(57)【要約】【課題】既設煙突の改修作業の効率を向上させる煙突筒身設置方法を提供する。【解決手段】本発明に係る煙突筒身設置方法は、複数の弧状の鉄皮を既設煙突の外周から囲繞形成して新鉄皮を設置する第１作業と、囲繞形成された新鉄皮をリフトアップする第２作業と、リフトアップされた新鉄皮の下に、さらに、複数の弧状の鉄皮を囲繞形成して新たな新鉄皮を設置する第３作業と、リフトアップされた新鉄皮を、第３作業で形成した新たな新鉄皮の上に下ろす第４作業と、第４作業で下ろした新鉄皮と、第３作業で形成した新たな新鉄皮を接合する第５作業を備え、第１乃至５作業を繰り返すことで既設煙突の外周に新鉄皮による筒身を設置する。【選択図】図１
2014062428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の弧状の鉄皮を既設煙突の外周に囲繞形成して新鉄皮を設置する第１作業と、
囲繞形成された前記新鉄皮をリフトアップする第２作業と、
リフトアップされた前記新鉄皮の下に、さらに、前記複数の弧状の鉄皮を囲繞形成して新たな新鉄皮を設置する第３作業と、
リフトアップされた前記新鉄皮を、前記第３作業で形成した前記新たな新鉄皮の上に下ろす第４作業と、
前記第４作業で下ろした前記新鉄皮と、前記第３作業で形成した前記新たな新鉄皮を接合する第５作業を備え、
前記第１乃至５作業を繰り返すことで既設煙突の外周に新鉄皮による筒身を設置することを特徴とする煙突筒身設置方法。
【請求項２】
前記既設煙突の高さ方向において作業区間を複数の区間に分割し、下から２番目以上の区間では、
前記第１作業で、下の区間で設置された新鉄皮の上に、複数の弧状の鉄皮を前記既設煙突の外周に囲繞形成して新鉄皮を設置し、
前記第２作業で、前記第１作業で形成された前記新鉄皮をリフトアップし、
前記第３作業で、リフトアップされた前記新鉄皮の下に、さらに、前記複数の弧状の鉄皮を囲繞形成して前記新たな新鉄皮を設置し、
前記第４作業で、リフトアップされた前記新鉄皮を、前記第３作業で設置された前記新たな新鉄皮の上に下ろし、
前記第５作業で、前記第４作業で下ろした前記新鉄皮と前記第３作業で設置した前記新たな新鉄皮を接合し、
前記第１乃至５作業を繰り返すことで前記下の区間で設置された新鉄皮の上に、新たな新鉄皮を設置し、
前記下の区間で設置された最上段の新鉄皮と、上の区間で設置された最下段の新鉄皮を接合することを特徴とする請求項１に記載の煙突筒身設置方法。
【請求項３】
前記新鉄皮の内周側の鋼材の耐食性は、前記既設煙突の鋼材の耐食性よりも高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の煙突筒身設置方法。
【請求項４】
前記新鉄皮は、内周側の鋼材の耐食性が、外周側の鋼材の耐食性よりも高いクラッド鋼であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の煙突筒身設置方法。
【請求項５】
前記クラッド鋼は、耐全面腐食性指標ＧＩが６０以上であり、かつ、耐局部腐食性指標ＣＩが４７以上であることを特徴とする請求項４に記載の煙突筒身設置方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれかの煙突筒身設置方法により設置された煙突改修筒身。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設煙突を改修する煙突筒身設置方法及び煙突改修筒身に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼結工場では、焼結鉱の焼成過程で発生する排ガスを脱硫設備や脱硝設備で処理した後に、鋼製の煙突から排出している。鋼製の煙突から排出される排ガスには、SOx、NOx、HClが含まれている。この腐食成分は、煙突の内部で結露し、煙突の筒身を腐食させる。従来より、金属表面を腐食から守るために、筒身内面に耐食ライニング（耐酸キャスタブルや樹脂ライニング等）を施す処理が行われている。
