JPS60191033A - 耐食性管体 - Google Patents
耐食性管体Info
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- JPS60191033A JPS60191033A JP4385784A JP4385784A JPS60191033A JP S60191033 A JPS60191033 A JP S60191033A JP 4385784 A JP4385784 A JP 4385784A JP 4385784 A JP4385784 A JP 4385784A JP S60191033 A JPS60191033 A JP S60191033A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- corrosion
- mica
- temperature
- pipe
- Prior art date
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- Pending
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Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、耐食性管体に関するものであり、とりわけ
1.300℃程度の高圧の加熱水中に浸漬される使用条
件下で耐食特性、機械的強度を保持するガラス会マイカ
塑造体によって全造管の内外周両面に被覆層を形成して
なる耐食性管体に関するものである。
1.300℃程度の高圧の加熱水中に浸漬される使用条
件下で耐食特性、機械的強度を保持するガラス会マイカ
塑造体によって全造管の内外周両面に被覆層を形成して
なる耐食性管体に関するものである。
ガラス・マイカ塑造体とは、ガラス質の粉末とマイカの
粉末の混合物を原料とし、この原料粉末を原料中のガラ
ス質が軟化して加圧により流動し得る温度に加熱し、加
熱状態で加圧成形して得られる複合材料のことである。
粉末の混合物を原料とし、この原料粉末を原料中のガラ
ス質が軟化して加圧により流動し得る温度に加熱し、加
熱状態で加圧成形して得られる複合材料のことである。
近時、新資源、新エネルギー開発の一環として、地中に
存在する、一般にオイルサンドあるいはタールサンドと
呼ばれる高粘度、低流動性の炭化水素を地中から紅済的
に採取する技術が種々検討されている。基本的には地中
にある炭化水素の温度も上昇させて低粘度で流動性の良
好な状態にし井戸から吸上げる方法である。専ら研究対
象になっているのはオイルサンドで、地下に存在する油
層の加熱手段として現実に研究が進められているのは、
地下の油層に達するケーシングを埋設し、熱水あるいは
、高温高圧の水蒸気を注入する方法と、油層中に適当な
間隔を保持して7対の電極を埋設し、電極間に通電して
ジュール熱により加熱する方法である。前者の方法は回
収比率が悪いという短所はあるが経済的には良好である
という長所があり、後者の方法は回収比率がきわめて良
好であることが理論的あるいは実験的に認められている
が、経済的には好ましくないという短所があり、現在前
者の方法が優先して開発されつ〜ある。
存在する、一般にオイルサンドあるいはタールサンドと
呼ばれる高粘度、低流動性の炭化水素を地中から紅済的
に採取する技術が種々検討されている。基本的には地中
にある炭化水素の温度も上昇させて低粘度で流動性の良
好な状態にし井戸から吸上げる方法である。専ら研究対
象になっているのはオイルサンドで、地下に存在する油
層の加熱手段として現実に研究が進められているのは、
地下の油層に達するケーシングを埋設し、熱水あるいは
、高温高圧の水蒸気を注入する方法と、油層中に適当な
間隔を保持して7対の電極を埋設し、電極間に通電して
ジュール熱により加熱する方法である。前者の方法は回
収比率が悪いという短所はあるが経済的には良好である
という長所があり、後者の方法は回収比率がきわめて良
好であることが理論的あるいは実験的に認められている
が、経済的には好ましくないという短所があり、現在前
