JP2004351471A - Method for preventing corrosion and device for forming anti-corrosive coating film - Google Patents

Method for preventing corrosion and device for forming anti-corrosive coating film Download PDF

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JP2004351471A JP2003152433A JP2003152433A JP2004351471A JP 2004351471 A JP2004351471 A JP 2004351471A JP 2003152433 A JP2003152433 A JP 2003152433A JP 2003152433 A JP2003152433 A JP 2003152433A JP 2004351471 A JP2004351471 A JP 2004351471A
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pulse discharge
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Atsushi Watanabe
敦志 渡辺
Eiji Nishioka
映二 西岡
Michiyoshi Yamamoto
道好 山本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preventing crevice corrosion by a pulse discharging method and to provide a forming device of anti-corrosive coating film. <P>SOLUTION: In this method, by generating pulse discharge between a structural member (20) and an electrode (2) in a gap part formed in a joining part, a fastening part or the like of the structural member (20), melting the electrode 2 by discharging heat and building up by moving the molten material to the gap part, a covering layer (55) for intercepting the penetration of water or a medium in the gap part is formed and the pulse discharge is set in combination so that control factor correlated with the oxygen concentration of the covering layer (55) allows the oxygen concentration to reduce. In this way, the covering layer (55) having no defect is formed and crevice corrosion is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造部材などの防食技術に係り、特に、隙間腐食を防止する方法および防食被膜形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、液体が接する構造部材などにおいては、使用環境における平均的な腐食速度を考慮し、材質、肉厚などが決められる。しかし、例えば、冷却系配管などに隙間や凹部などが形成されると、隙間腐食(以下、適宜、腐食という)が発生し、平均的な腐食の速さ以上で進行する場合がある。
【0003】
隙間腐食の場合、隙間内部におけるアノード反応と外部におけるカソード反応が同時に進行することにより、いわゆる局部電池が形成され、腐食が進行する。このため、隙間腐食の進行を防止または抑制する方法としては、構造部材を耐食性の高い材料に交換する方法、または隙間部を肉盛り封止し、電池形成を阻止する方法が考えられる。
【0004】
しかし、耐食性の高い材料はコスト高であることに加え、材料交換時に、例えばプラントなどを長期間停止しなければならない。
【0005】
一方、溶接などにより隙間部を封止する場合、プラント運転中の施工は可能であるが、継手やボルト、ナットなどの締結部材が融点以上に加熱溶着されると、これらの再利用が困難となり、また、メンテナンス時に溶接部を切断しなければならない場合がある。さらに、溶接時の入熱量が大きいため、被溶接部材の形状および組織が変化するおそれがある。このため、例えば、溶接における応力腐食割れを抑制する方法として、溶接時の熱鋭敏化領域を低入熱溶接で覆う方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開平9−29429号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、構造部材に低入熱で肉盛りする方法として、パルス放電法が考えられる。この方法によれば、構造材と金属製の電極との間でパルス放電を発生させ、その放電熱による電極の溶融物を構造材に溶着させるため、構造部材への熱影響が小さい。
【0008】
しかしながら、パルス放電法によれば、放電中に肉盛り成分が酸化することにより、空孔などの欠陥が生じるから、肉盛部の気密性が悪くなる上、厚みを増やせないという問題がある。
【0009】
本発明は、パルス放電法により隙間腐食を防止することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、構造部材の接合部または締結部に形成される隙間部において、構造部材と電極との間にパルス放電を発生させ、放電熱により電極を溶融し、その溶融物を隙間部に移行させて肉盛りすることにより、隙間部への水または媒質の侵入を遮断する被覆層を形成する。この場合において、放電点の雰囲気等を含む施工条件は、被覆層の酸化を抑制する条件に調整する。
【0011】
これにより、被覆層は、酸化が抑制され欠陥が生じない上、肉盛りを積層させることにより厚みを増やすことができる。その結果、隙間部の内部と外部は被覆層により気密に隔離され、電池形成による腐食の進行を防止することができる。
【0012】
また、最適な施工条件を決める方法としては、被覆層の酸素濃度と相関する制御因子を酸素濃度が低くなる組み合わせに設定するのが好ましい。ここで、被覆層の酸素濃度と相関する制御因子は、パルス周波数と、電極径と、電極走査速度と、ガス流量とを含むようにする。これらの制御因子において、例えば、タグチメソッド法を活用し、酸素濃度が最も低くなる組み合わせに各因子を設定すれば、被覆層の酸化を抑制できる。
【0013】
また、パルス放電法における入熱量は元々小さいが、1kj/cm以下に設定するのが望ましい。つまり、入熱量を小さく設定することにより、構造部材への熱影響を小さくできる。なお、本発明における肉盛りを上記の隙間部に代えて、例えば、構造部材表面の穴または傷による凹部に施しても、同様の防食効果が得られる。
【0014】
また、本発明における防食被膜形成装置は、棒状の電極と、電極を覆って設けられる筒状のノズルと、ノズルおよび電極を保持する電極保持部と、電極と構造部材との間に供給するパルス放電出力を施工データベースに基づいて制御する電源装置とを備え、施工データベースは、電極材質毎に、パルス放電による肉盛りの厚み又は強度に対応するパルス放電出力の値が記録されてなることにより実現する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。図1は、本発明が適用されてなる第1の実施形態の防食被膜形成装置を用いた施工状態を示す模式図である。図1に示すように、防食被膜形成装置は、電極2、ノズル4、電極保持部6、ボンベ8、電源装置10、施工データベース12などを備えて構成される。電源装置10の一方の電極は、電線16を介して電極2の基端部に接続され、他方の電極は、電線18を介して被加工部材20に接続されている。電極2は、基端部側の約半分が筒状のノズル4に覆われ、ノズル4の基端側は、チューブ22を介して、例えばアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスが充填されるボンベ8に接続されている。筒状の電極保持部6は、電極2およびノズル4の基端部を支持するとともに、内部に電線16が挿通されている。また、電極保持部6の外側は、作業者14の安全を考慮し絶縁処理が施されている。電源装置10は、施工データベース12と電気的に接続されている。なお、本実施形態における被加工部材20は、後述するステンレス系の配管締結部である。
