JPS625152A - 腐食監視方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は腐食環境で使用される装置の伝熱部構成部材の
腐食監視方法に関し、特に硝酸製造プラントの蒸留装置
、濃縮装置のほか、尿素製造や淡水製造の化学プラント
、原子力用の核燃料再処理や廃棄物処理プラントの装置
の伝熱部構成部材の腐食監視方法に関する。

（従来の技術） 硝酸のような強酸化性雰囲気では、装置構成材の腐食に
よる減肉が問題で、その腐食状況を監視することはプラ
ントの保守及び稼動率面上の面で重要である。

従来、腐食状況を監視する方法としては、装置を構成す
る外壁の場合には、外側より超音波厚さ計あるいは渦流
探傷により壁の肉厚を直接測定し、外側から測定できな
い場合は、超音波厚さ計のプローブを外部より挿入して
肉厚を測定したシ、あるいは測定対象部材と同一の材料
からなる端子を近隣の硝酸液中に浸漬設置して、この端
子の腐食による減肉を電気抵抗測定や超音波厚さ計によ
る測定等で監視する方法がとられている。

（発明が解決しようとする問題点） 硝酸製造プラントの蒸留装置では沸騰点迄加熱された硝
酸溶液を増扱うが、硝酸腐食の場合硝酸に接する面が伝
熱条件にあるか否かで腐食量が著しく異なる。

第２図は、８ｔｒｌ１５０４Ｌを５Ｎ硝酸溶液に浸漬し
た時の、時間（Ｈｒ）と腐食減肉量（ｙｍ　）との関係
を示し、○印は非伝熱条件、Δは伝熱条件（熱流速３　
Ｑ、　ＯＯＯＫｃａＶＷＬ”、ｈｒ　）下ツクラフを示
す。この第２図から伝熱条件では腐食量が大きいことが
わかる。

蒸留装置や濃縮装置には硝酸溶液の加熱部があり伝熱面
が存在するが、従来の腐食監視用端子は単に硝酸溶液中
に浸漬するだけであったため、端子自身は伝熱条件に置
かれず、従って最も腐食の激しい伝熱部の腐食を代表す
ることはできなかった。また装置内部に加熱用伝熱管を
コイル状に配置する構造では、超音波厚さ計のプローブ
を挿入し肉厚を測定することは困難であシ、特にプラン
ト運転中−これを行なうのは極めて困難であり九。

本発明は腐食の激しい伝熱部の腐食状況をプラント運転
中に監視する方法を提供するもので、特に直接肉厚測定
が困難な構造部の腐食を監視するのに適するものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は伝熱腐食端子を構成する腐食端子を腐食９境に
設置して該腐食端子の内側より該腐食環境側に向って流
れる熱流速を与えつつ該腐食端子の腐食を監視すること
を特徴とする腐食環境で使用される装置の伝熱部槽成部
材の腐食監視方法である。

す々わち、本発明は、腐食端子自身を内部より加熱し、
これを腐食環境、例えば硝酸溶液中に浸漬することによ
り、端子表面を伝熱面とし、この端子を、一般に知られ
る電気抵抗測定法や超音波厚さ計で減肉量を測定するも
のである。

この時端子の材料は監視の対象となる部材と同一とじ、
端子の熱流速を実際の伝熱部と同一の条件に合せること
が必要である。また、端子の取付位置は実際の伝熱部が
接する硝酸溶液と同一の溶液中であればよく、従って取
付けが容易な場所を選ぶことができる。

〔作用〕

端子に実際の伝熱部と同一の伝熱条件を与えることＫよ
り同一の腐食状況を再現することができ、との端子の腐
食状況を監視するととＫより、−実際の伝熱部の腐食状
況を推定することができる。

以下、本発明の一実施態様を第１図に従って詳述する。

第１図（ａ）は硝酸蒸留ボイラを示し、１は硝酸蒸留ボ
イラ、２は伝熱面、３は硝酸液入口、４は同出口、５は
蒸気入口、６は同出口であシ、７は本発明の要部である
伝熱腐食端子である。

