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졸-겔법에의한글래스라이닝강철제기기의라이닝유리층의파손부분의보수방법및보수장치

申请号 KR1019900007592 申请日 1990-05-25 公开(公告)号 KR1019930006323B1 公开(公告)日 1993-07-14
申请人 가부시키가이샤 신꼬간꾜우솔루션; 发明人 하라다쓰오; 와다고오이치; 우에가키시게오;
摘要 내용 없음.
权利要求
  • 졸-겔법에 의해 소지강과 밀착하는 유리를 합성하는 제1보수제를 파손부분에 도포하고, 제1보수제를 가열하여 유리질 제1보수층을 형성하는 제1공정 ; 졸-겔법에 의해 유리를 합성하는 무기질 충전제를 함유하는 제2보수제를 제1보수층 위에 도포하고, 제2보수제를 가열하여 유리질 제2보수층을 형성하는 제2공종 ; 및 졸-겔법에 의해 유리를 합성하는 액상 보수제를 제2보수층 위에 도포하고, 액상 보수제를 가열하여 공극이 밀봉된 제2보수층을 형성하는 제3공정을 포함함을 특징으로 하여, 글래스 라이닝제 기기의 라이닝 류이층의 파손부분을 보수하는 방법.
  • 제1항에 있어서, 공극이 밀봉된 유리질 제2보수층 위에 제2보수제를 도포하고, 제2보수제를 가열하여 유리질 보수층을 형성하는 공정 ; 및 졸-겔법에 의해 유리를 합성하는 액상 보수제를 유리질 보수층 위에 도포하고, 액상 보수제를 가열하여 공극이 밀봉된 유리질 보수층을 형성하는 공정을 반복하는 공정을 포함하는 방법.
  • 제1항에 있어서, 제1보수제가 졸-겔법에 의해 인산염계 유리를 합성하는 방법.
  • 제1항에 있어서, 제2보수제가 졸-겔법에 의해 규산염계 유리를 합성하는 방법.
  • 제1항에 있어서, 제2보수제가 졸-겔법에 의해 인산염계 유리를 합성하는 방법.
  • 제1항에 있어서, 제2보수제가 졸-겔법에 의해 Na 2 OㆍZrO 2ㆍ SiO 2 계 다성분계 유리를 합성하는 방법.
  • 제1항에 있어서, 제2보수제에 함유된 무기질 충전제가 라이닝 유리와 근사한 열팽창계수를 갖는 무기질 분말인 방법.
  • 제7항에 있어서, 무기질 분말이 라이닝 유리를 구성하는 유리 분말과 동일한 재질인 방법.
  • 제1항에 있어서, 제2공정에 선행하여 라이닝 유리층의 파손부분의 형상에 따라 무기질 시트재를 충전시키는 공정을 포함하는 방법.
  • 제1항에 있어서, 제2보수층 위에 졸-겔법에 의해 유리를 합성하는, 입자 직경이 1㎛ 이하인 무기질 분말을 함유하는 보수제를 도포하고, 입자 직경이 1㎛ 이하인 무기질 분말을 함유하는 보수제를 가열하는 공정을 포함하는 방법.
  • 제1항에 있어서, 졸-겔법에서 가열온도가 300 내지 350℃인 방법.
  • 한쪽 면에 오목부분을 갖는 유연성 단열재 본체(24,34), 오목부분에 부착된 전기 히터(26), 본체의 오목부분 근처에 부착된 자석(34), 본체 외측을 둘러싸는 석영 유리퍼(28), 오목부분 속에 위치하는 온도감지기(25) 및 감지기(25)와 히터(26)에 접속되어 히터의 온도를 자동조절하는 온도조절기(33)를 포함하는 글래스 라이닝 강철의 라이닝 유리층 파손부분의 가열장치.
  • 说明书全文

    졸-겔법에 의한 글래스 라이닐 강철제 기기의 라이닝 유리층의 파손부분의 보수방법 및 보수장치

    제1도는 만곡 보수부분의 보수상황을 나타내는 종단 측면도이다.

    제2도는 소지강과 라이닝 유리 각각의 온도(횡축)에 대한 재료신장율(종축)의 관계를 나타내는 열팽창 곡선도이다.

    제3도는 보수층의 중첩 형성에 의한 라이닝 유리층을 보스, 완료했을 때의 상태를 나타내는 종단측면도이다.

    제4도는 본 발명의 인산염계 유리 C와, 인산염계 유리 C와 동일한 조성을 갖는 용융법으로 제조한 유리 D 각각의 온도(횡축)에 대한 밀도(종축)의 관계를 나타내는 도표이다.

    제5도는 무기질 분말을 사용한 라이닝 유리층을 보수하는 동안의 상태를 나타내는 종단 측면도이다.

    제6도는 무기질 분말을 사용한 라이닝 유리층을 보수완료했을 때의 상태를 나타낸는 종단 측면도이다.

    제7도는 시트재를 사용한 라이닝 유리층을 보수완료했을 때의 상태를 나타내는 종단 측면도이다.

    제8도는 가열장치를 사용한 보수상황을 나타낸는 종단측면도이다.

    제9도는 가열장치 본체의 측면도이다.

    제10도는 가열장치 본체의 저부(底部) 상시(上視) 부분도이다.

    본 바명은 글래스 라이닝 강철제 기기의 라이닝 유리층 파손부위를 당해 기기의 설치현장에서 보수하는 방법, 특히 졸겔법을 적용함으로써 유리를 합성시키는 화합물을 함유하는 보수제의 가열에 의한 보수방법 및 당해 보수법에 사용되는 보수장치에 관한 것이다.

    글래스 라이닝 강철제 기기는 소지강(素地鋼)의 표면위에 분말 유리질을 피복하고 기기전체를 노 속에서 고온소성하여 유리를 융착시키는 공정을 반복하여 핀홀(pin hole)이 없는 두께 1 내지 2㎜ 정도인 연속 라이닝 유리층을 융착시켜 제작하는 것이다.

    당해 기기는 소지강의 기계적 강도와 라이닝 유리의 내식성, 평활성은 경비하여 화학공업, 의약픔공업, 식품공업 등의 분야에 광범위하게 사용되고 있지만 이를 사용할 때에 조작 실수 등에 의해 라이닝 유리층에 국부적인 파손이 생기는 경우가 있다.

    당해 파손부분을 방치하여 기기를 계속해서 사용하면 파손부분에서 소지강의 부식이 급속하게 진행되며 부식 금속에 의한 처리물질의 오염을 일으켜 중대한 사태를 초래하므로 기기를 설치한 현장에서 조기에 파손부분의 국부적인 보수를 수행하는 것이 요망된다.

    이러한 극부 보수방법인 종래기술로서는 (a) 내식성 탄탈륨 금속제의 캡 볼트 등을 사용하며, 당해 캡, 볼트 등과 라이닝 유리면의 간극을 테프론제 패킹으로 밀봉하여 붙이는 방법(참조 : 미합중국 특허 제 2,631,360호) (b) 에폭시 수지 등의 유기계 내식성 수지, 접착제를 파손부분에 도포하여 경화시키는 방법 등이 있다.

