(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水蒸気に晒されることにより母材金属の表面に形成される水蒸気酸化スケールを酸液で洗浄して前記水蒸気酸化スケールを除去する除去方法であって、
前記酸液による洗浄を実施する前に、前記母材金属及び前記水蒸気酸化スケールの温度を所定の温度範囲内で昇降させる温度昇降を複数回繰り返して、前記母材金属と前記水蒸気酸化スケールとの間に熱膨張差を発生させることで、前記水蒸気酸化スケールに亀裂又は剥離を発生させ、
前記水蒸気の温度を降下して前記母材金属及び前記水蒸気酸化スケールの温度を降下させる際に、前記水蒸気中に冷却水を供給して前記母材金属及び前記水蒸気酸化スケールの温度の降下速度を増加させるとともに、
前記冷却水は、有機酸を含んでおり、
前記冷却水を水蒸気中に噴射した後、所定時間放置することを特徴とする水蒸気酸化スケールの除去方法。
【請求項２】
前記有機酸の濃度は、１重量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の水蒸気酸化スケールの除去方法。
【請求項３】
前記母材金属は、２〜１２重量％のクロムを含む低合金鋼であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水蒸気酸化スケールの除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電ボイラ等の産業用、事業用の各種ボイラの過熱器や再熱器等に接続されている蒸気管内に発生した水蒸気酸化スケールの除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラの過熱器や再熱器に接続されている蒸気管は、主としてＣｒ−Ｍｏ鋼やＳＵＳ鋼等の高温耐圧部材で形成されている。例えば、Ｃｒ−Ｍｏ鋼から形成された蒸気管の内周面が過熱蒸気により酸化されると、図７に示すように、蒸気管の内周面に水蒸気酸化スケール１４が付着した状態となる。水蒸気酸化スケール１４は、外層１４ａと内層１４ｂとから構成された二層構造となっており、外層１４ａは純度の高い鉄酸化物（マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）主体）から形成され、内層１４ｂはＦｅ、Ｃｒ、Ｍｏ等を含むスピネル型酸化物から形成されている。
【０００３】
蒸気管の内周面に付着した水蒸気酸化スケールが剥離すると蒸気管のＵベント部に堆積して過熱器がオーバヒートしたり、剥離したスケールが飛散してタービンのエロージョン等の障害を引き起こしたりするおそれがある。このため、蒸気管を定期的に洗浄して水蒸気酸化スケールを除去する必要がある。
【０００４】
水蒸気酸化スケールの除去方法として、例えば、酸液での溶解洗浄方法が用いられている。この溶解洗浄方法は、８０〜１５０℃程度に昇温した酸液を蒸気管内に数十時間循環させながら水蒸気酸化スケールを表面から溶解するとともに、水蒸気酸化スケールの亀裂から水蒸気酸化スケールの内部に浸透させたり、水蒸気酸化スケールと蒸気管との隙間に浸透させたりして水蒸気酸化スケールを蒸気管の内周面から離脱させることで、水蒸気酸化スケールを除去するものである。
【０００５】
また、特許文献１には、グリコール酸とギ酸からなる酸液を蒸気管内に配置されたノズルから水蒸気酸化スケールへ高圧で噴射する除去装置が開示されている。この除去装置は、酸液を水蒸気酸化スケールへ噴射することにより、水蒸気酸化スケールを脆くするとともに、破壊して蒸気管の内周面から除去するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−８７８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した酸液での溶解洗浄方法では、洗浄に１００時間程度を要するため、ボイラの定期検査の工程に支障となる場合があった。
【０００８】
