【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は弁閉鎖時海水等の漏洩を防止する必要
のあるシート面は除き、他のバルブ内面に適当厚
さの鉄メツキを施したバルブに係る。
従来、船舶あるいは火力発電所、石油化学工場
等における海水配管や熱交換器に使われているバ
ルブ材料には、海水に対する耐食性の良い銅ある
いは銅合金が広く使われてきた。しかし、このよ
うな銅または銅合金製のバルブ、特にバルブの弁
こまに対して海水流速が銅、銅合金の限界流速
（合金の種類によつて異なるが、６：４黄銅系で
は1.5ｍ／sec程度であると言われている）を越え
る状況（バルブの開閉度によつて容易にこの状況
は生じる）で使用される場合、エロージヨンを引
き起こし易い。また一方、脱亜鉛腐食（流速が再
び遅くなつたり温度が上昇したりした場合に起こ
る）などの腐食が生じる。このような腐食に対し
て現在までは硫酸第１鉄電解法による鉄イオン注
入が有効であるとされてきたが、これにも下記の
ような欠点がある。
(ア) 鉄イオン注入開始後から防食皮膜形成までの
期間（２〜３か月間）の異常流速に対する防食
効果、特に初期汚染海水に暴露された場合の防
食効果が期待できない。
(イ) バルブ内（特に弁こま部）は流速が速くまた
乱流になり易いので、鉄イオン注入法による水
酸化鉄の防食皮膜が形成され難い。
(ウ) 鉄イオン注入法による水酸化鉄の防食皮膜
は、コロイド状の水酸化鉄の付着によるもので
あるため、これが海水中に混入した微少な砂や
貝殻などにより傷つけられる場合がある。
本発明は銅あるいは銅合金製のバルブ内部で海
水の流速が限界流速を越えるような場合でも、耐
食性特に潰食に対する良好な耐食性を持つたバル
ブを提供することを目的とし、(1)弁閉鎖時の海水
の漏洩を防止するためにシート面には鉄メツキを
避けるが、銅あるいは銅合金製のバルブ内面に鉄
メツキを施すことにより、バルブ内部での海水の
流速が限界流速を越えた場合でも優れた耐食性を
持たせる、(2)又バルブ内面に鉄メツキを施すこと
により、鉄イオン注入の場合の水酸化鉄による防
食皮膜よりも堅固で、バルブ内の各部の位置や海
水の流速に影響されない均一厚さの密着性良好の
防食皮膜を形成する、(3)上記鉄メツキ皮膜が存在
する間は電気化学的作用によつて銅部分あるいは
銅合金部分の腐食を防止できる、(4)鉄メツキ皮膜
が消耗した後も鉄の腐食生成物が堅固に付着して
いるために、銅あるいは銅合金の腐食が抑制され
るようにしたもので、海水を冷却水として用いる
各種熱交換器に使用されるバルブ、その他海水配
管系におけるバルブに使用されるものである。
以下、本発明を第１図（海水配管用のバルブ内
面に鉄メツキを施す状況を示す斜視図）、第２図
（第１図のＡ部を拡大して示した縦断側断面図）、
第３図（鉄メツキ終了後のメツキ状況を説明する
ためのバルブの側断面図）に示された実施例に基
いて説明する。第１図、第２図において、１は青
銅製バルブ、２ａ，２ｂは軟鋼製陽極棒、３ａ，
３ｂ，３ｃはビニールパイプ、４は電解液ポン
プ、５は電解液槽、６は鉄メツキ用電解液、７
ａ，７ｂ，８はリード線、９は定電流直流電源、
１０ａ，１０ｂはシート面、１０ｃは弁棒、１１
は鉄メツキ膜であり、第３図の１２はひび割れ、
１３は剥離を示す。
先ず、第１図、第２図により海水配管用のバル
ブ内面に鉄メツキを施す状況を説明すると、青銅
製バルブ１の両端に取付けたフランジ１ａ，１ｂ
には配管接続用のフランジ１ｃ，１ｄが夫々取付
けられている。同フランジ１ｃ，１ｄの接続用各
管部には夫々ビニールパイプ３ａ，３ｂが取付け
られ、その一方のビニールパイプ３ａの端部は電
解液ポンプ４の出口に接続され、他方のビニール
パイプ３ｂの端部は電解液槽５に浸漬されてお
り、又上記電解液槽５に端部が浸漬しているもう
１つのビニールパイプ３ｃは電解液ポンプ４の入
口に接続されている。即ちポンプ４の作動により
電解液６はビニールパイプ３ａよりフランジ１
ｃ，１ａの穴を経てバルブ１の下部構成部品の内
部一杯に溜り気味に流入し、そこからシート面１
０ｂ，１０ａを経て上部構成部品の内部一杯に入
つて、フランジ１ｂ，１ｄの穴から流出し、ビニ
ールパイプ３ｂを経て電解液槽５内に流入して溜
り、同槽５からは溜められた電解液６がビニール
パイプ３ｃによりポンプ４に吸入され、上記系路
を通して滞ることのないよう自動的に循環されて
いる。
フランジ１ａ，１ｃ側に取付けられたビニール
パイプ３ａの取付部付近には、１つの軟鋼製陽極
棒２ａが外部から内部に挿入して固定され、それ
はバルブ１の下部構成部品の内壁で形成される空
間中央に向つて伸ばされており、又他方のフラン
ジ１ｂ，１ｄ側のビニールパイプ３ｂの取付部付
近にも他の軟鋼製陽極棒２ｂが外部から内部に挿
入して固定され、それはバルブ１の上部構成部品
の内壁で形成される空間中央に向つて伸ばされて
いる。
定電流直流電源９の（＋）極にはリード線７ａ
が接続され、同リード線７ａの他端部は前記陽極
棒２ａに接続し、又同じく電源９の（＋）極につ
ながれたもう１つのリード線７ｂは他方の陽極棒
２ｂに接続され、上記両陽極棒２ａ，２ｂの双方
に（＋）の電気を流す。又電源９の（−）極につ
ながれたリード線８は弁棒１０ｃ（下部には上シ
ート部を有する）に接続されており、同弁棒１０
ｃに直接間接に接続するバルブ全体に（−）電気
を流す。即ち、リード線７ａ，７ｂによりバルブ
１内の陽極棒２ａ，２ｂを定電流直流電源９の
（＋）極につなぎ、バルブ内部空間一杯を流れる
電解液６に（＋）電気を通電し、又リード線８に
よりバルブ１（シート面１０ａ，１０ｂを除く上
下構成部品の内壁、すなわち鉄メツキ層を形成し
ようとする部分）を上記電源９の（−）極につな
いで電流密度を決め、バルブ内壁面に（＋）電気
を通電することにより11で示す鉄メツキを行なう
ようになつている。たゞし、バルブ閉鎖時海水の
漏洩を防ぐため、上記シート面１０ａ，１０ｂに
は予め油性塗料を塗つておき鉄メツキされないよ
うにし、上記塗料はメツキ終了後に溶剤で溶か
す。
次に実験による鉄メツキ条件の具体例を示す。
The present invention relates to a valve in which the inner surface of the valve is plated with iron to a suitable thickness, except for the seat surface which is necessary to prevent leakage of seawater etc. when the valve is closed. Conventionally, copper or copper alloys, which have good corrosion resistance against seawater, have been widely used as valve materials for seawater piping and heat exchangers in ships, thermal power plants, petrochemical factories, etc. However, for such valves made of copper or copper alloy, especially for the valve top of the valve, the seawater flow velocity is the limit flow velocity of copper or copper alloy (it varies depending on the type of alloy, but for 6:4 brass type it is 1.5 m/m/m). sec) (this