(57)【要約】【課題】金属部材等の隙間部（狭隘部）に発生する塩分を除去する金属部材の脱塩装置及び方法を提供する。【解決手段】塩分が付着している金属部材１１に対して、貼り付けてなる湿潤状態の塩素捕集部材１２と、塩素捕集部材１２の表面側の全面にわたって押し当てる電極フィルム１３と、金属部材１１を負極側に、前記電極フィルム１３を正極側に接続して通電する直流の電源部１４と、を備えてなるものである。そして、直流の電源部１４により所定時間通電して、金属部材１１の微細な隙間（又は狭隘部）２１に侵入した塩素化合物（ＮａＣｌ等）を電気分解し、塩素イオン（Ｃｌ-）として塩素捕集部材１２側に移動させつつ該塩素捕集部材１２内で保持してなる。【選択図】図１
2015117410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩分が付着している金属部材に対して、貼り付けてなる湿潤状態の塩素捕集部材と、
前記塩素捕集部材の表面側に押し当てる電極フィルムと、
前記金属部材を負極側に、前記電極フィルムを正極側に接続して通電する直流の電源部と、を備えてなり、
所定時間通電して、前記金属部材の隙間に侵入した塩素化合物を電気分解し、塩素イオンとして前記塩素捕集部材側に移動させつつ該塩素捕集部材内で保持してなることを特徴とする金属部材の脱塩装置。
【請求項２】
請求項１において、
湿潤状態の前記塩素捕集部材に銀水溶液（酢酸銀又は水酸化銀の水溶液）を含ませてなり、
移動した前記塩素イオンを塩化銀として固定化することを特徴とする金属部材の脱塩装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記塩素捕集部材が、脱塩されたガーゼ、不織布、濾紙、無塵布又は脱脂綿のいずれかであることを特徴とする金属部材の脱塩装置。
【請求項４】
塩分が付着している金属部材に対し、湿潤状態の塩素捕集部材を貼り付け、
その後、前記塩素捕集部材の表面側に電極フィルムを用いて押圧し、
前記金属部材を負極側とすると共に、前記電極フィルムを正極側として直流の電源部に接続した後、所定時間通電することにより、
前記金属部材の隙間に侵入した塩素化合物を電気分解し、塩素イオンとして前記塩素捕集部材側に移動させつつ該塩素捕集部材内で保持することを特徴とする金属部材の脱塩方法。
【請求項５】
請求項４において、
湿潤状態の前記塩素捕集部材に銀水溶液を含ませ、
移動した前記塩素イオンを塩化銀として固定化することを特徴とする金属部材の脱塩方法。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記塩素捕集部材が、脱塩されたガーゼ、不織布、濾紙、無塵布又は脱脂綿のいずれかであることを特徴とする金属部材の脱塩方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばタービン設備のタービンロータの翼根、翼溝部の金属部材等の隙間部（狭隘部）に発生する塩分を除去する金属部材の脱塩装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、火力発電設備等においては、ボイラで発生したボイラ蒸気を復水器で冷却凝縮させ、ボイラ水（純水）として循環使用している。ここで、復水器内でボイラ蒸気を冷却する冷却管が設けられ、該冷却管には冷却用の海水が流れているが、該冷却管に亀裂等が生じると、そこから海水が液漏れし、凝縮したボイラ凝縮水に混入し、該ボイラ凝縮水に塩分が混じって各種配管等を腐食させることになる（例えば、特許文献１参照）。
この海水漏洩があることにより、高圧スチームを減温する場合、復水器からの給水をそのまま減温スプレーから主蒸気配管内に供給しているので、海水が含まれた水蒸気がタービン側に供給されることとなる。
【０００３】
この結果、長期間運転していくと、この海水漏洩に起因する塩分等が、タービンロータ等の隙間部に、塩化物イオンなどの腐食性物質が入り込み、翼根部や翼溝部に腐食割れの発生が懸念される。
【０００４】
