JPH0826301B2 - 管溶接時のシールドガス流出防止用発泡剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ステンレス鋼、クロム鋼等のように、不活
性ガス（シールドガス）雰囲気下で溶接することが必要
とされる金属を素材とする管類の溶接において、不活性
ガスを管内部の溶接部に保持し、流出を防止するために
使用されるシールドガス流出防止用発泡剤に関する。

〔従来の技術〕

ステンレス鋼、クロム鋼等の溶接には、溶接時の欠陥
を防止するためにシールドガス雰囲気下で溶接すること
が必要とされる。シールドガスを溶接部分に保持する方
法としては種々の方法が提案され実施されている。例え
ば管類の溶接においては、溶接部より左右両側30〜40cm
離れた場所に適当な詰物を充填することが行なわれてい
る。シールドガスは溶接部分より細管によつて供給さ
れ、詰物によつて溶接部に保持される。詰物は溶接後に
除去する必要があるので、水洗によつて除去可能な水分
散型の紙類、水溶性のポリビニルアルコールフイルム等
が使用される。しかし、従来使用されているこれらの詰
物は、効果的には充分であるが、除去時の次のような問
題点が提起されていた。

水分散型の紙類は、水によく分散するが基本的には水
に不溶性であり、排水の白濁、高COD値等公害上の問題
とストレーナの詰まりの発生、管の凹部に紙の繊維が残
留し易い等で除去が困難である欠点があつた。又、ポ
リビニルアルコールフイルムは水に溶解するが、フイル
ムを丸めて固く管内に詰めるので水洗により完全に除去
し切れない場合がある。特に火力発電プラントの場合、
この取り残されたフイルムが運転中に徐々に溶出してボ
イラー水に混入し、種々障害を発生する場合がある。こ
れらの障害を防止するためにはフイルムの除去を完全に
する必要があるが、これには膨大の量の水が必要とされ
る。従つて経済的な負担増と加えて工期の遅延等の大き
なマイナス点があつた。

〔発明が解決しようとしている課題〕

本発明は従来のシールドガス流出防止用詰物のもつ問
題点、すなわち完全除去が困難である点、除去に大
量の水を要し不経済的である点、排水公害上の問題
点、除去が不完全となつた場合、プラント運転におい
て、トラブルが発生する危険性がある等の問題点を解決
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は飽和脂肪酸のアルカノールアミン塩と飽和脂
肪酸のアルカノールアミドと、コラーゲン蛋白質とを水
に溶解させてなるものである。

この組成物をエアゾール等の適当な方法で発泡させ、
シールドガスを保持したい部分の両端に注入してシール
ドガスが流出するのを防止する。

使用可能な飽和脂肪酸としては脂肪酸アルカノールア
ミン塩、アルカノールアミド共に、炭素数12〜18ケの脂
肪酸であつて、ラウリン酸、ステアリン酸が適当であ
る。炭素数が11以下又は19以上の飽和脂肪酸、並びに不
飽和脂肪酸は起泡力、泡の安定性が不良であるか、ある
いは水溶液が固化する等で適当でない。脂肪酸を中和す
るアミンとしてはモノエタノールアミン、ジエタノール
アミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン
が使用できるが、トリエタノールアミンが泡の安定性に
特に優れ最も好ましい。脂肪酸アルカノールアミドのア
ミンとしてはモノエタノールアミン、又はジエタノール
アミンのものが使用できる。コラーゲン蛋白質としては
生成する泡の安定性、金属に対する密着性、特に熱に安
定な泡を生成するという理由から分子量500〜2000、好
ましくは500〜1000のものが適当である。

飽和脂肪酸のアルカノールアミン塩と飽和脂肪酸アル
カノールアミドとの併用比は4:6〜9:1が使用可能で、好
ましくは6:4〜8:2が適当である。この範囲外の併用は起
泡力の不足、又は泡の安定性が不足し好ましくない。

飽和脂肪酸アルカノールアミン塩と飽和脂肪酸アルカ
ノールアミドの混合物とコラーゲン蛋白質の併用比は9:
1〜6:4が使用可能で好ましくは9:1〜7:3が適当である。
この範囲外の併用比では泡の安定性、金属に対する密着
性が不足すると共に、特に耐熱性が大きく劣るので好ま
しくない。

