JPH04267091A

JPH04267091A - 金属表面被膜の加熱剥離装置

Info

Publication number: JPH04267091A
Application number: JP4905791A
Authority: JP
Inventors: Kiyoaki Namihana; 浪花　清明; Kenichi Tachibana; 立花　賢一; Motoo Baba; 馬場　素生; Yoshio Hayashi; 林　佳夫
Original assignee: TOHO SEKIYU KK
Current assignee: TOHO SEKIYU KK
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1991-02-21
Publication date: 1992-09-22
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JP3187443B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属表面のみを局部的
に効率よく電磁誘導加熱し、金属表面上に施された被膜
を容易に剥離，除去できるようにした金属表面被膜の加
熱剥離方法および加熱剥離装置に関し、特に、各種タン
クの底板金属表面被膜の加熱剥離に用いると好適な金属
表面被膜の加熱剥離方法および加熱剥離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】石油、ガス等の各種大径タンクにおける
外壁，内壁あるいは床面を形成する金属表面に施された
塗膜，被膜あるいは接着膜は、補修や改修などのために
剥離しなければならないことがある。従来、これら金属
板上の被膜の剥離方法としては、物理的に剥ぎ取る方法
，溶剤により軟化させる方法，加熱により被膜を軟化さ
せて剥離する方法等が知られている。

【０００３】しかしながら上述した従来の金属板上に施
された被膜の剥離方法には以下に示すような問題がある
。まず、物理的に被膜を剥ぎ取る方法は、サンドブラス
トや振動工具あるいは高圧水の吹き付け等によって行な
われるため、塵埃や振動・騒音あるいは錆が発生すると
いう問題がある。特にサンドブラストを用いる方法は、
粉塵が発生するので作業環境が悪く、剥離作業等に要す
る時間もかかり、さらに金属板の損耗も激しかった。ま
た、溶剤や剥離剤によって被膜を剥離する方法は、有害
ガスの発生や溶剤による中毒を起こし易いという問題が
ある。

【０００４】さらに、火炎や電熱などの加熱により被膜
を軟化させて剥離する方法は、燃焼ガス対策が必要であ
り、また金属全体を加熱するため時間がかかり、エネル
ギーを多量に要するとともに、金属が高温に加熱される
ため金属の機械的強度が低下し易いという問題がある。

【０００５】これら問題にかんがみ、近年、次のような
提案がなされている。第一に、特開昭　６３−１０００
００号において、誘導加熱により機械的強度を損なわな
い温度に金属を加熱して被膜を鋼管から剥離する技術が
提案されている。第二に、特開平　２−３００８７号に
おいて、高周波誘導加熱により金属表面上を自己加熱し
て塗膜を剥離する技術が提案されている。第三に、特公
昭６３−６７１００号において、　誘導加熱により金属
表面を加熱し、ライニング材または厚膜コーティング材
の付着強度を弱めて剥離する方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提
案されている上記技術には、次のような問題が残ってい
た。すなわち、特開昭　６３−１０００００号の技術は
、金属管を対象にしたものであり、タンク等の広い面積
を有するものには適用できない。また、特開平　２−３
００８７号の技術は、金属表面部分を集中的に局部加熱
するための周波数条件については何ら開示されておらず
、また、両面が被覆された金属板において片側の被膜の
みを剥離，除去することに関しても何ら開示されていな
い。さらに、特公昭６３−６７１００号の技術は、加熱
部と高周波発生部が別体となっているため、実施装置が
大型化して作業性が悪くなるとともに、加熱部と高周波
発生部の間の間隔が長くなり、それだけ高周波の損失が
大きくなって効率が悪い。また、加熱部にコアを有していないため、電磁波が加熱
部より漏洩する。したがって、高周波発生部を電磁誘導
コイルの近くに配置すると、漏洩した電磁波が、高周波
発生部を加熱したり、作業員に悪影響を与える。またさ
らに、これら従来の技術は、装置を小型化した上で、高
い出力を得ようとすると、装置がきわめて高熱になり長
時間の使用に耐えられなかった。このように、高周波誘
導加熱を用いて一度に大面積の処理が可能で、長時間の
使用に耐えうる装置は未だ開発されていない。また、タ
ンク内で操作性良くかつ効率的に使用するため、高周波
発生部と加熱部を一体的に構成した装置も未だ開発され
ていない。さらに、溶接線のように平坦でなく、かつ部
分的に金属板が二重あるいは三重になっているようなと
ころに用いる装置も未だ開発されていない。

