JP2011190822A - 配管の接続部分の腐食防止構造体及び腐食防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大気、水蒸気、水或いはアルカリ又は酸性液、特に、エッチング液などの腐食環境中に置かれている配管において、パイプとパイプを接続するフランジ又はパイプにバルブを接続するためのフランジ等の配管の接続部分の腐食防止構造体及び腐食防止方法を提供することにある。
【解決手段】パイプとパイプ又はパイプとバルブを接続する一対のフランジと、該一対のフランジの中間にこれらと接触して設けたパッキングと、該一対のフランジ及びパッキングを貫通し、その胴部が該一対のフランジ及びパッキングに埋設するよう設けたボルトと、前記ボルトの前記胴部の外周部に、加熱収縮により密着させたフッ素樹脂製熱収縮チューブと、前記ボルトを前記一対のフランジに固定するためのナットとよりなることを特徴とする配管の接続部分の腐食防止構造体及び腐食防止方法にある。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば大気、水蒸気、水或いはアルカリ又は酸性液、特に、エッチング液などの腐食環境中に置かれている配管において、パイプとパイプを接続するフランジ又はパイプにバルブを接続するためのフランジ等の配管の接続部分の腐食防止構造体及び腐食防止方法に関するものである。

大気、水蒸気、水或いはアルカリ又は酸性液、特に、エッチング液などの腐食環境中に置かれている配管においては、パイプとパイプを接続するフランジ又はパイプにバルブを接続するためのフランジ等の接続部分は、ボルトを用いて接続されているが、このボルトは、フランジ等の接続部分の内部に埋設されてしまい、外部からその腐食状況を観察することができない。従来は、この種のボルトとして、表面にさび止め塗料などの耐腐食性塗料を塗布したものが使用されているが、腐食環境が強い場合、腐食が急速に進み、液漏れやボルトの破断を予測することは不可能であった。

このように、さび止め塗料の塗布は比較的安価に行われるが、腐食環境によって、例えば高温の水蒸気中やアルカリ又は酸性液中で使用できないものが多く、また一般に長時間使用すると、塗膜が剥がれて腐食が進行しがちとなり、ネジ部や差込み部の接続部分或いは止めネジが腐食すると、部品交換時の取外しが容易でない。塗膜が強固に固着されている場合も、部品の取外しが容易でなくなる。

このため、従来、腐食環境中、例えば大気、水蒸気、水或いはアルカリ又は酸性液中で使用する際、部品交換をする必要が生じたときに取付具からの取外しが容易に行えるようにするため、接続部分における腐食防止取付具と、該取付具に捩込むか、差込まれ、或いはチャックされて取外し可能に取着される部品との接続部分及び若しくは接続部分において取付具と部品とを止着する止ネジに腐食環境中で当該腐食環境とは化学反応を生じることがなく、かつ金属との親和性を欠く粉体を被覆した腐食防止構造及び方法が提案されている（特許文献１）。

しかるに、上記の構造及び方法では、ステンレス製の部品や取付具は、多くの腐食環境中において優れた耐蝕性を示すが、一般に加工が困難で高価となる欠点を有しているとともに、腐食環境によって、例えば、高温、強酸性のエッチング液等においては、粉体がはがれてしまう等の欠点を有している。

特開２０００−１１９８８０号公報

本発明は、腐食環境、例えば、高温、強酸性のエッチング液等腐食環境中において長期間使用しても、容易に腐食することがなく、加工が容易で安価な構造を有する、配管の接続部分における腐食防止構造体及び腐食防止方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明における第１の解決手段は、パイプとパイプ又はパイプとバルブを接続する一対のフランジと、該一対のフランジの中間にこれらと接触して設けたパッキングと、該一対のフランジ及びパッキングを貫通し、その胴部が該一対のフランジ及びパッキングに埋設するよう設けたボルトと、前記ボルトの前記胴部の外周部に、加熱収縮により密着させたフッ素樹脂製熱収縮チューブと、前記ボルトを前記一対のフランジに固定するためのナットとよりなることを特徴とする配管の接続部分の腐食防止構造体を提供することにある。

本発明における第２の解決手段は、前記フッ素樹脂製熱収縮チューブとして、熱収縮テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）チューブを用いた配管の接続部分の腐食防止構造体を提供することにある。

本発明における第３の解決手段は、パイプとパイプ又はパイプとバルブを一対のフランジによって接続し、該一対のフランジの中間にこれらと接触してパッキングを設け、該一対のフランジ及びパッキングを貫通し、その胴部が該一対のフランジ及びパッキングに埋設するようボルトを設け、前記ボルトを前記一対のフランジにナットにより固定した配管の接続方法において、前記ボルトの胴部の外周部にフッ素樹脂製熱収縮チューブを設け、前記フッ素樹脂製熱収縮チューブを加熱し、前記ボルトの胴部の外周部に前記フッ素樹脂製熱収縮チューブを収縮させて圧着したことを特徴とする配管の接続部分の腐食防止方法を提供することにある。

