JP2009198117A - Protection member of marine boiler overheater pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、舶用ボイラ過熱器管の保護部材に関し、特に、重油炊きボイラにおける燃料粗悪化に伴う加速高温酸化(バナジウムアタック)による減肉に耐えうるようにした舶用ボイラ過熱器管の保護部材に関するものである。 The present invention relates to a protection member for a marine boiler superheater tube, and more particularly to a protection member for a marine boiler superheater tube that can withstand thinning due to accelerated high-temperature oxidation (vanadium attack) accompanying fuel deterioration in a heavy oil cooking boiler. Is.
船舶用主ボイラには,通称スーパーヒータと呼ばれる過熱器管群があり、燃料として一般的に液化天然ガス(LNG:Liquefied Natural Gas)ならびに重油燃料が使用されてきたが、近年、重油の使用量が増加している。しかしながら、重油燃料は粗悪化する傾向があり、その影響でボイラ過熱器管の高温腐食による減肉が問題となっている。 The main boiler for ships has a superheater tube group called a so-called super heater, and liquefied natural gas (LNG) and heavy oil fuel have been generally used as fuels. Has increased. However, heavy oil fuels tend to be deteriorated, and due to this, thinning due to high temperature corrosion of boiler superheater tubes has become a problem.
すなわち粗悪重油には、バナジウム、硫黄、ナトリウム等が含まれているが、これらのバナジウム化合物の灰には融点が535℃の5Na2O・V2O4、5Na2O・V2O411V2O5、565℃の2Na2O・3V2O5、等、融点が600℃以下の低融点の灰が含まれ、これら低融点のバナジウム化合物の灰がエンジンやバーナーの熱により融解して溶けた飴のような状態で過熱器管の外面に付着し、金属面の酸化皮膜を破壊して加速高温酸化(バナジウムアタック)により金属を腐食させる。また、蒸気の漏洩による水分によって過熱器管外面が酸化腐蝕されたり、粗悪重油に含まれる炭素が過熱器管を摺擦し、摩耗を進展させる大きな要因となる。
That is, the crude heavy oil contains vanadium, sulfur, sodium and the like, but the ash of these vanadium compounds has a melting point of 535 ° C., 5Na 2 O · V 2 O 4 , 5Na 2 O · V 2 O 4 11V. 2 O 5, 565 ° C. for 2Na 2 O · 3V 2 O 5 , etc., the melting point is low melting
こういった問題に対しては、一般的にはボイラ過熱器管の材質変更が好ましく、例えば、高温部位には2.25Cr材を適用したり、500℃以下の部位には1Cr鋼を使用したりすることが行われている。また、最高温部位の腐食による減肉が大きい部位には、SUS347ならびにSUS310などを採用したボイラも増えてきている。また、耐蝕性を向上させるためにはニッケル基耐蝕合金を使うことが好ましいが、過熱器管全てをこういった耐蝕合金とすることはコスト的に問題がある。また、工事期間の関係などで応急対策実施による短期間延命措置も必要とされている。 For such problems, it is generally preferable to change the material of the boiler superheater tube. For example, a 2.25Cr material is applied to a high-temperature part, or 1Cr steel is used for a part below 500 ° C. Has been done. In addition, boilers adopting SUS347, SUS310, etc. are increasing in areas where the thinning due to corrosion at the highest temperature area is large. Further, in order to improve the corrosion resistance, it is preferable to use a nickel-based corrosion resistant alloy, but it is problematic in terms of cost to use all the superheater tubes as such a corrosion resistant alloy. There is also a need for short-term life extension measures by implementing emergency measures due to the construction period.
