(57)【要約】【課題】ライニング材の吹き替え時期の延長が可能で、安価で短期間での施工が可能なライニング材の延命化方法を提供する。【解決手段】本実施形態に係るライニング材の延命化方法は、例えば炭素鋼配管等の筒身鋼板１０からなる煙突内面に施工されているセメント系のライニング材１２の吹き替え時期にある表層脆弱層の劣化部１３に高圧水又は高圧空気を用いて剥離して除去し、その後剥離されたライニング材１２表面に予め封孔処理層１５を形成して封孔処理を行なった後、エポキシ樹脂系塗料を塗布し、エポキシ樹脂系塗膜１６を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙突内面に施工されているライニング材の劣化部を剥離して除去し、その後剥離されたライニング材の表面に予め封孔処理層を形成して封孔処理を行なった後、塗料を塗布することを特徴とするライニング材の延命化方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記封孔処理層が、前記塗料を希釈した塗料を塗布して形成されてなるものであることを特徴とするライニング材の延命化方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記塗料が、エポキシ樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料の何れか一種であることを特徴とするライニング材の延命化方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記塗料が、エポキシ樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料の何れか一種にフレークを含有した塗料であることを特徴とするライニング材の延命化方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つにおいて、
前記劣化部の剥離を、高圧水又は高圧空気を用いて行うことを特徴とするライニング材の延命化方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つにおいて、
前記塗布膜厚が、１００μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とするライニング材の延命化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙突内面に施工されているライニング材の延命化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばＬＮＧ焚きボイラー煙突内面には排ガスによる筒身鋼板の腐食防止を主目的としてセメント系ライニング材が施工されている。このライニング材は排ガス中の例えば酸性物質の腐食性物質及び水分等の浸透によって経年的に劣化して中性化し、ライニング材の防錆能力が低下するため、例えば１５年〜２０年程度を目安に劣化部分の吹き替え施工を行っていた（特許文献１、２参照）。
【０００３】
従来のライニング材の劣化部の吹き替え施工法の一例を図１０に示す。図１０に示すように、従来のライニング材の劣化部の吹き替え施工法は、煙突の外側の炭素鋼配管等の筒身鋼板１０の内面に施工されている例えばステンレス等からなるライニング拘束金物１１が配されたセメント系のライニング材１２の表層に形成される劣化ライニング層の劣化部１３を除去する。このとき、劣化部１３の除去は付着性確保のためライニング拘束金物１１の位置まで行っていた。そして、劣化部１３を除去した後、ライニング材１２の上層部に新たにライニングを吹付けて、新たに吹き替えライニング層１４を設け、ライニング材１２の施工を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１９８２４６号公報
【特許文献２】特開２００８−３２３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のライニング材１２の劣化部１３の吹き替え施工法は、吹き替え工事に大掛かりな設備を伴い、費用が膨大であり、しかも工期も長期間が必要である、という問題がある。
【０００６】
また、ライニング材１２の吹きつけを行なう作業者が減少し、工事が困難になりつつある、という問題がある。
【０００７】
また、はつり作業により大量の産業廃棄物の処理が必要となるため、この産業廃棄物の処理費用が発生する、という問題がある。
【０００８】
そのため、ライニング材１２の吹き替え時期の延長を目的とした安価で短期間での施工が可能なライニング材の延命化技術の開発が求められている。
【０００９】
本発明は、前記問題に鑑み、ライニング材の吹き替え時期の延長が可能で、安価で短期間での施工が可能なライニング材の延命化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、煙突内面に施工されているライニング材の劣化部を剥離して除去し、その後剥離されたライニング材の表面に予め封孔処理層を形成して封孔処理を行なった後、塗料を塗布することを特徴とするライニング材の延命化方法にある。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記封孔処理層が、前記塗料を希釈した塗料を塗布して形成されてなるものであることを特徴とするライニング材の延命化方法にある。
