JP2003014682A - Corrosion monitoring sensor and method and device for estimating corrosion rate using it - Google Patents
Corrosion monitoring sensor and method and device for estimating corrosion rate using itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ごみ焼却炉ボイ
ラ、ソーダ回収ボイラ、石炭焚きボイラなどのボイラや
ガスタービンにおいてボイラ伝熱管やガスタービンの構
成部材の腐食速度を継続的に遠隔監視（リモートセンシ
ング）することができ、さらには、炉内環境の腐食性に
ついても同時に測定可能な腐食モニタリングセンサー並
びにこのセンサーを用いる腐食速度推定方法及び装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boiler such as a refuse incinerator boiler, a soda recovery boiler, a coal-fired boiler or a gas turbine. The present invention relates to a corrosion monitoring sensor capable of simultaneously measuring the corrosiveness of a furnace environment, and a corrosion rate estimation method and apparatus using this sensor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、高温において電気化学計測を行
い、金属の腐食速度を推定する装置としては、例えば、
特開平７−１６７８２１号公報に電気化学モニターが記
載されているが、この装置は、高温高圧水における測定
を対象としており、高温溶融塩付着条件での計測を行う
ことができない。2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus for estimating a metal corrosion rate by performing electrochemical measurement at high temperature, for example,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-167821 discloses an electrochemical monitor, but this device is intended for measurement in high temperature and high pressure water and cannot perform measurement under high temperature molten salt deposition conditions.
【０００３】また、高温溶融塩環境における計測装置と
して、例えば、特開平６−５０９２８号公報に溶融塩中
金属酸化物溶解度センサーが記載されているが、この装
置では、例えば、ボイラ燃焼ガス中の溶融塩の腐食性を
推定することは可能であるが、燃焼ガスよりも温度が低
いボイラ伝熱管に付着した状態での溶融塩の腐食性を知
ることができない。また、金属材料の電気化学計測及び
腐食速度予測を行うことができない。Further, as a measuring device in a high temperature molten salt environment, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-50928 discloses a metal oxide solubility sensor in molten salt. In this device, for example, in a boiler combustion gas, Although it is possible to estimate the corrosiveness of the molten salt, it is not possible to know the corrosiveness of the molten salt when it is attached to the boiler heat transfer tube whose temperature is lower than that of the combustion gas. In addition, it is not possible to perform electrochemical measurement and prediction of corrosion rate of metallic materials.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みなされたもので、本発明の目的は、ボイラ伝熱管材料
やガスタービン構成部材と、付着した焼却灰中の溶融塩
又は結露水との界面の電気化学インピーダンスを計測す
ることにより、腐食速度及び溶融塩の腐食性を測定する
腐食モニタリングセンサー並びに該センサーを用いる腐
食速度推定方法及び装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a boiler heat transfer tube material, a gas turbine constituent member, and molten salt or dew condensation water in adhered incineration ash. It is an object of the present invention to provide a corrosion monitoring sensor for measuring a corrosion rate and a corrosiveness of a molten salt by measuring an electrochemical impedance of an interface with the corrosion monitoring method, and a corrosion rate estimation method and apparatus using the sensor.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の腐食モニタリングセンサーは、中空部が
冷却空気通路である管状の評価材料・白金電極プローブ
と、参照電極プローブとからなり、評価材料・白金電極
プローブは、評価材料リングを有し、この評価材料リン
グの内面に電気化学計測用の電極リード線及び熱電対が
接合され、この評価材料リングは両側のセラミックリン
グを介してサポート管に接続されており、一方のセラミ
ックリングに電気化学計測用の白金電極リード線を接合
した白金電極が取り付けられた構造であり、参照電極プ
ローブは、先端が封止されたセラミック管の内部に電解
質が充填されるとともに、参照電極リード線が挿入され
た構造であり、参照電極プローブを評価材料・白金電極
プローブと接触させるか、又は数ミリメートル程度の間
隔で略平行になるように設けて構成されている。In order to achieve the above object, the corrosion monitoring sensor of the present invention comprises a tubular electrode material, a platinum electrode probe having a cooling air passage in its hollow portion, and a reference electrode probe. The evaluation material / platinum electrode probe has an evaluation material ring, and an electrode lead wire and a thermocouple for electrochemical measurement are joined to the inner surface of the evaluation material ring. It is connected to a support tube and has a structure in which a platinum electrode with a platinum electrode lead wire for electrochemical measurement joined to one ceramic ring is attached.The reference electrode probe is the inside of a ceramic tube with a sealed tip. It has a structure in which the electrolyte is filled in and the reference electrode lead wire is inserted, and the reference electrode probe is contacted with the evaluation material, the platinum electrode probe. Luke, or are constructed provided so as to be substantially parallel at intervals of about several millimeters.
