JP2012115730A

JP2012115730A - 配管洗浄方法

Info

Publication number: JP2012115730A
Application number: JP2010265672A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Okubo; 宏樹大久保; Kenji Motai; 憲次馬渡; Yuya Yamabe; 雄也山邊
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2012-06-21

Abstract

【課題】より簡便な方法で洗浄効果を上げ、洗浄回数を減らすことのできる配管洗浄方法を提供することを目的とする。
【解決手段】配管洗浄方法は、送水ポンプを用い、純水タンクから接続流路を介して配管内へと純水を送水するとともに、気泡圧送手段を用い、間欠的または連続的に気泡を前記送水ポンプの下流側に位置する前記接続流路内へ供給する。気泡を接続経路内に供給することで、純水を流動変動させることができる。それによって、ゴミを巻き上げながら下流側へと押し流すことができるため、洗浄効率が向上する。
【選択図】図２

Description

本発明は、配管洗浄方法に関し、特に、陸用ボイラ、舶用ボイラ、及び化学プラントなどにおける建設中のプラントの配管内を洗浄する方法に関するものである。

建設中のプラントでは、配管内に溶接粉・埃・内錆・油分などのゴミが溜まる。そのため、ポンプ保護や配管閉塞を防止する目的で、運転に入る前に配管内に水を流し、配管内を水洗浄する。製品管理技術の向上により、除去されるゴミの総量は、年々大幅に少なくなってきているが、一方で配管内の洗浄方法は大きく変わっていない。

図４に、従来の洗浄対象の配管内における洗浄イメージ図を示す。従来の運転前に実施されるボイラの配管内の水洗浄では、配管内に一定量の水を一定管内流速で流し、配管内のゴミを下流側へと押し流して除去している。例えば、以下のような手順で実施される。
（１）適量の防錆剤が混合された純水を、送水ポンプを用いて純水タンクからボイラ全系統に送水し、水張りをする。洗浄には純水を使用する。
（２）各ポイント（２０〜３０箇所）に設けられたエアベント弁を開放してパージし、ある程度汚れを排出させた後、一旦送水を停止してすべての純水をボイラ外へと排出する。
（３）排出が完了したら、再度ポンプを用いて水を送り、上記（２）と同様の操作を実施する。
（４）上記（２）及び（３）の作業を４〜５回繰り返し、濁質分が規定濃度を下回ったところで洗浄を完了する。

他のプラントの洗浄方法が特許文献１に記載されている。特許文献１では、洗浄対象部分に微小気泡を衝突させて異物を除去している。

特開２００７−１０５６６７号公報（段落［０００７］及び［０００８］）

従来の水洗浄方法において、一回の水張り及び排水は、約１０人の作業員が一日かけて行っている。また、一回の水張りには、純水が数百トン（例えば、約５００ｔ）オーダで使用される。従来の水洗浄方法では、水張り及び排水（上記（２）及び（３）の作業）を４〜５回繰り返し実施するため、人件費及び製造コスト（純水の製造コスト及び防錆剤のコストなど）が高くなる。

また、水張りに使用される送水ポンプの容量に限界があるため、配管内に一気に純水を送水しても配管内での流速が遅く、洗浄効率を上げることができない。現状の設備では、配管内での純水の流速を上げる手段もないため、洗浄回数を減らすことができない。

特許文献１に記載の洗浄方法は、微少気泡が洗浄対象部位で崩壊する際の異物除去効果を利用した洗浄方法であり、別途微少気泡発生設備が必要となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、より簡便な方法で洗浄効果を上げ、洗浄回数を減らすことのできる配管洗浄方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、送水ポンプを用い、純水タンクから接続流路を介して配管内へと純水を送水するとともに、気泡圧送手段を用い、間欠的または連続的に気泡を前記送水ポンプの下流側に位置する前記接続流路内へ供給する配管洗浄方法を提供する。

上記発明によれば、気泡を接続経路内に供給することで、純水を流動変動させることができる。それによって、ゴミを巻き上げながら下流側へと押し流すことができるため、洗浄効率が向上する。
気泡を間欠的に供給すると、気泡を含む純水と気泡を含まない純水で比重差が生じ、配管内の純水の流速をスイングさせることができる。これによって、配管内での平均流速はそのままで、ゴミ除去効率を高めることが可能となる。

上記発明によれば、気泡圧送手段を用いるため、気泡を連続的に供給すると、接続流路及び配管内での純水の流速を速めることができる。これによって、水張りに要する時間を短縮することが可能となる。

上記発明の一態様によれば、前記気泡を微小気泡とし、前記気泡圧送手段によって前記接続流路内へ間欠的に前記微小気泡を供給しても良い。

供給する気泡を微小気泡とすることで、純水の流速をスイングさせることによる洗浄効率の向上に加えて、微小気泡自体が有する洗浄作用によって洗浄効率を更に高めることができる。

上記発明の一態様によれば、前記微小気泡を供給して前記配管内を前記純水で満水させた後、所定時間満水状態を保持する満水保持時間を設けても良い。
そのようにすることで、微小気泡自体が有する洗浄作用を十分に発揮させることができる。

本発明によれば、純水（洗浄水）に気泡を供給することで、配管内での洗浄効果を高めることができる。これによって、洗浄回数を低減させることができるため、純水の使用量を抑えることが可能となる。それにともない、防錆剤の使用量も減り、排水処理に使用する薬剤量も減らすことができる。また、洗浄回数の低減により、洗浄に要する総時間を短縮することができるため、人件費を削減するができる。