者の方法が優先して開発されつ〜ある。
この発明が対象とする耐食性管体(以下、耐食管という
)は、前者の蒸気注入方法のケーシングに使用するもの
である。以下理解を容易にするために、オイルサンドの
存在状態、掃取方法を含めケーシングに要求される特性
について説明する。
)は、前者の蒸気注入方法のケーシングに使用するもの
である。以下理解を容易にするために、オイルサンドの
存在状態、掃取方法を含めケーシングに要求される特性
について説明する。
オイルサンドはアナダ、アメリカ合衆国、ベネゼラ等に
埋蔵が確認されている。オイルサンド層中のオイルは、
砂の表面および砂と砂の間隙に食塩水、硫化水素等とと
もに存在しているが、きわめて粘度が焉く、自然に存在
する状態では流動性を有しない。オイルサンドの層は一
部が峡谷、川岸等に露出している他は大部分が地下コθ
o−5oorrL附近に数lO絹の厚さの層をなして存
在している。
埋蔵が確認されている。オイルサンド層中のオイルは、
砂の表面および砂と砂の間隙に食塩水、硫化水素等とと
もに存在しているが、きわめて粘度が焉く、自然に存在
する状態では流動性を有しない。オイルサンドの層は一
部が峡谷、川岸等に露出している他は大部分が地下コθ
o−5oorrL附近に数lO絹の厚さの層をなして存
在している。
このようなオイルサンドを掘り出し地上でオイルを分離
するのは経済性および環境保護の面から制約を受けるた
め、地中よりオイルのみを採取する必要がある。また地
中の浅い層からのオイルの採取は陥没の危険があるため
地下、300rn以下の層から採取するのが望ましいと
されている。
するのは経済性および環境保護の面から制約を受けるた
め、地中よりオイルのみを採取する必要がある。また地
中の浅い層からのオイルの採取は陥没の危険があるため
地下、300rn以下の層から採取するのが望ましいと
されている。
実際に蒸気注入法によりオイルを採取する場合、一定の
間隔を保持して、地中の油層に達する!対のケーシング
を埋設し、双方のケーシングに熱水あるいは高温高圧の
水蒸気を圧入し、油層の温度を上昇させてオイルの粘性
を低下させた後、一方のケーシングへの圧入を中止して
オイル分を吸上げて採取する。ちなみに、このケーシン
グが地下5θOaの個所に埋設された場合、内部に充満
される液体の比重をlとすればjo製の圧力がかNす、
50〜の圧力を有する水蒸気の温度はJA、t’Cに達
する。そのため実際には300〜3200cm度の加熱
水蒸気が圧入される。
間隔を保持して、地中の油層に達する!対のケーシング
を埋設し、双方のケーシングに熱水あるいは高温高圧の
水蒸気を圧入し、油層の温度を上昇させてオイルの粘性
を低下させた後、一方のケーシングへの圧入を中止して
オイル分を吸上げて採取する。ちなみに、このケーシン
グが地下5θOaの個所に埋設された場合、内部に充満
される液体の比重をlとすればjo製の圧力がかNす、
50〜の圧力を有する水蒸気の温度はJA、t’Cに達
する。そのため実際には300〜3200cm度の加熱
水蒸気が圧入される。
上記条件下で使用されるケーシングには必然的に苛酷な
特性が要求される。その主なものを挙げると、まず機械
的程度があり、これは内圧力を懸垂力に耐える強度が必
須条件であるため、金属管を使用せざるを得ないことに
なる。次に耐食特性であるが、上記のように食塩および
硫化水素の存在下で、700〜3.20℃の加熱水蒸気
にさらされるので、腐蝕条件はきわめ【きびしく金属管
のみの場合には蝕食が急速に進行し破損に連らなり寿命
で致命的な欠陥がある。なお、耐食特性が特に要求され
るのは油層部に位置する部材で、上部の地層部に位置す
る部材の条件は大きく緩和される。
特性が要求される。その主なものを挙げると、まず機械
的程度があり、これは内圧力を懸垂力に耐える強度が必
須条件であるため、金属管を使用せざるを得ないことに
なる。次に耐食特性であるが、上記のように食塩および
硫化水素の存在下で、700〜3.20℃の加熱水蒸気
にさらされるので、腐蝕条件はきわめ【きびしく金属管
のみの場合には蝕食が急速に進行し破損に連らなり寿命
で致命的な欠陥がある。なお、耐食特性が特に要求され
