JP2014108402A

JP2014108402A - 狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法及び狭隘部の洗浄装置

Info

Publication number: JP2014108402A
Application number: JP2012264718A
Authority: JP
Inventors: Chisato Tsukahara; 千幸人塚原; Yuta Hashimoto; 裕太橋本; Akihiro Nozaki; 昭宏野▲崎▼; Sadanobu Matsuo; 貞信松尾; Hiroko Miyake; 弘子三宅; Toshio Sao; 俊生佐尾
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2032-12-03
Also published as: JP6104580B2

Abstract

【課題】狭隘部に発生した腐食成分や塩分の除去を効率よく実施できる狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法及び狭隘部の洗浄装置を提供する。
【解決手段】狭隘部の洗浄装置は、腐食生成物や塩分１５が付着した狭隘部１４の表面側と裏面側とを覆う半球状の第１及び第２の覆い部材２１Ａ、２１Ｂと、第１の覆い部材２１Ａ内に、浸透剤（又は洗浄液）２２を供給する液供給タンク２３と、第２の覆い部材２１Ｂ内に狭隘部を通過した浸透剤（又は洗浄液）２２を吸引させつつ、吸引タンク２４内に通過した浸透剤（又は洗浄液）２２を導入する吸引ポンプ２５とを具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばタービン設備のタービンロータの翼根、翼溝部の狭隘部に発生した腐食成分及び塩分を除去する狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法及び狭隘部の洗浄装置に関するものである。

従来、火力発電設備等においては、ボイラで発生したボイラ蒸気を復水器で冷却凝縮させ、ボイラ水（純水）として循環使用している。ここで、復水器内でボイラ蒸気を冷却する冷却管が設けられ、該冷却管には冷却用の海水が流れているが、該冷却管に亀裂等が生じると、そこから海水が液漏れし、凝縮したボイラ凝縮水に混入し、該ボイラ凝縮水に塩分が混じって各種配管等を腐食させることになる（例えば、特許文献１参照）。
この海水漏洩があることにより、高圧スチームを減温する場合、復水器からの給水をそのまま減温スプレーから主蒸気配管内に供給しているので、海水が含まれた水蒸気がタービン側に供給されることとなる。

この結果、長期間運転していくと、この海水漏洩に起因する塩分等が、タービンロータ等の隙間部に、塩化物イオンなどの腐食性物質が入り込み、翼根部や翼溝部に腐食割れの発生が懸念される。

このため、翼根部及び翼溝部に入り込んだ腐食性物質を除去し、健全な状態に戻す必要があるため、従来ではタービンを分解し、タービン翼を取り外した後、腐食性物質の除去作業を行っている。

特開２００１−１４１５９６号公報

しかしながら、タービンを分解し、タービン翼を取り外し、腐食性物質の除去作業を行った後、再度タービンを組み付ける必要があるたため、費用と時間とが必要となり、大きな損失となる、という問題がある。

また、タービンロータの翼根・翼溝などの隙間部の洗浄においては、以下のような問題がある。
１）翼根・翼溝の隙間部には、塩分を含む赤錆が発生しており、錆の生成に伴い、隙間部は、より狭いものとなっているため、洗浄に手間がかかる。
２）塩分を除去するためには、水系の洗浄液を溶解除去する必要があるが、隙間部が狭く、空気の噛み込みなどにより、洗浄液が浸透し難いため、塩分の除去は難しい。
３）隙間部に生成した赤錆を除去するため、酸洗浄を実施したいが、下記の問題がある。
i）隙間部へ浸透した洗浄液の更新が難しく、洗浄作用が停止するため、洗浄が困難となる。
ii)中和処理及び酸洗浄液の排出が難しく、隙間部に残留した洗浄液が寧ろ腐食要因となり、二次的な腐食発生の可能性がある。

