JP6943919B2 - 樹脂配管システムの劣化診断方法 - Google Patents
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Description
本発明の樹脂配管システムの劣化診断法は、分析工程と診断工程とを含む。分析工程では、樹脂切片試料を分析に供して分析情報を得る。樹脂切片試料は、樹脂配管システムの既設構成を維持しつつ、当該樹脂配管システムの表面の一部を切削して採取されたものである。診断工程では、分析情報から樹脂配管システムの劣化状態を診断する。
樹脂切片試料は、配管の表面に沿って切削する作業によって得られる薄片である。
樹脂配管システムの既設構造を維持した状態とは、配管および継手の接続により所定の連通態様を形成した状態で設置および使用された樹脂配管システム構造において、当該連通状態が変更も分断もされることなく、且つ、配管および継手のいずれもが取り外されない状態をいう。好ましくは、内部流体を流したままの状態をいう。
樹脂切片試料は、樹脂配管システムの表面から200μm以内の深さ範囲内で採取されるものであることが好ましい。
樹脂切片試料の厚さは、10μm以上200μm以下であってよい。
このような厚みの試料を用いて分析することにより、深さ方向の劣化情報を取得することができる。
樹脂配管システムは、熱可塑性樹脂で構成されることが好ましい。
(5)
熱可塑性樹脂は、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、およびスチレン系共重合樹脂からなる群から選ばれてよい。
この場合、屋外環境要因による劣化を診断することができる。
図1は、劣化診断対象となる樹脂配管システムおよびサンプリングについての模式的説明図である。図2は、図1のX−X線を含む面で切断した模式的断面図である。樹脂配管システム100は、配管110が継手120によって接続され、屋外に配設されている。配管システム100は、外部環境要因(外部環境要因としては限定されるものではないが、本実施形態の場合は、紫外線)に特に晒されているA部分とそれ以外B部分(ハッチングにて表示)とがある。
劣化診断試料の採取は、配管110および/または継手120のA部分の表面を切削することによって行う。劣化診断試料の採取は、樹脂配管システム100のユーザ、施工業者、点検業者、分析者などによって行われてよい。この時、配管110および/または継手120のいずれも取り外さず、樹脂配管システム100は通水されており使用中である。
切り出された樹脂切片試料150は、分析に供される。分析には、測定および観察の両方を含む。この場合、樹脂切片試料150は、そのままで、または、分析法に応じた前処理加工(たとえば、粉砕、延伸、溶解など)が行われ、分析用試料に調製される。したがって、分析用試料は粉末態様であってもよいし、薄片態様であってもよい。測定用試料の調製は、分析者によって行われる。
なお、以下において、特に記載がなくとも、樹脂切片試料150の採取場所とは別の場所(特に、紫外線、その他の樹脂を劣化させる要素への暴露が出来るだけ少ない場所)から同様に採取された樹脂切片試料を対照試料として、分析に供してよい。
なお、検出すべき対象に応じて、上記例示の結合測定系が適宜用いられる。
また、樹脂切片試料150を粉砕した粉末態様の測定用試料であれば、打錠法、プレート法などを用いることができる。樹脂切片試料150が様々な厚みで取得される可能性を考慮すると、汎用性の観点から、これらの方法を用いることが好ましい。
分析工程によって得られた分析情報は、劣化の状態の診断に用いられる。
例えば、劣化状態の診断においては、劣化程度を判断することにより配管110および/または継手120の物性を推定することができる。推定した物性に基づき、配管110および/または継手120について、更新の要否判断、再診断の要否判断、更新推奨時期の判断などを行うことができる。具体的には、(i)更新の必要なし、(ii)更新は必要ないが所定期間経過前の再診断を推奨、(iii)所定期間経過前の更新の推奨、(iv)早期更新の必要ありのいずれかを診断結果として提示することができる。
また、たとえば劣化指数が0.06と導出された場合、衝撃強度の保持率は新品の場合の80%超を維持していると推定することができる。さらに、80%を超える強度であれば当分の間の使用に適した強度と判断した場合、顕著な強度低下の推定なし、または更新の必要なし、という診断結果をユーザに提示することができる。
さらに、衝撃強度の保持率が40%以上80%以下である場合は、顕著な強度低下の推定あり、または所定期間経過前に再検査の必要あり、という診断結果をユーザに提示することができる。
硬質ポリ塩化ビニル樹脂配管(積水化学工業(株)製「エスロンVPパイプ」、口径50A)の新品を用意した。この新品の外周面に紫外線を照射した。紫外線の照射は、メタルウェザー(R)(ダイプラ・ウィンテス(株)製)を用いた促進耐候性試験条件にて行った。
紫外線照射中、所定時間経過毎に、配管の劣化状態と、配管の機械的特性とモニターした。
まず、紫外線照射を所定時間受けた配管の外周面にカンナを軸方向に滑らせて表面部分を切削し、厚さ50μm、長さ80mm、幅5mmの樹脂切片試料を得た。これを、所定時間経過毎に行うことで、紫外線積算照射量の異なる樹脂切片試料を得た。
硬質ポリ塩化ビニル樹脂配管(積水化学工業(株)製「エスロンVPパイプ」、口径50A)を野外での紫外線暴露に供した物(実曝露品)を用意した。
実施例1と同様に、実曝露品の外周面にカンナを軸方向に滑らせて表面部分を切削して樹脂切片試料を得て、反射法によってFT−IR測定した。
なお、樹脂切片試料の採取前後で、引張強度、衝撃強度および扁平強度はほぼ変わらないことも確認した。
150 樹脂切片試料
D 深さ
t 厚さ
Claims (5)
- 硬質ポリ塩化ビニルからなる配管または継手を含む樹脂配管システムの既設構造を維持した状態で、前記配管または継手の表面の一部を切削して硬質ポリ塩化ビニルを含む樹脂切片試料を採取する工程Aと、
前記樹脂切片試料を分析に供し、分析情報を得る分析工程Bと、
前記分析情報から前記樹脂配管システムの劣化状態を診断する診断工程Cと、を含む、樹脂配管システムの劣化診断法であって、
前記樹脂切片試料を採取する工程Aが、前記配管または継手の表面に沿って刃物を滑らせて薄片を切り出すことにより、前記樹脂切片試料を採取する工程、を含み、
前記樹脂切片試料が、前記樹脂配管システムの表面から200μm以内の深さ範囲内で採取されたものであり、
前記樹脂切片試料の厚さが、10μm以上200μm以下であり、
前記分析工程Bは、赤外線吸収スペクトル法で得られたスペクトルのうち1600cm -1 以上1800cm -1 以下のピークの相対強度を検出する工程を含み、
前記分析工程Bにおける前記分析情報が前記赤外線吸収スペクトル法を用いて得られる分析情報である、樹脂配管システムの劣化診断法。 - 前記樹脂配管システムが内部流体を流したままの状態で、前記樹脂切片試料を採取する、請求項1に記載の劣化診断法。
- 前記樹脂切片試料を軸心方向に沿って切削することにより採取する、請求項1に記載の劣化診断法。
- 前記樹脂切片試料の表面の面積は、20mm2以上である、請求項1に記載の劣化診断法。
- 前記樹脂切片試料は、短手方向の幅が2mm以上、かつ、長手方向の幅が10mm以上の細長形状である、請求項1に記載の劣化診断法。
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