    그러나, 상기한 (a) 탄탈륨 보수방법은 손상부분이 복잡한 형상인 부분이거나 수리 복구부분이 광범위한 면적인 경우에는 적용하기 곤란하며 또한 테프론제 패킹의 열화에 의해 침투되는 문제가 있다.

    또한, (b) 에폭시 수지 보수방법에서는 내열성의 관점에서 한계가 있으며 또한 내용제성이 열약하므로 적용대상이 한정된다.

    현재, 금속 알콕시드 등의 유기 금속화합물 알코올과 수용액을 출발원료로 하여 비교적 저온도에서 탈수축합반응에 의해 유리를 형성시키는 졸-겔법이 공지되어 있다. 그러나 당해 원료를 라이닝 유리층의 파손국부에 도포하고 도포부분을 가열하며 탈수 축합반응을 수행하여 유리를 합성하는 보수방법은 유리를 형성시키는데에 시간을 요하고 반응과정에서 큰 수축작용에 의해 보수할 유리에 균열이 발생하는 문제가 있다. 균열이 없는 유리층을 형성시키는 데에는 유리의 두께 1㎛ 정도를 1개월 정도에 걸쳐 형성시킬 필요가 있다. 즉, 양호한 보수결과를 수득하는 데에는 우선 균열이 발생하는 문제를 극복하지 않으면 안된다.

    또한, 졸-겔법은 가열온도가 높을수록 보수제의 달수축합반응이 축전되며 당해 생성물의 결합력이 강해진다고 공지되어 있다.

    당해 보수제의 가열조작은 소지강과 라이닝 유리의 열팽창계수 관계에서 라이닝 유리층에 작용하는 응력이 압축으로부터 인장되어 전이하는 350℃ 부근을 가열, 처리하는 상한 온도로 하고 여기에 접근하는 온도에서 가열하는 것이 중요하다.

    또한, 글래스 라이닝 강철제 기기 속의 작은 공간에서 보수제를 국부 가열처리하므로 종래에는 수지보수에 사용하는 열풍 가열기나 적외선 램프를 사용하지만 보수부분 이외에 열이 발산하는 등 열효율이 나쁘므로 온도를 350℃로 올리는 것을 불가능하며 또한 기기 속의 작업환경이 발생하는 열 때문에 나빠지는 결점이 있다.

    상기한 바에 따라 파손국부 주위에서 정상적인 라이닝 유리층에 손상을 주지않기 위하여 기기의 라이닝 유리층의 국부적 파손부분이 양호하게 보수되는 데에는 보수부분을 신속하게 350℃ 부근의 온도까지 승온시켜 그 온도를 유지하여 보수제를 반응, 고화시키고, 보수부분의 열발산을 매우 적게하여 글래스 라이닝 기기의 내부에서의 보수작업이 원활하게 수행되도록 하며, 또한 라이닝 유리층의 파손부분을 복잡한 형사응로 합치시켜 사용할 수 있는 유연성을 갖는 보수장치를 구비하는 것이 필요하다.

    본 발명은 이들 제문제를 해결하기 위하여 글래스 라이닝 층의 파손부분을 보수하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

    본 발명은 졸-겔법에 의해 유리를 형성시키는 보수제를 라인닝 유리층의 파손부분에 도포하고 당해 보수제를 가열하여 유리화하는 공정을 반복하여 파손부분 주위에서 정상적인 라이닝 유리층과 동등한 두께의 유리질 보수층을 형성시키는 글래스 라이닝 강철제 기기의 라이닝 유리층의 파손부분을 보수하는 방법이다.

    보다 상세하게는, (1) 보수제에 무기질 충전제를 사용함으로써 보수제를 가열하여 유리화할 때에 수축에 수반되는 균열이나 박리를 방지하고, (2) 보수층의 가장 바깥층에 액상 충전제를 함유하는 보수제를 도포하고 보수제를 가열함으로써 생기한 가장 바깥층의 공극을 밀봉처리하여 공극이 적은 유리질 보수층을 수득하며, (3) 보수층의 최하층을 소지강과 밀착성이 높은 인산염계 유리질 층으로 하며, (4) 반복 보수횟수가 적어지도록 라이닝 유리층의 파손부분에 무기질 시트상 충전제를 충전시키고 당해 무기질 시트상 충전제 윗면에 졸-겔법에 의한 유리를 형성시키는 보수제를 도포하고 당해 보수제를 가열하여 유리질 보수층을 형성시키고, (5) 보수층의 제일 바깥층에 입자직경 1㎛ 이하인 미분말 충전제를 함유하는 보수제를 도포하여 당해 보수� �를 가열함으로써 상기한 제일 바깥층의 표면을 평활한 가공면으로 하며, (6) 보수제의 가열온도를 라이닝 유리층에 인장응력이 작용하지 않는 온도(300 내지 350℃)로 하고 파손부분 주위에서 정상적인 라이닝 유리층에 균열을 발생시켜 손상을 주지 않도록 한다.

    또한, 본 발명은 한쪽 면에 오목부분을 갖는 유연성 단열재 시트, 상기한 오목부분에 부착된 원적외선을 발산시키는 전기 히터, 상기한 본체 오목부분 근처에 부착된 본체를 라이닝 유리면에 고저어시키기 위한 자석, 상기한 본체 외측을 끌어넣어 열반산을 차단하는 석영유리포, 상기한 오목부분 속의 파손부분 근처에 위치하는 온도 감지기, 상기한 감지기 및 상기한 히터에 접속시켜 히터의 온도를 자동 조절하는 온도 조절기를 포함하는 글래스 라이닝 강철제 기기의 라이닝 유리층의 파손부분을 가열하는 가열장치를 제공하는 것이다.

    상기한 가열장치는 보수제의 가열조작을 파손부분 주위에서 정상적인 라이닝 유리층에 손상을 주지 않고 수행할 수 있는 온도(300 내지 350℃)까지 신속하게 승온시킨 다음에 그 온도를 유지시킬 수 있으며 또한 열의 발산이 적고 글래스 라이닝 유리기기 속의 여하한 개소에서도 부착이 가능하다.

    [실시양태 1]

    제3도를 참조하면 보수제로서는 금속 알콕시드 등의 유기 금속 화합물 또는 무기염의 수용액을 출발원료로 한 것을 사용한다.

    보수제는 졸-겔법에 따라 약체상태일 때에 화학반응시켜 소망의 화학결합을 만들고 졸 상태에서 겔 상태를 경유한 다음에 가열하여 탈수 축합반응시키고 소망의 산화물 유리를 합성시킨다.

    [제1공정 : 하부 보수층의 형성]

    (1) 파손부분의 세정

    라이닝 유리층의 파손부분에 쇠녹이나 부착물을 연마지 등으로 연마하여 연마분이나 유분을 에탄올로 세정, 제거하거 세정부분을 건조시켜 소지 금속면을 노출시킨다 동시에 연속한 근방의 라이닝 유리면도 청정화한다.

    (2) 하부 보수제의 조제

    인산 수용액 속에 금속 알콕시드 등의 유기 금속 화합물 및 알칼리 인산염을 넣고 120℃에서 계속 가열, 교반하여 증류한다. 알코올을 모두 증발시키면 점성이 있는 투명한 인산유리 원료 수용액(보수제)이 수득된다.