こういった燃焼灰の付着による腐食を防止する技術としては、例えば特許文献1に、火力発電設備などに適用される石炭焚きボイラの燃焼排ガス流路内に配されたストレートフィン付伝熱管の耐久性を向上させるため、ストレートフィンとの取合部を断続溶接としていたものをプロテクタの全長にわたり連続溶接とし、ストレートフィン付根部の伝熱管を完全に覆うと共に、プロテクタの取付範囲を管外ガス流の上流側のみに限定し、伝熱管間ガス流速を低減して伝熱管の耐摩耗性を向上させた伝熱管プロテクタが開示されている。
As a technique for preventing corrosion due to the adhesion of such combustion ash, for example,
また特許文献2には、水蒸気を噴出してスート(すす)を除去するスートブロアからボイラチューブを保護するボイラチューブプロテクタを、円筒を分割した形状の複数のセラミックス体の組み合わせで形成し、各セラミックス体の両側の分割面に、その分割面に沿ったずれを抑制する、分割面に対して直角方向への動きをも抑制する形状、もしくは、上下方向に延びるボイラチューブに多段に取付ける場合は、最下段に設けたストッパにより仮止めし、ボイラ運転時の発生熱によりモルタルを硬化させるような段部を形成した、ボイラチューブプロテクタおよびその取付方法が開示されている。
Further, in
しかしながらこの特許文献1に示された保護部材は、従来の保護部材が断続溶接であったために選択的な摩耗が生じたり、保護部材によって過熱器管の隙間が一定でなくなって摩耗が進むのを防止するための技術であり、また特許文献2に示された過熱器管の保護部材は、水蒸気を噴出してスート(すす)を除去するスートブロアに関するもので、加速高温酸化(バナジウムアタック)による金属腐食に対応できるものではない。
However, in the protective member shown in
そのため本発明においては、簡単な構成で加速高温酸化(バナジウムアタック)による金属腐食を防止できるような舶用ボイラ過熱器管の保護部材を提供することが課題である。 Therefore, in this invention, it is a subject to provide the protection member of the marine boiler superheater pipe | tube which can prevent the metal corrosion by accelerated high temperature oxidation (vanadium attack) with a simple structure.
上記課題を解決するため本発明になる舶用ボイラ過熱器管の保護部材は、
重油を主燃料とした舶用ボイラ過熱器管における燃焼ガスの通過しやすい部位に設けられ、バナジウム含有燃焼灰付着による腐蝕を防止する舶用ボイラ過熱器管の保護部材であって、
前記保護部材は、モリブデン(Mo)を添加したニッケル(Ni)−クロム(Cr)合金を用い、前記舶用ボイラ過熱器管に面接触する曲率を有して前記舶用ボイラ過熱器管周囲を複数で覆う板状部材として形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the protection member for a marine boiler superheater pipe according to the present invention is:
A protection member for a marine boiler superheater pipe that is provided at a site where combustion gas easily passes in a marine boiler superheater pipe using heavy oil as a main fuel and prevents corrosion due to vanadium-containing combustion ash adhesion,
The protective member uses a nickel (Ni) -chromium (Cr) alloy to which molybdenum (Mo) is added, has a curvature that makes surface contact with the marine boiler superheater tube, and has a plurality of surroundings of the marine boiler superheater tube. It is characterized by being formed as a covering plate member.
このように舶用ボイラ過熱器管の保護部材を、モリブデン(Mo)を添加したニッケル(Ni)−クロム(Cr)合金を用いて舶用ボイラ過熱器管に面接触して覆うように形成することで、過熱器管に対し前記したバナジウム化合物の灰が付着するのを防止でき,かつニッケル(Ni),クロム(Cr)ならびにモリブデン(Mo)の存在で高耐蝕性を有し、加速高温酸化(バナジウムアタック)による金属腐食、減肉速度を効果的に低減することができる保護部材とすることができる。 In this way, the protection member for the marine boiler superheater pipe is formed so as to cover the marine boiler superheater pipe in surface contact with the nickel (Ni) -chromium (Cr) alloy to which molybdenum (Mo) is added. The vanadium compound ash can be prevented from adhering to the superheater tube, and has high corrosion resistance in the presence of nickel (Ni), chromium (Cr) and molybdenum (Mo), and accelerated high-temperature oxidation (vanadium). It is possible to provide a protective member that can effectively reduce the metal corrosion due to attack) and the thinning rate.
