資源探査に関する研究の動向と大規模データプロセッシング

[3K0101-06-04] 超音波ホーンによる温泉スケール壊食機構に関する研究

○木崎 彰久¹、佐藤 龍¹、今井 忠男¹ (1. 秋田大学)

司会：桑谷立（海洋研究開発機構）

キーワード：温泉スケール、超音波ホーン、キャビテーション

温泉エネルギーの有効利用は，自然エネルギーの利用促進に加えて，地域活性化や地熱と温泉の共生の観点からも重要なテーマである．温泉水を利用する際，坑井内に付着する温泉スケール対策が課題であり，簡易的なスケール除去法の開発が望まれている．
本研究では，坑井内スケールの除去法として超音波振動子を用いた手法に着目し，炭酸カルシウムスケール，石膏スケールを模擬した強度の異なる3種類の石膏，ケーシング材料を模擬した2種類の金属材料に対する壊食試験をそれぞれ実施した．気中無載荷，気中載荷，水中無載荷，水中載荷の4条件に対する壊食試験結果より，超音波振動子における圧縮，振動，キャビテーションの3つの破壊機構について，各条件での主たる破壊機構について検討した．特に間隙を多く含む試料に対しては，圧縮，振動を組み合わせることでキャビテーションによる壊食速度を大きく向上しうることなどを明らかにした．