situation can easily occur depending on the degree of opening and closing of the valve), erosion is likely to occur. On the other hand, corrosion such as dezincification corrosion (which occurs when the flow rate slows down again or the temperature rises) occurs. Until now, iron ion implantation using ferrous sulfate electrolysis has been considered effective against such corrosion, but this method also has the following drawbacks. (a) Corrosion prevention effect against abnormal flow velocity during the period (2 to 3 months) from the start of iron ion implantation to the formation of the anticorrosion film, especially when exposed to initially contaminated seawater, cannot be expected. (a) Since the flow velocity inside the valve (particularly in the valve top part) is fast and the flow is likely to become turbulent, it is difficult to form an anticorrosive film of iron hydroxide using the iron ion implantation method. (c) The iron hydroxide anti-corrosion film produced by the iron ion implantation method is based on the adhesion of colloidal iron hydroxide, so it may be damaged by minute amounts of sand or shells mixed into seawater. The object of the present invention is to provide a valve that has good corrosion resistance, especially against erosion, even when the flow velocity of seawater exceeds the critical flow velocity inside the valve made of copper or copper alloy. Avoid iron plating on the seat surface to prevent seawater from leaking, but by applying iron plating to the inner surface of the valve made of copper or copper alloy, if the flow velocity of seawater inside the valve exceeds the limit flow velocity. (2) Also, by applying iron plating to the inner surface of the valve, it is stronger than the anti-corrosion coating made of iron hydroxide in the case of iron ion implantation, and is sensitive to the position of each part inside the valve and the flow rate of seawater. (3) While the iron plating film is present, it can prevent corrosion of copper or copper alloy parts by electrochemical action. (4) Even after the iron plating film is worn out, corrosion products from the iron remain firmly attached to it, which suppresses corrosion of copper or copper alloys, making it suitable for various heat exchangers that use seawater as cooling water. These valves are used in other valves in seawater piping systems. The present invention will be described below in Fig. 1 (perspective view showing the situation in which iron plating is applied to the inner surface of a valve for seawater piping), Fig. 2 (longitudinal side sectional view showing enlarged section A in Fig. 1),
A description will be given based on the embodiment shown in FIG. 3 (a side sectional view of the valve for explaining the plating situation after iron plating is completed). In Figures 1 and 2, 1 is a bronze valve, 2a and 2b are mild steel anode rods, 3a,
3b, 3c are vinyl pipes, 4 is an electrolyte pump, 5 is an electrolyte tank, 6 is an electrolyte for iron plating, 7
a, 7b, 8 are lead wires, 9 is a constant current DC power supply,
10a and 10b are seat surfaces, 10c is a valve stem, 11
is an iron plating film, 12 in Figure 3 shows cracks,
13 indicates peeling. First, to explain the situation in which iron plating is applied to the inner surface of a valve for seawater piping with reference to Figs. 1 and 2, flanges 1a and 1b attached to both ends of a bronze valve 1.