そして、前記複数の板状部材からなる保護部材はそれぞれ断面が半円状に形成されて前記舶用ボイラ過熱器管を覆い、一の保護部材における周方向縁部が他の保護部材における周方向縁部に接する位置の前記一の保護部材側に係合フックが、他の保護部材側に係合突起がそれぞれ設けられ、前記係合突起に係合フックを係合させて前記舶用ボイラ過熱器管に取り付けることで、特別な溶接などを行わずに簡単に過熱器管に取り付けることができる保護部材とすることができる。 The protective members made of the plurality of plate-like members each have a semicircular cross section so as to cover the marine boiler superheater tube, and a circumferential edge of one protective member is a circumferential edge of another protective member. The marine boiler superheater pipe is provided with an engaging hook on the one protective member side at a position in contact with the portion and an engaging protrusion on the other protective member side, and the engaging hook is engaged with the engaging protrusion. By attaching to, it can be set as the protection member which can be easily attached to a superheater pipe | tube, without performing special welding etc.
また、燃焼ガスが通過しやすい部位の保護部材は高温になり、逆側は相対的に前記部位より温度が低くなることで膨張率に差が生じ、場合によっては係合が外れて保護部材が脱落してしまう可能性がある。そのため、前記保護部材を形成する板状部材における一の板状部材は軸方向長さが他の板状部材より短く形成され、前記一の板状部材の無い領域を、該領域に周方向端部が存在する他の板状部材のそれぞれに別個に溶接されて相対する部位に隙間を形成した副板状部材で覆ったことで、相対する部位の隙間の存在で両者の膨張率の違いが補償され、また、副板状部材と位置の板状部材が過熱器官全週を覆うことになるから、例え係合が外れても保護部材が過熱器管からはずれることがなくなる。 In addition, the protective member of the part where the combustion gas easily passes becomes high temperature, and the temperature on the opposite side is relatively lower than the part, so that a difference in expansion coefficient occurs. There is a possibility of dropping out. Therefore, one plate-like member in the plate-like member forming the protection member is formed so that the axial length is shorter than the other plate-like members, and the region without the one plate-like member is defined as a circumferential end in the region. By covering with a sub-plate member that is welded separately to each of the other plate-like members where the portion is present and forms a gap at the opposite site, the difference in expansion coefficient between them is due to the presence of the gap at the opposite site. Further, since the auxiliary plate member and the plate member in position cover the whole superheated organ, even if the engagement is disengaged, the protective member is not detached from the superheater tube.
以上記載のごとく本発明になる舶用ボイラ過熱器管の保護部材は、前記したバナジウム化合物の灰が付着するのを防止でき、ニッケル(Ni)クロム(Cr)ならびにモリブデン(Mo)の存在で高耐蝕性を有するから、加速高温酸化(バナジウムアタック)による金属腐食、減肉速度を効果的に低減することができ、また、係合部材によって簡単に取り付けられると共に副板状部材の存在で、膨張率の違いによる脱落をも防止することができる舶用ボイラ過熱器管の保護部材とすることができる。 As described above, the protection member for a marine boiler superheater tube according to the present invention can prevent the ash of the vanadium compound from adhering, and has high corrosion resistance due to the presence of nickel (Ni) chromium (Cr) and molybdenum (Mo). Therefore, it is possible to effectively reduce metal corrosion and thinning speed due to accelerated high-temperature oxidation (vanadium attack), and it can be easily attached by the engaging member and the expansion coefficient is achieved by the presence of the sub-plate member. It can be set as the protection member of the marine boiler superheater pipe | tube which can prevent the drop-off | omission by the difference of.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.
