発電用ごみ焼却炉材料の腐食モニタリングと材料評価システム

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555665
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 水流 徹 東京工業大学, 工学部, 教授 (20092562)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 占部 武生 東京都清掃研究所, 主任研究員 ; 西方 篤 東京工業大学, 工学部, 助教授 (90180588)
• Keywords: ごみ焼却炉 / ごみ発電 / 高温腐食 / Ni基合金 / 溶融塩 / 交流インピーダンス / 腐食モニタリング

Research Abstract

1.3種類の腐食灰(Na_2SO_4-K_2SO_4-ZnSO_4,NaCl-KCl-LiCl-CaCl_2,NaCl-KCl-Na_2SO_4-K_2SO_4-ZnSO_4)中に31種類のNi基合金を埋没し,450,500,600℃の各温度で,交流インピーダンス法により腐食速度のモニタリングを行い,各合金の耐食性を評価し,各腐食灰中での耐食性と合金元素の関係を明らかにした.日本金属学会誌(1996)で公表.
2.溶融塩(NaCl-KCl-Na_2SO_4-K_2SO_4-ZnSO_4)とアルミナ粒子(φ60μ)を混合した模擬腐食灰中にSUS304ステンレス鋼を埋没して,交流インピーダンス法により腐食速度をモニタリングし,アルミナ粒子の含有量が約70%のときに腐食速度が最大になることを示し,その腐食機構を明らかにした.平成8年度日本金属学会秋期大会にて発表.
3.ごみ焼却炉のボイラー管に付着した実機腐食灰中にSUS304ステンレス鋼を埋没し,交流インピーダンス法により実験室内での腐食のモニタリングを試みた.モニタリング周波数は高周波数(10kHz)と低周波数(10mHz)の2点周波数で行い,高周波数から溶液抵抗,すなわち腐食灰中の溶融成分の有無を判別でき,低周波数から腐食速度を推定できることを明らかにした.モニタリングは500〜800℃の範囲で行い、温度が500℃から600℃に上昇するとき灰が溶融すること,腐食速度もこれにともなって急激に増加することがわかった.
4.平成8年11月から現在まで,江東区清掃工場内のごみ焼却炉中に種々の形状の腐食モニタリング用プローブを設置し,モニタリングを実施している.最も安定に測定できるプローブ形状がほぼ明らかになり,交流インピーダンス法により実焼却炉内での腐食モニタリングの可能性を示すことができたので,本研究の当初の目的は達成できたと言える.
上記の3,4の成果は平成9年度腐食防食協会春期大会で報告する予定である.

Research Products

• [Publications] 張弓 西方篤 水流徹: "ごみ焼却炉模擬環境における合金の耐食性評価への交流インピーダンス法の適用" 日本金属学会誌. 60. 970-979 (1996)
• [Publications] 八木亜樹 張弓 西方篤 水流徹: "交流インピーダンス法によるゴミ焼却炉材料の耐食性迅速評価システム" 日本金属学会平成6年秋期大会講演概要集. 447 (1994)
• [Publications] 張弓 八木亜樹 西方篤 水流徹: "ゴミ焼却炉材料の耐食性の迅速評価" 第41回腐食防食討論会講演集. 301-304 (1994)
• [Publications] 西方篤 張弓 水流徹: "高効率廃棄物発電用材料の高温耐食性評価" 電気化学秋季大会講演要旨集. 133 (1996)
• [Publications] 柴橋威光 張弓 西方篤 水流徹: "ごみ焼却炉環境におけるステンレス鋼の腐食機構の電気化学的研究" 日本金属学会平成8年秋期大会講演概要集. 299 (1996)
• [Publications] 西方篤 柴橋威光 張弓 水流徹: "ごみ焼却炉環境における腐食のモニタリング" 材料と環境′97講演集. (発表予定).