【００１２】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記塗料が、エポキシ樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料の何れか一種であることを特徴とするライニング材の延命化方法にある。
【００１３】
第４の発明は、第３の発明において、前記塗料が、エポキシ樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料の何れか一種にフレークを含有した塗料であることを特徴とするライニング材の延命化方法にある。
【００１４】
第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れか一つにおいて、前記劣化部の剥離を、高圧水又は高圧空気を用いて行うことを特徴とするライニング材の延命化方法にある。
【００１５】
第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れか一つにおいて、前記塗布膜厚が、１００μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とするライニング材の延命化方法にある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、煙突内面に施工されているライニング材の劣化部を剥離して除去し、剥離されたライニング材表面に予め封孔処理層を形成して封孔処理を行なった後、塗料を塗布している。塗料を塗布する前にライニング材の表面の空隙に封孔処理を施すことで、前記ライニング材の表面は平滑となるため、前記ライニング材の表面を確実に前記塗料で被覆することができる。このため、排ガス中の腐食性物質の浸透にともなう劣化を防止・遅延することができるので、ライニング材の補修期間を延長し、ライニング材の延命化を可能とすることができる。これにより、排ガス中の腐食性物質（酸性成分）や水分の浸透によって経年的に生じる煙突ライニング材の延命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法の工程を示す概念図である。
【図２】図２は、試料の所定深さとその深さにおける炭酸化率を測定した実施結果を示す図である。
【図３】図３は、試料の所定深さとその深さにおける炭酸化率を測定した実施結果を示す図である。
【図４】図４は、塗料を塗布した試験片の付着力の測定方法を示す図である。
【図５】図５は、試験片に塗布した塗料の付着力を測定した試験結果を示す図である。
【図６】図６は、ガス透過量の測定に用いたガス透過試験装置を示す図である。
【図７】図７は、塗料を塗布した試験片の所定回数後で炭酸ガス透過量を測定した試験結果を示す図である。
【図８】図８は、エピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布した試験片の値を１．０とした時の炭酸ガス透過量の試験結果を示す図である。
【図９】図９は、煙突に塗布した塗料の塗布位置を示す図である。
【図１０】図１０は、従来のライニング材の劣化部の吹き替え施工法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この（以下、実施形態という）及び実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態及び実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１９】
[実施形態]
本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法の工程を示す概念図である。また、本実施形態では、本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法を用いてライニング材の表面をエポキシ樹脂系塗料の皮膜で被覆する工程を示す。図１に示すように、本実施形態に係るライニング材の延命化方法は、例えば炭素鋼配管等の筒身鋼板１０からなる煙突内面に施工されているセメント系のライニング材１２の吹き替え時期にある表層脆弱層の劣化部１３に高圧水を用いて剥離して除去し、その後剥離されたライニング材１２表面に予め封孔処理層１５を形成して封孔処理を行なった後、エポキシ樹脂系塗料を塗布し、エポキシ樹脂系塗膜１６を形成するものである。
【００２０】
ライニング材１２の表面には複数の孔が形成されているが、ライニング材１２の劣化部１３を剥離した後、エポキシ樹脂系塗料を塗布する前に、予めライニング材１２の表面に封孔処理層１５を形成する。これにより、ライニング材１２の表面の空隙に封孔処理層１５は充填され、ライニング材１２の表面の空隙に封孔処理を施すことができる。ライニング材１２の表面の空隙を封孔処理しておくことで、ライニング材１２の表面は平滑となるため、ライニング材１２の表面を確実にエポキシ樹脂系塗料１６で被覆することができる。よって、ライニング材１２がその表面に複数の孔が形成されているセメント系ライニング材の場合でも、排ガス中の酸性成分である腐食性物質や水分がライニング材１２の内部に浸透するのを防止又は遅延することができるため、経年的に生じるライニング材１２の劣化を防止又は遅延することができる。この結果、ライニング材１２の補修期間を延長し、ライニング材１２の延命化を図ることができる。
【００２１】
