(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
含クロム合金鋼の溶接施工後の溶接部並びにその周辺部に対し、アスコルビン酸、若しくはアスコルビン酸の誘導体の単独又は２種以上を主剤とする溶液を散布、塗布、又は浸漬することにより、当該部に付着している溶接スラグ並びに溶接ヒューム中に含まれる６価クロムを３価クロムに還元して無害化し、安全ならしめるようにしたことを特徴とする含クロム合金鋼溶接部並びにその周辺の処理方法。
【請求項２】
含クロム合金鋼の溶接施工後の溶接部並びにその周辺部に対し、アスコルビン酸、若しくはアスコルビン酸の誘導体の単独又は２種以上と、ｐＨ指示薬とを主剤とする溶液を散布、塗布、又は浸漬することにより、当該部に付着している溶接スラグ並びに溶接ヒューム中に含まれる６価クロムを３価クロムに還元して無害化し、安全ならしめるようにしたことを特徴とする含クロム合金鋼溶接部並びにその周辺の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ステンレスに代表される含クロム合金鋼の溶接施工に際し、溶接作業に伴い発生して、その溶接部に付着する溶接スラグ並びにその周辺部に付着する溶接ヒユーム中に存在する極めて有害な６価クロムを３価クロムに還元して無害化し、爾後の当該付着物の除去作業を安全ならしめる処理方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
含クロム合金鋼の溶接、就中溶接フラックスを使用する手溶接棒やフラックス入りワイヤ（ＦＣＷ）を用いる溶接に際しては、溶接施工後に於ける溶接線上にはフラックスが溶融して生成する通称スラグが付着し、またその溶接部周辺には溶接時に発生した溶接ヒュームが被膜状に付着するのが通例である。
而して、これらスラグや溶接ヒュームは、溶接棒の芯線かワイヤがフラックスと共に溶接熱によって溶融する際に発生するものであり、これら芯線とワイヤ、更には溶接母材たる含クロム合金鋼の一部が溶融すると同時に、その一部は溶接ヒュームとなって飛散し、或はまたその一部はスラグ中に移行することとなる。
ところで、ステンレス鋼のような含クロム合金鋼の溶接に際しては、溶接施工上の常套手段としては溶接すべき母材にほぼ近い組成の溶接棒又は溶接ワイヤが使用されるため、この種の生成スラグと溶接ヒュームとについて、本発明者が実施した試験結果に依れば、これら合金成分中のクロムの一部は有害物質に指定されている６価クロムに転化した状態で含まれていることを確認した。
この現象について本発明者が詳細に研究調査した考察に依れば、上記の芯線とワイヤ及び溶接母材中に含まれるクロムの一部は、溶接熱によってフラックス中の主成分であるライム系については炭酸カルシウム、またライム系フラックスについては炭酸カルシウムと弗化カルシウム、またライムチタニヤ系フラックスの場合は炭酸カルシウムと酸化チタンなどと反応し、クロム酸カルシウムのようなクロム酸塩乃至はクロム酸のような何れも６価クロムの形態に酸化しているものと思考される。
つまりその証拠として、これらの溶接スラグや溶接フラックス中の一部の成分は水に極めて易溶性であり、その水溶液についてＪＩＳ工場排水中の６価クロムの比色分析法であるジフェニルカルバジット法に準拠して発色させると、極めて明瞭に赤紫色の発色が認められ、６価クロムの存在が確認された。
またこの場合の６価クロムの多寡は、使用した溶接棒芯線や溶接ワイヤ又は溶接母材中に含まれるクロムの含有量に比例し、また採取したスラグ又はフラックスの量に比例することからも立証された。
このように、溶接スラグや溶接フユームに含まれる６価クロムは、水に対して溶け易い特性があるため、作業者が汗ばんた手でこれらに接触すれば直ちに溶解して手に付着し、顔や他の皮膚への付着、時には口に６価クロムが入る可能性があるし、また溶接作業後これら溶接スラグや溶接フユームを除去する仕上げ工程では尚更６価クロムを含む溶接スラグや溶接フユームの粉塵に接触或はこれを吸引する機会が増大する。