飽和脂肪酸アルカノールアミン塩と飽和脂肪酸アルカ
ノールアミドとコラーゲン蛋白質の混合物は水に溶解さ
せるのであるが、その濃度は10〜40wt％が好ましい。こ
の濃度より高いと溶液の固化、粘度の上昇により発泡が
困難となる。それに、冬季には完全に固化し使用できな
くなる欠点がある。又、濃度が低いと固型分が不足する
関係上、容易に発泡するが、泡が粗くなると共に不安定
になるので本発明の目的には不適当である。なお、三成
分を水中に、より容易に溶解させるためにメタノール、
エタノール、グリセリン等の可溶化剤を使用してもよ
い。本発明による発泡剤は圧縮空気の吹き込み、攪拌等
の適当な方法で発泡させるが、実用上はエアゾール方式
で発泡させるのが簡便で、容易に良質な泡を得ることが
できるので推奨できる。この場合の噴射剤としては、安
定した噴射圧が得られる理由によつて液化プロパン、圧
縮窒素が適当である。

〔作用〕

作用機構は不明であるが、本発明による発泡剤を発泡
させると非常に安定で、かつ金属に密着性のある特に熱
に対して安定な泡を生成する。この泡を管内部に吹き込
んだ場合、シールドガスのガス圧によつて吹き飛ばされ
ることがなく、又垂直管の場合であつても、泡の垂れ下
がりが殆ど無い。それに泡は安定で24時間経過後におい
ても溶接作業が可能である。泡の耐熱性も良好で、溶接
時の熱によつて破泡されることも殆どなく安定である。
この性質は、泡がもつ熱に弱いという通念を破るもの
で、本発明の最も大きな効果の一つである。

〔実施例〕

本発明にかかる発泡剤を200ml内容積のエアゾール缶
に120ml注入し、噴射剤として液化プロパンガスを30ml
充填しエアゾールとした。エアゾール化した発泡剤を使
用して下記の泡安定試験、泡の除去性試験、並びに溶接
試験を行なつた。

（１）泡の安定試験 内径50mm、長さ500mmのSUS-316Lステンレス鋼管にエ
アゾール化した発泡剤を３〜４秒間噴射し、厚さ40〜50
mmになるように泡を吹き込んだ。管を室温で垂直に固定
して放置し、泡の安定性、並びに泡の垂れ下がり状態を
観察した。

（２）泡の除去性試験 泡の安定試験で24時間経過した管の一端にゴム栓をし
た後管内に水を満たす。30分間放置後水を排出し、泡の
除去状態を観察した。

（３）溶接試験 実機を想定して内径50mm、長さ1000mmのSUS-316Lステ
ンレス管を使用して溶接試験を行なつた。管の溶接部分
より約400mmの部分にエアゾール化した発泡剤を３〜４
秒間噴射し泡を注入する。24時間室温で放置した後に、
溶接部よりアルゴンガスを細管によつて管内に吹き込み
ながら溶接を行い、正常に支障なく溶接可能か否かの評
価を行なつた。

以上の３項目の試験結果を表に示した。

〔発明の効果〕 以上の実施例でも明らかなように、本発明によつて生
成した泡は、24時間経過後においても安定で、しかも溶
接時に発生する熱に対しても泡が消えることもなく正常
な溶接が可能となつた。又、水中に容易に分散、溶解す
るので、溶接後の除去も少量の水で、しかも短時間で行
なうことが可能となり、経済的にも時間的にも大巾な節
約ができることは明白である。

フロントページの続き (72)発明者 馬場 佐忠 大阪府大阪市南区谷町９丁目１番18号 住 友生命谷町ビル内 共栄社油脂化学工業株 式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炭素数12〜18飽和脂肪酸のアルカノールア
   ミン塩と、炭素数12〜18の飽和脂肪酸のアルカノールア
   ミドと、分子量500〜2000であるコラーゲン蛋白質とを
   水に溶解してなることを特徴とする管溶接時のシールド
   ガス流出防止用発泡剤。
2. 【請求項２】飽和脂肪酸のアルカノールアミン塩と飽和
   脂肪酸のアルカノールアミドとの併用比が4:6〜9:1であ
   る請求項のシールドガス流出防止用発泡剤。
3. 【請求項３】飽和脂肪酸のアルカノールアミン塩と脂肪
   酸のアルカノールアミドとの混合物と、コラーゲン蛋白
   質との使用比が9:1〜6:4である請求項、のシールド
   ガス流出防止用発泡剤。
4. 【請求項４】飽和脂肪酸のアルカノールアミン塩と脂肪
   酸のアルカノールアミドとの混合物と、コラーゲン蛋白
   質とを水に溶解せしめその濃度が10〜40wt％になるよう
   にしてなる請求項、又はのシールドガス流出防止
   用発泡剤。