JP2013139605A - 酸洗設備用スプレーヘッダおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スプレーパイプとガイドパイプとの隙間を酸洗液が通水される構造をもつ酸洗設備用スプレーヘッダにおいて、母材とコーティングとの間の隙間（はく離）を防止してコーティング材の亀裂の発生を防ぐことにより、スプレーヘッダの外部への液漏れを防止する。
【解決手段】このスプレーヘッダ２０は、ガイドパイプ２２にはその外周面に、スプレーパイプ２１を内側から保持する複数の突起部３０が設けられている。そして、複数の突起部３０は、テフロン系樹脂からなる樹脂シートが複数枚の重ね張りされるとともに、その重ね張りされた複数枚の樹脂シート全体がテフロン系樹脂からなる樹脂コーティングでガイドパイプ２２の母材とともに覆われている。
【選択図】図３

Description

本発明は、スプレーパイプとガイドパイプとの隙間を酸洗液が通水される構造をもつ酸洗設備用スプレーヘッダに関する。

この種のスプレーヘッダは、例えば図５に示すスプレーヘッダ１２０のように、酸洗設備のスプレータンク１０の幅方向に沿って配置され、耐食材料（プラスチック）からなる外筒であるスプレーパイプ１２１と、このスプレーパイプ１２１を内部から支持する内筒であるガイドパイプ１２２とを有して構成されている。スプレーパイプ１２１には、不図示の鋼帯側に向けて酸洗液を噴射するためのノズル１２３が軸方向に離間して複数設けられている。一方、ガイドパイプ１２２にはその外周面に複数の突起部１３０が適宜の位置に設けられ、この複数の突起部１３０でスプレーパイプ１２１を内側から保持するとともにスプレーパイプ１２１の撓みを抑え、これにより、ノズル１２３からの均一な噴射を確保している（例えば特許文献１参照）。

酸洗液は、スプレーパイプ１２１とガイドパイプ１２２との隙間を通水される。そのため、ガイドパイプ１２２の外周面は、上記突起部１３０を含めて、耐食のためにコーティングが施されている。ここで、従来、ガイドパイプ１２２の突起部１３０は、図６に要部を示すように、母材となるＳＧＰ配管１２２ｍに角型の鋼材１３０ａを溶接（１３０ｂ）してその上からコーティング加工（コーティング被膜１３０ｃ）を施したものなどが採用されていた。

なお、これとは逆に、内側にプラスチック製のスプレーパイプを配置し、その外側から鉄製のガイドパイプによってスプレーパイプを保持する構造のスプレーヘッダもあるものの、このような構造では、ガイドパイプの内外面をライニングする必要があるため、構造が複雑となる点で不利となる。これに対して、図５に示したようなスプレーパイプ１２１の内側にガイドパイプ１２２を配置した構造であれば、施すライニングが、ガイドパイプ１２２の外面のみで済むという利点がある。

特開平１−１００２８８号公報

しかしながら、従来のガイドパイプの突起部は、溶接された角型の鋼材にＰＶＣ（塩化ビニル）コーティングを施したものであったため、図６に示すように、突起部の溶接された角型の鋼材の鋭角な段部において、母材１２２ｍとコーティング被膜１３０ｃとの間に隙間Ｓが生じ、この隙間からコーティング材の熱伸縮によって亀裂が発生し、この亀裂に酸洗液が浸入することで腐食穴あきしたガイドパイプの内部を伝わってスプレーヘッダの外部への液漏れとなるという問題があった。

