JP2008275277A - 煙突内面付着物の除去処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】煙突内面の付着物を除去する装置において、水や固体の研削材を使用せずに簡単かつ確実に付着物を除去し煙突の内面を洗浄できるようにした煙突内面付着物の除去処理方法及びその装置を提供する。
【解決手段】煙突１内面に降下される振動スクレッパ装置２により付着物５を荒削りする。次に、煙突内にドライアイスブラスト装置３を降下させ、煙突内面にドライアイスチップを噴射し、内面を洗浄する。この際ブラスト部分に下向流が生じるようブラスト部の上方に、周縁が煙突の内面に近接する整流板５６を設ける。この整流板により塵埃の舞い上がりや洗浄部への再付着が防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、煙突内面に設けた断熱材等のライニング材や該内面に付着した有害物質その他の付着物を除去するための煙突内面付着物除去処理方法及びその装置に関するものである。

煙突内面のライニング材や該内面に付着したダイオキシン等を含んだ有害物質等の付着物を除去するため従来は高圧水をジェットして付着物を剥離しているが、除去後の水の処理が面倒なので水を使用しない方法として、ハンマーを使用する除去装置（例えば特許文献１参照）や固体の研削材をブラストする除去装置（例えば特許文献２参照）が提案されている。しかし、ハンマー等で除去する装置では完全に煙突の内面の付着物を除去することはできないし、また研削材をブラストする装置では除去後に研削材を除去物から分離することがむずかしく、研削材と除去物をまとめて一緒に処理しようとすると研削材が一般的にアルミナ、川砂、珪砂、金剛砂等の固体材料で構成されているから、重量があり、取り扱いが大変であった。

そのような問題を生じないようドライアイス粒を被洗浄面に噴射して付着物を除去し、除去後にドライアイス粒が昇華して残留しないようにした方法も提案されている（例えば特許文献３参照）が、煙突内でドライアイス粒を噴射させると、該煙突内に細かい塵埃が舞い上がり煙突から排出され、付近を汚染してしまうし、そのために噴射位置の周囲を被覆ホーンで覆うとしても狭い煙突内にそのような被覆ホーンを設けて作業すると自動化がむずかしい。特許文献１には、煙突の頂部に閉塞板を設けて上端を塞ぐ構成が記載されているが、蓋によって煙突外に粉塵が流出しないとしても煙突内に細かい塵埃が拡散し、この拡散した粉塵が煙突内面に再付着してしまうので、好ましくない。また、従来の方法では、除去した付着物を回収して搬送する際に回収袋から有害物質がこぼれるおそれがあり、危険な場合もあった。
特開２００２−３１３２５号公報(請求項２、６、図１) 特開２００４−９２９８７号公報(請求項１、３、（００２９）、図１) 特開２００３−３０００３０号公報(請求項２、４、５、図１)

本発明の解決課題は、水を使用することなく煙突内面の付着物を確実に除去でき、内面から除去された付着物が煙突外に流出することもなく、また煙突内面に再付着するおそれもなく、除去後の処理も簡単で安全な煙突内面付着物の除去処理方法及びその装置を提供することである。

本発明によれば、煙突内に振動スクレッパ装置を降下させ煙突内面の付着物をカッターで剥離除去する第１工程と、その後該煙突内面に向けて回転しながらドライアイスチップをブラストするようドライアイスブラスト装置を上記煙突内に降下させ該内面の付着物を仕上げ除去する第２工程を含み、上記第１工程と第２工程中煙突内の空気を下方に吸引するとともに第２工程において上記ドライアイスチップをブラストする際その上方に周縁が煙突内面に近接する整流板を設けてブラスト部分に下向流を生じさせてブラストすることを特徴とする煙突内面付着物の除去処理方法が提供され、好ましくは、除去後の付着物は回収袋に収納されその外面に非通気性の封止物質が塗布される。

また、本発明によれば、煙突内に降下され煙突内面の付着物を剥離除去するカッターを有する振動スクレッパ装置と、該煙突内に降下され煙突内面に向けてドライアイスチップをブラストする回転可能なブラストノズルを有するドライアイスブラスト装置と、煙突内の空気を下方に吸引する吸引装置と、上記ドライアイスチップのブラスト部分の上方の煙突内面に近接して位置するよう上記ドライアイスブラスト装置に設けられた整流板を具備する煙突内面付着物の除去装置が提供される。