【０００３】
しかしながら、煙突を３０年以上の長期間にわたって使用すると、煙突のライニングの剥離、脱落が発生し、煙突の鉄皮に、排ガスが接触することになり、鉄皮の腐食、減肉が進行する。また、鉄皮の腐食が甚だしい場合には、筒身の変形や座屈、倒壊といった重大事故が発生し、焼結工場の操業が停止するといった事態に陥る。
【０００４】
このため、煙突の腐食、減肉が進行した場合では、外面からリブや当て板で補強したり、ライニングし直す作業を行うことで対処している。
【０００５】
しかしながら、ライニングを更新する作業には、長期間の煙突の使用停止が必要となり、生産ロスが非常に大きい。具体的には、耐酸キャスタブル更新には３ヶ月、樹脂ライニング更新には１０日間以上を要する。
【０００６】
また、ライニング更新後の点検補修は、筒身内部にゴンドラを入れて行わなければならず、維持費用が高額となる。一方、筒身外面からのリブや当て板による補強は、内面からの腐食の抑制にはならず、定期的に補強する必要があり、この処置も維持費用が高額となるという問題がある。
【０００７】
また、腐食、減肉した筒身を廃却し、新設する方法もあるが、２００ｍ級の煙突を新設するには、４０億円以上の建設費用が掛かる上に、新たに煙突を建設するスペースがない場合には、煙突建設期間中（１年以上）焼結工場を停止する必要があり、多大な生産ロスとなる。
【０００８】
これに対し、特許文献１には、既存煙突の筒身の外周に、新筒身を設置することにより、煙突の機能を停止させずに煙突を改修する方法が提案されている。
【０００９】
図１１は、特許文献１に開示された煙突筒身設置方法を示す概念図であって、説明のために本発明者が作成した図である。図１１（ａ）に示すように、既設煙突１１の外周に、弧状の分割新鉄皮を組み合わせて、既設煙突１１と同心円の新鉄皮１２を囲繞形成する。既設煙突１１の旧鉄皮と新鉄皮１２との間には、隙間が形成されている。図１１（ｂ）に示すように、既設煙突１１と新鉄皮１２の隙間に、耐火物１３を注入する。
【００１０】
そして、図１１（ｃ）に示すように、耐火物１３を注入した新鉄皮１２の上に、新たな新鉄皮１２を囲繞形成する。そして、図１１（ｄ）に示すように、旧鉄皮と新たに形成した新鉄皮１２との間に、さらに耐火物１３を注入する。
【００１１】
このように、新鉄皮１２を囲繞形成し、耐火物１３を旧鉄皮と新鉄皮１２との間に注入する処理を繰り返す。そして、煙突の頭頂部まで新鉄皮１２を積み上げて、旧鉄皮と新鉄皮１２との間に耐火物１３を注入する。これにより、既設煙突１１の外周に新鉄皮による煙突を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭５４−７３４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に開示された煙突筒身設置方法では、新鉄皮１２を形成する度に、旧鉄皮と新鉄皮１２との間に耐火物１３を注入しなければならず、作業効率が悪いという問題がある。
【００１４】
また、特許文献１に開示された煙突筒身設置方法では、上から新たな新鉄皮を積み上げていくため、煙突の全長にわたって新鉄皮を積み上げるために使用する作業場（足場）を多数に設置しなければならず、工事費が非常に高価になるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記のような問題点を解決するために、以下のような特徴を有している。
［１］複数の弧状の鉄皮を既設煙突の外周に囲繞形成して新鉄皮を設置する第１作業と、
囲繞形成された前記新鉄皮をリフトアップする第２作業と、
リフトアップされた前記新鉄皮の下に、さらに、前記複数の弧状の鉄皮を囲繞形成して新たな新鉄皮を設置する第３作業と、
リフトアップされた前記新鉄皮を、前記第３作業で形成した前記新たな新鉄皮の上に下ろす第４作業と、
前記第４作業で下ろした前記新鉄皮と、前記第３作業で形成した前記新たな新鉄皮を接合する第５作業を備え、