るのは油層部に位置する部材で、上部の地層部に位置す
る部材の条件は大きく緩和される。
以上のことから油層部に位置するケーシング材の選択九
ついては大芦く制約され、現実には機械的強度を確保す
るための金属管を中核にしてその内外周両面に耐食性材
料の被覆層を形成した耐食性管体(以下、単に耐食管と
いう)ということになる。
ついては大芦く制約され、現実には機械的強度を確保す
るための金属管を中核にしてその内外周両面に耐食性材
料の被覆層を形成した耐食性管体(以下、単に耐食管と
いう)ということになる。
金属の表面に耐食性の被覆層を形成したものとして一般
に広く使用されているものに、被覆材としてピーク樹脂
あるいはテフロン樹脂等を用いたものがある。ピークお
よびテフロン樹脂は単体では側熱特性および耐食特性に
ついてはきわめて優れているが、金属管の内外周面にこ
れら樹脂類の破梼層を形成した耐食管は、使用温度範囲
が常温乃至/υ0℃においてはきわめて有効に使用され
るが、使用温度範囲が300〜.7 J O”Cに達す
るとその趣は大きく変化する。すILわち、その熱膨張
率が金属管のそれに比べて少くとも5〜70倍と大きい
ため、温度が上昇すると大きく変形して剥離あるいは破
損現象に発展し、とくに温度の上昇下降の反復にあった
場合顕著である。このことは上記目的の耐食管としては
致命的な欠陥であり、その使用は不可能である。
に広く使用されているものに、被覆材としてピーク樹脂
あるいはテフロン樹脂等を用いたものがある。ピークお
よびテフロン樹脂は単体では側熱特性および耐食特性に
ついてはきわめて優れているが、金属管の内外周面にこ
れら樹脂類の破梼層を形成した耐食管は、使用温度範囲
が常温乃至/υ0℃においてはきわめて有効に使用され
るが、使用温度範囲が300〜.7 J O”Cに達す
るとその趣は大きく変化する。すILわち、その熱膨張
率が金属管のそれに比べて少くとも5〜70倍と大きい
ため、温度が上昇すると大きく変形して剥離あるいは破
損現象に発展し、とくに温度の上昇下降の反復にあった
場合顕著である。このことは上記目的の耐食管としては
致命的な欠陥であり、その使用は不可能である。
その点、従来のガラス・マイカ塑造体で被覆層を形成し
た耐食管は、ガラス・マイカ塑造体の熱膨張率が金属管
のそれとよく一致するため、300〜3コQ℃の使用条
件あるいはその反復にあっても剥離、脱落等がないこと
は勿論、破損現象に発展するおそれは全くない。また耐
食特性については、JOO℃程度の熱水2食塩水あるい
は硫化水素含有水に対して、金属管に比較して邊かに優
れた特性を有するが、上記のケーシングに使用した場合
には、かなりな侵食を受けるため、現実には使用不可能
という致命的な欠陥がある。
た耐食管は、ガラス・マイカ塑造体の熱膨張率が金属管
のそれとよく一致するため、300〜3コQ℃の使用条
件あるいはその反復にあっても剥離、脱落等がないこと
は勿論、破損現象に発展するおそれは全くない。また耐
食特性については、JOO℃程度の熱水2食塩水あるい
は硫化水素含有水に対して、金属管に比較して邊かに優
れた特性を有するが、上記のケーシングに使用した場合
には、かなりな侵食を受けるため、現実には使用不可能
という致命的な欠陥がある。
ここで、この発明の理解を容易にするために、詳細な説
明に先立ちガラス・マイカ塑造体の特性および耐食管の
従来の製造方法を説明する。
明に先立ちガラス・マイカ塑造体の特性および耐食管の
従来の製造方法を説明する。
ガラス昏マイカ塑造体の特性は、製造時における成形条
件の影響を無視することはできないが、はとんど使用す
る原料のマイカ粉末とガラス質粉末の特性に支配される
。まず、原料マイカの粉末であるがマイカには天然系と
合成系がある。天然マイカは結晶水を含有しており、熱
分解温度が低く、成形条件中原料の加熱温度に大きな制
約があるため、ガラス質粉末が特殊な低融点のもの以外
は使用できず、耐熱特性の高い製品には使用不可能であ
る。その点1合成マイカは、結晶水を含有しないため熱
分解のおそれがないので、ガラス質の選択について温度
的な制約範囲が広く、かつ、常に安定した特性品の入手
が可能であることから、専ら合成マイカの粉末が使用さ