    (3) 도포

    보수제를 붓 등에 의해 파손부분에 얇게 도포한다.

    (4) 가열

    파손부분을 300 내지 350℃의 온도에서 가열하면 다시 수분이 증발하고 최종적으로 유리화한 하부 보수층(4)이 형성된다.

    당해 유리층과 소지강의 계면에는 인산철의 화학반응층이 동시에 형성된다.

    제2도에서, 라이닝 유리(2)를 이의 연화점 부근에서 소지장(1)에 고착시키는 경우, 소지강(1)과 라이닝 유리(2) 양자간의 열팽창 차이에 의해 라이닝 유리층에는 상온에서는 압축응력이 잔존하여 복합 강화작용을 받는다. 재가열에 의해 압축 응력이 감소하고 라이닝 유리와 강철의 열팽창 곡선이 교차하는 점에서 인장응력이 작용한다. 이 온도는 라이닝 유리와 강철의 열팽창계수에 따라 상이하지만, 제2도에서는 약 350℃이다 .

    본 발명에서는 인산철 화학 반응층의 존재하에서는, 하부 보수층과 소지강의 결합이 강화되므로 열팽창 차이에 의해 보수층에 균열이 생기지 않도록 가열온도를 300 내지 350℃로 한다.

    하부 보수층 유리의 알칼리 금속 산화물 함유량은 30몰% 이상한다.

    [제2공정 : 상부 보수층의 형성]

    (1) 상부 보수제의 조제

    실리콘 알콕시드, 에탄올, 몰 및 산의 용액을 40℃에서 계속 가열, 교반하고 환류시켜 실리콘 알콕시드를 부분가수분해시킨다. 당해 용액을 겔화하기 전에 유리 또는 세라밀 충전제와 혼합하여 보수제로 한다. 당해 보수제에 충전제를 혼합함으로써 가열할 때에 보수층의 수축이 방지되며 보수층에 균열이 발생하지 않는다.

    충전제는 상부 보수층의 내식성을 향상시켜 열팽창 계수치를 정상적인 라이닝 유리층과 동일한 정도로 되게 하는 기능을 가지며, 바람직하게는 글래스 라이닝 기기의 부식 환경에 대응하는 것을 선정한다.

    당해 충전제로서는 알루미나, 티탄등의 일반 요업 분말, 단결정이나 다결정의 무기질 섬유제료, 구상이나 박편상 등의 특수 형상 분말, 다공질 재료 분말 및 금속 알콕시드 등의 유기 금속 화합물, 무기염 등의 원료를 액상 또는 기체상 합성하여 수득하는 특수 무기질 분말, 또한 상기한 물질의 혼합물도 선정할 수 있다.

    또한, 보수부분의 도전성, 자상, 내부착성, 색도 등을 고려하는 경우, 이의 기능성분말도 선정할 수 있다.

    통상적으로는, 저렴한 가격으로 입수 용이한 분말을 선정한다.

    (2)도포

    보수제를 파손부분에 형성시킨 상기한 하부 보수층 윗면에 붓 등으로 도포하고 10분동안 풍건시킨다.

    (3) 가열

    도포부분을 가열하고 상부 보수층(5)을 형성시킨다.

    [제3공정 : 함침 보수층의 형성]

    (1) 함침 보수제의 조제

    상부 보수층에는 에탄올 휘발 등의 현상에 의해 충전제의 간극에서 공극부분이 생기므로 당해 공극부분을 충전시키고 함침 보수제를 실리콘 알콕시드, 에탄올, 물, 및 산의 용액으로 상부 보수제와 동일한 방법으로 조제한다.

    (2) 함침 보수제의 도포 및 가열처리

    상부 보수층에 함침 보수제를 붓 등으로 도포하여 함침시키고 상기한 항목[상부 보수층의 형성](3)과 동일하게 가열한다.

    (3) 반복 조작

    상기한 항목(2)의 함침, 가열조작을 수회 반복하며 상부 보수층(5)의 밀봉 처리를 수행한다.

    또한, 상부 보수층(5)의 형성을 복수회로 나누어 반복시공하고 보수층 중의 공극이 적은 상부 보수층(5)을 보수부분 주위의 정상적인 라이닝 유리 표면과 동일한 두께로 중층 형성되도록 할 수도 있다.

    [실시예 1]

    [하부보수층의 형성]

    인산나트륨, 알루미늄 트리이소프로폭시드, 85% 인산 및 적당량의 물을 120℃에서 계속 가열, 교반하여 종류하며 소지강보다 열팽창계수(100 내지 130×10- 7 /℃)가 조금 작은 21Na 2 O-12Al 2 O 3 -67 P 2 O 5 (몰%) 유리를 수득한다.

    이소프로판올과 물을 충분히 휘발시키면 점성이 있는 투명한 인산유리 수용액(하부 보수제)이 수득된다.

    SS41철 소지에 JIS R 4201인 글래스 라이닝 층을 시공한 치수 2.5×100×100㎜의 시험 단편(test-piece)을 제작한다. 시험 단편의 라이닝 유리층 중앙부분을 그라인더로 절삭하여 직경 40㎜인 파손부분을 인위적으로 제작한다.

    당해 소지강의 노출된 파손부분을 에탄올로 탈지한 다음, 건조한 헝겊으로 닦는다.

    소지강 부분에 하부 보수제를 그림붓으로 도포한다.

    원적외선 히터를 사용하여 350℃에서 10분 동안 가열한다. 이러한 가열에 의해 하부 보수제의 수분이 다시 증발하고 투명한 하부 보수층(4)이 형성되며, 동시에 흑색의 인산철 층이 계면에 형성된다.

    [상부 보수층 형성]

    에탄올 20몰, 실리콘테트라에톡시드 10몰, 물 5몰, 85% 인산 1몰의 조성인 용액을 대기중에서 40℃로 2시간 동안 가열, 교반한 다음 상온에서 냉각시킨다. 수득한 용액은 실리콘 에톡시드를 부분적으로 가수분해 반응하여 밀봉 보관하면 약 1개월동안 겔화 현상이 생기지 않는 것을 확인했다.

    열팽창계수치가 130 내지 150 ×10 -7 /℃로 되도록 성분 조정한 나트륨ㆍ칼시아ㆍ알루미노실리케이트 유리분말의 충전제와 상기한 용액을 중량비 1 : 1로 혼합한 용액(상부 보수제)를 제조한다.

    하부 보수층을 형성하는데 사용한 시험단편에 상부 보수제를 그림붓으로 도포한다.

    10분 동안 상온에서 건조시킨 다음, 원적외선 히터를 사용하여 350℃에서 10분 동안 가열한다.

    이어서, 에탄올 50몰, 실리콘 테트라에톡시드 10몰, 물 50몰, 85% 인산 5몰의 조성인 용액을 대기중에서 25℃로 2시간 동안 교반시킨 용액(함침 보수제)을조제한다.

    상기한 상부 보수제로 형성시킨 상부 보수층에 힘침 보수제를 도포할 때와 동일하게 가열한다. 당해 공정을 5회 반복시킨다.

