JP2000130635A - 弁装置 - Google Patents
弁装置Info
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- JP2000130635A JP2000130635A JP30504898A JP30504898A JP2000130635A JP 2000130635 A JP2000130635 A JP 2000130635A JP 30504898 A JP30504898 A JP 30504898A JP 30504898 A JP30504898 A JP 30504898A JP 2000130635 A JP2000130635 A JP 2000130635A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、弁装置の弁箱と一体鋳造構造
にした弁箱側シール部にし、シール部基材へ直接ＣｒＮ
又はＴｉＮコーティング処理を施し、製造コストの増加
を伴わないで、耐摩耗性及び気密性が良好な弁装置を提
供することに有る。 【解決手段】弁装置の弁箱と一体鋳造構造にした弁箱側
シール部にし、シール部基材へ直接ＣｒＮ又はＴｉＮコ
ーティング処理を施したもの。
にした弁箱側シール部にし、シール部基材へ直接ＣｒＮ
又はＴｉＮコーティング処理を施し、製造コストの増加
を伴わないで、耐摩耗性及び気密性が良好な弁装置を提
供することに有る。 【解決手段】弁装置の弁箱と一体鋳造構造にした弁箱側
シール部にし、シール部基材へ直接ＣｒＮ又はＴｉＮコ
ーティング処理を施したもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弁箱と一体鋳造構
造にした弁箱側シール部，弁体シール部及び弁棒の基材
へ直接セラミックスコーティング処理を施し、特に耐摩
耗性及び気密性に優れた摺動部を有する弁装置に関する
ものである。
造にした弁箱側シール部，弁体シール部及び弁棒の基材
へ直接セラミックスコーティング処理を施し、特に耐摩
耗性及び気密性に優れた摺動部を有する弁装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の弁装置では、例えば特開昭62−18
37号公報に記載されるように、弁箱シール部と弁体シー
ル部に付される表面肉盛材としてＣｒ−Ｎｉ−Ｆｅ系鉄
合金と、Ｃｒ−Ｎｂ−Ｍｏ−Ｎｉ系Ｎｉ基合金とが組合
わせ使用されていた。これらの合金は、摺動部基材へ肉
盛溶接法で形成されるが、肉盛層に割れが生じ易く、ま
た、作業工数が煩雑になるという問題があった。
37号公報に記載されるように、弁箱シール部と弁体シー
ル部に付される表面肉盛材としてＣｒ−Ｎｉ−Ｆｅ系鉄
合金と、Ｃｒ−Ｎｂ−Ｍｏ−Ｎｉ系Ｎｉ基合金とが組合
わせ使用されていた。これらの合金は、摺動部基材へ肉
盛溶接法で形成されるが、肉盛層に割れが生じ易く、ま
た、作業工数が煩雑になるという問題があった。
【０００３】また、特開昭62−130792号公報に記載され
た、同一Ｎｉ基合金同士の組合わせでは、硬度を違えて
摺動性を良くしているが、高温高圧条件下での長期間の
使用では摺動性が悪くなることが予想される。
た、同一Ｎｉ基合金同士の組合わせでは、硬度を違えて
摺動性を良くしているが、高温高圧条件下での長期間の
使用では摺動性が悪くなることが予想される。
【０００４】一方、特開平3−36088号公報では、軽水炉
弁における弁箱側と弁体側の表面肉盛材として、１０％
以下のＦｅを含むＮｉ基合金との組合わせが提案されて
いる。本発明は、両摺動基材へＮｉ基合金が肉盛された
もので、硬度が互いに相違し、耐摩耗性，耐エロージョ
ン性が改善されている。
弁における弁箱側と弁体側の表面肉盛材として、１０％
以下のＦｅを含むＮｉ基合金との組合わせが提案されて
いる。本発明は、両摺動基材へＮｉ基合金が肉盛された
もので、硬度が互いに相違し、耐摩耗性，耐エロージョ
ン性が改善されている。
【０００５】特開平8−210525 号公報では、弁体と弁箱
