JP2015117410A - Device and method for removing salt content from metallic member - Google Patents
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Abstract
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、翼溝部の金属部材等の隙間部(狭隘部)に発生する塩分を除去する金属部材の脱塩装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a desalting apparatus and method for a metal member that removes salt generated in a gap (narrow portion) such as a blade root of a turbine rotor of a turbine facility or a metal member of a blade groove.
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。
Conventionally, in thermal power generation facilities and the like, boiler steam generated in a boiler is cooled and condensed by a condenser and circulated and used as boiler water (pure water). Here, a cooling pipe for cooling the boiler steam is provided in the condenser, and seawater for cooling flows through the cooling pipe, but when a crack or the like occurs in the cooling pipe, seawater leaks from there. Then, it is mixed in the condensed boiler condensate, and salt is mixed in the boiler condensate to corrode various pipes and the like (for example, see Patent Document 1).
Due to this seawater leakage, when reducing the temperature of high-pressure steam, the water supplied from the condenser is supplied as it is from the temperature-reducing sprayer into the main steam pipe, so that steam containing seawater is supplied to the turbine side. Will be.
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。 As a result, when operating for a long period of time, salinity, etc. due to seawater leakage enters corrosive substances such as chloride ions into the gaps of the turbine rotor, etc., and corrosion cracks occur in the blade roots and blade grooves. Is concerned.
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。 For this reason, since it is necessary to remove the corrosive substances that have entered the blade root and blade groove and return them to a healthy state, conventionally, after removing the turbine blades and removing the turbine blades, the corrosive substances are removed. ing.
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。 However, since it is necessary to disassemble the turbine, remove the turbine blades, remove the corrosive substance, and then reassemble the turbine, there is a problem that costs and time are required, resulting in a large loss.
また、タービンロータの翼根・翼溝などの隙間部(狭隘部)の洗浄においては、以下のような問題がある。
1)塩分を除去するためには、水系の洗浄液を用いて、溶解除去する必要があるが、隙間部の亀裂は狭く、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。
2)よって、タービンロータを解体して、解体した各部材を水槽等に沈め、複数回水を入れ替えの洗浄を行うことで、除塩する必要があるが、錆の細部や凹部割れ先端(深部)における塩素化合物は、例えば100〜1000ppm程度まで濃縮されており、容易に短時間でしかも低コストでの水洗浄を実施することができない、という問題がある。
Further, in the cleaning of gaps (narrow parts) such as blade roots and blade grooves of the turbine rotor, there are the following problems.
1) In order to remove salt, it is necessary to dissolve and remove it using an aqueous cleaning solution. However, the cracks in the gaps are narrow and the cleaning solution is difficult to penetrate due to air entrapment. difficult.
2) Therefore, it is necessary to disassemble the turbine rotor, sink each disassembled member in a water tank, etc., and wash the water several times. ) Is concentrated to, for example, about 100 to 1000 ppm, and there is a problem that it is not possible to perform water washing easily in a short time and at low cost.
よって、タービンを分解することなく、隙間部(狭隘部)の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。 Therefore, the advent of a technique that can efficiently remove the salt content in the gap (narrow part) without disassembling the turbine is desired.
本発明は、前記問題に鑑み、金属部材等の隙間部(狭隘部)に発生する塩分を除去する金属部材の脱塩装置及び方法を提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the desalination apparatus and method of a metal member which removes the salt content which generate | occur | produces in clearance gap parts (narrow part), such as a metal member, in view of the said problem.
上述した課題を解決するための本発明の第1の発明は、塩分が付着している金属部材に対して、貼り付けてなる湿潤状態の塩素捕集部材と、前記塩素捕集部材の表面側に押し当てる電極フィルムと、前記金属部材を負極側に、前記電極フィルムを正極側に接続して通電する直流の電源部と、を備えてなり、所定時間通電して、前記金属部材の隙間に侵入した塩素化合物を電気分解し、塩素イオンとして前記塩素捕集部材側に移動させつつ該塩素捕集部材内で保持してなることを特徴とする金属部材の脱塩装置にある。 The first invention of the present invention for solving the above-mentioned problem is a wet chlorine collecting member adhered to a metal member to which salt is attached, and the surface side of the chlorine collecting member. An electrode film that is pressed against the negative electrode side, and a DC power supply unit that connects the electrode film to the positive electrode side and energizes the negative electrode side. The metal member desalinating apparatus is characterized in that the invading chlorine compound is electrolyzed and held in the chlorine collecting member while being moved to the chlorine collecting member side as chlorine ions.
