JP7051482B2 - ライニング材の延命化方法 - Google Patents

Description

本発明は、ライニング材の延命化方法に関する。

例えば石炭焚き、重油焚き、ＬＮＧ焚きボイラー等の煙突内面には、排ガスによる筒身鋼板の腐食防止を主目的としてセメント系のライニング材が施工されている。このようなライニング材は、例えば筒身鋼板の内面に設置されるスタッド、鉄筋、ラス金網等の下地金物を覆うように形成される（例えば、特許文献１参照）。

このライニング材は、排ガス中の例えば酸性物質の腐食性物質及び水分等の浸透によって経年的に劣化して厚さが減少し、防錆能力が低下する。そのため、従来では、例えばライニング材の表面を水洗して乾燥させた後、ライニング材の表面に塗料を塗布して塗膜を形成することが行われる。

特開２０１２－１５２６８５号公報

しかしながら、上記の手法では、ライニング材を水洗した後に乾燥させる時間が必要となり、また、塗料の塗膜を形成する際にも長時間を要する。そのため、より短い工期でライニング材の延命化を図る手法が求められている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、工期の短縮化を図ることが可能なライニング材の延命化方法を提供することを目的とする。

本発明に係るライニング材の延命化方法は、煙突内面にキャスタブルとしてセメント系を用いたライニング材の表面を水洗する水洗工程と、水洗後の前記ライニング材の表面にコンクリート改質材を噴霧するコンクリート改質材噴霧工程とを含む。

本発明では、ライニング材の表面にコンクリート改質材を噴霧するため、当該表面にミスト状のコンクリート改質材が供給される。従って、塗料を塗布する場合に比べて、乾燥を必要としないコンクリート改質材をライニング材の表面に効率的に供給でき、ライニング材の表層部分にコンクリート改質材を効率的に浸透させることができる。これにより、ライニング材の表層部分を短時間で改質することができるため、工期の短縮化を図ることができる。

また、前記コンクリート改質材噴霧工程は、前記ライニング材の表面が湿った状態で行うことを含んでもよい。

従って、ライニング材の表面が湿った状態において、ミスト状のコンクリート改質材を効率的に浸透させることができる。このため、水洗工程の後、ライニング材の表面を乾燥させる工程を省略することができる。これにより、工期の短縮化を図ることができる。

また、前記コンクリート改質材噴霧工程は、前記ライニング材の表層部分にアルカリ性を付与する前記コンクリート改質材を用いることを含んでもよい。

従って、ライニング材の表層部分にアルカリ性を付与することにより、ライニング材の表層部分の劣化を抑制できる。

また、前記ライニング材は、コンクリートにより形成され、前記コンクリート改質材噴霧工程は、ケイ酸ナトリウム系のコンクリート改質材を用いることを含んでもよい。

従って、コンクリート改質材がライニング材に含まれるカルシウムと反応する場合に水酸化ナトリウムを生じるため、表層部分にアルカリ性を付与することができる。

また、前記水洗工程は、前記ライニング材の表面の劣化層を除去して健全層を露出させることを含み、前記コンクリート改質材噴霧工程は、前記ライニング材の前記健全層の表面に前記コンクリート改質材を噴霧することを含んでもよい。

従って、ライニング材の健全層の表面を改質することができるため、ライニング材の劣化をより確実に抑制できる。

また、前記コンクリート改質材噴霧工程は、前記ライニング材の表面に前記コンクリート改質材を複数回噴霧することを含んでもよい。

従って、ライニング材にコンクリート改質材をより確実に浸透させることができる。

また、前記ライニング材は、下地金物を覆った状態で配置され、前記コンクリート改質材を噴霧した後の前記ライニング材の表面に防錆強化剤を噴霧する防錆強化剤噴霧工程を含んでもよい。

従って、ライニング材の表面にミスト状の防錆強化剤が供給される。これにより、ライニング材の内部に防錆強化剤が浸透しやすくなるため、ライニング材に覆われる下地金物の劣化をより確実に抑制できる。

