(57)【要約】【課題】溶射被膜の減肉箇所を瞬時に把握することができる溶射膜形成部材を提供することを目的とする。【解決手段】基材１０ｂ（例えば、配管）の表面に溶射膜１０ａ，１０ｃを被覆された溶射膜形成部材１０であって、前記基材１０ｂの表面に、第一層として発光剤（例えば、紫外線発光剤）を含有させた第一溶射膜１０ａと、該第一溶射膜１０ａの表面に第二層として形成される第二溶射膜１０ｃと、を二層構造として形成したことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に溶射膜を被覆された溶射膜形成部材であって、
前記溶射膜には、発光剤が添加されていることを特徴とする溶射膜形成部材。
【請求項２】
基材の表面に溶射膜を被覆された溶射膜形成部材であって、
前記基材の表面に、第一層として発光剤を含有させた封孔処理剤を浸透させた第一溶射膜と、
該第一溶射膜の表面に第二層として形成される第二溶射膜と、
を形成したことを特徴とする溶射膜形成部材。
【請求項３】
基材の表面に溶射膜を被覆された溶射膜形成部材であって、
前記基材の表面に、第一層として発光剤を含有させた第一溶射膜と、
該第一溶射膜の表面に第二層として形成される第二溶射膜と、
を形成したことを特徴とする溶射膜形成部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、陸用ボイラの水冷管やエンジン摺動部のエンジンライナ等に用いられて好適な溶射膜形成部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高温腐食環境下にある各種ボイラ（例えば、陸用ボイラ）に対して、局部的に耐食性を持たせるために、配管（例えば、水冷管）やチューブの表面に耐食性に優れた材料を肉盛または溶射施工を行うことにより、配管やチューブの延命化を図ることが知られている。
【０００３】
溶射施工した配管は、ボイラ内部の高温環境下で使用される。したがって、溶射膜部分が腐食や摩耗により減肉するというおそれがあった。そのため、溶射膜の膜厚測定を定期的に実施しなければならないという課題がある。この課題の対策について開示された文献として下記特許文献１がある。
【０００４】
特許文献１には、酸化ケイ素を主成分とする基材に発色材を添加し、焼成、粉砕してなる溶射材料が示されている。この溶射材料を用いて溶射被膜を形成する場合には、溶射材料の基材が酸化ケイ素を主成分とするため強固で硬質の着色被膜を形成できることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１１０７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された発色材を添加した溶射材料を用いて配管の溶射膜を形成した場合には、ボイラ内部等の暗所で発色材を見分けられないといったおそれがある。
【０００７】
また、溶射被膜の減肉箇所を見落としやすいことから、配管の基材が腐食や摩耗するという問題がある。
【０００８】
また、減肉箇所を瞬時に把握することが困難であるため、膜厚測定に時間と労力がかかるという問題がある。したがって、ボイラの休止時間が長くなるため、設備の運転に支障をきたすという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、溶射被膜の減肉箇所を瞬時に把握することができる溶射膜形成部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の溶射膜形成部材は以下の手段を採用する。
基材の表面に溶射膜を被覆された溶射膜形成部材であって、前記溶射膜には、発光剤が添加されていることを特徴とする。
【００１１】
基材（例えば、配管）の表面に被覆された溶射膜に発光剤が添加されている。発光剤には、例えば、紫外線発光剤や蛍光剤が用いられている。溶射膜が腐食や摩耗により欠落した場合に、可視光線を照射することで溶射膜に添加された発光剤により、健全な箇所のみが発光する。また、溶射膜が減肉した箇所は、発光が弱くなる。暗所で検査を行う場合には、発光剤に紫外線発光剤を用いてブラックライトを照射することで減肉箇所を発光させることができる。これにより、欠陥箇所を容易に把握することができる。腐食や摩耗による減肉箇所を容易に把握することで、補修の必要な箇所を容易に把握することができる。また、厚み測定器などを用いた膜厚測定を行う必要がないため、測定にかかる労力を軽減させることができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る溶射膜形成部材は、基材の表面に溶射膜を被覆された溶射膜形成部材であって、前記基材の表面に、第一層として発光剤を含有させた封孔処理剤を浸透させた第一溶射膜と、該第一溶射膜の表面に第二層として形成される第二溶射膜と、を形成したことを特徴とする。
【００１３】
