プラントで扱い耐火物・保温の役割とは?

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プラントで扱う耐火物、保温の役割について解説します。

耐火物・保温を施工する理由は?

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施工する目的は大きく2つです。

  • ボイラ水管の保護
  • 表面温度の管理

ボイラ水管の保護

例えばですが、ごみ焼却場では、ごみを焼却するため腐食成分(S、Cl分など)が含まれるため、ボイラの水管を丸出しにしておくと、水管が高温腐食などの要因で減肉し、最後には水管が破口します。

ボイラ水管が破口すると、プラントの操業に影響するため、水管がやられないように保護を行います。

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ボイラ内部は非常に高温なため、過酷な環境でも耐えれるよな材料を使用して保護します。

それを耐火物を呼びます。

耐火物の種類については、下記記事を参照ください。

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表面温度の管理

表面温度は、プラント内部ではなく、外部のことを指します。

前述しました、ボイラ水管の保護ですが、適当に耐火物を施工すればよいのではなく、表面温度が適切な温度になっているか計算する必要があります。

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何度すればよいのかは、エンドユーザーの要求水準書などに何度以下とするように、記載があることが多いですので、要求水準仕様書を確認する必要があります。

適切な温度になるように炉内側の厚みを算出し、炉外側はロックウールなどで保温をすることで、プラント運転中にケーシングを触っても火傷しないように設計を行います。ちなみに、ロックウールとは下記のようなものになります。

仮に表面温度がどうしても基準を満足できない場合は、パンチングプレートなどを取り付けるなどして、対策を行う必要があります。

引用:ニチアス株式会社HPより

要求水準書、断熱計算については、下記記事を参照ください。

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実務でのポイント

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実務で重要なポイントは主に2つです。

  • 最高使用温度
  • 熱伝導率

最高使用温度

各材料には、最高使用温度がカタログで設定されおり、当たり前ですがそれ以上は使用することができません。使用環境を確認し、使用できる範囲内か確認することが重要です。

熱伝導率

断熱計算とリンクしますが、熱伝導率の値をもって温度を計算します。この値が低ければ低いほど断熱効果が高くなります。例えば同じロックウールでも1号と2号では値が違いますので、細かいですが色んなパターンを試して、一番経済的な構成を見つけることが重要です。

まとめ

実務で何のために何を施工するのか、イメージできておらず、間違えた経験があります。

何事もですが、いつもそうだからという理由ではなく、根拠をしっかり自分で持っておくことが重要と考えて、日々勉強中です。

少しでも業務のイメージの一助になれば幸いです。

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