本発明は上記のように構成され、第１工程で振動スクレッパ装置により煙突内面をカッターにより荒削りして付着物を剥離除去し、第２工程でドライアイスブラスト装置によりドライアイスチップを煙突内面に向けて回転しながらブラストして仕上げ除去するようにしたから、従来のように水や固体の研削材を使用する必要がなく、後処理が非常に簡単である。しかも、煙突内に空気を下方に吸引するとともに整流板を設けてブラスト部分に下向流を生じさせた状態でドライアイスチップを煙突の内面にブラストするから、該内面から剥離した除去物や細かな粉塵は確実に煙突の下方に流れ落ちる。したがって、仕上げ除去した内面に塵埃が再付着したり、煙突の外部に流出するおそれはない。

また、第１工程で振動スクレッパ装置により付着物をカットする際、煙突に沿って縦方向にカットした後、該煙突の内周面に沿って周方向にカットすると、付着物の剥離除去が容易であるし、第２工程でドライアイスチップを煙突の内面に対して５〜１５度傾斜してブラストすると付着物を簡単に剥離させることができる。さらに、ドライアイスチップとして粒径が２〜６ｍｍの範囲で大きさの異なる複数種のものを用意しておけば、細かい粒子は凹凸の細部まで入り込んで細部まで洗浄が可能であり、効率よく洗浄するためには大きな粒子を用いることにより洗浄効果を上げることができる。上記のようにして剥離除去した付着物は吸引部に回収袋を設けて簡単に回収でき、その後回収袋の外面に非通気性の封止物質を塗布しておけば搬送時に有害物質が漏れ出すおそれもなく、安全である。

図１は本発明の全体の構成を示す説明図であって、本発明の装置は煙突１内に降下され第１工程で使用される振動スクレッパ装置２及び第２工程で使用されるドライアイスブラスト装置３と、第１工程および第２工程の除去作業中煙突内の空気を下方に吸引する吸引装置４を主として具備し、第１工程で煙突の内面の付着物５を荒削りし、第２工程で仕上げ除去し、吸引装置４部分に設けた回収装置で除去した付着物を回収している。

上記振動スクレッパ装置２は支持板６と該支持板６から下方に延びる支持軸７を有する昇降部本体８を具備し、該昇降部本体８はワイヤー９を介してウインチ１０で昇降される。該昇降部本体８には先端が煙突の半径方向に拡開するよう基端が枢着１１され四方に延びる４本の支持アーム１２と該支持アーム１２の先端の設けられたガイドローラー１３と該ガイドローラー１３を煙突の内面に押し付けるよう上記支持アーム１２を付勢するばね等の付勢部材１４を具備するガイド装置１５が上下２箇所に設けられ、昇降部本体８の支持軸７を煙突１のほぼ中央に位置させるようにしてある。

上記昇降部本体８の下部にはエアーブレーカー（エアー削岩機）等で構成された振動装置１６a，１６bが設けられ、各振動装置の軸に第１スクレッパ１７及び第２スクレッパ１８が連結され、該振動装置はエアーホース１９を介してエアーコンプレッサー２０に連絡している。第１スクレッパ１７は、上記一方の振動装置１６aの軸２１を上記支持軸７に設けたブラケット２２にリニアベアリング等のベアリングを介して上下動可能に保持し、該軸２１の下端に保持環２３を連結し、該保持環２３の半径方向に向けて形成した翼板２４にカッター２５を取付位置調整可能に取り付けている。該カッター２５は上記振動装置１６aにより上下動した際、煙突内の付着物５に縦方向のクラック２６を入れるよう下端に切刃を有する（図７参照）。このように縦方向にクラック２６を最初に入れることにより煙突内面に設けられた断熱材等の付着物５の張力がなくなり、該付着物を剥離させやすくなる。

上記第２スクレッパ１８は、他方の上記振動装置１６bの軸２７の下端をリニアベアリングを介して上記支持軸７に上下動可能に嵌挿した保持板２８に連結し、該保持板２８に半径方向に向けて間隔をあけて設けた取付台２９に取付位置調整可能にカッター３０を取り付けている。このカッター３０は煙突の内周面に沿うよう弧状に形成され、上記振動装置１６bにより上下動させた際付着物５を周方向にカットして剥離除去できるよう弧状の切刃を下端に有する（図８ 参照）。また、上記取付台２９の下面には図５に示すように弧状の案内面３１が形成され、除去した付着物が下方に落下しやすくしてある。なお、上記保持板２８には上記第１スクレッパ１７の振動装置１６aの軸２１が挿通する孔が形成され、上記第１スクレッパ１７の複数のカッター２５の周方向の間隔は第２スクレッパ１８で剥離除去された付着物がカッター上に堆積しないよう比較的大きな間隔をあけて設けられている。