【0016】
図2は、図1の被加工部材20を含む原子力発電所のステンレス系配管の概略構成図を示す。図2に示すように、原子力発電所の配管系は、圧力容器30とタービン32を接続する配管33、タービン32と復水器34を接続する配管35、復水器34と給水ポンプ36を接続する配管37、給水ポンプ36と圧力容器30を接続する配管39、復水器34の冷却系配管41を含んでいる。
【0017】
圧力容器30内において、燃料集合体42により加熱された炉水は、沸騰して水蒸気となり、セパレータ44により水と水蒸気に分離され、水蒸気はドライヤ46で乾燥され、圧力容器30から排出される。また、圧力容器30の低部の水は再循環ポンプ48により抜き取られ、再び炉心に戻されるようになっている。圧力容器30から排出された水蒸気は、配管33を通ってタービン32に送られ、発電機50を駆動して発電を行う。タービン32を駆動した水蒸気は、配管35を通って復水器34に導かれ、凝縮される。この凝縮された凝集水は、配管37を介して給水ポンプ36に導かれ、配管39を介して圧力容器30に供給される。また、復水器34は、配管41を通る海水により冷却されている。
【0018】
図3は、図2の配管41における継手部分(A部)の拡大断面図を示し、図1の被加工部材20に対応している。図3に示すように、配管41の継手部は、配管フランジ52、複数組のボルト54およびナット56から構成され、ボルト54およびナット56は、配管フランジ52の締結部に、周状に複数組取り付けられている。締結部において隙間が形成される部分としては、配管フランジ52の突合せ部、ボルト54と配管フランジ52の接触部、ナット56と配管フランジ52の接触部、ボルト54とナット56の締結部などが考えられる。図3において一点鎖線57の上半分は、これらの隙間に後述する施工方法により防食被膜55を形成した施工後の状態を示し、下半分は、施工前の状態を示す。
【0019】
次に、本実施形態の作用を説明する。海水に曝される配管41の隙間部には、式(1)〜(4)に示す化学反応により、隙間腐食を形成するおそれがある。この場合、隙間の内部においては、式(1),(2)に示すアノード反応、外部においては、式(3),(4)に示すカソード反応が、それぞれ海水を介して進行し、局部電池を形成する。ここで、式(2)の反応により、隙間内のpH値が下がると、腐食が加速される。なお、以上の反応は、海水に限らず、水や媒質などにおいても同様に進行する可能性がある。
2Fe → 2Fe2++4e ・・・式(1)
Fe2++2HO → 2H+Fe(OH)・・・式(2)
+2HO+4e → 4OH ・・・式(3)
+OH → HO ・・・式(4)
そこで、本実施形態では、パルス放電法により、隙間部の表面に被覆層(以下、防食被膜または肉盛部という。)を形成し、隙間部の内外を遮断することにより、電池形成を防止するようにしたのである。
【0020】
次に、本実施形態の防食被膜形成に係る作業手順について説明する。図4は、作業手順を示すフローチャートである。図4に示すように、この作業手順は、施工部(防食被膜を形成する部位)における付着物および凹凸の有無を確認し、クリーニングを施すか否かを判定するステップS1、ジェット洗浄または研磨によりクリーニングをするステップS2、クリーニングの完了を判定するステップS3、放電出力を設定するステップS4、パルス放電を開始するステップS5、パルス放電により防食被膜55を形成するステップS6、施工範囲におけるパルス放電の終了を判定するステップS7、施工作業を停止するステップS8から構成される。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
【0021】
施工が開始されると、先ず、ステップS1において、施工部におけるゴミや酸化物などの付着物および凹凸の有無を目視などにより確認し、クリーニングを施すか否かを判定する。ここで、クリーニングが必要と判断した場合、ステップS2において、例えば水ジェットまたはヤスリなどで付着物を剥離除去し、凹部を平滑化する。次いで、ステップS3において、クリーニング後の施工部を目視などにより確認し、クリーニング終了または再クリーニングの判定をする。ここで、クリーニング終了の場合はステップS4に進む一方、付着物や凹凸の残留などにより、再クリーニングが必要とされる場合は、ステップS2に戻り、再クリーニングを行う。
【0022】
ステップS4において、電源装置10の放電出力は、電極材質毎に、防食被膜55の厚みまたは強度に基づいて、光ディスクなどに予め保存された施工データベース12から読み込まれる。例えば、本実施形態の場合、防食被膜55の厚みと放電出力との関係、および防食被膜55の厚みと強度との関係が、それぞれ施工データ60、61として、施工データベース12に記録されている。
【0023】
次に、ステップS5において、前ステップで設定された放電出力を電源装置10から発生させることにより、電極2と施工部との間にパルス放電が発生する。ここで、ノズル4からは、雰囲気調整ガスが噴射される。このガスは、肉盛りの酸化防止および肉盛り性状における影響を考慮し、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスが用いられる。なお、その他の放電条件は、ガス噴出流量64を含め、後述する方法により最適条件が設定される。
【0024】
肉盛りが開始されると、ステップS5からステップS6に移行し、作業者14または機械により、電極保持部6を介して電極2が走査され、施工範囲に肉盛りが施される。施工範囲の肉盛りが完了すると、ステップS7に進み、肉盛り状況の判定を目視などにより行う。そして、肉盛りが問題なく施されていれば、ステップS8に移行し、施工作業を停止する。一方、対象範囲に問題があれば、ステップ5に戻り、未処理部分に再び肉盛りが施される。
【0025】
本実施形態のパルス放電法によれば、配管41の隙間部(施工部)に低入熱で防食被膜55が形成されるため、配管フランジ52、ボルト54およびナット56などは溶融せず、形状および組織においても変化がない。なお、入熱量は、放電出力、パルス周期などの設定により、1kj/cm以下に調整することが望ましい。
【0026】
次に、防食被膜(肉盛部)の酸素濃度に及ぼすパルス放電条件について説明する。図5は、放電条件における各制御因子が防食被膜の酸素濃度に及ぼす影響度合いを示す線図である。図5において、横軸は放電条件における各制御因子とその設定値、縦軸は酸素濃度のSN比(dB)を表す。縦軸のSN比は、タグチメソッド法において各制御因子の酸素濃度に対する望小特性を示す値であり、SN比が大きいほど、酸素濃度が少なく、酸化物が生成しにくいことを示している。図に示すように、電極径は太いほど、パルス周波数は小さいほど、電極の走査速度は遅いほど、それぞれ酸素濃度が低減され、放電容量およびガス流量(ノズルからのアルゴン噴出流量)は、設定範囲において傾向が変化する。
【0027】
以上、各制御因子のSN比が最も大きい値の組み合わせを設定することにより、酸素濃度を低く抑え、欠陥のない防食被膜を得ることができる。すなわち、パルス放電の放電熱により、電極の溶融物が被加工部材に堆積する過程において、防食被膜に酸化物が生成すると、酸化物と金属成分との濡れ性が悪いため、互いに結合しにくくなる。これに対し、上記の方法により放電条件における制御因子を酸素濃度が低くなる組み合わせに設定すれば、酸化物の生成が抑制され、金属どうしが速やかに結合し凝固するため、欠陥や凹凸のない防食被膜が形成される。
【0028】
図6は、図5において、SN比の変化が大きいガス流量のみを変化させ、その他の制御因子を最適値に固定し施工する場合における、ガス流量と防食被膜の酸素濃度との関係を示す線図である。なお、横軸はガス流量(L/min、Ar)、縦軸は防食被膜の酸素濃度(wt%)を表している。図に示すように、ガス流量を所定の値まで増加させると、酸素濃度が低減されるとともに、防食被膜の内部欠陥がなくなる。なお、図5及び図6で挙げた制御因子の設定値は、実用上有効と考えられる数値範囲を示すものである。
