完全に分離してその後の剥離除去が容易である。
【００１９】図３及び図４は、前記発明を用いたスケー
ル除去装置を示す。本装置は、管内径が８００ｍｍでそ
の長さが１００ｍの高温再熱蒸気管１のスケール除去装
置で、該蒸気管１は、図４に示すように、入口１ａが開
口しており、又曲率部を介して矩形状に湾曲しており、
その管壁にＸ線透過検査に用いるγホール１ｂを適宜間
隔毎に設けられており、その出口側にＲＨ出口寄せ５が
連設している。そして本装置はつり上げ装置３より引き
出したガイドワイヤ６を前記出口側のγホール１ｂより
挿入して管入口側開口１ａより引き出して送り出し装置
２側に連接させるとともに、該ワイヤ６にスケール除去
装置本体としての走行装置４を貫設させ、該走行装置４
がガイドワイヤ６に沿って螺旋状に回転しながら、管１
内面のスケール除去を行うとともに、除去したスケール
はメインケーブル１０を通って送り出し装置２に設けた
集塵機により集塵回収されるものである。
ル除去装置を示す。本装置は、管内径が８００ｍｍでそ
の長さが１００ｍの高温再熱蒸気管１のスケール除去装
置で、該蒸気管１は、図４に示すように、入口１ａが開
口しており、又曲率部を介して矩形状に湾曲しており、
その管壁にＸ線透過検査に用いるγホール１ｂを適宜間
隔毎に設けられており、その出口側にＲＨ出口寄せ５が
連設している。そして本装置はつり上げ装置３より引き
出したガイドワイヤ６を前記出口側のγホール１ｂより
挿入して管入口側開口１ａより引き出して送り出し装置
２側に連接させるとともに、該ワイヤ６にスケール除去
装置本体としての走行装置４を貫設させ、該走行装置４
がガイドワイヤ６に沿って螺旋状に回転しながら、管１
内面のスケール除去を行うとともに、除去したスケール
はメインケーブル１０を通って送り出し装置２に設けた
集塵機により集塵回収されるものである。
【００２０】次に図３に基づいて前記走行装置について
説明する。図中１０はメインケーブルで、該メインケー
ブル１０には、先端側より前側走行ユニット１１Ａ、Ｃ
ＣＤカメラ１２、酸洗い噴霧ユニット１３、加熱ユニッ
ト１４、除去回収ユニット１５及び後側走行ユニット１
１Ｂからなる走行装置４が環設されており、又メインケ
ーブル１０内には前記各ユニットに電源ボックス７より
電源を供給する電源ケーブル、ＣＣＤカメラ１２よりの
映像信号や遠隔操作ボックスよりの制御信号を各ユニッ
トに伝送する信号ケーブル、等が内挿されている。そし
て前記メインケーブル１０は図３下欄に示すように、電
源ボックス７まで延設しており、又該ケーブル１０内の
信号伝送ケーブルは遠隔ボックス８まで接続され、ＣＣ
Ｄカメラ１２よりの映像信号を取り込んでモニタ９に管
内映像を表示しながら、所定の制御操作を行う。
説明する。図中１０はメインケーブルで、該メインケー
ブル１０には、先端側より前側走行ユニット１１Ａ、Ｃ
ＣＤカメラ１２、酸洗い噴霧ユニット１３、加熱ユニッ
ト１４、除去回収ユニット１５及び後側走行ユニット１
１Ｂからなる走行装置４が環設されており、又メインケ
ーブル１０内には前記各ユニットに電源ボックス７より
電源を供給する電源ケーブル、ＣＣＤカメラ１２よりの
映像信号や遠隔操作ボックスよりの制御信号を各ユニッ
トに伝送する信号ケーブル、等が内挿されている。そし
て前記メインケーブル１０は図３下欄に示すように、電
源ボックス７まで延設しており、又該ケーブル１０内の
信号伝送ケーブルは遠隔ボックス８まで接続され、ＣＣ
Ｄカメラ１２よりの映像信号を取り込んでモニタ９に管
内映像を表示しながら、所定の制御操作を行う。
【００２１】一方前記走行装置４は、メインケーブル１
０を介して若しくはフレキシブルな動きが可能な不図示
の連接管を介して各ユニット間相互を一体的に連設して
おり、前記ユニット間を前後の走行ユニット１１Ａ，１
１Ｂの駆動により螺旋状に回転しながらガイドワイヤ６
に沿って管内を螺旋走行する。又各ユニット間には十字
状の管内空間保持部材１６が夫々メインケーブル１０
（若しくは連接管）に介装されており、本走行装置４が
湾曲した管内を通過する際の空間保持機能を有する。
０を介して若しくはフレキシブルな動きが可能な不図示
の連接管を介して各ユニット間相互を一体的に連設して
おり、前記ユニット間を前後の走行ユニット１１Ａ，１
１Ｂの駆動により螺旋状に回転しながらガイドワイヤ６
に沿って管内を螺旋走行する。又各ユニット間には十字
状の管内空間保持部材１６が夫々メインケーブル１０
（若しくは連接管）に介装されており、本走行装置４が
湾曲した管内を通過する際の空間保持機能を有する。
【００２２】次に前記夫々のユニットの構成を説明す
る。前側と後側走行ユニット１１Ａ，１１Ｂは前記つり
上げ装置３によりつり上げられるワイヤーにより管軸方
向に移動しながら前記後側ユニット１１Ｂまでの走行装
置４を所定周期でゆっくり回転駆動させるモータが内蔵
されている。尚、後側走行ユニット１１Ｂ内には走行装
置内のメインケーブル１０とその下流側の電源ボックス
７までのメインケーブル１０を回転自在に接続する不図
示のコネクタが設けられており、該コネクタにより電源
側の、メインケーブル１０がねじれ回転することなく、
走行装置４及びこれに連接する走行装置内のメインケー