封孔処理層１５は、ライニング材１２の表面に塗布されるエポキシ樹脂系塗料を希釈した希釈エポキシ樹脂系塗料を塗布して形成されてなるものであるのが好ましい。希釈エポキシ樹脂系塗料はエポキシ樹脂系塗料を希釈したものであるため、流動性がある。このため、希釈エポキシ樹脂系塗料はライニング材１２の表面の空隙に容易に浸入することができるので、封孔処理層１５はライニング材１２の表面の空隙の封孔処理をより確実に施すことができる。よって、ライニング材１２の表面に予め希釈エポキシ樹脂系塗料を塗布して封孔処理層１５を形成し、ライニング材１２の表面の空隙を封孔処理した後、エポキシ樹脂系塗料を塗布することで更に確実にライニング材１２の表面をエポキシ樹脂系塗料１６で被覆することができる。この結果、排ガス中の酸性成分である腐食性物質や水分の浸透を防止し、経年的に生じるライニング材１２の劣化を防止又は遅延することができる。
【００２２】
また、本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法では、高圧水を用いてライニング材１２の表面の劣化部１３を剥離しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、高圧空気を用いてライニング材１２の表面の劣化部１３を剥離してもよい。高圧空気は高圧水よりもライニング材１２の表面の劣化部１３に水を噴射する場合に比べ噴射する空気量は調整し易い。このため、劣化部１３の劣化の程度に応じて任意に噴射する空気量や空気圧を調整して高圧空気を噴射することができる。また、水を噴射した場合は水を噴射した後、ライニング材１２の表面が乾燥するのを待つ必要があるが、空気を噴射した場合、劣化部１３を剥離した後、直ぐ封孔処理層１５を形成することができる。
【００２３】
希釈エポキシ樹脂系塗料をライニング材１２の表面に塗布する方法は、特に限定されるものではないが、例えばミストコート法により希釈エポキシ樹脂系塗料をライニング材１２の表面に噴射する方法などがある。
【００２４】
また、前記希釈したエポキシ樹脂系塗料は、エポキシ樹脂系塗膜１６用のエポキシ樹脂系塗料を希釈してものを用いているが、エポキシ樹脂系塗料の希釈量は、希釈エポキシ樹脂系塗料がライニング材１２の表面の空隙の封孔処理を確実に施すことができる程度に流動性を有するという観点から、エポキシ樹脂を約５０％程度に希釈するのが好ましい。
【００２５】
また、本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法では、ライニング材１２の表面のエポキシ樹脂系塗膜１６の膜厚を１００μｍ以上８００μｍ以下としている。これは、１００μｍ以下では、エポキシ樹脂系塗膜１６の膜厚が薄いと凹凸の被覆が困難となるからである。また、８００μｍ以上では、エポキシ樹脂系塗料を塗布する施工費がかかるためである。また、エポキシ樹脂系塗膜１６の膜厚は１００μｍ以上５００μｍ以下であるのがより好ましい。５００μｍ以下とすることで、エポキシ樹脂系塗料を塗布する施工費を節約できるからである。
【００２６】
また、本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法では、ライニング材１２の除去が、ライニング材１２の表層の劣化部１３のみである。図１０に示すような従来のライニング材の劣化部の吹き替え施工法では、ライニング材１２の劣化部１３とライニング拘束金物１１部分のライニング材１２とを除去している。これに対し、本実施形態に係るライニング材の延命化方法では、ライニング材１２の除去がライニング材１２の表層の劣化部１３のみであるため、ライニング材１２の劣化部１３を除去することで発生する産業廃棄物の廃棄量を削減することができる。
【００２７】
また、本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法では、施工設備は通常の塗装機を使用することができるため、ライニング材１２の劣化部１３の吹き替え施工に比べ、費用を低減し、工事期間を短縮することができる。
【００２８】
また、本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法では、ライニング材１２の表面のエポキシ樹脂系塗膜１６の膜厚を厚くすることにより、ライニング材１２の寿命を延ばすことができる。よって、ライニング材１２の表面に塗布するエポキシ樹脂系塗膜１６の膜厚は、ライニング材１２の延ばしたい寿命期間に応じて厚くすればよい。
【００２９】
また、本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法では、塗料として、エポキシ樹脂系塗料を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、アクリル樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料、又はエポキシ樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料の何れかにフレークを含有した塗料等を用いるようにしてもよい。また、例えばポリプロピレンライニング、ゴムライニング、高級ステンレス鋼、マレイン酸変成ポリプロピレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンラバー及び酸化防止剤よりなるライニング材などがあるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】