このため、翼根部及び翼溝部に入り込んだ腐食性物質を除去し、健全な状態に戻す必要があるため、従来ではタービンを分解し、タービン翼を取り外した後、腐食性物質の除去作業を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４１５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、タービンを分解し、タービン翼を取り外し、腐食性物質の除去作業を行った後、再度タービンを組み付ける必要があるたため、費用と時間とが必要となり、大きな損失となる、という問題がある。
【０００７】
また、タービンロータの翼根・翼溝などの隙間部（狭隘部）の洗浄においては、以下のような問題がある。
１）塩分を除去するためには、水系の洗浄液を用いて、溶解除去する必要があるが、隙間部の亀裂は狭く、空気の噛み込みなどにより、洗浄液が浸透し難いため、塩分の除去は難しい。
２）よって、タービンロータを解体して、解体した各部材を水槽等に沈め、複数回水を入れ替えの洗浄を行うことで、除塩する必要があるが、錆の細部や凹部割れ先端（深部）における塩素化合物は、例えば１００〜１０００ｐｐｍ程度まで濃縮されており、容易に短時間でしかも低コストでの水洗浄を実施することができない、という問題がある。
【０００８】
よって、タービンを分解することなく、隙間部（狭隘部）の塩分の除去を効率よく実施できる手法の出現が切望されている。
【０００９】
本発明は、前記問題に鑑み、金属部材等の隙間部（狭隘部）に発生する塩分を除去する金属部材の脱塩装置及び方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、塩分が付着している金属部材に対して、貼り付けてなる湿潤状態の塩素捕集部材と、前記塩素捕集部材の表面側に押し当てる電極フィルムと、前記金属部材を負極側に、前記電極フィルムを正極側に接続して通電する直流の電源部と、を備えてなり、所定時間通電して、前記金属部材の隙間に侵入した塩素化合物を電気分解し、塩素イオンとして前記塩素捕集部材側に移動させつつ該塩素捕集部材内で保持してなることを特徴とする金属部材の脱塩装置にある。
【００１１】
本発明によれば、塩分を電気分解して、塩素イオンとし、陽極側の電極フィルム側に引き寄せることで、湿潤状態の塩素捕集部で塩素イオンを捕集することで除塩できる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、湿潤状態の前記塩素捕集部材に銀水溶液（酢酸銀又は水酸化銀の水溶液）を含ませてなり、移動した前記塩素イオンを塩化銀として固定化することを特徴とする金属部材の脱塩装置にある。
【００１３】
本発明によれば、塩素イオンと銀イオンとを反応して塩化銀とし、湿潤状態の塩素捕集部で塩素銀を捕集することで除塩できる。
【００１４】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記塩素捕集部材が、脱塩されたガーゼ、不織布、濾紙、無塵布又は脱脂綿のいずれかであることを特徴とする金属部材の脱塩装置にある。
【００１５】
本発明によれば、ガーゼ、不織布等を用いることで、湿潤状態の塩素捕集部で塩素イオンを確実に捕集することで除塩できる。
【００１６】
第４の発明は、塩分が付着している金属部材に対し、湿潤状態の塩素捕集部材を貼り付け、その後、前記塩素捕集部材の表面側に電極フィルムを用いて押圧し、前記金属部材を負極側とすると共に、前記電極フィルムを正極側として直流の電源部に接続した後、所定時間通電することにより、前記金属部材の隙間に侵入した塩素化合物を電気分解し、塩素イオンとして前記塩素捕集部材側に移動させつつ該塩素捕集部材内で保持することを特徴とする金属部材の脱塩方法にある。
【００１７】
本発明によれば、塩分を電気分解して、塩素イオンとし、陽極側の電極フィルム側に引き寄せることで、湿潤状態の塩素捕集部で塩素イオンを捕集することで除塩できる。
【００１８】
