JPH1192981A - 配管フランジ間の隙間腐食に対する電気防食構造 - Google Patents

配管フランジ間の隙間腐食に対する電気防食構造

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JPH1192981A
JPH1192981A JP9248151A JP24815197A JPH1192981A JP H1192981 A JPH1192981 A JP H1192981A JP 9248151 A JP9248151 A JP 9248151A JP 24815197 A JP24815197 A JP 24815197A JP H1192981 A JPH1192981 A JP H1192981A
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JP
Japan
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piping
pipe
stainless steel
flange
protection structure
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Withdrawn
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JP9248151A
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Katsuo Sugawara
克生 菅原
Shigeo Tsujikawa
茂男 辻川
Yoichi Kojima
洋一 兒島
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配管フランジ間の隙間腐食を防止する電気防
食構造を提供する。 【解決手段】 配管フランジの電気防食構造を、ステン
レス鋼製配管フランジ同志、Ni基合金製配管フランジ
同志、あるいはステンレス鋼製配管フランジとNi基合
金製配管フランジの相互接合面間に、針金状、短冊状、
あるいはリング薄板状の不溶性陽極を、リング板状の絶
縁性ガスケットで挟んで前記配管フランジと絶縁し、か
つ内側端部を配管内面に露出させて挿着した構造とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、配管フランジ間
の隙間腐食に対する電気防食構造にかかり、特に海水の
塩分を濃縮して得られたかん水を、相互に連結して並設
してなる複数の塩分濃縮ユニットに通してさらに濃縮す
る形式の製塩装置における配管フランジ間の隙間腐食に
対してすぐれた防食性能を発揮する電気防食構造に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に、上記かん水を原料として
用いる製塩装置としては、上記の通り複数の塩分濃縮ユ
ニットを相互に連結して並設した構造のものが広く知ら
れており、この製塩装置では、前記塩分濃縮ユニットで
塩スラリーを取り出し、一方で蒸発回収された塩分濃縮
溶液を次の塩分濃縮ユニットに送り、ここでも同様な処
理を行い、このように順次各塩分濃縮ユニットで塩スラ
リーを回収する工程を繰り返すことにより製塩がなされ
るものである。また、上記塩分濃縮ユニットは、図4に
概略説明図で示される通り、基本的に蒸発缶と、加熱媒
体によって外面加熱される複数本の伝熱管を平行配置し
た内部構造を有する加熱缶と、前記蒸発缶と前記加熱缶
を連結する上部配管および下部配管と、前記下部配管に
設けられた塩分濃縮溶液循環ポンプで構成され、これら
の構造部材はステンレス鋼および/またはNi基合金か
らなるが、特に腐食の激しい加熱缶の伝熱管だけをTi
またはTi合金で構成して、耐食性の向上を図った製塩
装置も知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の製塩装置
に対する高効率化、省力化、および省エネ化の要求は強
く、これに伴い製塩装置は大型化し、これで処理される
塩分濃縮溶液は高流速化する傾向にあるが、上記の製塩
装置、すなわち塩分濃縮ユニットにおいては、これを大
型化し、かつこれの処理溶液を高流速化すると、特に配
管フランジ間の隙間腐食の進行が著しく促進されるよう
になり、このため特開昭56−99096号公報に記載
されるように配管フランジの接合面により高耐食性を有
する金属を盛り金する手段や、特開昭57−25227
号公報に記載されるように配管フランジより電気化学的
に卑な金属を犠牲陽極材として配管フランジに設置する
する手段、さらに特開平5−287560号公報に記載
されるように配管フランジの接合面をエポキシ樹脂やシ
リコンエラストマなどのコーティング材で被覆する手段
などが検討されているが、いずれの防食手段によっても
十分な防食効果が得られていないのが現状である。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、配管フランジ、特にステンレス
鋼やNi基合金からなる配管フランジに着目し、これの
隙間腐食に対する防食手段について研究を行った結果、
図1の(a)、(b)、および(c)に、配管フランジ
の接合部が片側の配管フランジおよび絶縁性ガスケット
を除いた平面図で、図2に同接合部の左側半部の要部縦
断面図で、さらに概略正面図で例示される通り、ステン
レス鋼製、望ましくはオーステナイト系ステンレス鋼で