前記フレークは、耐食性を付与するために添加されるものである。前記フレークとして例えばステンレスフレークを樹脂系塗料中に含有すると、前記ステンレスフレークが塗膜中に積層される。そして、いわゆるラビリンス効果により樹脂系塗料中の気密性を保持することで外部から気体や液体の腐食性物質の塗膜内部への浸透を防止すると共にステンレス鋼の持つ耐酸性、耐アルカリ性、耐薬品性、耐熱性等の機能との相乗効果により、耐熱性、耐酸性、耐食性等の優れた塗膜を形成することができる。
【００３１】
本発明で用いられる前記フレークとしては、一般的には、ステンレスフレーク、亜鉛フレーク等の金属フレークが好ましく、ガラスフレーク、雲母フレーク等を用いることができる。
【００３２】
なお、フレーク状ステンレス粉末の大きさは、フレークの平均粒径として約２０〜１００μｍ、厚さは０．１〜１μｍ程度が好ましい。その配合比はシリコーン変性エポキシ樹脂１００重量部に対し、５〜２００重量部、好ましくは５〜１５０重量部の範囲内であるのが好ましい。これは、配合比が５重量部以下であると適正な耐酸性が得られ難いからである。また、配合比が２００重量部を超えると流動性が低下し、適正な施工を行うことができず、塗膜物性が低下する傾向にあるからである。
【００３３】
また、本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法では、ライニング材１２の表面にフレークを含有した塗料を塗布した場合、塗布するのに要する施工費、塗料の耐久性等考慮し、フレークを含有した塗料の膜厚は２ｍｍ以上５ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００３４】
このように、本発明の実施形態に係るライニング材の延命化方法を用いることにより、排ガス中の酸性成分の腐食性物質や水分の浸透によって経年的に生じる煙突内面に施工されているライニング材１２の延命化を図ることができる。
【実施例】
【００３５】
本実施形態に係るライニング材の延命化方法に用いる塗料を塗布したライニング材の炭素化率を検討した実施結果について説明する。
【００３６】
本実施例では、ライニング材としてモルタル（１：４ガナイト）を用いた。尚、この１：４ガナイトとは、セメント対砂を１対４の比で混合したものである。また、塗料には、珪酸塩化合物系塗料としてセラミキュア（商品名）を用い、アクリル樹脂系塗料としてポリマーセメントであるマグネライン（商品名）を用い、エポキシ樹脂系塗料としてエピコン（商品名）を用い、シリコーン樹脂系塗料としてセラトン（商品名）を用いた。これらの塗料をモルタル（１：４ガナイト）に塗布し、２０００時間暴露し、模擬的に試験を行なった。その後、２０００時間暴露前のモルタル（１：４ガナイト）の試料と、塗料をモルタル（１：４ガナイト）に塗布し、２０００時間暴露した後の各々の試料の表面から所定の深さにおける炭酸化率を測定した。また、測定した深さは、塗布している塗料については塗料表面からの深さである。
【００３７】
そして、専用サンプリング装置（小型フライス盤）を用いて暴露後の試料の塗料表面からの所定の深さにフライスして測定した。また、本実施例において所定の深さとしては、１．０ｍｍ以下と、１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下と、２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下と、３．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下と、４．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下と、５．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下との深さの範囲で測定した。
【００３８】
そして、全炭素分析装置を用いて前処理後の試料の所定深さにおける炭酸化率を分析した。
【００３９】
図２は、試料の所定深さとその深さにおける炭酸化率を測定した実施結果を示す図である。図２に示すように、２０００時間暴露前のモルタル（１：４ガナイト）の試料では、試料の表面からの深さが、３．０ｍｍ以下の範囲では、炭酸化率が約２４％前後であった。そして、試料の表面からの深さが、３．０ｍｍ以降の範囲では、炭酸化率が０％であった。
【００４０】
また、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンを塗布し、２０００時間暴露した試料では、試料の表面からの深さが、１．０ｍｍ以下、１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲では、炭酸化率が約２３％前後であった。また、試料の表面からの深さが、３．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下、４．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲では、炭酸化率が約１４％前後にまで低下した。そして、試料の表面からの深さが、５．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の深さの範囲では、炭酸化率が０％であった。
【００４１】
