2- 2.

2 -2.

主 要な研 究 成 果 - 12

主要な研究成果 -12

ボイラ伝熱面耐腐食コーティング「クリーピーコート®」の耐久性を評価
ボイラ定期検査周期最長の６年間でも耐腐食性能を維持していることを確認

火力発電

背景
石炭・石油火力発電所のボイラ伝熱面（水冷壁管、過熱器管、再熱器管、管寄スタブ管等）では、高温の燃焼ガス、燃料に含まれる硫黄、付着した溶融灰の影響等による高温酸化、硫化腐食、溶融塩腐食が問題となっています。当所が開発したクリーピーコートは、これらの腐食に対する安価かつ簡便な対策技術として利用されています。
ボイラの定期検査周期が2年から最長6年へと延伸されることに伴い、ボイラの保守計画を立てる上でクリーピーコートの長期耐久性を明らかにすることが求められています。

主 要な研 究 成 果

主 要な研 究 成 果

成果の概要◇ 実機実証試験によりクリーピーコートの耐久性を証明
石炭・石油火力発電所のボイラ伝熱面において、最長6年にわたるクリーピーコートの実証試験を行いました。クリーピーコート施工部と未施工部との比較により、水冷壁管、過熱器管、再熱器管、管寄スタブ管において耐食機能が維持され、腐食の進行が抑えられることを明らかにしました（図1、2）。

河瀬 誠（かわせ まこと）／井戸 彬文（いど あきふみ）

灰・高温酸化

主に灰
一部に外部腐食層が存在

灰+
外部腐食層

クリーピーコート
内部腐食層

内部腐食層
基材

燃料
空気
OIL

石炭

ボイラ

未施工部

基材

エネルギートランスフォーメーション研究本部

エネルギー化学研究部門

当所が開発した耐腐食コーティング「クリーピーコート®」
により火力ボイラの保守コスト低減に貢献します。
＊斜めに配置したボイラ伝熱面のうち銀色の部分（一部鼠色の部分を除く）にクリーピーコートが塗布されています。

100μm

施工工程

施工部

a.硫化腐食環境下にある水冷壁管・硫化腐食・溝状腐食
水冷壁ケレン処理

硫化水素
TiO2 4層目
灰

灰+
外部腐食層
内部腐食層

図１ 石炭・石油火力発電所のボイラ伝熱面と腐食形態

膜厚20-40μm

クリーピーコート
内部腐食層
基材

基材

未施工部

施工部

100μm

TiO2 2層目

クリーピーコート構造と施工工程となって4層構造（SiO 2 /TiO 2 /Al 2 O 3 系/TiO 2 ）おり、各層毎に塗料の噴霧塗装と乾燥を繰り返し、最後はボイラの熱で焼結させ、膜とする。塗装日程は乾燥工程を含め約2.5日である（ケレン処理工程は除く）。腐食対策を目的とした溶射を施工する場合には40日程度かかる。

b.高温酸化環境下における再熱器管
図2

Al2O3系 3層目

石炭火力ボイラ実証試験後の伝熱管断面SEM写真の例

クリーピーコート施工部／未施工部の比較（実証期間6年）

ボイラ伝熱管基材

SiO2 1層目

SiO2コーティング
自然乾燥

TiO2コーティング
自然乾燥

Al2O3系
コーティング
自然乾燥

2.5日（乾燥時間が大半）

管寄スタブ管・高温酸化・溶融塩による腐食・溝状腐食火力発電

火力発電

過熱器、再熱器

TiO2コーティング
ボイラーの運転による焼結皮膜完成

成果の活用先・事例
クリーピーコートを石炭・石油火力発電所ボイラの定期点検周期に合わせて施工することで、安価に管の寿命を延伸することができます。これにより、管の取替コストの低減につながるとともに、定期点検で管の取替作業にかかっていた日数の削減にも寄与します。
参考44

電力中央研究所

Annual Report 2022

河瀬ほか、電力中央研究所 研究報告 EX22015 (2023)