【０００６】この腐食モニタリングセンサーにおいて
は、白金電極が、リング状のものを両側のセラミックリ
ングを介してサポート管に接続される構造か、又は、セ
ラミックリングに白金リード線を結合した白金電極が取
り付けられた構造を有するものとすることができる。ま
た、この腐食モニタリングセンサーにおいて、評価材料
リングの外面は試料電極部を除いてセラミックコーティ
ングが施されている。また、この腐食モニタリングセン
サーにおいて、参照電極プローブのセラミック管をムラ
イト製とすることが好ましい。In this corrosion monitoring sensor, the platinum electrode has a structure in which a ring-shaped one is connected to a support tube through ceramic rings on both sides, or a platinum electrode in which a platinum lead wire is connected to the ceramic ring is attached. Can have a structured structure. Further, in this corrosion monitoring sensor, the outer surface of the evaluation material ring is provided with a ceramic coating except for the sample electrode portion. Further, in this corrosion monitoring sensor, it is preferable that the ceramic tube of the reference electrode probe is made of mullite.
【０００７】これらの腐食モニタリングセンサーにおい
て、評価材料リング及び白金電極に接合された電気化学
計測用のリード線を、評価材料・白金電極プローブの内
部に通し、端部のフランジ付近においてプローブの外部
に引き出して電気化学計測装置に接続するとともに、参
照電極プローブのリード線を電気化学計測装置に接続
し、評価材料リングの内面に接合された熱電対のリード
線をプローブの内部に通し、端部のフランジ付近におい
てプローブの外部に引き出して温度調節器に接続した構
成とすることが好ましい。In these corrosion monitoring sensors, an evaluation material ring and a lead wire for electrochemical measurement joined to a platinum electrode are passed inside the evaluation material / platinum electrode probe and outside the probe near the end flange. While pulling out and connecting to the electrochemical measuring device, the lead wire of the reference electrode probe is connected to the electrochemical measuring device, the thermocouple lead wire joined to the inner surface of the evaluation material ring is passed inside the probe, and the It is preferable that the probe be pulled out of the probe near the flange and connected to the temperature controller.
【０００８】また、評価材料・白金電極プローブの端部
に空気供給装置を接続し、この空気供給装置と温度調節
器とを接続して、熱電対で検出した評価材料温度が所定
温度になるように、空気供給装置からの冷却空気量を調
整するようにした構成とすることが好ましい。Further, an air supply device is connected to the end of the evaluation material / platinum electrode probe, and the air supply device and the temperature controller are connected so that the evaluation material temperature detected by the thermocouple becomes a predetermined temperature. In addition, it is preferable to adjust the amount of cooling air from the air supply device.
【０００９】本発明の腐食モニタリングセンサーを用い
る腐食速度推定方法は、上記のいずれかの腐食モニタリ
ングセンサーのプローブ先端を腐食雰囲気中に挿入し、
評価材料・白金電極プローブの管内に冷却空気を流通さ
せてプローブ先端のセンサー部を腐食雰囲気温度よりも
低い温度に保持し、プローブの表面全体に溶融塩又は／
及び水溶液が付着・堆積することによって、評価材料電
極、白金電極及び参照電極が電気化学的に計測可能な状
態とし、評価材料電極に溶融塩又は／及び水溶液が付着
し、腐食が進行している状態で、電気化学インピーダン
ス測定を行うことにより、評価材料の腐食速度を推定す
ることを特徴としている。The corrosion rate estimation method using the corrosion monitoring sensor of the present invention is a method of inserting the probe tip of any one of the above corrosion monitoring sensors into a corrosive atmosphere,
Material to be evaluated ・ Cooling air is passed through the platinum electrode probe tube to keep the sensor section at the tip of the probe at a temperature lower than the corrosive atmosphere temperature, and molten salt or /
And the deposition and deposition of the aqueous solution make the evaluation material electrode, the platinum electrode, and the reference electrode electrochemically measurable, and the molten salt or / and the aqueous solution adheres to the evaluation material electrode, causing corrosion to proceed. The feature is that the corrosion rate of the evaluation material is estimated by measuring the electrochemical impedance in the state.
【００１０】また、本発明の腐食モニタリングセンサー
を用いる腐食速度推定装置は、電気化学計測装置及び温
度調節器を備えた腐食モニタリングセンサー、又はこれ
らにブロワを備えた腐食モニタリングセンサのいずれか
の腐食モニタリングセンサーの電気化学計測装置に演算
装置を接続して、電気化学計測装置により電気化学イン
ピーダンス測定を行い、評価材料の腐食速度を演算・推
定するようにしたことを特徴としている。The corrosion rate estimating apparatus using the corrosion monitoring sensor of the present invention is a corrosion monitoring sensor equipped with an electrochemical measuring device and a temperature controller, or a corrosion monitoring sensor equipped with a blower for these corrosion monitoring sensors. It is characterized in that a calculation device is connected to the electrochemical measurement device of the sensor, the electrochemical impedance is measured by the electrochemical measurement device, and the corrosion rate of the evaluation material is calculated / estimated.