第５の発明は、第４の発明において、湿潤状態の前記塩素捕集部材に銀水溶液を含ませ、移動した前記塩素イオンを塩化銀として固定化することを特徴とする金属部材の脱塩方法にある。
【００１９】
本発明によれば、塩素イオンと銀イオンとを反応して塩化銀とし、湿潤状態の塩素捕集部で塩素銀を捕集することで除塩できる。
【００２０】
第６の発明は、第４又は５の発明において、前記塩素捕集部材が、脱塩されたガーゼ、不織布、濾紙、無塵布又は脱脂綿のいずれかであることを特徴とする金属部材の脱塩方法にある。
【００２１】
本発明によれば、ガーゼ、不織布等を用いることで、湿潤状態の塩素捕集部で塩素イオンを確実に捕集することで除塩できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、金属材料に付着した塩分を電気分解して、塩素イオンとし、陽極側の電極フィルム側に引き寄せることで、湿潤状態の塩素捕集部で塩素イオンを捕集することで除塩できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施例１に係る金属部材の脱塩装置の構成図である。
【図２】図２は、実施例１に係る脱塩を実施する塩素捕集部材と電極フィルムとの構成図である。
【図３】図３は、実施例１に係る金属部材の隙間から塩素イオン（Ｃｌ-）が塩素捕集部材側に引き寄せられる様子を示す概念図である。
【図４】図４は、実施例２に係る金属部材の隙間から塩素イオン（Ｃｌ-）が塩素捕集部材側に引き寄せられる様子を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００２５】
図１は、実施例１に係る金属部材の脱塩装置の概略図である。
図１に示すように、本実施例に係る金属部材の脱塩装置は、塩分が付着している金属部材１１に対して、貼り付けてなる湿潤状態の塩素捕集部材１２と、塩素捕集部材１２の表面側の全面にわたって押し当てる電極フィルム１３と、金属部材１１を負極側に、前記電極フィルム１３を正極側に接続して通電する直流の電源部１４と、を備えてなるものである。そして、直流の電源部１４により所定時間通電して、金属部材１１の微細な隙間（又は狭隘部）２１に侵入した塩素化合物（ＮａＣｌ等）を電気分解し、塩素イオン（Ｃｌ-）として塩素捕集部材１２側に移動させつつ該塩素捕集部材１２内で保持してなるものである。
【００２６】
ここで、塩素捕集部材としては、例えば脱塩されたガーゼ、不織布、濾紙、無塵布又は脱脂綿等を挙げることができ、水分を含んで湿潤状態となる部材であれば、いずれを用いることができる。なお、これらは予め脱塩処理されている。
【００２７】
よって、塩素捕集部材１２は、水分を含ませて湿潤状態とし、この状態で金属部材１１に貼り付け、次いで電極フィルム１３で塩素捕集部材１２の全体を押圧Ｆするように押さえつける。
なお、塩素捕集部材１２への水の添加は、電極フィルム１３で押さえる前に、スプレー手段で噴霧するようにしてもよい。
その後、金属部材１１の一部に直流の電源部１４の負極側と接続し、電極フィルム１３の一部に直流の電源部１４の正極側と接続する。
接続が完了した後、所定時間直流電流を通電する。
この通電時間は１〜１０分程度とする。
【００２８】
直流の電源部１４の印加電圧は、金属部材１１の処理面積に応じて、適宜選定されるが、１．５〜４０Ｖ程度とすればよい。
電極フィルム１３は、ステンレス鋼部材、銅部材、銀部材の平板状のものが好ましい。この電極フィルム１３の厚さは、１０〜１００μｍ程度とすればよい。
塩素イオン吸着捕集のための塩素捕集部材１２の例えばガーゼなどは、処理面とガーゼ自体の凹凸があり、薄い電極フィルム１３とすることで、ガーゼ表面の凹凸に張り付くように付設することができ、この結果電流を万遍なく広がり、塩素イオンの除去効率を高めることとなる。
【００２９】
図２は、実施例１に係る脱塩を実施する塩素捕集部材と電極フィルムとの構成図である。図２においては、塩素捕集部材１２としてガーゼを用いた場合であり、金属部材１１の隙間（図示せず）から塩素イオン（Ｃｌ-）が電極フィルム１３側に引き寄せられ、この引き寄せられた塩素イオンは、ガーゼで捕集される。