【０００７】本発明は上述した事情にかんがみてなされ
たもので、金属表面のみを局部的に効率よく電磁誘導加
熱でき、容易に被膜を剥離，除去できるようにした金属
表面被膜の加熱剥離方法および加熱剥離装置の提供を目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の金属表面被膜の加熱剥離方法は、高周波発
生部に近接して設置されたコアを有する電磁誘導部に９
〜３０ＫＨｚの高周波電力を供給し、金属板を加熱して
金属表面上に施された被膜を剥離，除去する方法、およ
び、高周波発生部と近接して設置されたコアを有する電
磁誘導部に１０〜２０ＫＨｚの高周波電力を供給し、裏
面にアスファルトサンド層を有する金属板を加熱して、
この金属板表面上に施された被膜を剥離，除去する方法
としてある。これら方法を実施するための本発明金属表
面被膜の加熱剥離装置は、被剥離面に接面する底板と、
この底板上に設けられた電磁誘導コイルおよびコアから
なる電磁誘導部と、この電磁誘導部と近接して一体的に
設けられ、電磁誘導部に９〜３０ＫＨｚの高周波電力を
供給する高周波発生部とを具備した構成としてあり、好
ましくは、本発明の金属表面被膜の加熱剥離装置を、電
磁誘導部が、二個以上の電磁誘導コイルを隣接した状態
で底板上に連続して配置し、かつ高周波発生部が、上記
隣接する電磁誘導コイルに逆方向の電流を供給する構成
とし、さらには、電磁誘導コイルの下部にポリイミドあ
るいは無機質板等からなる断熱板を設けた構成としてあ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１（ａ）は、第一装置発明の一実施例に
係る金属表面被膜の加熱剥離装置を示す側面図、図１（
ｂ）は同じく部分断面図である。図面において、１はタ
ンク等の金属表面被膜を加熱して剥離する装置本体であ
り、底板１０、電磁誘導部２０および制御部３０で構成
されている。そして、金属板を加熱する電磁誘導部２０
と、この電磁誘導部２０に高周波電力を供給する高周波
発生部を含む制御部３０は、近接して一体的に構成され
ている。すなわち、電磁誘導部２０は、制御部３０を内
蔵した外箱の下部に、僅かな隙間をあけた状態で、衝撃
吸収材４０（例えば、ゴムダンパ，ばね，板ばね等）を
介して連結されている。これにより、床面に多少の凹凸
があっても、衝撃吸収材４０により衝撃が吸収されて、
底板１０の接地性を高めることができる。なお、ゴムダ
ンパを用いる場合には、耐熱性のある材料を使用するこ
とが好ましい。また、このように、電磁誘導部２０と制
御部３０を近接して一体化すると装置全体が小型化する
とともに、電磁波の損失が少なくなる。なお、ここで一
体的とは、装置の使用時において一体化することを意味
し、必ずしも物理的に一体化していることを意味するも
のではない。また、装置本体１には、取手２、電源コー
ド３、冷却孔４およびキャスター５が設けられている。

【００１０】底板１０は装置本体１の底面を構成してお
り、金属性の床面５１上に施された被膜５０（通常０．
１〜５．０ｍｍ程度の厚さ）に当接される。底板１０は
耐高温，耐衝撃性に優れた材料で形成することが好まし
い。このような材料としては、例えば、耐熱性ポリイミ
ドとグラスファイバーからなる断熱板（ブランデンバー
ガー社製；ＫＶ３）や、無機質断熱板（ヒロ電資社製；
スーパーインシュレイションＲＯＳＮＡ）等が挙げられ
る。これら材質からなる底板１０を使用すると、後述す
る高周波電磁誘導作用を妨げることなく、かつ金属板５
１の熱がコア２２へ伝わるのを回避し、装置の長時間運
転が可能となる。

【００１１】特に、金属板５１を迅速かつ高温に加熱す
るには、電磁誘導コイル２１を金属板５１にできるだけ
近付け、両者の間隔を小さくすることが必要であるが、
金属板５１にコイル２１を近付けると、加熱された金属
板５１の熱がコア２２に伝わりコア２２の磁化性能を低
下させることになる。しかし、上述した耐熱性ポリイミ
ドとグラスファイバーからなる断熱板を用いると、磁化
性能を落とすことなくコア２２を金属板５１に近付ける
ことが可能となり、迅速かつ高温の加熱ができる。

