JP6025020B2 - 内面ゴムライニングバタフライ弁の補修方法 - Google Patents

Description

この発明は、海水が流通する流路に介在され、弁箱弁座内面をゴムライニングしたバタフライ弁のそのゴムライニング損傷部の補修方法に関するものである。

火力発電所や原子力発電所は、通常、海辺に設置されて海水を冷却水としている。その海水の取り入れや排水の管路には、弁箱内径：３ｍほどにも及ぶバタフライ弁が介在されている。このバタフライ弁Ｖは、例えば、この発明の一実施形態を示す図１を参照して説明すると、弁箱１と、その弁箱１を径方向に貫通する弁軸２と、その弁軸２を中心径方向に取付けた弁体３とからなり、弁軸２を介して弁体３を回転することによって弁開閉する。そのバタフライ弁Ｖの弁箱１の弁座及び弁体３の弁座にそれぞれゴムライニング４、５を施して、金属製弁箱１及び金属製弁体３の腐食を防止するとともに閉弁時のシール性（止水性能）を担保するようにしている（特許文献１ 段落０００２、図２、図３、図５参照）。

このような海水流路に介在されるバラフライ弁Ｖは、貝などの海洋生物等の異物に晒され、その異物が弁体３や弁箱１の弁座面に付着して堆積すると（図３（ａ）参照）、弁体３の開閉時にその異物ａとの摩擦等によって両弁座（ゴムライニング）４、５が損傷する。この損傷が弁体３の食い込み代の所定範囲内であれば、シール性は担保されるが、その範囲を越えると、シール性を低下させるとともに、金属製の弁箱１や弁体３を腐食させる。
このため、従来では、その損傷個所にエポキシ樹脂等の補修材を充填したり（特許文献１段落０００３参照）、弁体３及びそのシート部（弁座）をその周方向に複数に分割し、その損傷した分割シート部だけを取替えるようにしたりしている（特許文献１請求項１、段落０００７〜００１０、図１〜図３参照）。

特開平０６−１８５６３１号公報

上記補修材の充填による損傷部の補修は、一般的な補修材充填の域を出ていないため、その耐久性や作業性の問題があった（特許文献１段落０００３第４〜８行）。
このため、上記のように、損傷した分割シート部だけの取替え技術が提案され、この取替は、配管（流路）を止水した状態で、弁Ｖを解体して損傷した分割シート部分（分割弁体を含めて）を取外し、工場において、再度、ゴムライニングしている。しかし、近年のコストダウンの要求の下、その取替コストの削減及び工期の短縮を求められるようになった。

この発明は、このような実状の下、補修材充填によって、安価かつ作業性がよく、さらに耐久性のある弁箱弁座補修とすることを課題とする。

上記課題を達成するために、この発明は、まず、弁箱弁座のゴムライニングの損傷部全体を含む範囲でそのゴムライニングを切除することとしたのである。
このように、損傷部全体を含む範囲でそのゴムライニングを切除すれば、損傷部が無くなってその切除部内全面が所要の面粗度とし得るため、その損傷部の残余によって補修材が十分に接着（接合）しない等による剥離が防止される。
つぎに、この発明は、その切除した部分に新たなゴム（補修材）を充填して所定の弁箱弁座の形状に整えるようにしたのである。
切除した部分に補修材であるゴムを充填すれば、損傷部がない新たな弁座面が形成されるため、シール性は担保される。このとき、弁座形状に整えるとは、弁座面から突出するゴムを除去してその補修面を他の弁座面と面一とすることである。これによって、当初のゴムライニングと同一の弁座面とし得る。

この発明の構成としては、海水が流通する流路に介在され、弁箱弁座内面をゴムライニングしたバタフライ弁のそのゴムライニングの損傷部の補修方法において、前記弁箱弁座のゴムライニングの損傷部全体を含む範囲でそのゴムライニングを切除し、その切除した部分に新たなゴムを充填して所定の弁箱弁座の形状に整える構成を採用することができる。

この構成において、上記切除する部分を、弁体が弁箱弁座を摺動する面の両端を超えたものとすれば、弁体摺動端が必ず補修した部分となって、補修部分が弁体摺動によって捲れ上がる（剥がれる）恐れが少なくなる。このとき、その切除する部分を弁箱弁座の両端面に至らせれば、補修部分の両端が必ず弁体摺動部の両端を超えた状態となって、補修部分の接着強度が十分に担保されて剥がれる恐れが極力無くなる。また、その切除する部分を、弁体が弁箱弁座を摺動する方向と平行に長くすれば、その補修の長さ方向に摺動による外力が働くため、補修部分の劣化度合も少なくなる。