図９、図１０はドライアイスブラスト装置３の構成を示し、昇降部本体は上記振動スクレッパ装置２の昇降部本体とほぼ同様の構成であるので、図２で用いた符号と同じ符号を用いて該当する部分の説明を省略するが、該ドライアイスブラスト装置３の支持軸３２は内部に流路３３が形成され、該流路３３にコンプレッサー３４、ドライアイスショット機３５及びドライアイスホース３６を介してドライアイスチップが供給され、ドライアイスチップは該流路３３を通って流下する。また、該支持軸３２の下端には上記流路３３に連通する流路３７を有するノズルパイプ３８が回転（旋回）可能に取り付けられ、該ノズルパイプ３８にブラストノズル３９が設けられ、該ブラストノズル３９内には絞り部４０を設けてドライアイスチップが音速に近いような高速で噴出できるようにしてある。該ブラストノズル３９は図に示すように水平方向に対する角度（θ）が約５〜１５度程度となるよう傾斜して設けてあり、これにより除去効率を２５〜３５％程度高めることができる。また、長さの異なるブラストノズル３９を複数準備しておき、煙突の内径に応じて付け替えるようにしてある。

上記ブラストノズル３９を旋回させるには種々の駆動機構を用いることができるが、図１０に示す実施例ではモーター４１を用いている。該モーター４１は上記支持軸３２の下端にモーター取付台４２を固定し、該取付台４２にモーター４１を取り付け、該モーターの軸にスプロケット４３を設けてある。上記支持軸３２の下端部にはフランジ４４が溶着等により固定され、一方上記ノズルパイプ３８の上部にはソケット４５が溶着等により固定されている。該ソケット４５は、ニードルスラストベアリイング等の軸受４６を介して上記フランジ４４上に回転自在に載置した受板４７にボルト５７で締着されている。この際、該ソケット４５内には支持軸３２との間にニードルベアリング等の軸受４８が設けられ、かつ該軸受４８，４８の間にカラー４９が装着されている。また、上記ノズルパイプ３８の内端に形成した肩部５０は該ソケット４５の内段部５１に保持され、該内端は上記支持軸３２の下端に当接し周囲にOリング５２が設けられ、該当接部からドライアイスチップが外部に流出しないようにしてある。なお、上方の上記軸受４８とフランジ４４の下面の間にはクリアランスを調整するためのスペーサー５３を設けてある。

上記ソケット４５の上部の周囲にはスプロケット５４を嵌着してあり、図示を省いたキーやねじ等の固定手段により該ソケット４５に固定されている。該スプロケット５４と上記スプロケット４３にはチェーン５５が装着され、上記モーター４１によりソケット４５及びノズルパイプ３８を介して上記ブラストノズル３９を旋回させるようにしてある。なお、上記チェーンに換えてVベルトやタイミングベルト等のベルトを用いたり、適宜の張力調整装置を上記チェーン等に設けてチェーン等が外れにくくかつ所定の張力を維持できるようにしてもよい。また、適宜の歯車機構を用いることもできる。上記ブラストノズル３９の回転速度は、例えば煙突の内径が５００ｍｍの場合には６〜１２ｒｐｍとするとよい。

上記ドライアイスブラスト装置３には周縁が煙突内面に近接する円板状の整流板５６が設けられている。該整流板５６の周縁は下方に向けて適宜湾曲しており、好ましくは煙突の内径に応じて外径の異なる複数の整流板が用意されている。該整流板５６の周縁と煙突１の内面の隙間は、該整流板により煙突の内面を殆ど塞ぐとともに上記吸引装置４で煙突内の空気を下方に吸引したとき上記ブラスト部分に積極的に強い下向流を生じさせてドライアイスショット時に発生する粉塵が上方に舞い上がるのを防止し、ブロー引き空気流に乗るに充分な流れを発生できる間隔にしてある。この構成により、ドライアイスショットにより断熱材等の付着物を除去した際、該断熱材等の粉塵が細かく粉砕され、ブローで下方に吸引したときに舞い上がって洗浄した箇所に再付着してしまうという現象を生じないようにできる。

