JPH0599824A

JPH0599824A - 合成樹脂管内面の摩耗試験装置

Info

Publication number: JPH0599824A
Application number: JP25905391A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Kojima; 賢一郎小島; Hiroyuki Sawada; 浩幸澤田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1991-10-07
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】合成樹脂管が、土砂等の固い粉粒体を含んだ
流体輸送に使用された場合、管体が充分な耐摩耗性を具
えているか否かを見る為に、その内面の耐摩耗性を、実
際の使用条件下に近似の条件下を現出して試験すること
の可能な摩耗試験装置を提供することを目的とする。【構成】循環管路Ｒの途中に配置された試験片収納ケ
ース７には、管状の試験片を装着し、研摩材の収納タン
ク１内に、粉粒体と分散液とからなる研摩材を投入する
とともに、攪拌機４を常時稼働させて充分に攪拌された
研摩材を、ポンプ５から連続的に循環管路Ｒ内に送り込
んで循環させ、一定時間経過後に、試験片を試験片収納
ケース７から取り出し、重量を測定してその摩耗量を算
出するようにした試験装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂管が砂や穀
物、金属粉等固い粉粒体を含んだ流体輸送に使用された
場合、充分な耐摩耗性を具えているか否かを見る為に、
その内面の耐摩耗性を試験するための摩耗試験装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等
を原料とする合成樹脂管は、軽量であって耐腐食性に富
み、大量生産が可能である等の多くの利点を有するの
で、各種の産業分野で汎用されている。例えば、水道水
の給水管として大量に使用されているが、その他、排水
管としての利用も多く、土木工事現場、化学工場、製粉
工場、金属加工工場その他の工場における排水管等が挙
げられる。

【０００３】ところで、このような排水管では、水を主
体とした流体を輸送する訳であるが、水の他に、土砂や
穀物の屑、金属粉等固い粉粒体を含んでいる場合が多
く、排水管の内面は、これらの固形粉粒体の摩擦に曝さ
れた状態で、長期間使用されることになる。そこで、こ
のような用途に合成樹脂管が使用される場合は、その排
水管の寿命を、施工前に予め予測する必要があるが、現
在、合成樹脂管の耐摩耗性の試験方法としては、大別し
て二つの方法が採用されている。即ち、ＪＩＳで規定さ
れている「摩耗輪によるプラスチックの摩耗試験方法；
ＪＩＳＫ７２０４」や、「研摩材によるプラスチックの
摩耗試験方法；ＪＩＳＫ７２０５」がそれである。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来
の耐摩耗性の試験方法は、いずれも、平滑なプレート状
の試験片を、研摩材等を使って摩耗させるものである。
参考迄に、図３には上記の二つの試験方法の内、後者の
「研摩材によるプラスチックの摩耗試験方法」に係る概
略説明図を示した。この方法では、研摩材ホッパーａか
ら、研摩用砥粒をスリットｂを経て回転円盤ｃ上にばら
まき、一方、試験片ｄは、錘りｅのついた荷重軸の下端
に水平に取り付け、回転円盤ｃの回転と連動して荷重軸
も回転させるようにした方法であって、一定時間経過後
における試験片の摩耗量を測定する方法であって、同図
から明らかなように、管状体のような曲率を持つ試験片
を採用することは、不可能な方法であり、また、このよ
うな試験方法で試験するために、管状体から平滑なプレ
ート状の試験片を採取するのは煩雑で、手間のかかるこ
とである。

【０００５】また、合成樹脂管を砂等を含んだ流体の排
水用に用いた場合の、摩耗性の評価には、現実の環境条
件下、或いはそれに近似した条件下で、その内面の摩耗
性を調べる方法が、もっとも信頼性の或るデーターが得
られて好ましいのであるが、上記従来の試験方法は、い
ずれも、そのような観点からは程遠い試験方法であった
から、その試験結果が得られたとしても、これを利用し
て配管される管体の規格を選定したり、配管後の寿命を
予測したりする等の評価に活用するには難しい面があ
り、適切な方法ではなかった。

【０００６】本発明は、叙上の如き従来の試験方法にお
ける欠点を解消し、的確な試験結果が得られる合成樹脂
管の試験装置を提供することを目的としてなされたもの
である。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明は、研摩用砥粒と分
散液との混合液を研摩材とする試験装置であって、該研
摩材の収納タンクを基点とする一つの循環管路が形成さ
れ、研摩材の収納タンクから下流側に向けて、少なくと
も、研摩材を送り出すポンプと、試験片収納ケースとが
この順に配置されるとともに、試験片収納ケースは、管
状の試験片の装着が可能となされ、且つ試験片は、試験
片収納ケースを介して、その上流側と下流側の管路に対
して、着脱自在となされていることを特徴とする合成樹
脂管内面の摩耗試験装置をその要旨とするものである。

