(57)【要約】【課題】酸洗槽における酸液漏洩による異常箇所の事前予測を可能にし、それによりオンラインで異常個所を特定して計画的な保全を可能とする、酸洗槽鉄皮の異常箇所特定方法を提供すること。【解決手段】酸液漏洩による異常の疑われる領域４１を含む、オンラインの酸洗槽の鉄皮外面をドライアイスで冷却し、その表面温度の回復速度を観測して、他の部分より回復速度の速い部分４２を異常個所として特定することを特徴とする酸洗槽鉄皮の異常箇所特定方法である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オンラインの酸洗槽の鉄皮外面をドライアイスで冷却し、その表面温度の回復速度を観測して、他の部分より回復速度の速い部分を異常個所として特定することを特徴とする酸洗槽鉄皮の異常箇所特定方法。
【請求項２】
鉄皮の異常箇所の存在が疑われる領域を予め特定し、その領域をドライアイスで冷却することを特徴とする、請求項１記載の酸洗槽鉄皮の異常箇所特定方法。
【請求項３】
表面温度回復速度の観測を赤外線熱画像装置を使用して行うことを特徴とする、請求項１又は２記載の酸洗槽鉄皮の異常箇所特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の表面酸化膜を除去する酸洗槽の鉄皮の異常個所をオンラインで特定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の製造過程では、鋼板の表面酸化膜を除去する酸洗処理が行われている。この処理は、図１に示したように、ペイオフリール１１からコイルを払出して供給される鋼板１２を、酸液の入った酸洗槽１３を連続的に通過させ、表面酸化膜を除去するものである。酸洗槽１３から引き出した、表面酸化膜を除去した鋼板１４は、テンションリール１５に巻取られる。図１に示した酸洗装置において、ペイオフリール１１からの鋼板は溶接機１６でコイル繋ぎされ、酸洗槽１３を通過した鋼板はサイドトリマー１７でエッジカットされる。
【０００３】
図２は、酸洗槽の断面構成を示す図であり、酸洗槽は、外側から、鉄皮２１、耐酸ゴムライニング２２、ライニング保護用のレンガ２３の３層構造になっており、レンガ２３の内側に酸液２４が充満している。酸洗槽内の酸液２４がレンガ２３の目地部又はクラック部を通り、ゴムライニング２２に達して、ゴムライニング２２の劣化した部分やピンホールを通り抜けて鉄皮２１にまで達すると、鉄皮２１が腐食して、図２に示したように孔あき部Ａが生じる。
【０００４】
従来は、鉄皮にこのような孔あき部を見つけると、槽内の酸液を全て抜き取り、洗浄後、槽内側から孔あき部より大きめにレンガを取り出し、更にゴムライニングを取り外してから、鉄皮を溶接補修していた。そしてその後、ゴムライニングを現場加硫にて取付け、レンガ積み施工を行い、最後に養生を行って、孔あき部の補修を完了していた。
【０００５】
このように、上述の従来法は酸洗槽の内側から補修を行うため、工程数が多く、補修に長時間を要し、費用も大きいという欠点があった。この欠点を解消して、少ない工程数で短時間のうちに、しかも安価に鉄皮孔あき部の補修を可能にする方法が、特許文献１により提案された。
【０００６】
特許文献１により提案された方法では、まず、酸洗槽内の酸液２４（図２）の液面を孔あき部Ａ（図２）より、例えば３００ｍｍ程度下げる。次に、図３に示したように、金属製シリンダーチューブ３１を、その一端面が孔あき部Ａを包囲するように、鉄皮２１上に位置させ、鉄皮２１に溶接固定する。その後、チューブ３１内にペースト状のゴムライニング材３２を充填する。充填完了後、チューブ３１内にピストン３３を装入し、そしてこのピストン３３を駆動するジャッキボルト３４を有する蓋３５を、チューブ３１の開放端面に装着し、ジャッキボルト３４の回転によりピストン３３を移動させて、ペースト状ゴムライニング材３２を鉄皮孔あき部Ａに圧入し、自然放置する。
【０００７】
圧入されたゴムライニング材は、酸洗槽のゴムライニング２２の微細な酸液通過孔や鉄皮２１とゴムライニング２２との間に流入し、完全硬化後に酸液の流出を防止する。こうして補修を完了後、チューブ３１と蓋３５は、新たな鉄皮を構成する。
【０００８】
【特許文献１】特開平２−９７６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１により提案された方法によって、酸洗槽鉄皮孔あき部の補修は、例えば１２時間程度の酸洗ラインの停止で行えるようになり、それまでの酸洗槽内の酸液を完全に抜いて行う補修に比べ、補修に要する時間はずっと短縮された。しかし、この場合にも、本来連続運転される酸洗ラインの一時的な停止は免れず、それに伴い生産計画の変更なども余儀なくされる。
【００１０】
本発明は、酸洗槽における酸液漏洩による異常箇所の事前予測を可能にし、それによりオンラインで異常個所を特定して計画的な保全を可能とする、酸洗槽鉄皮の異常箇所特定方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者は、酸洗槽における酸液漏洩による異常箇所の事前予測を可能にする手法について検討を重ねた結果、オンラインの酸洗槽の鉄皮外面をドライアイスで冷却し、その表面温度の回復状況を調べることにより、鉄皮肉厚が他の部分より薄く、酸液漏洩につながる可能性の高い部位を容易に特定できるとの知見を得て、それに基づいて本発明を完成した。
【００１２】
すなわち、本発明による酸洗槽鉄皮の異常箇所特定方法は、オンラインの酸洗槽の鉄皮外面をドライアイスで冷却し、その表面温度の回復速度を観測して、他の部分より回復速度の速い部分を異常個所として特定することを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、鉄皮の異常箇所の存在が疑われる領域を予め特定し、その領域をドライアイスで冷却するようにする。