本発明によれば、塩分を電気分解して、塩素イオンとし、陽極側の電極フィルム側に引き寄せることで、湿潤状態の塩素捕集部で塩素イオンを捕集することで除塩できる。 According to the present invention, salt can be removed by electrolyzing salt to form chlorine ions and attracting them to the electrode film side on the anode side, thereby collecting the chlorine ions in a wet chlorine collector.
第2の発明は、第1の発明において、湿潤状態の前記塩素捕集部材に銀水溶液(酢酸銀又は水酸化銀の水溶液)を含ませてなり、移動した前記塩素イオンを塩化銀として固定化することを特徴とする金属部材の脱塩装置にある。 According to a second invention, in the first invention, the moist chlorine collecting member contains an aqueous silver solution (an aqueous solution of silver acetate or silver hydroxide), and the migrated chlorine ions are immobilized as silver chloride. The present invention provides a desalting apparatus for metal members.
本発明によれば、塩素イオンと銀イオンとを反応して塩化銀とし、湿潤状態の塩素捕集部で塩素銀を捕集することで除塩できる。 According to the present invention, salt can be removed by reacting chlorine ions and silver ions to form silver chloride, and collecting the silver chloride by the wet chlorine collector.
第3の発明は、第1又は2の発明において、前記塩素捕集部材が、脱塩されたガーゼ、不織布、濾紙、無塵布又は脱脂綿のいずれかであることを特徴とする金属部材の脱塩装置にある。 According to a third invention, in the first or second invention, the chlorine collecting member is any one of desalted gauze, non-woven fabric, filter paper, dust-free cloth, or absorbent cotton. Located in the salt device.
本発明によれば、ガーゼ、不織布等を用いることで、湿潤状態の塩素捕集部で塩素イオンを確実に捕集することで除塩できる。 According to the present invention, by using gauze, non-woven fabric, etc., salt can be removed by reliably collecting chlorine ions in a wet chlorine collecting part.
第4の発明は、塩分が付着している金属部材に対し、湿潤状態の塩素捕集部材を貼り付け、その後、前記塩素捕集部材の表面側に電極フィルムを用いて押圧し、前記金属部材を負極側とすると共に、前記電極フィルムを正極側として直流の電源部に接続した後、所定時間通電することにより、前記金属部材の隙間に侵入した塩素化合物を電気分解し、塩素イオンとして前記塩素捕集部材側に移動させつつ該塩素捕集部材内で保持することを特徴とする金属部材の脱塩方法にある。 4th invention sticks the chlorine collection member of a wet state with respect to the metal member to which the salt content has adhered, Then, it presses using the electrode film on the surface side of the said chlorine collection member, The said metal member Is connected to a DC power source with the electrode film as the positive electrode side, and then energized for a predetermined time to electrolyze the chlorine compound that has entered the gaps in the metal member, and the chlorine ions as chlorine ions The metal member is desalted by holding the inside of the chlorine collecting member while being moved toward the collecting member.
本発明によれば、塩分を電気分解して、塩素イオンとし、陽極側の電極フィルム側に引き寄せることで、湿潤状態の塩素捕集部で塩素イオンを捕集することで除塩できる。 According to the present invention, salt can be removed by electrolyzing salt to form chlorine ions and attracting them to the electrode film side on the anode side, thereby collecting the chlorine ions in a wet chlorine collector.
第5の発明は、第4の発明において、湿潤状態の前記塩素捕集部材に銀水溶液を含ませ、移動した前記塩素イオンを塩化銀として固定化することを特徴とする金属部材の脱塩方法にある。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the method for desalinating a metal member according to the fourth aspect of the invention, wherein the chlorine collecting member in a wet state contains an aqueous silver solution and the moved chlorine ions are immobilized as silver chloride. It is in.
本発明によれば、塩素イオンと銀イオンとを反応して塩化銀とし、湿潤状態の塩素捕集部で塩素銀を捕集することで除塩できる。 According to the present invention, salt can be removed by reacting chlorine ions and silver ions to form silver chloride, and collecting the silver chloride by the wet chlorine collector.
第6の発明は、第4又は5の発明において、前記塩素捕集部材が、脱塩されたガーゼ、不織布、濾紙、無塵布又は脱脂綿のいずれかであることを特徴とする金属部材の脱塩方法にある。 According to a sixth invention, in the fourth or fifth invention, the chlorine collecting member is any one of desalted gauze, non-woven fabric, filter paper, dust-free cloth or absorbent cotton. In the salt method.
