(57)【要約】  【課題】ボイラのドレン配管又は蒸気配管の腐食状況を管理するための配管腐食管理装置を提供する。  【解決手段】配管腐食管理装置１０は、ボイラのドレン配管８８又は蒸気配管８６の腐食状況を管理するための配管腐食管理装置１０において、異種金属からなる第一電極２３と第二電極２５とを備え、ドレン配管８８又は蒸気配管８６の腐食速度に応じた電流を出力する、ドレン配管８８又は蒸気配管８６に設置された腐食センサ２０と、腐食センサ２０に接続されており、電流を計測すると共に計測した電流値の所定の積算値を算出し、積算値に基づいてドレン配管８８又は蒸気配管８６の腐食量を管理する制御器４０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラのドレン配管又は蒸気配管の腐食状況を管理するための配管腐食管理装置において、
異種金属からなる第一電極と第二電極とを備え、前記ドレン配管又は前記蒸気配管の腐食速度に応じた電流を出力する、前記ドレン配管又は前記蒸気配管に設置された腐食センサと、
前記腐食センサに接続されており、前記電流を計測すると共に計測した電流値の所定の積算値を算出し、前記積算値に基づいて前記ドレン配管又は前記蒸気配管の腐食量を管理する制御器と、
を備えることを特徴とする配管腐食管理装置。
【請求項２】
前記制御器は、前記積算値が所定の閾値を超えると、前記ドレン配管又は前記蒸気配管において腐食が進んだとして警告を発するよう制御することを特徴とする請求項１記載の配管腐食管理装置。
【請求項３】
前記腐食センサは、前記ドレン配管又は前記蒸気配管の略水平延在部分において、前記第一電極及び前記第二電極が前記ドレン配管又は前記蒸気配管の底部に露出するように設置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の配管腐食管理装置。
【請求項４】
前記第一電極は、略円筒形状であり、前記第二電極は、前記第一電極の中空内部に同軸に設置された円柱形状の電極であると共に、前記第一電極及び前記第二電極は、前記ドレン配管又は前記蒸気配管の周壁に対して垂直に延在するように設置されていることを特徴とする請求項３記載の配管腐食管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ配管の腐食状況を管理する配管腐食管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラ缶体内のボイラ水の溶存酸素濃度や有害イオン濃度が高くなったり、ボイラ水のpHが低くなったりするなどしてボイラ水の水質が悪化した状態が続くと、ボイラ缶体や配管等に腐食が発生してしまうおそれがあるため、従来から、ボイラ水の水質検査が行われている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１及び２には、ボイラ缶体に一対の電極からなる水質センサを設置し、ボイラ水の水質に応じて電極間を流れる電流等のセンサ出力信号に基づいて水質を検査することで、ボイラ水の腐食性を検出する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平７−３４３７０号公報
【特許文献２】特開平１０−３３２６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ボイラには、ドレン水（凝縮水）を取り出すためのドレン配管や、蒸気を取り出すための蒸気配管が設置されている。このようなボイラ配管においてもドレン水の影響により配管が腐食し、穴が開くケースがある。
【０００６】
特に、ドレン配管内のドレン水には炭酸ガスが多く溶け込むケースがあり、比較的腐食の進行が早い。しかし、従来、ドレン配管や蒸気配管における腐食状況は監視されておらず、穴が開いた後に事後的な処置が行われるだけであった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ボイラのドレン配管又は蒸気配管の腐食状況を管理するための配管腐食管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る配管腐食管理装置は、ボイラのドレン配管又は蒸気配管の腐食状況を管理するための配管腐食管理装置において、異種金属からなる第一電極と第二電極とを備え、前記ドレン配管又は前記蒸気配管の腐食速度に応じた電流を出力する、前記ドレン配管又は前記蒸気配管に設置された腐食センサと、前記腐食センサに接続されており、前記電流を計測すると共に計測した電流値の所定の積算値を算出し、前記積算値に基づいて前記ドレン配管又は前記蒸気配管の腐食量を管理する制御器と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る配管腐食管理装置によれば、ドレン配管又は蒸気配管の腐食状況を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る配管腐食管理装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る腐食センサの設置場所を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る配管腐食管理装置について説明する。本実施形態では、ボイラのドレン配管の腐食状況を管理する場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施形態に係る配管腐食管理装置１０の構成を示す図であり、一部模式的に示している。図２は、本実施形態に係る腐食センサ２０の設置場所を説明するための模式図である。
【００１２】
配管腐食管理装置１０は、ドレン配管８８に設置される腐食センサ２０と、腐食センサ２０からの出力信号に基づいてドレン配管８８における腐食状況（腐食量）を管理する制御器４０と、腐食センサ２０と制御器４０とを接続するためのケーブル４５とを備えている。
【００１３】
