(57)【要約】【課題】  各種設備のライニング材のモニタリングをする際、ライニング材のサンプル採取・補修による漏洩を発生させずにモニタリング可能な方法を提供する。【解決手段】  接液面がライニング材で覆われた貯液槽を有する設備における前記ライニング材の劣化状態のモニタリング方法であって、前記ライニング材の接液面上に貼り付けられた複数個のモニターを有し、予め決められた貯液槽使用時間後に、前記モニターの少なくとも１個のモニターをライニング材から剥がして行う前記モニターの劣化状態の検査結果から前記ライニング材の劣化状態を判断することを特徴とするライニング材の劣化状態のモニタリング方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接液面がライニング材で覆われた設備における前記ライニング材の劣化状態のモニタリング方法であって、
前記設備が貯液槽で、
前記ライニング材が接液面となる面上に複数個のモニターを貼り付けた状態で前記貯液槽を予め定めた使用設定条件で使用され、前記使用設定条件の満了時、使用された前記モニターの少なくとも１個を前記ライニング材から剥がし、剥がした前記モニターの劣化状態から前記ライニング材の劣化状態を判断することを特徴とするライニング材のモニタリング方法。
【請求項２】
前記貯液槽が、貯液槽内面壁から貯液槽中央方向を指向して突出する複数の突起体を有し、接液面となる前記貯液槽内面壁及び前記突起体の突出表面がライニング材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載のライニング材のモニタリング方法。
【請求項３】
前記突起体の突出表面を覆うライニング材の接液面上に前記モニターが貼り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のライニング材のモニタリング方法。
【請求項４】
前記ライニング材が、ラバー製ライニング材であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のライニング材のモニタリング方法。
【請求項５】
前記モニターが、前記ライニング材と同じ材質で構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のライニング材のモニタリング方法。
【請求項６】
前記モニターが、前記ライニング材と同じ厚みであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のライニング材のモニタリング方法。
【請求項７】
溶液を貯留する貯液槽における接液面となる貯液槽内面壁に複数の突起体を有し、前記突起体が貯液槽中央方向を指向して突出し、前記突起体の突出表面が接液面の一部を構成し、接液面となる前記貯液槽内面壁及び前記突起体の突出表面がライニング材で覆われていることを特徴とする溶液を貯留する貯液槽。
【請求項８】
前記突出表面を覆うライニング材表面に、前記ライニング材の劣化状態を判定するモニターを有し、
前記モニターが、前記ライニング材と同じ材質からなり、
前記モニターが、前記ライニング材表面に付け剥がし可能に貼り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の溶液を貯留する貯液槽。
【請求項９】
前記溶液が、前記貯液槽の材質に対して腐食性溶液であることを特徴とする請求項７又は８に記載の溶液を貯留する貯液槽。
【請求項１０】
前記腐食性溶液が酸性溶液又はアルカリ溶液であることを特徴とする請求項９に記載の溶液を貯留する貯液槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
腐食性溶液を用いてニッケル等の重金属元素を精製する湿式製錬における生産設備の腐食状態をモニタリングする技術に関し、具体的には、ＨＰＡＬ（高圧酸浸出）技術によるニッケル酸化鉱石の製錬の際の生産設備、特に貯液タンク等の容器、配管等の内面に設けられたライニング材の経時劣化を、そのラバー製のライニング（以下、ラバーライニングと称す）に損傷を与えることなく観察可能なライニング材のモニタリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＰＡＬ（高圧酸浸出）技術を用いた低品位ニッケル鉱の製錬では、濃度９８％の濃硫酸を用いる。濃硫酸添加後のプロセス液は、そのｐＨが２〜４の希硫酸溶液となり、炭素鋼では腐食が進行してしまう。プロセス液には、硫酸のほか、硫化水素や空気などが溶存して酸化還元電位が変わり、蒸気などで加熱される。