基材（例えば、配管）の表面に第一溶射膜が被覆されている。さらに、第一溶射膜の表面に第二溶射膜が形成され、基材表面には二層とされた溶射膜が被覆される。第一溶射膜には、発光剤（例えば、紫外線発光剤）を含有する封孔処理剤が浸透するように塗布される。封孔処理剤は、例えば、溶射膜の薄膜化に伴い発生したピンホールを塞ぐ塗布剤とされる。また、封孔処理剤が浸透した第一溶射膜の表面には、第二溶射膜が形成されている。第二溶射膜には発光剤を含有させないことが好ましい。ただし、第一溶射膜の発光強度の差が明らかであればこの限りではない。第二溶射膜が腐食や摩耗により減肉した場合に、ブラックライトを照射することで、第一溶射膜の表面が露出した箇所が発光する。これにより、腐食や摩耗による減肉箇所を容易に把握することで、基材の腐食や摩耗を未然に防ぐことができる。また、膜厚測定を行う必要がないため、測定にかかる労力を軽減させることができる。第一溶射膜の膜厚は、例えば、１００μｍとされる。溶射膜を二層構造として形成することで、第二溶射膜が摩耗により減肉した場合でも、第一溶射膜により基材を保護することができる。これにより、基材の保護を向上させることができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る溶射膜形成部材は、基材の表面に溶射膜を被覆された溶射膜形成部材であって、前記基材の表面に、第一層として発光剤を含有させた第一溶射膜と、該第一溶射膜の表面に第二層として形成される第二溶射膜と、を形成したことを特徴とする。
【００１５】
基材（例えば、配管）の表面に第一溶射膜が被覆されている。さらに第一溶射膜の表面には、第二溶射膜が形成され、基材表面には二層とされた溶射膜が被覆されている。第一溶射膜には、発光剤（例えば、紫外線発光剤）が含有されている。また、第二溶射膜には発光剤を含有させないことが好ましい。ただし、第一溶射膜との発光強度の差が明らかであればこの限りではない。第二溶射膜が腐食や摩耗により減肉した場合に、ブラックライトを照射することで、第一溶射膜の表面が露出した箇所が発光する。これにより、腐食や摩耗による減肉箇所を容易に把握することで、基材の摩耗を未然に防ぐことができる。また、膜厚測定を行う必要がないため、測定にかかる労力を軽減させることができる。第一溶射膜の膜厚は、例えば、１００μｍとされる。溶射膜を二層構造として形成することで、第二溶射膜が腐食や摩耗により減肉した場合でも、第一溶射膜により基材を保護することができる。これにより、基材の保護を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
発光剤を添加させた溶射膜が、摩耗や腐食により減肉した場合にブラックライトを照射することで、溶射膜が発光する。これにより、摩耗や腐食による減肉箇所を容易に把握することで、基材の腐食や摩耗を未然に防ぐことができる。また、膜厚測定を行う必要がないため、測定にかかる労力を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る溶射膜形成部材が適用されるボイラ炉壁を示した上面図である。
【図２】本発明の溶射膜形成部材の一部を示した部分詳細図である。
【図３】本発明に係る溶射膜形成部材の第２実施形態を示した部分詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１実施形態］
以下に、本発明に係る溶射膜形成部材の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る溶射膜形成部材１が適用されるボイラ炉壁３を示した上面図である。また、この構成は、他の実施形態と同様の構成である。図１に示すように、配管１ｂとボイラ火炉（図示せず）の壁３ａとを溶接することでボイラ炉壁３が設けられている。壁３ａに金属製の配管１ｂ（例えば、水冷管）が溶接されて設けられている。配管１ｂの両側には壁３ａとの溶接により溶接線２が形成されている。配管１ｂは、例えば、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３１６等）により形成されるものである。また、配管１ｂの直径は、例えば２０ｍｍ〜１００ｍｍとされる。
【００１９】
図示されないボイラの燃焼室の壁面に水が流通する配管１ｂが設けられている。配管１ｂは、火炎の放射熱を吸収するとともにボイラ炉壁３を保護するものとされる。配管１ｂを所定の間隔を空けてボイラ炉壁３に連続して配置することでボイラの水冷壁を形成している。
【００２０】
配管１ｂの外表面には、溶射施工により溶射膜１ａが配管１ｂに被膜されている。また、溶射に適用する一般金属材料としては、例えば、配管１ｂの材料と同様のステンレス鋼材が用いられる。
【００２１】
図２には、基材（例えば、配管）の表面に溶射膜１ａを被覆された溶射膜形成部材１が示されている。また、溶射膜１ａには、発光剤が添加されていることを特徴とする。溶射膜１ａに発光剤を添加する量は、発光が認められ始める含有量の例えば、３％以上とされる。また、溶射膜１ａの耐食性の低下が大きくなり始める発光剤の含有量の例えば、５０％以下とされる。また、溶射膜１ａの膜厚は、例えば、４００μｍとされる。