よって、タービンを分解することなく、狭隘部に発生した腐食物質や塩分の除去を効率よく実施できる手法の出現が切望されている。

本発明は、前記問題に鑑み、タービンを分解することなく、狭隘部に発生した腐食物質や塩分の除去を効率よく実施できる狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法及び狭隘部の洗浄装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、腐食生成物及び塩分が付着・侵入した狭隘部に、油性の浸透剤を浸透させる浸透剤浸透工程と、浸透した浸透剤を有機溶剤で溶解除去すると共に、前記腐食生成物を除去する有機溶剤洗浄工程と、有機溶剤洗浄後に、水系洗浄剤で仕上げ洗浄する水系洗浄剤洗浄工程と、を有することを特徴とする狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法にある。

第２の発明は、第１の発明において、前記有機溶剤洗浄工程と、前記水系洗浄剤洗浄工程とを繰り返すことを特徴とする狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法にある。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記浸透剤浸透工程、前記有機溶剤洗浄工程又は前記水系洗浄剤洗浄工程の少なくとも一工程で、超音波洗浄を併用することを特徴とする狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法にある。

第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記浸透剤浸透工程、前記有機溶剤洗浄工程又は前記水系洗浄剤洗浄工程の少なくとも一工程を実施する前に、狭隘部の凍結処理又は加熱処理を行い、狭隘部に対して熱膨張による収縮を行うことを特徴とする狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法にある。

第５の発明は、第１又は２において、狭隘部の表面側から、洗浄剤を供給し、前記狭隘部の裏面側から、供給した前記洗浄剤を吸引しつつ、洗浄を行うことを特徴とする狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法にある。

第６の発明は、腐食生成物や塩分が付着した狭隘部の表面側と裏面側とを覆う半球状の第１及び第２の覆い部材と、前記第１の覆い部材内に、浸透剤又は洗浄液を供給する液供給タンクと、前記第２の覆い部材内に、狭隘部を通過した浸透剤又は洗浄液を吸引させつつ、吸引タンク内に通過した浸透剤又は洗浄液を導入する吸引ポンプとを具備することを特徴とする狭隘部の洗浄装置にある。

本発明によれば、浸透剤を狭隘部に供給し、次いで有機溶剤を供給して浸透剤と共に狭隘部に発生した腐食生成物を除去することができ、例えばタービン設備における翼を取り外すことなく洗浄できるため、作業コストの大幅な低減効果を図ることができる。

図１は、タービンロータの翼溝に腐食生成物が生成した状態を示す図である。図２は、本実施例に係る狭隘部の洗浄装置の概略図である。図３は、腐食生成物や塩分を除去する概念図である。図４は、腐食生成物や塩分を除去する概念図である。

以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、タービンロータの翼溝に腐食生成物が生成した状態を示す図である。
図２は、本実施例に係る狭隘部の洗浄装置の概略図である。図３は、腐食生成物や塩分を除去する概念図である。
図１に示すように、タービンロータ１１に形成された翼溝１２に翼根１３が装着されている場合、通常は、翼溝１２の狭隘部には、何も発生していない健全な状態Ａである。しかし、腐食生成物や塩分１５が発生した場合には、狭隘部１４に腐食生成物や塩分１５が詰まった状態Ｂとなる。

このような場合、以下の工程により腐食生成物や塩分を除去している。
１）浸透剤浸透工程
この浸透剤浸透工程は、赤錆等の腐食生成物や塩分１５が付着・侵入した狭隘部１４に対し、油性の浸透剤を浸透させ、赤錆等を微細化させる工程である。
ここで、本発明で用いる浸透剤としては、例えば赤錆を微細化させるものであればいずれのものでもよいが、例えば防錆潤滑油等の浸透性の良好な溶剤を例示することができる。防錆潤滑油としては、例えば「ＷＤ―４０」（商品名、エステー社製）を例示することができる。なお、他の浸透剤として、例えば「ハイパーショットルブ（商品名）」ダイゾーニチモリ社製、「ＲＰ−Ｃラスベネ（商品名）」和光ケミカル社製等を例示することができる。