れ、と(に合成含弗素金マイカは、特性、入手性1価格
面を含めて有利である。
件の影響を無視することはできないが、はとんど使用す
る原料のマイカ粉末とガラス質粉末の特性に支配される
。まず、原料マイカの粉末であるがマイカには天然系と
合成系がある。天然マイカは結晶水を含有しており、熱
分解温度が低く、成形条件中原料の加熱温度に大きな制
約があるため、ガラス質粉末が特殊な低融点のもの以外
は使用できず、耐熱特性の高い製品には使用不可能であ
る。その点1合成マイカは、結晶水を含有しないため熱
分解のおそれがないので、ガラス質の選択について温度
的な制約範囲が広く、かつ、常に安定した特性品の入手
が可能であることから、専ら合成マイカの粉末が使用さ
れ、と(に合成含弗素金マイカは、特性、入手性1価格
面を含めて有利である。
次に、ガラス質粉末であるが、耐食管の特性に及ぼす支
配力はきわめて大きく、例えば耐熱特性において転位温
度がダθθ℃程度のものを使用すると、yoo℃〜Jコ
O℃の温度になっても変形しないことは勿論、電気的お
よび機械的特性についてほとんど変化することなく、常
温時と大差のない機能を保蒔する。また熱膨張率につい
てもその支配力は大きく、ガラス質の熱膨張率を変化さ
せることにより熱膨張率がざ〜/、2×104の被覆層
が得られる。また、この発明の目的である耐食特性につ
いてもその関係は密接で、ガラス自体の耐食特性に直接
関係するものである。
配力はきわめて大きく、例えば耐熱特性において転位温
度がダθθ℃程度のものを使用すると、yoo℃〜Jコ
O℃の温度になっても変形しないことは勿論、電気的お
よび機械的特性についてほとんど変化することなく、常
温時と大差のない機能を保蒔する。また熱膨張率につい
てもその支配力は大きく、ガラス質の熱膨張率を変化さ
せることにより熱膨張率がざ〜/、2×104の被覆層
が得られる。また、この発明の目的である耐食特性につ
いてもその関係は密接で、ガラス自体の耐食特性に直接
関係するものである。
ついで、特性を大きく支配する条件に、ガラス質粉末と
マイカ粉末の配合比率がある。耐熱特性はこの配合比率
の影響をほとんど受けないが、電、気的特性1機械的強
度、熱膨張率等はその影響力が大きく、とくに耐食特性
についてはその影響力が大きく、ガラス質の配合比率の
増加に従いその特性は低下するものである。
マイカ粉末の配合比率がある。耐熱特性はこの配合比率
の影響をほとんど受けないが、電、気的特性1機械的強
度、熱膨張率等はその影響力が大きく、とくに耐食特性
についてはその影響力が大きく、ガラス質の配合比率の
増加に従いその特性は低下するものである。
ただし、上記の関係は成形品の密度が理論密度に近い状
態を前提とするものであり、密度が低い場合には上記の
関係は大きく崩れる。その点、成形条件との関係はきわ
めて大きい。
態を前提とするものであり、密度が低い場合には上記の
関係は大きく崩れる。その点、成形条件との関係はきわ
めて大きい。
最後に従来の製造方法を説明する。先ず中核となる金p
A管の内外周両面にガラス・マイカ塑造体で被覆層を形
成した耐食管Aは第1図に示すように金九管lに内周被
c1層コと外周被覆層3を形成したものである。かかる
耐食管人の製造には、第2図に示す成形用金型を使用す
る。成形用金型は枠体q、−L部に原料装填室3を有す
る分割構造の壁部材6、芯金具ワおよび金属管lを中央
に保持するための凸部?−/を有する支持金7、加圧金
tの以エダ部品で構成されている。次に原料準備である
が、ガラス質は必要特性に応じて調製したものを、20
θメツシユに粉砕して使用する。マイカ粉末は合成含弗
素金マイカの粉末を必要特性および成形条件を勘案し、
最適粒度に分級して使用し、粒度60〜15/7メツシ
ユのものが多く使用される。各種条件を考慮して決定し
た配合比率に従い、マイカ粉末とガラス質粉末を混合し
て原料粉末を調製し、この混合原料粉末に約5W%の水
分を加え湿潤状態にし、冷間加圧成形(成形型は図示せ
ず)により原料装填室jに装填できる形状に成形し、水
分を除去して予備成形体/θとして使用する。
A管の内外周両面にガラス・マイカ塑造体で被覆層を形