一方、２０００時間暴露後のモルタル（１：４ガナイト）を塗布した試料、珪酸塩化合物系塗料であるセラミキュアを塗布し、２０００時間暴露した試料、シリコーン樹脂系塗料であるセラトンを塗布し、２０００時間暴露した試料は、いずれも測定した各々の試料表面からの深さにおいてエポキシ樹脂系塗料であるエピコンを塗布し、２０００時間暴露した試料よりもはるかに炭酸化率が大きかった。
【００４２】
また、アクリル樹脂系塗料であるマグネラインを塗布し、２０００時間暴露した試料では、試料の表面からの深さが、２．０ｍｍ以下の範囲では、炭酸化率が約４〜８％前後でも最も低かった。そして、試料の表面からの深さが、２．０ｍｍ以降の範囲では、炭酸化率が約２０〜２４％前後であった。これは、試料の表面からの深さがマグネラインを塗布している塗料表面からの深さであり、試料の表面に塗布するマグネラインの膜厚が２．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。そのため、試料の表面からの深さが、２．０ｍｍ以下の範囲では、モルタル（１：４ガナイト）の表面深さに応じた炭酸化率が測定されていないためである。よって、試料の表面からの深さが、２．０ｍｍ以降の範囲では、炭酸化率が約２０％以上２４％以下であることからエポキシ樹脂系塗料であるエピコンを塗布した試料よりも炭酸化率が大きいことが確認された。
【００４３】
よって、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンを塗布すれば、他の塗料を塗布する場合よりも炭酸化率を最も低くすることができることが確認された。
【００４４】
また、ライニング材として用いるモルタル（１：４ガナイト）を試験前に強制的に劣化させ、強制劣化させたモルタル（１：４ガナイト）に各々の塗料を塗布し暴露後に、上述と同様にして各々の塗料の炭酸化率を検討した。
【００４５】
ライニング材として用いたモルタル（１：４ガナイト）を試験前に３４０時間強制的に劣化させ、各々の塗料を３４０時間強制劣化したモルタル（１：４ガナイト）に塗布し、２０００時間暴露後、上述と同様に模擬的に試験を行なった。その後、２０００時間暴露前のモルタル（１：４ガナイト）の試料と、モルタル（１：４ガナイト）に塗料を塗布し２０００時間暴露した後の各々の試料の表面から所定の深さにおける炭酸化率を測定した。また、塗料としては、アクリル樹脂系塗料としてマグネラインを用い、エポキシ樹脂系塗料としてエピコンを用い、シリコーン樹脂系塗料としてセラトンを用いた。
【００４６】
図３は、試料の所定深さとその深さにおける炭酸化率を測定した実施結果を示す図である。図３に示すように、ライニング材として用いたモルタル（１：４ガナイト）を試験前に３４０時間強制的に劣化させた試料を用いた場合でも、図２に示すようなライニング材として劣化させていないモルタル（１：４ガナイト）に塗料を塗布した場合と同様の傾向を示す結果となったことが確認された。
【００４７】
即ち、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンを塗布すれば、他の塗料を塗布する場合よりも炭酸化率を最も低くすることができることが確認された。
【００４８】
また、本実施形態に係るライニング材の延命化方法に用いる塗料のライニング材への接着力を検討した実施結果について説明する。
【００４９】
本実施例では、ライニング材として高強度キャスタブルを用い、塗料には、エポキシ樹脂系塗料としてエピコンＴ−５００（商品名）と、アクリル樹脂系塗料としてマグネラインを用いた。
【００５０】
高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料としてエピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布した試験片、高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料としてエピコンＴ−５００を８４０ｇ／ｍ2塗布した試験片、高強度キャスタブルにアクリル樹脂系塗料としてマグネラインを２ｍｍ塗布した試験片をそれぞれ用いた。このとき、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布した試験片の膜厚が１００μｍであり、高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を８４０ｇ／ｍ2塗布した試験片の膜厚が２００μｍであり、高強度キャスタブルにアクリル樹脂系塗料としてマグネラインを塗布した試験片の膜厚が２ｍｍであった。
【００５１】
そして、室温（約２５℃以上３０℃以下）から約８０℃の高温に１．５時間保持した後、室温（約２５〜３０℃）に下げる操作を１回とし、試験回数を所定回数繰り返し行なった。高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を塗布した試験片については、０回、２５回、５０回、７５回、１００回それぞれ行なったときの付着力を測定した。
【００５２】
また、高強度キャスタブルにアクリル樹脂系塗料であるマグネラインを２ｍｍ塗布した試験片は、０回、１００回行なったときの付着力を測定した。
塗料の粘着力検査方法は、アドヒージョンテスター（プルオフ法）で行なった。
【００５３】