また、酸液での溶解洗浄方法及び特許文献１に記載の除去装置を用いた方法では、水蒸気酸化スケールを完全に除去できない場合があった。そして、蒸気管内に水蒸気酸化スケールが残留すると、定期検査後のボイラの再起動時に完全に除去できなかった水蒸気酸化スケールが離脱するおそれがあるという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明は係る従来技術の問題点に鑑み、水蒸気酸化スケールを短時間で、且つ完全に除去可能な水蒸気酸化スケールの除去方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した問題を解決する本発明に係る水蒸気酸化スケールの除去方法は、水蒸気に晒されることにより母材金属の表面に形成される水蒸気酸化スケールを酸液で洗浄して前記水蒸気酸化スケールを除去する除去方法であって、
前記酸液による洗浄を実施する前に、前記母材金属及び前記水蒸気酸化スケールの温度を所定の温度範囲内で昇降させる温度昇降を複数回繰り返して、前記母材金属と前記水蒸気酸化スケールとの間に熱膨張差を発生させ、当該熱膨張差で前記母材金属と前記水蒸気酸化スケールとの間に生じるせん断力により前記水蒸気酸化スケールに亀裂又は剥離を発生させることを特徴とする。
【００１１】
上記水蒸気酸化スケールの除去方法によれば、母材金属及び水蒸気酸化スケールの温度を所定の温度範囲内で温度昇降させて、母材金属と水蒸気酸化スケールとの間に熱膨張差を発生させることにより、水蒸気酸化スケールに亀裂又は剥離を発生させることができる。また、温度昇降を複数回繰り返すことで、多数の亀裂や剥離を発生させるとともに、剥離の程度を進行させることができる。
ところで、水蒸気酸化スケールが形成された母材金属の表面を酸液で洗浄すると、酸液が水蒸気酸化スケールに形成された亀裂や剥離箇所から水蒸気酸化スケールの内部に浸透して水蒸気酸化スケールを溶解除去するとともに、水蒸気酸化スケールと母材金属との隙間に浸透して水蒸気酸化スケールと母材金属との界面の密着力を緩和して水蒸気酸化スケールを除去する。この酸液による洗浄を実施する前に、本発明による温度昇降を複数回実施することにより、水蒸気酸化スケールに多数の亀裂や剥離箇所が形成されるため、水蒸気酸化スケールの溶解除去及び界面の密着力の緩和を短時間で実施することができるとともに、確実に水蒸気酸化スケールを除去することができる。
【００１２】
また、前記水蒸気の温度を降下して前記母材金属及び前記水蒸気酸化スケールの温度を降下させる際に、前記水蒸気中に冷却水を供給して前記母材金属及び前記水蒸気酸化スケールの温度の降下速度を増加させてもよい。
【００１３】
このように、水蒸気中に冷却水を供給するため、母材金属及び水蒸気酸化スケールの温度を水蒸気のみで降下させる場合よりも急速に降下させることができる。これにより、水蒸気酸化スケールに亀裂又は剥離を効率良く発生させることができる。
【００１４】
また、前記冷却水は、有機酸を含んでおり、前記冷却水を水蒸気中に噴射した後、所定時間放置してもよい。
【００１５】
有機酸を含む冷却水が、温度昇降によって水蒸気酸化スケールに生じた亀裂を通過して母材金属に接することで、母材金属の表面が腐食し、腐食物質が亀裂内に生成される。その後、母材金属及び水蒸気酸化スケールを昇温した際に、水蒸気酸化スケールの膨張が亀裂内の腐食物質により制限されて、水蒸気酸化スケールに圧縮応力が作用する。そして、昇温とともに水蒸気酸化スケールの圧縮応力が増加すると、水蒸気酸化スケールの剥離が発生する。したがって、有機酸を含む冷却水を供給することにより、水蒸気酸化スケールの剥離を助長することができる。
【００１６】
また、前記有機酸の濃度は、１重量％以下とする。
このように、有機酸の濃度は１重量％以下なので、母材金属の腐食はわずかであり、有機酸の腐食により母材金属の強度が低下することを防止できる。
【００１７】
また、前記母材金属は、２〜１２重量％のクロムを含む低合金鋼とする。