【００１２】２０は電磁誘導部であり、電磁誘導コイル
２１とコア（通磁体）２２とで構成されている。コア２
２は絶縁性のある磁性体で形成されており、図２に示す
ように底板１０上に載置されている。コア２２には、電
磁誘導コイル２１が巻装されている。コア２２は、電磁
誘導コイル２１の上側空間に発散される磁力線を下側に
向け金属板に吸収させる作用をなす。ここで、コア２２
は衝撃に対して弱いので、コア２２への衝撃を緩和する
ため、コア２２を電磁誘導部２０の外箱に吊下するよう
に接着剤等によって接着固定する。また、コア２２と底
板１０の間に、０．５ｍｍ程度のシリコン板等からなる
ショックアブソーバを設け、コア２２にかかる衝撃を緩
和するようにしてもよい。

【００１３】３０は制御部であり、装置本体１内部に搭
載されており、高周波電力を発生する高周波発生部（図
示せず）と、装置の各種制御を行なうコントロール部と
からなっている。制御部３０の高周波発生部は、電磁誘
導コイル２１に接続されている。したがって、高周波発
生部で発生した高周波電力は、電磁誘導コイル２１に供
給されて、交番磁界を発生し、高周波電磁誘導作用によ
って金属板５１の表面にうず電流を流し、金属板を発熱
させる。

【００１４】高周波発生部で発生させる高周波電力の周
波数は９〜３０ＫＨｚとすることが好ましく、特に１０
〜２０ＫＨｚとすることが好ましい。３０ＫＨｚ以上は
現実的でない。また、９ＫＨｚ以下では金属板の内部深
くまで加熱されてしまうため、金属板の反対側に位置す
る材料が熱劣化を受けるので好ましくなく、さらに効率
も悪くなり好ましくない。

【００１５】なお、高周波の周波数ｆ（Ｈｚ）と、うず
電流発生の有効深さ（加熱される深さ）δ（ｉｎ）の間
には下記（１）式に示す関係がある（ただし、μは透磁
率，ρは鋼の電気抵抗である）。

【００１６】

【数１】

【００１７】したがって、上記（１）式に周波数ｆの値
を代入すれば、加熱される深さの概略値を求めることが
できる。例えば、周波数ｆ＝１１．５ＫＨｚの場合、加
熱される深さは０．４６ｍｍとなる。

【００１８】高周波発生部としては、加熱時間の短縮を
図るため、大電力を供給しうるものを使用することが好
ましい。高周波発生部の回路構成の一例を図３に示す。同図においては、三相交流（２００Ｖ，６０〜１００Ａ
）３２が整流器３３によって直流変換され、リアクタン
ス３４およびコンデンサ（３０００μＦ）３５によって
平滑化され、パワートランジスタ３６によって高周波パ
ルス電流Ｐ（のこぎり波）（９〜３０ＫＨｚ，２００Ａ
）とされ、電磁誘導コイル２１に供給されるようになっ
ている。

【００１９】次に、上記構成からなる金属表面被膜の加
熱剥離装置を用いた加熱剥離方法について説明する。ま
ず、図１（ｂ）に示すように装置本体１の底板１０を金
属板５１の表面上に施された被膜５０に当接させる。次
いで、制御部３０の高周波発生部より電磁誘導コイル２
１に高周波電力を供給して、金属板５１の表面部のみを
局部的に自己加熱し、それによって被膜５０を加熱剥離
させる。被膜は通常、加熱によってめくれ上がり自然に
剥離するが、強固に付着して剥がれにくい部分はスクレ
ーパ等を用いれば容易に剥離を行なうことができる。な
お、処理時間は１〜５０秒とし、処理温度は５０〜３０
０℃となるように制御部３０を制御することが好ましい
。

【００２０】次に、金属表面被膜の加熱剥離装置の他の
実施例を、図４にもとづいて説明する。この金属表面被
膜の加熱剥離装置は、電磁誘導コイルを底板上に二個以
上隣接して設け、好ましくは、隣り合う電磁誘導コイル
に流れる電流の方向を互いに逆向きになるように構成し
てある。

【００２１】電磁誘導コイル２１およびコア２２を、底
板１０上に、二組並べて配設すると、各電磁誘導コイル
２１ａおよび２１ｂに逆方向（図示Ａ方向およびＢ方向
）の電流を流した場合、図示Ｈ部分に他の部分より多く
の電磁エネルギを供給することができ、この部分の温度
を他の部分より高温度とすることができ、被膜等を短時
間で軟化させ剥離することができる。この場合、電磁誘
導コイル２１には、１０〜２０ＫＨｚの高周波電力を供
給することが好ましい。

【００２２】なお、上述したようにコイルおよびコアを
二組設けた場合は、制御部内の高周波発生回路も二組設
け、各コイル２１ａおよび２１ｂを各々別の高周波発生
回路で駆動するようにすることもできる。これにより、
高周波発生部への負担が軽減され、装置を長時間使用で
きるようになる。またコンデンサやトランジスタの容量
不足の問題が解消されるため、処理能力の向上および処
理面積の拡大を図ることが可能となる。

