JP2653938B2 - 煙突ライニング構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は火力発電所などの煙突に
用いられる煙突ライニング構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、火力発電所などにおける煙突のラ
イニング構造は、図７に示すように、煙突の外壁を構成
する鋼板１の内面全周に渡って吹き付けコンクリート２
が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の煙突ライニング構造では、ライニング材であるコンク
リート２は経験上７年程度過ぎると剥離して排煙に乗っ
て周囲に飛散するようになり、環境保全上の問題となっ
ていた。このライニング材の剥離の原因は次のように考
えられる。

【０００４】まず、排煙によって煙突の塔身内部の温度
が120 ℃程度の高温になり、また、塔身外壁、すなわち
鋼板１の温度が20℃〜−10℃程度の低温になると、ライ
ニングしたコンクリート２は膨張するがその周りを被っ
ている鋼板１によりコンクリート２の膨張が拘束される
ために、コンクリート２には圧縮力が作用するようにな
る。一般に、コンクリートは圧縮力に強い材料である
が、図８の温度勾配Ａに示すように最も内側が120 ℃で
最も外側が20℃とすれば、圧縮力の勾配Ｂに示すよう
に、煙突内側のコンクリート２の表面ほど強い圧縮力が
作用する。これにより、圧縮剪断による亀裂３が発生す
る。しかも、この亀裂３は、煙突が温まったり冷えた
り、熱的な断続によって圧縮力が繰り返し作用するため
に疲労亀裂となって進展する。そしてついに、その亀裂
同士が点線に示すように連結してコンクリート塊２ａが
剥落するようになる。

【０００５】また、図８に示すように、コンクリート２
の内部にある鉄筋４がコンクリート２の中でくさびのよ
うな効果を示し、コンクリート２に亀裂５が発生する。
そして、前述の場合と同様に、繰り返しの圧縮力によっ
てその亀裂５同士が点線に示すように進展してコンクリ
ート塊２ｂが剥落するようになる。

【０００６】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、煙突内面にライニングしたライニング材の亀裂や剥
落を防止することができる煙突ライニング構造を提供す
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の煙突ライニング構造は、煙突内面にライニン
グしたライニング材の厚み方向適所に弾性部材を設け、
かつこの弾性部材の水平断面形状を、煙突の外面側の幅
よりも、内面側の幅の方が広くされた台形状に構成した
ことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】上記構成により、ライニング材の厚み方向適所
に台形状の弾性部材を設けているので、煙突の内部と外
部で大きな温度差が生じてライニング材に大きな圧縮力
が生じても弾性部材でライニング材の内部応力が吸収さ
れて、ライニング材の亀裂や剥落は防止される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明の実施例の煙突ライニン
グ構造を示す煙突の断面図である。

【００１０】図１において、煙突塔身外壁は鋼板11で構
成され、鋼板11の内面全周に渡ってライニング材として
の吹き付けコンクリート12が設けられている。このと
き、コンクリート12の内部には補強のために鉄筋13が配
置されている。また、煙突内面にライニングされたコン
クリート12の円周上適所（この場合４か所）に目地14を
入れる。

【００１１】この目地14は、煙突の内面側ほど幅が広
く、鋼板１側である外面側ほど幅の狭い台形状に構成さ
れており、コンクリート12の厚み方向に設けられてい
る。また、目地14の材質には弾性部材としての耐熱性の
高いシリコンゴムなどを用いる。さらに、目地14には、
図２に示すように、台形のシリコンゴム15の幅の広い端
面部およびその端面部に連なる両傾斜面の一部分を被う
薄いステンレス製のカバー16が設けられている。

【００１２】このカバー16は、図３のＡに示すように、
台形のシリコンゴム15の幅の広い端面部を被う部分16
ａ、すなわち、コンクリート12の内面側に露出する部分
は円弧状に構成されている。これは、図３のＢの矢印Ｃ
に示すような圧縮力がカバー16に働いたときにばね性を
有するようにするためである。また、シリコンゴム15の
両傾斜面を被う部分の端部にはそれぞれ、Ｌ字状の足16
ｂが２か所づつ取り付けられている。これらＬ字状の足
16ｂはその先端部が外方へ向くように取り付けられてお
り、台形状のシリコンゴム15がコンクリート12の内面側
に抜け出るのを防止している。