ブルのみが回転することを保障している。
る。前側と後側走行ユニット１１Ａ，１１Ｂは前記つり
上げ装置３によりつり上げられるワイヤーにより管軸方
向に移動しながら前記後側ユニット１１Ｂまでの走行装
置４を所定周期でゆっくり回転駆動させるモータが内蔵
されている。尚、後側走行ユニット１１Ｂ内には走行装
置内のメインケーブル１０とその下流側の電源ボックス
７までのメインケーブル１０を回転自在に接続する不図
示のコネクタが設けられており、該コネクタにより電源
側の、メインケーブル１０がねじれ回転することなく、
走行装置４及びこれに連接する走行装置内のメインケー
ブルのみが回転することを保障している。
【００２３】ＣＣＤカメラ１２は前側走行ユニットの直
後でスケールの状態を撮像して、これによりモニタ９で
遠隔監視している操作者が適切な制御信号を各ユニット
に送信することが出来る。
後でスケールの状態を撮像して、これによりモニタ９で
遠隔監視している操作者が適切な制御信号を各ユニット
に送信することが出来る。
【００２４】酸洗い噴霧ユニット１３は、処理液貯留タ
ンクと液圧送機構が内蔵されている円筒状本体の側面に
噴霧ノズル１３ａが取り付けられており、該ノズル１３
ａは走行装置４とともに一体的に螺旋回転しながら所定
の処理液を管内面に吹き付けて、水蒸気酸化スケールと
母材金属表面との界面の密着力を緩和する酸洗い噴霧を
実施する。
ンクと液圧送機構が内蔵されている円筒状本体の側面に
噴霧ノズル１３ａが取り付けられており、該ノズル１３
ａは走行装置４とともに一体的に螺旋回転しながら所定
の処理液を管内面に吹き付けて、水蒸気酸化スケールと
母材金属表面との界面の密着力を緩和する酸洗い噴霧を
実施する。
【００２５】加熱ユニット１４は円筒状の本体側面の左
右対称位置に、弧状の赤外線ランプヒータ１４ａが取り
付けられており、前記処理液噴霧された後の前記スケー
ル表面を急速加熱してスケールと母材間に温度差を付け
て界面の密着力が緩和されたスケール内面に圧縮応力を
発生させ、該圧縮応力により座屈剥離を行う。この加熱
温度は、母材と水蒸気酸化スケール３００〜５５０℃程
度の温度差が生じるように設定する。
右対称位置に、弧状の赤外線ランプヒータ１４ａが取り
付けられており、前記処理液噴霧された後の前記スケー
ル表面を急速加熱してスケールと母材間に温度差を付け
て界面の密着力が緩和されたスケール内面に圧縮応力を
発生させ、該圧縮応力により座屈剥離を行う。この加熱
温度は、母材と水蒸気酸化スケール３００〜５５０℃程
度の温度差が生じるように設定する。
【００２６】除去回収ユニット１５は、ドライアイスの
貯留部と吸引部を有する円筒状の本体の側面にドライア
イス噴霧部と吸引ノズル部が配設されたホーン状のブラ
スト吸引部１５ａを設けている。これにより座屈剥離後
のスケールをドライアイスブラストにより破砕しながら
破砕吸引除去することが可能である。
貯留部と吸引部を有する円筒状の本体の側面にドライア
イス噴霧部と吸引ノズル部が配設されたホーン状のブラ
スト吸引部１５ａを設けている。これにより座屈剥離後
のスケールをドライアイスブラストにより破砕しながら
破砕吸引除去することが可能である。
【００２７】吸引除去された破砕スケールはメインケー
ブル１０内に設けた不図示の吸引管より管外に導かれ、
図４に示す集塵機２で集塵される。
ブル１０内に設けた不図示の吸引管より管外に導かれ、
図４に示す集塵機２で集塵される。
【００２８】そして前記スケール除去後は、図４に示す
送り出し装置２によりワイヤーを巻き戻して走行装置４
を管外に出して、ガイドワイヤ６より取り外し、所定の
作業が終了する。
送り出し装置２によりワイヤーを巻き戻して走行装置４
を管外に出して、ガイドワイヤ６より取り外し、所定の
作業が終了する。
【００２９】従って本実施例によれば前記走行装置をガ
イドワイヤに沿って管内を走らせるだけで、水蒸気酸化
スケールと母材金属表面との界面の密着力の緩和工程
と、熱エネルギをスケール表面に付与して圧縮応力を発
生させて座屈剥離を行う工程と、スケールの剥離除去吸
引工程を連続的に行うことが出来、これによりスケール
除去が連続化且つ簡素化する。
イドワイヤに沿って管内を走らせるだけで、水蒸気酸化
スケールと母材金属表面との界面の密着力の緩和工程
と、熱エネルギをスケール表面に付与して圧縮応力を発
生させて座屈剥離を行う工程と、スケールの剥離除去吸
引工程を連続的に行うことが出来、これによりスケール
除去が連続化且つ簡素化する。
【００３０】特に本実施形態によれば、前記一体的な連
結がワイヤやメインケーブル等のフレキシブル体で行わ
れるために、曲がり管等の場合でもこれに沿って容易に
スケール除去が可能となる。
結がワイヤやメインケーブル等のフレキシブル体で行わ
れるために、曲がり管等の場合でもこれに沿って容易に
スケール除去が可能となる。
【００３１】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、水蒸
気酸化スケールと母材金属表面との界面の密着力が緩和
された状態で熱(冷熱も含む)エネルギをスケール表面に
付与して圧縮若しくは引っ張り応力を発生させ座屈剥離