最初に図4、図3を用い、本発明になる舶用ボイラ過熱器管の保護部材を組み込む舶用ボイラの構造について説明する。図4は本発明になる舶用ボイラ過熱器管の保護部材を組み込む舶用ボイラの構造の一例を示す図である。 First, the structure of a marine boiler incorporating a protection member for a marine boiler superheater tube according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a view showing an example of the structure of a marine boiler incorporating a protection member for a marine boiler superheater tube according to the present invention.
図示した舶用ボイラは、重油を燃焼させる燃焼装置1と燃焼室2とを有する炉と、水ドラム3とこの水ドラム3の上方に配置されて蒸気を収容する蒸気ドラム4とからなる密閉容器であるボイラ本体とからなっている。燃焼装置は燃料の種類によって異なる装置が使用されるが、図示したボイラでは燃焼装置1は重油や気体燃料を燃料とするバーナからなる。
The illustrated marine boiler is a sealed container comprising a furnace having a
バーナ1は火炎を発生して燃焼ガスを生成し、燃焼室2ではバーナでほぼ燃焼されたガスを高温の下空気と接触させ、よく燃焼させる。ボイラ本体は、前記した水ドラム3と蒸気ドラム4間に延びるフロントバンクチューブ、又は前部蒸気管5及びリヤバンクチューブ又は後部蒸気管6〜10とを有し、ドラム3、4、前部蒸気管5及び後部蒸気管6〜10には水が充填され、水面は蒸気ドラム4の所定高さに設定されている。
The
炉で発生した燃焼ガスはボイラ本体に向かって流れ、ボイラ本体に輻射や接触によって熱を伝えた後、ボイラ本体出口11から排出される。燃焼ガスによって生成されたドラム3、前部蒸気管5及び後部蒸気管6〜10の蒸気は蒸気ドラム4に送られる。
The combustion gas generated in the furnace flows toward the boiler body, and heat is transmitted to the boiler body by radiation or contact, and then discharged from the
ボイラ本体は、燃焼室2の外部においてドラム3、4間に延びる降水管12、13、14を有し、これらの降水管12、13、14は、蒸気ドラム4に収集された蒸気が、ここに留まることにより凝縮した水滴を水ドラム3に戻すための非加熱降水管である。
The boiler body has
図示したボイラは蒸気ドラム4からの蒸気を過熱蒸気にするため、過熱器管16を更に有し、この過熱器管16は、第1過熱器管マニホールド17、過熱器管出入口ヘッダ17と平行に延びる過熱器管中間ヘッダ18、過熱器管ヘッダ17、18間を図4で見たときに逆U字形に延びる過熱器管19とを有している。
The illustrated boiler further includes a
図3は、図4における舶用ボイラ過熱器管の保護部材を組み込む過熱器管19の部分にA−A’として示した位置の断面図(A)と、その一部の拡大図(B)である。過熱器管出入口ヘッダ17には飽和水蒸気管15(図4参照)を介して蒸気ドラム4に連結された入口20が形成され、また蒸気タービン等(図示せず)に連結される出口21が形成されている。なお、図3(B)については後記する。
FIG. 3 is a cross-sectional view (A) of a position indicated as AA ′ in a portion of the
また過熱器管中間ヘッダ18と過熱器管出入口ヘッダ17との間には、過熱器管19が延びている。そのため、蒸気ドラム4からの蒸気は飽和蒸気管15を介して過熱器管出入口ヘッダ17の入口20から入り、過熱器管出入口ヘッダ17と過熱器管中間ヘッダ18との間を過熱器管19を介して次々に流れることによって過熱され、過熱器管出入口ヘッダ17の出口21から蒸気タービン等(図示せず)に供給される。
A
このように構成された舶用ボイラは、過熱器管19が一般的に1Cr鋼ならびに2.25Cr鋼などの耐熱、耐蝕合金で形成されていて、前記したようにSUS347、SUS310、SUS304、SUS316などに代表されるステンレス鋼およびニッキル基合金などのニッケル、クロムを含む耐熱、耐蝕合金で構成することが好ましいが、過熱器管19全てをニッケル、クロムを含む耐熱、耐蝕合金で製作することはコスト的に問題となる。そのため、前記したように重油の燃焼灰が付着し、加速高温酸化(バナジウムアタック)により金属が腐食するため、本発明においてはこの過熱器管19を保護部材で覆い、過熱器管19に燃焼灰が付着しないようにして、バナジウムアタックを防止するようにした。
In the marine boiler configured as described above, the