このように、２〜１２質量％のクロムを含む低合金鋼からなる母材金属と水蒸気酸化スケールとの界面（図７参照）は、例えば、オーステナイトステンレス鋼からなる母材金属と水蒸気酸化スケールとの界面（図５参照）に比べて凹凸がなくてスムーズなので、温度昇降を複数回繰り返すことにより、水蒸気酸化スケールに亀裂や剥離を容易に発生させることができる。また、その界面は、凹凸が無くてスムーズなので、水蒸気酸化スケールと母材金属との隙間に浸透した酸液は、広範囲に拡散して、水蒸気酸化スケールと母材金属との界面の密着力を効率良く緩和して水蒸気酸化スケールを除去することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、水蒸気酸化スケールを短時間で、且つ完全に除去可能な水蒸気酸化スケールの除去方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施形態に係るボイラの蒸気系統の一例を示す概念図である。
【図２】水蒸気酸化スケール及び蒸気管の熱膨張率を示す図である。
【図３】（Ａ）は水蒸気酸化スケールに亀裂が発生した状態を示す説明図である。（Ｂ）は水蒸気酸化スケールと蒸気管との間にせん断力が作用することを説明する図である。（Ｃ）は水蒸気酸化スケールが剥離した状態を示す図である。
【図４】本実施形態に係る蒸気管の化学洗浄方法の実施の形態を示す系統図である。
【図５】オーステナイトステンレス鋼と水蒸気酸化スケールとの界面を示す模式図である。
【図６】（Ａ）は本発明の第三実施形態に係る水蒸気酸化スケールの亀裂を通って有機酸が蒸気管の表面に供給される状態を示す図である。（Ｂ）は水蒸気酸化スケールの亀裂内に腐食物質が生成された状態を示す図である。（Ｃ）は水蒸気酸化スケールが剥離する状態を示す図である。
【図７】Ｃｒ−Ｍｏ鋼と水蒸気酸化スケールとの界面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２１】
図１は、本発明の第一実施形態に係るボイラの蒸気系統の一例を示す概念図である。
図１に示すように、ボイラ１により発生した水蒸気は、過熱器２を通って高圧タービン４に供給される。そして、高圧タービン４で仕事をした水蒸気は、再熱器６に送られて加熱され、中圧タービン８及び低圧タービン９に供給されて仕事を行う。また、中圧タービン８及び低圧タービン９で仕事をした水蒸気は復水器１０で復水された後、ボイラ１に供給される。
このようなボイラ１の蒸気系統において、例えば、過熱器２から高圧タービン４までの蒸気管１２や再熱器６から中圧タービン８までの蒸気管１２の内周面には、長年の運転に伴って水蒸気酸化スケール１４（図示しない）が形成されるため、洗浄して除去する必要がある。蒸気管１２の洗浄は、以下の要領で実施する。なお、本実施形態では、２〜１２重量％のクロムを含む低合金鋼からなる蒸気管１２を用いた場合について説明する。
【００２２】
まず、ボイラ１を停止する前に、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４の温度を所定の温度範囲内で昇降する温度昇降を複数回、実施する。温度の昇降は、ボイラ１から供給される水蒸気の温度を所定の温度範囲に調整することにより行う。本実施形態では、所定の温度範囲を２００℃〜６００℃とした。この温度範囲とした理由について以下で説明する。
【００２３】
図２は、水蒸気酸化スケール１４及び蒸気管１２の熱膨張率を示す図である。
図２に示すように、蒸気管１２と水蒸気酸化スケール１４とでは、約４００℃を超えると熱膨張差が生じ、約５５０℃ではその差が著しく大きくなる。そこで、膨張率差が著しく大きくなる温度域（約４００℃〜約５５０℃）を含むように所定の温度範囲（２００℃〜６００℃）を設定した。なお、本実施形態では、所定の温度範囲を２００℃〜６００℃としたが、所定の温度範囲の下限値及び上限値はこれらの値に限定されるものではなく、下限値は４００℃以下で、上限値は５５０℃以上であればよい。
【００２４】
蒸気管１２内を通過する水蒸気の温度を、例えば２００℃から徐々に上昇させて、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４の温度を約４００℃以上にすると、水蒸気酸化スケール１４の熱膨張率が急激に上昇するため、水蒸気酸化スケール１４と蒸気管１２との間の熱膨張差によって、図３（Ａ）に示すように、水蒸気酸化スケール１４を細分割する亀裂１４ｃが発生する。そして、このまま昇温を維持すると、図３（Ｂ）に示すように、熱膨張差により水蒸気酸化スケール１４と蒸気管１２との間にせん断力が作用するため、図３（Ｃ）に示すように、水蒸気酸化スケール１４が細分割されたブロックとして剥離する。