本発明における第４の解決手段は、前記フッ素樹脂製熱収縮チューブとして、熱収縮テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）チューブを用いた配管の接続部分の腐食防止方法を提供することにある。

本発明における第５の解決手段は、前記ボルトの胴部の外周部に設けたフッ素樹脂製熱収縮チューブを加熱する時の加熱温度を１２０℃〜２００℃とし、内径の収縮率を１０〜２０％としたことを特徴とする配管の接続部分の腐食防止方法。

本発明によると、腐食環境、例えば、高温、強酸性のエッチング液等腐食環境中において長期間使用しても、容易に腐食することがなく、加工が容易で安価な構造を有する、配管の接続部分における腐食防止構造体及び腐食防止方法を得ることができる。

本発明の一実施形態を示す腐食防止構造体の部分断面正面図。 本発明の一実施形態を示す腐食防止用ボルトの正面図。 本発明の一実施形態を示す腐食防止構造体の使用後の状態を示す写真の図。 本発明の比較例を示すボルトの使用後の状態を示す写真の図。 本発明の他の比較例を示すボルトの使用後の状態を示す写真の図。

図１は、本発明の一実施形態を示す腐食防止構造体の部分断面正面図であり、図２は、本発明の一実施形態を示す腐食防止用ボルトの正面図を示したものである。図１及び図２において、１は、パイプ、２は、パイプ１又はパイプ１とバルブ（図示せず）を接続する一対のフランジと、３は、一対のフランジ２の中間にこれらに接触して設けたパッキング、４は、一対のフランジ２及びパッキング３を貫通して設けたボルト、５は、ボルト４の胴部であって、ボルト４は、その胴部５が一対のフランジ２及びパッキング３に埋設するよう設けられている。６は、ボルト４の胴部５の外周部に密着して設けられたフッ素樹脂製熱収縮チューブ、７は、ボルト４をフランジ２に固定するためのナット７である。

本発明においては、図１に示すように、パイプ１とパイプ１又はパイプ１とバルブを一対のフランジ２によって接続し、該一対のフランジ２に接触してパッキング３を設け、該フランジ２及びパッキング３を貫通し、その胴部５が該フランジ２及びパッキング３に埋設するようボルト４を設け、前記ボルト４の胴部５の外周部に密着してフッ素樹脂製熱収縮チューブ６が設けられ、前記ボルト４は、前記フランジ２をナット７により固定され、配管の接続部が構成される。
本発明においては、上記の構成よりなる配管の接続部において、図２に示すように、ボルト４の胴部５の外周部にフッ素樹脂製熱収縮チューブ６を設け、前記ボルト４を加熱し、前記ボルト４の胴部５の外周部に前記フッ素樹脂製熱収縮チューブ６を収縮させて圧着させる。

フッ素樹脂製熱収縮チューブ６としては、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）からなるフッ素樹脂から選択された少なくとも一つのフッ素樹脂を使用することができる。このフッ素樹脂製熱収縮チューブ６の加熱温度としては、１２０℃〜２００℃とし、内径の収縮率１０〜２０％とすることが好ましい。このフッ素樹脂製熱収縮チューブ６の加熱温度が１２０℃以下では、フッ素樹脂製熱収縮チューブ６の収縮率が低く、ボルト４の外周に密着させることができない。一方、このチューブ６の加熱温度が２００℃を超えると収縮率が大きくなりすぎるとともに、チューブ自体の耐食性が低下する。
また、フッ素樹脂製熱収縮チューブ６に使用するフッ素樹脂としては、上記のフッ素樹脂のうち、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＥ）が好ましく、このポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＥ）を使用すると、当該チューブを１５０℃程度の比較的低い温度で加熱収縮し、ボルトに圧着することができる。

次に本発明の配管の接続部分における腐食防止構造体及び腐食防止方法に関する実施例を説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