本発明によれば、ガーゼ、不織布等を用いることで、湿潤状態の塩素捕集部で塩素イオンを確実に捕集することで除塩できる。 According to the present invention, by using gauze, non-woven fabric, etc., salt can be removed by reliably collecting chlorine ions in a wet chlorine collecting part.
本発明によれば、金属材料に付着した塩分を電気分解して、塩素イオンとし、陽極側の電極フィルム側に引き寄せることで、湿潤状態の塩素捕集部で塩素イオンを捕集することで除塩できる。 According to the present invention, the salt attached to the metal material is electrolyzed to form chlorine ions, which are attracted to the electrode film side on the anode side, and are collected by collecting the chlorine ions in a wet chlorine collecting part. Can salt.
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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.
図1は、実施例1に係る金属部材の脱塩装置の概略図である。
図1に示すように、本実施例に係る金属部材の脱塩装置は、塩分が付着している金属部材11に対して、貼り付けてなる湿潤状態の塩素捕集部材12と、塩素捕集部材12の表面側の全面にわたって押し当てる電極フィルム13と、金属部材11を負極側に、前記電極フィルム13を正極側に接続して通電する直流の電源部14と、を備えてなるものである。そして、直流の電源部14により所定時間通電して、金属部材11の微細な隙間(又は狭隘部)21に侵入した塩素化合物(NaCl等)を電気分解し、塩素イオン(Cl-)として塩素捕集部材12側に移動させつつ該塩素捕集部材12内で保持してなるものである。
FIG. 1 is a schematic diagram of a metal member desalting apparatus according to a first embodiment.
As shown in FIG. 1, the metal member desalting apparatus according to the present embodiment includes a wet
ここで、塩素捕集部材としては、例えば脱塩されたガーゼ、不織布、濾紙、無塵布又は脱脂綿等を挙げることができ、水分を含んで湿潤状態となる部材であれば、いずれを用いることができる。なお、これらは予め脱塩処理されている。 Here, examples of the chlorine collecting member include desalted gauze, non-woven fabric, filter paper, dust-free cloth, or absorbent cotton, and any member can be used as long as it is moist and contains moisture. Can do. These have been desalted in advance.
よって、塩素捕集部材12は、水分を含ませて湿潤状態とし、この状態で金属部材11に貼り付け、次いで電極フィルム13で塩素捕集部材12の全体を押圧Fするように押さえつける。
なお、塩素捕集部材12への水の添加は、電極フィルム13で押さえる前に、スプレー手段で噴霧するようにしてもよい。
その後、金属部材11の一部に直流の電源部14の負極側と接続し、電極フィルム13の一部に直流の電源部14の正極側と接続する。
接続が完了した後、所定時間直流電流を通電する。
この通電時間は1〜10分程度とする。
Therefore, the
The addition of water to the
Thereafter, a part of the
After the connection is completed, a direct current is applied for a predetermined time.
This energization time is about 1 to 10 minutes.
直流の電源部14の印加電圧は、金属部材11の処理面積に応じて、適宜選定されるが、1.5〜40V程度とすればよい。
電極フィルム13は、ステンレス鋼部材、銅部材、銀部材の平板状のものが好ましい。この電極フィルム13の厚さは、10〜100μm程度とすればよい。
塩素イオン吸着捕集のための塩素捕集部材12の例えばガーゼなどは、処理面とガーゼ自体の凹凸があり、薄い電極フィルム13とすることで、ガーゼ表面の凹凸に張り付くように付設することができ、この結果電流を万遍なく広がり、塩素イオンの除去効率を高めることとなる。
The applied voltage of the DC
The
For example, the gauze or the like of the
図2は、実施例1に係る脱塩を実施する塩素捕集部材と電極フィルムとの構成図である。図2においては、塩素捕集部材12としてガーゼを用いた場合であり、金属部材11の隙間(図示せず)から塩素イオン(Cl-)が電極フィルム13側に引き寄せられ、この引き寄せられた塩素イオンは、ガーゼで捕集される。
FIG. 2 is a configuration diagram of a chlorine collecting member and an electrode film that perform desalting according to the first embodiment. In FIG. 2, gauze is used as the
図3は、実施例1に係る金属部材の隙間から塩素イオン(Cl-)が塩素捕集部材12側に引き寄せられる様子を示す概念図である。すなわち、図3に示すように、湿潤状態の塩素捕集部材12であるガーゼを金属部材11の表面に押圧すると、水15が隙間(狭隘部)21の内部に浸透し、隙間21の深部に濃縮された塩素化合物(例えばNaCl,β−Fe2(OH)3Cl)に到達し、塩素化合物は塩素イオンに解離される。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a state in which chlorine ions (Cl − ) are attracted to the