【００３０】
図３は、実施例１に係る金属部材の隙間から塩素イオン（Ｃｌ-）が塩素捕集部材１２側に引き寄せられる様子を示す概念図である。すなわち、図３に示すように、湿潤状態の塩素捕集部材１２であるガーゼを金属部材１１の表面に押圧すると、水１５が隙間（狭隘部）２１の内部に浸透し、隙間２１の深部に濃縮された塩素化合物（例えばＮａＣｌ，β−Ｆｅ2（ＯＨ）3Ｃｌ）に到達し、塩素化合物は塩素イオンに解離される。
【００３１】
そして、電気分解によって塩素イオン（Ｃｌ-）が陽極（＋）側の電極フィルム１３側に引き込まれ結果、金属部材１１の表面や隙間２１等から塩素捕集部材１２内に移動し、ここで吸い取られて捕集されることとなる。また、表面に付着した錆１６中の塩素イオンも同様に捕集される。
【００３２】
ここで、本実施例では、この除塩操作を、塩分付着量に応じて、塩素捕集部材１２を新しいものと交換して、複数回行うようにしてもよい。
【００３３】
この結果、金属部材の大きさや形状に関係なく、除塩することが可能となる。
よって、従来のような大量に洗浄用の純水を必要とする洗浄処理が不要（例えばタービンロータを浸漬する浸漬槽や、ジェット洗浄の大がかりな洗浄装置等が不要）となる。そして、本発明では、塩素捕集部材１２を湿潤状態とするだけの純水の使用となるので、金属部材１１からの塩分の除塩処理に際して、純水の使用量の大幅削減となる。
【００３４】
ここで、従来では、金属部材に付着した塩分を水沈処理(浸漬槽にどぶ漬け処理)する場合には、初期の塩素イオンの付着量が１００ｍｇ／ｍ2とした場合、一回の浸漬処理では、１／１０程度しか濃度が低下しないので、応力腐食割れの原因とならない塩分量(例えば０．５ｍ／ｍ2以下)とする場合には、少なくとも３〜５回程度の浸漬による洗浄処理が必要となり、純水を入れ替えるため多量の純水を必要としていた。
これに対して、本発明では、純水の使用は塩素捕集部材１２を湿潤状態にするだけでよいこととなる。なお、本除塩処理の後に、表面を純水で洗い流すようにしてもよいが、その使用量も微々たるものである。なお、水洗処理した場合には、乾燥処理して錆の発生を防止するようにしている。
【００３５】
ここで、塩分が付着した金属部材としては、金属部材に微小な隙間（狭隘部）が存在する例えばボイラ車室、弁、ロータ、翼、翼溝部（翼根）等を例示することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３６】
よって、ボイラ設備において、例えば復水器に使用する冷却水の海水リークが発生した場合でも、少ない洗浄水の使用で除塩処理することができる。
【実施例２】
【００３７】
図４は、実施例２に係る金属部材１１の隙間２１から塩素イオン（Ｃｌ-）が塩素捕集部材１２側に引き寄せられる様子を示す概念図である。なお、実施例１に係る金属部材の脱塩装置の構成と重複する部材には同一符号を付してその説明は省略する。
本実施例では、実施例１において、さらに塩素捕集部材１２に銀水溶液（酢酸銀又は水酸化銀の水溶液）を含ませている。
そして、電気分解より解離し、移動した塩素イオンを塩化銀として固定化するようにしている。
【００３８】
ここで、銀水溶液としては、例えば酢酸銀（ＡｇＣ2Ｈ3Ｏ2）、水酸化銀（ＡｇＯＨ）等の水溶液を用いることができる。
この銀水溶液を塩素捕集部材１２中に含浸させておくことで、移動した塩素イオンとＡｇ+（図中、黒丸）反応して、Ａｇ+＋Ｃｌ-→ＡｇＣｌ（塩化銀：図中黒三角）となり、塩素捕集部材１２中に固定化される。
【符号の説明】
【００３９】
１１  金属部材
１２  塩素捕集部材
１３  電極フィルム
１４  直流の電源部
１６  錆
２１  隙間（又は狭隘部）
【図１】
2015117410.tif 000003
【図２】
2015117410.tif 000004
【図３】
2015117410.tif 000005
【図４】
2015117410.tif 000006