図1は本発明になる舶用ボイラ過熱器管の保護部材を、異なった角度で取り付けた状態を示した図であり、図2は舶用ボイラ過熱器管の保護部材30の構成を説明するための分解図(A)と、(B)と(C)は第1、第2の保護部材31、32とを係合する係合突起(B)と係合フック(C)の正面図と側面図、及び(D)はこれらの部材を組み立てた状態を示した斜視図である。
FIG. 1 is a view showing a state in which a protection member for a marine boiler superheater pipe according to the present invention is attached at different angles, and FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration of a
本発明の舶用ボイラ過熱器管19の保護部材は、組成がNi−45Cr−1Mo(mass%)のモリブデン(Mo)を添加したニッケル(Ni)−クロム(Cr)の3〜5mmの厚さの合金(三菱マテリアル株式会社製の商品名MCアロイ(Alloy)が相当する)を用い、舶用ボイラ過熱器管19に面接触する曲率を設けて半円形断面形状に形成し、舶用ボイラ過熱器管19の周囲を複数で覆う板状部材31、32、41、42からなっている。
The protective member of the marine
前記したように粗悪重油には、バナジウム、硫黄、ナトリウム等が含まれ、これらのバナジウム化合物の灰は融点が600℃以下の低融点の灰が含まれ、エンジンやバーナーの熱により融解して溶けた飴のような状態で過熱器管の外面に付着し、金属面の酸化皮膜を破壊して加速高温酸化(バナジウムアタック)により金属を腐食させる。 As described above, crude heavy oil contains vanadium, sulfur, sodium, etc., and the ash of these vanadium compounds includes low-melting ash having a melting point of 600 ° C. or less, which melts and melts due to the heat of the engine or burner. It adheres to the outer surface of the superheater tube in a state like a cocoon, destroys the oxide film on the metal surface, and corrodes the metal by accelerated high-temperature oxidation (vanadium attack).
しかしながら前記したMCアロイは、例えば図6に3%HF+17%HNO3溶液中の温度変化に伴う腐蝕速度の変化を示したグラフからわかるように、一般的なステンレスSUS304、広範囲な腐蝕環境に対して優れているニッケル基耐蝕合金MA276(三菱マテリアル株式会社製の商品名)、耐硫酸鋳造合金を改良した展伸用合金MA20Nbなどに比較し、優れた耐蝕性を有している。この図6において横軸は液の温度(単位:℃)、縦軸は腐蝕速度(単位mm/年)であり、MA20Nbは5mm/年、MA276が6.5mm/年、SUS304が40mm/年であるのに対し、MCアロイが100℃を超えても1.5mm/年程度と優れた耐蝕性を示している。 However, as shown in the graph showing the change in the corrosion rate accompanying the temperature change in the 3% HF + 17% HNO 3 solution in FIG. Compared to the excellent nickel-based corrosion-resistant alloy MA276 (trade name, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), the extension alloy MA20Nb improved from the sulfuric acid-resistant casting alloy, it has excellent corrosion resistance. In FIG. 6, the horizontal axis represents the liquid temperature (unit: ° C.), the vertical axis represents the corrosion rate (unit: mm / year), MA20Nb is 5 mm / year, MA276 is 6.5 mm / year, and SUS304 is 40 mm / year. On the other hand, even when MC alloy exceeds 100 ° C., it shows excellent corrosion resistance of about 1.5 mm / year.