    또한, 별도로 상기한 일련의 조작에 의해 열팽창 계수가 100 내지 130×10 -7 /℃인 상부 보수제에 혼합시키는 봉상 복합체(충전제)의 성분조정을 수행한다.

    [실시예 2]

    (보수부분의 박리성 테스트)

    실시예 1에서 작성한 시험단편을 사용하여, 비등수로 5시간 동안 상온으로 냉각하여 5시간 동안의 열사이클을 반복하고 박리성 테스트를 수행한다.

    6개월 후 보수 유리층 부분의 박리 및 보수 유리층 내의 균열은 관찰되지 않았다.

    [실시예 3]

    (보수부분의 침투성 테스트)

    실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 시험 단편을 제작한다.

    실시예 2의 박리성 테스트에서 물 대신에 0.1N 염산을 사용하며 기타 조건은 동일하게 보수층의 침투성 테스트를 수행한다.

    6개월 후, 산용액 및 보수 개소는 갈색으로 변색되지 않고 염산 용액의 침투에 의한 철소지의 부식은 일어나지 않는다고 판단된다.

    [실시예 4]

    (보수부분이 내수성 테스트)

    치수가 2×100ø㎜인 SUS 304 스텐레스 강판인 소지금속에 대하여 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 시험단편을 제작한다.

    상기한 시험단편을 비등수에 6개월 동안 노출시킨 다음에 보수 유리층의 평균 부식속도를 측정한 결과, 1㎜/년 이하의 값이었다.

    [실시예 5]

    (소지금속과의 밀착성 테스트)

    JIS R 4201에 준하여 치수가 6×80×8 인 SS 41 강판을 소지금속으로 하고 이의 단편에 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 시험단편을 제작한다.

    그리고, 직경이 36.51ø㎜인 강철구(질량200g)를 높이 45㎝에서 수직으로 자연낙하시켜 피복 박리의 상태를 조사한다. 그 결과 본 발명 방법에 의한 보수 개소에는 철소지에 도달하는 균열은 관찰되지 않는다.

    비교하기 위하여, 실시예 1의 제1공정을 생략하고 제2공정만을 시공하여 비교 시험단면을 제작한다. 그리고, 상기와 동일한 밀착 테스트를 수행한 결과, 30%의 확율로 철소지에 도달하는 균열이 발생한다.

    [실시예 6]

    글래스 라이닝제(JIS R 4201 : 용량 약 100ℓ) 개방형 탱크를 만들어 탱크 내면의 라이닝 유리층을 약 100㎠의 면적에 걸쳐 연마제거하여 광범위한 면적의 모의 파손부를 제작하고 여기에 실시예 1과 동일한 방법으로 보수한다.

    그 결화, 보수 개소 주위에 정상적인 라이닝 유리층 부분에 균열 등은 발생하지 않았다.

    [실시예 7]

    실시예 5의 탱크 프랜지 부분(곡률반경 6R㎜)의 볼록한 R부분에 대하여, 실시예 5와 동일한 방법으로 보수한다. 그결과, 보수 개소 주위의 정상적인 라이닝 유리층부분에 균열 등은 발생하지 않았다. 또한 보수 개소에 실시예 5와 동일한 철소지와의 밀착테스트를 수행한 결과, 보수부분의 균열은 확인되지 않았다.

    [실시양태 2]

    제3도를 참조하면, 글래스 라이닝 기기의 소지강(1)위에 피복한 정상적인 라이닝 유리층(2)의 파손부분에 대하여, 인산염계 졸겔 유리 보수제를 사용하며 우선 소지금속과 밀착성이 좋은 하부 보수층(4)을 형성시키고, 이어서 내식성이 좋은 상부 보수층(5)을 반복시공에 의해 형성시켜 파손부를 보충하여 보수한다.

    [재1공정 : 하부 보수층의 형성]

    (1) 파손부분의 세정

    글래스 라이닝층 파손부분의 쇠녹이나 부착물 등을 연마지 등으로 연마하고, 연마분이나 유분을 에탄올로 세정 제거하여 건조시키고, 소지강을 노출시킨다. 또한, 연속된 근방의 정상적인 라이닝 유리면도 청정화한다.

    (2) 하부 보수제

    인산 수용액 중에 금속 알콕시드 등의 유기 금속 화합물 및 알칼리 인산염을 넣고, 120℃에서 가열 및 교반하여 증류시킨다. 알코올류를 증류하면 점성이 있는 투명한 인산유리 원료 수용액인 하부 보수제가 수득된다 . 하부 보수제로 이루어진 유리에는 알칼리 금속 산화물이 30몰%이상 함유되도록 한다.

    (3) 도포

    하부 보수제를 붓 등에 의해 파손부분에 도포한다.

    (4) 가열

    도포부분을 가열장치를 사용하여 300 내지 350℃의 온도로 가열하면 다시 수분이 증발하고 최종적으로 유리층의 하부 보수층(3)이 형성된다. 당해 유리층과 소지강의 계면에는 인산철의 화학반응결합층이 동시에 형성된다.

    소지강과 라이닝 유리 양자간의 열팽창 차이(제2도 참조)에 의해 글래스라이닝층에는 상온에서는 압축응력이 잔존하여 복합강화작용을 받지만, 보수를 수행하기 위해 재가열하면 압축응력이 감소하고 350℃를 초과하면 인장응력이 작용한다.

    인산염계 유리는 고온에서 가열하는 편이 결합력이 강해지므로 보다 높은 온도(즉, 유리의 용융점 부근 온도)까지 가열할 수 있지만, 라이닝 유리층의 파손을 방지하기 위하여 가열온도는 상기한 한계 온도, 즉 350℃부근까지로 한다.

    [제2공정 : 상부 보수층의 형성]

    (1) 상부 보수제

    인산 수용액 중에 금속 알콕시드 등의 유기 금속화합물 및 알칼리 인산염을 넣고 120℃에서 계속 가열, 교반하여 증류시킨다. 알코올류를 모두 증발시키면 점성이 있는 투명한 인산유리 수용액인 상부 보수제가 수득된다. 상부 보수재료 이루어진 유리에는 알칼리 이외의 금속 산화물이 15몰% 이상 함유되도록 한다.

    (2) 도포

    상부 보수제를 파손부분에 형성시킨 상기한 하부 보수층 윗면에 붓등으로 도포한다.

    (3) 가열

    보수부분을 가열장치를 사용하여 350℃ 부근의 온도에서 10분 동안 가열하면, 다시 수분이 증발하고 최종적으로 유리의 상부 보수층(5)이 형성된다.

    (4) 반복조작

    상기한 2 내지 3의 공정을 수회 반복하여 상부 보수층(4)을 중첩 형성시키고, 주위의 정산적인 글래스 라이닝 피복의 표면에 달하는 두께로 하여 보수를 완성한다.

    상부 보수제와 하부 부수제는 조성이 상이하지만, 시공방법에서 공통점이 있으므로 일련의 공정으로서 연속 실시하는 것이 바람직하다.

