JPH0298586A - ステンレス鋼製の温水用容器 - 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、隙間腐食を防止して耐久性を向上させたステ
ンレス鋼製の温水用容器に関する。

〔従来の技術〕

ステンレス鋼は温水環境下で優れた耐食性を有し且つ必
要な強度も有することから、温水製造用や貯湯用などの
温水機器材料として汎用されているが、使用条件によっ
ては腐食を起こすことがある。温水環境の腐食として最
も重要視すべき腐食形態は隙間腐食である。

従来より、ステンレス鋼製電気温水器や貯湯槽の隙間腐
食を防止するために、ＡＮ等の犠旧陽極を設置する犠牲
防食法や外部電源を用いた電気防食法が採られてきた。

しかし最近では使用する祠料の耐食性レベルを上げ、前
記のような防食法を採らずに用いられる傾向にあり、こ
のため、隙間腐食の防止がより重要になってきた。

例えば特公昭５４−７２７１１公報には、電気温水器や
貯湯槽における胴−鎖部の溶接にさいし隙間腐食防止の
ための適当な隙間を作ることが提案されているが、その
他の部位に対しては対策が明らかでない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ステンレス鋼製電気温水器や貯湯槽では２その容器壁部
にヒーターの装入１缶体内のチェック更には給排水管接
続のための各種の開口を設けることが必要となるが、こ
の缶体壁面に設けた開口と、この開口への接続部材の接
合構造部分において隙間が不可避的に形成され、ここで
隙間腐食が発生するという問題があった。

〔問題点を解決する手段〕

前記の問題点を解決せんとする本発明の要旨とするとこ
ろは、容器壁面に給排水用または熱源挿入用等の開口を
有する温水製造用または貯湯用のステンレス鋼製缶体容
器において、該容器壁面を形成しているステンレス鋼板
の該開口の縁部にステンレス鋼のフランジを溶接によっ
て取付け、このフランジに該開口に接続する部材をガス
ケットを介して接合するさいに、該ガスケットとフラン
ジとの接合面が該溶接の接液側ボンド部から１０ｍｍ以
上離れた位置関係とした点にある。

そのさい、該溶接時に発生した溶接スケールが溶接近傍
の接液側表面に付着していると、特にガスケットとステ
ンレス鋼との接合面にスケールが存在すると、これが隙
間腐食の起点となるので。

溶接近傍の接液側表面を酸洗するかまたは研１Ｍ）シて
溶接スケールを除去してからガスケｙ　ｌ・を介して接
合部材をフランジに接合するのがよい。

〔発明の詳述〕

温水製造用または貯湯用のステンレス鋼缶体は通常板厚
２１１１１１１以下のステンレス鋼板からなり、その壁
部（底部や上部を含む）にフランジ付きの開口を設け、
この開口に各種の接合部材（給排水管ヒーター基部、覗
き窓等）を取付けられる場合が多いが、該フランジの取
付けには溶接が採用される。

例えば第１図に示した温水器での例で説明すると、ステ
ンレス鋼製の缶体容器１には胴部下方にヒーター２が挿
入され、底部に水導入管３．」二部に給湯管４が接続さ
れる。このために１通常は円形の開口をステンレス鋼缶
壁に設け、この開口に部材接続用のフランジを溶接によ
って取付けることが必要となる。

第２図はこのフランジ接合部を拡大して示したものであ
るが（第１図のｂ部の一部）２缶体壁のステンレス鋼ｌ
を所定径に開口し、その間口縁６をほぼ９０°曲げて外
側に張り出させる。そしてこの開口縁６にフランジ７を
溶接によって接続する。８はその溶接ボンド部を示して
いる。フランジ７も缶体と同様ステンレス鋼が使用され
る。溶接は一般にＴＩＧ溶接が適用される。このように
して溶接されたフランジ７に対して接合部材９が接続さ
れる（図ではヒーター基部を取付ける開口閉塞板９を取
付ける例を示している）が、そのさい、シール材料１０
　（本明細書ではガスケットと呼ぶ）がフランジ７と接
合部材９との間に介装され。

これによって接合部の気密を保持する。かような接合構
造部は第１図の例ではａやＣで示す箇所においても開口
の径は異なるとしても同様に形成されることがある。

このような溶接フランジ部にガスケット１０が接すると
、このガスケット１０に接する基材が特にそのガスケッ
ト接合面で隙間腐食を起こしゃすくなる。この隙間腐食
は溶接に関係しているという事実を本発明者らは見出し
た。

以下にこれを試験例によって説明する。

フランジの溶接部にガスケットが接している状態を模擬
するため、第３図に示したように、ステンレス鋼素材の
上にＴＩＧなめ付けした試料１１を作り、ＴＩＧ溶接部
１２に接するように、シリコンゴム製ガスケットをＴｉ
製のワッシャ１３との間に挿入しくガスケットは図には
見えない）、Ｔｉ製のポルト１４とナツト１５を用いて
締め付けた。これによって溶接部に隙間のある試料を作
った。温水機器の使用条件は用途によって異なるが、一
般には温度８０°Ｃ以下Ｃ！−濃度２００ｐｐｍ以下（
水道水の多くはＣ！−濃度５０ｐｐｍ以下）である。腐
食試験もこれに合わせ低濃度範囲のｃｐ−溶液で行った
。