の相互摺動面にセラミックスコーティングを付けている
が、全てのセラミックスコーティングが使用できる物で
はない。特にダイヤモンドや二硫化モリブデンのように
弁機能を満足しない物もある。
の相互摺動面にセラミックスコーティングを付けている
が、全てのセラミックスコーティングが使用できる物で
はない。特にダイヤモンドや二硫化モリブデンのように
弁機能を満足しない物もある。
【０００６】特開平8−42472号公報では、バタフライ弁
軸のコーティングが紹介されているが、高温高圧弁には
バタフライ弁は使用されず、弁軸回転する物の耐摺動性
を向上させた物で、今回の直線運動する摺動部には適用
できない。
軸のコーティングが紹介されているが、高温高圧弁には
バタフライ弁は使用されず、弁軸回転する物の耐摺動性
を向上させた物で、今回の直線運動する摺動部には適用
できない。
【０００７】一般に、高温高圧流水配管に配設される弁
における弁棒，弁箱，弁体、及びガイドの摺動部には、
耐摩耗性，耐エロージョン性を付与するために肉盛溶接
法によってＣｏ基合金の表面肉盛層がそれぞれ設けられ
ている。しかし、軽水炉においては、弁箱及び弁体の摺
動部及びガイド部は軽水炉の高温高圧水に接しているた
め、Ｃｏ基合金表面肉盛層のＣｏが炉水中に溶出する。
溶解したＣｏは炉水と共に、炉中心に入って60Ｃｏにな
り、配管，タービンその他の機器に循環付着する。この
ことが、軽水炉プラントの定期点検が行われる際に、弁
分解点検作業を行う作業員の被爆量が低減し難い原因の
１つであると考える。このことが、弁装置の弁箱及び弁
体の摺動部に、肉盛溶接材としてＣｏを含まないＮｉ基
合金が使用される要因として知られている。
における弁棒，弁箱，弁体、及びガイドの摺動部には、
耐摩耗性，耐エロージョン性を付与するために肉盛溶接
法によってＣｏ基合金の表面肉盛層がそれぞれ設けられ
ている。しかし、軽水炉においては、弁箱及び弁体の摺
動部及びガイド部は軽水炉の高温高圧水に接しているた
め、Ｃｏ基合金表面肉盛層のＣｏが炉水中に溶出する。
溶解したＣｏは炉水と共に、炉中心に入って60Ｃｏにな
り、配管，タービンその他の機器に循環付着する。この
ことが、軽水炉プラントの定期点検が行われる際に、弁
分解点検作業を行う作業員の被爆量が低減し難い原因の
１つであると考える。このことが、弁装置の弁箱及び弁
体の摺動部に、肉盛溶接材としてＣｏを含まないＮｉ基
合金が使用される要因として知られている。
【０００８】従来技術の摺動部に肉盛されているＣｏ基
合金及びＮｉ基合金の溶接施工は、予熱温度が５００℃
以上の均熱状態で施工される。溶接後の後熱温度も一旦
500℃均熱後に室温まで除冷される。さらに、肉盛溶接
で発生する応力の除去熱処理を６５０℃で行われている
のが現状で、弁箱と摺動部は別々に製作され、最後に弁
箱へ継手溶接で接続される。さらに、弁箱へ継手溶接後
に溶接で発生した応力の除去熱処理を６５０℃で行われ
る。これらの従来技術では、複雑な作業工程及び工数が
かかるのと同時に肉盛金属が硬く脆いために割れが生じ
る可能性がある。
合金及びＮｉ基合金の溶接施工は、予熱温度が５００℃
以上の均熱状態で施工される。溶接後の後熱温度も一旦
500℃均熱後に室温まで除冷される。さらに、肉盛溶接
で発生する応力の除去熱処理を６５０℃で行われている
のが現状で、弁箱と摺動部は別々に製作され、最後に弁
箱へ継手溶接で接続される。さらに、弁箱へ継手溶接後
に溶接で発生した応力の除去熱処理を６５０℃で行われ
る。これらの従来技術では、複雑な作業工程及び工数が
かかるのと同時に肉盛金属が硬く脆いために割れが生じ
る可能性がある。
【０００９】また、弁体も同様な作業工程が必要とな
る。
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】弁装置の弁箱と一体鋳
造構造にした弁箱側シール部にし、さらに、シール部基
材へ直接ＣｒＮ又はＴｉＮをコーティング処理を施し、
作業工程の簡素化を図り、さらに、製造コストの低減を
図るものである。ここで、単に従来技術及び公知のＮｉ