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、耐食材料（プラスチック）からなるスプレーパイプと、このスプレーパイプを内部から支持するガイドパイプとを有して構成され、スプレーパイプとガイドパイプとの対向する隙間を酸洗液が通水される構造をもつ酸洗設備用スプレーヘッダにおいて、ガイドパイプの突起部の構造を見直すことによって、母材とコーティングとの間の隙間（はく離）を防止してコーティング材の亀裂の発生を防ぐことにより、スプレーヘッダの外部への液漏れを防止し得る酸洗設備用スプレーヘッダおよびその製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る酸洗設備用スプレーヘッダは、耐食材料からなるスプレーパイプと、該スプレーパイプを内部から支持するガイドパイプとを備え、前記スプレーパイプと前記ガイドパイプとが対向する隙間を酸洗液が通水される酸洗設備用スプレーヘッダであって、前記ガイドパイプにはその外周面に、前記スプレーパイプを内側から保持する複数の突起部が設けられており、前記複数の突起部は、テフロン（登録商標）系樹脂からなる複数枚の樹脂シートが重ね張りされるとともに、その重ね張りされた複数枚の樹脂シート全体がテフロン系樹脂からなる樹脂コーティングで前記ガイドパイプの母材とともに覆われていることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る酸洗設備用スプレーヘッダの製造方法は、耐食材料からなるスプレーパイプと、該スプレーパイプを内部から支持するガイドパイプとを備え、前記スプレーパイプと前記ガイドパイプとが対向する隙間を酸洗液が通水される酸洗設備用スプレーヘッダを製造する方法であって、前記ガイドパイプの外周面に、前記スプレーパイプを内側から保持する複数の突起部を、テフロン系樹脂からなる複数枚の樹脂シートを重ね張りするとともに、その重ね張りした複数枚の樹脂シート全体をテフロン系樹脂からなる樹脂コーティングで前記ガイドパイプの母材とともに覆うことによって形成することを特徴とする。

ここで、本発明の一態様に係る酸洗設備用スプレーヘッダの製造方法において、前記複数の突起部を形成する工程は、ガイドパイプの母材の表面に、テフロン系樹脂の粉体原料を静電吹き付け塗装にてコーティングする工程と、前記粉体原料を静電吹き付けた母材を電気炉に入れ、吹き付けたテフロン系樹脂の粉体原料を焼成して下地となる第一の樹脂コーティングとなす工程と、前記下地の上からテフロン系樹脂からなる複数枚の樹脂シートを重ね、その重ねた状態で相互を融着により重ね張りさせる工程と、前記融着によって相互に重ね張りさせた複数枚の樹脂シートの上から第二の樹脂コーティングを更に施す工程とを含むことは好ましい。

本発明によれば、スプレーヘッダのガイドパイプの突起部が、テフロン系樹脂からなる複数枚の樹脂シートが重ね張りされるとともに、その重ね張りされた複数枚の樹脂シート全体がテフロン系樹脂からなる樹脂コーティングでガイドパイプの母材とともに覆われるので、母材とコーティング材との密着性が増し、これにより、母材とコーティングとの間の隙間（はく離）が発生することを防止してコーティング材の亀裂の発生を防ぐことにより、スプレーヘッダの外部への液漏れを防止することができる。

本発明の一態様に係る酸洗設備のラインフローの一実施形態を示す模式図である。 本発明の一態様に係る酸洗設備用スプレーヘッダを採用している、図１の混酸部を示す模式図である。 本発明の一態様に係る酸洗設備用スプレーヘッダの模式図であり、同図（ａ）は軸方向に沿った断面を示し、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面を示している。 図３のガイドパイプに形成される突起部を説明する模式図である。 従来のスプレーヘッダの一例を説明する模式図であり、同図は軸方向に沿った断面を示している。 従来のスプレーヘッダが有するガイドパイプに形成される突起部の一例を説明する模式図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、本発明の一態様に係る酸洗設備用スプレーヘッダは、図１の符号１〜７に示す酸洗のラインフロー中、酸洗部４のスプレーヘッダに採用した例である。
図２に示すように、上記酸洗部４では、酸洗スプレータンク１０内を不図示の鋼帯がテーブルローラ１２によって搬送される。搬送される鋼帯の上下には、搬送方向に沿って複数のスプレーヘッダ２０が配置されている。混酸リザーブタンク１３内には酸洗液が貯留されている。そして、混酸リザーブタンク１３には混酸ポンプ１１が付設されており、この混酸ポンプ１１を駆動することによって混酸リザーブタンク１３内の酸洗液が圧送配管１４を介して上記複数のスプレーヘッダ２０それぞれに圧送され、各スプレーヘッダ２０から鋼帯の表裏の面に圧送された酸洗液が噴射されるようになっている。そして、噴射された酸洗液は、回収管路１５を介して混酸リザーブタンク１１に再び回収される。