腐食を加速させる目的で、第４図に示したようにｐｔめ
っきＴｉ板１６と試料１１をカップルさセ、送気管１７
から液中に空気を吹込む試験を３０日間行った。Ｐｔめ
っきＴｉ板１６は酸素の還元反応が大きくステンレス鋼
の腐食を加速する作用を有する。なお第４図において、
　１８は試験液、１９は寒天塩橋。

２０は照合電極を示している。

この試験結果を第１表に示した。第１表において、素材
とは溶接なしでガスケットを取付けた場合、ＴＩＧ溶接
とは溶接部にガスケットを取付けた場合、溶接後酸洗（
研磨）とは、ＴＩＧ溶接部を酸洗して溶接スケールを除
去した場合、または研磨で除去した場合を表している。

１局貫 第１表の結果から、溶接部にシリコン製ガスケットで隙
間を作った場合には、素＋４に比べて隙間腐食が非常に
発生しやすいことがわかる。腐食は溶接スケールが生成
した部位で生しており２溶接スケールが腐食の発生起点
となっている。

第２表は、前記同様の試験において、シリコン製ガスケ
ットと溶接部との位置を離しくすなわち隙間の位置を溶
接部から離し）溶接ボンドからどの程度の範囲まで隙間
を離した場合に腐食が発生しているかを調べたものであ
る。本試験の場合は２回溶接をいれたものでスケールの
幅は広めになっている。鋼種によって少し差があり、板
厚によっても異なるが、溶接ボンドから隙間が１０ｍｍ
以内に存在する場合に腐食が発生しており、該隙間が溶
接ボンドから１０ｍｍ以上離れた場合には腐食は起きな
い。したがって、第１図に示したような温水器において
、第２図の溶接ボンド８の端へからガスケット１０がフ
ランジ７と接している端Ｂまでの距離（フランジの表面
に沿った距離）が１０ｍｍ以上であれば、ガスケットｌ
Ｏが接しているフランジの表面（ガスケットとの隙間部
）には隙間腐食が発生し難いことが明らかとなった。

１溶接ボンドからの距離（＋ｎＩＮ） 前記の第１表には溶接後酸洗あるいは研磨処理した場合
の結果も示したが、この結果によれば。

酸洗あるいは研磨すれば耐隙間腐食性の改善効果が著し
く　、　５０ｐｐｍＣＩ！−で腐食を起こしていない。

従って、溶接部およびその近傍に存在する溶接スケール
を表面から除去することが隙間腐食防止に大きな効果が
あることがわかる。このことは１溶接フランジにガスケ
ットを取付ける前に溶接部およびその周辺を酸洗または
研磨してガスケットとステンレス鋼表面との間にスケー
ルが存在しないようにすることが最も有利であることを
示しており、また、ガスケットの位置を溶接ポントイ心
許から１０ｍｍ以上離すことが難しい場合でも、酸洗あ
るいは研磨を完全にすれば隙間腐食の防止に効果がある
ことを示している。

以上の試験は実際のステンレス鋼缶体においても実証さ
れた。ずなわち、　５ＵＳ４４４の１ｍｍ材で２５０２
の貯湯缶体を作り、第２図に示したように、同じ＜　５
ＵＳ４４４の１１Ｉｌｌｎ材のフランジ７を開口縁部８
にＴＩＧ溶接し、そのボンド部と８とガスケント１０と
の間の距離（ＡとＢとの間の表面距離）を変化させ、閉
鎖部材９を取イ」けたうえ缶体内部に２０００ｐｐｍＣ
ｆ−＋２ｐｐｍＣｕ−の８０°Ｃの温水を循環させ、２
０日間の腐食試験を行った。

第３表にフランジ表面におけるガスケット接触部の腐食
の状況を示した。この結果に見られるように実際のステ
ンレス鋼缶体貯湯槽において、ガスケット接触部がボン
ドから１０１以上離れているか、あるいは、　１０１１
ｍ以内であっても酸洗して溶接スケールを除去した場合
には腐食はしなかった。

また、フランジ材料として５ＬＩＳ３１６を使用した以
外は前記実器試験と同じ缶体を作り、同じ条件で腐食試
験を行った。第４表のその結果を示したがガスケット接
触部がボンドから１　Ｏｎ＋ａ＋以上離れているか、あ
るいは１０ｍｍ以内であっても研磨して溶接スケールを
除去した場合には腐食はしなかった。

１・・温水器のステンレス鋼製缶体、　　２・・電気ヒ
ーター、　　３・・水導入管、　　４・・給湯管５・・
ヒーター用熱源機器、　　６・・開口縁部７・・ステン
レス鋼製フランジ、　　８・・溶接ボンド部、　　９・
・接合部材（開口閉塞材）１０・・パツキン材（ガスケ
ット）。

１１・・試験片、１６・・白金めっきｉ”　ｉ片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 容器壁面に給排水用または熱源挿入用等の開口を有する
   温水製造用または貯湯用のステンレス鋼製缶体容器にお
   いて、該容器壁面を形成しているステンレス鋼板の該開
   口の縁部にステンレス鋼のフランジを溶接によって取付
   け、このフランジに該開口に接続する部材をガスケット
   を介して接合するさいに、該ガスケットとフランジとの
   接合面が該溶接の接液側ボンド部から１０ｍｍ以上離れ
   た位置関係にあることを特徴とするステンレス鋼製の温
   水用容器。