(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスライニング機器のガラス欠損およびガラスが欠損したことにより母材が減肉してしまった部分の補修において、補修部分の近傍に断熱材を設けると共に、断熱材の外周部分のガラスライニングの表面温度を６０℃以下に維持しながら、補修部分にステンレス鋼を溶射または溶接することを特徴とするガラスライニング機器の補修方法。
【請求項２】
断熱材が二酸化ケイ素を主成分とするクリーム状物質である、請求項１に記載のガラスライニング機器の補修方法。
【請求項３】
ガラスライニング機器を構成する母材が中炭素鋼であることを特徴とする、請求項１または２に記載のガラスライニング機器の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐腐食性付与または付着（汚れ）防止のためにガラスライニングされた機器の、ガラスライニングの欠損および該欠損が生じたために減肉された母材を補修する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、酸やアルカリなど腐食性を有する化学物質と接触、または合成ゴムなどの接着性のある化学物質との接触する反応器、貯槽タンク、配管などにおいては、接触面をガラスライニング層とすることにより、腐食防止または付着（汚れ）防止を図っている。
【０００３】
しかしながら、ガラスライニングと母材との膨張係数の差、ガラスライニング面の掃除の際に傷を付けてしまうなどにより、ガラスライニング面に亀裂や欠損などが生じる。この亀裂や欠損部分から化学物質が侵入し、耐腐食性を有しない母材を侵食してしまう。これにより、化学物質への金属の混入、機械的強度を保持すべき母材の減肉化が進行し、機器そのものの更新を余儀なくされる。また、亀裂や欠損部分に合成ゴムなどが付着し、汚れとなって、熱伝導性の低下や配管詰まりなどの問題も生じる。
【０００４】
このため、ガラスライニングの欠損部分の補修方法として、フッ素系樹脂やエポキシ樹脂による保護層を形成する方法（特開昭６３−２６２４８１（特許文献１）、特開昭６３−２６５８４５（特許文献２））、金属化合物や、無機質粉末と光励起触媒からなるゲルゾル補修材を塗布、硬化させる方法（特開平３−２７４２８９（特許文献３）、特開平５−９７５３（特許文献４）、特開平５−１１７８７７（特許文献５）、特開平６−８７６１６（特許文献６）、特開平７−４８１４４（特許文献７））、ガラスを融着させる方法（特開平６−２６４２６６（特許文献８）、特開２００２−６９６７０（特許文献９））、破損部に金属スパッタリングの後、無電解メッキ溶射にて金属層を設ける方法（特開１１−１２７６４（特許文献１０））などが提案されている。
【０００５】
上述の樹脂保護層形成、ゲルゾル補修方法、ガラス融着方法では母材と補修部分の十分な接着力が得られず、時間経過にて補修部分が剥がれ落ちるといった問題がある。金などの貴金属をスパッタリング後、メッキまたは溶射による金属層設置などの補修方法は、反応槽や貯槽タンク内といった現場での作業において、作業性に劣る。また、作業時に破損部分からその周辺部分に亀裂が拡大するといった問題があった。
【０００６】
これらの方法は破損または欠損したガラスライニング層に関する補修方法であり、母材が減肉している部分にも対応可能である。しかしながら、母材が減肉したことによる機械的強度の低下の回復までは行うことが出来ないという問題があった。そして、母材の減肉部を補修する方法として、金属溶射または溶接を行うことが考えられるが、減肉部周囲の正常なガラスライニング層の部分が溶射または溶接の際に発生する熱により、破損してしまうという問題がある。前述の問題から金属溶射または溶接時の温度を低く行うことで、ガラスライニング層の破損を抑えることが可能であるが、溶射または溶接部に低温割れが発生し、母材の機械的強度が十分に回復できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−２６２４８１号公報
【０００８】
【特許文献２】特開昭６３−２６５８４５号公報
【０００９】
【特許文献３】特開平３−２７４２８９号公報
【００１０】
【特許文献４】特開平５−９７５３号公報
【００１１】
【特許文献５】特開平５−１１７８７７号公報
【００１２】
【特許文献６】特開平６−８７６１６号公報
【００１３】
【特許文献７】特開平７−４８１４４号公報
【００１４】
【特許文献８】特開平６−２６４２６６号公報
【００１５】
【特許文献９】特開２００２−６９６７０号公報
【００１６】