電力中央研究所

Annual Report 202245

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主 要な研 究 成 果 - 12

主要な研究成果 -12

ボイラ伝熱面耐腐食コーティング「クリーピーコート®」の耐久性を評価
ボイラ定期検査周期最長の６年間でも耐腐食性能を維持していることを確認

火力発電

背景
石炭・石油火力発電所のボイラ伝熱面（水冷壁管、過熱器管、再熱器管、管寄スタブ管等）では、高温の燃焼ガス、燃料に含まれる硫黄、付着した溶融灰の影響等による高温酸化、硫化腐食、溶融塩腐食が問題となっています。当所が開発したクリーピーコートは、これらの腐食に対する安価かつ簡便な対策技術として利用されています。
ボイラの定期検査周期が2年から最長6年へと延伸されることに伴い、ボイラの保守計画を立てる上でクリーピーコートの長期耐久性を明らかにすることが求められています。

主 要な研 究 成 果

主 要な研 究 成 果

成果の概要◇ 実機実証試験によりクリーピーコートの耐久性を証明
石炭・石油火力発電所のボイラ伝熱面において、最長6年にわたるクリーピーコートの実証試験を行いました。クリーピーコート施工部と未施工部との比較により、水冷壁管、過熱器管、再熱器管、管寄スタブ管において耐食機能が維持され、腐食の進行が抑えられることを明らかにしました（図1、2）。

河瀬 誠（かわせ まこと）／井戸 彬文（いど あきふみ）

灰・高温酸化主に灰一部に外部腐食層が存在

灰+
外部腐食層

クリーピーコート
内部腐食層

内部腐食層
基材

燃料
空気OIL

石炭ボイラ

未施工部

基材

エネルギートランスフォーメーション研究本部

エネルギー化学研究部門

当所が開発した耐腐食コーティング「クリーピーコート®」
により火力ボイラの保守コスト低減に貢献します。
＊斜めに配置したボイラ伝熱面のうち銀色の部分（一部鼠色の部分を除く）にクリーピーコートが塗布されています。

100μm

施工工程

施工部

a.硫化腐食環境下にある水冷壁管・硫化腐食・溝状腐食
水冷壁

ケレン処理

硫化水素
TiO2 4層目
灰灰+
外部腐食層
内部腐食層

図１ 石炭・石油火力発電所のボイラ伝熱面と腐食形態

膜厚20-40μm

クリーピーコート
内部腐食層
基材

基材

未施工部

施工部

100μm

TiO2 2層目

クリーピーコート構造と施工工程となって4層構造（SiO 2 /TiO 2 /Al 2 O 3 系/TiO 2 ）おり、各層毎に塗料の噴霧塗装と乾燥を繰り返し、最後はボイラの熱で焼結させ、膜とします。
塗装日程は乾燥工程を含め約2.5日です（ケレン処理工程は除く）。腐食対策を目的とした溶射を施工する場合には40日程度かかります。

b.高温酸化環境下における再熱器管
図2

Al2O3系 3層目

石炭火力ボイラ実証試験後の伝熱管断面SEM写真の例

クリーピーコート施工部／未施工部の比較（実証期間6年）

ボイラ伝熱管基材

SiO2 1層目

SiO2コーティング
自然乾燥

TiO2コーティング
自然乾燥

Al2O3系
コーティング
自然乾燥

2.5日（乾燥時間が大半）

管寄スタブ管・高温酸化・溶融塩による腐食・溝状腐食

火力発電

火力発電

過熱器、再熱器

TiO2コーティング
ボイラーの運転による焼結皮膜完成

成果の活用先・事例
クリーピーコートを石炭・石油火力発電所ボイラの定期点検周期に合わせて施工することで、安価に管の寿命を延伸することができます。これにより、管の取替コストの低減につながるとともに、定期点検で管の取替作業にかかっていた日数の削減にも寄与します。
参考44

電力中央研究所

Annual Report 2022

河瀬ほか、電力中央研究所 研究報告 EX22015 (2023)

電力中央研究所

Annual Report 2022

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