【００１１】本発明の方法及び装置によれば、ボイラ、
ガスタービンなどの高温溶融塩付着環境及び低温結露水
（水溶液）付着環境において電気化学計測を行うことが
可能である。また、燃焼ガス中の溶融塩又は結露水（水
溶液）が、相対的に温度が低い金属表面に付着した状態
において、溶融塩又は結露水（水溶液）の腐食性を推定
することができる。また、高温溶融塩付着条件下及び低
温結露水（水溶液）付着条件下での金属材料の電気化学
計測を行うことが可能であり、さらに、計測値から腐食
速度を推定することができる。According to the method and apparatus of the present invention, the boiler,
It is possible to perform electrochemical measurement in a high temperature molten salt deposition environment such as a gas turbine and in a low temperature dew condensation water (aqueous solution) deposition environment. Further, the corrosiveness of the molten salt or the condensed water (aqueous solution) can be estimated in a state where the molten salt or the condensed water (aqueous solution) in the combustion gas adheres to the metal surface having a relatively low temperature. Further, it is possible to perform an electrochemical measurement of a metal material under the conditions of high temperature molten salt adhesion and low temperature condensation water (aqueous solution) adhesion, and further, it is possible to estimate the corrosion rate from the measured value.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明は下記の実施の形態に何ら限定され
るものではなく、適宜変更して実施することができるも
のである。図１は腐食モニタリングセンサー及びこのセ
ンサーを用いる腐食速度推定装置の概略図を示し、図２
はセンサー部の拡大図を示している。本実施形態では、
一例としてボイラに適用する高温腐食モニタリングセン
サーの場合について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications. FIG. 1 shows a schematic diagram of a corrosion monitoring sensor and a corrosion rate estimation device using this sensor.
Shows an enlarged view of the sensor section. In this embodiment,
As an example, a case of a high temperature corrosion monitoring sensor applied to a boiler will be described.
【００１３】腐食モニタリングセンサーは、評価材料・
白金電極プローブ１０と参照電極プローブであるムライ
ト電極プローブ１２とを組み合わせたプローブ構造を有
し、これらのプローブはボイラ炉内の燃焼ガス中に挿入
されている。評価材料・白金電極プローブ１０は管内面
から冷却空気により冷却され、プローブ先端のセンサー
部が燃焼ガスよりも低い温度に保持できる温度調節機能
を有している。The corrosion monitoring sensor is an evaluation material
It has a probe structure in which a platinum electrode probe 10 and a mullite electrode probe 12, which is a reference electrode probe, are combined, and these probes are inserted in the combustion gas in the boiler furnace. The evaluation material / platinum electrode probe 10 is cooled by cooling air from the inner surface of the tube, and the sensor portion at the tip of the probe has a temperature adjusting function capable of maintaining a temperature lower than the combustion gas.
【００１４】図２に示すように、リング形状の評価材
料、すなわち評価材料リング１４は、電気化学計測用の
リード線１６と熱電対１８とが内面に接合され、外面は
試料電極部２０を除いてセラミックコーティングが施さ
れて、セラミックリング２２、２４を介してステンレス
製サポート管２６、２８に接続されている。１つのセラ
ミックリング２２には、電気化学計測用のリード線３０
を接合した白金電極３２が取り付けられている。白金電
極は、一例として、リング状のものを両側のセラミック
リングを介してサポート管に接続される構造か、又は、
セラミックリングに白金リード線を結合した白金電極が
取り付けられた構造を有するものである。３４はセラミ
ックコーティング部である。なお、評価材料は炉内のボ
イラチューブの材質と同じものを用いる。As shown in FIG. 2, in the ring-shaped evaluation material, that is, the evaluation material ring 14, the lead wire 16 for electrochemical measurement and the thermocouple 18 are joined to the inner surface, and the outer surface except the sample electrode portion 20. Is applied with a ceramic coating and is connected to stainless support tubes 26 and 28 via ceramic rings 22 and 24. One ceramic ring 22 has a lead wire 30 for electrochemical measurement.
A platinum electrode 32 joined to is attached. The platinum electrode has, for example, a structure in which a ring-shaped one is connected to the support tube via ceramic rings on both sides, or
It has a structure in which a platinum electrode in which a platinum lead wire is bonded is attached to a ceramic ring. 34 is a ceramic coating part. The evaluation material used is the same as the material of the boiler tube in the furnace.