前記第１乃至５作業を繰り返すことで既設煙突の外周に新鉄皮による筒身を設置することを特徴とする煙突筒身設置方法。
［２］前記既設煙突の高さ方向において作業区間を複数の区間に分割し、下から２番目以上の区間では、
前記第１作業で、下の区間で設置された新鉄皮の上に、複数の弧状の鉄皮を前記既設煙突の外周に囲繞形成して新鉄皮を設置し、
前記第２作業で、前記第１作業で形成された前記新鉄皮をリフトアップし、
前記第３作業で、リフトアップされた前記新鉄皮の下に、さらに、前記複数の弧状の鉄皮を囲繞形成して前記新たな新鉄皮を設置し、
前記第４作業で、リフトアップされた前記新鉄皮を、前記第３作業で設置された前記新たな新鉄皮の上に下ろし、
前記第５作業で、前記第４作業で下ろした前記新鉄皮と前記第３作業で設置した前記新たな新鉄皮を接合し、
前記第１乃至５作業を繰り返すことで前記下の区間で設置された新鉄皮の上に、新たな新鉄皮を設置し、
前記下の区間で設置された最上段の新鉄皮と、上の区間で設置された最下段の新鉄皮を接合することを特徴とする［１］に記載の煙突筒身設置方法。
［３］前記新鉄皮の内周側の鋼材の耐食性は、前記既設煙突の鋼材の耐食性よりも高いことを特徴とする［１］又は［２］に記載の煙突筒身設置方法。
［４］前記新鉄皮は、内周側の鋼材の耐食性が、外周側の鋼材の耐食性よりも高いクラッド鋼であることを特徴とする［１］乃至［３］のうちいずれかに記載の煙突筒身設置方法。
［５］前記クラッド鋼は、耐全面腐食性指標ＧＩが６０以上であり、かつ、耐局部腐食性指標ＣＩが４７以上であることを特徴とする［４］に記載の煙突筒身設置方法。
［６］［１］乃至［５］のうちいずれかの煙突筒身設置方法により設置された煙突改修筒身。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る煙突筒身設置方法及び煙突改修筒身によれば、既設煙突の改修作業の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る煙突筒身設置方法の概要を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る煙突筒身設置方法に用いられる新鉄皮の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る煙突筒身設置方法を用いて既設煙突の改修を行う設備を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る煙突筒身設置方法において、２番目以上の作業区間の煙突筒身設置方法を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る煙突筒身設置方法の新鉄皮の溶接方法を示す図である。
【図６】電流密度と模擬溶液中における各鋼の分極曲線との関係を示す図である。
【図７】電流密度と加速試験用模擬液中における各鋼の分極曲線との関係を示す図である。
【図８】各腐食タイプにおける電流密度と電位との関係を示す図である。
【図９】各鋼の耐全面腐食性能と局部腐食性能を示す図である。
【図１０】耐全面腐食性能指標と局部腐食性能各鋼指標の両方を用いて腐食性能を示した図である。
【図１１】特許文献１に開示された煙突筒身設置方法の概念図であって、説明のために本発明者が作成した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る煙突筒身設置方法の概要を示す図である。はじめに、図１（ａ）に示すように、既設煙突１の旧鉄皮の外周に、１段目の新鉄皮３１を囲繞形成する。新鉄皮３１は、ハンドリング可能な複数の弧状の鉄皮３ｂを縦方向に溶接により接合したものである（図２（ａ）参照）。複数の弧状の鉄皮３ｂが接合された新鉄皮３１は、既設煙突１と同心円であり、既設煙突１の外径よりも大きな内径を有している。