【0029】
ところで、放電条件を最適な値に設定すれば、酸化物の生成を抑制できることから、重ねて肉盛りすれば、防食被膜の厚みを増やすことができる。図7は、一例として、電極材質にステンレス鋼又はチタンを用い、肉盛りの施工時間と防食被膜の厚み及び強度との関係を模式的に示す線図である。なお、横軸は施工時間、縦軸左側は防食被膜の厚み、右側はその強度を表している。基本的に、放電出力を大きくすれば、肉盛厚みが増加するとともに、強度も増加する。一方、施工時間に応じて厚みが増加する。ただし、図に示すように、厚みH1を得るためには、ステンレス鋼の場合、施工時間W2が必要となり、チタンの場合、W1(W1>W2)が必要となる。この相違は、ステンレスとチタンの電気的特性の差によるものである。このため、例えば、所定のパルス放電出力において、電極材質毎に、施工時間と厚み、強度との関係を求めておく必要がある。ここで、施工時間は、パルス周期と走査速度により決められる。なお、図において、施工当初の肉盛り厚みに変化が見られないのは、施工部表面の酸化皮膜などが絶縁抵抗として作用し、絶縁破壊が優先されるためである。
【0030】
図8は、パルス放電の施工時間と防食被膜厚みとの関係をパルス印加のタイミングと併せて模式的に示す線図である。なお、上図は横軸を時間、縦軸を電流値とし、パルス放電の信号波形を示しているのに対し、下図は横軸を施工時間、縦軸を肉盛り厚みとし、パルス放電により印加時間に応じて肉盛り厚みが増加する様子を示している。図に示すように、電極と施工部との間に、電圧をパルス周期τでパルス幅τ1だけ印加すると、電流iが流れ、印加する放電電力に見合う分のジュール熱により電極が溶融し、その溶融物が肉盛部に蓄積する。この動作を施工時間Wの間、繰り返すことにより、設定厚みH1が得られる。なお、パルス波形は方形波に限らず、例えば半弦波や三角波等でもよい。
【0031】
以上より、所定のパルス放電出力、パルス周期において、電極材質毎に施工時間を調整することで、防食被膜つまり肉盛部の厚みおよび強度が調整できる。その結果、例えば、締結部材をメンテナンスにより開放する場合、肉盛り強度を、ボルト54、ナット56などを取り外しできる強度より小さく設定すれば、これらを切断することなく、開放することができる。また、メンテナンス終了後、肉盛りを重ねて行えば、再び、防食被膜を形成することができる。
【0032】
本実施形態における電極材質は、腐食の反応経路を阻害する材質であれば、被加工部材と同一材質であっても適用できる。しかし、電極材質が異なれば、施工条件も異なることから、電極材毎に、放電出力などのデータを施工データベース12に蓄積しておくことが好ましい。なお、電極材質としては、被加工部材と比べて耐食性に優れた材質であることが好ましい。
【0033】
次に、本発明が適用されてなる第2の実施形態について説明する。図9は、構造材70の表面に発生する亀裂72を肉盛被覆してなる状態を示す模式図である。図に示すように、第1の実施形態と同様の方法および作業手順により、亀裂の表面部に、防食被膜74を形成し、亀裂内部と外部を隔離することにより、第1の実施形態と同様の効果が得られ、隙間腐食の発生防止または腐食進行の抑制が図れる。
【0034】
次に、本発明が適用されてなる第3の実施形態について説明する。図10は、本発明が適用されてなる第3の実施形態の防食被膜形成装置を用い、水中で肉盛り被覆を施す状態を示す模式図である。図に示すように、本実施形態における防食被膜形成装置は、水中施工を可能とするために、図1のノズル4に代えて、例えば、施工部の形状に合わせた容器80を備え、これにより電極2の放電側と施工部とを覆うことを特徴としている。なお、その他の構成は第1の実施形態と相違するところがないので、同一部分には図1と同じ符号を付して説明を省略する。容器80内には、ボンベ82からチューブ84を介してガスを供給し、容器80内にガスが充満した状態で保持することにより、放電点を大気中と同等の環境にすることができる。なお、本実施形態においても肉盛部の酸素濃度を考慮し、放電条件の最適化を行えば、上記と同等の効果を得ることができる。
【0035】
一方、施工部形状に合わせた容器80を設けることが困難な場合は、図1に示したノズル4から電極に沿って施工部側にガスを噴出させ、ガス圧により施工部近傍の水を排除することにより、放電点をガス雰囲気に保持することができる。この場合、ノズル4から排出されるガスの流量(時間当たりの噴出量)は、大気中の施工に比べて大きくすることが好ましい。
【0036】
ここで、上述する水中における防食被膜形成に係る作業手順を説明する。図11は、作業手順を示すフローチャートである。第1の実施の形態における図4と同様の部分については同じ符号を付して説明を省略し、相違点について説明する。図11に示すように、ステップS1において、目視などにより施工部に付着物などが確認され、クリーニングが必要と判定された場合、先ず、ステップS101において、付着量が例えば所定量以下であるか否かを目視などにより判定する。そして、付着量が所定量以上であれば、ステップS2に進み、ジェット洗浄またはヤスリなどの研磨を行う。一方、付着量が所定量以下であれば、ステップS102において放電出力を設定し、ステップS103において付着物を放電破壊する。ここで、放電加工量に応じた放電出力は、施工データベース12の施工データ66から読み込まれ、電源装置10に出力される。
【0037】
ステップS2またはステップS103に次いで、ステップS3に進むと、クリーニング後の施工部を目視などにより確認し、クリーニング終了または再クリーニングの判定をする。ここで、再クリーニングが必要とされる場合は、ステップS2またはステップS103に戻り、再クリーニングを行う。なお、本作業手順においては、ステップS2、ステップS102のいずれかの処理を選択しているが、これに限られるものではなく、例えば、ステップS2において付着物が完全に除去できない場合は、さらにステップS102、S103に進み、放電除去することができる。ステップS103においては、同一の装置構成で前処理できるため、余分な設備投資が不要となり、経済的である。但し、施工部に凹凸がある場合は、放電が凸部にしか発生せず、平滑化が困難となるため、ヤスリやグラインダによる処理が好ましい。また、本実施形態においては、電極は水面下(容器80中)にあるが、電極保持部6は水面上に導出されているから、作業者または機械により、電極保持部6を介して電極2を走査することができる。
【0038】
また、付着物の放電除去においては、肉盛り被覆するときとほぼ同じ手順であるが、施工時間が異なる。図12は、施工部の放電における施工時間と防食被膜の厚みとの関係を示す線図であり、横軸は施工時間、縦軸は防食被膜の厚みを表す。図12に示すように、施工時間W3の間は、厚みが増加していない。すなわち、この範囲内においては、施工部表面の酸化膜や付着物などが、絶縁抵抗として作用し、これらの絶縁破壊が優先される。そして、絶縁体が除去されると、電極成分が付着し始め、厚みが増える。このことから、施工時間W3の範囲内で、施工時間を調整すれば、付着物を絶縁破壊により除去することができる。
【0039】
以上述べたように、構造部材に形成される隙間、亀裂および穴などに対し、本発明におけるパルス放電を施すことにより、欠陥のない気密性の高い防食被膜55が形成されるから、水や媒質などによる隙間腐食を防止することができる。また、パルス放電法によれば、低入熱の肉盛り施工が可能であるから、被加工部材は、熱影響を受ける温度以下で施工され、熱変形および組織の変化がない。
【0040】
さらに、放電条件を防食被膜55の酸化が抑制される値に設定することにより、施工時間または重ね塗り回数に応じて防食被膜55の厚さを調整できる。そして、厚さに応じて強度を調整できるから、防食被膜55は、耐久性を有し、かつ配管の締結部などの材料強度を超えない強度に肉盛りすれば、防食効果に加え、メンテナンス時の開放を通常の締結治具で行うことができる。さらに、同一の締結部材を再利用できるから、経済的である。なお、上記実施形態では、原子力発電所の配管系における隙間腐食を防止するため、同部に防食被膜を施す場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、他の構造部材において別用途として適用してもよい。また、上記実施形態において、電極の走査は、電極支持部を介して作業者が直接行っているが、これに限られるものではなく、例えば、電極支持部を機械に取り付け、自動的に走査するようにしてもよい。
【0041】
