JPS5871368A - 耐硫酸腐食用材料の製造法 - Google Patents

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】 において排出される腐食性廃ガスを処、理を処理するプ
ランｈの特殊な環境下で使用される機６＋特に硫酸腐食
環境に用いられる材料の製造法を提供するものである。

一般に重油あるいは，石炭焚きボイラーよシ排出される
廃ガス中には，高濃度の８０　ｘ，　Ｈ　２　８あるい
ｉｃｆ等を含有している。

公害防止の観点から最近ほとんどのボイラーでは，脱硫
設備を併設しており，脱硫装・置としては，現在湿式法
によるものが開発され，−多く。

稼動している。

また、近年の省エネルギ一時代に対処するため，との種
馬ガスの熱を利用する加熱器が併設される傾向にある。

これら環境で使用される熱交換器や低温給水加熱器のチ
ューブや管板，バッフル板等は，運転時あるいは，停止
時にその構成部材のガス側表面が結露し，露点腐食環境
．特に硫酸水溶液が生成され，硫酸腐食に対する対策が
必要となる。

従って現在樹脂による防食ライニングやセラミソクス，
ステンレス鋼，特殊合金等の材料あるいは鉛りラソド材
等種涛の防食対策が施こされており，中でも特殊合金（
ノ・ステロイ等）あるいは高級ステンレス鋼を多く採用
しているが。

コストが高く、かつ寿命が短かく耐食性の向上が要望さ
れている。

又１鉛クラツド材については、鉛の層が厚いこと、基板
との密着が完全でないこと等により。

伝熱効率が悪いためプロセス構成機器部材としては不適
で製造法にも技術を要すること、な゛どによりコストア
ップとなる。

最近、鉛クラツド材とは別に鉛溶射被覆材が開発されて
いるが、公知の如く溶射被膜中には気孔が存在し皆無に
することはできない。

従って溶射後、再加熱により表層部を再溶融する方法が
とられているが、この方法によると工程が複雑となるこ
と、及び完全に気孔を消滅させることが非常に困難であ
ること等の問題がある。

更にこの気孔に有機系の樹脂を含浸させる方法もとられ
ているが気孔が非常に微細である・こと、空気を含有し
ていること等によシ完全なシール効果は期待できず、更
にこれらシーリング材は耐熱性に劣ったシ経時変化を生
じる等により万全の対策ではない。

本発明は、上記溶射被膜の気孔を除去して引索性のある
耐硫酸腐食材料を提供するものである。

すなわち第一層とし゛て亜鉛あるいはアルミニ除々に昇
温して溶は始める。

表面が溶融した状態で所定の厚さまで溶射肉盛りするこ
とによシ、気孔のない父母材と第一層の亜鉛が拡散現象
を生じた耐食性、密着性。

共に優れた被膜を得ることができる。

以下９本発明の詳細について図面に基づいて説明する。

第１図は１本発明を適用して防食処理を施こした管板に
チューブを取付けた熱交換器管板部を示す図で（１）は
管板、（２）はチューブ、（３）は溶射被覆された被膜
を示す。

次に第２図に基づいて詳細を説明する。

鉄あるいはニッケル等のチューブ台金（２）の外表面に
亜鉛あるいはアルミニウムまたはニッケルを溶射法１例
えばガス溶線式溶射法により被膜（４）を形成し、引き
続きこの被膜表面をガスバーナー、電熱あるいはその他
の方法で、後工程で溶射被覆する鉛または鉛合金の融点
より５０〜１００℃低目に加熱した後、連続的に鉛また
は鉛合金をガス溶線式溶射法等によシ溶射することによ
り溶射被膜最表面は、温度上昇を生じ常に溶融した状態
を維持し、所定の厚さまで被覆し被膜（５）を得る、 すなわち本願発明の特徴としては、前述した如く高温溶
射により第一層の亜鉛あるいはアルミニウムまたはニッ
ケル（４）が合金（２）と拡散層（６）を生じ優れた密
着性を得ると同時に、溶射中の鉛または鉛合金の表面が
常に溶融した状態であり、気孔等の欠陥のない層（７）
（実質上（５）と同一層）を形成するため優れた防食効
果を持っている。

このようにして得られた熱交換器等８０　ｘ、　Ｈ２Ｓ
あるいはＣ４寡の腐食環境においても優れた耐食性を有
すると共に合金と第一層の亜鉛が合金化していること及
び亜鉛、鉛、鉛合金共に靭性を有しているため被覆後の
加工９例えば曲げによっても被膜の亀裂、ノ・クリ等の
問題はない。