［実施例１］
直径５０ＡのＦＲＰ製パイプを直径１５５ｍｍのフランジとパッキングを用いて接続し、フランジの外周部の複数箇所に内径１６ｍｍ、長さ５５ｍｍのＳＵＳ製ボルトを挿入した。該ボルトの下部はＳＵＳ製ナットによって固定した。
前記ボルトは、前記フランジに接続する前に、ボルトのねじ切り部分の外周にこれを覆うよう、内径２０ｍｍ、長さ３５ｍｍのフッ素樹脂製熱収縮チューブを設けた。
フッ素樹脂製熱収縮チューブとしては、ニチアス社製の熱収縮チューブの一つである、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＥ）製熱収縮チューブを使用した。
その後、このチューブを約１５０℃に加熱し、当該チューブを収縮させ、ボルト外周に密着させた。
その結果、当該チューブの収縮後の内径は、１６ｍｍとなり、収縮率は、２０％であった。更に、前記パイプ中に、１００℃、２０％の塩酸エッチング液を流した。その結果、６ヶ月経過後、前記フランジ部を解体したところ、熱収縮性チューブを設けたボルトは、図３に示す通り、全く腐食していなかった。

［実施例２］
フッ素樹脂製熱収縮チューブとして、実施例１において使用したポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＥ）製熱収縮チューブに代えて、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製熱収縮チューブを使用し、フッ素樹脂製熱収縮チューブの加熱温度を２００℃とし、それ以外は、実施例１と同じ条件で試験を行った。
その結果、当該チューブの収縮後の内径は、１６ｍｍとなり、収縮率は、２０％であった。更に、前記パイプ中に、１００℃、２０％の塩酸エッチング液を流した。更に、６ヶ月経過後、前記フランジ部を解体したところ、熱収縮性チューブを設けたボルトは、実施例１と同様に、全く腐食していなかった。

［比較例１］
実施例１におけるフッ素樹脂製熱収縮チューブを使用する代わりにボルトのねじ切り部分の外周にこれを覆うよう、神東塗料（株）社製のネオゴーセー＃２００ Ｕ３９−８０Ｈよりなる耐酸塗料であるエポキシ樹脂を被覆して、実施例１と同様な試験を行った。その結果、６ヶ月経過後パッキングの部分から相当量の液漏れがあり、エッチング液を流し続けることができなかった。
前記フランジ部を解体したところ、耐酸塗料を被覆したボルトは、図４に示す通り、ねじ部が完全に腐食してぼろぼろになっていた。

［比較例２］
実施例１におけるフッ素樹脂製熱収縮チューブを使用せず、ボルトのねじ切り部分の外周に何も施すことなく実施例１と同様な試験を行った。
その結果、４ヶ月経過後パッキングの部分から相当量の液漏れがあり、エッチング液を流し続けることができなかった。
前記フランジ部を解体したところ、ボルトは、図５に示す通り、ねじ部が完全に腐食してぼろぼろになっていた。

本発明によると、腐食環境、例えば、高温、強酸性のエッチング液等腐食環境中において長期間使用しても、容易に腐食することがなく、加工が容易で安価な構造を有する、配管の接続部分における腐食防止構造体及び腐食防止方法として利用することができる。

１：パイプ
２：フランジ
３：パッキング
４：ボルト
５：胴部
６：フッ素樹脂製熱収縮チューブ
７：ナット

Claims (5)

1. パイプとパイプ又はパイプとバルブを接続する一対のフランジと、該一対のフランジの中間にこれらと接触して設けたパッキングと、該一対のフランジ及びパッキングを貫通し、その胴部が該一対のフランジ及びパッキングに埋設するよう設けたボルトと、前記ボルトの前記胴部の外周部に、加熱収縮により密着させたフッ素樹脂製熱収縮チューブと、前記ボルトを前記一対のフランジに固定するためのナットとよりなることを特徴とする配管の接続部分の腐食防止構造体。
2. 前記フッ素樹脂製熱収縮チューブとして、熱収縮テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）チューブを用いたことを特徴とする請求項１に記載の配管の接続部分の腐食防止構造体。
3. パイプとパイプ又はパイプとバルブを一対のフランジによって接続し、該一対のフランジの中間にこれらと接触してパッキングを設け、該一対のフランジ及びパッキングを貫通し、その胴部が該一対のフランジ及びパッキングに埋設するようボルトを設け、前記ボルトを前記一対のフランジにナットにより固定した配管の接続方法において、前記ボルトの胴部の外周部にフッ素樹脂製熱収縮チューブを設け、前記フッ素樹脂製熱収縮チューブを加熱し、前記ボルトの胴部の外周部に前記フッ素樹脂製熱収縮チューブを収縮させて圧着したことを特徴とする配管の接続部分の腐食防止方法。
4. 前記フッ素樹脂製熱収縮チューブとして、熱収縮テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）チューブを用いたことを特徴とする請求項３に記載の配管の接続部分の腐食防止方法。
5. 前記ボルトの胴部の外周部に設けたフッ素樹脂製熱収縮チューブを加熱する時の加熱温度を１２０℃〜２００℃とし、内径の収縮率を１０〜２０％としたことを特徴とする請求項３または４に記載の配管の接続部分の腐食防止方法。