構成された配管フランジ同志、Ni基合金製、望ましく
は625合金(UNS・No.N06625)や同C2
76合金(UNS・No.N10276)、さらに同6
00合金(UNS・No.N06600)およびG30
合金(UNS・No.N06030)で構成された配管
フランジ同志、あるいは前記ステンレス鋼製配管フラン
ジと前記Ni基合金製配管フランジの相互接合面間に、
針金状、短冊状、あるいはリング薄板状の不溶性陽極、
望ましくは白金、金、あるいはTi−Pd合金(Pd:
0.12〜0.25%含有)で構成された不溶性陽極
を、リング板状の絶縁性ガスケット、望ましくはネオプ
レン、テフロン、あるいはアスベスト(石綿)で構成さ
れた絶縁性ガスケットで挟んで前記配管フランジと絶縁
し、かつ内側端部を配管内面に露出させて挿着した構造
とし、前記不溶性陽極に所定の電流、望ましくはフラン
ジ面における電流密度で5〜40μA/cm2 の電流を
流してやると、配管フランジ間の隙間腐食の進行が著し
く抑制されるようになるという研究結果が得られたので
ある。
【0005】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、配管フランジの電気防食構造を、
ステンレス鋼製配管フランジ同志、Ni基合金製配管フ
ランジ同志、あるいはステンレス鋼製配管フランジとN
i基合金製配管フランジの相互接合面間に、針金状、短
冊状、あるいはリング薄板状の不溶性陽極を、リング板
状の絶縁性ガスケットで挟んで前記配管フランジと絶縁
し、かつ内側端部を配管内面に露出させて挿着した構造
とすることにより配管フランジ間の隙間腐食を防止する
ようにした点に特徴を有するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の電気防食構造
を実施例により具体的に説明する。いずれも500mm
の管部長さを有するフランジ付き管材として、(a)
重量%(以下、同じ)で、Ni:12.10%、Cr:
17.13%、Mo:2.09%、Mn:2.00%、
Si:1.00%、C:0.030%、を含有し、残り
がFeと不可避不純物からなる組成を有し、かつフラン
ジ寸法が、外径:630mm×内径:409mm×厚
さ:60mm(ボルト穴:16個)のステンレス鋼(S
US316L)製管材(以下、PSAで示す)、(b)
Ni:8.75%、Cr:18.29%、Mn:0.
82%、Si:0.58%、C:0.066%、を含有
し、残りがFeと不可避不純物からなる組成を有し、か
つフランジ寸法が、外径:445mm×内径:321m
m×厚さ:22mm(ボルト穴:16個)のステンレス
鋼(SUS304)製管材(以下、PSBで示す)、
(c) Ni:12.20%、Cr:17.41%、M
o:2.10%、Mn:2.00%、Si:0.98
%、C:0.064%を含有し、残りがFeと不可避不
純物からなる組成を有し、かつフランジ寸法が、外径:
280mm×内径:167mm×厚さ:18mm(ボル
ト穴:8個)のステンレス鋼(SUS316)製管材
(以下、PSCで示す)、(d) Ni:9.48%、
Cr:18.46%、Mn:1.00%、Si:0.5
9%、C:0.015%を含有し、残りがFeと不可避
不純物からなる組成を有し、かつフランジ寸法が、外
径:85mm×内径:28mm×厚さ:10mm(ボル
ト穴:4個)のステンレス鋼(SUS304L)製管材
(以下、PSDで示す)、(e) Cr:21.0%、
Mo:8.4%、Fe:3.8%、Nb+Ta:3.8
%、Si:0.3%、C:0.03%を含有し、残りが
Niと不可避不純物からなる組成を有し、かつフランジ
寸法が、外径:280mm×内径:167mm×厚さ:
18mm(ボルト穴:8個)のNi基合金(625合
金)製管材(以下、PNC−1で示す)、(f) C
r:14.9%、Mo:15.5%、Fe:5.1%、
W:3.7%、Co:1.5%、Si:0.03%、
C:0.001%を含有し、残りがNiと不可避不純物
からなる組成を有し、かつフランジ寸法が上記(e)の
PNC−1と同じNi基合金(C−276合金)製管材
(以下、PNC−2で示す)、(g) Cr:16.6
%、Fe:8.3%、Mn:0.3%、Cu:0.1
%、Si:0.3%、C:0.04%を含有し、残りが
Niと不可避不純物からなる組成を有し、かつフランジ
寸法が上記(e)のPNC−1と同じNi基合金(60
0合金)製管材(以下、PNC−3で示す)、(h)
Cr:28.6%、Mo:5.2%、Fe:15.1
%、Cu:2.2%、W:2.3%、Co:0.89
%、C:0.01%、を含有し、残りがNiと不可避不
純物からなる組成を有し、かつフランジ寸法が上記
(e)のPNC−1と同じNi基合金(G−30合金)
製管材(以下、PNC−4で示す)、以上(a)〜
(h)の8種類のフランジ付き管材を用意した。
【0007】また、絶縁性ガスケットとして、(I)
外径:449mm×内径:409mm×厚さ:4.5m
mの寸法をもったテフロン被覆石綿製ガスケット(以
下、GCIAで示す)、(II) 外径:357mm×
内径:321mm×厚さ:4.5mmの寸法をもった石
綿製ガスケット(以下、GIBで示す)、(III)
外径:195mm×内径:167mm×厚さ:4.5m
mの寸法をもったネオプレン製ガスケット(以下、GN
Cで示す)、(IV) 外径:195mm×内径:16
7mm×厚さ:4.5mmの寸法をもったテフロン被覆
石綿製ガスケット(以下、GCICで示す)、(V)
外径:40.7mm×内径:27.7mm×厚さ:4.
