JPH0684105U - スケーリングモニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動的かつ高精度で管内のスケールレートを
測定できるスケールリングモニタ装置を得る。 【構成】 計測対象の配管３とほぼ同径の内径を有する
ガラス管５、同ガラス管内に流れ方向に配置され、かつ
配管３に同材質のクーポンおよび同クーポンに同形状の
非腐食材製クーポン、ガラス管外からクーポンおよび非
腐食材製クーポンのスケーリング成長を受像しその差を
表示する観測手段（テレビスコープ１０、データ処理器
１１、ＣＲＴ１２）を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は地熱発電プラントに地熱熱水を導く配管等のスケーリングモニタ装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

スケールを含む地熱熱水、特に地熱発電プラントで使用する熱水の地下還元に おいては、熱水中に含まれるスケール成分、例えば、ＳｉＯ₂ 、ＣａＣＯ₃ 、Ｆ ｅ₃ Ｏ₄ 、ＦｅＳ等による還元配管や弁の閉塞トラブルが発生する。スケール発 生は、熱水中の溶解固形物の析出や固形物の付着による場合と、熱水中の陰イオ ン（Ｃｌ^- 、ＳＯ₄ ^2- ）よる鋼材の腐食とがある。

【０００３】 特に近年、高濃度の塩分を含む地熱井を利用した地熱発電プラントも開発され ているが、不要となった熱水を地下に還元井を利用して還元する際に、ＮａＣｌ を中心とする塩分が圧力低下、温度低下により析出し配管や弁を閉塞するケース も多発している。

【０００４】 このような状況を背景にスケール発生、スケール付着の防止方法と共にスケー ルの進行状態を監視できるスケーリングモニタ装置の開発が必要となっている。

【０００５】 図８は、スケーリングモニタ装置の従来例を示す概略図である。従来のスケー リングモニタ装置は、モニタと言えるものではなく、一測定方法でしかなく、時 々刻々モニタできるものではないのである。

【０００６】 従来法の概略を図８を用いて説明する。熱水入口１と熱水出口２との間の配管 ３内に鋼製のクーポン４を設置し、一定期間、配管３内に熱水を流すことにより 、クーポン４表面にスケール層を形成させる。

【０００７】 所定の期間（１週間〜１ケ月間）クーポン４を熱水に浸漬した後、熱水の流れ を停止し、配管３内からクーポン４を取り出す。そしてクーポン４の重量増加を 化学天秤で、スケール層の厚みを顕微鏡でそれぞれ計測することにより配管３内 のスケーリングレートを求めていた。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来のスケーリングレートの測定方法では、一定期間クーポンを熱水が通 る流路内に浸漬した後、スケーリングレート測定のたびに流路内への熱水供給を 停止しなければならなかった。また、熱水供給停止のたびに熱水中の塩分、特に ＮａＣｌの析出付着によりスケール層が増加する欠点があった。

【０００９】 さらに、スケール発生の原因が、熱水中の塩分や固形物の付着によるものか、 あるいは陰イオンによる腐食によるものかの判別も不可能であった。

【００１０】 また測定するための計器の性質上、現場向きではないため、現場でスケーリン グ進行の状態をリアルタイムで知ることが出来なかった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題を解決するため次の手段を講ずる。

【００１２】 すなわち、スケーリングモニタ装置として、計測対象の配管とほぼ同径の内径 を有する透明管と、同透明管内に流れ方向に配置されかつ上記配管に同材質のク ーポンおよび同クーポンに同形状の非腐食材製クーポンと、上記透明管外から上 記クーポンおよび非腐食材製クーポンのスケーリング成長を受像しその差を表示 する観測手段とを設ける。

【００１３】

【作用】

上記手段において、計測対象の金属製の配管の途中に、透明管が接続される。 そしてクーポンと非腐食材製クーポンのスケーリング成長が観測手段により受像 され、その差が表示される。

【００１４】 計測対象の配管と同材質のクーポン表面には配管と同様な作用でスケールが付 いてくる。この場合、スケール生成は、次の要因によるものである。 流体中の溶解スケール成分の析出による付着、 固形物の付着、 腐食によるもの。

【００１５】 一方、非腐食材製クーポンも同様な流れ環境にあるので、同様にスケールが付 いてくる。しかし、この場合、上記３要因のうち、の腐食によるものは生じな い。したがって、両クーポンのスケーリング成長の差と計測対象の配管のスケー リングレートとの関係を予め試験により求めておくと、表示されたスケーリング 成長の差から配管のスケーリングレートが得られる。