また、3〜5mmの厚さのMCアロイ、高温酸化雰囲気に耐え、耐浸炭性にも優れたMA601、耐酸、耐熱に優れたSUS310、を1150℃大気中で24時間加熱し、室温まで冷却するという処理を繰り返した場合の重量減少を示したグラフ図7に示したように、30回の試験でMA601が−90mg/cm3、SUS310が360mg/cm3であるのに対し、MCアロイが−50mg/cm3程度と優れた減量特性を示している。なお、この図7のグラフにおいて、横軸は回数、縦軸は減少重量変化量(単位:mg/cm3)である。
Further, MC alloy having a thickness of 3 to 5 mm, MA601 that can withstand a high-temperature oxidizing atmosphere, and excellent in carburization resistance, and SUS310 that is excellent in acid resistance and heat resistance are heated in air at 1150 ° C. for 24 hours and cooled to room temperature. as shown in the graph 7 showing the weight loss in the case of repeating the processing of, with respect to the
図2(A)において本発明の過熱器管19の保護部材30は、一例として半円形断面形状を有する第1の保護部材31と、同じく半円形断面形状を有して第1の保護部材31よりは図上、高さが低い第2の保護部材部材32、第2の保護部材32の高さが第1の保護部材31より低いために過熱器管19を覆うことができない領域を覆うため、1/4円形断面形状を有した副板状部材たる第3の保護部材41、第4の保護部材42で構成される副保護部材40、そして第1の保護部材31と第2の保護部材32とを係合する係合突起33(B)、係合フック34(C)からなっている。
2A, the
このうち副板状部材たる第3の保護部材41、第4の保護部材42は、第2の保護部材32の高さが第1の保護部材31より低いために過熱器管19を覆うことができない領域を覆うため、図2(D)に示したように第1の保護部材31におけるこの領域に面する周方向端部のそれぞれに別個に溶接される。そしてこの溶接に際し、第1の保護部材31と第2の保護部材32とが係合したとき、第3の保護部材41と第4の保護部材42とが相対する部分に隙間ができるような位置関係で溶接される。
Of these, the
これは、バーナー1からの燃焼ガスの当たり具合で保護部材の膨張率が異なり、保護部材30が過熱器管19から外れてしまうのをふせぐためである。すなわち、バーナー1の火炎は燃焼室2からボイラ本体に向かって流れてボイラ本体に輻射や,その燃焼ガスとの接触によって熱を伝えた後、ボイラ本体出口11から排出されるわけであるが、バーナー1の火炎が直接当たる部位の保護部材(図2では第1の保護部材31)は高温になり、逆側(第2の保護部材32)は相対的に直接燃焼ガスが当たる部位より温度が低くなるから、膨張率の差によって第1の保護部材31と第2の保護部材の係合が外れ、保護部材が脱落してしまう可能性があるからである。
This is to prevent the
そのため、副板状部材たる第3の保護部材41、第4の保護部材42を第1の保護部材31に溶接し、かつ、第1の保護部材31と第2の保護部材32とが係合したとき、第3の保護部材41と第4の保護部材42とが相対する部分に隙間を設けることで、両者の膨張率の違いを隙間で補償すると共に、例え第1の保護部材31と第2の保護部材32との係合が外れても、この第3の保護部材41、第4の保護部材42が過熱器管19を囲っているからはずれることが防止できるわけである。
Therefore, the
また図2(B)に示した係合突起33は、(C)に示した係合フック34の中央に設けたフック穴35に係合するよう斜面部が設けられ、一方(C)に示した係合フック34は、その斜面部に係合フック34の中央に設けたフック穴35を係合させて押し込んで両者を係合させる。そのため係合フック34は、図2(D)に示したように第1の保護部材31の第2の保護部材32と端部が相対する部分に溶接され、係合突起33は第2の保護部材32の第1の保護部材31と端部が相対する部分に溶接される。なお、この位置関係は逆であっても構わない。
Further, the engaging
そして第1の保護部材31と第2の保護部材32とで過熱器管19を囲むように配置し、係合突起33と係合フック34とを係合させて第1の保護部材31と第2の保護部材32とを過熱器管19の周囲に取り付ける。その後第3の保護部材41、第4の保護部材42とを第1の保護部材31に、図2(D)に示したように溶接するわけである。
The
再度図1に戻って、このようにして過熱器管19に第1〜第4の保護部材を取り付けた状態を一部破断した図として示したのが図1で、図中30は以上説明してきた保護部材、31は第1の保護部材、32は第2の保護部材、33は係合突起、34は係合フック、41は第3の保護部材、42は第4の保護部材である。この図1における(A)と(B)は、過熱器管19に取り付けた保護部材30を、図の上部に示した正面図に示したように、角度を異ならせて取り付けた状態の一部分を示しており、(A)は第1の保護部材31を反時計方向に30度回転させた状態で、(B)は逆に時計方向に30度回転させた状態で取り付けたことを示している。
Returning to FIG. 1 again, FIG. 1 shows a partially broken view of the state where the first to fourth protective members are attached to the