    [실시예 8]

    43K 2 O-2 Al 2 O 3 -55 P 2 O 5 (몰%) 유리를 조제하는 데에 필요한 양의 인산칼륨, 알루미늄트리이소프로폭시드, 85% 인산 및 적당량의 물을 120℃에서 계속 가열, 교반하여 증류시킨다.

    이소프로판올과 물을 충분히 증류, 제거하면 투명한 인산유리 수용액(하부 보수제)이 수득된다.

    SS41철 소지에 JIS R 4201인 글래스 라이닝 층을 시공한 치수가 2.5×100×100 ㎜인 시험 단편을 제작하고 이의 중앙부분 라이닝 유리층 중앙부분을 그라인더로 절삭하여 직경이 40㎜인 파손부분을 모의적으로 제작한다.

    당해 파손부분의 쇠녹이나 기타 부착물을 연마지로 연마하여, 당해 철소지에서 노출된 개소를 에탄올로 탈지하고 건조한 천으로 닦는다. 이어서, 철소지의 노출부분에 하부 보수제를 그림붓으로 도포한다.

    원적외선 히터를 사용하여 350℃에서 10분 동안 가열한다. 이렇게 가열함으로써 하부 보수제의 수분이 다시 증발하고 투명한 유리질 하부 보수층(4)이 형성되며, 동시에 흑색의 인산철 층이 계면에 형성된다.

    이어서 철소지보다 얄팽창 계수가 약간 작어지도록(100 내지 130×10 -7 /℃) 성분을 조정한 63P 2 O 6 -10Li 2 O-10Na 2 O-12 Al 2 O 3 -4 B 2 O 3 -0.5Co0-0.5Y 2 O 3 (몰%) 유리를 제조하는데 필요한 하기 제1표의 원료를 120℃에서 계속 가열, 교반하여 증류시킨다. 이소프로판올 등의 유기용매와 물을 충분히 제거하면, 투명한 인산유리 수용액(상부 보수제)이 수득된다.

    제1표

    (1) 85% 인산

    (2) 인신리튬

    (3) 인산2나트륨

    (4) 알류미늄트리이소프로폭시드

    (5) 트리-n-부틸보레이트

    (6) 코발트옥타카보닐

    (7) 옥틸산이트륨

    하부 보수층이 형성된 시험단편에 상부 보수제를 그림붓으로 도포한다.

    당해 시험단편을 가열장치로 350℃에서 10분 동안 가열한다.

    상부 보수제의 도포와 가열을 반복하며 상부 보수층을 주위의 정상적인 라이닝 유리층 두께까지 중첩시킨다.

    [실시예 9]

    (박리성 테스트)

    실시예 8에서 제작한 시험단편을 JIS R 4201의 평가시험 장치를 사용하여 비등수로 5시간동안, 상온에서 5시간 동안의 열사이클을 반복하여 보수층의 박리테스트를 수행한다.

    3개월이 경과한 다음, 특히 보수 유리층 부분의 박리 및 보수 유리층 내의 균열은 관찰되지 않다.

    [실시예 10]

    (침투성 테스트)

    실시예 8과 동일한 시험단편을 제작한다.

    실시예 9에서 박리 테스트할 때의 물 대신에 0.1N 염산을 사용하며 기타 조건은 동일하게 하여 보수층의 침투성 테스트를 수행한다.

    3개월이 경과한 다음에, 염산 용액 및 보수 개소는 갈색으로 변색하지 않으며 염산 용액의 침투에 의한 철소지의 부식은 일어나지 않는다고 판단된다.

    [실시예 11]

    (철소지와 보수층과의 밀착성 테스트)

    치수가 6×80×80㎜ 인 SS 41 강판을 소지강으로 하고, 기타 조건은 실시예 12와 동일하게 하여 시험단편을 제작하고 JIS R 4201의 밀착시험을 수행한다. 즉, 직경이 36.51ø㎜인 강철구(질량200g)을 45㎝의 높이에서 수직으로 자연낙하시켜 피복의 박리 상태를 조사한다.

    그 결과, 본 발명 방법에 따른 보수 개소에는 철소지에 도달하는 균열은 관찰되지 않는다. 금속이외의 금속 산화물 함유량을 증가시키면 내식성은 향상되지만 연화점이 상승하므로 시공온도가 높아진다.

    한편, 금속 산화물 대신에 금속 알콕시드를 사용한 본 발명의 상부 보수제에서는 저온에서 유리를 합성할 수 있다

    금속 알콕시드 만을 출발원료로 하는 경우에는, 가열할 때에 원료의 급격한 수축에 다른 균열이 발생하여 강도 높은 두꺼운막을 형성시키기 어렵다. 그러나 본 발명의 인산염계 유리를 보수제로 하는 경우에는, 수분 증발과 동시에 유리구조내의 가교밀도가 증가하므로 원료의 급격한 수측에 따르는 균열은 발생하지 않는다.

    [실시양태 3]

    (1) 기본 보수제의 조제

    파손부분 주면의 정상적인 라이닝 유리층과 열팽창 계수치가 동일한 정도의 Na 2 O-ZrO 2 -SiO 2 계 다성분계 유리를 형성시키는 기본 보수제를 내식성을 고려하여 하기의 성분을 선정하여 조제한다.

    (1) 나트륨에톡시드[Na-OEt]

    (2) 실리콘테트라에톡시드[Si-(OEt) 4 )]

    (3) 염화산화지르코늄 8수염[ZrCl 2 O-8H 2 O]

    (4) 에탄올[EtOHㆍH 2 O]

    (5) 몰[H 2 O]

    조제는 유리제 비이커속에 에탄올과 물을 넣고 상기한 배합물을 투입하여, 25℃에서 30분 동안 교반기로 교반 혼합함으로서 수행하며, 그 결과 투명한 기본 보수제를 수득한다.

    (2) 조제한 기본 보수제에 무기질 충전제 분말, 바람직하게는 라이닝 유리와 동질 또는 균등질의 유리분말 또는 열팽창계수, 내식성의 차이가 없는 동등한 세라믹 분말을 혼합하여 상부 보수제로 한다.

    (3) 또한, 인산 수용액 금속 알콕시드 등의 유기금속 화합물 및 알칼리 인산염을 넣고 계속 열교반하고 증류하여 점성이 있는 투명한 하부 보수제를 조제한다.

    [보수 방법]

    (1) 글래스 라이닝제 기기의 라이닝 유리층을 그라인더 등에 의해 연마하고, 소지강이 노출된 라이닝 유리층의 파손부분을 유기용제 등에 의해 청정화한다.

    (2) 상기한 파손부분에 하부 보수제를 도포한다.

    (3) 10분 동안 풍건시킨 다음, 하부 보수제를 가열장치를 사용하여 350℃로 10분동안 가열시키고 반응 고화시켜 하부 보수층을 형성시킨다.

    (4) 상기한 하부 보수층 윗면에 상부 보수제를 도포한다.

    (5) 10분 동안 풍건시킨 다음, 상부 보수제를 가열장치를 사용하여 350℃에서 10분 동안 가열시키고 반응, 고화시켜 상부 보수층을 형성시킨다.

    (6) 상기한 (4) 및 (5)의 공정을 보수층이 주위의 정상적인 라이닝 유리층의 두께로 될때까지 반복시공한다.