２）有機溶剤洗浄工程
この有機溶剤洗浄工程は、１）の浸透剤浸透工程の後に実施し、浸透した浸透剤を有機溶剤等の有機系洗浄剤で溶解除去すると共に、腐食生成物や塩分を除去する工程である。
ここで、本発明で用いる有機系洗浄剤としては、例えばアセトン、アルコール、アセトン及びアルコールの混合溶剤等を例示することができる。
すなわち、１）の工程で浸透剤を狭隘部に供給し、次いで有機溶剤を供給して浸透剤と共に、狭隘部に発生した腐食生成物を除去するようにしている。

３）水系洗浄剤洗浄工程
この水系洗浄剤洗浄工程は、２）の有機溶剤洗浄工程の後に実施し、水系洗浄剤を用いて仕上げ洗浄する工程である。
ここで、本発明で用いる水系洗浄剤としては、例えば希硫酸等のような腐食性物質を含まない洗浄剤であり、例えば「エバック（商品名）」エバーケミカル社製、「ツインクル（商品名）」花王社製、「ネオスＣＭ−２５Ｓ（商品名）」ネオス社製等を例示することができる。

狭隘部に浸透剤や洗浄剤を浸透させる方法を実施する狭隘部の洗浄装置の一例を図２に示す。
図２に示すように、狭隘部の洗浄装置は、腐食生成物や塩分１５が付着した狭隘部１４の表面側と裏面側とを覆う半球状の第１及び第２の覆い部材２１Ａ、２１Ｂと、第１の覆い部材２１Ａ内に、浸透剤（又は洗浄液）２２を供給する液供給タンク２３と、第２の覆い部材２１Ｂ内に狭隘部１４を通過した浸透剤（又は洗浄液）２２を吸引させつつ、吸引タンク２４内に通過した浸透剤（又は洗浄液）２２を導入する吸引ポンプ２５とを具備している。

これにより、図３に示すように、狭隘部１４の表面（図中右）側から、浸透剤（又は洗浄液）２２を供給し、狭隘部１４の裏面（図中左）側から、供給した浸透剤（又は洗浄液）２２を吸引ポンプ２５で吸引しつつ、腐食生成物や塩分１５の洗浄除去を行うようにしている。なお、第３工程の水系洗浄剤も同様に供給している。

また、第１及び第２の覆い部材２１Ａ、２１Ｂは、例えば耐食性を有する合成ゴム等で形成することができる。また、表面と当接する部分に吸盤機能を有するようにして、密着性を良好とするようにしてもよい。

洗浄配管内を減圧状態として、空気溜まりを排除し、洗浄を確実としている。

また、吸引タンク２４に導入された水系洗浄剤を、別途サンプリングして分析することで、洗浄の終了を判断することができる。
判断手法としては水系洗浄剤の色調や塩分濃度（例えば電気伝導度計測等）を計測する。
また、判断手法として、ボイラの使用圧力と水処理方法により異なるが、例えば１５Ｍｐａで揮発性物質処理の場合の例は、色調や目視で濁りがないこと、塩分濃度の場合、１ｍｇ／Ｌ（Ｃｌとして）、電気伝導度が６０μＳ／ｃｍ等を基準とするようにしてもよい。

ここで、狭隘部１４に付着する腐食生成物の量等が多い場合には、有機溶剤洗浄工程と、水系洗浄剤洗浄工程とを繰り返し行うようにしてもよい。

また、１）の浸透剤浸透工程、２）の有機溶剤洗浄工程又は３）の水系洗浄剤洗浄工程の少なくとも一工程で、超音波洗浄を併用するようにしてもよい。

また、浸透剤浸透工程、有機溶剤洗浄工程又は水系洗浄剤洗浄工程の少なくとも一工程を実施する前に、狭隘部１４の凍結処理又は加熱処理を行い、狭隘部１４に対して熱膨張による収縮を行うようにしてもよい。

この熱膨張により、狭隘部の隙間が広がり、浸透剤又は洗浄剤の浸透が容易となる。また、浸透した洗浄剤を凍結させ、膨張させた後に、溶解させ、徐々に赤錆等の腐食生成物や塩分１５等の異物を排出するようにしてもよい。