【０００８】本発明装置において用いる研摩用砥粒とし
ては、一定の粒度を保持した規格品である研摩用砥粒を
使用することができる。例えば、JIS R 6111（人造研摩
材）に規定されている研摩材の内から適宜選択して使用
する。そして、これらの研摩用砥粒は、通常、水道水や
工業用水を分散液として研摩材の収納タンクの中で混合
され、研摩材とされる。なお、研摩材は、研摩用砥粒の
比重が大きく、この研摩用砥粒と分散液とを均一に混合
したものを、長時間その状態を保ったままで保持してお
くことは出来ないので、試験開始に際して、収納タンク
内に、この研摩用砥粒と分散液とを投入し、その攪拌
を、試験開始の一定時間前から収納タンク内で行い、充
分攪拌がなされた時点で、該攪拌を続けながら水中ポン
プを稼働するようにするのがよい。

【０００９】本発明においては、研摩材としては、その
他、実際に混入している固形粉粒体と同じもの、或い
は、工場等の実際の排水を採取して用いることもでき
る。要は、研摩材は、対象となる試験の目的、試験片の
材質、大きさ、その他の要素を考慮して、実施しようと
する試験に、最も適切と思われるものを選択して使用す
ればよい。

【００１０】本発明において用いる試験片収納ケース
は、通常、試験の対象となる管体を短く切断してなる管
状の試験片を、密に内挿し得る管状内面を有するものが
用いられ、この中に装着された試験片は、試験片収納ケ
ース内に装着された状態で、その上流側と下流側の管路
に対して、接続用フランジ等により着脱自在となされて
いなければならない。この着脱自在の手段としては、公
知の手段が採用可能であって、例えば、上流側と下流側
の管路を形成する管体の接続端部にフランジを設け、こ
のフランジと併せて使用可能な接続用フランジを、試験
片収納ケースの両端にも設けて、ボルト等で管路と接続
すればよい。

【００１１】

【作用】本発明の合成樹脂管内面の摩耗試験装置は、研
摩用砥粒と分散液との混合液を研摩材とするから、実際
の使用状態に近似した条件を現出できる摩耗試験装置で
ある。また、研摩材の収納タンクを基点とする一つの循
環管路に、下流側に向けて、ポンプと試験片収納ケース
とがこの順に配置されているから、収納タンクから研摩
材を送り出せば、実際の使用状態に近似した条件下の排
水状態を長時間にわたって現出することができる。

【００１２】また、試験片をセットする収納ケースとし
て、管体の形状を維持したままの試験片をセットできる
試験片収納ケースを用いるので、試験片の作成が容易で
あるとともに、曲面を持つ管体内面の試験が可能であ
る。

【００１３】また、この試験片収納ケース内に装着され
た試験片は、試験片収納ケースを介して一つの循環管路
内で着脱自在となされているので、同じ条件下で逐次新
規の試験片を装着して、繰り返し同じ試験を行うことが
できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明装置の実施例を図面にもとずい
て詳細に説明する。図１は、本発明装置の一実施例を示
す概略説明図であって、主要な設備の概略配置を示す図
であり、図２は同上の装置のうち、試料片収納ケースの
みを取り出して示す拡大断面図である。

【００１５】これらの図において、１は研摩材の収納タ
ンクであって、その中には、研摩用砥粒２と、通常水か
らなる分散液３とが注入されている。４は攪拌スターラ
ーと称し、モーターを動力源とする攪拌機であって、研
摩用砥粒２と分散液３とを、均一に混合した状態にする
為のものである。５は研摩材を送り出す水中ポンプであ
って、その吸水口側が分散液中に沈められた状態で、設
置されている。

【００１６】６は、流量調節バルブであって、ポンプ５
から送り出される研摩材の流量を、この流量調節バルブ
６により調節する。これを取り付けると、能力の大きな
ポンプを用いても、その試験片に適した流量に調整する
ことが簡単にできるので、装置の適用試験範囲が広くな
る。

【００１７】７は、試験片収納ケースであって、その上
流側の管路８と、下流側の管路９に対して、それぞれ接
続用フランジ１０、１１により着脱自在となされてい
る。また、図２にも示すようにこの試験片収納ケース７
は、その一端（図２では下流側）から、試験片の管体
Ａ、Ｂ及びＣを密に内挿できるような収納部１２を具え
ており、接続用フランジ１０には、この管体を係止する
為の、内方に突出した係止リブ１３が設けられ、一方、
接続用フランジ１１と、下流側の管路９の接続用フラン
ジ１４との間には、環状の押し込み板１５が挟着され、
その内周縁によって、収納部１２内に試験片の管体Ａ、
Ｂ及びＣを確実に装着できるようになされている。

【００１８】また、１６は、上流側の管路８の接続用フ
ランジであって、接続用フランジ１４と共に、それぞれ
一体的になされた管路８、９の、内部に形成されている
流路が有する本来の管径と、試験片の管体流路との間で
段差が出来ないように、テーパー部１７、１８が設けら
れている。かくすることにより、流路の抵抗により、正
常な流れが乱されたり、固形粉粒体が堰き止められて、
流路が狭くなったりしないように配慮されている。

【００１９】１９は流量計であって、その表示値を目視
により読み取って、流量調節バルブ６を手動で調節する
ようになされている。なお、この流量計１９の読み取り
とバルブ６の調節とを連動させて、電気的に自動調節で
きるようにしてもよい。