図４は、塗料を塗布した試験片の付着力の測定方法を示す図である。図４に示すように、アドヒージョンテスター（英国エルコメーター社製）２０を用いて接着剤（シアノアクリレート系または無溶剤エポキシ樹脂系）で試験片を端子２１に貼り付け、端子２１周辺の試験片はカッター等で切断した。また、測定位置は予めサンドペーパーで軽く研磨し清浄にしておいた。そして、アドヒージョンテスター（英国エルコメーター社製）２０で端子２１を引き剥がし、その時の強度をインジケーター２２の目盛り２３から測定した。
【００５４】
図５は、試験片に塗布した塗料の付着力を測定した試験結果を示す図である。図５に示すように、高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：１００μｍ）した試験片、８４０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：２００μｍ）した試験片、高強度キャスタブルにアクリル樹脂系塗料であるマグネラインを２ｍｍ塗布した試験片のいずれも、試験開始前の試験回数０回の時には、各々の試験片の付着力は１０．０ｋｇｆ／ｃｍ2前後であった。
【００５５】
また、高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：１００μｍ）した試験片、８４０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：２００μｍ）した試験片は、試験回数２５、５０、７５、１００回の時の各々の試験片の付着力は１２〜１４ｋｇｆ／ｃｍ2前後であった。また、高強度キャスタブルにアクリル樹脂系塗料であるマグネラインを２ｍｍ塗布した試験片についても、試験回数１００回の時の付着力は１２ｋｇｆ／ｃｍ2前後であった。
【００５６】
また、本実施形態に係るライニング材の延命化方法に用いる塗料のガス透過量を検討した実施結果について説明する。
【００５７】
図６は、ガス透過量の測定に用いたガス透過試験装置を示す図である。図６に示すように塗料を塗布した試料をＣＯ2ボンベ３０から炭酸ガスを圧力調整器３１により調整しながらバッファタンク３２に送給後、圧力計３３で圧力を確認し、試料の端を挟んだ試料容器３４に炭酸ガスを送給し、透過して排出されるガス量を透過ガス捕集容器３５内に設けたメスシリンダー３６で測定した。
【００５８】
本実施例では、ライニング材として高強度キャスタブルを用い、塗料には、エポキシ樹脂系塗料としてエピコンと、珪酸塩化合物系塗料としてセラミキュアと、アクリル樹脂系塗料としてマグネラインと、シリコーン樹脂系塗料としてセラトンとを用いた。また、測定時の圧力は、２０ｋＰａ、３９ｋＰａ、５９ｋＰａでそれぞれ上記の試料を用いて行い、１０分間で透過した炭酸ガス量を測定した。
【００５９】
上記試料を用いて、それぞれの圧力で測定した時の炭酸ガスの透過量を検討の実施結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2012152685.tif 000003
【００６１】
本実施結果より、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンでは、炭酸ガスの透過は確認されず、ガス遮断性が良かったことが確認された。
【００６２】
また、珪酸塩化合物系塗料であるセラミキュアでは、炭酸ガスの圧力を上げていくに従って炭酸ガスの透過が上昇していったことが確認された。
【００６３】
また、アクリル樹脂系塗料であるマグネラインでは、炭酸ガスの圧力が２０ｋＰａ、３９ｋＰａの時には、炭酸ガスの透過は確認されなかったが、炭酸ガスの圧力が５９ｋＰａの時には、炭酸ガスが０．２５ｍｌ／ｍｉｎ透過されたのが確認された。
【００６４】
また、シリコーン樹脂系塗料であるセラトンでは、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンを用いた場合と同様にガス遮断性が良かったことが確認された。
【００６５】
よって、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンを用いた方が、珪酸塩化合物系塗料であるセラミキュア、アクリル樹脂系塗料であるマグネラインを用いた場合より、炭酸ガスは透過されず、ガス遮断性が良いことが確認された。
【００６６】
また、高温と低温を繰り返し行なった後の塗料炭酸ガス透過量を検討した実施結果について説明する。
【００６７】
塗料には、塗料のライニング材への接着力を検討した塗料と同様に、エポキシ樹脂系塗料としてエピコンＴ−５００を用い、アクリル樹脂系塗料としてマグネラインを用いた。試験片としては、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：１００μｍ）した試験片と、高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を８４０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：２００μｍ）した試験片と、高強度キャスタブルにアクリル樹脂系塗料であるマグネラインを２ｍｍ塗布した試験片とをそれぞれ用いた。
【００６８】
そして、高温と低温の操作方法についても、塗料のライニング材への接着力を検討した塗料と同様に、室温（２５〜３０℃）から約８０℃の高温に１．５時間保持した後、室温（２５〜３０℃）に下げる操作を１回として、所定回数繰り返し行なった。
【００６９】