    (7) 상부 보수층에 기본 보수제를 도포하여 침투시키고 상기한 3과 동일하게 가열한다. 이러한 조작을 5회 반복한다.

    이와 같이 하여, 제3도에 나타난 바와같이 글래스 라이닝 기기의 소지강(1)위의 정상적인 라이닝 유리층(2)의 파손부분에서 철소지에 밀착시킨 하부 보수층(4)과 이의 윗면에 Na 2 -O-ZrO 2 -SiO 2 계 다성분 유리로 이루어진 상부 보수층(5)을 형성시킨다.

    본 발명의 기본 보수제를 사용하여 형성시키는 경우, 소지강 표면에 약간 형성된 산화철 표면의 수산기(-OH기)와 친수성이 높은 알콕시드 용액이 회학적으로 결합된 밀착성이 양호한 피막이 형성된다.

    또한 하부 보수층(4)을 사용하여 소지강과의 계면에 인산철의 화학반응층을 동시에 형성시켜 소지강(1)과 하부보수층(4)의 결합을 한층 강화시킬 수 있다.

    상부 보수층(5)은 충전제 분말을 복합화한 상부 보수제로 시공함으로써 충전제 입자 사이가 근소한 간극 부분을 기본 보수제 용액으로 밀봉하고 고화, 수축에 의해 생긴 간극을 기본 보수제의 함침, 고화조작의 반복시공에 의해 충전시키고 균열이나 핀홀이 없는 치밀하고 내수성이 우수한 두꺼운 막으로서 수득할 수 있다.

    금속 알콕시드 단독, 예를들면, 실리콘 알콕시드 만으로는 내알칼리성이 낮은 실리카 유리밖에 수득할 수 없지만, 본 발명에 따라 형성되는 Na 2 O-ZrO 2 -SiO 2 계 다성분 유리에서는 ZrO 2 를 사용함으로써 내알칼리성도 우수하며, 또한 충전제로서 글래스 라이닝 기기에서 요구되는 내식성을 가진 재질을 선정하면 내식성이 전반적으로 우수한 보수층이 형성된다.

    또한, 당해 Na 2 O-ZrO 2 -SiO 2 다성분 유리계 보수층은 Na 2 O를 사용함에 따라 실리카 유리보수층의 열팽창계수 5×10 -7-1 와 비교하여 각별이 높은 소지강의 열팽창계수 100×10 -7-1 정도로 조제한다.

    각 보수제의 열팽창계수가 소지강의 계수와 동일한 정도이므로 보수할 때의 열사이클에 대해서도 보수제는 소지강에 따라, 수축하며 내열 사이클성, 내열 충격성에서도 우수하다.

    한편, 일반적으로 글래스 라이닝 기기의 라이닝 유리층에서는 상온에서 열팽창 차이에 의해 압축응력이 잔존하며 복합 강화작용을 받지만, 보수하기 위하여 재가열하면 압축응력이 감소하고 350℃를 초과하면 인장응력이 작용한다.

    본 발명에서는 상부 보수제, 기본 보수제를 350℃ 부근까지 가열하여 각 보수층 사이의 결합력을 강화시키고자 한다.

    [실시예 14]

    소지강보다 열팽창계수가 약간 작도록 (100×10 -1-1 ) 성분조정한 Na 2 O-ZrO 2 -SiO 2 다성분계 유리를 형성하기 위해 하기 제2표의 배합으로 기본 보수제를 조제한다.

    제2표 기본 보수제 배합(단위 g)

    나트륨 에톡시드[Na-OEt] : 0.5

    염화산화지르코늄 8수염[ZrCl 2 Oㆍ8H 2 O] : 1.0

    실리콘테트라에톡시드[Si-(OEt) 4 ] : 8.5

    에탄올[EtOHㆍH 2 O] : 10.0

    물[H 2 O] : 8.0

    조제는 유리제 비이커 속에 에탄올과 물을 넣은다음, 상기한 배합물을 투입하고 온도 25℃에서 30분 동안 교반기로 교반, 혼합하여 수행하며, 그 결과 투명한 기본 보수제를 수득한다.

    기본 보수제에서 내식성이 양호한 동시에 보수부분 주변의 정상작인 라이닝 유리와 동일한 정도의 열팽창 계수를 갖는 유리분말 또는 세라믹 분말의 충전제를 혼합하여 상부 보수제를 수득한다.

    SS 41철 소지에 JIS R 4201의 글래스 라이닝을 시공한 치수 2.5×100×100 ㎜의 시험 단편을 제작하고, 이의 중앙부분에서 라이닝 유리층을 그라인더로 절삭하여 직경 40㎜인 파손부분을 모의적으로 제작한다.

    당해 소지강의 노출된 파손부분을 에탄올로 탈지하고 건조한 헝겊으로 닦는다. 소지강의 노출부분에 상부 보수제를 도포한다. 10분 동안 풍건시킨 다음, 가열장치로 350℃에서 10분 동안 가열한다. 상기한 조작을 필요한 회수로 반복하여 소망하는 두께의 보수층을 형성시킨다.

    또한, 상기한 보수층에 기본 보수제를 도포, 함침시켜 동일하게 5회 가열을 반복한다.

    또한, 상기한 일련의 조작에 따라 4ø×20㎜인 봉상 보수제를 제조하여 이의 열팽창계수를 측정한 바, 100×10 -1-1 인 것으로 확인된다.

    당해 열팽창계수는 소지강의 계수보다 약간 작으며, 따라서 보수층에서는 상온에서 압축압력이 잔존하며 복합강화작용을 받게 된다.

    [실시예 15]

    (박리성 테스트)

    상기한 시험단편을 JIS R 4201 인 평가시험 장치를 사용하여 비등수로 5시간 동안, 상온에서 5시간 동안의 열사이클을 반복하여 보수층의 박리성 테스트를 수행한다.

    6개월 후, 특히 보수 유리층 부분의 박리 및 보수 유리층 내의 균열은 확인되지 않았다.

    [실시예 16]

    (침투성 테스트)

    실시예 14와 동일한 시험단편을 제작한다.

    실시예 15의 박리성 테스트에서의 물 대신에 0.1N 염산을 사용하며, 기타 조건은 동일하게 하여 참투성 테스트를 수행하다.

    6개월이 경과한 다음에 산 용액 및 보수 개소는 갈색으로 변색하지 않으며 염산 용액의 침투에 의한 철소지의 부식은 일어나지 않는다고 판단된다.

    [실시예 17]

    (내수성 테스트)

    치수가 2×100ø㎜인 SUS 304 스텐레스 강판소지금속에 대하여 실시예 14와 동일한 시험단편을 제작한다. 비등수에 시험단편을 6개월동안 노출시킨 다음, 보수 유리층의 부식속도를 측정한 결과, 0.5/㎜년 이하의 값이었다.

    [실시예 18]

    (철소지와의 밀착성 테스트)

    치수가 6×80×80㎜인 SS 41 강판을 소지금속으로 하여 실시예 18와 동일하게 시험단편을 제작한다.

    JIS R 4201을 사용하여 보수층의 밀착성 시험을 수행한다.