【００２５】
そして、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４の温度が、例えば６００℃に到達したら、昇温を停止する。その後、水蒸気の温度を徐々に低下させて、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４を降温する。降温する際にも水蒸気酸化スケール１４と蒸気管１２との間の熱膨張差により水蒸気酸化スケール１４と蒸気管１２との間にせん断力が作用するため、水蒸気酸化スケール１４が細分割されたブロックとして剥離する。
このまま蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４の温度を徐々に降下させて、例えば２００℃になったら降温を停止する。その後、再び水蒸気の温度を上昇させて、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４を昇温する。
【００２６】
上述したように、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４を６００℃まで昇温し、その後、２００℃まで降温する温度昇降を３回繰り返す。温度昇降を３回繰り返すことにより、多数の亀裂１４ｃや剥離を発生させることができる。温度昇降を３回繰り返した後、ボイラ１を停止する。本実施形態においては、温度昇降を３回繰り返したが、この数に限定されるものではない。温度昇降の回数は、最低でも３回が望ましく、５〜１０回程度実施するとより効果的である。
【００２７】
次に、酸液で蒸気管１２内を洗浄して水蒸気酸化スケール１４を除去する。酸液による蒸気管１２の化学洗浄方法の実施形態について説明する。本実施形態では、再熱器６と中圧タービン８とを接続する２本の蒸気管１２を洗浄する場合について説明する。
【００２８】
洗浄に使用する酸液は、エチレンジアミン四酢酸（以下、ＥＤＴＡ−２ＮＨ３という）に、還元剤であるヒドラジン（以下、Ｎ２Ｈ４という）及び蒸気管１２の腐食を抑制するインヒビターを添加して、例えばＰＨ４〜６に調整されたＥＤＴＡ洗浄溶液を用いた。
【００２９】
図４は、本実施形態に係る蒸気管１２の化学洗浄方法の実施形態を示す系統図である。
図４に示すように、各蒸気管１２の上流側端部及び下流側端部は、再熱器６や中圧タービン８に酸液が流入してその健全性を損ねることを防止するために切断されており、それぞれの端部に仮設配管取付用アダプタ２０、２２が装着されている。また、蒸気管１２の下流側の一端にはストップバルブ２４が装着され、閉止されている。
【００３０】
蒸気管１２に酸液を循環流通させるための仮設循環管路２６が設けられている。この仮設循環管路２６の上流端は、仮設配管取付用アダプタ２２を介して蒸気管１２の下流側端部に接続されている。また、仮設循環管路２６の下流端は、仮設配管取付用アダプタ２０を介して蒸気管１２の上流側端部に接続されている。
仮設循環管路２６には、上流側から下流側に向って順次にスラッジセパレータ２８、テストピース座３０、熱交換器３２、ミキシングヘッダ３４、循環ポンプ３６が配置されている。
【００３１】
スラッジセパレータ２８は、蒸気管１２から剥離した水蒸気酸化スケール１４を捕捉して酸液のみを下流側へ排出する。
スラッジセパレータ２８よりも下流側の仮設循環管路２６にバイパス管３８が接続され、バイパス管３８にテストピース座３０（２箇所）が接続されている。各テストピース座３０には、それぞれテストピースが挿入されている。テストピースは、洗浄作業による蒸気管１２の腐食量を評価するために用いられる。テストピースは、蒸気管１２と同様に、２〜１２重量％のクロムを含む低合金鋼を、例えば４０ｍｍ（縦）×２５ｍｍ（横）×５ｍｍ（厚さ）程度に加工し、全面研磨したものを用いる。そして、テストピースの洗浄工事前後の重量を計測することにより、洗浄による腐食重量の減量を算出する。
