JP2010043307A - 配管架台接触部の腐食防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乾湿を繰り返す環境下で架台に搭載された配管と架台との間の接触部の腐食をジャッキアップせずに防止できる配管架台接触部の腐食防止装置を提供する。
【解決手段】配管係止部である型枠１４は、架台１２に搭載された配管１１の一部に接触して架台１２に配置され、この配管係止部（型枠１４）の配置により、配管係止部（型枠１４）と配管１１と架台１２との間、または配管係止部（型枠１４）と配管１１との間に形成された空隙に犠牲陽極材ペースト１５を充填する。犠牲陽極材ペースト１５は、犠牲陽極材を含んだ接合材の溶剤が蒸発していない状態ではペースト状であり溶剤が蒸発すると固化し、乾燥時には犠牲陽極材ペースト１５が被覆として働き、湿潤時には犠牲陽極材ペースト１５が犠牲陽極として働き、乾湿いずれの場合であっても腐食を防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、配管を搭載した架台と配管との接触部の腐食を防止する配管架台接触部の腐食防止装置に関する。

配管は、各種プラントや工場施設で原材料・燃料製品等の輸送手段として用いられている。このような配管には塗装やライニングが施され、絶縁性の被膜によって大気中の水分や酸素と遮断し腐食を防止しているが、損傷や経時劣化によって被膜の機能が低下すると腐食が進行することになる。

特に、配管の架台と配管との接触部は線接触状態となり、配管の重量と配管内の流体との重量が加わるため被膜の損傷や劣化が激しく、他の被膜が健全な部分との間に大きな電位差を生じている。そのような状態の所に降雨や結露によって水分が供給されて湿潤すると、劣化部(陽極部)と健全部(陰極部)との間で電池を形成して腐食電流が流れ、陽極部がイオン化して腐食し損耗することになる。この腐食防止対策としては、配管と架台の間に絶縁シートや防食材等の設置をしている。

また、電気防食が考えられるが、配管と架台との接触部には降雨時や結露時以外には電解質(水分)が存在しないため、電気防食を単独で適用しても湿潤時以外は機能しないので、別途乾燥時の腐食防止対策が必要となる。乾湿を繰り返す環境中に設置されている鋼製支柱の腐食防止対策として、リング状流電陽極と、亜鉛粉粒を導電材とした導電性ペーストとの複合亜鉛陽極層を形成し、乾燥時は被覆機能で湿潤時には犠牲陽極機能で腐食を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１６２１１８号公報

しかし、配管と架台の間に絶縁シートや防食材等の設置をすることは、配管の新設時や取替え時には有効であるが、既設配管に施工する場合は、絶縁シートや防食材等を取り付ける位置の配管表面のケレンが必要であり、配管をジャッキアップする必要がある。ジャッキアップ作業には多大の時間と労力を要し、施工費が材料費より割高になる。

また、特許文献１のものをそのまま配管架台接触部の腐食防止に採用することはできない。これは、特許文献１のものは垂直方向に立設された鋼製支柱の地際部に設置されるものであり、配管が架台に搭載され横方向に延びる配管架台接触部の腐食を防止するものとは異なるからである。配管をジャッキアップせずに、しかも配管が架台に搭載された状態で配管と架台との間の接触部の腐食を防止するには、それに適したものとしなければならない。

本発明の目的は、乾湿を繰り返す環境下で架台に搭載された配管と架台との間の接触部の腐食をジャッキアップせずに防止できる配管架台接触部の腐食防止装置を提供することである。

請求項１の発明に係わる配管架台接触部の腐食防止装置は、架台に搭載された配管の一部に接触して前記架台に配置される配管係止部と、前記配管係止部の配置により前記配管係止部と前記配管と前記架台との間または前記配管係止部と前記配管との間に形成された空隙に充填され、犠牲陽極材を含んだ接合材の溶剤が蒸発していない状態ではペースト状であり溶剤が蒸発すると固化する犠牲陽極材ペーストとを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明に係わる配管架台接触部の腐食防止装置は、請求項１の発明において、前記配管係止部は、前記架台の配管搭載部分に枠状に形成され、前記配管の底部と接触する部分が前記配管の外径とほぼ同じ曲率を有した型枠であることを特徴とする。

請求項３の発明に係わる配管架台接触部の腐食防止装置は、請求項２の発明おいて、前記型枠は、一体型または複数分割された素片を組み合わせて形成される分割型であることを特徴とする。

請求項４の発明に係わる配管架台接触部の腐食防止装置は、請求項１の発明において、前記配管係止部は、前記架台の配管搭載部分の前記架台と前記配管との隙間に両側からそれぞれ挿入される楔であることを特徴とする。