    즉, 직경이 36.51ø㎜인 강철구(충량약 200g)를 높이 45㎝에서 수직으로 자연낙하시켜 피복의 박리상태를 조사한다. 그결과, 본 발명 방법에 따르는 보수 개소에서는 철소지에 도달하는 균열은 관찰되지 않았다.

    [실시예 19]

    (관 본체에서 보수층의 제작)

    글래스 라이닝제 개방형 탱크(용량 약 100ℓ, JIS R 4201)를 시험 제작하여 탱크 내면의 라이닝 유리층을 약 100㎠의 면적에 걸쳐 절삭하고 모의 파손부를 제작하며, 여기에 본 발명에 따른 보수를 실시예 15와 동일하게 실시한다.

    그 결과, 보수 개소 주변의 라이닝 유리층 부분에 균열 등은 발생하지 않았다.

    [실시예 20]

    (관 본체 내부의 보수 곤란한 개소의 보수층 제작)

    실시예 19에서 탱크 프랜지 부분의 곡율반경이 6R㎜인 볼록 부분에 대한 보수를 실시예 19와 동일하게 실시한다.

    그 결과, 보수 개소 주변의 정상적인 라이닝 유리층 부분에 균열등은 발생하지 않았다. 또한, 당해 보수 개소는 실시예 18과 동일하게 철소지와의 밀착 테스트를 수행한 결과, 보수부분의 균열 등은 확인되지 않았다.

    [실시양태 4]

    보수제로서 하기 제3표의 조성인 졸-겔 수용액을 25℃에서 1시간 동안 교반 혼합하여 조제한다.

    [표 3]

    상기한 제3표 이외에, 입자직경이 1㎛ 이하인 무기질 초미세분말로서는 실리콘카이드 초미세분말(입자직경<1㎛), 기상법으로 조제한 실리카 초미세분말(입자직경 : 수십 Å), 지르코니아 구상 초미세분말(입자직경 : 수십 Å)등을 사용한다. 이들 초미세분말은 기상, 액상의 분산분자를 응집시키는 과정에서 조재할 수 있다. 당해 초미세분말중의 하나를 충전제로서 1 내지 10중량%의 농도로 상기한 졸-겔 수용액에 첨가하여 이것을 상부 보수제로 한다.

    한편, 라이닝 유리와 열팽창계수 및 내식성이 동일한 조입자 무기질 충전제를 상기한 졸-겔 수용액에 첨가하여 이것을 하부 보수제로 한다.

    제5도에 나타난 바와같이, 글래스 라이닝 기기의 소지강(1) 위에 정상적인 라이닝 유리층(2)의 파손부분(3)을 본 발명에 따라 보수하는 데에는 우선 하부 보수제를 파손부분에 도포하여 30분 동안 풍건시키고, 300 내지 350℃에서 10분 동안 가열하는 일련의 조작을 반복하여 하부 보수층(6)을 형성시키며 보수층의 두께가 주위의 라이닝 유리층(2)과 거의 동등하게 되도록 한다.

    이어서, 제6도에 나타난 바와같이 하부 보수층(6)에 상부 보수제를 함침시켜 30분 동안 풍건시키고 300 내지 350℃에서 10분 동안 가열하는 일련의 조작을 수회 반복하여 상부 보수층(7)을 형성시킨다.

    [실시예 21]

    (1) 보수제의 조제

    보수제를 상기한 제3표의 조성인 졸-겔 수용액과 25℃에서 1시간동안 교반 혼합시켜 조제한다.

    상기한 용액에 입자 직경이 1㎛ 이하인 실리콘카바이드 초미세분말을 3중량%의 농도로 첨가시켜 상부 보수제로 한다.

    또한, 상기 용액에 라이닝 유리와 열팽창 계수 및 내식성이 동일한 유리입자를 첨가 혼합하여 하부 보수제로 한다.

    (2) 라이닝 유리층 파손부분의 보수

    두께가 3.2㎜이고 한변이 100㎜인 SS 41 강판에 두께가 1㎜인 글래스 라이닝을 융착시켜, 이의 중앙부분에 직경이 약 40㎜인 라이닝 유리층의 파손부분을 인위적으로 형성시킨다.

    당해 파손부분에 하부 보수제를 도포하여 30분 동안 풍건시키고 350℃에서 10분 동안 가열하는 일련의 조작을 하부 보수층(6)의 두께가 주위의 라이닝 유리층과 거의 동일한 두께로 될때까지 반복한다.

    당해 하부 보수층(6)의 윗면에 상부 보수제를 도포하고 30분 동안 풍건시키며 350℃에서 10분 동안 가열하는 일련의 조작을 수회 반복하여 상부 보수층(7)을 형성시킨다.

    (3) 보수결과

    본 발명의 보수방법을 실시한 표면 조잡성은 상부 보수층(7)을 갖지 않는 보수층 표면(가공면)과 비교하여 10배 이상으로 향상된다.

    또한 글래스 라이닝재 기기의 내용물의 보수층 표면에서의 내부착성에 대해서도 향상이 확인된다.

    [실시양태5]

    글래스 라이닝제 기기의 라이닝 유리층에 생긴 파손부분을 보수하기 위하여 파손 부분 형상에 합치하는 무기질 시트재를 파손부분에 충전시키고, 상기 무기질 시트재의 윗면에 금속 알콕시드 및 금속염류의 졸-겔 유리 수용액을 출발원료로 하는 기본 보수제를 도포하여 300 내지 350℃로 가열한다. 당해 무기질 시트의 사용에 의해 보수제의 파손부분 도포와 당해 보수제의 가열 반복시공회수가 적어질 수 있다 .

    즉, 제7도에 나타난 바와같이, 소지강(1)위의 라이닝 유리층(2)에 생긴 파손부분을 보수하기 위해 파손부분 형상에 합치하는 무기질 시트재(8)를 파손부분에 충전시킨다. 무기질 시트재(8)로서는 유리 장섬유를 제직한 유리모, 세라믹재의 단섬유로 만든 부직로 등을 사용한다.

    무기질 시트재의 윗면에 도포한 졸-겔 유리수용액 보수제(기본 보수제)는 상기한 제3표의 배합물을 25℃에서 1시간동안 교반, 혼합시켜 조제한다.

    조제한 보수제를 무기질 시트재의 윗면에 도포하고 30분 동안 풍건시키며 350℃에서 10분 동안 가열시켜 고화유리(9)로 하고, 무기질 시트재(8)를 파손부분에 밀착시켜 하부 보수층을 형성시킨다.

    그리고, 보수제에 다시 직경이 1㎛ 이하인 무기질 미분말을 혼합시켜 상부 보수제를 조제하고, 이것을 하부보수층 윗면에 도포하여 30분 동안 풍건시키며 350℃에서 10분 동안 가열하는 조작을 반복하여 최상층을 형성시킨다.

    [실시예 22]

    기본 보수제를 상기한 제3표의 배합물과 25℃에서 1시간 동안 교반, 혼합시켜 조제한다.

    두께가 2㎜이고 한변이 100㎜인 SS 41 강판에 두께가 1㎜인 글래스 라이닝을 융착시키고 이와 중앙 부분에 직경이 약 40㎜인 라이닝 유리층의 파손부분을 인위적으로 형성시킨다.