高温と低温の繰り返し回数についても塗料のライニング材への接着力を検討した塗料と同様に、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を塗布した試験片は、０、２５、５０、７５、１００回それぞれ行なったときの炭酸ガス透過量を測定した。また、高強度キャスタブルにアクリル樹脂系塗料であるマグネラインを２ｍｍ塗布した試験片は、０、１００回行なったときの炭酸ガス透過量を測定した。また、測定時の圧力は、０．１〜０．６ｋｇｆ／ｃｍ2・Ｇ（９．８ｋＰａ〜５９ｋＰａ）とし、１０分間で透過した炭酸ガス量をそれぞれ上記の試料を用いて行なった。
【００７０】
図７は、塗料を塗布した試験片の所定回数後で炭酸ガス透過量を測定した試験結果を示す図である。また、高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：１００μｍ）した試験片、８４０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：２００μｍ）した試験片、高強度キャスタブルにアクリル樹脂系塗料であるマグネラインを２ｍｍ塗布した試験片のいずれも、試験開始前の試験回数０回の時には、各々の試験片の炭酸ガス透過量は０．０ｍｇ・ｍｍ／ｍｍ2・ｍｍＨｇ・Ｄａｙであり、図７には図示されていない。
【００７１】
図７に示すように、高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：１００μｍ）した試験片は、試験回数が２５回の時の炭酸ガス透過量は、約８．０×１０-3ｍｇ・ｍｍ／ｍｍ2・ｍｍＨｇ・Ｄａｙ前後であった。そして、試験回数が５０、７５回の時の強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：２００μｍ）した試験片の炭酸ガス透過量は増加していく傾向にあり、試験回数が１００回の時の炭酸ガス透過量は、約４．５×１０-2ｍｇ・ｍｍ／ｍｍ2・ｍｍＨｇ・Ｄａｙ前後であった。
【００７２】
また、高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を８４０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：２００μｍ）した試験片は、試験回数が７５回の時の炭酸ガス透過量は、約１．８×１０-2ｍｇ・ｍｍ／ｍｍ2・ｍｍＨｇ・Ｄａｙ前後であり、試験回数が多くなるに伴い炭酸ガス透過量が増加していく傾向にあり、試験回数が１００回の時の炭酸ガス透過量は、約３．５×１０-2ｍｇ・ｍｍ／ｍｍ2・ｍｍＨｇ・Ｄａｙ前後であった。
【００７３】
また、高強度キャスタブルにアクリル樹脂系塗料であるマグネラインを２ｍｍ塗布した試験片は、試験回数１００回の時の炭酸ガス透過量は、約９．５×１０-2ｍｇ・ｍｍ／ｍｍ2・ｍｍＨｇ・Ｄａｙ前後であった。
【００７４】
よって、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００、アクリル樹脂系塗料であるマグネライン共に、暴露と低温を繰りかえし行なうに伴い、炭酸ガス透過量が増加していく傾向にあることが確認された。また、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００の方が、アクリル樹脂系塗料であるマグネラインよりも透過する炭酸ガス透過量が少ないことが確認された。
【００７５】
また、図８は、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：１００μｍ）した試験片の値を１．０とした時の炭酸ガス透過量の試験結果を示す図である。図８に示すように、高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：１００μｍ）した試験片の値を１．０とした時のエピコンＴ−５００を８４０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：２００μｍ）した試験片の値は、０．７５程度であったことが確認された。
【００７６】
また、高強度キャスタブルにエポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を４２０ｇ／ｍ2塗布（膜厚：１００μｍ）した試験片の値を１．０とした時の高強度キャスタブルにアクリル樹脂系塗料であるマグネラインを２ｍｍ塗布した試験片の値は、１．９０程度であったことが確認された。
【００７７】
よって、エポキシ樹脂系塗料であるエピコンＴ−５００を用いた方が、アクリル樹脂系塗料であるマグネラインを用いた場合より、暴露と低温を繰りかえし行なっても、ライニング材との緩みは生じないで接着力を維持できることが確認された。
【００７８】
従って、エポキシ樹脂系塗料の方がアクリル樹脂系塗料よりも、暴露と低温を繰りかえし行なっても、ライニング材との緩みは生じないで接着力を維持できることが確認された。
【００７９】
次に、本実施形態に係るライニング材の延命化方法を用いて塗料を煙突に塗布してライニング材の延命化の評価を検討した実施結果について説明する。
【００８０】
ライニング材の表面に塗料を塗布して塗膜を形成した。塗料には、エポキシ樹脂系塗料とポリマーセメントとを用いた。煙突に塗布した塗料の塗布位置を図９に示す。図９に示すように、エポキシ樹脂系塗料とポリマーセメントとは煙突４１の位置Ａ、Ｂに各々塗布した。煙突の外壁のライニング材に塗布した塗料の種類と各々のライニング材への封孔処理層の有無と塗布回数と合計膜厚と塗布期間とを表２に示す。