そして、電気分解によって塩素イオン(Cl-)が陽極(+)側の電極フィルム13側に引き込まれ結果、金属部材11の表面や隙間21等から塩素捕集部材12内に移動し、ここで吸い取られて捕集されることとなる。また、表面に付着した錆16中の塩素イオンも同様に捕集される。
Then, chlorine ions (Cl − ) are drawn into the anode (+)
ここで、本実施例では、この除塩操作を、塩分付着量に応じて、塩素捕集部材12を新しいものと交換して、複数回行うようにしてもよい。
Here, in this embodiment, this salt removal operation may be performed a plurality of times by replacing the
この結果、金属部材の大きさや形状に関係なく、除塩することが可能となる。
よって、従来のような大量に洗浄用の純水を必要とする洗浄処理が不要(例えばタービンロータを浸漬する浸漬槽や、ジェット洗浄の大がかりな洗浄装置等が不要)となる。そして、本発明では、塩素捕集部材12を湿潤状態とするだけの純水の使用となるので、金属部材11からの塩分の除塩処理に際して、純水の使用量の大幅削減となる。
As a result, salt removal can be performed regardless of the size and shape of the metal member.
Therefore, a conventional cleaning process that requires a large amount of pure water for cleaning is unnecessary (for example, an immersion tank for immersing the turbine rotor, a large cleaning apparatus for jet cleaning, or the like is not required). And in this invention, since the pure water which only makes the
ここで、従来では、金属部材に付着した塩分を水沈処理(浸漬槽にどぶ漬け処理)する場合には、初期の塩素イオンの付着量が100mg/m2とした場合、一回の浸漬処理では、1/10程度しか濃度が低下しないので、応力腐食割れの原因とならない塩分量(例えば0.5m/m2以下)とする場合には、少なくとも3〜5回程度の浸漬による洗浄処理が必要となり、純水を入れ替えるため多量の純水を必要としていた。
これに対して、本発明では、純水の使用は塩素捕集部材12を湿潤状態にするだけでよいこととなる。なお、本除塩処理の後に、表面を純水で洗い流すようにしてもよいが、その使用量も微々たるものである。なお、水洗処理した場合には、乾燥処理して錆の発生を防止するようにしている。
Here, conventionally, in the case where salt attached to a metal member is subjected to a water precipitation treatment (soaked in a dipping bath), if the initial amount of chloride ions attached is 100 mg / m 2 , a single dipping treatment is performed. Then, since the concentration is reduced only by about 1/10, when the amount of salt is not caused by stress corrosion cracking (for example, 0.5 m / m 2 or less), the cleaning process by immersion is performed at least about 3 to 5 times. A large amount of pure water was required to replace the pure water.
On the other hand, in the present invention, the use of pure water only requires the
ここで、塩分が付着した金属部材としては、金属部材に微小な隙間(狭隘部)が存在する例えばボイラ車室、弁、ロータ、翼、翼溝部(翼根)等を例示することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。 Here, examples of the metal member to which salt is attached include a boiler casing, a valve, a rotor, a blade, a blade groove (blade root), and the like in which a minute gap (narrow portion) exists in the metal member. However, the present invention is not limited to this.
よって、ボイラ設備において、例えば復水器に使用する冷却水の海水リークが発生した場合でも、少ない洗浄水の使用で除塩処理することができる。 Therefore, in a boiler facility, for example, even when a seawater leak of cooling water used in a condenser occurs, a salt removal treatment can be performed by using a small amount of washing water.
図4は、実施例2に係る金属部材11の隙間21から塩素イオン(Cl-)が塩素捕集部材12側に引き寄せられる様子を示す概念図である。なお、実施例1に係る金属部材の脱塩装置の構成と重複する部材には同一符号を付してその説明は省略する。
本実施例では、実施例1において、さらに塩素捕集部材12に銀水溶液(酢酸銀又は水酸化銀の水溶液)を含ませている。
そして、電気分解より解離し、移動した塩素イオンを塩化銀として固定化するようにしている。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a state in which chlorine ions (Cl − ) are attracted to the
In the present embodiment, in the first embodiment, the
Then, the chloride ions dissociated and moved by electrolysis are immobilized as silver chloride.