そしてこれらの第1の保護部材31、第2の保護部材32は、前記したように舶用ボイラ過熱器管19に面接触する曲率を有して舶用ボイラ過熱器管19の周囲を複数(この場合は2)で覆うよう形成され、第1の保護部材31における周方向縁部が、第2の保護部材32における周方向縁部に接する位置の第1の保護部材31側に係合フック34を、第2の保護部材32側に係合突起33をそれぞれ設け、係合突起33に係合フック34を係合させて舶用ボイラ過熱器管19に取り付けるから、非常に簡単に取り付け、取り外しを行うことができる。
The first
また、第2の保護部材32は軸方向長さが第1の保護部材31より短く形成されていて、第2の保護部材32の無い領域を、この領域に周方向端部が存在する第1の保護部材31のそれぞれに別個に溶接して相対する部位に隙間を形成した副板状部材たる、第3の保護部材41、第4の保護部材42で覆ったことで、燃焼ガスが直接当たる部位と逆側に温度差が生じ、係合が外れるようなことになっても保護部材30が脱落することを防ぐことができるわけである。
Further, the second
このように3〜5mmの厚さの板状のMCアロイを用い、舶用ボイラ過熱器管19に面接触する曲率を有して半円形、または1/4円形断面形状に形成し、第1〜第4の保護部材で構成される保護部材30で過熱器管19の周囲を覆うことで、過熱器管19に燃焼灰が付着しないようにしてバナジウムアタックを防止するわけである。
In this way, a plate-like MC alloy having a thickness of 3 to 5 mm is used, and has a curvature that makes surface contact with the marine
再度図3に戻って、このようにして過熱器管19に保護部材30を取り付けた状態を上から見た拡大図が図3(B)である。この図3(B)は図3(A)における25で示した部分の過熱器管19における1列を拡大したものであり、過熱器管19に保護部材30が図1(A)、(B)の上部に示したような角度を持って取り付けられていることを示している。この取り付け角度は、保護部材上部に存在するバナジウム系の燃焼灰が溶融し、落下することによる過熱器管と保護部材との隙間に入りにくいような角度、例えば図の例では30°とする。
Returning to FIG. 3 again, FIG. 3B is an enlarged view of the state in which the
以上が本発明の舶用ボイラ過熱器管の保護部材であるが、このMCアロイで作成した保護部材(プロテクタ)を実際の過熱器管に取り付け、時間経過による肉厚の変化を調べたグラフが図5である。この図5において(A)と(B)は別の過熱器管について調べた結果であり、それぞれのグラフにおいて横軸は年、縦軸は過熱器管の肉厚(単位:mm)を示していて、(A)のグラフでは1994年8月に就航した時点から7年ほど経過した2001年7月に、以上説明してきた保護部材を取り付け、(B)のグラフは、1994年8月に就航した時点から7年ほど経過した2001年10月に、以上説明してきた保護部材を取り付け、炉底からの高さ550、600、700、800の部位の肉厚を調べたものである。
The above is a protection member for a marine boiler superheater pipe according to the present invention, but a graph showing the change in thickness over time by attaching a protection member (protector) made with this MC alloy to an actual superheater pipe is shown in the figure. 5. In FIG. 5, (A) and (B) are the results of examination of different superheater tubes. In each graph, the horizontal axis indicates the year and the vertical axis indicates the thickness of the superheater tube (unit: mm). In the graph of (A), the protective member described above was attached in July 2001, about 7 years after the service was launched in August 1994, and the graph of (B) entered service in August 1994. In October 2001, about 7 years after the installation, the protective member described above was attached, and the thicknesses at the