そこで、腐食対策の一例として、上記使用条件下のタンク、配管及びその他設備（以下各設備と称する）では、酸性液や硫化水素、蒸気を使用出来るよう、外面が炭素鋼、内面にラバーライニングを施した構造としている。
【０００３】
この各設備のラバーライニングは、経年による膨潤劣化が生じることが知られ、又、耐薬品・耐高温仕様としている場合でも、数年から１０年といった長期にわたる使用を続けると、ラバーに劣化が生じる。その際ラバー劣化面からタンク内溶液が浸透し、溶液がタンク外壁と接触することでタンク外壁が腐食、ピンホールを生じてプロセス液が外部に流出する為、運転を停止しての補修が必要となる。
【０００４】
そこで、漏洩を防ぐ為に劣化が進行してきたラバーを度々更新する必要が生じてくる。そのためには更新時期を知る必要があり、その一例として特許文献１には鋼板酸洗用耐酸ゴムライニング槽における寿命予測方法が提案されているが、使用するラバーの材質やサイズと、槽に貯液される溶液との組み合わせ毎に寿命予測を必要とするために、その予測データを収集しなくてはならず簡便には行かないこともある。また、実際の使用条件は時々刻々と変わるため、実際と同じ条件を設定してラバーの寿命を予測するのが困難ということもあり、予測と実体のラバー状態が乖離してしまう恐れもあった。
ところで、その更新の是非を簡便に判断する方法として、ラバー状態を直接観察する「ラバーの状態検査」が挙げられる。
【０００５】
この「ラバーの状態検査」では、設備のラバーライニングを剥がしてサンプルとし、引張強度、接着強度、ラバー健全厚み、硬度などを調べる。この際、ラバーを剥がした箇所には補修用ラバーをパッチ当てするが、施工不良やラバー劣化により新旧ラバーの接着が悪いことなどから、補修箇所から溶液が浸透してタンク外壁の腐食が進む場合がある。タンク外壁の腐食が進むと、液漏れが生じたり、操業停止を要したりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１２５７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような状況の中で、接液面にライニング材を貼り付けた槽や配管等のライニング材のモニタリングをする際、ライニング材のサンプル採取・補修による漏洩を発生させずにモニタリング可能な方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する為に、鋭意検討を行ったところ、モニタリングするライニング材本体に、予めモニターとしてサンプルライニング材を貼り付けて、それを採取する方法を採用することで、貯液槽内面のライニング材を傷つけることなく劣化を早期発見することを見出した。
【０００９】
本発明の第１の発明は、接液面がライニング材で覆われた設備における前記ライニング材の劣化状態のモニタリング方法であって、
前記設備が貯液槽で、前記ライニング材が接液面となる面上に複数個のモニターを貼り付けた状態で前記貯液槽を予め定めた使用設定条件で使用され、前記使用設定条件の満了時、使用された前記モニターの少なくとも１個のモニターを前記ライニング材から剥がし、剥がした前記モニターの劣化状態から前記ライニング材の劣化状態を判断することを特徴とするライニング材のモニタリング方法である。
【００１０】
本発明の第２の発明は、第１の発明における貯液槽が、貯液槽内面壁から貯液槽中央方向を指向して突出する複数の突起体を有し、接液面となる前記貯液槽内面壁及び前記突起体の突出表面がライニング材で覆われていることを特徴とするライニング材のモニタリング方法である。
【００１１】
本発明の第３の発明は、第２の発明における突起体の突出表面を覆うライニング材の接液面上に前記モニターが貼り付けられていることを特徴とするライニング材のモニタリング方法である。
【００１２】
本発明の第４の発明は、第１から第３の発明におけるライニング材が、ラバー製ライニング材であることを特徴とするライニング材のモニタリング方法である。
【００１３】
本発明の第５の発明は、第１から第４の発明におけるモニターが、前記ライニング材と同じ材質で構成されていることを特徴とするライニング材のモニタリング方法である。
【００１４】
本発明の第６の発明は、第１から第５の発明におけるモニターが、前記ライニング材と同じ厚みであることを特徴とするライニング材のモニタリング方法である。
【００１５】
本発明の第７の発明は、溶液を貯留する貯液槽における接液面となる貯液槽内面壁に複数の突起体を有し、前記突起体が貯液槽中央方向を指向して突出し、前記突起体の突出表面が接液面の一部を構成し、接液面となる前記貯液槽内面壁及び前記突起体の突出表面がライニング材で覆われていることを特徴とする溶液を貯留する貯液槽である。
【００１６】