各スプレーヘッダ２０は、図３に示すように、耐食材料（プラスチック）からなる外筒であるスプレーパイプ２１と、このスプレーパイプ２１を内部から支持する内筒であるガイドパイプ２２とを有して構成されている。各スプレーヘッダ２０は、その軸方向が酸洗スプレータンク１０の幅方向に沿って配置されており、外筒のスプレーパイプ２１は、その軸方向の両端が酸洗スプレータンク１０両端の支持部１０ａによって支持ライニング４０を介して支持されている。

スプレーパイプ２１の外周面には、その軸方向に沿って等間隔に複数（この例では３箇所）のノズル２３がその噴射口を鋼帯側に向けて付設されている。また、スプレーパイプ２１の一端（同図の左端）には、接続用フランジ２１ａが設けられ、この接続用フランジ２１ａに上記圧送配管１４が接続されることで、スプレーパイプ２１とガイドパイプ２２との対向する隙間に酸洗液が通水可能とされており、この通水された酸洗液が上記複数のノズル２３から鋼帯側に噴射されるようになっている。

ここで、上記ガイドパイプ２２には、その外周面２２に複数の突起部３０が設けられている。この複数の突起部３０は、スプレーパイプ２１を内側から保持するとともにスプレーパイプ２１の撓みを抑え、これにより均一な噴射を確保するものである。
以下、この突起部３０についてより詳しく説明する。
本実施形態の突起部３０は、図４に示すように、テフロン系樹脂からなる複数枚の樹脂シート３２をガイドパイプ２２の径方向に重ね張り（積層）するとともに、その重ね張りされた複数枚の樹脂シート３２全体がテフロン系樹脂からなる樹脂コーティング３３でガイドパイプ２２の母材２２ｍとともに覆われている。

この突起部３０の成形手順は、まず、樹脂コーティングを行う前に、脱脂および洗浄のために、ガイドパイプ２２の母材２２ｍの空焼きを約４００℃で行う。次に、樹脂コーティングの密着強度を上げるために、母材２２ｍの表面にブラスト処理を行う。
次に、テフロン系樹脂の粉体原料を静電吹き付け塗装にて母材２２ｍの表面にコーティングする。そして、粉体原料を静電吹き付けた母材２２ｍを電気炉に入れ、吹き付けたテフロン系樹脂の粉体原料を焼成して下地となる第一の樹脂コーティング３１となす。

次に、上記下地の上からテフロン系樹脂からなる複数枚の樹脂シート３２を重ね、その重ねた状態で２６０〜２７０℃で相互に重ね張り（融着）させる。最後に、上記融着によって相互に重ね張りさせた複数枚の樹脂シート３２の上から第二の樹脂コーティング３３を更に施す。この第二の樹脂コーティング３３のコーティング手順は、下地となる第一の樹脂コーティング３１同様である。以上によって所望の突起部３０がガイドパイプ２２の外周面に成形される。なお、この突起部３０の成形材料としては、母材２２ｍとの密着性、樹脂の均一性、加工性および耐薬品性を確保するために、テフロン系樹脂シートを用いるとともに、同じくテフロン系樹脂のコーティングを施すことが必要である。