この凍結処理の冷却温度は、例えばドライアイスを用いて−７９℃まで冷却することを例示することができる。

また、加熱処理の加熱温度はタービンの使用温度以下であれば耐久性の問題はなく、例えば５００℃以下まで加熱することができる。

図４は、凍結処理を実施する概略図である。
洗浄剤２２を導入した後、吸引ポンプ２５を停止し、その後ドライアイスで浸透剤（又は洗浄液）２２を凍結させる。その後、加温して、浸透剤（又は洗浄液）２２を溶解させ、赤錆等の腐食生成物１５を除去している。

これにより、浸透剤（又は洗浄液）２２の凍結により、狭隘部１４の隙間を膨張させた後に、浸透剤（又は洗浄液）２２を溶解させることで、こびりついた赤錆等の腐食生成物や塩分１５等の異物の排出を容易にすることができる。

従来においては、タービンロータの翼根・翼溝の隙間部に詰まった腐食生成物や塩分等を除去するためには、翼を取り外す必要があったが、本発明によれば、翼を取り外すことなく洗浄できるため、作業コストの大幅な低減効果がある。

例えば従来のような分解洗浄する場合には、少なくとも２〜３ヶ月要していたものが、本発明によれば、２〜３週間と大幅な作業期間の短縮を図ることができる。

また、従来では、例えばタービンロータの翼を取り外した場合には、再利用が出来ず、翼を取り替える必要があるため、さらに作業の手間及び新規翼の費用が嵩むが、本発明によれば、作業費用のみならず、材料費の大幅な削減効果も期待できる。

さらに、短期間で作業が完了することにより、タービン自体の停止期間が短くなるため、タービン停止に伴う損失も大幅に低減されることとなる。

１１タービンロータ
１２翼溝
１３翼根
１４狭隘部
１５腐食生成物や塩分
２１Ａ第１の覆い部材
２１Ｂ第２の覆い部材
２２浸透剤（又は洗浄液）
２３液供給タンク
２４吸引タンク
２５吸引ポンプ

Claims

腐食生成物及び塩分が付着・侵入した狭隘部に、油性の浸透剤を浸透させる浸透剤浸透工程と、
浸透した浸透剤を有機溶剤で溶解除去すると共に、前記腐食生成物を除去する有機溶剤洗浄工程と、
有機溶剤洗浄後に、水系洗浄剤で仕上げ洗浄する水系洗浄剤洗浄工程と、を有することを特徴とする狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法。
請求項１において、
前記有機溶剤洗浄工程と、前記水系洗浄剤洗浄工程とを繰り返すことを特徴とする狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法。
請求項１又は２において、
前記浸透剤浸透工程、前記有機溶剤洗浄工程又は前記水系洗浄剤洗浄工程の少なくとも一工程で、超音波洗浄を併用することを特徴とする狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法。
請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
前記浸透剤浸透工程、前記有機溶剤洗浄工程又は前記水系洗浄剤洗浄工程の少なくとも一工程を実施する前に、狭隘部の凍結処理又は加熱処理を行い、狭隘部に対して熱膨張による収縮を行うことを特徴とする狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法。
請求項１又は２において、
狭隘部の表面側から、洗浄剤を供給し、前記狭隘部の裏面側から、供給した前記洗浄剤を吸引しつつ、洗浄を行うことを特徴とする狭隘部の腐食生成物や塩分の除去方法。
腐食生成物や塩分が付着した狭隘部の表面側と裏面側とを覆う半球状の第１及び第２の覆い部材と、
前記第１の覆い部材内に、浸透剤又は洗浄液を供給する液供給タンクと、
前記第２の覆い部材内に、狭隘部を通過した浸透剤又は洗浄液を吸引させつつ、吸引タンク内に通過した浸透剤又は洗浄液を導入する吸引ポンプとを具備することを特徴とする狭隘部の洗浄装置。