【００１６】 以上のようにして、自動的かつ容易に計測対象の配管のスケーリングレートが 精度よく計測できる。

【００１７】

【実施例】

本発明の一実施例を図１〜図７により説明する。

【００１８】 図１にて、計測対象の配管３の途中に、同内径の測定セル１５をつなぐ。

【００１９】 測定セル１５の詳細は図２、図３に示すように、中央部側にフランジａを持ち 、外側に配管３に接続するフランジを持つ端部管１６が設けられる。フランジａ の端面には同内径のリング状の溝ｂが形成されている。この溝ｂに耐熱耐圧のガ ラス管５の両端が挿入され、接合されている。ガラス管５に内接し、上下に対向 する長方形板形のクーポンラック６が配置される。クーポンラック６は四隅を支 柱で固定している。また中央に流れ方向に沿って、２つの長方形の穴ｃがそれぞ れにあけられている。穴ｃは流れ方向に長手軸を向けている。そして上流側の穴 ｃに計測対象の配管３と同材質（鋼製）の長方形のクーポン７（図４、図５参照 ）の両端が挿入される。またクーポン７と同形状の非腐食材製クーポン、すなわ ちテフロン製クーポン８が下流側の穴ｃに挿入される。

【００２０】 ガラス管５の横側にクーポン７、８を受像するテレビスコープ１０が配置され る。テレビスコープ１０の出力はデータ処理器１１を経て、ＣＲＴ１２につなが れる。図１中、４はクーポン７、８の照明装置である。

【００２１】 以上において、配管３内には熱水が矢印１からクーポン７、８を経て矢印２へ 流れる。すると、鋼製クーポン７とテフロン製クーポン８の表面にスケール９が 形成される（図６、図７参照）。これらのスケール９部が影像としてテレビスコ ープ１０により受像される。受像された影像信号は、データ処理器１１に送られ る。データ処理器１１は入力から両クーポン７と８のスケール９の厚みの差を所 定期間毎に求め、スケーリング成長の差をＣＲＴ１２へ送り表示する。

【００２２】 計測対象の配管３と同材質のクーポン７表面には配管３と同様な作用でスケー ル９が付いてくる。この場合、スケール生成は次の要因によるものである。 流体中の溶解スケール成分の析出による付着、 固形物の付着、 腐食によるもの。

【００２３】 一方、テフロン製クーポン８も同様な流れ環境にあるので同様にスケール９が 付いてくる。しかし、この場合、上記３要因のうち、の腐食によるものは生じ ない。したがって、両クーポン７と８のスケーリング成長の差は、熱水中の陰イ オンであるＣｌ^- 、ＳＯ₄ ^2- による腐食量である。このスケーリング成長の差と 計測対象の配管３のスケーリングレートとの関係を予め試験により求めておくと 、表示されたスケーリング成長の差から配管３のスケーリングレートが得られる 。

【００２４】 以上のようにして、地熱発電プラント等の熱水配管における現場でのスケーリ ングレートの高精度でのモニタが簡易にできる。また、従来の問題点を解決でき るため、スケーリングモニタのたびに熱水供給を停止する必要がないので塩分の 付着が防止でき、付着によるものか、腐食によるものかのスケール発生原因の判 別も可能となり、その効果は大きい。

【００２５】

【考案の効果】

以上に説明したように本考案によれば、計測対象の配管のスケーリングレート が、自動的に高精度で計測できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の全体構成系統図である。

【図２】同実施例の測定セル部の縦断面図である。

【図３】同実施例の図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】同実施例のクーポンの斜視図である。

【図５】同実施例のクーポンラック部の斜視図である。

【図６】同実施例の作用説明図である。

【図７】同実施例の作用説明図である。

【図８】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１，２ 矢印 ３ 配管 ４ 照明装置 ５ ガラス管 ６ クーポンラック ７ 鋼製クーポン ８ テフロン製クーポン ９ スケール １０ テレビスコープ １１ データ処理器 １２ ＣＲＴ １５ 測定セル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測対象の配管とほぼ同径の内径を有す
   る透明管と、同透明管内に流れ方向に配置され、かつ上
   記配管に同材質のクーポンおよび同クーポンに同形状の
   非腐食材製クーポンと、上記透明管外から上記クーポン
   および非腐食材製クーポンのスケーリング成長を受像し
   その差を表示する観測手段とを備えてなることを特徴と
   するスケーリングモニタ装置。