【００１５】ムライト電極プローブ１２は、先端を封じ
たムライト製のセラミック管の内部に電解質３６を充填
し、リード線（例えば銀線）３８を挿入した構造を有し
ており、高温においてムライトがイオン伝導性を示す性
質を利用して、高温用の参照電極として用いる。図１、
図２に示すように、評価材料・白金電極プローブ１０と
接触させるか、又は、数ミリメートル程度の間隔で平行
になるように取り付ける。電解質としては、例えば、ア
ルカリ塩化物に塩化銀を添加した混合塩が用いられる。
なお、低温用の参照電極を用いれば低温腐食のモニタリ
ングも可能である。The mullite electrode probe 12 has a structure in which an electrolyte 36 is filled inside a mullite ceramic tube whose tip is sealed and a lead wire (for example, a silver wire) 38 is inserted. It is used as a high temperature reference electrode by utilizing the property of exhibiting conductivity. Figure 1,
As shown in FIG. 2, the evaluation material / platinum electrode probe 10 is brought into contact with or attached in parallel with an interval of several millimeters. As the electrolyte, for example, a mixed salt obtained by adding silver chloride to an alkali chloride is used.
It is also possible to monitor low temperature corrosion by using a low temperature reference electrode.
【００１６】評価材料リング１４及び白金電極３２に接
合した電気化学計測用のリード線１６、３０を、評価材
料・白金電極プローブ１０の内部を通し、図１に示すよ
うに、ボイラ炉外のフランジ４０付近においてプローブ
の外部に引き出し、電気化学計測装置４２に接続する。
ムライト電極プローブ１２のリード線（銀線）３８につ
いても、同様に、電気化学計測装置４２に接続する。４
４は炉壁、４６はマンホールである。The electrochemical measurement lead wires 16 and 30 joined to the evaluation material ring 14 and the platinum electrode 32 are passed through the inside of the evaluation material / platinum electrode probe 10 and, as shown in FIG. 1, a flange outside the boiler furnace. It is pulled out to the outside of the probe in the vicinity of 40 and connected to the electrochemical measuring device 42.
Similarly, the lead wire (silver wire) 38 of the mullite electrode probe 12 is also connected to the electrochemical measuring device 42. Four
Reference numeral 4 is a furnace wall, and 46 is a manhole.
【００１７】熱電対１８のリード線（補償導線）４８
は、評価材料・白金電極プローブ１０の内部を通し、図
１に示すように、ボイラ炉外のフランジ４０付近におい
てプローブ１０の外部に引き出し、温度調節器５０に接
続する。また、評価材料・白金電極プローブ１０の端部
に空気供給装置としてブロワ５２を接続し、このブロワ
５２と温度調節器５０とを接続して、熱電対１８で検出
した評価材料温度が所定温度になるように、ブロワ５２
からの冷却空気量を調整するように構成されている。５
４は空気流量調節弁である。なお、温度調節器５０と調
節弁５４とを接続してもよい。A lead wire (compensation lead wire) 48 of the thermocouple 18
Passes through the inside of the evaluation material / platinum electrode probe 10, is drawn out of the probe 10 near the flange 40 outside the boiler furnace, and is connected to the temperature controller 50, as shown in FIG. Further, a blower 52 as an air supply device is connected to the end of the evaluation material / platinum electrode probe 10, and the blower 52 and the temperature controller 50 are connected so that the evaluation material temperature detected by the thermocouple 18 becomes a predetermined temperature. So that the blower 52
Is configured to regulate the amount of cooling air from. 5
Reference numeral 4 is an air flow rate control valve. The temperature controller 50 and the control valve 54 may be connected.
【００１８】さらに、電気化学計測装置４２に演算装置
５６を接続して、電気化学計測装置４２により電気化学
インピーダンス測定を行い、評価材料の腐食速度を演算
装置５６で演算・推定するように構成されている。Further, a calculator 56 is connected to the electrochemical measuring device 42, the electrochemical impedance measuring device 42 measures the electrochemical impedance, and the calculating device 56 calculates and estimates the corrosion rate of the evaluation material. ing.
【００１９】本センサーを、例えば、ごみ焼却炉ボイラ
に適用した事例について説明する。焼却炉内に挿入され
たプローブ１０、１２には、表面全体に溶融塩が付着・
堆積することによって、試料（評価材料）電極部２０、
白金電極３２及びムライト電極プローブ１２のムライト
電極が電気化学的に計測可能な状態となる。An example in which the present sensor is applied to, for example, a refuse incinerator boiler will be described. Molten salt adheres to the entire surface of the probes 10 and 12 inserted in the incinerator.