換言すれば、既設煙突１と新鉄皮３１との間は、隙間が形成されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、旧鉄皮の外周に形成された１段目の新鉄皮３１をウィンチ４によってリフトアップする。リフトアップされた新鉄皮を３２として示す。そして、リフトアップされた新鉄皮３２の下の空間に、新たな新鉄皮３１を図１（ａ）と同様の方法で囲繞形成する。その後、リフトアップしている新鉄皮３２を下げて、新たに形成した新鉄皮３１の上に重ねて円周方向を溶接により接合する。これによって上部の新鉄皮３２と新たに形成した新鉄皮３１を一体化する。分割された新鉄皮の縦方向の継ぎ目は、上下段において異なる位置に配される。
【００２１】
そして、図１（ｃ）に示すように、すでに形成した新鉄皮３２をリフトアップしながら、最下段に新たな新鉄皮３１を形成し、その上にリストアップした新鉄皮３２を下げて、重ねてから円周方向を接合するという作業を繰り返し、図１（ｅ）に示すように、所定の高さまで新鉄皮による筒身を形成する。図１では、最下段に新たに形成される新鉄皮を３１として示し、すでに囲繞形成されたリフトアップされる新鉄皮を３２として示している。また、新鉄皮３１と新鉄皮３２を総称して新鉄皮３として示す。
【００２２】
なお、新鉄皮のリフトアップは、図１（ｄ）に示すように、ジャッキ５で行ってもよく、新鉄皮３２のリフトアップにウィンチ４やジャッキ５のどちらを使うかは、作業条件に応じて任意に選択すればよい。
【００２３】
なお、図２（ｂ）に示すように、既設煙突１の旧鉄皮の一部には、外周に張り出したリブ１ａが設けられている。新鉄皮３は、このリブ１ａに対応する位置に係合部３ａが設けられており、係合部３ａが旧鉄皮のリブ１ａと係合するようにしてもよい。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態に係る煙突筒身設置方法を用いて既設煙突の改修を行う設備を示す図である。実際に改修を行う既設煙突は２００ｍ程度の高さに及ぶ。そのため、実際には、高さ方向に複数段の作業場（斜線部分）を設置して、複数の区間に分割して新鉄皮を積み上げていく。例えば、地面から１段目の作業場までは、クレーンにより新鉄皮を積み上げ、１段目の作業場から２段目の作業場までは、ウィンチにより新鉄皮を積み上げ、２段目から３段目の作業場までは、ジャッキ１により新鉄皮を積み上げ、３段目から頭頂部まではジャッキ２により新鉄皮を積み上げる。
【００２５】
２段目の区間（作業場）以上の新鉄皮の積み上げは、図４のように行う。すなわち、図４（ａ）に示すように、下の区間で積み上げられた新鉄皮の上に、ハンドリング可能な複数の弧状の鉄皮３ｂを縦方向に溶接により接合して新鉄皮３１を形成する。次に、図４（ｂ）に示すように、形成した１段分の新鉄皮３１だけをリフトアップする（なお、リフトアップした新鉄皮は３２として図示している）。
【００２６】
そして、図４（ｃ）に示すように、リフトアップされた新鉄皮３２の下の空間において、下の区間で積み上げられた新鉄皮の上に、新たに１段分の新鉄皮３１を形成する。図４（ｄ）に示すように、リフトアップしている新鉄皮３２を下げて、新たに形成した新鉄皮３１の上に重ねて円周方向を溶接により接合する。その後、接合された２段分の新鉄皮をリフトアップし、その下の空間に新たな新鉄皮を形成する（図示せず）。この作業を繰り返すことで、下の区間で積み上げられた新鉄皮の上に、新たな新鉄皮を積み上げていく。
【００２７】
そして、下の区間の最上段の新鉄皮と、図４のように積み上げた上の区間の新鉄皮の最下段を接合する。これにより、下の区間の新鉄皮と、上の区間の新鉄皮を一体化する。以降同様に、一体化された新鉄皮の上に、さらに、図４の方法を用いて上の区間の新鉄皮を積み上げて、最上段まで新鉄皮を積み上げていく。
【００２８】