第１図（ｂ）は第１図（ａ）の伝熱腐食端子７の拡大図
であって、８は８Ｕ８３０４Ｌのチューブ（φ＆０×ｔ
α５）よりなるＵ字型の腐食端子、９は腐食端子の中に
表面絶縁して挿入されるシースヒータ（φ＆０）、１０
は端子８の０字部先端から１００１１１１の長さを露出
し残部を保護するシール材、１１は蒸留ボイラ壁、１２
はシースヒータ９の電力制御器、１３は硝酸溶液中に露
出した端子８の電気抵抗を測定する抵抗計であるｏ８Ｕ
８！５Ｏ４Ｌのチューブ（φ＆０×ｔ（Ｌ５）８の中に
表面絶縁した電気シースヒータ（φ５．０）９を挿入し
、これをＵ字形に曲げて第１図（ｂ）　Ｋ示すような腐
食端子７を作製した。

この端子の０字部先端から１００ｆｉの長さを露出し、
残部を°シール材１０で保護した端子を硝酸蒸留ボイラ
１の底部に第１図（１））　Ｋ示すように取付けた。端
子のシースヒータ９は電力制御器１２により、端子チュ
ーブの肉厚方向の熱流速が５０．０００　ｋｃａｌ／ｉ
、ｈｒ　Ｋなるように制御し、端子表面で硝酸溶液が沸
騰するようにした。また、溶液中に露出し九端子間の電
気抵抗を抵抗計１３に接続し、端子チューブの腐食減肉
による電気抵抗の増大を測定した。なお、測定は４８時
間毎に３０分間、ヒータ加熱を止めた状態で行ない、端
子チューブの比抵抗の温度変化による誤差を含まないよ
うにした。

この方法で、硝酸蒸留ボイラ１中に濃度が３Ｎの硝酸溶
液を連続的に供給し１．８ＵＢ５０４Ｌ製の伝熱管２外
側には２００°Ｃの蒸気を流して、硝酸溶液を加熱、蒸
留し、これを３５００時間連続して行なった。

この間、腐食端子の電気抵抗を測定し、端子、チューブ
の減肉量を求めた結果、減肉は初期には時間と共にやや
加速的に進行し、その後はほぼ時間に比例して進行し、
３５００時間後の減肉量はα２０鵡であった。運転停止
後、硝酸蒸留ボイラ１の上部蓋を開いて、超音波厚さ計
を伝熱管内部に挿入し、肉厚を測定した結果、平均減肉
量はα１８瓢、最大減肉量は０．２１＋ｍであった。な
お、参考のためにヒータを持たない腐食端子を挿入し、
減肉を測定した結果では、３５００時間後の減肉量はα
０８ｆｌであった。

この結果から、実際の伝熱部と同一の伝熱条件を与えた
端子を用いて、その腐食減肉を測定すると１、実際の伝
熱部の腐食減肉を高い精度で−推定できることが明らか
となった０ （発明の効果） 腐食性環境に置かれ、かつ伝熱条件にある部位の腐食減
肉を、該部位を１：接測定することなく、高精度で、か
つプラントの停止を伴なうことなく推定することができ
るため、プラントの保守が容易となシ、腐食減肉による
事故を未然に防ぐことができる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を説明するだめの図で、（
ａ）は硝酸蒸留ボイラ、（ｂ）はそれに設置する伝熱腐
食端子の拡大図を示す。第２図は５Ｕｌｌ！５０４Ｌを
５Ｎ硝酸溶液に浸漬した時の時間（ｕｒ　）と腐食減肉
量（ｗ　）の関係を示し、○は非伝熱条件、Δは伝熱条
件（熱流速３０，０００ｋｃａＶｒＸ、　ｈｒ　）下の
グラフである。 復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　亮　− 復代理人　　安　西　篤　夫 第１図 （ａ） 第２図 時　　間　　（Ｈｒ） ３１頁の続き

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 伝熱腐食端子を構成する腐食端子を、腐食環境に設置し
   て該腐食端子の内側より該腐食環境側に向つて流れる熱
   流速を与えつつ該腐食端子の腐食を監視することを特徴
   とする腐食環境で使用される装置の伝熱部構成部材の腐
   食監視方法。