ここで、銀水溶液としては、例えば酢酸銀(AgC2H3O2)、水酸化銀(AgOH)等の水溶液を用いることができる。
この銀水溶液を塩素捕集部材12中に含浸させておくことで、移動した塩素イオンとAg+(図中、黒丸)反応して、Ag++Cl-→AgCl(塩化銀:図中黒三角)となり、塩素捕集部材12中に固定化される。
Here, as the silver aqueous solution, for example, an aqueous solution of silver acetate (AgC 2 H 3 O 2 ), silver hydroxide (AgOH), or the like can be used.
By impregnating this silver aqueous solution into the
11 金属部材
12 塩素捕集部材
13 電極フィルム
14 直流の電源部
16 錆
21 隙間(又は狭隘部)
Claims (6)
前記塩素捕集部材の表面側に押し当てる電極フィルムと、
前記金属部材を負極側に、前記電極フィルムを正極側に接続して通電する直流の電源部と、を備えてなり、
所定時間通電して、前記金属部材の隙間に侵入した塩素化合物を電気分解し、塩素イオンとして前記塩素捕集部材側に移動させつつ該塩素捕集部材内で保持してなることを特徴とする金属部材の脱塩装置。 A wet chlorine collecting member that is attached to a metal member to which salt is attached,
An electrode film pressed against the surface side of the chlorine collecting member;
A direct-current power supply unit that connects the metal member to the negative electrode side and connects the electrode film to the positive electrode side to energize, and
It is characterized in that it is energized for a predetermined time to electrolyze the chlorine compound that has entered the gap between the metal members and is held in the chlorine collecting member while being moved to the chlorine collecting member side as chlorine ions. Demineralizer for metal parts.
湿潤状態の前記塩素捕集部材に銀水溶液(酢酸銀又は水酸化銀の水溶液)を含ませてなり、
移動した前記塩素イオンを塩化銀として固定化することを特徴とする金属部材の脱塩装置。 In claim 1,
The chlorine collecting member in a wet state contains an aqueous silver solution (an aqueous solution of silver acetate or silver hydroxide),
An apparatus for desalinating a metal member, wherein the moved chlorine ions are fixed as silver chloride.
前記塩素捕集部材が、脱塩されたガーゼ、不織布、濾紙、無塵布又は脱脂綿のいずれかであることを特徴とする金属部材の脱塩装置。 In claim 1 or 2,
The desalination apparatus for metal members, wherein the chlorine collecting member is any one of desalted gauze, non-woven fabric, filter paper, dust-free cloth, or absorbent cotton.
その後、前記塩素捕集部材の表面側に電極フィルムを用いて押圧し、
前記金属部材を負極側とすると共に、前記電極フィルムを正極側として直流の電源部に接続した後、所定時間通電することにより、
前記金属部材の隙間に侵入した塩素化合物を電気分解し、塩素イオンとして前記塩素捕集部材側に移動させつつ該塩素捕集部材内で保持することを特徴とする金属部材の脱塩方法。 A wet chlorine collecting member is attached to a metal member to which salt is attached,
Then, press using the electrode film on the surface side of the chlorine collecting member,
By connecting the metal member as the negative electrode side and connecting the electrode film as the positive electrode side to a direct current power source, and energizing for a predetermined time,
A method for desalinating a metal member, comprising electrolyzing a chlorine compound that has entered a gap between the metal members and moving the chlorine compounds as chlorine ions to the chlorine collecting member side while holding the chlorine compounds in the chlorine collecting member.
湿潤状態の前記塩素捕集部材に銀水溶液を含ませ、
移動した前記塩素イオンを塩化銀として固定化することを特徴とする金属部材の脱塩方法。 In claim 4,
Including a silver aqueous solution in the chlorine collecting member in a wet state,
A method for desalinating a metal member, wherein the moved chlorine ions are fixed as silver chloride.
前記塩素捕集部材が、脱塩されたガーゼ、不織布、濾紙、無塵布又は脱脂綿のいずれかであることを特徴とする金属部材の脱塩方法。
In claim 4 or 5,
The method for desalinating a metal member, wherein the chlorine collecting member is any one of desalted gauze, non-woven fabric, filter paper, dust-free cloth, or absorbent cotton.
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