Flanges 1c and 1d for piping connection are attached to the flange 1c and 1d, respectively. Vinyl pipes 3a and 3b are attached to the connecting pipe parts of the flanges 1c and 1d, respectively, and the end of one vinyl pipe 3a is connected to the outlet of the electrolyte pump 4, and the end of the other vinyl pipe 3b is connected to the outlet of the electrolyte pump 4. Another vinyl pipe 3c, whose end is immersed in the electrolyte tank 5, is connected to the inlet of the electrolyte pump 4. That is, by the operation of the pump 4, the electrolytic solution 6 flows from the vinyl pipe 3a to the flange 1.
It flows into the lower part of the valve 1 through the holes c and 1a, and from there it flows into the seat surface 1.
0b and 10a, flows out from the holes in the flanges 1b and 1d, flows into the electrolyte tank 5 through the vinyl pipe 3b, and accumulates therein. The liquid 6 is sucked into the pump 4 through the vinyl pipe 3c, and is automatically circulated through the system to avoid stagnation. Near the attachment part of the vinyl pipe 3a attached to the flanges 1a, 1c side, one mild steel anode rod 2a is inserted from the outside into the inside and fixed, and it is formed by the inner wall of the lower component of the valve 1. Another mild steel anode rod 2b is inserted into the inside from the outside and fixed near the attachment part of the vinyl pipe 3b on the other flange 1b, 1d side. It extends towards the center of the space formed by the inner walls of the upper component. A lead wire 7a is connected to the (+) pole of the constant current DC power supply 9.
The other end of the lead wire 7a is connected to the anode rod 2a, and another lead wire 7b, which is also connected to the (+) pole of the power source 9, is connected to the other anode rod 2b. (+) electricity is passed through both anode rods 2a and 2b. Further, the lead wire 8 connected to the (-) pole of the power source 9 is connected to the valve stem 10c (having an upper seat section at the bottom).
Flow (-) electricity throughout the valve directly or indirectly connected to c. That is, the anode rods 2a and 2b inside the valve 1 are connected to the (+) pole of the constant current DC power supply 9 using the lead wires 7a and 7b, and (+) electricity is applied to the electrolytic solution 6 flowing throughout the interior space of the valve. Connect the bulb 1 (the inner walls of the upper and lower components excluding the seat surfaces 10a and 10b, that is, the part where the iron plating layer is to be formed) to the (-) pole of the power source 9 using the lead wire 8 to determine the current density, and then The iron plating shown in 11 is performed by applying (+) electricity to the wall surface. However, in order to prevent seawater from leaking when the valves are closed, oil-based paint is applied to the seat surfaces 10a and 10b in advance to prevent iron plating, and the paint is dissolved with a solvent after plating is completed. Next, specific examples of iron plating conditions based on experiments are shown.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
海水配管や熱交換器に用いられるバルブに対
し、耐食性の改善のため鉄メツキを施す場合、鉄
メツキ厚さを10μｍ以上200μｍ以下に限定する方
が良い。その理由を下記する。
(a) バルブ内を流れる海水の流速が銅あるいは銅
合金の限界流速を越えて使用される場合があつ
ても、鉄メツキ厚さが上記例（）、（）のご
とく10μｍ以上であれば、短期間のうちに鉄メ
ツキ膜が無くなり、バルブに腐食が起こる事が
ない。
(b) 鉄メツキ厚さが上記例（）のごとく200μ
ｍを越える範囲では、鉄メツキ膜１１にひび割
１２や剥離１３が起り易くなり、他の構成部品
に障害を与える可能性があるので、鉄メツキ厚
さは200μｍ以下とする必要がある。
要するに、本発明は銅あるいは銅合金製のバ
ルブのシート面を除く内面に、厚さ10μｍ以
上、200μｍ以下の鉄メツキを施したことを特
徴とするバルブである。即ち本発明バルブにあ
つては
(i) シート面を除くバルブ内面の銅あるいは銅
合金部分に対して鉄メツキが施されたので、
海水に対する耐食性が一層改善される。特に
潰食に対して有効である。つまり、本発明バ
ルブが海水の流速が銅あるいは銅合金の限界
流速を越えるような範囲で使用される場合に