【００３２】
スラッジセパレータ２８とテストピース座３０との間の仮設循環管路２６には、純水を貯留する純水タンク４０が接続されている。純水タンク４０内の純水は純水ポンプ４１により、仮設循環管路２６内へ供給することができる。
【００３３】
テストピース座３０の下流に配置された熱交換器３２は、水蒸気の熱を利用して酸液を昇温する。
【００３４】
熱交換器３２の下流に配置されたミキシングヘッダ３４には、酸液を供給する洗浄液供給装置４２が接続されている。洗浄液供給装置４２は、酸液を貯留する薬液タンク４４と、薬液タンク４４内の酸液を仮設循環管路２６に供給する薬注ポンプ４６とを備えている。
純水タンク４０は、薬液タンク４４及び薬注ポンプ４６にそれぞれ接続されている。これにより、必要に応じて純水を薬液タンク４４に供給することができる。
【００３５】
酸液を供給するミキシングヘッダ３４の下流に配置された複数の循環ポンプ３６が、仮設循環管路２６内の酸液を両蒸気管１２に供給することにより、酸液を循環させることができる。
【００３６】
化学洗浄に際しては、循環ポンプ３６を稼動させて、純水タンク４０から純水を供給し、この純水を循環させると共に、熱交換器３２に水蒸気を注入して循環系内の水を加熱する。
続いて、薬注ポンプ４６を稼動させて、薬液タンク４４内の高濃度の酸液をミキシングヘッダ３４より所定濃度となるように仮設循環管路２６に注入する。
その後、蒸気管１２及び仮設循環管路２６内が酸液で満たされたら、純水の供給を停止する。また、酸液濃度が所定濃度に達したら、薬注ポンプ４６を停止して酸液の供給を停止する。
【００３７】
この状態で蒸気管１２及び仮設循環管路２６内の酸液を、熱交換器３２で加温して８０℃〜１５０℃に維持しつつ、循環ポンプ３６により所定時間、蒸気管１２内を循環させて、水蒸気酸化スケール１４を除去する。
酸液は、水蒸気酸化スケール１４を表面から溶解するとともに、水蒸気酸化スケール１４の亀裂１４ｃから水蒸気酸化スケール１４の内部に浸透したり、水蒸気酸化スケール１４と蒸気管１２の表面との隙間に浸透したりして水蒸気酸化スケール１４を蒸気管１２の内周面から離脱させることで、水蒸気酸化スケール１４を除去する。
【００３８】
洗浄終了後は、水蒸気管１２内の酸液をミキシングヘッダ３４から本設排水ピット４８へ排出する。本設排水ピット４８で処理できない量の酸液が排出された場合は、仮設排水貯槽５０へ一時的に貯留する。
【００３９】
酸液を排出したら、蒸気管１２内を水洗する。水洗は、純水タンク４０から純水を供給し、酸液を注入しないこと以外は上記と同様にして、純水を循環系内に水漲り循環させることにより行うことができる。また、純水タンク４０からの純水を仮設循環管路２６に供給しながら、一部を本設排水ピット４８へ排出する押し出し洗浄により行っても良い。さらに、水洗作業中に中和防錆薬剤を蒸気管１２内に供給してもよい。
【００４０】
上述したように、本実施形態に係る水蒸気酸化スケール１４の除去方法によれば、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４の温度を２００℃〜６００℃の間で温度昇降を３回繰り返して、蒸気管１２と水蒸気酸化スケール１４との間に熱膨張差を発生させることにより、水蒸気酸化スケール１４に亀裂１４ｃ又は剥離を発生させることができる。また、温度昇降を複数回繰り返すことで、多数の亀裂１４ｃや剥離を発生させるとともに、剥離の程度を進行させることができる。
【００４１】
水蒸気酸化スケール１４が形成された蒸気管１２の内周面を酸液で洗浄すると、酸液が水蒸気酸化スケール１４に形成された亀裂１４ｃや剥離箇所から水蒸気酸化スケール１４の内部に浸透して水蒸気酸化スケール１４を溶解除去するとともに、水蒸気酸化スケール１４と蒸気管１２の内周面との隙間に浸透して水蒸気酸化スケール１４と蒸気管１２との界面の密着力を緩和して水蒸気酸化スケール１４を除去する。酸液による洗浄を実施する前に、本発明による温度昇降を複数回実施することにより、水蒸気酸化スケール１４に多数の亀裂１４ｃや剥離箇所が形成されているため、水蒸気酸化スケール１４の溶解除去及び界面の密着力の緩和を短時間で実施することができるとともに、確実に水蒸気酸化スケール１４を除去することができる。