本発明の第８の発明は、第７の発明における突出表面を覆うライニング材表面に、前記ライニング材の劣化状態を判定するモニターを有し、前記モニターが、前記ライニング材と同じ材質からなり、前記モニターが、前記ライニング材表面に付け剥がし可能に貼り付けられていることを特徴とする溶液を貯留する貯液槽である。
【００１７】
本発明の第９の発明は、第７及び第８の発明における溶液が、前記貯液槽の材質に対して腐食性溶液であることを特徴とする溶液を貯留する貯液槽である。
【００１８】
本発明の第１０の発明は、第９の発明における腐食性溶液が酸性溶液又はアルカリ溶液であることを特徴とする溶液を貯留する貯液槽である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、ライニング材の劣化状態を知る際に、設備本体のライニング材をサンプリングにより傷つけることなく、且つ設備本体のライニング材と同じ状態の材料をサンプリングできるようになる。これにより各設備のライニング材のモニタリングをする際、ライニング材のサンプル採取・補修を要さずに、ライニング材の劣化状況を把握出来、工業上顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるライニングサンプリングの概要図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
【図２】本発明に係るモニターとなるサンプルライニング材４の構成を示す模式図で、ライニング材３と同じ材質のサンプルライニング材である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、腐食性溶液と接液する種々の設備に適応可能であるが、ＨＰＡＬ（高圧酸浸出）技術を用いた低品位ニッケル鉱の製錬におけるプロセス液である、そのｐＨが２〜４の希硫酸溶液を貯留する貯液槽（以下、単にタンクとも称すことがある）への適用を例として本発明を説明する。なお、ライニング材で接液面を覆われた設備であれば、本発明のモニタリング方法は実施可能である。
【００２２】
図１は本発明に係るライニング材の劣化状態のモニタリング方法において使用する貯液槽（タンク）の概要図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）横断面図で破線枠内は邪魔板２の断面の説明図である。１は貯液槽（タンク）本体、１ａはタンク外板、１ｂはタンク内面、２は邪魔板、３はライニング材、４はモニターのサンプルライニング材、５は撹拌装置である。
【００２３】
図１に示すように、貯液槽（タンク）１の内面（接液面の側の面）１ｂには、そしてタンク１内に設置されている邪魔板２のような設備表面にも、ライニング材３が貼られている。
即ち、貯液槽（タンク）１の内部において、接液面となる全内面がライニング材３で覆われ、そのライニング材３の表面上に、本発明で用いるモニターとなるサンプルライニング材４が取り付けられている構造となっている。なお、邪魔板２は、溶液の撹拌による溶液の流れの抵抗として働き、溶液の撹拌状態を高める効果を有するものであり、溶液を貯留する貯液槽における内面壁（貯液槽内面壁）に、貯液槽中央方向を指向して突出し、突出表面が接液面の一部を構成する突起体である。邪魔板２は、１個でも有効であるが、複数個が設けられている。また、タンク１の内部に機器、装置、設備が設置されている場合には、それらの表面もライニング材３で覆われているが、必要性に応じてその限りではない。例えば、溶液の状態を把握するための各種センサーの感応部などではライニング材３による被覆はなされていない。
【００２４】
ここで、使用するライニング材３の材質は、酸性やアルカリ性などの腐食性溶液に対して耐腐食性のある樹脂製（以下、ラバーとも称す）のラバーライニング材を使用する。ラバーライニング材としては、変形して設備形状に合った形状とすることができる材料がよく、塗布でき塗布後に固化する（ゴムのような）性質を備えるものが好まれる。なお、より具体的な材質や厚みなどの寸法は、扱う腐食性溶液の種類によって適宜選択して用いられる。
【００２５】
次に、ライニング材３の劣化状態を検査するモニターとなるサンプルライニング材４を説明する。サンプルライニング材４の大きさは、強度測定により劣化状態を検査する場合には、１００ｍｍ幅以上のものに限定される。幅が１００ｍｍよりも小さいと、一般的な測定装置では強度測定が行えなくなる。一方で、１５０ｍｍよりも大きくなると施工や剥がす時の工数が二倍以上になり、好ましくない。長さについても幅と同様である。このため、サンプルライニング材の大きさは幅、長さとも、１００ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることが好ましい。