本発明によれば、工期の短縮化を図ることが可能なライニング材の延命化方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係るライニング材の延命化方法の一例を示すフローチャートである。 図２は、本実施形態に係るライニング材の延命化方法の一工程を示す工程図である。 図３は、本実施形態に係るライニング材の延命化方法の一工程を示す工程図である。 図４は、本実施形態に係るライニング材の延命化方法の一工程を示す工程図である。 図５は、本実施形態に係るライニング材の延命化方法の一工程を示す工程図である。

以下、本発明に係るライニング材の延命化方法の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本実施形態に係るライニング材の延命化方法の一例を示すフローチャートである。図２から図５は、本実施形態に係るライニング材の延命化方法の一工程を示す工程図である。

本実施形態に係るライニング材の延命化方法は、例えば石炭焚き、重油焚き、ＬＮＧ焚きボイラー等の煙突の筒身の内面に配置されるライニング材１０（図２等参照）を延命化させる方法である。本実施形態に係るライニング材の延命化方法は、図１に示すように、水洗工程（ステップＳ１０）と、コンクリート改質材噴霧工程（ステップＳ２０）と、防錆強化剤噴霧工程（ステップＳ３０）とを含む。

ここで、ライニング材１０について説明する。ライニング材１０は、排ガスによる筒身の腐食防止を主目的として設置される。ライニング材１０は、煙突から排出される排ガス中の例えば酸性物質の腐食性物質及び水分等の浸透によって表面が劣化して劣化層が形成され、厚さが経年的に減少し、防錆能力が低下するため、修繕が必要となる。

ライニング材１０は、例えばコンクリートにより形成され、煙突の筒身を構成する筒身鋼板３０の内面３１に配置される。筒身鋼板３０の内面３１には、ライニング材１０を保持するための下地金物２０が配置される。下地金物２０は、スタッド２１と、鉄筋２２と、ラス金網２３とを有する。スタッド２１は、筒身鋼板３０の内面３１に固定され、煙突の高さ方向及び円周方向（図２では紙面手前側－奥行側の方向）に複数並んだ状態で配置される。横筋２２ａは、筒身鋼板３０の内面３１の円周方向に沿って配置され、溶接によりスタッド２１に固定される。縦筋２２ｂは、煙突の高さ方向に沿って配置され、溶接によりスタッド２１及び横筋２２ａの少なくとも一方に固定される。なお、図２では、横筋２２ａが外側、縦筋２２ｂが内側に配置される場合を例に挙げているが、これに限定されず、横筋２２ａが内側、縦筋２２ｂが外側に配置されてもよい。ラス金網２３は、例えばＳＵＳ等の材料を用いて網目状に形成され、横筋２２ａ及び縦筋２２ｂに連結された状態で保持される。ラス金網２３は、例えば結束線等により連結される。

本実施形態に係るライニング材の延命化方法では、このようなライニング材１０に対して、まず水洗工程を行う（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、例えば高圧水洗装置Ｗ等によりライニング材１０の表面を洗浄する。図３に示すように、ライニング材１０は、煙突から排出される排ガス中の例えば酸性物質の腐食性物質及び水分等の浸透によって表面１１が劣化して劣化層１０Ａが形成される。また、ライニング材１０は、厚さが経年的に減少し、防錆能力が低下した状態となる。ステップＳ１０では、図３に示すように、ライニング材１０の表面１１を高圧水洗装置Ｗにより洗浄することにより、劣化層１０Ａを除去して健全層１０Ｂを露出させる。

ステップＳ１０において水洗工程を行った後、コンクリート改質材噴霧工程（ステップＳ２０）を行う。ステップＳ２０では、図４に示すように、例えば蓄圧式噴霧器Ｑ１等によりライニング材１０（健全層１０Ｂ）の表面１２にコンクリート改質材Ｍ１を噴霧する。ライニング材１０の表面１２には、ミスト状のコンクリート改質材Ｍ１が供給される。この場合、ライニング材１０の表面１２に供給されるミスト状のコンクリート改質材Ｍ１は、ライニング材１０の表層部分１３に浸透し、当該表層部分１３を改質する。