腐食センサ２０は、ガルバニック腐食（異種金属接触腐食）を利用したセンサであり、ドレン配管８８の腐食速度に応じた電流を出力する。腐食センサ２０は、第一電極２３と、第二電極２５と、第一電極２３と第二電極２５とを絶縁するための絶縁部材２７とを備えている。
【００１４】
第一電極２３と第二電極２５とは異種金属から構成されている。第一電極２３は、ドレン配管８８と同じ鉄（Fe）製の電極であり、中空の略円筒形の形状をしている。第一電極２３は、その外周側面にドレン配管８８に固定するためのネジ溝２４が形成されている。図１に示すように、第一電極２３は、ドレン配管８８の底部に形成された腐食センサ２０を設置するためのネジ溝が形成されたセンサ固定用穴に、ねじ込みによって固定される。
【００１５】
第二電極２５は、ステンレス（SUS）製の電極であり、細長い円柱形状をしている。絶縁部材２７は、細長い円筒形状の絶縁樹脂であり、第一電極２３と第二電極２５との間に介在して、両者を電気的に絶縁している。第二電極２５は、第一電極２３の内部中空部分に同軸に設置され、両者の間に介在する絶縁部材２７を介して、第一電極２３に保持されている。
【００１６】
ここで、第一電極２３及び第二電極２５は、略水平に延在するドレン配管８８の周壁に対して、垂直に延在するように、且つ、電極２３，２５の先端がドレン配管８８の底部において内部に露出するように、ドレン配管８８の周壁底部に対して固定設置されている。
【００１７】
よって、本実施形態によれば、ドレン配管８８内のドレン水が少量の場合であっても、腐食センサ２０の第一電極２３及び第二電極２５の先端がドレン水に接触することができるため、ドレン配管８８の腐食状況を確実に管理することができる。
【００１８】
また、電極２３，２５がドレン配管８８の周壁に対して垂直に延在しており、ドレン配管８８の周壁の厚みより、電極２３，２５の長さのほうが十分に大きいため、電食により第一電極２３が溶出するにしても、ドレン配管８８が腐食による減肉によって破損するまで確実に腐食量を管理することができる。
【００１９】
制御器４０は、電流を計測するための電流計４１を備え、腐食センサ２０が腐食速度に応じて出力する電流に基づいて、ドレン配管８８の腐食状況を管理する。なお、制御器４０は、ボイラの制御器と一体に構成しても良い。
【００２０】
制御器４０は、電流計４１により腐食センサ２０が出力する電流の電流値を所定のサンプリング周期で計測し、その電流値の積算値を算出することで、ドレン配管８８の腐食量を管理している。具体的には、制御器４０は、1秒毎に電流値をサンプリングすると共に、計測した電流値（計測値）を積算している。
【００２１】
ここで、腐食センサ２０が出力した電流の所定の積算値は、ケーブル４５を流れた電気の電気量に相当する値である。また、ドレン配管８８の腐食量は、腐食センサ２０が出力した電気量に比例するため、電流計４１が計測した電流値の積算値を管理することで、ドレン配管８８の腐食量を把握することが可能となる。
【００２２】
制御器４０は、積算値が所定値の閾値を超えるかどうかを監視しており、積算値が所定の閾値以上になると、ドレン配管８８の腐食が進んだとして、管理者等にその旨を知らせるための警告を発する。警告としては、制御器４０に接続されたモニタにその旨を表示しても良いし、制御器４０に接続されたスピーカーから音声により知らせるようにしても良い。
【００２３】
積算値の所定の閾値としては、例えば、3000[A]とすれば良い。もちろん、閾値は適宜変更可能であり、腐食速度に応じて腐食センサ２０が出力する電流の大きさ、ドレン配管８８の材料や厚み、サンプリング周期等に応じて、予め基礎実験を行うなどして適宜設定すれば良い。
【００２４】
続いて、図２を参照しながら、腐食センサ２０の設置場所について説明する。腐食センサ２０が設置されるドレン配管８８は、ドレン水を給水タンク８１に回収するための配管であり、給水タンク８１へと接続されている。
【００２５】
腐食センサ２０の設置にあたっては、ドレン配管８８内のドレン水が少量であったとしても、電極２３，２５がドレン配管８８内のドレン水に確実に接触できるよう設置する必要がある。具体的には、図１に示すように、ドレン配管８８の略水平延在部分において、電極２３，２５の先端がドレン配管８８内に底部において露出するように設置するのが望ましい。
【００２６】
なお、腐食センサ２０の設置場所は、ドレン配管８８に限らず、ドレン水の発生する配管に適宜設置することで、ドレン水による配管の腐食状況を管理することができる。例えば、ボイラ缶体８０とスチームヘッダ８３とを接続する蒸気配管８６や、スチームヘッダ８３と負荷機器８５とを接続する蒸気配管８６に腐食センサ２０を設置し、蒸気配管８６の腐食量を管理するようにしても良い。
【００２７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、配管腐食管理装置を構成する各種部材の形状やサイズ、材質等は適宜変更可能である。
【００２８】
また、腐食センサの電極の材料は適宜変更することができる。但し、ガルバニック腐食を利用した腐食センサの場合には、イオン化傾向の異なる異種金属からなる電極を組み合わせる必要がある。また、第一電極は、配管と同じ材料から構成するのが望ましく、第二電極のイオン化傾向が第一電極のイオン化傾向よりも小さくなるように電極の材料を選択する必要がある。
【００２９】
また、上記実施形態では、ガルバニック腐食を利用した腐食センサを用いているが、ドレン水等に浸漬することで、腐食速度に応じた信号を出力するセンサであれば、適宜、他のセンサを用いることができる。例えば、分極抵抗方式のセンサを用いても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１０  配管腐食管理装置
２０  腐食センサ
２３  第一電極
２４  ネジ溝
２５  第二電極
２７  絶縁部材
４０  制御器
４１  電流計
４５  ケーブル
８０  ボイラ缶体
８１  給水タンク
８３  スチームヘッダ
８５  負荷機器
８６  蒸気配管
８８  ドレン配管
【図１】
2016008928.tif 000003
【図２】
2016008928.tif 000004