대형 플랜트 육성보수에서의 기계 가공
발전소, 제철소, 시멘트공장, 제지공장, 각종 화학공장 등에서 가공하는 대형 플랜트는 사용에 따라 소모되는 부품 대응이 필요하다. 이를 위한 대응 방법으로는 장치가 거대하기 때문에 부품 교환 등이 쉽지 않다는 점에서 현지 보정이 중요한 기술이라는 위치를 부여하고 있다. 보수작업에서는 ‘원상회복’과 ‘개량·개선’의 양쪽에 의도가 있으며, Welding Alloys Japan(이하, WAJ)에서는 특히 후자를 만족시킬 수 있도록 보수기술 개발에 주력하고 있다. 여기서는 일본공업출판 <기계와 공구>지 최근호에 실린 WAJ가 주력하고 있는 버티컬 밀의 보수와 초임계압 보일러의 수냉벽 패널 보정을 소개한다.
버티컬 밀이란 상부에서 투입된 분쇄원료를 롤러(2∼4개)와 테이블라이너 사이에서 분쇄하여 분급하는 장치이다. 이러한 롤러와 테이블라이너는 사용에 따라 마모가 발생하며, 분쇄원료에 따라서도 달라지지만 6개월∼3년 정도면 보수가 필요하다. 또한, 이러한 버티컬 밀은 롤러 1개당 500kg∼50ton과 대형이기 때문에 교환하는 것만으로도 상당한 비용이 발생된다. 이 때문에 비교적 납기가 짧으며 저비용의 현지보수가 많이 채용되고 있다.
발전용 석탄보일러 수냉벽 패널은 가동 시간에 따라 패널 표면에 부식피막이 발생한다. 유화철을 포함한 것처럼 상태가 열악한 석탄을 사용한 경우에는 부식피막 생성이 진행되어 수냉벽 패널의 수명이 짧아진다. 또한, 석탄보일러가 초임계 혹은 그 이상의 임계에 다다를 경우에는 구상 부식이 발생하기 때문에 홈의 깊이가 1mm 이하일 경우에는 홈을 제거한 후에 현지에서 육성용접을 실시하고자 하는 요망이 있다.
표면의 손상이 비교적 경미할 경우에는 블라스트 처리만으로 가능하지만, 표면성상이 극도로 거칠어진 경우나 위와 같은 구상 부식에는 효과가 없다. 이와 같은 부분은 일반적인 보일러에서 10m2 이상 존재하며, 단시간에 모든 형태의 패널표면을 두께 0.5∼1mm 정도 제거해야 한다. 현재의 기술로는 가공이 용이한 부분(패널의 가장 정상 부분)에 대해서는 자동 연삭장치로 제거가 가능하지만, 미세 부분(코너부 등)은 베테랑 작업원이 디스크그라인더를 사용하여 제거하는 방법에 의존하고 있다. 한층 더 높은 작업의 효율화(시간단축)를 고려할 때, 작업원 수를 증가시키면 대응할 수 있겠지만, 이것은 비현실적인 대책이며 작업성이 상당이 떨어질 수 있다는 문제가 있다.
이러한 상황에서 현재는 이러한 제거가공의 자동화를 위한 추진에 대해서도 일본공업대학과 공동으로 실시하고 있다. 여러 개를 연결한 숫돌을 사용할 경우의 가공 시뮬레이션 및 실험적 검증을 실시하여 실용화를 목표로 한 방법을 검토하고 있다.
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