を行う為に、スケールと母材間が完全に分離してその後
の剥離除去が容易であるのみならず処理液は蒸発により
実質的になくなるためにその排水処理が不要若しくは大
幅に簡素化される。
気酸化スケールと母材金属表面との界面の密着力が緩和
された状態で熱(冷熱も含む)エネルギをスケール表面に
付与して圧縮若しくは引っ張り応力を発生させ座屈剥離
を行う為に、スケールと母材間が完全に分離してその後
の剥離除去が容易であるのみならず処理液は蒸発により
実質的になくなるためにその排水処理が不要若しくは大
幅に簡素化される。
【００３２】又本発明によれば、前記スケール除去手段
がスケール形成面に沿って走行する走行手段に一体的に
連結されて移動しながらスケール除去が出来るためにス
ケール除去が連続化且つ簡素化するとともに曲がり管等
のばあいでもこれに沿って容易にスケール除去が可能と
なる。
がスケール形成面に沿って走行する走行手段に一体的に
連結されて移動しながらスケール除去が出来るためにス
ケール除去が連続化且つ簡素化するとともに曲がり管等
のばあいでもこれに沿って容易にスケール除去が可能と
なる。
【図１】 本発明の基本手順を示す作用図である。
【図２】 スケールと母材の熱膨脹率のさを示すグラフ
図である。
図である。
【図３】 本発明をの実施形態に係るスケール除去装置
の主要構成を示す。
の主要構成を示す。
【図４】 図３の実施形態の全体概略図を示す。
【符号の説明】 １ 蒸気管 １ｂ ホール ３ つり上げ装置 ４ 走行装置 ６ ガイドワイヤ ７ 電源ボックス ８ 遠隔ボックス ９ モニタ １０ メインケーブル １１Ａ、１１Ｂ 走行ユニット １２ ＣＣＤカメラ １３ 酸洗い噴霧ユニット １４ 加熱ユニット １５ 除去回収ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐尾 俊生 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 平山 義明 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 森本 敬 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 竹添 堅三郎 長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内
Claims (13)
- 【請求項１】 処理液を吹きつけ、塗布その他の手段に
より水蒸気酸化スケールと母材金属表面との界面の密着
力を緩和する工程と、 前記スケールと母材間に温度差を付けて界面の密着力が
緩和されたスケール内面に圧縮若しくは引っ張り応力を
発生させる工程と、 前記応力付与による座屈剥離等により母材表面より固着
が解除されたスケールを除去する工程とよりなることを
特徴とする水蒸気酸化スケール除去方法。 - 【請求項２】 処理液を吹きつけ、塗布その他の手段に
より水蒸気酸化スケールと母材金属表面との界面の密着
力を緩和する第１の手段と、 前記スケールと母材間に温度差を付けて界面の密着力が
緩和されたスケール内面に圧縮若しくは引っ張り応力を
発生させる第２の手段と、 前記応力付与による座屈剥離等により母材表面よりの固
着が解除されたスケールを除去する第３の手段とよりな
ることを特徴とする水蒸気酸化スケール除去装置。 - 【請求項３】 前記第１の手段による処理液が、弱酸〜
弱アルカリのＰＨ域の範囲にある処理液であることを特
徴とする請求項２記載の水蒸気酸化スケール除去装置。 - 【請求項４】 前記第２の手段が急速加熱である場合に
おいて、前記第１の手段による処理液がスケール面の加
熱温度で蒸発する液である請求項２記載の水蒸気酸化ス
ケール除去装置。 - 【請求項５】 前記第２の手段が急速加熱若しくは急速
冷却により前記スケールと母材間に温度差を付ける手段
である請求項２記載の水蒸気酸化スケール除去装置。 - 【請求項６】 前記第２の手段が急速加熱である場合に
おいて、該第２の手段が、赤外線ランプヒータ、アーク
放電、レーザである請求項２記載の水蒸気酸化スケール
除去装置。 - 【請求項７】 前記第２の手段が急速冷却である場合に
おいて、該第２の手段が、液体窒素等の低温蒸発液化ガ
スである請求項２記載の水蒸気酸化スケール除去装置。 - 【請求項８】 前記第３の手段にスケールの吸引手段を
含むことを特徴とする請求項２記載の水蒸気酸化スケー
ル除去装置。 - 【請求項９】 前記第３の手段にスケールの破砕と吸引
手段を含むことを特徴とする請求項２記載の水蒸気酸化
スケール除去装置。 - 【請求項１０】 前記第３の手段にドライアイスブラス
ト若しくはブラッシング手段を含むことを特徴とする請
求項２記載の水蒸気酸化スケール除去装置。 - 【請求項１１】 前記第１、第２及び第３の手段がスケ
ール形成面に沿って走行する走行手段に一体的に連結さ
れていることを特徴とする請求項２記載の水蒸気酸化ス
ケール除去装置。 - 【請求項１２】 前記第１、第２及び第３の手段がスケ
ール形成面に沿って走行する一対の走行手段間に挟まれ
て一体的に連結されていることを特徴とする請求項１１
記載の水蒸気酸化スケール除去装置。 - 【請求項１３】 前記一体的な連結がワイヤ等のフレキ