【００１３】目地14の施工は、まず、台形のシリコンゴ
ム15の幅の広い端面側をカバー16の円弧状部分16ａに合
わせてセットする。そして、シリコンゴム15の幅の狭い
端面側を煙突塔身内側に接着させて保持させる。その
後、コンクリート12をカバー16の円弧状部分16ａまで吹
き付ければよい。

【００１４】上記構成により、煙突塔身外壁部とその内
部で大きな温度差が生じるとライニングコンクリート12
にその内周面ほど大きな圧縮力が生じ、コンクリート12
の厚み方向適所に設けられた目地14にも大きな圧縮力差
が生じる。このとき、目地14を構成しているシリコンゴ
ム15は弾性体であり、しかも、カバー16は薄いステンレ
ス製で円弧状に構成されているので、コンクリート12か
ら受ける圧縮力によりシリコンゴム15およびカバー16は
その方向に変形する。これにより、コンクリート12の内
部に発生した圧縮力は目地14で吸収される。しかも、煙
突内面ほど大きな圧縮力が働くが、目地14は煙突内面ほ
ど幅の広い台形状をしているため、その圧縮力は均一に
吸収される。

【００１５】したがって、煙突の内部と外部で大きな温
度差が生じ、しかも、煙突が温まったり冷えたり、その
熱的断続によって圧縮応力が繰り返し作用しても、弾性
部材としての目地14により内部応力が吸収され、ライニ
ングされたコンクリート12の圧縮剪断による亀裂や剥落
を防止することができる。

【００１６】なお、目地14に代えて図４および図５に示
す目地17のような構成のものであってもよい。すなわ
ち、目地17は、台形の両傾斜辺17ａに凸状の突起部17ｂ
を設け、ライニングされたコンクリート12の内部で機械
的に噛み合って抜け止めになる構造である。また、その
材質は、フェルトを基材に炭化率の高いレジンを含浸さ
せて黒鉛化した炭素系の材料を用い、ソフトで弾力性が
あり900 ℃の耐熱特性を有する。さらに、図４および図
６に示すように、縦方向の通し鉄筋18に目地19をまきた
てるようにすれば、コンクリート12の吹き付け時に形状
の保持補強効果が得られる。この場合、目地19を目地19
ａ、19ｂの２つ割り部分に構成してその間に鉄筋18を挟
み込めばよい。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ライニン
グ材の厚み方向適所に台形状の弾性部材を設けてライニ
ング材の内部応力を吸収するようにしたので、煙突内面
にライニングされるライニング材の亀裂や剥落を防止す
ることができるものである。これにより、ライニング材
の剥落物が排煙によって飛散する公害を大幅に減少させ
ることができ、また、ライニング材の耐用年数も大幅に
増加するとともに、ライニング材の張り替え工事に伴う
煙突の稼働中断も減少させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の煙突ライニング構造を示す煙
突断面図である。

【図２】図１における目地14の構成を示す煙突の一部拡
大断面図である。

【図３】図２におけるカバー16の構成を示し、Ａはその
斜視図であり、Ｂはカバー16の円弧状部分16ａのばね性
を説明するための図である。

【図４】目地14以外の構成例を示す煙突の一部拡大断面
図である。

【図５】図４における目地17の斜視図である。

【図６】図４における目地17を２つ割に構成した場合の
斜視図である。

【図７】従来の煙突ライニング構造を示し、亀裂の進展
を説明するための煙突の一部断面図である。

【図８】従来の煙突ライニング構造を示し、鉄筋による
亀裂の進展を説明するための煙突の一部断面図である。

【符号の説明】

11、21 鋼板 12、22 吹き付けコンクリート 14、17、19 目地 15 シリコンゴム 16 カバー 19ａ、19ｂ ２つ割り部分

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】煙突内面にライニングしたライニング材の
   厚み方向適所に弾性部材を設け、かつこの弾性部材の水
   平断面形状を、煙突の外面側の幅よりも、内面側の幅の
   方が広くされた台形状に構成したことを特徴とする煙突
   ライニング構造。