ライニング材１０の表面１２に供給するコンクリート改質材Ｍ１としては、例えばケイ酸ナトリウム系の材料を用いることができる。この場合、コンクリート改質材Ｍ１は、ライニング材１０の表層部分１３に浸透することにより、表層部分１３の毛管空間に充填される。また、表層部分１３に浸透したコンクリート改質材Ｍ１は、ライニング材１０に含まれるカルシウムイオンと反応して水酸化ナトリウムを生成する。これにより、表層部分１３にアルカリ性が付与されるため、表層部分１３の中性化が抑制される。このように、コンクリート改質材Ｍ１には、ライニング材１０の表層部分１３にアルカリ性を付与する材料を用いることができる。なお、コンクリート改質材Ｍ１としては、ケイ酸ナトリウム系の材料に限定されず、例えばケイ酸塩系、シラン系コンクリート表面含浸材等の他の種類の材料が用いられてもよい。

このステップＳ２０は、ライニング材１０の表面１２が湿った状態で行ってもよい。ライニング材１０の表面１２が湿った状態においても、ミスト状のコンクリート改質材Ｍ１がライニング材１０の表層部分１３に浸透し、表層部分１３が改質される。したがって、ステップＳ２０は、ステップＳ１０の後、ライニング材１０の表面１２を乾燥させる工程を省略して行うことができる。

ステップＳ２０では、ライニング材１０の表面１２にコンクリート改質材Ｍ１を複数回噴霧してもよい。本実施形態では、コンクリート改質材Ｍ１を２回噴霧する場合を説明する。この場合、１回目の噴霧では、単位面積当たりの噴霧量を例えば０．１５（Ｌ／ｍ^２）以上として、表面１２の対象領域にコンクリート改質材Ｍ１を噴霧する。その後、１時間程度経過した時点で２回目の噴霧を行う。２回目の噴霧では、単位体積当たりの噴霧量を例えば０．１０（Ｌ／ｍ^２）以上として噴霧を行うことができる。なお、２回目以降は、直前回に比べて単位体積当たりの噴霧量を少なくして噴霧を行うことができる。コンクリート改質材Ｍ１の噴霧作業は煙突内で行うものである。したがって、上記の単位体積当たりの噴霧量は、噴霧量を確保しつつ、噴霧したコンクリート改質材Ｍ１が煙突外に飛散することを抑制できるように設定される。なお、ステップＳ２０では、コンクリート改質材Ｍ１を３回以上噴霧してもよい。

ステップＳ２０においてコンクリート改質材噴霧工程を行った後、防錆強化剤噴霧工程（ステップＳ３０）を行う。ステップＳ３０では、図５に示すように、例えば蓄圧式噴霧器Ｑ２等によりライニング材１０（健全層１０Ｂ）の表面１２に防錆強化剤Ｍ２を噴霧する。ライニング材１０の表面１２には、ミスト状の防錆強化剤Ｍ２が供給される。この場合、ライニング材１０の表面１２に供給されるミスト状の防錆強化剤Ｍ２は、ライニング材１０の表層部分１３を浸透して下地金物２０に到達し、下地金物２０の劣化を抑制する。なお、防錆強化剤Ｍ２としては、例えば亜硝酸塩含有鉄筋防錆剤等の材料を用いることができる。防錆強化剤Ｍ２は、上記のコンクリート改質材Ｍ１の効果を低減させない材料であることが好ましい。