【００４２】
また、２〜１２質量％のクロムを含む低合金鋼から形成されている蒸気管１２と水蒸気酸化スケール１４との界面（図７参照）は、例えば、オーステナイトステンレス鋼と水蒸気酸化スケールとの界面（図５参照）と比べると凹凸が無くてスムーズなので、温度昇降を複数回繰り返すことにより、水蒸気酸化スケール１４に亀裂１４ｃや剥離を容易に発生させることができる。また、界面の凹凸が無くてスムーズなので、水蒸気酸化スケール１４と蒸気管１２との隙間に浸透した酸液は、広範囲に拡散して、水蒸気酸化スケール１４と蒸気管１２との界面の密着力を効率良く緩和して水蒸気酸化スケール１４を除去することができる。
【００４３】
次に、本発明の第二実施形態について説明する。以下の説明において、上述した実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。第二実施形態の水蒸気酸化スケール１４の除去方法は、降温時の水蒸気中に冷却水を供給するものである。
【００４４】
本発明の第二実施形態に係る水蒸気酸化スケール１４の除去方法は、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４の温度を、例えば６００℃から降下させる際に、水蒸気中に冷却水を噴射する。これにより、短時間で蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４の温度を降下させることができる。短時間で温度を降下させることにより、冷却水を噴射しない場合と比べてより多くの亀裂１４ｃや剥離を発生させることができる。
【００４５】
本実施形態では、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４を６００℃まで昇温し、その後、水蒸気中に冷却水を噴射しながら２００℃まで降温させる温度昇降を３回繰り返す。
【００４６】
その後、第一実施形態と同様に、ＥＤＴＡ洗浄液からなる酸液を８０℃〜１５０℃に加熱し、蒸気管１２内を酸液で満たし、水蒸気酸化スケール１４を除去する。
【００４７】
上述したように、本実施形態に係る水蒸気酸化スケール１４の除去方法によれば、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４の温度を短時間で降下させるため、冷却水を噴射しない場合と比べて多くの亀裂１４ｃや剥離を発生させることができる。これにより、酸液で洗浄する際に効率良く水蒸気酸化スケール１４を除去することができる。
また、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４の温度を短時間で降下させるため、水蒸気酸化スケール１４の除去作業時間を短縮することができる。
【００４８】
次に、本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態の水蒸気酸化スケール１４の除去方法は、有機酸を含む冷却水を水蒸気中に供給するものである。
【００４９】
本発明の第三実施形態に係る水蒸気酸化スケール１４の除去方法は、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４の温度を、例えば６００℃から降下させる際に、有機酸を含む冷却水を水蒸気中に噴射するものである。
【００５０】
有機酸を含む冷却水を水蒸気中に供給することにより、図６（Ａ）に示すように、有機酸を含む冷却水が水蒸気酸化スケール１４の亀裂１４ｃを通って蒸気管１２の内周面に接触する。この状態のまま所定時間放置すると、冷却水に含まれる有機酸によって、蒸気管１２がわずかに腐食し、図６（Ｂ）に示すように、腐食物質１６が亀裂１４ｃ内に生成される。その後、水蒸気の温度を徐々に上昇させて、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４を昇温すると、水蒸気酸化スケール１４及び蒸気管１２が熱膨張する。そして、４５０℃以上になると、熱膨張率の大きい水蒸気酸化スケール１４が膨張しようとするが、亀裂１４ｃに腐食物質１６が存在しているため、水蒸気酸化スケール１４に圧縮応力が作用し、図６（Ｃ）に示すように、水蒸気酸化スケール１４が剥離する。