図１０において、上記整流板５６は上記ソケット４５をボルト５７で受板４７に固定するとき該ボルト５７によりソケット４５の外段部５８の下面にあてがった状態で固定され、ソケット４５等と一緒に回転するが、該整流板５６を固定的に設けることもできる。例えば、上記モーター取付台４２の下面に取り付けてもよい。なお、この場合上記スプロケット４３，５４やチェーン５５等の駆動機構が整流板５６の下面に位置するので、適宜のカバー（図示略）で覆えばよい。

上記吸引装置４は煙突１の下端に形成したクリーンルーム５９内に設けられ、回収ブロアー６０と該回収ブロアー６０に着脱可能に接続された通気性を有する回収袋６１と該回収袋６１の周囲を囲む小室６２を有し、煙突内に例えば毎分約２０〜４０立方メートルの下向きの空気の流れを生じさせている。なお、上記小室６２はプラスチックシートを張設して形成され、その開口部からも空気を吸引できるようにしてあり、好ましくは、上記回収ブロアー６１部分の風量に比べて小室６２やクリーンルーム５９内から排気ブロアー６３により排出される空気の風量が約２倍以上になるように吸引し、クリーンルーム内が負圧になるようにしてある。なお、このクリーンルーム５９内には除去した付着物を回収した回収袋６１の容積を減少させるためのプレス機６４と真空装置６５や、その後に袋の口を閉塞するためのヒートシール機６６を運び入れて有り、また上記回収袋の外面に液体ガラス等の非通気性の封止物質を塗布して該袋を非通気性にするための封止材加圧タンク６７や封止噴射ノズル６８が設けられている。

上記装置を用いて煙突１内面の付着物５を除去するには煙突の高さに応じて例えば約２０〜２２メートル毎に煙突に開口部を設けて該開口部に通じるクリーンルーム５９を形成し、該クリーンルーム５９内に振動スクレッパ装置２をセットする。そして、開口部から煙突内に振動スクレッパ装置２を降下させ、第１スクレッパ１７と第２スクレッパ１８により煙突内面の断熱材等の付着物５を縦方向にクラックを入れた後、周方向にカットして荒削りする。この際、上記吸引装置４により煙突内の空気は常に下方に吸引されているから、煙突の外部へ有害物質が拡散することはない。なお、上記したように、回収ブロアー６０の排気はクリーンルーム５９内の特定箇所に限定されており、その部分にさらに小室６２を設け排気ブロアー６３でクリーン化した後排気される。そのため、クリーンルーム５９内も常にクリーン化され、作業環境が汚染されることもない。

上記のようにして第１工程が終了したら、煙突１内から上記振動スクレッパ装置２を取り出した後、第２工程に入る。この工程ではドライアイスブラスト装置３が煙突１内に降下され、煙突の内面に向けてドライアイスチップがブラストされる。この際、ドライアイス粒子は、付着している断熱材等の種類や付着状況により使い分けることができるよう約２〜６ｍｍの範囲で大きさの異なる複数種のチップを用意するとよい。そして、洗浄効果を上げるときは大きい粒径のチップを使用し、付着物の凹凸が細かいときには小さな粒径のチップを使用して細部まで洗浄できるようにすればよい。

上記ドライアイスチップブラストは約９００ｋｍ/Ｈと音速に近いスピードで付着物に噴射され、その際の衝突エネルギーにより付着物を剥離するとともに固体のドライアイスチップが昇華するとき約８００倍に体積膨張するエネルギーにより確実に付着物を剥離することができる。また、ドライアイスチップは低温であるため、該付着物を脆くし、一層剥離させやすくする。

上記のようにドライアイスチップブラストにより付着物を剥離することができるが、その際微粉化された粉塵は上記整流板５６によりブラスト部分に生じる下向流に乗って下方に落とされ、上方に舞い上がったり、洗浄面に再付着しないようにできる。なお、上記振動スクレッパ装置２やドライアイスブラスト装置３にCCDカメラ等の監視装置６９を設けておき、剥離状態やドライアイスによる洗浄状態を確認しながら作業を進めることが好ましい。また、上記ブラストノズル３９の回転は、上記モーター４１に接続したモーター回転コントローラー７０により制御すればよい。