ステップＳ３０では、ライニング材１０の表面１２に防錆強化剤Ｍ２を複数回噴霧してもよい。本実施形態では、防錆強化剤Ｍ２を２回噴霧する場合を説明する。この場合、１回目の噴霧では、単位面積当たりの噴霧量を例えば０．１５（Ｌ／ｍ^２）以上として、表面１２の対象領域に防錆強化剤Ｍ２を噴霧する。その後、１時間程度経過した時点で２回目の噴霧を行う。２回目の噴霧では、単位体積当たりの噴霧量を、例えば１回目と同様に０．１５（Ｌ／ｍ^２）以上として噴霧を行うことができる。防錆強化剤Ｍ２の噴霧作業は、コンクリート改質材Ｍ１の噴霧作業と同様、煙突内で行うものである。したがって、上記の単位体積当たりの噴霧量は、噴霧量を確保しつつ、噴霧した防錆強化剤Ｍ２が煙突外に飛散することを抑制できるように設定される。なお、ステップＳ３０では、防錆強化剤Ｍ２を３回以上噴霧してもよい。

上記煙突を有するボイラー等においては、所定期間ごとに定期検査が行われ、当該定期検査の間は運転が停止される。本実施形態に係るライニング材の延命化方法は、短い工期で済むため、このような定期検査の運転停止期間中にも行うことが可能となる。

また、本実施形態に係るライニング材の延命化方法は、短期間（例えば、次回の定期検査までの期間のうち少なくとも一部の期間）でライニング材１０の劣化を抑制できればよい場合にも適用できる。例えば、ある定期検査の運転停止期間に本実施形態に係るライニング材の延命化方法を行うことにより、次回の定期検査までライニング材１０の劣化抑制を図ることができる。また、定期検査ごとに本実施形態に係るライニング材の延命化方法を行うことで、複数回の定期検査の期間に亘ってライニング材１０の劣化抑制を図ることができる。

以上のように、本実施形態に係るライニング材の延命化方法は、煙突内面に施工されているライニング材１０の表面を水洗する水洗工程Ｓ１０と、水洗後のライニング材１０の表面１２にコンクリート改質材Ｍ１を噴霧するコンクリート改質材噴霧工程Ｓ２０とを含む。

本実施形態では、ライニング材１０の表面１２にコンクリート改質材Ｍ１を噴霧するため、当該表面１２にミスト状のコンクリート改質材Ｍ１が供給される。従って、塗料を塗布する場合に比べて、ライニング材１０の表面１２に効率的にコンクリート改質材Ｍ１を供給でき、ライニング材１０の表層部分１３にコンクリート改質材Ｍ１を効率的に浸透させることができる。これにより、ライニング材１０の表層部分１３を短時間で改質することができるため、工期の短縮化を図ることができる。

本実施形態に係るライニング材の延命化方法において、コンクリート改質材噴霧工程Ｓ２０は、ライニング材１０の表面が湿った状態で行うことを含む。従って、ライニング材１０の表面１２が湿った状態において、ミスト状のコンクリート改質材Ｍ１を効率的に浸透させることができる。このため、水洗工程Ｓ１０の後、ライニング材１０の表面１２を乾燥させる工程を省略することができる。これにより、工期の短縮化を図ることができる。

本実施形態に係るライニング材の延命化方法において、コンクリート改質材噴霧工程Ｓ２０は、ライニング材１０の表層部分１３にアルカリ性を付与するコンクリート改質材Ｍ１を用いることを含む。従って、ライニング材１０の表層部分１３にアルカリ性を付与することにより、ライニング材１０の表層部分１３の劣化を抑制できる。

本実施形態に係るライニング材の延命化方法において、ライニング材１０は、コンクリートにより形成され、コンクリート改質材噴霧工程Ｓ２０は、ケイ酸ナトリウム系のコンクリート改質材Ｍ１を用いることを含む。従って、コンクリート改質材Ｍ１がライニング材１０に含まれるカルシウムと反応する場合に水酸化ナトリウムを生じるため、表層部分１３にアルカリ性を付与することができる。

本実施形態に係るライニング材の延命化方法において、水洗工程Ｓ１０は、ライニング材１０の表面１２の劣化層１０Ａを除去して健全層１０Ｂを露出させることを含み、コンクリート改質材噴霧工程Ｓ２０は、ライニング材１０の健全層１０Ｂの表面１２にコンクリート改質材Ｍ１を噴霧することを含む。従って、ライニング材１０の健全層１０Ｂの表面１２を改質することができるため、ライニング材１０の劣化をより確実に抑制できる。