【００２２】
発光剤には、例えば、紫外線発光剤や蛍光剤が用いられている。発光剤の材質は、発光させる色により異なる。青色を発光させる場合には、例えば、アルミナにユーロピウムを加えたものが用いられる。また、緑色を発光させる場合には、例えば、イットリウム酸化物にテルビウムを加えたものが用いられる。また、赤色を発光させる場合には、例えば、イットリウム酸化物にユーロピウムを加えたものが用いられる。
【００２３】
次に上記構成の溶射膜形成部材の動作について説明する。
配管１ｂの表面に被膜された溶射膜１ａが腐食や摩耗により欠落した場合に、可視光線を照射することで溶射膜に添加された発光剤により、健全な箇所のみが発光する。また、溶射膜１ａが減肉した箇所は、発光が弱くなる。暗所で検査を行う場合には、発光剤に紫外線発光剤を用いてブラックライト４ａ（図３参照）を照射することで減肉箇所を発光させる。
【００２４】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
配管１ｂの表面に被膜された溶射膜１ａが腐食や摩耗により欠落した場合に、欠陥箇所を容易に把握することができる。腐食や摩耗による欠陥箇所を容易に把握することで、補修の必要な箇所を容易に把握することができる。また、厚み測定器などを用いた膜厚測定を行う必要がないため、測定にかかる時間と労力を軽減させることができる。したがって、陸用ボイラなどの休止時間を短縮させることができる。
【００２５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態は、第１実施形態に示した溶射膜１ａの表面にさらに、溶射膜を被膜することで、２層構造としている。したがって、第１実施形態と同様の構成には同一符号を付しその説明を省略する。
図３には、基材１０ｂ（例えば、配管）の表面に溶射膜１０ａ，１０ｃを被覆された溶射膜形成部材１０が示されている。配管１０ｂの表面には、第一層として発光剤を含有させた封孔処理剤（図示せず）を浸透させた第一溶射膜１０ａと、第一溶射膜１０ａの表面に第二層として被膜される第二溶射膜１０ｃが設けられている。第一溶射膜１０ａの膜厚は、例えば、１００μｍとされる。また、第二溶射膜１０ｃの膜厚は、例えば、３００μｍとされる。また、発光剤には、例えば、紫外線発光剤や蛍光剤が用いられている。
【００２６】
封孔処理剤は、例えば、第一溶射膜１０ａの薄膜化に伴い発生したピンホールを塞ぐ塗布剤とされる。また、封孔処理剤は、例えば樹脂系材料とされる。
【００２７】
封孔処理剤が浸透した第一溶射膜１０ａの表面には、第二溶射膜１０ｃが形成されている。第二溶射膜１０ｃには発光剤を含有させないことが好ましい。ただし、第一溶射膜１０ａの発光強度の差が明らかであればこの限りではない。
【００２８】
第二溶射膜１０ｃが摩耗により減肉した場合に、ブラックライト４ａを照射する照射器４を用いて、溶射膜形成部材１０を照射する。ブラックライト４ａは、わずかに眼で見える長波長の紫外線を放射するライトである。また、ブラックライト４ａの光自体は人間の目にほとんど見えないが、ブラックライト４ａを当てた物体はその中に含まれる発光剤だけが発光する。したがって、ブラックライト４ａを照射することで、第一溶射膜１０ａの表面１０ｄが露出した箇所が発光する。また、発光剤は、第一実施形態のものと同様のものが用いられる。
【００２９】
本実施形態によれば、ボイラやエンジンの内部等の暗所であってもブラックライト４ａを照射することにより、表面１０ｄが発光することで腐食や摩耗による減肉箇所を容易に把握することができる。したがって、減肉箇所（補修箇所）を容易に把握することができるため、配管１０ｂの摩耗を未然に防ぐことができる。
【００３０】
また、膜厚測定を行う必要がないため、測定にかかる労力を軽減させることができる。溶射膜１０ａ，１０ｃを二層構造として形成することで、第二溶射膜１０ｃが腐食や摩耗により減肉した場合でも、第一溶射膜１０ａにより配管１０ｂを保護することができる。これにより、配管１０ｂの保護を向上させることができる。
【００３１】
なお、本実施形態では発光剤を含有させた封孔処理剤を第一溶射膜１０ａの表面に浸透させているが、第一溶射膜１０ａに発光剤を直接含有させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１  溶射膜形成部材
１ａ  溶射膜
１ｂ  配管
２  溶接線
３  ボイラ炉壁
４  照射器
４ａ  ブラックライト
１０  溶射膜形成部材
１０ａ  第一溶射膜
１０ｂ  配管
１０ｃ  第二溶射膜
１０ｄ  表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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