基合金面へコーティング処理を施すことは、作業工数増
加により製造コストの増加を招く。
造構造にした弁箱側シール部にし、さらに、シール部基
材へ直接ＣｒＮ又はＴｉＮをコーティング処理を施し、
作業工程の簡素化を図り、さらに、製造コストの低減を
図るものである。ここで、単に従来技術及び公知のＮｉ
基合金面へコーティング処理を施すことは、作業工数増
加により製造コストの増加を招く。
【００１１】本発明の目的は、弁装置の弁箱と一体鋳造
構造にした弁箱側シール部にし、シール部基材へ直接Ｃ
ｒＮ又はＴｉＮコーティング処理を施し、製造コストの
増加を伴わないで、耐摩耗性及び気密性が良好な弁装置
を提供することに有る。
構造にした弁箱側シール部にし、シール部基材へ直接Ｃ
ｒＮ又はＴｉＮコーティング処理を施し、製造コストの
増加を伴わないで、耐摩耗性及び気密性が良好な弁装置
を提供することに有る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第一手段は、弁箱と一体
鋳造構造にした弁箱側シール部と弁体側シール部の基材
に、直接ＣｒＮ又はＴｉＮセラミックスコーティング処
理を施してある弁装置であり、第二手段は、第一手段に
おいて、弁装置の弁棒の摺動部にＣｒＮ又はＴｉＮのセ
ラミックスコーティング処理を施した弁装置である。
鋳造構造にした弁箱側シール部と弁体側シール部の基材
に、直接ＣｒＮ又はＴｉＮセラミックスコーティング処
理を施してある弁装置であり、第二手段は、第一手段に
おいて、弁装置の弁棒の摺動部にＣｒＮ又はＴｉＮのセ
ラミックスコーティング処理を施した弁装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施例において、弁箱と
弁箱側摺動部（シール部）を、弁箱と一体鋳造構造に
し、弁箱と弁箱側摺動部の継手溶接を行わず、更に、シ
ール部表面に肉盛溶接を行わず、シール部基材に直接セ
ラミックスコーティング処理を施すことにより、従来弁
より製作工数を少なく、耐摺動性，耐摩耗性及び気密性
が良好で大きな摺動に耐える。
弁箱側摺動部（シール部）を、弁箱と一体鋳造構造に
し、弁箱と弁箱側摺動部の継手溶接を行わず、更に、シ
ール部表面に肉盛溶接を行わず、シール部基材に直接セ
ラミックスコーティング処理を施すことにより、従来弁
より製作工数を少なく、耐摺動性，耐摩耗性及び気密性
が良好で大きな摺動に耐える。
【００１４】弁箱一体構造の弁箱側摺動部（シール部）
は、弁箱自体が鋳鋼で製作されており、製作には大きな
問題は無い。
は、弁箱自体が鋳鋼で製作されており、製作には大きな
問題は無い。
【００１５】セラミックスコーティング処理方法は、プ
ラズマアーク法で、真空室内でアークプラズマによって
金属が蒸発されイオン化され、電界の作用によって大き
なエネルギーが蒸発金属に付与され、基板に付着されセ
ラミックス膜となる。このセラミックス膜は耐摩耗性及
び基材の密着性は良好である。
ラズマアーク法で、真空室内でアークプラズマによって
金属が蒸発されイオン化され、電界の作用によって大き
なエネルギーが蒸発金属に付与され、基板に付着されセ
ラミックス膜となる。このセラミックス膜は耐摩耗性及
び基材の密着性は良好である。
【００１６】本発明の実施例による弁箱と弁箱側摺動部
（シール部）を、弁箱と一体鋳造構造にし、摺動部表面
をＣｒＮ又はＴｉＮセラミックスコーティングを有する
高温高圧用弁は、特に軽水を冷却材として用いる原子炉
の給複水配管の弁装置として用いられ、原子炉の炉水中
に弁の弁箱及び弁体の摺動部からのＣｏが溶出するとい
う従来技術による問題を解決することができ、弁装置の
分解点検作業の被爆量を低減、更に、弁製作費が大幅に
低減可能となり大きく寄与できる。
（シール部）を、弁箱と一体鋳造構造にし、摺動部表面
をＣｒＮ又はＴｉＮセラミックスコーティングを有する
高温高圧用弁は、特に軽水を冷却材として用いる原子炉
の給複水配管の弁装置として用いられ、原子炉の炉水中
に弁の弁箱及び弁体の摺動部からのＣｏが溶出するとい
う従来技術による問題を解決することができ、弁装置の
