JPS5842924Y2

JPS5842924Y2 - 管状材料の腐食試験装置

Info

Publication number: JPS5842924Y2
Application number: JP12976078U
Authority: JP
Inventors: 祥三永谷; 優田中
Original assignee: 株式会社島津製作所
Priority date: 1978-09-20
Filing date: 1978-09-20
Publication date: 1983-09-28
Also published as: JPS5546278U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は腐食性流体に用いる管状の応力腐食割れ試験
を実際の使用条件とほぼ同一の条件で試験するよ゛うに
した引張応力腐食疲れ試験装置に関するものである。

腐食性流体（液体または気体）の流通用などのパイプ材
料の選定およびその安全設計のための腐食試験は実用上
重量なものである。

しかしながら従来腐食現象そのものが複雑であり、また
腐食液の取扱いもむつかしく危険を伴うものであり、耐
食用材料の腐食試験とくに腐食環境下の疲れ試験は通常
標準の試験片を腐食液に浸漬したり、または腐食液を試
験片に滴下あるいは吹付けて行なういわゆるラボラトリ
−的な腐食試験が主体でありまた工業的腐食試験に適す
る装置が作られていなかった現状である。

しかし実際の上記パイプは常時腐食液によって腐食を受
けながら荷重とくに気温などの変化によって引張または
圧縮荷重を長期間、連続的あるいは間げつ的に受け、次
第に劣化し、極端なばあい破壊したりするのである。

この考案は上記の現況に鑑み、腐食性流体に用いるパイ
プの試験をその実際使用条件とほぼ同一条件またはより
苛酷な条件で、たとえば腐食流体の温度・圧力さらにＰ
Ｈ１溶存酸素など腐食性に関する因子を一定に保ちなか
ら引張応力腐食疲れ試験（クリープ試験も含め）を行う
ものであり、この試験が腐食液の操作者への危険を防止
し安全にして操作容易に行なうことができるとともに信
頼性の高いデータが得られる腐食試験装置の提供を目的
としたものである。

すなわち管状試験片の両端をつかみ具でつかんだ状態に
おいて、試験片の引張疲れ試験を行なうようにし、試験
片の内部には、１対のシール部材を設け、このシール部
材が形成する試験片内壁との局所空間に腐食性流体を封
入するようにしたことを特徴とする管状材料の腐食試験
装置にかかるものである。

以下図面によってこの考案にかかる実施例装置を詳説す
る。

第１図はその第１の実施例装置で、化学プラントに用い
る耐食性ステンレス鋼管をＨ２Ｓ（硫化水素）の０．５
係ＣＨ３ＣＯ０Ｈ（醋酸）水溶液を腐食試験液とし実際
使用条件に近い条件で引張応力腐食疲れ試験を行なう装
置の構成図である。

１は試験管材で、外径９５／８“長さ２０００ｒｒｖｒ
、のステンレス鋼管、２，２′はその両端の引張試験用
つかみ具、３，３′は試験片の内径に嵌合させ、つまみ
具２，２′の締付は力を受は試験片を緊定保持するつか
み具の芯金具である。

上記２，２′のくさび形つかみ具を把持し試験片１をそ
の軸心ａ、ｂ方向へ引張応力を繰返し加える引張疲れ試
験機のヘッドやテーブルなどの関聯装置は図示を省略す
る。

４，４′はこの考案のシール部材で、このばあい１００
ｍｍ厚のゴムバッキング、ゴムはたとえばネオプレンと
称するクロロプレンゴムを用いる。

５は４，４′が形成する管内全間約８００ｍｍの試験室
に充満した上記腐食液、この腐食液５はシール材４の中
心を貫通する液導入管６により外部のタンク８から常時
供給され、試験材の内壁１ａに接したのちシール材４′
を同じく貫通する液排出管７によって上記タンク８にも
どる。

９は管状試験片１外周を覆うカバーであり、その両端部
９ａで１と摺動自在に係合し試験片１が破断時腐食液の
装置外への飛散を防止するものである。

１０はカバー９の中のドレン抜き弁である。

なお外部のタンク８には腐食液５を実際使用状態の温度
、飽和度などを制御する制御装置および必要に応じ液の
ＰＨ１溶存酸素を測定記録する装置が付設される。

１１はタンク８から試験片１に腐食液を送るケミカルポ
ンプ、１２はその流量を調整するしぼり弁である。

その他のタンク８に係る装置については説明を省く。

このようにして実際使用条件に近い条件で疲れ試験を行
ない試験片１が破断に至るまでに所望のデータが得られ
たときはＮ２（窒素）ガスなどを上記液排出管７から送
りガスパージにて管内の腐食液５を排出し、試験を終了
するものである。

つぎに第２図によって、この考案の第２の実施例装置を
説明する。

第２図は第１図の試験片１の中心ｎ−ｎ’から右半分を
拡大したと同じ状態を示す図で、左半分は同一構造であ
る。

第１図と同記号の部材は説明を省くが、この装置の特徴
は試験管材の径にひずみなどがあるばあい、または管の
壁面とくに内壁が粗面であるばあいにシールを完全にす
る効果を有するものである。

すなわちシール機構が複合体となっており、耐食性合成
樹脂または前記のゴム材で作られたリム部４Ｂの外周に
弾性に豊む薄肉ゴムチューブ４Ｃが設けられ、試験開始
時このシール機構はユムチューブ４Ｃが収縮状態で行う
ため試験片１への挿入は容易である。

挿入して規定位置（第２図の位置）にセット後空気送入
管１３を経て、外部のコンプレッサー１４から所定圧の
圧搾空気Ａをゴムチューブ４Ｃに送入することによって
試験片の内壁１ａと強力に接合シールする。