【００２３】本発明は上記実施例に限定されず、本発明
の要旨の範囲内で適宜変形して実施することが可能であ
る。例えば、制御部は連続して使用するためには冷却が
必要となる。この場合、制御部の面部に冷却用のヒート
パイプ２４を利用した冷却用の放熱器を取り付けて、制
御部３０の温度上昇を抑えるようにしてもよい。ヒート
パイプ２４は、パイプの内部に作動液が密封してあり、
この作動液はパイプの一端で加熱されて蒸発し、パイプ
の他端に高速で移動して潜熱を放出し、凝縮することに
よって熱の伝搬を高速に行なう。ヒートパイプは同一径
の金属棒に比べ数百倍以上もの熱を伝導できる。ヒート
パイプには放熱効率を高めるためにフィンを取り付ける
ことが好ましい。このヒートパイプとしては、ボトムヒ
ート，水平ヒート，トップヒートのいずれをも使用する
ことができる。ヒートパイプの使用により制御部の温度
上昇が抑えられ、温度上昇による制御部のトランジスタ
の故障等が回避され、装置の長時間使用が可能となる。

【００２４】また、図５（ａ）および（ｂ），図６，図
７に示すように、底板１０およびコア２２を分割構造と
し、これを蝶番２３で連結する構造としてもよい。この
ようにすると、鉄板の溶接線等Ｗの段差が存在する場所
においても、底板１０の接地性を高め、底板１０と金属
板とのギャップを減少させることが可能となる。特に、
図６，図７に示すように、分割したそれぞれのコア２２
が、上下方向に独立して移動するようにし、かつこれら
のコア２２を緩衝部材４０で常時下方へ押圧するにする
と効果的である。

【００２５】また、溶接部（線）Ｗは、多くの場合、金
属板が重ね合わさった状態となっているため、温度が上
りにくい。そこで、他の部分に比べ熱を集中させる必要
を生じる。このため、次のように変形させた装置を用い
ると効果的である。すなわち、図８に示すように、溶接
部（線）Ｗに沿って長いコイル２１ａ，２１ｂを作成し
、これを長手方向に二つ並べる。そして、この二個のコ
イル間隔Ｌ１を、コイル２１ａ，２１ｂの中央間隙Ｌ２
よりも狭くするとともに、このコイル２１ａ，２１ｂに
逆方向の電流を流す。このようにすると、コイル２１ａ
，２１ｂの真下よりも、コイル２１ａ，２１ｂの間の方
に熱が集中し、金属板が重ね合わさっている溶接部を、
普通の平面部と同じ時間で目的の温度に達成させること
ができる。

【００２６】さらに、二つのコイル２１ａ，２１ｂを配
設したコア２２において、図９に示すように、コイル２
１ａ，２１ｂ間の突出部を省略した形状とすると、両コ
イル２１ａ，２１ｂ間に熱がより集中しやすくなる。ま
た、コイル２１ａ，２１ｂを配設したコア２２ａ，２２
ｂ間の距離Ｓ（図１０参照）を、変化できるようにした
構成とすると、コア２２ａ，２２ｂ間すなわちコイル２
１ａ，２１ｂ間の距離Ｓを調整することが可能となる。

【００２７】さらにまた、底板１０の一箇所以上、例え
ば六箇所に、底板１０とは異なった色の標識部材１１を
底板の２／３程度の深さに埋設した構成とすると（図１
１参照）、使用により底板１０が摩耗した際、標識部材
１１が露呈して、底板１０の交換時期がきたことを容易
に知らせる。

【００２８】

【実験例および比較例】図１に示す金属表面被膜の加熱
剥離装置を用い、石油貯蔵タンク底板を模した試験底板
上の被膜の除去を行なった。（実験例１〜２５および比
較例１〜５）。なお、剥離処理は、図１（ｂ）に示すよ
うに被膜加熱剥離装置１を剥離しようとする部分の床面
上に置き、底板１０を床面５１上に施された被膜５０に
当接させ、１１．５ＫＨｚの電磁波を電磁誘導コイル２
１に通し、一定時間保持した後、被膜加熱剥離装置１を
次の剥離部分に移動させて行なった。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】