By depositing, the sample (evaluation material) electrode portion 20,
The platinum electrode 32 and the mullite electrode of the mullite electrode probe 12 are in a state where they can be electrochemically measured.
【００２０】溶融塩の腐食性は、溶融塩の塩基度ｐＯ2-
に依存する。塩基度ｐＯ2-は、溶融塩中の酸化物イオン
濃度［Ｏ2-］を用いてｐＯ2-＝−ｌｏｇ［Ｏ2-］で定義
され、ムライト電極を基準とした白金電極の電位から図
３の関係を用いて測定される。一方、溶融塩の塩基度
は、数１にしたがって雰囲気中の塩化水素と水蒸気に依
存し、したがって、溶融塩の腐食性は燃焼ガス中の塩化
水素濃度又は水蒸気濃度によって変化する。たとえば、
ごみ焼却炉雰囲気中の塩化水素は、図４のようにボイラ
伝熱管材料の高温腐食を促進する。The corrosiveness of the molten salt depends on the basicity pO 2− of the molten salt.
Depends on. The basicity pO 2- is defined by pO 2 -=-log [O 2- ] using the oxide ion concentration [O 2- ] in the molten salt, and is calculated from the platinum electrode potential based on the mullite electrode. It is measured using a relationship of 3. On the other hand, the basicity of the molten salt depends on the hydrogen chloride and water vapor in the atmosphere according to equation 1, and therefore the corrosiveness of the molten salt changes depending on the hydrogen chloride concentration or water vapor concentration in the combustion gas. For example,
Hydrogen chloride in the refuse incinerator atmosphere promotes high temperature corrosion of the boiler heat transfer tube material as shown in FIG.
【００２１】[0021]
【数１】 [Equation 1]
【００２２】以上の理由から、本センサーのプローブに
溶融塩が付着した状態で白金電極３２の電位を計測する
ことにより、焼却灰中の溶融塩の腐食性を推定すること
ができる。For the above reasons, the corrosiveness of the molten salt in the incinerated ash can be estimated by measuring the potential of the platinum electrode 32 with the molten salt attached to the probe of the present sensor.
【００２３】ごみ焼却炉内におけるボイラ伝熱管材料の
腐食速度と電気化学インピーダンス測定により求められ
た材料の分極抵抗値との関係が図５のように得られてい
る。したがって、本センサーの試料電極部２０に溶融塩
が付着し、高温腐食が進行している状態で、電気化学イ
ンピーダンス測定を行うことにより、評価材料の腐食速
度を推定することが可能である。なお、腐食電流と分極
抵抗の逆数の間には比例関係が成立するため、交流イン
ピーダンス法で分極抵抗を求めることができれば腐食速
度が測定できる。交流インピーダンス法では、低周波側
（ｆ−０）と高周波側（ｆ−∞）のインピーダンス収束
値の差が分極抵抗に相当するため、この値の逆数をモニ
タリングの指標とすることで材料の腐食速度を予測でき
る。The relationship between the corrosion rate of the boiler heat transfer tube material in the refuse incinerator and the polarization resistance value of the material obtained by measuring the electrochemical impedance is obtained as shown in FIG. Therefore, it is possible to estimate the corrosion rate of the evaluation material by measuring the electrochemical impedance while the molten salt is attached to the sample electrode portion 20 of the present sensor and the high temperature corrosion is progressing. Since a proportional relationship is established between the corrosion current and the reciprocal of the polarization resistance, the corrosion rate can be measured if the polarization resistance can be obtained by the AC impedance method. In the AC impedance method, the difference between the impedance convergence values on the low frequency side (f-0) and the high frequency side (f-∞) corresponds to the polarization resistance. Therefore, the reciprocal of this value is used as an index for monitoring the material corrosion. Can predict speed.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。
（１） ボイラ、ガスタービンなどの高温溶融塩付着環
境及び低温結露水（水溶液）付着環境において電気化学
計測を行うことが可能である。
（２） 腐食雰囲気中の溶融塩又は結露水（水溶液）
が、相対的に温度が低い金属表面に付着した状態におい
て、溶融塩又は結露水（水溶液）の腐食性を推定するこ
とができる。
（３） 高温溶融塩付着条件下等での金属材料の電気化
学計測を行うことが可能であり、さらに、計測値から腐
食速度を推定することができる。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. (1) It is possible to perform electrochemical measurement in a high-temperature molten salt deposition environment such as a boiler or a gas turbine and in a low-temperature dew condensation water (aqueous solution) deposition environment. (2) Molten salt or condensed water (aqueous solution) in a corrosive atmosphere
However, it is possible to estimate the corrosiveness of the molten salt or the condensed water (aqueous solution) in the state where the molten salt or the condensed water adheres to the metal surface having a relatively low temperature. (3) It is possible to perform an electrochemical measurement of a metal material under conditions such as high temperature molten salt adhesion, and further to estimate the corrosion rate from the measured value.