請求項５の発明に係わる配管架台接触部の腐食防止装置は、請求項４の発明において、前記楔は一体型または複数分割された分割型であることを特徴とする。

請求項６の発明に係わる配管架台接触部の腐食防止装置は、請求項１乃至４のいずれか一の発明において、前記配管係止部は犠牲陽極材で形成されたことを特徴とする。

本発明によれば、架台に搭載された配管と架台との接触部に配管係止部を配置し、その配管係止部の配置により配管係止部と配管と架台との間または配管係止部と配管との間に形成された空隙に犠牲陽極材ペーストを充填するので、その空隙は犠牲陽極材ペーストで満たされ、また、犠牲陽極材ペーストは、溶剤が蒸発していない状態ではペースト状であり溶剤が蒸発すると固化するので、乾燥時には犠牲陽極材ペーストが被覆として働き、湿潤時には犠牲陽極材ペーストが犠牲陽極として働き、乾湿いずれの場合であっても腐食を防止できる。これにより、修理費用を節減でき、さらに、配管の腐食進行速度を緩和することで設備が延命化される。

配管係止部として、架台の配管搭載部分に枠状に形成し、配管の底部と接触する部分が配管の外径とほぼ同じ曲率を有した型枠とした場合には、型枠が配管を搭載した形で型枠と配管と架台との間に空隙が形成され、空隙の形状が安定した形状となるので、犠牲陽極材ペーストの充填が安定して行える。また、一体型に形成された型枠は配管の新設時や取替え時の設置に適しており、分割型の型枠は架台に配管が搭載された状態の既存の配管に設置する場合に適している。

配管係止部として、架台の配管搭載部分の架台と配管との隙間に両側からそれぞれ挿入される楔とした場合には、楔の傾斜角度が必ずしも配管の外径の曲率に一致しない場合でも適用できる。その際に形成される楔と配管と架台との間の空隙及び楔と配管との間の空隙に犠牲陽極材ペーストを充填するので、配管と架台との間は、犠牲陽極材ペーストまたは楔で満たされることになる。また、楔を一体型にした場合には楔の配置作業が簡便に行え、楔を分割型にした場合には楔の配置の微調整が可能となる。

また、配管係止部を犠牲陽極材で形成した場合には、湿潤時に配管係止部の犠牲陽極材が先に犠牲陽極として働くので、目視により犠牲陽極である配管係止部の損耗が容易に監視できる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係わる配管架台接触部の腐食防止装置の構成図、図２は配管の軸方向から見た一部を切り欠いた正面図である。配管１１の架台１２は配管１１の軸と交差して設けられ、配管１１はこの架台１２に搭載される。そして、図示省略のサポート部材で架台１２に支持される。配管１１が架台１２に搭載された状態では、配管１１と架台１２との接触部１３は線接触となる。この配管架台接触部１３の近傍に配管係止部が設られる。

この第１の実施の形態では、配管係止部が型枠１４である場合を示している。配管係止部である型枠１４は、配管架台接触部１３を中心線にして架台１２の配管搭載部分に枠状に形成され、型枠１４の配管１１の底部と接触する部分は、架台１２に搭載する配管１１の外径とほぼ同じ曲率を有するように形成されている。

また、型枠１４は、型枠素片１４ａ、１４ｂに２分割された分割型を示している。分割型としたのは、架台１２に配管１１が既に搭載されている状態で配管搭載部分に型枠１４を配置できるようにするためである。すなわち、型枠素片１４ａは、配管１１が既に搭載されている架台１２に対し、配管１１の軸方向の図１の矢印Ａ方向から架台１２の配管搭載部分に配置し、型枠素片１４ｂについても同様に、配管１１の軸方向の図１の矢印Ｂ方向から架台１２の配管搭載部分に配置する。これら別方向から配置された型枠素片１４ａ、１４ｂにて架台１２の配管搭載部分で型枠１４を形成する。

そして、配管係止部である型枠１４の配置により、型枠１４と配管１１と架台１２との間に形成された空隙には、図２に示すように、犠牲陽極材ペースト１５が充填される。犠牲陽極材ペースト１５は、例えば、犠牲陽極材である高純度亜鉛粉末と鱗片状亜鉛粉末とを特殊な割合で調合して合成ゴム系の接合材と合練して形成され、接合材の溶剤が蒸発していない状態ではペースト状であり溶剤が蒸発すると固化するものである。

犠牲陽極材ペースト１５は、接合材の溶剤が蒸発していない状態ではペースト状であるので、型枠１４の配置により型枠１４と配管１１と架台１２との間に形成された空隙に容易に充填することができる。また、犠牲陽極材ペースト１５は、接合材の溶剤が蒸発すると固化するので、乾燥時には犠牲陽極材ペースト１５が被覆として働く。また、湿潤時には犠牲陽極材ペースト１５が電気防食の犠牲陽極として働く。従って、配管１１を搭載した架台１２の周囲の環境が乾湿いずれの場合であっても腐食を防止できる。これにより、修理費用を節減でき、さらに、配管１１の腐食進行速度を緩和することで設備が延命化される。