次に、この酸洗設備用スプレーヘッダの作用・効果について説明する。
上述の酸洗設備における酸洗部４のスプレーヘッダ２０は、スプレーパイプ２１とガイドパイプ２２との対向する隙間を酸洗液が通水される構造をもつものであるが、このスプレーヘッダ２０によれば、ガイドパイプ２２の突起部３０を、上記例示したような角型の鋼材にＰＶＣ（塩化ビニル）コーティングを施したものに替えて、テフロン系樹脂シートの融着による重ね張りをし、さらに、樹脂コーティング３３で母材２２ｍとともに覆うように構成したので、母材２２ｍとコーティング材３１，３３との密着性が増して母材２２ｍとコーティング材３１，３３との間のはく離が防止され、コーティング３１，３３の亀裂の発生を抑えることにより、ガイドパイプ２２の腐食穴あきを防ぎ、これにより、ガイドパイプ２２からの液漏れを抑え、スプレーヘッダ２０の補修回数および補修費用を低減することができる。また、酸の飛散が防止されるので、薬液の取り扱いによる危険を回避することができるという効果もある。

具体的には、図５ないし図６に示した従来の突起部１３０を備えるスプレーヘッダ１２０では、上述の酸洗設備における酸洗部４において、年平均３回程度の液漏れが発生していたのに対し、本実施形態の突起部３０を備えるスプレーヘッダ２０を採用後は、３年経過後も液漏れが発生しておらず、良好な結果が得られた。
なお、本発明に係る酸洗設備用スプレーヘッダおよびその製造方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。

１ アライニング部
２ 投射機
３ 温洗部
４ 酸洗部
５ 水洗部
６ 湯洗部
７ ドライヤ部
１０ 酸洗スプレータンク
１１ 混酸ポンプ
１２ テーブルローラ
１３ 混酸リザーブタンク
１４ 圧送配管
１５ 回収管路
２０ スプレーヘッダ
２１ スプレーパイプ
２２ ガイドパイプ
２３ ノズル
３０ 突起部
３１ 第一の樹脂コーティング
３２ 樹脂シート
３３ 第二の樹脂コーティング
４０ 支持ライニング
Ｓ 隙間

Claims (3)

1. 耐食材料からなるスプレーパイプと、該スプレーパイプを内部から支持するガイドパイプとを備え、前記スプレーパイプと前記ガイドパイプとが対向する隙間を酸洗液が通水される酸洗設備用スプレーヘッダであって、前記ガイドパイプにはその外周面に、前記スプレーパイプを内側から保持する複数の突起部が設けられており、前記複数の突起部は、テフロン系樹脂からなる複数枚の樹脂シートが重ね張りされるとともに、その重ね張りされた複数枚の樹脂シート全体がテフロン系樹脂からなる樹脂コーティングで前記ガイドパイプの母材とともに覆われていることを特徴とする酸洗設備用スプレーヘッダ。
2. 耐食材料からなるスプレーパイプと、該スプレーパイプを内部から支持するガイドパイプとを備え、前記スプレーパイプと前記ガイドパイプとが対向する隙間を酸洗液が通水される酸洗設備用スプレーヘッダを製造する方法であって、
   前記ガイドパイプの外周面に、前記スプレーパイプを内側から保持する複数の突起部を、テフロン系樹脂からなる複数枚の樹脂シートを重ね張りするとともに、その重ね張りした複数枚の樹脂シート全体をテフロン系樹脂からなる樹脂コーティングで前記ガイドパイプの母材とともに覆うことによって形成することを特徴とする酸洗設備用スプレーヘッダの製造方法。
3. 前記複数の突起部を形成する工程は、ガイドパイプの母材の表面に、テフロン系樹脂の粉体原料を静電吹き付け塗装にてコーティングする工程と、前記粉体原料を静電吹き付けた母材を電気炉に入れ、吹き付けたテフロン系樹脂の粉体原料を焼成して下地となる第一の樹脂コーティングとなす工程と、前記下地の上からテフロン系樹脂からなる複数枚の樹脂シートを重ね、その重ねた状態で相互を融着により重ね張りさせる工程と、前記融着によって相互に重ね張りさせた複数枚の樹脂シートの上から第二の樹脂コーティングを更に施す工程とを含むことを特徴とする請求項２に記載の酸洗設備用スプレーヘッダの製造方法。

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