    상기한 파선부분에, 주위의 라이닝 유리층의 두께가 거의 동일한 두께로 동형의 유리포를 파손부분에 충전시키고 상기한 유리포의 윗면에 기본 보수제를 도포하여 30분 동한 풍건시키고 350℃에서 10분 동안 가열하여 하부 보수층을 형성시킨다 .

    이어서, 기본 보수제에 다시 직경이 1㎛ 이하인 알루미나 미분말을 혼합하여 상부 보수제를 조제하고, 이것을 하부 보수층 윗면에 도포하여 30분 동안 풍건시키고 350℃에서 10분 동안 가열하는 조작을 반복하여 최상층을 형성시키는 경우, 최상층 표면은 글래스 라이닝제 기기 내용물의 보수층 표면에서 내부착성이 우수한 광택 표면으로 가공된다.

    이때의 최상층은 적은 회수의 반복 조작으로 수행된다.

    [실시양태 6]

    제8도 내지 10도를 참조하여 가열정치(30)는 알루미나 섬유제 시트(24)에 전기저항 가열선(니크롬선)(25)을 부설한 원적외선을 방사하는 도자기 링(원적외선 방사체)(26)을 박아 넣어 시트(24)의 한쪽 면 중앙 영역에 도자기 링(26)을 구불구불하게 배치하여, 내열성 석영유리사(37)를 사용하여 봉합되도록 고정시킨다.

    시트(24)의 바깥 주위를 포위하도록 유연성 단열재의 간극 유지재(27)를 테두리로 짜서 배치시키고 양부재(24,27)의 외측을 단열성 유지 및 형상 유지를 위하여 석영 유리포(28)로 둘러싸고, 동일한 석영 유리사로 봉합하며 일체화시켜 바깥 주위(29)로 하고 히터-유니트(30)를 제작한다 .

    니크롬 가열선(25)의 양단은 시트(24)를 관통시키고 외부에서 도자기제 접속기(31)에 접속시키며, 다시 내열피복도선(32)을 경유하여 통전제어 온도절기(33)와 함께 전원(도시되지 않음)에 접속시킨다.

    당해 가열장치는 히터-유니트(30)에서 보수부분(3)을 피복하도록 하고 간극 유지재(27)에 의해 보수부분 주위의 정상적인 라이닝 유리층(2)의 면형상에 맞추어 밀접시키고, 자력이 강한 희토류 자석(34)으로 고정시킨다. 이때에 원적외선 방사체(26)는 보수부분(3)에 대하여 거의 균등한 간격으로 유지된다. 또한, 본 발명의 가열장치는 히터-유니트(30)의 유연성을 활용하여 만곡된 글래스 라이닝층(2)에생긴보수부분(3)에 대해서도 설정할 수 있다(제1도 참조).

    히터-유니트(30)를 고정시킬 때에, 축은체(K형 열전대)(35)를 자석으로 보수부분(3)의 근방에 설정시키고 K형 열전대(35)로부터 보상도선(36)을 외부의 온도조절기(33)에 접속시킨다.

    당해 장치에 통전시키면, 방사체(26)를 끼워 발생시킨 니크롬선(25)으로부터의 원적외선이 보수부분(3)을 가열시킨다. 동시에 가열온도를 근방의 측온체(35)에 의해 측정하고 온도조절기(33)에 의해 통전을 제어하고 소망하는 온도로 신속하게 도달시켜 도달온도를 유지시킨다. 이러한 온도조절에 의해 보수부분(3)에서 보수제의 탈수 축합반응은 촉진되며 보수작업을 적절한 조건하에서 수행하는 것을 실현할 수 있다.

    유연성 내열재 시트(24)는 도시바모노프럭스(주)제품, 두께가 20㎜이고 한변이 150㎜인 알루미나 섬유시트로 충당시키고, 간극 유지재(27)도 동일한 재료를 절단하여 사용한다. 바깥 주위의 유효발열부 면적은 120㎠이다. 히터는 가열선(5)의 용량을 600W, 200V로 하고 원적외선 방사체(26)는 내부직경이 8㎜이고 외부 직경이 10㎜이며 길이가 10㎜인 자성 링을 사용한다.

    또한, 자석(34)으로서는 5×20×25㎜의 사마륨ㆍ코발트계 자석을 사용한다.

    상기한 가열장치를 실제로 이동시키는 경우에, 약 5분 동안에 가열온도 300℃까지 도달한다.

    [실시양태 7]

    제1도를 참조하면, 노출시컨 소지강(1)을 에탄올로 정화, 건조시킨 다음, 보수제를 붓 등에 도포하여 보수부분(3)을 제작한다. 보수제로서는 실리콘에톡시드,에탄올, 물 및 산의 혼합용액을 사용한다.

    이어서, 보수 부분(3)을 가열장치(30)에 의해 신속하게 소망하는 온도(300 내지 350℃)로 하고, 당해 온도를 유지시키며 보수제의 탈수 축합반응에 의한 유리화를 촉진시켜 결합력이 뛰어난 보수층을 형성시킨다.

    [실시예 23]

    글래스 라이닝 강철재 기기의 라이닝 유리층(2)을 그라인더로 절삭하여 소지강(1)을 노출시켜 글래스 라이닝 강철제 개방 탱크(JIS R 4201 1kl 용량)의 중앙부분에 직경이 80㎜인 라이닝 유리층의 파손부분을 인위적으로 제작한다.

    당해 파손부분에 보수제(실리콘에톡시드, 에탄올, 물 및 산을 혼합시킨다)를 도포하고 도포부분을 온도 300℃에서 10분 동안 가열시킨다.

    보수결과를 검토한 결과, 우수하며 보수 개소 주위의 정상적인 라이닝 유리층의 균열은 없다.

    [실시예 24]

    실시예 23에서 사용한 탱크 내면에 글래스 라이닝 층에 약 200㎠의 파손부분을 인위적으로 제작한다.

    가열장치의 유효 발열면적을 400㎠로 하고 1kw, 200V의 전력을 가열하여 보수를 실시한다. 기타 조건은 실시예 1과 동일하다.

    보수할 때에 소망온도에 도달하는 데에는 약 10분을 요하며 보수 개소 주변의 정상적인 라이닝 유리층의 균열은 없었다.

    [실시예 25]

    실시에 23에서 사용한 탱크 프랜지 부분의 곡률반경 6R㎜인만곡부분에 대하여 본 발명의 보수를 실시한다.

    그 결과, 이와같이 곡률반경이 작은 개소에서도 양호한 보수를 수행할 수 있으며, 또한 보수 개소 주변의 정상적인 라이닝 유리층의 균열은 없었다.

    [실시예 26]

    실시예 23에서 사용한 탱크의 보수 개소에 대한 보수층의 밀착성 시험을 수행한다.

    즉 JIS R 4201 규정에 따라 직경이 36.51㎜인 강철구(중량 200g)를 높이 45㎝에서 수직으로 자연낙하시켜 보수 개소의 박리상태를 조사한다. 그 결과, 보수 개소에 철강소지에 도달하는 듯한 균열은 확인되지 않는다.

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