また、厚みに関しては、ライニング材３の厚みと同等の範囲で有ることが望ましい。劣化状態の判断を強度測定以外の測定方法により実施する際には、サンプルライニング材４の大きさは、上記制限の限りではない。
【００２６】
その材質は、ライニング材３と同じ材質が好ましく、或いは接液する腐食性溶液に対する耐腐食性が、同程度、又は同程度以下の材質であることが望ましい。なお、より経時的に劣化状態を判断する意味で、耐腐食性が互いに異なる複数の種類の材質のサンプルライニング材４を用いても良い。
【００２７】
図２はモニターの例を示すもので、ライニング材３と同じ材質のサンプルライニング材４で、平面形状が矩形の例である。このモニターとなるサンプルライニング材４の形状は、図に示す矩形平面材に限定されずに、貼り付ける設備ごとに替えたり、貼り付ける位置毎に平面形状を替えたサンプルライニング材４を用いても良く、又、本来のライニング材３の表面に貼り付けて使用するので、ライニング材が積層された状態となるので、ライニング材３が重なっている部位にも貼り付けることができ、３層以上に積層された状態となっても問題なく使用できる。
上記サンプルライニング材４の厚みは、ライニング材３と同等の範囲が望ましく、ライニング材３と同等の構成にすることにより、ライニング材３の寿命を簡便に推定することができる。
【００２８】
［劣化状態のモニタリング方法］
以下に、接液面がライニング材３で覆われた貯液槽１を有する設備における本発明に係るライニング材３の劣化状態のモニタリング方法を説明する。なお、ライニング材で接液面が覆われた設備であれば、本発明のモニタリング方法は実施可能である。
実体検査に基づくモニタリング方法として、図１に示すような内面をライニング材３で覆われた構造の貯液槽１において、ライニング材３の接液面上に、これまでに説明したサンプルライニング材４のモニターを複数個貼り付けし、予め定めた使用設定条件の満了時に、貼り付けされているモニターの少なくとも１個のモニターをライニング材３から剥がして回収した後、劣化状態検査を行う。その検査結果からライニング材３の劣化状態を判断する方法である。
【００２９】
その検査方法としては、未使用品及び回収品の引張試験を行い、その強度及び伸びを比較し、その劣化率（回収品特性値／未使用品特性値）から、ライニング材の劣化状態を見積もって判定する。さらに、表面観察結果や引張試験における破断面観察結果、などを加味して判定しても良い。
なお、予め定めた使用設定条件とは、この貯液槽が属する設備の修繕日程、定期点検日程、及び製造日程などにおける操業が停止する時期、即ち設備の運転が停止する時期から選択された時期を意味するものである。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例を用いて本発明を更に説明する。
【実施例１】
【００３１】
円筒形の周部から邪魔板２が中央方向へ突き出している形状で、邪魔板２を含めた内面がタンクライニング材（ライニング材３に相当）で覆われたタンクに、サンプルライニング材４を１０個貼り付ける作業を行った。タンクライニング材とサンプルライニング材４は、どちらもブチルゴム製で厚み６ｍｍである。サンプルライニング材４の貼り付け箇所は、邪魔板２（タンク底板から高さ１０００ｍｍ）のタンクライニング材表面であり、サンプルライニング材４の大きさは、幅１００ｍｍ×長さ１００ｍｍ×厚み６ｍｍである。
【００３２】
サンプルライニング材４が貼り付いたのを確認したあと、タンクを使用して硫化水素を吹き込んだ温度７０℃のプロセス溶液の処理を開始した。プロセス溶液の処理は、タンク内にプロセス溶液を保有して連続的に行うので、サンプルライニング材４は常にプロセス溶液に浸漬された状態となる。処理開始６ヶ月後に、タンク内からプロセス溶液を排出し、１個のサンプルライニング材４を、カッター（カッターナイフ、替刃式ボックスカッター）を用いてライニング材３表面から剥がして回収した。
続いて、プロセス溶液の処理を再開した。プロセス溶液の処理は、タンク内にプロセス溶液を保有して連続的に行うので、残りの９個のサンプルライニング４と、サンプルライニング４を剥がした跡の１箇所とが常にプロセス溶液に浸漬された状態となる。
そのような状態で、処理開始後６ヶ月間と、その後１ヶ月間はプロセス溶液の漏洩は生じていなかった。
【符号の説明】
【００３３】
１    貯液槽（タンク）
１ａ  貯液槽（タンク）外板
１ｂ  貯液槽（タンク）内面
２    邪魔板
３    ライニング材
４    サンプルライニング材
５    撹拌装置
【図１】
2019158467.tif 000003
【図２】
2019158467.tif 000004