また、表面温度回復速度の観測は、例えば、赤外線熱画像装置を使用して行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、酸液による腐食に起因する酸洗槽鉄皮の異常箇所を、極めて短時間で、しかも酸洗処理を中段することなく、容易に特定することができる。特定した異常箇所は、やはり酸洗処理を中断することなく、補修することができることから、設備の運転停止に伴う生産ロスを防ぎ、且つ生産計画の乱れを予防することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
酸洗槽がオンラインにあるとき、槽内には高温（８０〜９０℃程度）の酸液（一般に塩酸溶液）が充満している。この酸液と酸洗槽外側の鉄皮との間に介在するレンガ層とゴムライニングの断熱効果によって、鉄皮外表面の温度は、通常、内部の酸液の温度より低く保たれている。レンガとライニングを通し酸液が鉄皮内側に達するようになった異常箇所では、鉄皮の腐食が進むにつれ、その部分の肉厚は周囲の腐食のない部分より薄くなり、且つ、酸液に直接さらされていることから、腐食のない部分より高温になると考えられる。
【００１６】
この考えに基づき、オンラインの酸洗槽の側壁を赤外線熱画像装置（赤外線サーモグラフィとも呼ばれる）で観測したところ、予想どおり局所的な高温領域が見つかり、その領域について鉄皮の厚みを測定すると、他部位より薄くなっている部位のあることが判明した。
【００１７】
ところが、このように赤外線熱画像装置を利用して見いだした鉄皮外面の局所的高温部について鉄皮の厚みを測定する方法では、大まかに高温部をとらえてから、その部分の様々な箇所の厚みを個別に測定し（例えば超音波厚み測定器を使用して）、減肉箇所を特定するまでに、１ｍ2当たり８時間程度かかり、非効率的であることも分かった。
【００１８】
そこで、更に検討を重ねた末に、鉄皮外表面をドライアイスで急冷し、鉄皮外表面温度が平常時の温度に回復する過程を赤外線熱画像装置で観測したところ、他部位より速い回復速度が鮮明に認められる部位が見いだされ、そこの厚みを測定すると、他部位より減肉していることが判明した。この方法の場合、ドライアイスで急冷した領域の全体を赤外線熱画像装置により同時に観測することが可能であり、酸液での腐食により鉄皮の減肉した部位における温度の回復速度が他部位より明らかに速い部位を検出でき、それにより腐食による減肉部位を特定することができた。
【００１９】
本願発明に従ってこのようにドライアイスによる急冷を利用する場合、鉄皮の全体に対してそれを適用してもよい。とは言え、赤外線熱画像装置などによって、酸液での腐食により鉄皮が減肉した部位が存在する領域を前もって大まかに把握しておくのが好ましい。こうして特定した鉄皮の減肉の疑われる部分について、ドライアイスで急冷してから赤外線熱画像装置で異常箇所を特定するまでに要する時間は、ほぼ５分以内である。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明を実施例に基づき詳しく説明する。
【００２１】
（比較例）
稼働中の酸洗槽（鉄皮厚さ９ｍｍ）の側壁を赤外線熱画像装置（日本アビオニクス社製ＴＶＳ−２００）により観測して、図４（ａ）に模式的に示したように、周囲より高い温度が認められ鉄皮の減肉が疑われるおよそ縦３００ｍｍ×横７００ｍｍの領域４１を見いだした。この領域について接触子の直径が１０ｍｍの超音波厚み測定器（帝通電子研究所社製超音波厚さ計）により鉄皮肉厚を次々に測定して、図４（ｂ）に模式的に示したように、直径約３０ｍｍの３つの異常箇所４２（平均肉厚約５．３ｍｍ）を見いだした。肉厚測定に要した合計時間は約２時間であった。
【００２２】
（実施例）
上記の比較例で見いだした領域４１（図４（ａ））に、ドライアイスを入れた布袋をこすりつけて、鉄皮のその部分を急冷した。続いて、この急冷部分の温度の回復（上昇）の様子を赤外線熱画像装置で観測したところ、先の比較例で鉄皮の減肉が認められなかった正常箇所では温度の回復速度がおよそ３．３℃／ｍｉｎであったのに対し、比較例で鉄皮の減肉が認められた異常箇所４２の温度の回復速度はおよそ１．３℃／ｍｉｎであり、回復速度に明らかな違いが認められた。温度の回復速度の観測により異常箇所を特定するのに要した時間はおよそ５分であった。
【００２３】
この結果は、ドライアイスによる急冷を利用することにより、酸液による腐食に起因する酸洗槽鉄皮の異常箇所を、極めて短時間で、しかも酸洗槽の運転を止めることなく、突き止められることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】鋼板の表面酸化膜を除去する酸洗処理を説明する図である。
【図２】酸洗槽の断面構成を示す図である。
【図３】酸洗槽の鉄皮孔あき部を補修する従来技術を説明する図である。
【図４】比較例及び実施例で観測した鉄皮の減肉が疑われる領域と、特定された減肉部位を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
１３    酸洗槽
２１    鉄皮
２２    耐酸ゴムライニング
２３    レンガ
２４    酸液
４１    鉄皮の減肉が疑われる領域
４２    特定された異常箇所
Ａ    鉄皮孔あき部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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