ここで、本実施の形態で用いる新鉄皮３は、内周面の鋼材の耐食性が、既設筒身の鋼材の耐食性よりも高いことが好ましい。より好ましくは、新鉄皮３は、内周面に、厚さ２ｍｍ程度の高耐食性のスーパーステンレス鋼を配置したクラッド鋼であることが好ましい。クラッド鋼は、内周面の鋼材の耐食性が、外周面の耐食性よりも高い。新鉄皮は、高耐食性のものを用いることが好ましいが、高耐食性の鋼材は高価であるため、より耐食性の要求される内周面にのみ、高耐食性のスーパーステンレス鋼を配置することで、機能性と経済性を両立させることができる。
【００２９】
また、弧状の鉄皮の接合や、上下段の新鉄皮の接合は、溶接により行う。溶接は、内周面に裏当金を取り付けて、外周面から片開先溶接を行う。これにより、作業員が煙突内部に立ち入ることなく、安全に高品質の溶接を行うことができる。
【００３０】
次に、本実施の形態に係る煙突筒身設置方法の効果について説明する。本実施の形態に係る煙突筒身設置方法では、積み上げた新鉄皮をリフトアップさせて、リフトアップさせた新鉄皮の下に、新たな新鉄皮を形成している。そのため、作業場は、図３に示すように、既設筒身を複数の区間に分割した区間毎に設置すればよく、従来よりも作業場の数を削減することができ、工事費を大幅に低減させることができる。
【００３１】
なお、上記の説明では、新鉄皮を１段形成するごとに、積み上がった新鉄皮をリフトアップしているが、例えば、２段ずつ新鉄皮を積み上げてから、リフトアップするという作業を繰り返し行うように構成してもよい。
【００３２】
上記のように本実施の形態に係る煙突筒身設置方法では、新鉄皮３の内周面の鋼材の耐食性が、既設筒身の鋼材の耐食性よりも高い。そのため、従来のように、旧鉄皮と新鉄皮との間に耐火物を注入する必要がなく、従来よりも、作業時間を短縮させることができる。
【００３３】
なお、各作業区間の下層の新鉄皮３の積み上げについては、図１による方法を使用せずに、従来方法のように、下段の新鉄皮の上に新たな新鉄皮を積み上げて形成してもよい。
【実施例１】
【００３４】
新鉄皮の鋼材であるクラッド鋼の溶接の最適条件を調べるために、溶接姿勢、溶接材料、溶接電流を組み合わせて試験を行った。溶接する対象として、スーパーステンレス鋼（ＮＡＳ２５４ＮＭ）とＳＭ４００Ａのクラッド鋼を用いた。
（本発明例１）旧鉄皮側となる初層の溶接に、ハステロイＣ２７６系溶接材料を用いた。溶接の２層目以降に、インコネル６２５系溶接材料を用いた。溶接方法は、ＭＡＧ溶接を採用した。
（本発明例２）また、溶接材料として全層に、ハステロイＣ２７６系溶接材料を用いた。溶接方法は、ＭＡＧ溶接を採用した。
【００３５】
この結果、本発明例１及び２ともに、立向き溶接、横向き溶接とも健全な溶接品質を確保できることが分った。
【実施例２】
【００３６】
新鉄皮の鋼材であるクラッド鋼の溶接の最適条件を調べるために、溶接姿勢、溶接材料、溶接電流を組み合わせて試験を行った。クラッド鋼に、母材が厚さ９ｍｍのＳＭ４００Ａ（ＪＩＳ Ｇ３１０６）を用い、合わせ材に、厚さ２ｍｍのＮＡＳ２５４ＮＭ（耐食スーパーステンレス（日本冶金製））を用いた。裏当て材は、厚さ６ｍｍのＮＡＳ２５４ＮＭを用いた。クラッド鋼と裏当て材の化学成分を表１に、溶接材料の化学成分を表２に示す。
【００３７】
【表１】
2014062428.tif 000003
【００３８】
【表２】
2014062428.tif 000004
【００３９】
図５（ａ）は、立向の溶接姿勢の試験材を示す図である。２つのクラッド鋼を水平方向に４ｍｍの隙間（ルート間隔）を形成して配置し、隙間の内側（クラッド鋼の厚さ２ｍｍのＮＡＳ２５４ＮＭ）に裏当て材を配置した。そして、外側から初層及び２層以降の溶接材料を溶接した。この試験条件で、各鋼を溶接した。図５（ａ）の条件で試験を行った各鋼の試験体を、表３の試験番号ＡＶ１、ＢＶ１、ＢＶ１１として示す。
【００４０】
図５（ｂ）は、立向の溶接姿勢の試験材を示す図である。２つのクラッド鋼を水平方向に１０ｍｍの隙間（ルート間隔）を形成して配置し、隙間の内側（クラッド鋼の厚さ２ｍｍのＮＡＳ２５４ＮＭ）に裏当て材を配置した。さらに、隙間を介して配置したクラッド鋼に、水平方向に２ｍｍの目違いを設けた。そして、外側から初層及び２層以降の溶接材料を溶接した。この試験条件で、各鋼を溶接した。図５（ｂ）の条件で試験を行った各鋼の試験体を、表３の試験番号ＡＶ２、ＢＶ２として示す。