次に、本発明におけるパルス放電法を適用した肉盛り施工の効果に係る実験結果について説明する。先ず、被加工部材となる配管フランジ(SUS304)に対し、大気中でパルス放電を行うべく、チタン電極および図1の防食被膜形成装置(電極を回転可能とする)を用意した。放電条件の設定値は、上述したタグチメソッド法を活用し、以下の設定値を採用した。電源装置部:容量100(μF)、周波数250(Hz)、パルス幅50(μsec)、トーチ部:電極回転数1000(rpm)、電極径5(mm)、走査速度5(mm/min)、シールド部:アルゴンガスを使用、ノズル径7mm、ガス流量40L/min
以上の条件において、パルス放電により肉盛り施工した結果、被膜の酸素濃度を約10wt%に抑え、内部欠陥および凹凸をなくすことができた。また、施工部における溶融はなく、形状、組織とも変化はなかった。なお、本実験の設定値は、酸素濃度の低減において考えられる組み合わせの一つにすぎない。
【0042】
【発明の効果】
本発明によれば、パルス放電法により隙間腐食を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る防食被膜形成装置を用い、被加工部材を施工する状態を示す模式図である。
【図2】図1の被加工部材を含む原子力発電所の配管系の概略構成図である。
【図3】図2におけるA部の拡大断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る作業手順を示すフローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態に係る放電条件において各制御因子が防食被膜の酸素濃度に及ぼす影響度合いを示す線図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る放電条件においてガス流量が防食被膜の酸素濃度に及ぼす影響を示す線図である。
【図7】本発明に係る肉盛り施工における施工時間と厚みおよび強度との関係を模式的に示す線図である。
【図8】本発明に係る肉盛り施工における施工時間と厚みとの関係をパルス印加のタイミングと併せて模式的に示す線図である。
【図9】本発明の一実施形態に係る施工方法により、構造材表面の亀裂を肉盛り被覆してなる状態を示す模式図である。
【図10】本発明の一実施形態に係る防食被膜形成装置を用い、水中で肉盛り被覆を施す状態を示す模式図である。
【図11】本発明の一実施形態に係る作業手順を示すフローチャートである。
【図12】本発明の肉盛り施工における施工時間と肉盛り厚みとの関係を示す線図である。
【符号の説明】
2 電極
4 ノズル
6 電極保持部
8 ボンベ
10 電源装置
12 施工データベース
20 被加工部材
41 配管
52 配管フランジ
54 ボルト
55,74 防食被膜
56 ナット
72 亀裂
80 容器
84 チューブ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an anticorrosion technique for a structural member or the like, and particularly to a method for preventing crevice corrosion and an anticorrosion film forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Generally, for a structural member or the like that comes into contact with a liquid, the material, thickness, and the like are determined in consideration of an average corrosion rate in a use environment. However, for example, when a gap or a recess is formed in a cooling system pipe or the like, gap corrosion (hereinafter, appropriately referred to as corrosion) occurs, and the corrosion may progress at an average corrosion rate or more.
[0003]
In the case of crevice corrosion, a so-called local cell is formed by simultaneous progress of an anodic reaction inside the crevice and a cathodic reaction outside, so that corrosion proceeds. For this reason, as a method of preventing or suppressing the progress of crevice corrosion, a method of replacing the structural member with a material having high corrosion resistance, or a method of building up the gap and sealing the gap to prevent battery formation can be considered.
[0004]
However, in addition to the high cost of the material having high corrosion resistance, for example, a plant must be shut down for a long time at the time of material replacement.
[0005]
On the other hand, when sealing the gap by welding, etc., it is possible to perform construction during plant operation, but if fastening members such as joints, bolts, nuts and the like are heated and welded above the melting point, it becomes difficult to reuse them. In addition, the welded portion may have to be cut during maintenance. Further, since the heat input during welding is large, the shape and structure of the member to be welded may change. For this reason, for example, as a method of suppressing stress corrosion cracking in welding, a method of covering a heat sensitized region at the time of welding with low heat input welding is known (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-9-29429
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a pulse discharge method is considered as a method of building up the structural member with low heat input. According to this method, a pulse discharge is generated between the structural material and the metal electrode, and the melt of the electrode is welded to the structural material by the discharge heat, so that the thermal influence on the structural member is small.