分解点検作業の被爆量を低減、更に、弁製作費が大幅に
低減可能となり大きく寄与できる。
【００１７】（実施例）本発明の実施例を以下に示す。
【００１８】本発明の弁箱一体構造の弁箱側摺動部（シ
ール部）と摺動部にセラミックスコーティング処理を施
した弁装置全体を図１に示す。弁装置１は、鋳鋼製の弁
体２及び弁箱一体構造の弁箱側摺動部２を有する。弁箱
３は、流水配管に接続されて流路の一部を画成する一対
の管接続部４を有する弁箱本体５と、その開放された上
部を覆う蓋部材６とを主部材として構成されている。弁
体２は、弁棒７を介した回転ハンドル８の操作によって
上下動され、両管接続部４の流路ｐを開閉する。また、
弁体２は、流路ｐに臨む既ね円形の両側２ａ，２ｂを有
し、各円形側面の周辺部すなわちシール部の全体にセラ
ミックスコーティング２ｃが付されている。
ール部）と摺動部にセラミックスコーティング処理を施
した弁装置全体を図１に示す。弁装置１は、鋳鋼製の弁
体２及び弁箱一体構造の弁箱側摺動部２を有する。弁箱
３は、流水配管に接続されて流路の一部を画成する一対
の管接続部４を有する弁箱本体５と、その開放された上
部を覆う蓋部材６とを主部材として構成されている。弁
体２は、弁棒７を介した回転ハンドル８の操作によって
上下動され、両管接続部４の流路ｐを開閉する。また、
弁体２は、流路ｐに臨む既ね円形の両側２ａ，２ｂを有
し、各円形側面の周辺部すなわちシール部の全体にセラ
ミックスコーティング２ｃが付されている。
【００１９】弁箱３の両管接続部４に溶接によって、一
対のリング状シールへセラミックスコーティング９が付
設されている。このセラミックスコーティング９の端面
に、弁体シール部へセラミックスコーティング２ｃが摺
動接触する。弁棒７は弁体２を上下し弁を開閉時に使用
し、弁棒７のセラミックスコーティングは上部を覆う蓋
部材６と摺動接触する。
対のリング状シールへセラミックスコーティング９が付
設されている。このセラミックスコーティング９の端面
に、弁体シール部へセラミックスコーティング２ｃが摺
動接触する。弁棒７は弁体２を上下し弁を開閉時に使用
し、弁棒７のセラミックスコーティングは上部を覆う蓋
部材６と摺動接触する。
【００２０】図２に本発明の弁箱一体構造の弁箱側摺動
部(シール部)と摺動部にセラミックスコーティング処理
を施した弁製作手順及び比較を示す。図３に弁体製作手
順を示す。本発明手順で弁箱と一体構造にした弁箱側摺
動部を製作し、製作した摺動面は鋳造基材を摺り合わせ
して使用した。一方、弁体側摺動部基材表面にＣｒＮセ
ラミックスコーティングを施した。ＣｒＮセラミックス
コーティング膜厚は２０μｍとした。
部(シール部)と摺動部にセラミックスコーティング処理
を施した弁製作手順及び比較を示す。図３に弁体製作手
順を示す。本発明手順で弁箱と一体構造にした弁箱側摺
動部を製作し、製作した摺動面は鋳造基材を摺り合わせ
して使用した。一方、弁体側摺動部基材表面にＣｒＮセ
ラミックスコーティングを施した。ＣｒＮセラミックス
コーティング膜厚は２０μｍとした。
【００２１】以上の作業後に弁を組立て高温高圧水中で
摺動試験を行った一部の結果を示す。試験条件として
は、試験温度２８９℃，試験水差圧８０kg／cm2 、試験
面圧は最小面圧４.０kg／mm2，最大面圧９.５kg／mm
2で、１００回弁を開閉した。弁開閉時の摺動部の摩擦
係数は０.３５ である。試験後のシール部からの平均漏
洩量は２５〜７５cc／min 、シール部の表面粗さは０.
３〜０.７μｍの値を示し、従来弁の結果と遜色ない結
果を示した。又本発明のコーティング材を直線運動する
弁棒に使用することによりパッキンとの摺動部に対して
も同等の効果が得られる。
摺動試験を行った一部の結果を示す。試験条件として
は、試験温度２８９℃，試験水差圧８０kg／cm2 、試験
面圧は最小面圧４.０kg／mm2，最大面圧９.５kg／mm
2で、１００回弁を開閉した。弁開閉時の摺動部の摩擦
係数は０.３５ である。試験後のシール部からの平均漏
洩量は２５〜７５cc／min 、シール部の表面粗さは０.