対しても良好な耐食性を維持できる。なお、
シート面にはメツキ開始前に予め油性塗料を
塗つてメツキを行い、終了後その塗料を溶剤
により除去し、シート面にメツキによる凹凸
を生じさせないので、弁閉鎖時シート面にお
いて海水が漏洩する恐れがない。
(ii) また上記鉄メツキの皮膜が存在する間は脱
亜鉛腐食、汚染海水による腐食が防止される
ことは勿論であるが、鉄メツキ皮膜が消耗し
た後も鉄の腐食生成物が残存付着しているた
めに、銅あるいは銅合金の腐食を抑制でき
る。
(iii) 又本発明において上記のごとくバルブ内面
の銅、銅合金に対して鉄メツキを施すことに
より、従来行つてきた硫酸第１鉄注入、鉄イ
オン注入のもつ欠点を除去できる。[Table] When applying iron plating to valves used in seawater piping or heat exchangers to improve corrosion resistance, it is better to limit the thickness of the iron plating to 10 μm or more and 200 μm or less. The reason is as follows. (a) Even if the flow rate of seawater flowing inside the valve exceeds the limit flow rate of copper or copper alloy, if the iron plating thickness is 10 μm or more as in the above examples () and (), The iron plating film disappears in a short period of time, and no corrosion occurs on the valve. (b) The iron plating thickness is 200μ as in the above example ().
In a range exceeding m, cracks 12 and peeling 13 are likely to occur in the iron plating film 11, which may damage other components, so the iron plating thickness must be 200 μm or less. In short, the present invention is a valve made of copper or copper alloy, whose inner surface, excluding the seat surface, is plated with iron to a thickness of 10 μm or more and 200 μm or less. That is, in the case of the valve of the present invention, (i) iron plating is applied to the copper or copper alloy portion of the inner surface of the valve excluding the seat surface;
Corrosion resistance against seawater is further improved. It is particularly effective against ulcers. In other words, even when the valve of the present invention is used in a range where the flow velocity of seawater exceeds the critical flow velocity of copper or copper alloy, good corrosion resistance can be maintained. In addition,
The seat surface is coated with oil-based paint before plating starts, and after the plating is finished, the paint is removed with a solvent to prevent unevenness on the seat surface due to plating, so there is no risk of seawater leaking from the seat surface when the valve is closed. There is no. (ii) While the above iron plating film exists, it goes without saying that dezincification corrosion and corrosion due to contaminated seawater are prevented, but even after the iron plating film is consumed, iron corrosion products remain and adhere. Therefore, corrosion of copper or copper alloy can be suppressed. (iii) Furthermore, in the present invention, by applying iron plating to the copper or copper alloy on the inner surface of the valve as described above, the drawbacks of conventional ferrous sulfate implantation and iron ion implantation can be eliminated.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は本発明による海水配管用バルブ内面に
鉄メツキを施す状況を示す斜視図、第２図は第１
図のＡ部を拡大して示した縦断側断面図、第３図
は第１図の鉄メツキ終了後のメツキ状況を説明す
るためのバルブの側断面図である。
図中、１……青銅製バルブ。２ａ，２ｂ……軟
鋼制陽極棒。３ａ，３ｂ，３ｃ……ビニールパイ
プ。４……電解液ポンプ。５……電解液槽。６…
…鉄メツキ用電解液。７ａ，７ｂ，８……リード
線。９……定電流直流電源。１０ａ，１０ｂ……
シート面。１０ｃ……弁棒。１１……鉄メツキ
膜。１２……ひび割れ。１３……剥離。
Fig. 1 is a perspective view showing the situation in which iron plating is applied to the inner surface of a seawater piping valve according to the present invention, and Fig.
FIG. 3 is a side sectional view of the valve for explaining the plating condition after the iron plating shown in FIG. 1 is completed. In the figure, 1...Bronze valve. 2a, 2b...mild steel anode rod. 3a, 3b, 3c...vinyl pipe. 4... Electrolyte pump. 5... Electrolyte tank. 6...
...Electrolyte for iron plating. 7a, 7b, 8...Lead wires. 9... Constant current DC power supply. 10a, 10b...
Seat surface. 10c... Valve rod. 11...Iron plating film. 12...Cracks. 13...Peeling.