【特許文献１０】特開１１−１２７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ガラスライニング機器のガラスライニング層の補修に際して、補修部分の接着性に優れていること、また、ガラスライニング層の欠損などにより母材が減肉されてしまった部分の補修の際に、母材の機械的強度を回復させ、かつ補修時に母材の減肉部分周辺にあるガラスライニング層に亀裂を生じさせない補修方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者は、周囲のガラスライニング層を可能な限り破損させることなく、また母材が減肉してしまった部分の機械的強度を回復させつつ、母材との接着性に優れたガラスライニング層の補修を行うための方法を鋭意研究した結果、ガラスライニング破損部周辺に断熱材を設けると共に、断熱材の外周辺部のガラスライニング層の温度を管理しながら、該破損部分に耐腐食性に優れる金属を溶射または溶接することにより、該破損部周辺のガラスライニングに新たな破損を生じさせることなく、補修する方法を見出し、本発明に到達した。
【００１９】
即ち、本発明は、ガラスライニング機器のガラスライニングの欠損部分の補修において、補修部分の周辺に断熱材を設けると共に、断熱材の外周辺部のガラスライニングの温度を６ ０ ℃ 以下に維持しながら、該補修部分にステンレス鋼を溶射または溶接する補修方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明で規定する補修方法でガラスライニング機器の補修を行うことで、補修部分の接着力に優れるだけでなく、長期間の使用に耐えることが出来、さらに母材が減肉してしまった場合でも機械的強度を回復することが可能であり、補修時に破損部分周辺のガラスライニングの亀裂拡大を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】試験板の補修前の断面図である。
【図２】試験板の補修中の断面図である。
【図３】試験板の補修後の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を詳しく説明する
本発明で対象とするガラスライニング機器とは、耐腐食性に劣る、もしくは合成ゴムなどの接着性のある化学物質と接触する可能性のある、母材表面上にガラスを融着させている反応槽や配管、貯槽タンクなどである。そのガラスライニングの厚みは機器本体の大きさ、用途などによって異なるが、概ね１．０〜３．０ｍｍでガラス粒子の塗布と焼成の繰り返しの作業にて形成される。
【００２３】
本発明では、補修対象部分を金属溶射または溶接する時に発生する熱を、補修対象部分近傍以外のガラスに伝えない、または熱伝導を遮断するために、断熱材を設置する。断熱材は金属溶射または溶接による熱を補修外周辺部へ伝わらないよう遮断または低減する機能を有するものである。具体的な断熱材としては、二酸化ケイ素を主成分とする物質である。例えば、二酸化ケイ素を主成分に有機、無機物を配合・混練した物質である。その形態（液状、粉末、クリーム状など）に何ら制限はないが、補修対象部分の近傍に塗布するため、クリーム状が最適である。補修対象部分の近傍とはガラスライニングの破損部と非破損部の境目のことを意味する。
【００２４】
使用される断熱材の量は、補修対象部分の大きさ、溶射・溶接作業の時間、断熱材を設置した外周辺の管理すべき温度により、適宜調節することが出来る。
【００２５】
本発明の補修方法においては、補修対象部分の近傍に断熱材を塗布し、その断熱材の外周部分のガラスライニングの表面温度を６０℃以下となるように制御することが重要である。ガラスライニングの表面温度を６０℃以下に制御する方法としては、断熱材を設ける場所、量並びに溶射または溶接時間の調整などが挙げられる。好ましくは５５℃以下であり、より好ましくは５０℃以下にすることである。ガラスライニング表面の温度は、公知の温度測定装置で測定、管理することが出来る。また、ガラスライニングの表面温度を測定する箇所は断熱材の外側部分から５ｃｍ以内であること必要であるが、ガラスライニングへ出来るだけ熱が加わらない方がよいことを考えると、２ｃｍ以内であることがより好ましい。
【００２６】
ガラスライニングの欠損により母材が薬品により侵され、減肉している部分は少なくとも元の肉厚まで回復させるべく、耐腐食性のある金属を溶射または溶接による肉盛りを行うことで、ガラスライニング機器自身の強度を回復させることが出来る。ガラスライニングに亀裂などが生じ、母材である金属の減肉まで至っていない箇所でも、そのまま放置しているといずれは亀裂に沿って腐食性物質が母材を侵食し、減肉を起こすのでガラスライニングを剥ぎ取り、母材を露出させた後、耐腐食性のある金属を溶射または溶接することで母材が減肉することを予防することができる。耐腐食性のある金属としてはステンレス鋼が挙げられる。