ここで第一層の被覆材料は亜鉛、アルミニウムあるいは
ニッケルの如く台金り２）と合金化しやすく、かつ低融
点材料が適しているが特に限定されない。

又被覆厚さについては１合金（２）との密着性向上をさ
せるためのインサート材であり、特に厚さについては制
限を受けないが工業的には０．０５〜Ｏ５Ｗｍが適当と
考えられる。

次に第二層の被−覆材料は使用環境に耐える耐食材料を
選定すべきであり　、　　ＳＯｘ、　Ｈ２Ｓ、　ｃｘｍ
の環境では鉛及び鉛合金が適しておシ、融点が低いため
低い温度で容器に溶融し溶射を行いながら被膜中の気孔
を除去することができる。

又厚さについては、この種環境での鉛、鉛合金は耐食性
に優れているため、工業的には０５〜１．　Ｏｍｍが妥
当と考えられるが特に制限を受けない。

以上１本願発明では８０　ｘ、　Ｈ２８及びｃｉ等の存
在する環境での熱交換器について詳述したが、この他こ
の種環境に曝される機器９部品についても十分適用が可
能で工業的価値は大きいといえる。

実施例１ 厚さ８剛の圧力容器用鋼板Ｓ　ＰＶ　２４　（ＪＩＳ。

０８１．１５）の片表面をサンドプラストニヨリ清浄化
した後、ガス溶−着式溶射法により亜鉛を約０．１　ｍ
ｔｎ溶射被覆した後、酸素アセチレンバーナーにより全
体を約２５０℃に加熱し、引き続き鉛をガス溶線式溶射
法により目標の厚さ１．０ＩＩＩＩＩ＋まで連続溶射被
覆した。

この時、鉛を約０．５ｍ被覆した時点より被覆表面が濡
れ状態となり１表層は溶融状態にあることが確認された
。

この試料の密着状況を調査するため切断し。

断面を光学顕微鐘及びＸ線マイクロアナライザーにより
組成分析を行った結果、“母材中の鉄と第一層の亜鉛が
拡散現象を生じると共に鉛被膜には気孔等の欠陥も認め
られなｄ’＝った。

又、防食効果を確認するため同様にして製作した試料を
使用し溶射被覆部以外をフロン系樹脂でマスクした後、
５％、２０％、４０％。

６０％硫儀水溶液５０±１℃で８ＵＳ８１６Ｌを比較機
として浸貴腐食試験を行った結果、連続３０日間の結果
ＳＵ’８８１６　Ｌでは約２．０ｍｍ％ｆＥの腐食速度
及び局部的な孔食現象を生じたが。

本発明により作製した試料は５〜２０％硫酸水溶液では
、はとんど腐食が認められず４０〜６０％硫酸水溶液で
０．０５〜０．０８　ｔｎｒｎ　／年程度の全面腐食程
度であった。

尚、孔食現象は皆無であった。

実施例２ 厚さ２．８　ｍｍの圧力配管用炭素鋼鋼管８ＴＰ０８８
　（，１’Ｔ　８　、　（１８４５４）の外表面全面及
び厚さ６０ｍｍの圧力容器用鋼板５ＰＶ２４（Ｊ’ＩＳ
、０８１１５）の管板管内面側全面に実施例１と同様の
方法で亜鉛及び鉛を溶射被覆し、チューブ及び管板を組
み立て低圧給水加熱器を製作した。

この加熱器をｂ　Ｏボイラーの排ガス環境中に取り付け
、管内給水温度１５℃、排ガス入口温度＋７５’ｌ：、
排ガス出口温度１８０℃、排ガス中の主成分としてＣ０
，０，０４ＶａＩ％、　ＣＯ□１２．９ＶＯＩ％＋　０
２１．２　ｖｏＪ％、　ＩＴ、、Ｏ１’７．７−％及び
８０’ｘ２３０〜８００けＩＩ（Ｓｏ３５Ｆ）なる環境
で約半年間の実機運転を行った結果、腐食率００２〜０
．０５ｍｍ／年と優れた耐食性能を有していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の防食処理を施した金属部材からなる
熱交換器管板部を示す断面図であり。 第２図は本発明で得られる防食被覆の構成を示す断面図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄またはニッケルを主成分とする合金素材の表面に亜鉛
   あるいはアルミニウムまたはニッケルを溶射し、引き続
   き鉛または鉛合金の融点より少くとも５０〜１００℃低
   目にあらかじめ予熱した後、溶射表面が溶融した状態で
   所望の厚さとなるまで鉛または鉛合金を連続的に溶射す
   ることを特徴とする耐硫酸腐食用材料の製造法。