その後、第１の実施例と同様、試験用腐食液５を外部タ
ンク８より上記リム部４Ｂを貫通する液導入管６によっ
て試験片１の試験室（シール機構の形成する空間）に導
入し、図のように試験片内壁に接したのち、図示しない
左側のリム部４Ｂ’を貫通する液排出管γを経て５′の
ようにタンク８にもどる（ポンプ、しぼり弁は図示を省
略する）ようにしである。

９は第１図と同様試験片波断時腐食液の飛散を防止する
カバーであり９ａはこれを試験片１に装着する装着部で
破断時試験片１の外周で摺動して寸法変化を吸収する。

１５はカバー９のドレン抜きパイプで図示しないしぼり
弁１０に持続される。

この装置はゴムチューブ４Ｃが試験片１の破断時または
亀裂時、そのショックのダンパー作用をする特徴も有し
ている。

所定の試験後シール機構を挿脱するときは空気を抜くこ
とによってきわめて容易にできるものである。

またこの装置は黒皮表面の管材の試験にも適しそのばあ
いＶ形刃のくさび式チャック（図示せず）を併用する。

また空気送入管１３と外部空気管との接続はクイック操
作接続栓１６を用い、配管操作を容易にしている。

更に第３図によってこの考案の第３の実施例装置を説明
する。

第３図は第１図と同様試験片１０両端をつかみ具２，２
′でつかんだ状態で試験片１の内壁１ａに圧力Ｐを有す
る腐食液５〃を接触させ引張応力疲れ試験などを行なう
装置の構成図で、第１図と共通の外部タンクなどは図示
を省き、また同記号のものは説明を省く。

シール部材４Ｄは第１図と同材質のゴムで作られた長さ
約１０００咽の円柱状で、その中央周縁部に幅５００ｒ
ｒｒ！ｎ深さ３０ｍの凹溝４ａが穿削され、かつ長手方
向中心に液導入孔４ｂおよび孔４ｂと上記凹溝４ａとの
連結孔４ｄ（中心から放射線状に数個あり）が設けられ
ている。

腐食液５〃は図示しない外部のタンク８からポンプＰ、
１１にて加圧され、しぼり弁１２により圧力Ｐたとえば
１００Ｋｙｙｃｒｒｔに調整され、安全弁１７、圧力
計１８を経て液導入管６の先端接続具６ａからシール部
材４ＤＫ圧入される。

この装置の特徴はシール部材４Ｄがシールを兼ねたシー
ルコアとなっており、これが左ａ右す方向の引張軸力を
打消す動きをする。

この構造のため腐食液５“の液量を最小限にできるし、
また精度よく応力測定ができるものである。

シール部材４Ｄは第３図のように一体のものに限定され
ず、たとえばシール本体は剛体の耐食性合成樹脂で作り
その両端部に柔軟性のシール部材を用いることとある。

以上３種の実施例装置を第１，２および３図を用いて説
明したがこの考案はそれぞれの図または説明に限定され
るものでなく、たとえば試験片は主として金属材料であ
るとしても、非金属でも適用できるものである。

またつかみ具をつかんで応力試験する試験機は横形およ
び縦形引張疲れ試験引張クリープ試験に限らず、静的引
張試験にも適用でき、また腐食流体も気体でもよい。

この考案は以上のように構成されているので、管状材料
を実際使用条件にほぼ同一条件で応力腐食試験を行うに
当り、操作者にとって危険な腐食液などの取扱いが容易
でその破断時の液の飛散を完全に防止できる安全上の効
果と実物試験によるデータの信頼性向上および装置のコ
ンパクト化が期待できる試験装置を提供しえたものとい
える。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１の実施例である一対のシール部
材による試験装置の構成図、第２図は同じく第２の実施
例である一対のシール機構に空気チューブ式シールを用
いた試験装置の構成図（右半分）、第３図は同じく第３
の実施例である１個のシールを兼ねたシールコアを用い
腐食液が圧力を有するばあいの試験装置の構成図である
。１・・・管状材料の試験片、２，２′・・・引張試験用
つかみ具、３，３′・・・つかみ具芯金具、４Ａ。４Ａ’・・・１対式のシール部材、４Ｂ・・・シール機
構のリム部、４Ｃ・・・シール機構のゴムチューブ、４
Ｄ・・・内圧形のシールコア、５，５′・・・腐食試験
液、５“・・・圧力Ｐを有する腐食試験液、６・・・液
導入管、７・・・液排出管、８・・・腐食液タンク、９
・・・試験片外周カバー、１０・・・上記カバー９のド
レン抜き弁、１１・・・ケミカルポンプ、１２・・・し
ぼり弁、１３・・・空気送入管、１４・・・コンプレッ
サ、１５・・・ドレン抜きパイプ、１６・・・クイック
操作接続栓、１γ・・・安全弁、１８・・・圧力計、ａ
、ｔ）・・・軸方向の左右の引張応力。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）管状試験片の両端をつかみ具でつかんだ状態にお
いて、試験片の引張疲れ試験を行なうようにし、試験片
の内部には、１対のシール部材を設け、このシール部材
が形成する試験片内壁との局所空間に腐食性流体を封入
するようにしたことを特徴とする管状材料の腐食試験装
置。
（２）腐食性流体の組成・圧力・温度を制御するように
してなる実用新案登録請求の範囲第１項記載の管状材料
の腐食試験装置。
（３）１対のシール部材が剛体の周縁に空気圧入チュー
ブを設けてなるものである実用新案登録請求の範囲第１
項記載の管状材料の腐食試験装置。
（４）管状試験片の外部を密封カバーによって包囲して
なる実用新案登録請求の範囲第１項記載の管状材料の腐
食試験装置。