5mmの寸法をもったテフロン被覆石綿製ガスケット
(以下、GCIDで示す)、以上(I)〜(V)の5種
類の絶縁性ガスケットを用意した。
【0008】さらに、不溶性陽極として、(ア) 直
径:0.5mm×長さ:45mmの寸法をもった白金製
針金(以下、AHWで示す)、(イ) 縦:45mm×
横:10mm×厚さ:0.1mmの寸法をもった白金製
短冊(以下、AHPで示す)、(ウ) 縦:45mm×
横:10mm×厚さ:0.1mmの寸法をもったTi−
Pd合金(Pd:0.18%含有)製短冊(以下、AT
Pで示す)、(エ) 外径:50mm×内径:26mm
×厚さ:0.1mmの寸法をもった金製薄板リング(以
下、AKRで示す)、以上(ア)〜(エ)の4種類の不
溶性陽極を用意した。
【0009】上記の8種類のフランジ付き管材、5種類
の絶縁性ガスケット、および4種類の不溶性陽極を、表
1に示される組み合わせで、図3に示される通りにボル
ト締めにより組み立てて本発明電気防食構造1〜9を形
成し、これに不溶性陽極を陽極、フランジ面を陰極とし
てガルバノスタットに接続し、フランジ面における電流
密度を同じく表1に示される条件とし、配管内に、Na
Cl:5%、CaCl 2 :5%、MgCl2 :16%、
KCl:9%、水:残り、からなる組成をもった塩分濃
縮溶液を1.5m/secの流速で1000時間循環さ
せる塩分濃縮溶液循環試験を行い、試験後の相互フラン
ジ当接面における腐食面積割合および最大腐食深さを測
定した。これらの測定結果を表1に示した。また、比較
の目的で、表2に示される通り、電気防食構造としない
以外は同一の条件で通常フランジ接合構造1〜9を形成
した。これらについても同一の条件で塩分濃縮溶液循環
試験を行い、この試験結果を表2に示した。
【0010】
【表1】
【0011】
【表2】
【0012】
【発明の効果】表1、2に示される結果から、本発明電
気防食構造1〜9は、いずれもきわめて苛酷な条件での
塩分濃縮溶液循環試験にもかかわらず、通常フランジ接
合構造1〜9に比して一段とすぐれた防食性能を発揮
し、配管フランジの相互接合面における隙間腐食を完全
に抑制することができることが明らかである。上述のよ
うに、この発明の電気防食構造は、配管フランジの相互
接合面の防食に著しい効果を発揮し、特に大型化し、処
理される塩分濃縮溶液が高流速化の傾向にある製塩装置
における配管フランジ間の隙間腐食に対する防食手段と
してすぐれた防食性能を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)、および(c)のいずれも本発
明電気防食構造を例示する概略平面図である。
【図2】本発明電気防食構造を例示する左側半部の要部
縦断面図である。
【図3】本発明電気防食構造を例示する概略正面図であ
る。
【図4】製塩装置を構成する塩分濃縮ユニットの概略説
明図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステンレス鋼製配管フランジ同志、Ni
    基合金製配管フランジ同志、あるいはステンレス鋼製配
    管フランジとNi基合金製配管フランジの相互接合面間
    に、針金状、短冊状、あるいはリング薄板状の不溶性陽
    極を、リング板状絶縁性ガスケットで挟んで前記配管フ
    ランジと絶縁し、かつ内側端部を配管内面に露出させて
    挿着した構造を有することを特徴とする配管フランジ間
    の隙間腐食に対する電気防食構造。
JP9248151A 1997-09-12 1997-09-12 配管フランジ間の隙間腐食に対する電気防食構造 Withdrawn JPH1192981A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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