(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝熱管をフィンで接続したパネルで火炉壁を構成している火炉壁パネルの所定範囲を上下および水平方向に四角に切り取り、同じ大きさの四角のパネルであって四角に溶射膜が形成されている溶射膜パネルを嵌め込みその周囲を溶接する方法であって、上下方向の溶接線は溶射膜の上下方向の端辺が存在するフィンの伝熱管を挟んだ隣のフィン上に設け、水平方向の溶接線と溶射膜の水平方向の端辺との距離は溶接歪み発生範囲以上で約３００ｍｍ以下とすることを特徴とする溶射膜パネルの火炉壁パネルへの溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デスラガにより摩耗したボイラの火炉壁の部分を溶射膜を形成したパネルと付け替えする際の、溶射膜パネルの火炉壁パネルへの溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石炭燃焼するボイラでは、火炉壁内面に付着するすすや灰などを取り除くため、火炉壁の所定位置にデスラガと呼ばれ、蒸気を噴射してすすや灰などの付着物を除去する装置が設けられている。図３は火炉壁に設けられたデスラガを説明する図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図を示す。図３に示すように火炉壁は伝熱管２とこれを接続するとともに炉内の熱を伝熱管に伝達するフィン３よりなる火炉壁パネル１で構成されている。デスラガ４は火炉壁パネル１の表面近傍に多数設けられ、蒸気を噴射して火炉壁パネル１に付着したすすや灰を除去する。蒸気は火炉壁パネル１の表面に矢印で示すように放射状に噴射される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
石炭炊きボイラでは火炉内には灰が浮遊しており、デスラガ４の蒸気に巻き込まれて火炉壁パネル１の表面に当たるので、表面を摩耗し伝熱管２やフィン３の板厚を削りとり薄くしてゆく。このため管の必要計算厚さ以下に摩耗した場合は、摩耗範囲７を四角に切り取り、交換する必要がある。交換するパネルは摩耗範囲７が溶射膜５で覆われた四角のパネルである。
【０００４】
図４は摩耗範囲７を溶射膜５で覆った四角のパネルを溶接により取付ける従来の方法を説明する図である。摩耗範囲７とほぼ同じ範囲に溶射膜５を形成した四角のパネル８を新たに製作し、摩耗範囲７を四角に切り欠いた開口に嵌め込み、周囲を溶接する。（Ｃ）に示すように溶射膜５の端辺が溶接線６になっている。溶接をすると四角のパネル８は収縮するが周囲の火炉壁パネル１に拘束されるため引っ張り力が働く。このため四角のパネル８の周囲の溶射膜５に亀裂９が入る場合が多かった。このような亀裂９が入ると、火炉内の腐食性ガスが亀裂９から進入して伝熱管２やフィン３に腐食が発生する。（Ｃ−１）は溶接中を示し、（Ｃ−２）は冷却後の溶接歪みにより溶射膜５に亀裂９が入った状況を示す。
【０００５】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、溶射膜が形成された四角なパネルを火炉壁パネルに溶接する際、溶射膜に亀裂の入らない溶接方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、伝熱管をフィンで接続したパネルで火炉壁を構成している火炉壁パネルの所定範囲を上下および水平方向に四角に切り取り、同じ大きさの四角のパネルであって四角に溶射膜が形成されている溶射膜パネルを嵌め込みその周囲を溶接する方法であって、上下方向の溶接線は溶射膜の上下方向の端辺が存在するフィンの伝熱管を挟んだ隣のフィン上に設け、水平方向の溶接線と溶射膜の水平方向の端辺との距離は溶接歪み発生範囲以上で約３００ｍｍ以下とする。
【０００７】