[0008]
However, according to the pulse discharge method, the build-up component is oxidized during the discharge, so that defects such as voids are generated. Therefore, there is a problem that the airtightness of the build-up portion is deteriorated and the thickness cannot be increased.
[0009]
An object of the present invention is to prevent crevice corrosion by a pulse discharge method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, a pulse discharge is generated between a structural member and an electrode in a gap formed in a joint or a fastening portion of a structural member, and the electrode is melted by discharge heat. Then, the molten material is transferred to the gap to build up a coating, thereby forming a coating layer that blocks water or a medium from entering the gap. In this case, the working conditions including the atmosphere at the discharge point and the like are adjusted to conditions for suppressing oxidation of the coating layer.
[0011]
Accordingly, the coating layer can suppress the oxidation and cause no defects, and can increase the thickness by laminating the overlay. As a result, the inside and outside of the gap are air-tightly isolated by the coating layer, so that the progress of corrosion due to battery formation can be prevented.
[0012]
In addition, as a method of determining the optimum construction conditions, it is preferable to set a control factor correlated with the oxygen concentration of the coating layer to a combination that reduces the oxygen concentration. Here, the control factors correlated with the oxygen concentration of the coating layer include a pulse frequency, an electrode diameter, an electrode scanning speed, and a gas flow rate. In these control factors, for example, by utilizing the Taguchi method and setting each factor to a combination having the lowest oxygen concentration, the oxidation of the coating layer can be suppressed.
[0013]
Although the heat input in the pulse discharge method is originally small, it is desirable to set it to 1 kj / cm or less. That is, by setting the heat input amount to be small, the heat influence on the structural member can be reduced. It should be noted that the same anticorrosion effect can be obtained even if the overlay in the present invention is applied to, for example, a hole or a concave portion due to a scratch on the surface of the structural member instead of the gap.
[0014]
Further, the anticorrosion film forming apparatus according to the present invention includes a rod-shaped electrode, a cylindrical nozzle provided to cover the electrode, an electrode holding unit for holding the nozzle and the electrode, and a pulse supplied between the electrode and the structural member. A power supply device that controls the discharge output based on the construction database is provided, and the construction database is realized by recording the value of the pulse discharge output corresponding to the thickness or strength of the build-up by the pulse discharge for each electrode material. I do.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments. FIG. 1 is a schematic diagram showing a construction state using an anticorrosion film forming apparatus according to a first embodiment to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the anticorrosion film forming apparatus includes an electrode 2, a nozzle 4, an electrode holder 6, a cylinder 8, a power supply 10, a construction database 12, and the like. One electrode of the power supply device 10 is connected to a base end of the electrode 2 via an electric wire 16, and the other electrode is connected to a workpiece 20 via an electric wire 18. Approximately half of the electrode 2 is covered with a cylindrical nozzle 4 at the base end side, and the base end side of the nozzle 4 is filled via a tube 22 with a cylinder 8 filled with an inert gas such as argon or helium. It is connected to the. The cylindrical electrode holder 6 supports the electrode 2 and the base end of the nozzle 4, and has an electric wire 16 inserted therein. The outside of the electrode holding portion 6 is subjected to insulation treatment in consideration of the safety of the worker 14. The power supply device 10 is electrically connected to the construction database 12. The member to be processed 20 in the present embodiment is a stainless steel pipe fastening portion described later.
[0016]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a stainless steel pipe of a nuclear power plant including the workpiece 20 of FIG. As shown in FIG. 2, the piping system of the nuclear power plant includes a pipe 33 connecting the pressure vessel 30 and the turbine 32, a pipe 35 connecting the turbine 32 and the condenser 34, and connecting a condenser 34 and the feedwater pump 36. Pipe 37 for connecting the water supply pump 36 and the pressure vessel 30, and a cooling system pipe 41 for the condenser 34.
[0017]
In the pressure vessel 30, the reactor water heated by the fuel assembly 42 boils and becomes steam, is separated into water and steam by the separator 44, and the steam is dried by the dryer 46 and discharged from the pressure vessel 30. The water in the lower part of the pressure vessel 30 is extracted by the recirculation pump 48 and returned to the core again. The water vapor discharged from the pressure vessel 30 is sent to the turbine 32 through the pipe 33, and drives the generator 50 to generate power. The steam that has driven the turbine 32 is guided to a condenser 34 through a pipe 35 and is condensed. The condensed condensed water is guided to a water supply pump 36 via a pipe 37 and supplied to the pressure vessel 30 via a pipe 39. The condenser 34 is cooled by seawater passing through the pipe 41.
[0018]
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a joint portion (A portion) in the pipe 41 of FIG. 2 and corresponds to the workpiece 20 of FIG. As shown in FIG. 3, the joint portion of the pipe 41 is composed of a pipe flange 52 and a plurality of sets of bolts 54 and nuts 56. Installed. As the portion where the gap is formed in the fastening portion, a butt portion of the piping flange 52, a contact portion of the bolt 54 and the piping flange 52, a contact portion of the nut 56 and the piping flange 52, a fastening portion of the bolt 54 and the nut 56, and the like are considered. Can be In FIG. 3, the upper half of the one-dot chain line 57 shows a state after construction in which the anticorrosion coating 55 is formed in these gaps by a construction method described below, and the lower half shows a state before construction.
[0019]
Next, the operation of the present embodiment will be described. There is a possibility that crevice corrosion may be formed in the gap of the pipe 41 exposed to seawater due to the chemical reactions shown in the equations (1) to (4). In this case, the anodic reaction represented by the formulas (1) and (2) proceeds inside the gap, and the cathodic reaction represented by the formulas (3) and (4) progresses through the seawater outside the gap. To form Here, when the pH value in the gap decreases due to the reaction of the formula (2), corrosion is accelerated. Note that the above reaction may proceed not only in seawater but also in water, a medium, and the like.
2Fe → 2Fe 2+ + 4e - ··· formula (1)
Fe 2+ + 2H 2 O → 2H + + Fe (OH) 2 Formula (2)
O 2 + 2H 2 O + 4e - → 4OH - ··· (3)
H + + OH → H 2 O Formula (4)
Therefore, in the present embodiment, the formation of a battery is prevented by forming a coating layer (hereinafter, referred to as an anticorrosion coating or a built-up portion) on the surface of the gap portion by a pulse discharge method and blocking the inside and outside of the gap portion. I did it.