【図１】本発明の腐食モニタリングセンサー及びこのセ
ンサーを用いた腐食速度推定装置を示す概略構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a corrosion monitoring sensor of the present invention and a corrosion rate estimation device using this sensor.
【図２】図１における腐食モニタリングセンサー部の拡
大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view of a corrosion monitoring sensor unit in FIG.
【図３】白金電極の電位と溶融塩の塩基度との関係を示
すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the potential of a platinum electrode and the basicity of molten salt.
【図４】ごみ焼却炉模擬ガス中の塩化水素濃度とボイラ
材料の高温腐食量との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the hydrogen chloride concentration in the waste incinerator simulation gas and the high temperature corrosion amount of the boiler material.
【図５】ごみ焼却灰埋没条件下での電気化学インピーダ
ンス測定結果と腐食速度との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the electrochemical impedance measurement results and the corrosion rate under the conditions of waste incineration ash burial.
１０ 評価材料・白金電極プローブ １２ ムライト電極プローブ １４ 評価材料リング １６、３０ 電気化学計測用のリード線 １８ 熱電対 ２０ 試料電極部 ２２、２４ セラミックリング ２６、２８ ステンレス製サポート管 ３２ 白金電極 ３４ セラミックコーティング部 ３６ 電解質 ３８ リード線（銀線） ４０ フランジ ４２ 電気化学計測装置 ４４ 炉壁 ４６ マンホール ４８ 熱電対のリード線 ５０ 温度調節器 ５２ ブロワ ５４ 空気流量調節弁 ５６ 演算装置 10 Evaluation material / Platinum electrode probe 12 Mullite electrode probe 14 Evaluation material ring 16, 30 Lead wire for electrochemical measurement 18 thermocouple 20 Sample electrode part 22, 24 Ceramic ring 26, 28 stainless steel support tube 32 Platinum electrode 34 Ceramic coating section 36 Electrolyte 38 Lead wire (silver wire) 40 flange 42 Electrochemical measuring device 44 Furnace wall 46 Manhole 48 thermocouple leads 50 temperature controller 52 Blower 54 Air flow control valve 56 arithmetic unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上門 正樹 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 Ｆターム(参考） 2G050 AA01 BA01 BA02 BA10 CA01 DA01 EA01 EB03 EC01 2G060 AA10 AE40 AF03 AF06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masaki Uemon 1-1 Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Akashi Factory Co., Ltd. F-term (reference) 2G050 AA01 BA01 BA02 BA10 CA01 DA01 EA01 EB03 EC01 2G060 AA10 AE40 AF03 AF06
Claims (8)
材料・白金電極プローブと、参照電極プローブとからな
り、 評価材料・白金電極プローブは、評価材料リングを有
し、この評価材料リングの内面に電気化学計測用の電極
リード線及び熱電対が接合され、この評価材料リングは
両側のセラミックリングを介してサポート管に接続され
ており、一方のセラミックリングに電気化学計測用の白
金電極リード線を接合した白金電極が取り付けられた構
造であり、 参照電極プローブは、先端が封止されたセラミック管の
内部に電解質が充填されるとともに、参照電極リード線
が挿入された構造であり、 参照電極プローブを評価材料・白金電極プローブと接触
させるか、又は数ミリメートル程度の間隔で略平行にな
るように設けたことを特徴とする腐食モニタリングセン
サー。1. An evaluation material / platinum electrode probe having a tubular evaluation material / platinum electrode probe whose hollow portion is a cooling air passage and a reference electrode probe. The evaluation material / platinum electrode probe has an evaluation material ring. Electrode lead wires and thermocouples for electrochemical measurement are bonded to the inner surface, and this evaluation material ring is connected to the support tube through the ceramic rings on both sides.One of the ceramic rings is a platinum electrode lead for electrochemical measurement. The reference electrode probe has a structure in which a platinum electrode joined to a wire is attached, and the reference electrode probe has a structure in which a reference electrode lead wire is inserted while the inside of a ceramic tube with a sealed tip is filled with an electrolyte. It is characterized in that the electrode probe is brought into contact with the evaluation material / platinum electrode probe or is provided so as to be substantially parallel at intervals of about several millimeters. Corrosion monitoring sensor.
ラミックリングを介してサポート管に接続される構造
か、又は、セラミックリングに白金リード線を結合した
白金電極が取り付けられた構造を有する請求項１記載の
腐食モニタリングセンサー。2. The platinum electrode has a structure in which a ring-shaped one is connected to a support tube via ceramic rings on both sides, or a structure in which a platinum electrode having a platinum lead wire bonded to the ceramic ring is attached. The corrosion monitoring sensor according to claim 1.