【表４】

【００３３】上記実験の結果、本発明装置を使用した場
合には、装置の移動と同時に加熱された部分の被膜が容
易に剥離した。また、部分的に剥離しない被膜も金属ス
クレーパー等を用いて容易に剥ぎ取ることができた。ま
た、試験底板の下に形成されたアスファルトサンド層５
２への影響も観察した。本装置の場合熱が伝わった様子
はなく、アスファルトサンド層５２に含まれる油分が蒸
発して気泡となる現象も生じなかった。さらに、装置を
約三時間使用した後であっても、コア２２の温度は１８
０℃を越えず、コアの磁化性能の低下は生じなかった。また、コアの温度上昇による制御部におけるトランジス
タの故障の恐れもないことがわかった。なお表中、Ａタ
イプ，Ｂタイプ，Ｃタイプとは、図１２，図１３及び図
１４に示す試験底板の接合状態を示すものである。

【００３４】次に、石油タンクの塗膜の剥離作業に付随
して行なわれる剥離膜や排砂の回収、タンク内部の清掃
等も含めた全作業日数の比較を行なった。

【００３５】本発明装置を用いた場合は、従来のサンド
ブラスト法に比べて、単に塗膜の剥離に要する日数が短
縮されるだけでなく、加熱剥離装置による剥離作業と並
行して検査作業を行なえるので、全作業日数が短縮され
る。また、サンドブラスト法のように金属板の損傷がな
いので補修に要する日数も少なくてすみ全作業日数がさ
らに短縮される。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の金属被膜の
加熱剥離方法および加熱剥離装置によれば、金属表面の
みを局部的に効率よく電磁誘導加熱でき、金属表面上に
施された被膜を容易に剥離，除去することができる。ま
た、装置が小型でありながら、長時間効率良く使用でき
るので、操作性および経済性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置発明に係る金属被膜の加熱剥離装置を示す
図であり、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）部分断面図
である。

【図２】図１に示す装置発明の電磁誘導部の一例を示す
斜視図である。

【図３】図１に示す装置発明の高周波発生部の一例を示
す回路図である。

【図４】装置発明に係る金属被膜の加熱剥離装置におけ
る電磁誘導部の斜視図である。

【図５】電磁誘導部を分割した実施例を示す図であり、
図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）断面図である。

【図６】電磁誘導部を分割した実施例を示す図であり、
蝶番を二個用いた例の側面図である。

【図７】電磁誘導部を分割した実施例を示す図であり、
長穴を有する蝶番を一個用いた例の側面図である。

【図８】電磁誘導部を溶接線に沿って長く形成した例の
底面図である。

【図９】電磁誘導部におけるコアの中間部分を省略した
実施例を示す断面図である。

【図１０】電磁誘導部におけるコイル（コア）間の長さ
を調整できるようにした実施例を示す断面図である。

【図１１】底板に標識部材を埋設した実施例の要部断面
図である。

【図１２】試験底板のＡタイプの接合状態を示す図であ
り、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は右側面図で
ある。

【図１３】試験底板のＢタイプの接合状態を示す図であ
り、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は右側面図で
ある。

【図１４】試験底板のＣタイプの接合状態を示す図であ
り、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は右側面図で
ある。

【符号の説明】

１…金属被膜の加熱剥離装置１０…底板２０…電磁誘導部２１…電磁誘導コイル２２…コア３０…制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　高周波発生部に近接して設置されたコ
アを有する電磁誘導部に９〜３０ＫＨｚの高周波電力を
供給し、金属板を加熱して金属表面上に施された被膜を
剥離，除去することを特徴とした金属表面被膜の加熱剥
離方法。
【請求項２】　　高周波発生部と近接して設置されたコ
アを有する電磁誘導部に１０〜２０ＫＨｚの高周波電力
を供給し、裏面にアスファルトサンド層を有する金属板
を加熱して、この金属板表面上に施された被膜を剥離，
除去することを特徴とした金属表面被膜の加熱剥離方法
。
【請求項３】　　被剥離面に接面する底板と、この底板
上に設けられた電磁誘導コイルおよびコアからなる電磁
誘導部と、この電磁誘導部と近接して一体的に設けられ
、電磁誘導部に９〜３０ＫＨｚの高周波電力を供給する
高周波発生部と、を具備したことを特徴とする金属表面
被膜の加熱剥離装置。
【請求項４】　　電磁誘導部が、二個以上の電磁誘導コ
イルを隣接した状態で底板上に連続して配置した構成で
あり、高周波発生部が、上記隣接する電磁誘導コイルに
逆方向の電流を供給する構成であることを特徴とした請
求項３記載の金属表面被膜の加熱剥離装置。
【請求項５】　　電磁誘導コイルの下部に断熱板を設け
たことを特徴とする請求項３または４記載の金属表面被
膜の加熱剥離装置。
【請求項６】　　断熱板が、ポリイミドあるいは無機質
板であることを特徴とした請求項５記載の金属表面被膜
の加熱剥離装置。