[0020]
Next, an operation procedure relating to the formation of the anticorrosion film of the present embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the operation procedure. As shown in FIG. 4, this work procedure includes a step S <b> 1 of checking the presence / absence of deposits and irregularities in the applied portion (the portion where the anticorrosion film is formed) and determining whether to perform cleaning, by jet cleaning or polishing. Step S2 for cleaning, step S3 for determining completion of cleaning, step S4 for setting a discharge output, step S5 for starting pulse discharge, step S6 for forming the anticorrosion film 55 by pulse discharge, and end of pulse discharge in the work area And a step S8 of stopping the construction work. Hereinafter, description will be given step by step.
[0021]
When the construction is started, first, in step S1, the presence or absence of deposits such as dust and oxides and irregularities in the construction part is visually checked to determine whether or not to perform cleaning. Here, if it is determined that cleaning is necessary, in step S2, the attached matter is peeled off and removed by, for example, a water jet or a file, and the concave portion is smoothed. Next, in step S3, the application section after cleaning is visually confirmed, and the end of cleaning or re-cleaning is determined. Here, when the cleaning is completed, the process proceeds to step S4, and when re-cleaning is required due to the remaining of the adhered substance or unevenness, the process returns to step S2 to perform the re-cleaning.
[0022]
In step S4, the discharge output of the power supply device 10 is read from the construction database 12 stored in advance on an optical disk or the like based on the thickness or strength of the anticorrosion coating 55 for each electrode material. For example, in the case of the present embodiment, the relationship between the thickness of the anticorrosion coating 55 and the discharge output and the relationship between the thickness and the strength of the anticorrosion coating 55 are recorded in the construction database 12 as construction data 60 and 61, respectively.
[0023]
Next, in step S5, by generating the discharge output set in the previous step from the power supply device 10, a pulse discharge is generated between the electrode 2 and the application section. Here, an atmosphere adjusting gas is injected from the nozzle 4. As this gas, an inert gas such as argon or helium is used in consideration of the effect of preventing the buildup from being oxidized and the properties of the buildup. The other discharge conditions, including the gas ejection flow rate 64, are set to optimal conditions by a method described later.
[0024]
When the build-up is started, the process proceeds from step S5 to step S6, where the worker 2 or the machine scans the electrode 2 via the electrode holding unit 6, and builds up the work area. When the build-up of the construction area is completed, the process proceeds to step S7, and the build-up state is visually determined. If the overlay has been applied without any problem, the process proceeds to step S8, and the construction work is stopped. On the other hand, if there is a problem in the target range, the process returns to step 5 and the unprocessed portion is re-coated.
[0025]
According to the pulse discharge method of the present embodiment, since the anticorrosion coating 55 is formed with low heat input in the gap portion (construction portion) of the pipe 41, the pipe flange 52, the bolt 54, the nut 56, and the like are not melted, and the shape is not changed. And there is no change in the organization. It is desirable that the heat input be adjusted to 1 kj / cm or less by setting discharge output, pulse period, and the like.
[0026]
Next, pulse discharge conditions that affect the oxygen concentration of the anticorrosion coating (facing portion) will be described. FIG. 5 is a diagram showing the degree of influence of each control factor on the oxygen concentration of the anticorrosion coating under the discharge conditions. In FIG. 5, the horizontal axis represents each control factor and its set value in the discharge condition, and the vertical axis represents the SN ratio (dB) of the oxygen concentration. The SN ratio on the vertical axis is a value indicating the desired characteristic with respect to the oxygen concentration of each control factor in the Taguchi method, and indicates that the larger the SN ratio, the lower the oxygen concentration and the less the oxide is generated. As shown in the figure, the larger the electrode diameter, the smaller the pulse frequency, and the slower the scanning speed of the electrode, the lower the oxygen concentration, and the discharge capacity and gas flow rate (the flow rate of argon ejected from the nozzle) in the set range. The tendency changes in.
[0027]
As described above, by setting a combination of values in which the SN ratio of each control factor is the largest, it is possible to suppress the oxygen concentration to a low level and obtain a corrosion-free coating without defects. That is, when an oxide is generated in the anticorrosion coating in the process of depositing the melt of the electrode on the workpiece due to the discharge heat of the pulse discharge, the wettability between the oxide and the metal component is poor, so that the oxide and the metal component are not easily bonded to each other. . On the other hand, if the control factor in the discharge conditions is set to a combination that reduces the oxygen concentration by the above method, the generation of oxides is suppressed, and the metals are quickly bonded and solidified, so that corrosion prevention without defects and unevenness is prevented. A coating is formed.
[0028]
FIG. 6 is a line showing the relationship between the gas flow rate and the oxygen concentration of the anticorrosion coating in FIG. 5 when only the gas flow rate with a large change in the SN ratio is changed and other control factors are fixed at optimum values. FIG. The horizontal axis represents the gas flow rate (L / min, Ar), and the vertical axis represents the oxygen concentration (wt%) of the anticorrosion coating. As shown in the figure, when the gas flow rate is increased to a predetermined value, the oxygen concentration is reduced and the internal defect of the anticorrosion coating is eliminated. The set values of the control factors shown in FIGS. 5 and 6 indicate a numerical range that is considered to be practically effective.
[0029]
By the way, since the formation of oxides can be suppressed by setting the discharge conditions to the optimum values, the thickness of the anticorrosion coating can be increased by overlaying. FIG. 7 is a diagram schematically showing, as an example, the relationship between the build-up time and the thickness and strength of the anticorrosion coating using stainless steel or titanium as the electrode material. The horizontal axis represents the construction time, the left vertical axis represents the thickness of the anticorrosion coating, and the right side represents the strength. Basically, increasing the discharge output increases the build-up thickness and the strength. On the other hand, the thickness increases according to the construction time. However, as shown in the figure, in order to obtain the thickness H1, in the case of stainless steel, a construction time W2 is required, and in the case of titanium, W1 (W1> W2) is required. This difference is due to the difference in electrical characteristics between stainless steel and titanium. For this reason, for example, in a predetermined pulse discharge output, it is necessary to obtain the relationship between the construction time, the thickness, and the strength for each electrode material. Here, the construction time is determined by the pulse period and the scanning speed. In the figure, the reason why the build-up thickness at the beginning of construction is not changed is that an oxide film or the like on the surface of the construction acts as insulation resistance, and dielectric breakdown is prioritized.
[0030]
FIG. 8 is a diagram schematically showing the relationship between the application time of the pulse discharge and the thickness of the anticorrosion coating together with the timing of pulse application. In addition, the upper figure shows the signal waveform of the pulse discharge with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing the current value, whereas the lower figure represents the construction time on the horizontal axis and the build-up thickness on the vertical axis, and applied by pulse discharge. This shows how the build-up thickness increases with time. As shown in the figure, when a voltage is applied between the electrode and the application section with a pulse period τ and a pulse width τ1, a current i flows, and the electrode is melted by Joule heat corresponding to the applied discharge power, and the electrode is melted. The melt accumulates on the overlay. By repeating this operation during the construction time W, the set thickness H1 is obtained. The pulse waveform is not limited to a square wave, and may be, for example, a half-sine wave or a triangular wave.
