JPH024195A - 熱交換器用内面防食塗膜付銅又は銅合金ｕ字管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は海水又は河川水を冷却水とする熱交換器用内面
防食塗膜付銅又は銅合金０字管に関するもので、特に伝
熱性能を劣化させることなく耐食性を改善したものであ
る。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕＝般に
火力発電所、原子力発電所、化学工場。

船舶等に使用される各種熱交換器には、伝熱管として銅
又は銅合金管が使用されている。我国ではこのような熱
交換器の冷却水に海水を用いる場合が多いため、伝熱管
には種々の腐食が発生する。その腐食を防止するため最
近管内面に防食塗膜を形成した伝熱管が使用され始めて
いる。

伝熱管として熱交換器の構造上直管で使用される場合に
は、管内面にアルキド系樹脂やエポキシ系樹脂の防食塗
膜を形成した伝熱管が使用されているが、熱交換器の構
造によっては伝熱管に０字管が使用されている。しかし
Ｕ宇曲げ加工した伝熱管には管内面に防食塗膜を形成し
た伝熱管は使用されておらず、管内面には種々の腐食が
発生する。これを防止するために、管内面に伝熱性能の
低下が小さい防食塗膜を形成した伝熱０字管が考えられ
るが、管内面にアルキド樹脂やエポキシ樹脂塗膜を形成
した伝熱０字管では、いろいろな問題がある。

例えば管内面に防食塗膜を形成した伝熱管をＵ字曲げ加
工すると、曲げ加工部で塗膜の密着性が低下し、剥離を
起して耐食性を低下する。

また曲げ加工部で剥離しない塗膜を形成しても、材質に
よっては、０字曲げ加工後に残留応力の除却のために焼
鈍を行なう必要があり、この場合塗膜は高温環境での耐
熱性と密着性が低下し、剥離を起して耐食性を低下する
。したがって海水を冷却水とする熱交換器に使用される
０字管には、従来有効な防食対策が施されていない。

（課題を解決するための手段および作用〕本発明はこれ
に鑑み種々検討の結果、十分な腐食抑制効果を維持しつ
つ、伝熱性能の低下を小さくした熱交換器用内面防食塗
膜付銅又は銅合金０字管を開発したもので、銅又は銅合
金からなる０字管の内面に、シリコン系樹脂塗膜を５〜
２０μｍの厚さに形成したことを特徴とするものである
。

即ち本発明は熱交換器用内面防食塗膜付銅又は銅合金０
字管の耐食性向上を目的として種々の塗料について検討
した結果、その内面にシリコン系樹脂塗膜を５〜２０μ
ｍの厚さに形成することにより、伝熱性能を著しく阻害
することなく、十分に腐食を抑制したものである。

しかしてシリコン系樹脂塗膜の厚さを５〜２０μｍとし
たのは次の理由によるものである。

即ら塗膜の厚さが５μｍ未満では均一な塗膜の形成が困
難であり、十分な耐食性、耐久性が得られないためであ
る。また塗膜の厚さが２０μｍを越えると伝熱性能を著
しく阻害するようなるためである。

（実施例〕 市販のシリコン系樹脂塗料〔ガンマ−化学■製フジガン
マー：ｉ’１１００〕にエアーレススプレー塗装か可能
になるように所定の溶剤を加えて塗料を調合し、外径２
５．４１ｒＩＩＩＩ、内厚２．０Ｍ、長さ１５００ｍの
復水器用黄銅継目無伝熱管（ＪＩＳｌ−１３３００Ｃ６
８７０）の管内面全長にエアーレススプレー塗装を施し
、３〜３０μｍの厚さに塗膜を形成した。尚塗膜の厚さ
は塗装形成前後の重量差より算出した。

上記内面塗膜付伝熱管を半径４０．の０字曲げ加工した
後、４００°Ｃで８０分間応力除去焼鈍を行ない、これ
について直管部と０字曲げ加工部について、塗装してい
ない黄銅管と比較し、熱貫流率評価、耐ジェット噴流性
試験及び塗膜の密着性評価を行なった。その結果を第１
表に示す。

熱貫流率評価は、上記内面塗膜付伝熱黄銅０字管と塗装
していない黄銅０字管を用い、管外に約１００’Ｃの水
蒸気を、管内（冷却水として約９０℃の温水を２ＴｒＬ
／秒の流速で流し、冷却水の入口、出口温度と水蒸気温
度を測定し、下記の式より熱貫流低下率を算出した。

交換熱量Ｑ＝Ｖ・γ・Ｃｐ　　（θ２−θ１）（にｃａ
ｌ／　ｈ　） 熱貫流率に＝Ｑ Ａ・Δｔ （Ｋｃａｌ／　ｒｒｔ　ｈ　℃） 熱貫流率低下率＝３」−二上ｊ−・１００に０ イロし、■は冷却水ω（ｍ／ｈ）、γは冷却水比重Ｗｉ
　＜Ｋｇ／ｙｉ＞　、Ｃｐは冷却水比熱（にｃａｔ／に
３°Ｃ）、Ａは管表面積（ＴＩｌ）、θ１は冷却水入口
温度（’Ｃ）、θ２は冷却水出口温度（℃）、θＳは水
蒸気飽和温度（’Ｃ）、Ｋ。

は塗装していない黄銅伝熱管の熱貫流率（Ｋｃａｌ／ｒ
Ｉｌｈ℃）　、Ｋｔは内面塗膜付黄銅伝熱管の熱貫流率
（Ｋｃａｌ／Ｔｄｈ’ｃ）。

耐ジェット噴流性試験は、前記内面塗膜付伝熱黄銅管を
半割し、図１に示すように供試管（１）の直管部及び０
字曲げ部の塗膜面（２）から２ｍｍ離れたノズル（３）
先端部より試料面に直角に３容量％の空気を含む人工海
水（ＡＳＴＨ−１１４１−７５）を流速１２ＴｒＬ／秒
で衝突させる試験を３０日間実施した。同図において（
４）は試料架台を示す。

また密着性評価は前記内面塗膜付伝熱黄銅０字管の半割
された部分の直管部と０字曲げ部に内面に約ｉｏ、の長
ざでＸ字をナイフで刻み、その上に粘着テープを張付け
た後、これを勢いよく剥がすことにより、粘着テープに
より塗膜の剥離を調べ、その程度に応じて次の三段階に
評価した。

Ｑ印：ｎ仝 △印：点状又は部分剥離 Ｘ印：面状剥離 第１表から明らかなように、伝熱黄銅０字管の内面゛に
シリコン系樹脂塗膜を５〜２０μｍの厚さに形成した本
発明伝熱Ｕ字管は伝熱性能を著しく阻害することなく良
好な耐食性及び耐久性を有することか判る。

これに対し塗膜の厚さが５μｍより薄い（３μｍ）比較
伝熱管では耐食性及び耐久性が劣り、塗膜の厚さが２０
μｍより厚い（３０μｍ）比較伝熱管では伝熱性能の劣
化が著しく、塗膜の密着性も劣ることが判る。

；発明の効果〕 このように本発明によれば、熱交換器用伝熱０字管とし
て十分な腐食抑制効果を維持し、伝熱性能の低下も小さ
い等工業上ｖＡ箸な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は耐ジェット噴流性試験装置の説明図である。 １、試料 ２、塗膜面 ３、ノズル ４、試料架台

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅又は銅合金からなるＵ字管の内面に、シリコン
   系樹脂塗膜を５〜２０μｍの厚さに形成したことを特徴
   とする熱交換器用内面防食塗膜付銅又は銅合金Ｕ字管。