【００８１】
【表２】
2012152685.tif 000004
【００８２】
ライニング材の延命化の評価として、塗膜の外観、付着力、ｐＨ、酸浸透状態、炭酸化率、鉄筋の腐食状態を検討した。
【００８３】
（外観）
塗膜の外観調査は、ライニング材の表面に塗布して形成された塗膜１、２の剥れ・浮きの有無を目視観察及び写真撮影により行った。塗膜１、２の表面にはダストが付着し、若干の変色はあったが、塗膜１、２の剥離・浮き等は認められなかった。
【００８４】
（付着力）
塗膜の付着力の測定は、アドヒージョンテスタを用いて塗膜の付着力の測定を行なった。塗膜３の付着力が塗膜１、２の付着力に比べやや低かったが、塗膜１、２の剥離の形態は殆どがライニング材内部の凝集破壊であった。
【００８５】
（ｐＨ）
塗膜１から３のガス側と中央部と鋼板側とより各々約５ｍｍの試料を採取した。採取した試料を粉砕した後、試料１ｇを１００ｍlの純水中で３０分間撹拌し、ｐＨメータを用いて測定した。塗膜１から３のガス側と中央部と鋼板側とのｐＨは施工から５年経過後もほとんど低下しなかった。また、塗膜１から３が施工さていない部分と比較しても塗膜１から３のガス側と中央部と鋼板側とのｐＨの値に大きな変化はなく、有機系塗装材及びポリマーセメントに優位な差は認められなかった。
【００８６】
（酸浸透状態）
塗膜１から３のガス側と中央部と鋼板側とより各々約５ｍｍの試料を採取した。採取した試料の断面にニュートラルレッドとブロモチモールブルーとの混合指示薬を散布し、その変色度合いから酸の浸透深さを測定した。この結果、酸の浸透深さは０ｍｍから２ｍｍ程度であり、酸の浸透深さは施工時とほぼ同等であり、５年経過してもほぼ同等の値であった。
【００８７】
（炭酸化率）
塗膜１から３のガス側と中央部と鋼板側とから採取した試料を粉砕した後、全カルシウム（Ｃａ）量及び全炭素（Ｃ）量を分析し、下記式により炭酸化率を求めた。
炭酸化率（％）=｛（Ｔ−ＩＣ）／（Ｔ−Ｃａ）｝×１００
【００８８】
塗膜１、２に比べて塗膜３での炭酸化率が施工時よりも高くなった。よって、ポリマーセメントの炭酸化抑制効果はエポキシ樹脂系塗料に比べ低いといえる。また、図９に示すように、エポキシ樹脂系塗料とポリマーセメントとの施工位置が同一ではないため直接対比はできないが、塗膜が施工されていない場所と比較するとポリマーセメントが施工された塗膜３の炭酸化率がエポキシ樹脂系塗料が施工された塗膜１、２に比べ高かった。
【００８９】
（鉄筋の腐食状態）
ライニング材の内部に埋め込んだ鉄筋を試料から採取し、鉄筋の腐食状態を観察した。鉄筋としては、ＳＵＳ３０４を用いた。ライニング材の内部に埋め込んだ鉄筋を試料から取り出して酸洗浄を行った。その後、取り出した鉄筋の外径をノギスにより測定した。施工時における鉄筋の外径は直径が３．２ｍｍであったのに対し、酸洗後の鉄筋の外径は３．１５ｍｍ以上３．１８ｍｍ以下であり、鉄筋に腐食は認められなかった。
【００９０】
ポリマーセメントを塗膜の材料として用いた場合、施工時のリバウンドロスが多く、混合後の可使時間が短いため施工時間（工期）が長くなる。また、コーティング材の粘度が高いためライニング表面の凹凸を完全に被覆することができない。更に、ライニング材の炭酸化率が施工当初に比べ高くなっており、炭酸化抑制効果が低いことがわかった。
これに対し、エポキシ樹脂系塗料は、混合後の可使時間が長いため施工時間（工期）がポリマーセメントに比べ短縮できる。また、コーティング材の粘度が低いためライニング表面の凹凸をほぼ完全に被覆することができ、施工前のライニング表面を平滑化することで更に被覆性が期待できる。更にライニング材の炭酸化率変化はポリマーセメントに比べ小さいことがわかった。よって、ライニング材の塗膜の材料としてエポキシ樹脂系塗料とポリマーセメントとを比較した場合、エポキシ樹脂系塗料の方がポリマーセメントよりライニング材の塗膜の材料として用いるのに適しており、ライニング材の塗膜として実機への適用性が高いことが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
以上のように、本発明に係るライニング材の延命化方法は、排ガス中の腐食性物質（酸性成分）や水分の浸透によって経年的に生じるライニング材の劣化を防止又は遅延することができるため、ライニング材の吹き替え時期の延長を目的とした安価で短期間での施工が可能なライニング材の延命化方法に用いるのに適している。
【符号の説明】
【００９２】
１０  筒身鋼板
１１  ライニング拘束金物
１２  ライニング材
１３  劣化部
１４  吹き替えライニング層
１５  封孔処理層
１６  エポキシ樹脂系塗膜
２０  アドヒージョンテスター
２１  端子
２２  インジケーター
２３  目盛り
３０  ＣＯ2ボンベ
３１  圧力調整器
３２  バッファタンク
３３  圧力計
３４  試料容器
３５  透過ガス捕集容器
３６  メスシリンダー
４１  煙突
【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】
2012152685.tif 000010
【図７】
2012152685.tif 000011
【図８】
2012152685.tif 000012
【図９】
2012152685.tif 000013
【図１０】
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