このグラフから分かるとおり、保護部材(プロテクタ)を取り付ける以前は肉厚が時間に比例して減少しているのに対し、保護部材(プロテクタ)を取り付けた後は(A)のグラフでは明らかに肉厚減少速度が落ち、(B)のグラフではいずれの高さも初期は減少速度が多少増加しているが、550の高さのものはその後明らかに減少速度が落ちており、一定の効果があることがわかる。 As can be seen from this graph, the wall thickness decreased in proportion to the time before the protective member (protector) was attached, whereas after the protective member (protector) was attached, the graph in (A) clearly shows the meat. In the graph of (B), the rate of decrease in thickness decreased, and at the initial stage, the decrease rate slightly increased at any height, but the one with a height of 550 clearly decreased in rate after that and had a certain effect. I understand that.
以上種々述べてきたように本発明になる舶用ボイラ過熱器管の保護部材は、バナジウム化合物の灰が付着するのを防止し,ニッケル(Ni)クロム(Cr)ならびにモリブデン(Mo)の存在で高耐蝕性を有するから、加速高温酸化(バナジウムアタック)による金属腐食、減肉速度を効果的に低減することができ、また、係合部材によって簡単に取り付けられると共に副板状部材の存在で、膨張率の違いによる脱落をも防止することができる舶用ボイラ過熱器管の保護部材とすることができる。 As described above, the protection member for a marine boiler superheater tube according to the present invention prevents adhesion of vanadium compound ash, and is high in the presence of nickel (Ni) chromium (Cr) and molybdenum (Mo). Because it has corrosion resistance, it can effectively reduce metal corrosion and thinning speed due to accelerated high temperature oxidation (vanadium attack), and it can be easily attached by the engaging member and expands in the presence of the sub-plate member. It can be set as the protection member of the marine boiler superheater pipe | tube which can also prevent the drop-off | omission by the difference in a rate.
本発明によれば、舶用ボイラ過熱器管の肉厚減少を効果的に防ぐことができ、舶用ボイラ過熱器管に用いて大きな効果を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thickness reduction of a marine boiler superheater pipe | tube can be prevented effectively, and a big effect can be acquired using it for a marine boiler superheater pipe | tube.
19 過熱器官
30 保護部材
31 第1の保護部材
32 第2の保護部材
33 係合突起
34 係合フック
35 フック穴
41 第3の保護部材
42 第4の保護部材
19 Overheating
Claims (3)
前記保護部材は、モリブデン(Mo)を添加したニッケル(Ni)−クロム(Cr)合金を用い、前記舶用ボイラ過熱器管に面接触する曲率を有して前記舶用ボイラ過熱器管周囲を複数で覆う板状部材として形成されていることを特徴とする舶用ボイラ過熱器管における保護部材。 A protection member for a marine boiler superheater pipe that is provided at a site where combustion gas easily passes in a marine boiler superheater pipe using heavy oil as a main fuel and prevents corrosion due to vanadium-containing combustion ash adhesion,
The protective member uses a nickel (Ni) -chromium (Cr) alloy to which molybdenum (Mo) is added, has a curvature that makes surface contact with the marine boiler superheater tube, and has a plurality of surroundings of the marine boiler superheater tube. A protective member for a marine boiler superheater tube, characterized in that the protective member is formed as a covering plate-like member.
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