いてセラミックコーティングが施されている請求項１又
は２記載の腐食モニタリングセンサー。3. The corrosion monitoring sensor according to claim 1, wherein the outer surface of the evaluation material ring is provided with a ceramic coating except the sample electrode portion.
イト製である請求項１、２又は３記載の腐食モニタリン
グセンサー。4. The corrosion monitoring sensor according to claim 1, 2 or 3, wherein the ceramic tube of the reference electrode probe is made of mullite.
た電気化学計測用のリード線を、評価材料・白金電極プ
ローブの内部に通し、端部のフランジ付近においてプロ
ーブの外部に引き出して電気化学計測装置に接続すると
ともに、参照電極プローブのリード線を電気化学計測装
置に接続し、評価材料リングの内面に接合された熱電対
のリード線をプローブの内部に通し、端部のフランジ付
近においてプローブの外部に引き出して温度調節器に接
続した請求項１〜４のいずれかに記載の腐食モニタリン
グセンサー。5. An electrochemical measurement is carried out by passing an evaluation material ring and a lead wire for electrochemical measurement joined to a platinum electrode inside the evaluation material / platinum electrode probe and pulling it out of the probe near the end flange. While connecting to the device, the lead wire of the reference electrode probe is connected to the electrochemical measuring device, the lead wire of the thermocouple joined to the inner surface of the evaluation material ring is passed inside the probe, and the probe wire near the flange at the end is connected. The corrosion monitoring sensor according to any one of claims 1 to 4, which is drawn out to the outside and connected to a temperature controller.
気供給装置を接続し、この空気供給装置と温度調節器と
を接続して、熱電対で検出した評価材料温度が所定温度
になるように、空気供給装置からの冷却空気量を調整す
るようにした請求項１〜５のいずれかに記載の腐食モニ
タリングセンサー。6. An air supply device is connected to an end of the evaluation material / platinum electrode probe, and the air supply device is connected to a temperature controller so that the evaluation material temperature detected by the thermocouple becomes a predetermined temperature. The corrosion monitoring sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the amount of cooling air from the air supply device is adjusted.
ニタリングセンサーのプローブ先端を腐食雰囲気中に挿
入し、評価材料・白金電極プローブの管内に冷却空気を
流通させてプローブ先端のセンサー部を腐食雰囲気温度
よりも低い温度に保持し、プローブの表面全体に溶融塩
又は／及び水溶液が付着・堆積することによって、評価
材料電極、白金電極及び参照電極が電気化学的に計測可
能な状態とし、評価材料電極に溶融塩又は／及び水溶液
が付着し、腐食が進行している状態で、電気化学インピ
ーダンス測定を行うことにより、評価材料の腐食速度を
推定することを特徴とする腐食モニタリングセンサーを
用いる腐食速度推定方法。7. The sensor part at the probe tip by inserting the probe tip of the corrosion monitoring sensor according to any one of claims 1 to 6 into a corrosive atmosphere and circulating cooling air in the tube of the evaluation material / platinum electrode probe. Is maintained at a temperature lower than the corrosive atmosphere temperature, and the molten salt or / and the aqueous solution is deposited / deposited on the entire surface of the probe so that the evaluation material electrode, the platinum electrode and the reference electrode can be electrochemically measured. A corrosion monitoring sensor characterized by estimating the corrosion rate of the evaluation material by measuring the electrochemical impedance in the state where the molten salt or / and the aqueous solution adheres to the evaluation material electrode and the corrosion is progressing. Corrosion rate estimation method used.
センサーの電気化学計測装置に演算装置を接続して、電
気化学計測装置により電気化学インピーダンス測定を行
い、評価材料の腐食速度を演算・推定するようにしたこ
とを特徴とする腐食モニタリングセンサーを用いる腐食
速度推定装置。8. An electrochemical measuring device of the corrosion monitoring sensor according to claim 5 or 6 is connected to a computing device to measure the electrochemical impedance by the electrochemical measuring device to compute and estimate the corrosion rate of the evaluation material. A corrosion rate estimation device using a corrosion monitoring sensor characterized by the above.