【００４１】
図５（ｃ）は、横向の溶接姿勢の試験材を示す図である。２つのクラッド鋼を鉛直方向に１０ｍｍの隙間（ルート間隔）を形成して配置し、隙間の内側（クラッド鋼の厚さ２ｍｍのＮＡＳ２５４ＮＭ）に裏当て材を配置した。さらに、隙間を介して配置したクラッド鋼に、水平方向に２ｍｍの目違いを設けた。そして、外側から初層及び２層以降の溶接材料を溶接した。この試験条件で、各鋼を溶接した。図５（ｃ）の条件で試験を行った各鋼の試験体を、表３の試験番号ＡＨ２、ＢＨ２として示す。
【００４２】
図５（ｄ）は、横向の溶接姿勢の試験材を示す図である。２つのクラッド鋼を鉛直方向に４ｍｍの隙間（ルート間隔）を形成して配置し、隙間の内側（クラッド鋼の厚さ２ｍｍのＮＡＳ２５４ＮＭ）に裏当て材を配置した。そして、外側から初層及び２層以降の溶接材料を溶接した。この試験条件で、各鋼を溶接した。図５（ｄ）の条件で試験を行った各鋼の試験体を、表３の試験番号ＡＨ１、ＢＨ１、ＢＨ１１として示す。
【００４３】
【表３】
2014062428.tif 000005
【００４４】
また、各試験体について、外観検査、断面マクロの欠陥検査、初層溶接金属の成分分析、ＵＴ検査、継手引張試験、表曲げ試験を行った。この試験結果を、表４に示す。この結果、いずれの試験体についても、溶接欠陥等は確認されず、いずれの溶接を用いても良好に溶接できることが分った。
【００４５】
【表４】
2014062428.tif 000006
【実施例３】
【００４６】
新鉄皮として用いる金属や溶接材料は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏなどを含む耐食性の高い金属を用いることが好ましい。ここで、複数の金属を用い、溶接材料の耐食性について検討を行った。はじめに、溶接金属の化学成分を表５に示す。ＡＶ１、ＡＶ２、ＮＡＳ２５４ＮＭ、ハステロイＣ２７６は、いずれもＮｉ、Ｃｒ、Ｍｏなどを含む耐食性の高い金属である。
【００４７】
【表５】
2014062428.tif 000007
【００４８】
これらの溶接金属について、耐孔食性指標ＰＩ、耐全面腐食指標ＩＳＣを算出した。ＮＡＳ２５４ＮＭの耐孔食性指標ＰＩ、耐全面腐食指標ＩＳＣを表６に示す。溶接金属ＡＶ１、ＡＶ２は、新鉄皮として用いる金属（ＮＡＳ２５４ＮＭ母材）よりも、耐孔食性指標ＰＩ、耐全面腐食指標ＩＳＣが高く、耐食性に優れていることが分った。
【００４９】
【表６】
2014062428.tif 000008
【００５０】
なお、耐孔食性指標ＰＩ、耐全面腐食指標ＩＳＣは、以下の式により求められる。
ＰＩ＝Ｃｒ＋３．３Ｍｏ＋１６Ｎ                            ・・・（１）
ＩＳＣ＝０．６Ｃｒ＋Ｎｉ＋１．５Ｍｏ＋７．５Ｃｕ＋１２２Ｎ・・・（２）
なお、上式の元素記号は、含有される各元素の質量を示している。
【実施例４】
【００５１】
さらに、実機から採取した腐食生成物を用いて、腐食試験を行い、新鉄皮と溶接材料の耐食性を評価した。新鉄皮に用いるクラッド鋼は、厚さ６〜９ｍｍのＳＭ４００と厚さ２ｍｍのＮＡＳ２５４ＮＭから構成される。
【００５２】
実機から採取した腐食生成物を含む模擬液と、腐食を加速する加速模擬液を用いて、各鋼材の腐食試験を行った。模擬液と、加速模擬液の組成を表７に示す。
【００５３】
【表７】
2014062428.tif 000009
【００５４】
模擬液を用いた腐食試験の結果を図６に示す。また、加速模擬液を用いた腐食試験の結果を図７に示す。また、図６及び図７の試験結果をまとめたものを、表８に示す。なお、表中の腐食速度C.R.は、下式により求めた。
C.R.[mm/year]＝ (i×t×M)／(z×F×ρ)                    ・・・（３）