【００２０】Ｒは、このようにして形成された収納タン
ク１を基点とする循環管路である。本発明試験装置の各
構成材料は、試験片であるポリ塩化ビニル等の合成樹脂
よりも耐摩耗性の優れたものを用いる必要があり、一例
としてＳＵＳ３０４Ｎ₂が挙げられる。

【００２１】叙上のような本発明試験装置を稼働して、
合成樹脂管内面の摩耗試験を行うには、先ず、試験片収
納ケース７を循環管路Ｒから取り外して、その収納部１
２内に、所定の試験片を挿入する。

【００２２】次いで接続用フランジ１０と、１６とを、
図示しない緊締用ボルトで固定し、次に、押し込み板１
５を介して、接続用フランジ１１と１４とを同じく固定
する。このようにして、試験片収納ケース７への試験片
の装着ができたならば、予め稼働している攪拌機４によ
り充分混合された研摩材を、水中ポンプ５の稼働により
循環管路Ｒ内に送り込む。

【００２３】そして、流量調節バルブ６、及び流量計１
９により、できるだけ速やかに所定の流量が確保できる
ようにする。かくして、所定時間稼働したならば、試験
片収納ケース７を外して、試験片を取り出し、重量を測
定してその摩耗量（重量変化率）を算出するのである。
試験試料の初期重量をＷ₀、試験後の重量をＷ₁とすれ
ば、重量変化率Ｗ＝ (Ｗ₀− Ｗ₁)×１００／Ｗ₀にて
求められる。

【００２４】なお、試験片の種類が少ない場合は、予め
適切な能力の水中ポンプを用意して組み込んでおけば、
循環管路Ｒ内に、流量調節バルブや流量計は必ずしも必
要としない。また、水中ポンプ、流量調節バルブ、流量
計等は、市販のもので充分である。

【００２５】また、大型の研摩材の収納タンクと、攪拌
機のモーターの回転速度を制御できるものを具え、研摩
材の収納タンク内に、やや多量の研摩用砥粒と分散液と
を投入しておき、その回転速度を種々変更すれば、砂
粒：水の混合比率が種々異なるものを自在に現出するこ
とができ、装置の適用試験範囲が広くなる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の合成樹脂管内面の摩耗試験装置
は、研摩用砥粒と分散液との混合液を研摩材とするもの
であるから、実際の使用状態、もしくはそれに近似した
条件を現出できる摩耗試験装置である。また、研摩材の
収納タンクを基点とする一つの循環管路に、下流側に向
けて、ポンプと試験片収納ケースとがこの順に配置され
ているから、収納タンクから研摩材を送り出せば、実際
の使用状態に近似した条件下の排水状態を長時間にわた
って現出することができる。

【００２７】また、試験片をセットする収納ケースとし
て、管体の形状を維持したままの試験片をセットできる
試験片収納ケースを用いるので、試験片の作成が容易で
あるとともに、曲面を持つ管体内面の試験が可能であ
る。

【００２８】従って、現実の環境条件下に極めて近い固
形粉粒体や分散液を適宜選択して、研摩材とすることが
でき、更に、実際に使用している配管と同じ規格の管体
を試験片とすることができることと相まって、より信頼
性、活用性に富む試験データーを得ることができる。

【００２９】また、この試験片収納ケース内に装着され
た試験片は、試験片収納ケースを介して一つの循環管路
内で着脱自在となされているので、同じ条件下で逐次新
規の試験片を装着して、繰り返し連続して同じ試験を行
うことができる。

【００３０】また、試験装置全体が、研摩材の収納タン
クを基点とする一つの循環管路を形成しているから、研
摩材は繰り返し使用が可能であり経済的であり、同じ研
摩材で連続的に試験するので、試験データーのばらつき
が少ない。

【００３１】従って、試験能率の向上と、試験結果の精
度向上を図ることができる。総じて、実際に参考となる
試験データーが得られ、適格な管体の選定と配管施工、
並びに、既設配管の寿命予測等が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例を示す概略説明図であっ
て、主要な設備の概略配置を示す図である。

【図２】同上の装置のうち、試験片収納ケースのみを取
り出して示す拡大断面図である。

【図３】従来の試験装置の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１研摩材の収納タンク４攪拌機５水中ポンプ６流量調節バルブ７試験片収納ケース８上流側の管路９下流側の管路 10 接続用フランジ 11 接続用フランジ 12 収納部 13 係止リブ 15 押し込み板 19 流量計Ａ試験片Ｂ試験片Ｃ試験片Ｒ循環管路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研摩用砥粒と分散液との混合液を研摩材
とする試験装置であって、該研摩材の収納タンクを基点
とする一つの循環管路が形成され、研摩材の収納タンク
から下流側に向けて、少なくとも、研摩材を送り出すポ
ンプと、試験片収納ケースとがこの順に配置されるとと
もに、試験片収納ケースは、管状の試験片の装着が可能
となされ、且つ試験片は、試験片収納ケースを介して、
その上流側と下流側の管路に対して、着脱自在となされ
ていることを特徴とする合成樹脂管内面の摩耗試験装
置。