この発明は、以上のように構成したので、安価かつ作業性がよく、さらに耐久性のある弁箱弁座補修となる。

この発明に係る一実施形態の一部切り欠き斜視図 同実施形態の補修部分の拡大切断斜視図 同実施形態の補修説明図 同補修強度説明用の弁箱弁座内面を平面状に展開した模式図

一実施形態を図１、図２に示し、この実施形態のバタフライ弁Ｖは、従来と同様に、弁箱１と、その弁箱１を径方向に貫通する弁軸２と、その弁軸２を中心径方向に取付けた弁体３とからなり、弁軸２を介して弁体３を、図１矢印の如く約９０度正逆転することによって弁開閉する。
このバタフライ弁Ｖの弁箱１及び弁体３は鋳鋼等の金属からなり、その弁箱１の内周面にクロロプレンゴム等のゴムライニングを施しその中央部が盛り上がって弁箱弁座４を形成している。この弁箱弁座４は、このバタフライ弁Ｖにあっては、上記のように、約９０度正逆転によって弁開閉するため、例えば、図１の矢印方向の正逆転で弁開閉される場合、同図及び図２に示すように、弁箱弁座４の中央から片側に向けた一定の幅ｗが弁開閉による弁体３（弁座５）が食い込んで摺動する範囲（摺動部）４ａとなる。

このバラフライ弁Ｖにおいて、貝殻等の異物に晒され、図３（ａ）に示すように、その異物ａが弁箱１や弁体３の弁座（ゴムライニング）４の表面一部に付着して堆積すると、弁体３の開閉時にその異物ａとの摩擦等によって弁座４（摺動部４ａ）が損傷する（傷ｂ）。
このため、その損傷部ｂを補修することとなるが、その補修は、まず、図３（ｂ）に示すように、その弁座４の表面に高圧水を吹付けて洗浄し、傷（損傷部）ｂ部分を露出させる。傷ｂが露出すれば、同図（ｃ）に示すように、円錐状砥石からなるグラインダーでもって、その傷ｂ全体を含む範囲でその弁座（ゴムライニング）４を抉って（切除して）略Ｕ字状の溝１０を形成する。その溝１０の幅（弁箱周方向）は例えば２ｃｍ程度とする。また、この溝１０は弁体摺動部４ａの幅方向全長（ｗ）に亘ってその両縁端に至らせ、弁体３との摺動によって下記補修材１１が剥がれないように弁体摺動部４ａの端から所要長さ長くする。このとき、溝１０の長さ方向は、弁体弁座５と弁箱弁座４との摺動方向に平行（同一）とし、その幅は全長（両端部を除く）に亘って同一とする。

つぎに、その溝１０内側全面に接着剤、例えば、スーパーソリューション（商品名）を塗布し、その後、図３（ｄ）に示すように、天然ゴム系の自然加硫ゴム補修材（ゴムコンパウンド）１１、例えば、ＰＡＮＧＩＮＤＵＳＴＲＩＬ社製パンギットＡ＆Ｂ（商品名）を溝１０全体に充填する。このとき、接着剤は２度塗りし、２回目の接着剤が半乾き状態で、パンギットの２剤Ａ、Ｂを等量混ぜ合わせ、薄膜状にしたものを重ねながら埋め込み充填する。充填後、ローラによってゴム補修材１１の空気抜きを行なう。
補修材１１が硬化すれば、図３（ｅ）に示すようにグラインダー等によって突出部分を研削して面出しを行なう（弁座４（摺動面４ａ）の表面を面一とする）。この補修後は、例えば図１、図２のような弁座４（摺動面４ａ）となる。

このように補修が行なわれた実施形態は、弁開閉に伴う弁体３（弁座５）と弁箱弁座４の補修部４ａとの摺動は、その補修材１１が摺動部４ａ全長に亘っているため、その補修材１１の長さ方向の途中から行なわれ（長さ方向端から行なわれず）、その摺動による補修材１１の端部からの剥離も生じにくい。また、その補修材１１が全長に亘って同一幅で、かつその長さ方向が弁体３との摺動方向と平行となっているため、摺動に基づく補修材１１への押圧力がその幅方向及び長さ方向に均一に作用し、剥がれる恐れも少なくなるとともに一部が他に比べて速く劣化する恐れも無くなる。このため、耐久性のあるものである。