火炉壁パネルに設けられた開口に、溶射膜が形成された四角なパネルを嵌め込み周囲を溶接する場合、溶接線と溶射膜の端辺との距離を溶接歪み発生範囲よりも大きくする。これにより、溶接による引っ張り力が溶射膜まで伝達されなくなるので、溶射膜には溶接による引っ張り力が加わらなくなり、亀裂は発生しない。なお、上下方向には伝熱管が配置されており、上下方向の溶接線は溶射膜の上下方向の端辺が存在するフィンの伝熱管を挟んだ隣のフィン上に設けるけることにより、溶接歪みは伝熱管に吸収されるので隣のフィンまでは伝達されない。また水平方向の溶接線と溶射膜の端辺との距離の上限値は溶接作業やパネル取付け作業に支障とならないよう約３００ｍｍとしている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態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を説明する図である。（Ａ）は火炉壁パネル１の平面図を示し、（Ｂ）は断面図を示す。ボイラの火炉壁パネル１は伝熱管２とフィン３を上下方向に一定のピッチｐで接続した構成となっている。火炉壁の所定箇所にはデスラガ４が設けられ、放射状に矢印で示す範囲に蒸気を吹き出し、すすや灰を除去する。なお図では４本の伝熱管２に蒸気が当たるようになっているが、これは作図上の制限により模式的に表したものでもっと多くの伝熱管２に吹き付けられる。火炉内には灰が浮遊しており、デスラガ４の蒸気に巻き込まれて吹き付けられ火炉壁パネル１面を摩耗し長期間経過すると、この摩耗量が許容値を越えることがある。この場合は、この摩耗範囲を上下および水平方向の四角に切り取り、新たに製作し表面に溶射膜５を形成した四角のパネル８を、切り取った開口に嵌め込み周囲を溶接する。
【０００９】
図１（Ａ）で２点鎖線で示す四角の範囲は摩耗範囲７を示し、ほぼこの範囲に溶射膜５が形成される。実線で示す四角形は溶接線６を示し、この形状は四角のパネル８の大きさ、および切り取った開口の大きさも示す。なおｐは上下方向に配置された伝熱管２のピッチを示す。ａは溶射膜５の上下方向の端辺と上下方向の溶接線６との距離を示し、ｂは溶射膜５の水平方向の端辺と水平方向の溶接線６との距離を示す。
【００１０】
ａ，ｂは溶接線６の位置で溶接し、冷却したとき発生する溶接歪み発生範囲より大きな値とする。図２は溶接線６からの溶接歪み発生範囲を示す一例で、縦軸は発生する歪みを示し、横軸は溶接線からの距離を示す。この歪み発生範囲は予め実験や計算などにより確認しておく。なお、上下方向には伝熱管２が配置されており、溶接歪みは伝熱管２に吸収され隣のフィン３までは伝達されないので、上下方向の溶接線６は溶射膜５の上下方向の端辺が存在するフィン３の伝熱管２を挟んだ隣のフィン３上に設ける。これによりａの長さはほぼ伝熱管２のピッチｐの長さとするとよい。また，ｂの上限は溶接や取付け作業の容易さなどを考慮して３００ｍｍ程度がよい。
【００１１】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は、火炉壁パネルの摩耗した範囲を四角に切り取り、新たに製作した四角なパネルに溶射膜を形成して、溶接により取付ける際に、溶接線と溶射膜端辺とを溶接歪み発生範囲より離す。上下方向の溶接線と溶射膜端辺とは伝熱管１本を挟んで隣のフィン上とする。水平方向の溶接線と溶射膜端辺との距離の上限は３００ｍｍ程度とする。これにより溶射膜に亀裂を生ぜず、溶接や取付け作業にも適した溶接線の位置を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の火炉壁パネルの平面図（Ａ）と断面図（Ｂ）を示す。
【図２】溶接歪み発生範囲の一例を示す図である。
【図３】火炉壁パネルの摩耗範囲を示す平面図（Ａ）と、断面図（Ｂ）である。
【図４】従来の額縁状パネル溶接方法を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は溶接による溶射膜の亀裂発生を示す図である。
【符号の説明】
１  火炉壁パネル
２  伝熱管
３  フィン
４  デスラガ
５  溶射膜
６  溶接線
７  摩耗範囲
８  四角のパネル
９  亀裂
【図１】
0003778315.tif 000002
【図２】
0003778315.tif 000003
【図３】
0003778315.tif 000004
【図４】
0003778315.tif 000005