次に、配管係止部である型枠１４は金属部材や絶縁部材で形成することになるが、金属部材のうち犠牲陽極材で形成すると、防食機能がより向上する。例えば、配管係止部である型枠１４を亜鉛合金で形成し、型枠１４の配置により型枠１４と配管１１と架台１２との間に形成された空隙に犠牲陽極材ペースト１５を充填する。これにより、亜鉛合金と犠牲陽極材ペースト１５との複合亜鉛陽極層を配管架台接触部に形成できる。

そして、乾燥時には犠牲陽極材ペースト１５が被覆として働き、湿潤時には、まず、亜鉛合金である型枠１４が犠牲陽極として働き、型枠１４が電気防食機能で損耗し、次に犠牲陽極材ペースト１５が電気防食機能で損耗する。従って、型枠１４及び犠牲陽極材ペースト１５の双方で犠牲陽極として働くので、防食機能をより向上させることができる。また、電気防食機能による犠牲電極の損耗の程度は、型枠１４を目視することで確認できる。

以上の説明では、型枠１４を分割型とした場合について説明したが、分割型に代えて一体型としてもよい。一体型に形成された型枠１４は、配管１１の新設時や取替え時の設置に適している。また、軸方向（Ａ方向、Ｂ方向）から配管架台接触部に配置できるように型枠素片１４ａ、１４ｂに２分割したものを示したが、図３に示すように、軸の直角方向（Ｃ方向、Ｄ方向）から配管架台接触部に配置できるように型枠素片１４ｃ、１４ｄに２分割したものでもよい。配管架台接触部の近傍に別の配管が配置され軸方向から型枠素片１４ａ、１４ｂを入れるのが困難な場合に、軸の直角方向（Ｃ方向、Ｄ方向）から型枠素片１４ｃ、１４ｄを配置可能な場合に有効である。さらに、図４に示すように、軸方向及び軸の直角方向のいずれの方向からも配置できるように、４個の型枠素片１４ａｃ、１４ａｄ、１４ｂｃ、１４ｂｄに分割したものでもよい。

第１の実施の形態によれば、配管の底部と接触する部分が配管の外径とほぼ同じ曲率を有した型枠１４を配管係止部として用いるので、型枠１４を配管架台接触部に配置すると、型枠１４と配管１１と架台１２との間に形状が安定した空隙が形成される。従って、その空隙に犠牲陽極材ペーストの充填が安定して行える。そして、乾燥時には犠牲陽極材ペースト１５が被覆として働き、湿潤時には犠牲陽極材ペースト１５が電気防食の犠牲陽極として働くので、配管１１を搭載した架台１２の周囲の環境が乾湿いずれの場合であっても腐食を防止できる。これにより、修理費用を節減でき、さらに、配管１１の腐食進行速度を緩和することで設備が延命化される。

また、配管１１に架台１２に搭載した状態で型枠１４を配管架台接触部に配置できるので、配管１１のジャッキアップが不要になり、既設の配管１１においても容易に配置できる。これにより、施工費を大幅に低減でき、工期も短縮できる。

図５は本発明の第２の実施の形態に係わる配管架台接触部の腐食防止装置の構成図、図６は配管の軸方向から見た一部を切り欠いた正面図である。この第２の実施の形態は、図１及び図２に示した第１の実施の形態に対し、配管係止部として、型枠１４に代えて楔１６としたものである。図１及び図２に示した第１の実施の形態と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。

配管係止部である楔１６は、配管架台接触部１３を中心線にして架台１２の配管搭載部分に対向して２個の楔１６ａ、１６ｂが配置される。すなわち、２個の楔１６ａ、１６ｂは、架台１２の配管搭載部分の架台１２と配管１１との隙間に両側からそれぞれ挿入される。楔１６ａ、１６ｂの傾斜角度は必ずしも配管１１の外径の曲率に一致しないので、楔１６ａ、１６ｂと配管１１と架台１２との間、配管係止部である楔１６ａ、１６ｂと配管１１との間に空隙が形成される。そこで、図６に示すように、これらの空隙に犠牲陽極材ペースト１５を充填する。

楔１６ａ、１６ｂと配管１１と架台１２との間の空隙、楔１６ａ、１６ｂと配管１１との間の空隙に犠牲陽極材ペースト１５を充填するので、楔１６ａ、１６ｂと配管１１と架台１２との間は、犠牲陽極材ペースト１５または楔１６ａ、１６ｂで満たされることになる。