３〜０.７μｍの値を示し、従来弁の結果と遜色ない結
果を示した。又本発明のコーティング材を直線運動する
弁棒に使用することによりパッキンとの摺動部に対して
も同等の効果が得られる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の実施例を適用した弁装置を高温
高圧配管に高温高圧用弁として製作及び設置することに
より、以下の効果がある。
高圧配管に高温高圧用弁として製作及び設置することに
より、以下の効果がある。
【００２３】（１）弁装置の製作費のコスト低減が可能
である。
である。
【００２４】（２）弁装置の製作期間の短縮が可能であ
る。
る。
【００２５】（３）Ｃｏ基合金（ステライト）を使用せ
ず、摺動部基材へ直接セラミックスコーティング処理を
施すことにより、放射能低減に大きく寄与し、定検時の
弁装置分解点検作業員の被爆線量を大幅に低減できる。
ず、摺動部基材へ直接セラミックスコーティング処理を
施すことにより、放射能低減に大きく寄与し、定検時の
弁装置分解点検作業員の被爆線量を大幅に低減できる。
【００２６】（４）Ｃｏ基合金（ステライト）を使用せ
ず、摺動部基材へ直接セラミックスコーティング処理を
施すことにより、定検時の弁装置分解点検作業の短縮が
可能となる。
ず、摺動部基材へ直接セラミックスコーティング処理を
施すことにより、定検時の弁装置分解点検作業の短縮が
可能となる。
【００２７】以上の如く、本発明によれば、弁装置の製
作費のコスト低減を可能し、さらに、作業員の被爆低減
に大きく寄与できるという効果がえられる。
作費のコスト低減を可能し、さらに、作業員の被爆低減
に大きく寄与できるという効果がえられる。
【図１】本発明による弁箱と一体鋳造弁箱側摺動部及び
弁体側摺動部を含む弁装置の縦断面図を示す。
弁体側摺動部を含む弁装置の縦断面図を示す。
【図２】従来と本発明との弁箱の製作工程の順序を示す
フローチャート。
フローチャート。
【図３】従来と本発明との弁体の製作工程の順序を示す
フローチャート。
フローチャート。
１…弁装置、２…弁体、２ａ，２ｂ…弁体両側面、３…
弁箱、４…管接続部、５…弁箱本体、６…蓋部材、７…
弁棒、８…回転ハンドル、９…シール部表面セラミック
スコーティング部。
弁箱、４…管接続部、５…弁箱本体、６…蓋部材、７…
弁棒、８…回転ハンドル、９…シール部表面セラミック
スコーティング部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 良照 茨城県日立市弁天町三丁目10番２号 日立 協和エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3H053 AA02 AA22 AA23 AA26 AA32 AA35 BA38 BB38 BD01 DA10 3H066 AA03 BA12 BA13 BA18 BA31 BA38
Claims (3)
- 【請求項１】弁装置の弁箱と一体鋳造構造にした弁箱側
シール部と、弁体側基材表面のシール部に直接ＣｒＮ又
はＴｉＮのセラミックスコーティング処理を施したこと
を特徴とする弁装置。 - 【請求項２】請求項１において、弁装置の弁箱と一体鋳
造構造にした弁箱側シール部とし、弁体側基材表面の摺
動部に直接ＣｒＮ又はＴｉＮのセラミックスコーティン
グ処理を施したことを特徴とする弁装置。 - 【請求項３】請求項１又は請求項２において、弁装置の
弁棒の摺動部にＣｒＮ又はＴｉＮのセラミックスコーテ
ィング処理を施したことを特徴とする弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30504898A JP2000130635A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30504898A JP2000130635A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000130635A true JP2000130635A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17940494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30504898A Pending JP2000130635A (ja) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | 弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000130635A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102392901A (zh) * | 2011-06-27 | 2012-03-28 | 芜湖市金贸流体科技股份有限公司 | 一种新型闸阀及其制作工艺 |
| US9234595B2 (en) | 2011-02-02 | 2016-01-12 | Ckd Corporation | Vacuum control valve and vacuum control apparatus |
| US9234586B2 (en) | 2012-04-23 | 2016-01-12 | Ckd Corporation | Linear actuator and vacuum control device |
| CN106763837A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-31 | 林之铠 | 一种闸阀 |
-
1998
- 1998-10-27 JP JP30504898A patent/JP2000130635A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9234595B2 (en) | 2011-02-02 | 2016-01-12 | Ckd Corporation | Vacuum control valve and vacuum control apparatus |
| CN102392901A (zh) * | 2011-06-27 | 2012-03-28 | 芜湖市金贸流体科技股份有限公司 | 一种新型闸阀及其制作工艺 |
| CN102392901B (zh) * | 2011-06-27 | 2015-07-01 | 芜湖市金贸流体科技股份有限公司 | 一种新型闸阀及其制作工艺 |
| US9234586B2 (en) | 2012-04-23 | 2016-01-12 | Ckd Corporation | Linear actuator and vacuum control device |
| CN106763837A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-31 | 林之铠 | 一种闸阀 |
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