この６価クロムの有害性については、既に明らかなように、人体の粘膜や皮膚を侵し、長期の吸引によって鼻中隔の穿孔や鼻、肺、咽喉などへの発癌性が認められているため、有害物質に指定されている所以である。
また、この種溶接物が屋外に放置され、雨水に溶け易い状態にあると、６価クロムは水質汚濁防止法に係る工場排水としても極めて厳しく規制されている。
これらの事実からみてもその有害なことと、この種溶接作業関係者が上記の危険性に曝されているのが実態である。
然しながら、現状斯かる有害な溶接スラグや溶接フユーム中の６価クロムに対してその危険性を根本的に回避するに有効な方法手段は皆無であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような実態に対し、本発明者は、この種含クロム合金鋼の溶接施工後に於ける有害な溶接スラグや溶接フユーム中の６価クロムを溶接母材に付着した状態のまま、つまり溶接物を移動することなくそのままの状態で、また付着しているスラグを剥離したり、溶接フユームを水洗除去するなどの煩雑な作業を行なうこともなく、当該６価クロムを安全かつ迅速に無害化する新規な処理方法を提案するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の課題に鑑み、これを解決するための手段として、次の如く提案する。
即ち、含クロム合金鋼の溶接施工後の溶接部並びにその周辺部に対し、アスコルビン酸、若しくはアスコルビン酸の誘導体の単独又は２種以上を主剤とする溶液を散布、塗布、又は浸漬することにより、当該部に付着している溶接スラグ並びに溶接ヒユーム中に含まれる６価クロムを３価クロムに還元して無害化し、爾後の当該付着物の除去作業を安全ならしめるようにしたことを特徴とする含クロム合金鋼溶接部並びにその周辺の処理方法。
さらに、含クロム合金鋼の溶接施工後の溶接部並びにその周辺部に対し、アスコルビン酸、若しくはアスコルビン酸の誘導体の単独又は２種以上と、ＰＨ指示薬とを主剤とする溶液を散布、塗布、又は浸漬することにより、当該部に付着している溶接スラグ並びに溶接ヒユーム中に含まれる６価クロムを３価クロムに還元して無害化し、爾後の当該付着物の除去作業を安全ならしめるようにしたことを特徴とする含クロム合金鋼溶接部並びにその周辺の処理方法である。
【０００５】
【作用】
含クロム合金鋼の溶接施工後の溶接部並びにその周辺部に対し、溶接スラグや溶接フユームの付着した状態のままで、アスコルビン酸、若しくはアスコルビン酸の誘導体の単独又は２種以上を含む溶液を散布するか、塗布し、若しくは、浸漬する手段により、アスコルビン酸及びその誘導体の強力かつ速効的な還元力と、フラックス中の炭酸カルシウムが溶接熱により酸化して生成する生石灰の中和反応とによって６価クロムを水分の共存のもとに安全無害な３価クロムに還元させ、更に進んでは水酸化クロムに転化させて無害化させる作用を奏するものである。
尚、上記の溶液に対し、ＰＨ変化によって変色するＰＨ指示薬を添加配合することによって、溶接フユームのアルカリ性に対しアスコルビン酸は酸性のため当該溶液の使用時その色調の変化から、当該溶液の使用量の適量を決定するうえで極めて好都合である。
尚、当該溶液の溶媒は水が好適であるが、これに限定するものではなく、アルコール等他の溶媒の採用を妨げるものではない。
【０００６】
【実施例】
実施例１
ＳＵＳ３１６材の溶接施工に際し、溶接棒としてはＪＩＳ−Ｚ３２２１に定められたＤ３１６−１５ライム系被覆アーク溶接棒を用いて溶接施工し、溶接母材の冷却後に、その溶接部並びにその周辺に対し、純水で湿らした瀘紙を貼付し、１分経過後濾紙を剥離してその貼付面に対し、ＪＩＳ鉄鋼中クロムの吸光光度分析法に規定されている０．２５％のジフェニルカルバジットのアセトン溶液を滴下したところ、赤紫色の発色が明瞭に認められ、明らかに６価クロムの存在が確認された。