上記のようにして煙突の内面から除去された付着物は回収袋に集められ、封止材を外面に塗布したのち、自動車等で搬出すれば、簡単に除去物質を処理することができる。

本発明の一実施例を示す説明図。 振動スクレッパ装置の側面図。 第１スクレッパの側面図。 第１スクレッパのカッター部分の平面図。 第２スクレッパ部分の側面図。 第２スクレッパのカッター部分の平面図。 第１スクレッパの作用を示す説明図。 第２スクレッパの作用を示す説明図 ドライアイスブラスト装置の側面図。 ドライアイスブラスト装置の一部の拡大断面図。

符号の説明

１煙突
２振動スクレッパ装置
３ドライアイスブラスト装置
４吸引装置
５付着物
８昇降部本体
１５ガイド装置
１７第１スクレッパ
１８第２スクレッパ
３９ブラストノズル
５６整流板
５９クリーンルーム
６０回収ブロアー

Claims (10)

1. 煙突内に振動スクレッパ装置を降下させ煙突内面の付着物をカッターで剥離除去する第１工程と、その後該煙突内面に向けて回転しながらドライアイスチップをブラストするようドライアイスブラスト装置を上記煙突内に降下させ該内面の付着物を仕上げ除去する第２工程を含み、上記第１工程と第２工程中煙突内の空気を下方に吸引するとともに第２工程において上記ドライアイスチップをブラストする際その上方に周縁が煙突内面に近接する整流板を設けてブラスト部分に下向流を生じさせてブラストすることを特徴とする煙突内面付着物の除去処理方法。
2. 上記第１工程において振動スクレッパ装置のカッターによるカット工程は、付着物を煙突に沿って縦方向にカットし、その後煙突の内周面に沿って周方向にカットして付着物を剥離除去するカット工程を含む請求項１に記載の煙突内面付着物の除去処理方法。
3. 上記第２工程においてドライアイスチップは煙突の内面に対して５〜１５度傾斜してブラストされる請求項１に記載の煙突内面付着物の除去処理方法。
4. 上記ドライアイスチップは粒径が２〜６ｍｍの範囲で大きさの異なる複数種のチップが用意され、付着物の付着状況により選択される請求項１に記載の煙突内面付着物の除去処理方法。
5. 煙突内に振動スクレッパ装置を降下させ煙突内面の付着物をカッターで剥離除去する第１工程と、その後該煙突内面に向けて回転しながらドライアイスチップをブラストするようドライアイスブラスト装置を上記煙突内に降下させ該内面の付着物を仕上げ除去する第２工程を含み、上記第１工程と第２工程中煙突内の空気を下方に吸引するとともに第２工程において上記ドライアイスチップをブラストする際その上方に周縁が煙突内面に近接する整流板を設けてブラスト部分に下向流を生じさせてブラストし、上記煙突の下方に設けた煙突の吸引部に回収袋を設けて除去された付着物を回収した後、該回収袋の外面に非通気性の封止物質を塗布することを特徴とする煙突内面付着物の除去処理方法。
6. 煙突内に降下され煙突内面の付着物を剥離除去するカッターを有する振動スクレッパ装置と、該煙突内に降下され煙突内面に向けてドライアイスチップをブラストする回転可能なブラストノズルを有するドライアイスブラスト装置と、煙突内の空気を下方に吸引する吸引装置と、上記ドライアイスチップのブラスト部分の上方の煙突内面に近接して位置するよう上記ドライアイスブラスト装置に設けられた整流板を具備する煙突内面付着物の除去装置。
7. 上記振動スクレッパ装置は、付着物を煙突に沿って縦方向にカットするカッターと、その後煙突の内周面に沿って周方向にカットして付着物を剥離除去するカッターを有する請求項６に記載の煙突内面付着物の除去装置。
8. 上記ブラストノズルは煙突の内面に対して５〜１５度傾斜している請求項６に記載の煙突内面付着物の除去装置。
9. 上記整流板は上記ブラストノズルとともに回転する請求項６に記載の煙突内面付着物の除去装置。
10. 上記整流板は上記ドライアイスブラスト装置に固定的に設けられている請求項６に記載の煙突内面付着物の除去装置。

Images