【００５１】
蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４を６００℃まで昇温し、その後、水蒸気中に有機酸を含む冷却水を噴射しながら２００℃まで降温させる温度昇降を３回繰り返す。
【００５２】
ここで、有機酸の濃度は１重量％以下に調整されている。有機酸の濃度が１重量％を超えると蒸気管１２の腐食が進行して蒸気管１２の強度を低下させるおそれがあるからである。本実施形態では、有機酸として、ＥＤＴＡ−２ＮＨ3を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、クリコール酸、マロン酸、クエン酸等を用いてもよい。なお、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸は蒸気管１２を腐食させる能力が高いため、使用しないことが望ましい。
また、本実施形態では、有機酸の濃度を１重量％以下としたが、この値に限定されるものではなく、蒸気管１２の材質等に基づいて決定される。
【００５３】
その後、第一実施形態と同様に、ＥＤＴＡ洗浄液からなる酸液を８０℃〜１５０℃に加熱し、蒸気管１２内を酸液で満たし、水蒸気酸化スケール１４を除去する。
【００５４】
上述したように、本実施形態に係る水蒸気酸化スケール１４の除去方法によれば、有機酸を含む冷却水を水蒸気中に供給することにより、水蒸気スケールの亀裂１４ｃ内に蒸気管１２の腐食物質１６を生成することができる。これにより、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４を昇温した際に、腐食物質１６が無い場合と比べて水蒸気酸化スケール１４に作用する圧縮応力を高めることで、水蒸気酸化スケール１４の剥離を助長することができる。これにより、酸液で洗浄する際に効率良く水蒸気酸化スケール１４を除去することができる。
また、有機酸の濃度は１重量％以下なので、蒸気管１２の腐食はわずかであり、有機酸の腐食により蒸気管１２の強度が低下することを防止できる。
【００５５】
なお、上述した各実施形態において、酸液として、ＥＤＴＡ−２ＮＨ3にＮ２Ｈ４を添加した酸液を用いた場合について説明したが、これらに限定されるものではなく、例えば、クエン酸にアンモニアを添加した酸液を用いてもよい。
【００５６】
なお、上述した各実施形態において、水蒸気の温度を昇降することにより、蒸気管１２及び水蒸気酸化スケール１４の温度を昇降する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、コイルヒータ等の加熱装置を用いて昇温したり、冷風機等の冷却装置を用いて降温してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  ボイラ
２  過熱器
４  高圧タービン
６  再熱器
８  中圧タービン
９  低圧タービン
１０  復水器
１２  蒸気管
１４  水蒸気酸化スケール
１４ａ  外層
１４ｂ  内層
１４ｃ  亀裂
１６  腐食物質
２０  仮設配管取付用アダプタ
２２  仮設配管取付用アダプタ
２４  ストップバルブ
２６  仮設循環管路
２８  スラッジセパレータ
３０  テストピース座
３２  熱交換器
３４  ミキシングヘッダ
３６  循環ポンプ
３８  バイパス管
４０  純水タンク
４１  純水ポンプ
４２  洗浄液供給装置
４４  薬液タンク
４６  薬注ポンプ
４８  本設排水ピット
５０  仮設排水貯槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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