シブル体で行われることを特徴とする請求項１１記載の
水蒸気酸化スケール除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000189093A JP2002005596A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 水蒸気酸化スケール除去方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000189093A JP2002005596A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 水蒸気酸化スケール除去方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002005596A true JP2002005596A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18688765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000189093A Pending JP2002005596A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 水蒸気酸化スケール除去方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002005596A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013134022A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水蒸気酸化スケールの除去方法 |
| JP2017070891A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 株式会社東洋ユニオン | 伝熱配管内面洗浄装置及びそれを用いた伝熱配管内面洗浄方法 |
| EP3076119A4 (en) * | 2013-11-25 | 2017-09-06 | Hong, Wonbang | Complex cleaning system for heat exchanger |
| EP3536445A1 (en) | 2018-03-08 | 2019-09-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Additive manufacturing method |
| CN111692585A (zh) * | 2020-07-05 | 2020-09-22 | 刘波 | 一种适用多种规格的可调式柱状锅炉除垢装置 |
-
2000
- 2000-06-23 JP JP2000189093A patent/JP2002005596A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013134022A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水蒸気酸化スケールの除去方法 |
| EP3076119A4 (en) * | 2013-11-25 | 2017-09-06 | Hong, Wonbang | Complex cleaning system for heat exchanger |
| JP2017070891A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 株式会社東洋ユニオン | 伝熱配管内面洗浄装置及びそれを用いた伝熱配管内面洗浄方法 |
| EP3536445A1 (en) | 2018-03-08 | 2019-09-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Additive manufacturing method |
| US10946633B2 (en) | 2018-03-08 | 2021-03-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Additive manufacturing method |
| CN111692585A (zh) * | 2020-07-05 | 2020-09-22 | 刘波 | 一种适用多种规格的可调式柱状锅炉除垢装置 |
| CN111692585B (zh) * | 2020-07-05 | 2021-12-14 | 玉环市维道科技有限公司 | 一种适用多种规格的可调式柱状锅炉除垢装置 |
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041228 |
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| A02 | Decision of refusal |
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