i：電流密度[A/cm2]，ｔ：時間[sec/year（注：sec→yearへの換算）]，M：平均原子量[g/mol]，z：平均価数，F：ファラデー定数96500[C/mol]，ρ：密度[g/cm3]
【００５５】
【表８】
2014062428.tif 000010
【００５６】
なお、表８中の腐食パターンは、図８に示すとおりである。電流密度と電位の関係が図８（ａ）のＡパターンや、図８（ｂ）のＢパターンである場合には、全面腐食の懸念があるが、図８（ｃ）のＣパターンについては、全面腐食の懸念がない。
【００５７】
表８より、ＮＡＳ２５４ＮＭの腐食速度は、母材について０．０２ｍｍ／ｙｅａｒであり、溶接部について０．０７ｍｍ／ｙｅａｒであった。母材は厚さ２ｍｍとしているため、母材のみでも４０年程度の寿命が期待できることが分った。また、腐食パターンについても、ＮＡＳ２５４ＮＭは、全面腐食の懸念がないＣパターンであった。
【実施例５】
【００５８】
図９（ａ）は、各鋼の耐全面腐食性能と局部腐食性能を示す図である。図９（ａ）では、耐全面腐食性指標ＧＩによって、各鋼種の耐食性能を示している。耐全面腐食性指標ＧＩは、以下の式によって表される。耐全面腐食性指標ＧＩが６０以上で、十分な耐全面腐食性が得られる。
【００５９】
ＧＩ＝−Ｃｒ＋３．６Ｎｉ＋４．７Ｍｏ＋１１．５Ｃｕ      ・・・（４）
また、図９（ｂ）は、各鋼種の耐局部腐食性能を示す図である。図９（ａ）では、耐局部腐食性指標ＣＩによって、各鋼種の耐食性能を示している。耐局部腐食性指標ＣＩは、以下の式によって表される。耐局部腐食性指標ＣＩが４７以上で、十分な耐全面腐食性が得られる。
【００６０】
ＣＩ＝Ｃ＋０．４Ｎｉ＋２．７Ｎｏ＋Ｃｕ＋１８．７Ｎ      ・・・（５）
図９（ａ）と図９（ｂ）をまとめたものを、図１０に示す。ＮＡＳ２５４ＮＭは、耐全面腐食性指標ＧＩが６０以上であり、かつ、耐局部腐食性指標ＣＩが４７以上である鋼であり、煙突筒身の材料として採用しても、十分な耐食性を有していることが分かった。
【実施例６】
【００６１】
特許文献１の方法を比較例として用い、本実施の形態の煙突筒身設置方法の効果の検証を行った。具体的には、特許文献１の方法では、煙突筒身を設置するための作業場を設置する作業、筒身を設置する作業、旧鉄皮と新鉄皮との間に耐火物１３を打設する作業が必要となる（図１１参照）。そこで、特許文献１の各作業の工数を１００とした場合の本発明に係る煙突筒身設置方法による各作業の工数を調べた。この結果、本発明の方法による各作業の工数は、表９のようになった。
【００６２】
【表９】
2014062428.tif 000011
【００６３】
また、特許文献１において、全体の作業の工数を１００％とした場合、煙突筒身を設置するための作業場を設置する作業、筒身を設置する作業、旧鉄皮と新鉄皮との間に耐火物１３を打設する作業の構成比は、それぞれ２０％、６０％、２０％である。そのため、各作業の工数にこの構成比を乗じて、重み付けを行い、特許文献１に対する本発明の方法の全体の工数を算出した。この結果、特許文献１の方法の全体工数を１００とした場合、本発明の全体の工数は、（２０×２０％）＋（９０×６０％）＋（０×２０％）＝５８となった。これにより、本発明による方法を用いれば、従来の方法の約６割程度の工数に削減できることが分かった。
【符号の説明】
【００６４】
１、１１  既設鉄皮製煙突
１ａ  リブ
３、１２、３１、３２  新鉄皮
３ａ  係合部
３ｂ  弧状の鉄皮
４  ウィンチ
５  ジャッキ
１３  耐火物
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014062428.tif 000014
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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