そこで、引き続き、他の溶接部並びにその周辺に対し、アスコルビン酸の５％水溶液をガンスプレーを用いて散布し、放置乾燥後再度前記と同様に純水で湿らした濾紙を貼付し、１分経過後濾紙を剥離してその貼付面に対し、０．２５％のジフェニルカルバジットのアセトン溶液を滴下したが、赤紫色の発色は全く認められず、６価クロムは全く検出されないことが確認された。
実施例２
ＳＵＳ３０４材の溶接施工に際し、ＪＩＳ−Ｚ３２２１のＤ３０８Ｌ−１６相当のライム．チタニヤ系被覆アーク溶接棒を用いて溶接施工して１０日間経過後の溶接片について、実施例１に記載の試験方法と全く同様に、アスコルビン酸の５％水溶液の散布前後で比較したところ、当該水溶液の散布前においては、６価クロムが多量に検出されたに対し、当該水溶液の散布後においては、６価クロムは全く検出されず、安全無害化されていることが確認された。
実施例３
ＳＵＳ３０４材の溶接施工に際し、ＪＩＳ−Ｚ３３２３のＹＦ３０８Ｌ−Ｃ相当のフラックス入りワイヤ（ＦＣＷ）を用いて溶接施工後、実施例２と全く同様の手法でアスコルビン酸の水溶液の散布前後で比較したところ、被覆アーク溶接棒に比べれば、６価クロムの検出は若干少ないものの、矢張り６価クロムの存在が確認されたに対し、２．５％のアスコルビン酸の水溶液を散布した部分からは６価クロムの検出は全く認められなかった。
実施例４
クロムモリブデン鋼の溶接施工に際し、溶接棒としてはＪＩＳ−ＤＴ２５１６該当のライム系被覆アーク溶接棒を用いて溶接施工した後、上記実施例と同様の手法でアスコルビン酸の水溶液の散布前後で比較したところ、散布前の６価クロムの検出量は、ＳＵＳ３０４材の溶接の場合に比べ遥かに少ないものの、矢張り６価クロムの存在が溶接スラグ及び溶接フユーム部に於て確認された。
そこで、３％のアスコルビン酸の水溶液を散布したところ、６価クロムの検出は全く認められなかった。
実施例５
前記実施例２に於けるアスコルビン酸水溶液の濃度について、比較試験を実施したところ、０．１％以下では効果はそれなりに認められるものの塗布量が多くなるため実用的でないが、約０．５％以上からは極度な滴たりもない適度な塗布量で顕著な還元効果が認められ、更にそれ以上の高濃度の場合は、より少量の塗布量で足りるなど、付着している溶接スラグ、フラックス及び溶接フユームの量に応じて適宜選択すればよく、また特に溶接棒芯線や溶接ワイヤ並びに溶接母材中に含まれているクロムの含有量の多寡に応じて適宜決定すればよいことが確認された。
実施例６
前記実施例２に於けるアスコルビン酸に代えて、アスコルビン酸ナトリウム、アスコルビン酸カルシウム、アスコルビン酸マグネシウム、リン酸−アスコルビン酸マグネシウム、アスコルビン酸−２−リン酸エステルマグネシウム、アスコルビン酸硫酸エステル−２−ナトリウムなどの各誘導体を単体若しくは２種以上を用いて同様手法により６価クロムの還元効果を試験したところ、同量のアスコルビン酸よりも若干その効果は劣るものの、濃度を適宜高めることによりほぼ同様の効果が得られることを確認した。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、含クロム合金鋼の溶接施工後の溶接部並びにその周辺部に付着する溶接スラグや溶接フユーム中に存在する極めて有害な６価クロムを、剥離水洗等の特別な前処理を必要とせず、その付着したままの状態で、迅速かつ安全に無害化させることを可能にしたものであるので、当該溶接加工物の爾後の移動や取付け組立てなどの諸作業並びに使用に際し、安全無害に作業又は使用することができた。
尚、本発明において、従来公知の還元剤に代え、好適なものとして還元剤自体人体に対しては勿論、経口的にも安全無害なアスコルビン酸並びにその誘導体を見出すことにより、本発明方法実施による副作用的な弊害も全くなく、然も前述のごとく、６価クロムが溶接加工物に付着したままの状態で無害化させることを可能にしたので、これら危険な汚染物質に接触する機会の多い溶接作業者や当該汚染物質を剥離除去する作業に携わる仕上げ作業者の保健衛生上にも甚だ有益である。