第１実施形態に係る配管洗浄方法を説明する図である。第１実施形態に係る洗浄対象の配管内における洗浄イメージ図である。第３実施形態に係る洗浄対象の配管内における洗浄イメージ図である。従来法に係る洗浄対象の配管内における洗浄イメージ図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る配管洗浄方法の第１実施形態について、ボイラの水洗浄を例として図１を参照しながら説明する。
本実施形態において、水洗浄系統は配管で接続された節炭器、蒸気ドラム、過熱器管、火炉管、及び再熱蒸気管とされる。水洗浄対象範囲の容量は、４００〜５００ｍ^３程度である。配管の所定のポイントには、ドレイン弁及びエアベントなどの小弁が適宜配置されている。

水洗浄系統の上流側に、バルブを介して接続流路の一端が接続される。接続流路の他端には、配管内へ純水を送水可能に送水ポンプ及び純水タンクが接続される。純水タンクには純水が収容されている。接続流路の送水ポンプとバルブとの間には、防錆剤供給口及び気泡供給口が設けられる。気泡供給口には気泡圧送手段が接続される。本実施形態における気泡圧送手段はエアポンプとされる。

本実施形態に係る配管洗浄方法では、バルブを開放し、送水ポンプを用いて純水タンクから水洗浄系統の配管内へと純水を送水するとともに、エアポンプを用いて接続流路内に空気を間欠的に供給して水張りをする。この際、防錆剤供給口から適量の防錆剤を接続流路内へと供給する。

空気の供給量や供給タイミングは、水洗浄対象範囲の容量や配管の径または汚れの程度などによって適宜設定される。例えば、平均径が２５ｃｍ配管に１５０ｍ^３／ｈで水張りする場合、風量５０ｍ^３／ｈ程度のエアポンプを用いて数秒〜数十秒の間隔をおきながら、間欠的に数十リットルの空気を供給すると良い。

各ポイントに配置されたドレイン弁及びエアベントなどの小弁にて、配管内が純水で満水したことを確認する。その後、各小弁よりパージして、ある程度の汚れを排出させる。

次に、送水ポンプを停止して、純水を系外へと排出する。排出が完了したら、濁質分を分析する。濁質分が規定濃度に下がるまで、上記水張り及び排出の操作を繰り返し実施する。ボイラの場合、例えば、濁質分の規定濃度が１０度未満、及び塩化物イオン濃度が０．１ｍｇ／Ｌ未満となるまで、繰り返し水洗浄を実施する。

図２に、洗浄対象の配管内における洗浄イメージ図を示す。同図において配管内に示す矢印は、該矢印の向きが純水の流れ方向を示し、矢印の長さが純水の流速を表している。本実施形態によれば、空気を間欠に供給することによって、配管内に流量衝撃（流動変動）を与えることができる。すなわち、純水に気泡を供給することで、純水の流れ方向に変化を与えるとともに、純水の流速にムラを生じさせることができる。それによって、平均流速が同じであっても、ゴミを巻き上げながら押し流すことができ、洗浄効率が向上する。また、大粒のゴミも効率良く押し流すことができる。また、配管内で水と空気との比重差によって生じる流速スイング効果で、洗浄効率を向上させることができる。

気泡はエアポンプを用いて圧送されるため、供給量や供給タイミングなどを制御することが可能であり、外力を加えずに純水中に供給した場合と比べて、純水へ与える流量衝撃を大きくすることができる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態に係る配管洗浄方法では、接続流路内に気泡を連続的に供給する。それ以外の工程は第１実施形態と同様とする。

本実施形態によれば、水洗浄系統の上流側に気泡を連続的に供給することで、送水ポンプの送水量が小さい場合であっても、配管内での純水の流速を速めることができる。それによって、水張りに要する時間を短縮できるとともに、大幅に洗浄効率を向上させることができる。

〔第３実施形態〕
第３実施形態に係る配管洗浄方法では、接続流路内に微小気泡を間欠的に供給する。それ以外の工程は第１実施形態と同様とする。
微小気泡は、直径がナノメートルオーダーまたはマイクロメートルオーダーの小さな気泡である。微小気泡の製造及び供給はエジェクター方式で実施すると良い。例えば、気泡供給口にエジェクターを接続し、エジェクターに水を圧送することで微小気泡を含んだ水を間欠で供給することができる。

本実施形態において、微小気泡が供給された純水を配管内に水張りして満水とした後、微小気泡が略消失するまで所定時間満水状態を保持する満水保持時間を設けても良い。

図３に、洗浄対象の配管内における洗浄イメージ図を示す。同図において配管内に示す矢印は、該矢印の向きが純水の流れ方向を示し、矢印の長さが純水の流速を表している。本実施形態によれば、水洗浄系統の上流側に微小気泡を間欠で吹き込むことにより、気泡が含まれた水と気泡が含まれていない水との比重差によって配管内で流速スイングを発生させる。これによって、ゴミを効率よく下流側に押し流すことができ、洗浄効率が向上する。

微小気泡は、ゴミなどに衝突して崩壊する際に、高圧のマイクロジェットを発生させて、配管壁面に付着した異物を除去するとともに、異物の付着を防止する作用を有する。また、微小気泡は。泡が弾ける際に表面にマイナス電荷を帯び、配管中の油分やゴミなどを巻きこんで配管内を洗浄する効果がある。そのため、満水保持時間を設けることで、洗浄効果を高めることができる。

Claims

送水ポンプを用い、純水タンクから接続流路を介して配管内へと純水を送水するとともに、気泡圧送手段を用い、間欠的または連続的に気泡を前記送水ポンプの下流側に位置する前記接続流路内へ供給する配管洗浄方法。
前記気泡を微小気泡とし、前記気泡圧送手段によって前記接続流路内へ間欠的に前記微小気泡を供給する請求項１に記載の配管洗浄方法。
前記微小気泡を供給して前記配管内を前記純水で満水させた後、所定時間満水状態を保持する満水保持時間を設ける請求項２に記載の配管洗浄方法。