犠牲陽極材ペースト１５は、前述したように、接合材の溶剤が蒸発していない状態ではペースト状であるので、楔１６ａ、１６ｂと配管１１と架台１２との間の空隙、楔１６ａ、１６ｂと配管１１との間の空隙に容易に充填することができる。また、犠牲陽極材ペースト１５は、接合材の溶剤が蒸発すると固化するので、乾燥時には犠牲陽極材ペースト１５が被覆として働く。また、湿潤時には犠牲陽極材ペースト１５が電気防食の犠牲陽極として働く。従って、配管１１を搭載した架台１２の周囲の環境が乾湿いずれの場合であっても腐食を防止できる。これにより、修理費用を節減でき、さらに、配管１１の腐食進行速度を緩和することで設備が延命化される。

ここで、配管係止部である楔１６は、金属部材や絶縁部材で形成してもよいが、金属部材のうち犠牲陽極材で形成することが望ましい。これは、楔１６と配管１１と架台１２との間、楔１６と配管１１との間に形成された空隙は小さいので、充填される犠牲陽極材ペースト１５は楔１６の本体の体積分よりは少なくなるからである。従って、楔１６を犠牲陽極材で、例えば、亜鉛合金で形成し、楔１６を配管架台接触部に配置し、楔１６と配管１１と架台１２との間、楔１６と配管１１との間に形成された空隙に犠牲陽極材ペースト１５を充填する。これにより、亜鉛合金と犠牲陽極材ペースト１５との複合亜鉛陽極層を配管架台接触部に形成できるので、湿潤時には、亜鉛合金である楔１６も犠牲陽極として働くことになるからである。

以上の説明では、楔１６ａ、１６ｂが一体型である場合について説明したが、図７に示すように、一体型に代えて分割型としてもよい。図７では、楔１６ａを楔素片１６ａ１、１６ａ２に２分割し、楔１６ｂを楔素片１６ｂ１、１６ｂ２に２分割した場合を示している。このような分割型に形成した場合には、楔素片１６ａ１、１６ａ２、１６ｂ１、１６ｂ２を個別に架台１２と配管１１との隙間に両側からそれぞれ挿入できる。従って、架台１２の配管搭載部分での楔１６ａ、１６ｂの配置の微調整が可能となる。

第２の実施の形態によれば、架台１２と配管１１との隙間に両側からそれぞれ挿入される楔１６を配管係止部として用いるので、楔１６の傾斜角度が必ずしも配管１１の外径の曲率に一致しない場合でも適用できる。また、その際に形成される楔１６と配管１１と架台１２との間の空隙、楔１６と配管１１との間の空隙に犠牲陽極材ペースト１５を充填するので、犠牲陽極材ペースト１５が犠牲陽極として機能する。さらに、楔１６を犠牲陽極材で形成した場合には楔１６も犠牲陽極として機能する。楔１６を一体型に形成した場合には楔１６の配置作業が簡便に行え、楔１６を分割型にした場合には楔１６の配置の微調整が可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係わる配管架台接触部の腐食防止装置の構成図。 本発明の第１の実施の形態における配管の軸方向から見た一部を切り欠いた正面図。 本発明の第１の実施の形態における分割型の型枠の他の一例の構成図。 本発明の第１の実施の形態における分割型の型枠の別の他の一例の構成図。 本発明の第２の実施の形態に係わる配管架台接触部の腐食防止装置の構成図。 本発明の第２の実施の形態における配管の軸方向から見た一部を切り欠いた正面図。 本発明の第２の実施の形態における分割型の楔の一例の構成図。

符号の説明

１１…配管、１２…架台、１３…配管架台接触部、１４…型枠、１５…犠牲陽極材ペースト、１６…楔

Claims (6)

1. 架台に搭載された配管の一部に接触して前記架台に配置される配管係止部と、前記配管係止部の配置により前記配管係止部と前記配管と前記架台との間または前記配管係止部と前記配管との間に形成された空隙に充填され、犠牲陽極材粉末を含んだ接合材の溶剤が蒸発していない状態ではペースト状であり溶剤が蒸発すると固化する犠牲陽極材ペーストとを備えたことを特徴とする配管架台接触部の腐食防止装置。
2. 前記配管係止部は、前記架台の配管搭載部分に枠状に形成され、前記配管の底部と接触する部分が前記配管の外径とほぼ同じ曲率を有した型枠であることを特徴とする請求項１記載の配管架台接触部の腐食防止装置。
3. 前記型枠は、一体型または複数分割された素片を組み合わせて形成される分割型であることを特徴とする請求項２記載の配管架台接触部の腐食防止装置。
4. 前記配管係止部は、前記架台の配管搭載部分の前記架台と前記配管との隙間に両側からそれぞれ挿入される楔であることを特徴とする請求項１記載の配管架台接触部の腐食防止装置。
5. 前記楔は一体型または複数分割された分割型であることを特徴とする請求項４記載の配管架台接触部の腐食防止装置。
6. 前記配管係止部は犠牲陽極材で形成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一記載の配管架台接触部の腐食防止装置。

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