[0031]
As described above, the thickness and strength of the anticorrosion coating, that is, the built-up portion, can be adjusted by adjusting the application time for each electrode material at a predetermined pulse discharge output and pulse cycle. As a result, for example, when the fastening member is opened for maintenance, if the build-up strength is set smaller than the strength with which the bolt 54, the nut 56, etc. can be removed, the fastening member can be opened without cutting. Further, after the maintenance is completed, if the overlay is overlaid, the anticorrosion film can be formed again.
[0032]
The electrode material in the present embodiment can be applied even if it is the same material as the member to be processed as long as it is a material that inhibits a corrosion reaction path. However, since different electrode materials have different application conditions, it is preferable to accumulate data such as discharge output in the application database 12 for each electrode material. In addition, it is preferable that the electrode material is a material having excellent corrosion resistance as compared with the member to be processed.
[0033]
Next, a second embodiment to which the present invention is applied will be described. FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which a crack 72 generated on the surface of the structural material 70 is overlaid. As shown in the drawing, the same method and work procedure as in the first embodiment are used to form an anticorrosion coating 74 on the surface of a crack and to separate the inside and outside of the crack from the same as in the first embodiment. Thus, the effect of crevice corrosion can be prevented or the progress of corrosion can be suppressed.
[0034]
Next, a third embodiment to which the present invention is applied will be described. FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which buildup coating is performed in water using the anticorrosion film forming apparatus according to the third embodiment to which the present invention is applied. As shown in the drawing, the anticorrosion film forming apparatus in the present embodiment includes, for example, a container 80 adapted to the shape of the installation section instead of the nozzle 4 of FIG. It is characterized in that it covers the discharge side of the electrode 2 and the construction part. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 and the description is omitted. By supplying gas from the cylinder 82 to the container 80 via the tube 84 and maintaining the container 80 in a gas-filled state, the discharge point can be set to an environment equivalent to that in the atmosphere. In the present embodiment as well, if the discharge conditions are optimized in consideration of the oxygen concentration of the build-up portion, the same effect as described above can be obtained.
[0035]
On the other hand, when it is difficult to provide the container 80 according to the shape of the construction part, the gas is ejected from the nozzle 4 shown in FIG. 1 to the construction part side along the electrode, and water near the construction part is eliminated by gas pressure. By doing so, the discharge point can be maintained in a gas atmosphere. In this case, it is preferable that the flow rate of the gas discharged from the nozzle 4 (the amount of gas ejected per hour) is larger than that in the construction in the atmosphere.
[0036]
Here, an operation procedure relating to the formation of the anticorrosion coating in water will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the work procedure. The same reference numerals as in FIG. 4 in the first embodiment denote the same parts, and a description thereof will be omitted. Differences will be described. As shown in FIG. 11, in step S <b> 1, an adhered substance or the like is visually confirmed or the like on the construction portion, and when it is determined that cleaning is necessary, first, in step S <b> 101, whether the adhered amount is equal to or less than a predetermined amount is determined. Is visually determined. If the amount of adhesion is equal to or more than the predetermined amount, the process proceeds to step S2, and polishing such as jet cleaning or file is performed. On the other hand, if the adhered amount is equal to or less than the predetermined amount, the discharge output is set in step S102, and the adhered substance is discharged and destroyed in step S103. Here, the discharge output according to the discharge machining amount is read from the construction data 66 of the construction database 12 and output to the power supply device 10.
[0037]
When the process proceeds to step S3 following step S2 or step S103, the application section after cleaning is visually checked or the like, and it is determined whether cleaning has been completed or re-cleaning has been performed. Here, if re-cleaning is required, the process returns to step S2 or step S103, and re-cleaning is performed. In this work procedure, any one of the steps S2 and S102 is selected. However, the present invention is not limited to this. For example, if it is not possible to completely remove the adhered substance in the step S2, a further step is performed. Proceeding to S102 and S103, discharge can be removed. In step S103, since the preprocessing can be performed with the same apparatus configuration, no extra capital investment is required, which is economical. However, when there is unevenness in the construction part, the discharge is generated only in the convex part, and smoothing becomes difficult. Therefore, a treatment with a file or a grinder is preferable. Further, in the present embodiment, the electrode is below the water surface (in the container 80), but the electrode holding portion 6 is led out on the water surface. Can be scanned.
[0038]
In addition, the discharge removal of the deposit is almost the same procedure as that for overlaying, but the construction time is different. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the construction time and the thickness of the anticorrosion coating in the discharge of the construction part, where the horizontal axis represents the construction time and the vertical axis represents the thickness of the anticorrosion coating. As shown in FIG. 12, the thickness has not increased during the construction time W3. That is, within this range, the oxide film and the attached matter on the surface of the working portion act as insulation resistance, and the insulation breakdown is prioritized. Then, when the insulator is removed, the electrode components start to adhere and the thickness increases. From this, if the construction time is adjusted within the construction time W3, the deposits can be removed by dielectric breakdown.
[0039]
As described above, by applying the pulse discharge according to the present invention to the gaps, cracks, holes, and the like formed in the structural member, the defect-free highly airtight anticorrosion coating 55 is formed. Crevice corrosion due to such factors can be prevented. In addition, according to the pulse discharge method, the build-up of low heat input is possible, so that the workpiece is processed at a temperature lower than the temperature affected by heat, and there is no thermal deformation and no change in the structure.
[0040]
Further, by setting the discharge condition to a value at which oxidation of the anticorrosion coating 55 is suppressed, the thickness of the anticorrosion coating 55 can be adjusted according to the application time or the number of times of recoating. Since the strength can be adjusted according to the thickness, the anticorrosion coating 55 is durable, and if it is built up to a strength that does not exceed the material strength of the joints of the pipes, etc. Can be opened with a normal fastening jig. Furthermore, since the same fastening member can be reused, it is economical. In the above embodiment, the case where the anticorrosion coating is applied to the same part in order to prevent crevice corrosion in the piping system of the nuclear power plant has been described. However, the present invention is not limited to this. You may apply as an application. Further, in the above-described embodiment, the scanning of the electrodes is directly performed by the operator via the electrode support. However, the present invention is not limited to this. For example, the electrode support is attached to a machine and automatically scanned. You may do so.