【００２７】
耐腐食性のある金属の溶射または溶接方法としては、従来より公知の溶射、溶接方法を適用することが出来る。
【００２８】
肉盛りによる補修を行った場合でも、ガラスライニングと肉盛り部分には若干の隙間が生じる。このような隙間を無くすための方法として、公知の樹脂などを用いた補修が挙げられる。前記の補修を行うことで、ガラスライニングと補修部分の隙間が無くなり、反応槽などがより長期間の使用に耐えられるようになる。
【００２９】
以下、本発明であるガラスライニング機器の補修方法に関して、図面に沿って説明する。
【実施例】
【００３０】
材質がＳＢ４９０Ｂ（ＪＩＳ規格）である平板の母材１に、公知のガラスライニング処理を施して試験板を作製した（母材１の厚み３０ｍｍ、ガラスライニング２の厚み２ｍｍ）。試験板のガラスライニング２を一部剥ぎ取り、母材１を削ることで直径６０ｍｍ×深さ７ｍｍの母材減肉部４を作製した（図１）。耐腐食性のある金属５を溶接する前に、ガラスライニング２を保護する断熱材６として、二酸化ケイ素を主成分としたクリーム状物質（商品名クールミット、アウス株式会社製）を用いた。断熱材６をガラスライニング破損部３の近傍に幅４０ｍｍ、高さ２０ｍｍとなるように盛り付けを行った。
【００３１】
断熱材６を盛り付け後、耐腐食性のある金属５（溶接棒）としてＣｒ２３％、Ｎｉ１４％のステンレス鋼（商品名ＴＧＳ−３０９、株式会社神戸製鋼所製）を用い、公知のＴＩＧ溶接法にて母材減肉部４に、ガラスライニング２の高さと同じくらいの高さになるまで溶接を行った（図２）。ただし、溶接を行う際には断熱材６の外側部分である、温度測定箇所７（断熱材外周部から２ｃｍ離れた場所）のガラスライニング２の表面温度が６０℃を上回ることがないように、非接触式の温度計で監視を行った。
【００３２】
溶接後、溶接部分の上面の研磨を行い、平滑な面を作成した。ガラスライニング２と溶接部分との間にある空間８は公知の補修剤９を用いて空間を無くすことで、より耐腐食性を高くした補修を行うことができる。本実施例では補修剤９としてセラミック、金属、カーボンなどの粉末と高分子樹脂を特殊配合したペースト（商品名スーパーメタル、ベルゾナ社製）を用いて空間８を埋める補修を行った（図３）。このような補修を行うことで補修部分と補修周辺部分が均一な面となり、両者の空間８もなくなったので、より長期間の使用に耐えることができるようになる。
【００３３】
溶射後、超音波探傷器（オリンパス（株）社製  商品名ＥＰＯＣＨIV）を用い、溶射部分に欠陥がないか確認したが、強度に問題となるような傷は見られなかった。
【００３４】
なお、上記実施例においては、ガラスライニング機器の母材が減肉してしまった場合について述べているが、母材が露出していない程度のガラスライニングの破損についても、今後母材が侵される可能性が高いため、破損部のガラスライニングを剥ぎ取り、露出した母材部分に、本発明の方法で補修を行うことも効果的である。
【比較例】
【００３５】
母材減肉部を溶射する際に、断熱材を用いない以外は実施例と同様の方法で補修を行った。その結果、溶射の際に発生した熱により、補修部周辺のガラスライニングが破損してしまったため、本発明の目的を達成することが出来なかった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明を用いた補修を行うことで、補修部分の接着力に優れるだけでなく、母材が減肉してしまった場合でも機械的強度を回復することが可能であり、さらに、補修時に破損部分周辺のガラスライニングの亀裂拡大を防止することができる。その結果、本発明の方法で補修を行ったガラスライニング機器は補修後でも長期間の使用に耐えることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１：試験板の母材
２：ガラスライニング
３：ガラスライニングが破損または欠損した部分
４：ガラスライニングの欠損により、母材が減肉してしまった部分
５：耐腐食性に優れる金属
６：断熱材
７：温度測定箇所
８：ガラスライニングと溶接部分との間にある空間
９：補修剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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