図４には、上記バタフライ弁Ｖと同一仕様の弁箱弁座４でもって補修材１１の剥離試験を行なった模式態様を示し、この弁箱弁座４に弁体３（弁体弁座５）が最も強く圧接するのは、弁箱弁座４の中心線ｃ上に弁体３が位置した閉弁時である。すなわち、弁体３が閉止方向に回転して弁箱弁座４に徐々に食い込み、中心線ｃ上で予め設定された最大の食い込み代となって閉弁する。この状態から、弁体３が開放方向に回転すると、その食い込み代が徐々に浅くなって弁箱弁座４の幅方向の途中（摺動部４ａの端）で両弁座４、５は接触しなくなる。
このとき、約９０度正逆転によって弁開閉すれば、図４において弁座４の半分の幅ｗが弁開閉による弁箱弁座４の弁体３との摺動部４ａとなる。

ここで、図４において、Ｔ１のように、補修部分（補修材）１１の両端が弁箱弁座４の幅方向両縁端に至っていると、弁体３（弁座５）はその補修部分１１内で弁箱弁座４との接離を行なうため、補修部分１１の端にその接離に伴う力が余り加わらない。このため、補修部分１１の剥離は生じにくい。
一方、Ｔ２のように、補修部分１１の両端が上記接触幅ｗの中に位置すると、弁体３（弁座５）と弁箱弁座４との接触中に補修部分１１の端に弁体３が触れることとなり、Ｔ３、Ｔ４のように、その補修部分１１の一端が上記接触幅ｗから出ていても、他の端が接触幅ｗの中に位置すると、その他端から補修部分１１の剥離が生じ易いこととなる。また、Ｔ５のように、弁箱弁座４の端面に至らないものの、摺動部４ａを含むもの（両端が摺動部４ａを超えているもの）は、Ｔ１には劣るが、剥離は生じにくい。

以上から、補修部分１１の剥離・劣化を防ぐためには、補修部分１１の両端が弁体１の弁箱弁座４との接触幅ｗ（摺動部４ａ）から突出したものとすれば良いことが理解できる。
特に、上記実施形態のＴ１のように、上記切除する部分（溝１０）を弁箱弁座４の両端面に至らす補修をすれば、盛り上がり部（弁座４）の両端までの非摺動部分の十分な長さの補修材１１で摺動部４ａの補修部分を支えるため、摺動部４ａの補修部分の耐久性を増すことができるとともに、補修材１１の充填作業が効率良いものとなる効果もある。
なお、実施形態のＴ１、Ｔ５においては、７０００回の弁体３の開閉においても補修部分１１の剥離・損傷はなかった。

Ｖ バタフライ弁
１ 弁箱
２ 弁軸
３ 弁体
４ 弁箱弁座（ゴムライニング）
４ａ 弁箱弁座の弁体摺動部
５ 弁体弁座（ゴムライニング）
１０ 補修溝
１１ 補修材（補修部分）
ａ 貝殻等の異物
ｂ 傷（損傷部）

Claims (3)

1. 海水が流通する流路に介在され、弁箱弁座内面をゴムライニングしたバタフライ弁（Ｖ）のそのゴムライニング（４）の損傷部（ｂ）の補修方法であって、前記弁箱弁座のゴムライニング（４）の損傷部全体を含む範囲でそのゴムライニング（４）を切除するとともに、その切除する部分（１０）を、弁体（３）が弁箱弁座（４）を摺動する幅（ｗ）の両端を超えたものとし、前記切除した部分（１０）に新たなゴム（１１）を充填して所定の弁箱弁座の形状に整えることを特徴とする内面ゴムライニングバタフライ弁の補修方法。
2. 海水が流通する流路に介在され、弁箱弁座内面をゴムライニングしたバタフライ弁（Ｖ）のそのゴムライニング（４）の損傷部（ｂ）の補修方法であって、前記弁箱弁座のゴムライニング（４）の損傷部全体を含む範囲でそのゴムライニング（４）を切除するとともに、その切除する部分（１０）を、弁体（３）が弁箱弁座（４）を摺動する方向と平行に長くし、前記切除した部分（１０）に新たなゴム（１１）を充填して所定の弁箱弁座の形状に整えることを特徴とする内面ゴムライニングバタフライ弁の補修方法。
3. 上記切除する部分（１０）を、弁体（３）が弁箱弁座（４）を摺動する方向と平行に長くしたことを特徴とする請求項１に記載の内面ゴムライニングバタフライ弁の補修方法。

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