[0041]
Next, a description will be given of experimental results relating to the effect of the build-up work using the pulse discharge method according to the present invention. First, a titanium electrode and the anticorrosion film forming apparatus (allowing the electrode to rotate) of FIG. 1 were prepared in order to perform pulse discharge in the air on a pipe flange (SUS304) as a workpiece. The following set values were adopted as the set values of the discharge conditions, utilizing the Taguchi method described above. Power supply unit: capacity 100 (μF), frequency 250 (Hz), pulse width 50 (μsec), torch unit: electrode rotation speed 1000 (rpm), electrode diameter 5 (mm), scanning speed 5 (mm / min), Shield: Use argon gas, nozzle diameter 7mm, gas flow rate 40L / min
Under the above conditions, as a result of performing the overlaying by pulse discharge, the oxygen concentration of the coating was suppressed to about 10 wt%, and internal defects and irregularities could be eliminated. In addition, there was no melting in the construction part, and there was no change in shape or structure. Note that the set value of this experiment is only one of possible combinations in reducing the oxygen concentration.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, crevice corrosion can be prevented by the pulse discharge method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a state in which a workpiece is to be constructed using an anticorrosion film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a piping system of a nuclear power plant including a workpiece to be processed in FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a portion A in FIG. 2;
FIG. 4 is a flowchart showing a work procedure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the degree of influence of each control factor on the oxygen concentration of the anticorrosion film under discharge conditions according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing the effect of the gas flow rate on the oxygen concentration of the anticorrosion coating under the discharge conditions according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a relationship between a construction time, a thickness, and a strength in the overlay construction according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram schematically showing the relationship between the construction time and the thickness in the overlay construction according to the present invention, together with the timing of pulse application.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which a crack on the surface of a structural material is overlaid by a construction method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a state in which buildup coating is performed in water using the anticorrosion film forming apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing a work procedure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the build time and the build-up thickness in the build-up work of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 electrode 4 nozzle 6 electrode holder 8 cylinder 10 power supply device 12 construction database 20 workpiece 41 pipe 52 pipe flange 54 bolt 55, 74 anticorrosion coating 56 nut 72 crack 80 container 84 tube

Claims (8)

構造部材の接合部または締結部に形成される隙間部の腐食防止方法であって、前記構造部材と電極との間にパルス放電を発生させ、該放電熱により前記電極を溶融し、該溶融物を前記隙間部に移行させて肉盛りすることにより、前記隙間部への水または媒質の侵入を遮断する被覆層を形成してなることを特徴とする腐食防止方法。A method for preventing corrosion of a gap formed in a joint or a fastening portion of a structural member, wherein a pulse discharge is generated between the structural member and an electrode, and the electrode is melted by the discharge heat, and the molten material is melted. A coating layer for blocking the intrusion of water or a medium into the gap by forming the coating on the gap by overlaying the coating on the gap. 構造部材表面の穴または傷による凹部の腐食防止方法であって、前記構造部材と電極との間にパルス放電を発生させ、該放電熱により前記電極を溶融し、該溶融物を前記隙間部に移行させて肉盛りすることにより、前記隙間部への水または媒質の侵入を遮断する被覆層を形成してなることを特徴とする腐食防止方法。A method for preventing corrosion of a concave portion due to a hole or a scratch on a surface of a structural member, wherein a pulse discharge is generated between the structural member and an electrode, the electrode is melted by the discharge heat, and the melt is transferred to the gap. A method for preventing corrosion, comprising forming a coating layer that blocks the intrusion of water or a medium into the gap by moving and overlaying. 前記パルス放電は、前記被覆層の酸素濃度と相関する制御因子を前記酸素濃度が低くなる組み合わせに設定してなることを特徴とする請求項1または2に記載の腐食防止方法。The corrosion prevention method according to claim 1, wherein the pulse discharge is performed by setting a control factor correlated with an oxygen concentration of the coating layer in a combination that reduces the oxygen concentration. 前記制御因子は、パルス周波数と、電極径と、電極走査速度と、ガス流量とを含むことを特徴とする請求項3に記載の腐食防止方法。The method according to claim 3, wherein the control factors include a pulse frequency, an electrode diameter, an electrode scanning speed, and a gas flow rate. 前記パルス放電は、入熱量1kj/cm以下で肉盛りすることを特徴とする請求項3または4に記載の腐食防止方法。The corrosion prevention method according to claim 3, wherein the pulse discharge is built up with a heat input of 1 kj / cm or less. 棒状の電極と、該電極を覆って設けられる筒状のノズルと、該ノズルおよび前記電極を保持する電極保持部と、前記電極と構造部材との間に供給するパルス放電出力を施工データベースに基づいて制御する電源装置とを有する防食被膜形成装置であって、前記施工データベースは、電極材質毎に、前記パルス放電による肉盛りの厚み又は強度に対応する前記パルス放電出力の値が記録されてなることを特徴とする防食被膜形成装置。A rod-shaped electrode, a cylindrical nozzle provided to cover the electrode, an electrode holding unit for holding the nozzle and the electrode, and a pulse discharge output supplied between the electrode and a structural member are based on a construction database. And a power supply device for controlling the anticorrosion coating, wherein the application database records, for each electrode material, a value of the pulse discharge output corresponding to the thickness or strength of the buildup by the pulse discharge. An anticorrosion coating forming apparatus, characterized in that: 前記ノズルの基端側から気体を供給し、該気体を前記電極に沿って施工部位に噴出させる手段を備えてなる請求項6に記載の防食被膜形成装置。The anticorrosion film forming apparatus according to claim 6, further comprising a unit configured to supply a gas from a base end side of the nozzle and eject the gas to a construction site along the electrode. 前記ノズルに代えて、少なくとも前記電極の放電側と前記構造部材の施工部位を囲う容器と、該容器内に気体を供給し充満させる手段を備えてなる請求項6に記載の防食被膜形成装置。7. The anticorrosion film forming apparatus according to claim 6, further comprising a container surrounding at least the discharge side of the electrode and a construction site of the structural member, and means for supplying and filling a gas in the container instead of the nozzle.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006247761A (en) * 2005-03-08 2006-09-21 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Surface treatment method
JP2007077476A (en) * 2005-09-16 2007-03-29 Hitachi Ltd Surface treatment method
JP2007307565A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Hitachi Ltd Method of surface coating

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006247761A (en) * 2005-03-08 2006-09-21 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Surface treatment method
JP2007077476A (en) * 2005-09-16 2007-03-29 Hitachi Ltd Surface treatment method
JP4492503B2 (en) * 2005-09-16 2010-06-30 株式会社日立製作所 Surface treatment method
JP2007307565A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Hitachi Ltd Method of surface coating

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