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2375235A1 (en) * | 2010-04-09 | 2011-10-12 | General Electric Company | System and method for online monitoring of molten salt corrosion |
| JP2011237174A (en) * | 2005-05-17 | 2011-11-24 | Fuel Tech Inc | Process for corrosion control in boiler |
| WO2012070434A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | 住友重機械工業株式会社 | Molten salt detection device, fluidized bed boiler, and stoker fired furnace |
| KR101156887B1 (en) | 2010-03-02 | 2012-06-21 | 주식회사 아이스기술 | Materials of Coating for Inserting The Thermocouple into Tube And Method of Coating Using The Same |
| JP2013534900A (en) * | 2010-07-01 | 2013-09-09 | エスゲーエル カーボン ソシエタス ヨーロピア | HCl synthesizer with steam generation |
| KR101341207B1 (en) | 2011-12-22 | 2014-01-03 | 연세대학교 산학협력단 | The Brazing Sheet And The Method of Manufacturing for Brazing Sheet And The Materials of Coating And The Method of Coating Using The Same |
| JP2014002020A (en) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Kansai Electric Power Co Inc:The | High temperature combustion corrosion testing device |
| JP2015180856A (en) * | 2014-03-06 | 2015-10-15 | 株式会社神戸製鋼所 | Corrosion monitoring sensor, corrosion depth calculation system, and metal corrosion speed calculation system |
| CN108279206A (en) * | 2018-03-06 | 2018-07-13 | 中山大学 | A kind of high-temperature molten salt corrosion pilot system |
| US10190968B2 (en) | 2015-06-26 | 2019-01-29 | Rosemount Inc. | Corrosion rate measurement with multivariable sensor |
| CN110375872A (en) * | 2019-08-20 | 2019-10-25 | 华能国际电力股份有限公司 | A kind of boiler heating surface corrosion depth on-line monitoring sensor |
| CN111141669A (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-12 | 江苏师范大学 | Method for monitoring and retarding corrosion failure of ceramic circuit substrate of automobile |
| US10830689B2 (en) | 2014-09-30 | 2020-11-10 | Rosemount Inc. | Corrosion rate measurement using sacrificial probe |
-
2001
- 2001-06-28 JP JP2001195976A patent/JP3485908B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011237174A (en) * | 2005-05-17 | 2011-11-24 | Fuel Tech Inc | Process for corrosion control in boiler |
| KR101156887B1 (en) | 2010-03-02 | 2012-06-21 | 주식회사 아이스기술 | Materials of Coating for Inserting The Thermocouple into Tube And Method of Coating Using The Same |
| CN102235966A (en) * | 2010-04-09 | 2011-11-09 | 通用电气公司 | System and method for online monitoring of molten salt corrosion |
| EP2375235A1 (en) * | 2010-04-09 | 2011-10-12 | General Electric Company | System and method for online monitoring of molten salt corrosion |
| JP2013534900A (en) * | 2010-07-01 | 2013-09-09 | エスゲーエル カーボン ソシエタス ヨーロピア | HCl synthesizer with steam generation |
| JP5583786B2 (en) * | 2010-11-26 | 2014-09-03 | 住友重機械工業株式会社 | Molten salt detection device, fluidized bed boiler and stoker furnace, molten salt detection method |
| WO2012070434A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | 住友重機械工業株式会社 | Molten salt detection device, fluidized bed boiler, and stoker fired furnace |
| KR101341207B1 (en) | 2011-12-22 | 2014-01-03 | 연세대학교 산학협력단 | The Brazing Sheet And The Method of Manufacturing for Brazing Sheet And The Materials of Coating And The Method of Coating Using The Same |
| JP2014002020A (en) * | 2012-06-18 | 2014-01-09 | Kansai Electric Power Co Inc:The | High temperature combustion corrosion testing device |
| JP2015180856A (en) * | 2014-03-06 | 2015-10-15 | 株式会社神戸製鋼所 | Corrosion monitoring sensor, corrosion depth calculation system, and metal corrosion speed calculation system |
| US10830689B2 (en) | 2014-09-30 | 2020-11-10 | Rosemount Inc. | Corrosion rate measurement using sacrificial probe |
| US10190968B2 (en) | 2015-06-26 | 2019-01-29 | Rosemount Inc. | Corrosion rate measurement with multivariable sensor |
| RU2685799C1 (en) * | 2015-06-26 | 2019-04-23 | Роузмаунт Инк. | Corrosion measurement system with multivariate sensor |
| CN108279206A (en) * | 2018-03-06 | 2018-07-13 | 中山大学 | A kind of high-temperature molten salt corrosion pilot system |
| CN110375872A (en) * | 2019-08-20 | 2019-10-25 | 华能国际电力股份有限公司 | A kind of boiler heating surface corrosion depth on-line monitoring sensor |
| CN111141669A (en) * | 2019-12-31 | 2020-05-12 | 江苏师范大学 | Method for monitoring and retarding corrosion failure of ceramic circuit substrate of automobile |
| CN111141669B (en) * | 2019-12-31 | 2023-11-14 | 江苏师范大学 | Method for monitoring and slowing down corrosion failure of ceramic circuit substrate of automobile |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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