本実施形態に係るライニング材の延命化方法において、コンクリート改質材噴霧工程Ｓ２０は、ライニング材１０の表面１２にコンクリート改質材Ｍ１を複数回噴霧することを含む。従って、ライニング材１０にコンクリート改質材Ｍ１をより確実に浸透させることができる。

本実施形態に係るライニング材の延命化方法において、ライニング材１０は、下地金物２０を覆った状態で配置され、コンクリート改質材Ｍ１を噴霧した後のライニング材１０の表面１２に防錆強化剤Ｍ２を噴霧する防錆強化剤噴霧工程Ｓ３０を含む。従って、ライニング材１０の表面１２にミスト状の防錆強化剤Ｍ２が供給される。これにより、ライニング材１０の内部に防錆強化剤Ｍ２が浸透しやすくなるため、ライニング材１０に覆われる下地金物２０の劣化をより確実に抑制できる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば上記実施形態では、コンクリート改質材噴霧工程Ｓ２０を行った後、防錆強化剤噴霧工程Ｓ３０を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、当該防錆強化剤噴霧工程Ｓ３０を省略してもよい。

また、上記実施形態では、コンクリート改質材噴霧工程Ｓ２０においてコンクリート改質材Ｍ１を複数回噴霧する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、コンクリート改質材Ｍ１の噴霧を１回のみ行うようにしてもよい。同様に、防錆強化剤噴霧工程Ｓ３０において、防錆強化剤Ｍ２を複数回噴霧する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、防錆強化剤Ｍ２の噴霧を１回のみ行うようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ライニング材１０の表面１２が湿った状態でコンクリート改質材噴霧工程Ｓ２０を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限定されず、ライニング材１０の表面１２が乾燥した状態でコンクリート改質材噴霧工程Ｓ２０を行ってもよい。

１０ ライニング材
１０Ａ 劣化層
１０Ｂ 健全層
１１，１２ 表面
１３ 表層部分
２０ 下地金物
２１ スタッド
２２ 鉄筋
２２ａ 横筋
２２ｂ 縦筋
２３ ラス金網
３０ 筒身鋼板
３１ 内面
Ｍ１ コンクリート改質材
Ｍ２ 防錆強化剤
Ｑ１，Ｑ２ 蓄圧式噴霧器
Ｓ１０ 水洗工程
Ｓ２０ コンクリート改質材噴霧工程
Ｓ３０ 防錆強化剤噴霧工程
Ｗ 高圧水洗装置

Claims (5)

1. 煙突内面にキャスタブルとしてセメント系を用いたライニング材の表面を水洗する水洗工程と、
   水洗後の前記ライニング材の表面にコンクリート改質材を噴霧するコンクリート改質材噴霧工程と
   を含み、
   前記水洗工程は、前記ライニング材の表面の劣化層を除去して健全層を露出させ、
   前記コンクリート改質材噴霧工程は、前記水洗工程で用いた水により前記ライニング材の前記健全層の表面が湿った状態で、前記健全層の表面に前記コンクリート改質材を噴霧する
   ライニング材の延命化方法。
2. 前記コンクリート改質材噴霧工程は、前記ライニング材の表層部分にアルカリ性を付与する前記コンクリート改質材を用いることを含む
   請求項１に記載のライニング材の延命化方法。
3. 前記コンクリート改質材噴霧工程は、ケイ酸ナトリウム系のコンクリート改質材を用いることを含む
   請求項２に記載のライニング材の延命化方法。
4. 前記コンクリート改質材噴霧工程は、前記ライニング材の表面に前記コンクリート改質材を複数回噴霧することを含む
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のライニング材の延命化方法。
5. 前記ライニング材は、下地金物を覆った状態で配置され、
   前記コンクリート改質材を噴霧した後の前記ライニング材の表面に防錆強化剤を噴霧する防錆強化剤噴霧工程を含む
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のライニング材の延命化方法。

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