成した耐食管Aは第1図に示すように金九管lに内周被
c1層コと外周被覆層3を形成したものである。かかる
耐食管人の製造には、第2図に示す成形用金型を使用す
る。成形用金型は枠体q、−L部に原料装填室3を有す
る分割構造の壁部材6、芯金具ワおよび金属管lを中央
に保持するための凸部?−/を有する支持金7、加圧金
tの以エダ部品で構成されている。次に原料準備である
が、ガラス質は必要特性に応じて調製したものを、20
θメツシユに粉砕して使用する。マイカ粉末は合成含弗
素金マイカの粉末を必要特性および成形条件を勘案し、
最適粒度に分級して使用し、粒度60〜15/7メツシ
ユのものが多く使用される。各種条件を考慮して決定し
た配合比率に従い、マイカ粉末とガラス質粉末を混合し
て原料粉末を調製し、この混合原料粉末に約5W%の水
分を加え湿潤状態にし、冷間加圧成形(成形型は図示せ
ず)により原料装填室jに装填できる形状に成形し、水
分を除去して予備成形体/θとして使用する。
成形は、成形用金型中、枠体弘、壁部材6および支持金
7を第一図(a)に示すように組立て、加圧金ざは組立
てずに所定温度1例えばs s o ℃に。
7を第一図(a)に示すように組立て、加圧金ざは組立
てずに所定温度1例えばs s o ℃に。
また芯金具?と金属管lは例えば6oo℃に、予備成形
体10は原料ガラスの溶融温度に応じて決定した温度に
それぞれ加熱する。加熱が完了すると芯金具デと金属管
lを壁部材6内で支持金7上に装填し、次に予備成形体
10を原料装填室Sに装填する。このときの状態が第2
図(al K示しである。次に加圧金tを予備成形体1
0上に載置し、加圧成形機(図示せず)により加圧金5
を加圧し、予備成形体10を金属管lと芯金具デで形成
する空間部/lおよび金属管lと壁部材6が形成する空
間部lλに圧入して内周被覆層コおよび外周被覆層3を
成形する。このときの状態を第一図(b)Vc示す。つ
いで、内、外周被覆層コ、3の温度がガラス質の転位温
度より低い温度になるまで冷却し、成形用金型を分解し
て成形品を取り出し機械加工により芯金具りを切削除去
して第1図に示す耐食管人に仕上げて製造を完了する。
体10は原料ガラスの溶融温度に応じて決定した温度に
それぞれ加熱する。加熱が完了すると芯金具デと金属管
lを壁部材6内で支持金7上に装填し、次に予備成形体
10を原料装填室Sに装填する。このときの状態が第2
図(al K示しである。次に加圧金tを予備成形体1
0上に載置し、加圧成形機(図示せず)により加圧金5
を加圧し、予備成形体10を金属管lと芯金具デで形成
する空間部/lおよび金属管lと壁部材6が形成する空
間部lλに圧入して内周被覆層コおよび外周被覆層3を
成形する。このときの状態を第一図(b)Vc示す。つ
いで、内、外周被覆層コ、3の温度がガラス質の転位温
度より低い温度になるまで冷却し、成形用金型を分解し
て成形品を取り出し機械加工により芯金具りを切削除去
して第1図に示す耐食管人に仕上げて製造を完了する。
次に従来のガラス・マイカ塑造体の特性をガラス組成の
関係を主体に説明する。従来のガラス・マイカ塑造体で
製品として使用されているもの、例えば気密端子、刷子
保持器等は電気特性が主体で使用温度の最高は通常、2
00℃程度であり、耐食特性等は全く無縁のものである
から、使用するガラス質の選定基準は専ら成形性を考慮
して、溶融温度みできるだけ低いこと、電気特性が良好
であること等である。その代表的なものは第1表の参堝
例に示すガラスA a −/ % a −F等で、塩基
性成分にpboを、酸性成分にBJOJまたはBs0J
。
関係を主体に説明する。従来のガラス・マイカ塑造体で
製品として使用されているもの、例えば気密端子、刷子
保持器等は電気特性が主体で使用温度の最高は通常、2
00℃程度であり、耐食特性等は全く無縁のものである
から、使用するガラス質の選定基準は専ら成形性を考慮
して、溶融温度みできるだけ低いこと、電気特性が良好
であること等である。その代表的なものは第1表の参堝
例に示すガラスA a −/ % a −F等で、塩基
性成分にpboを、酸性成分にBJOJまたはBs0J
。
8LOxを使用しており、塩基性成分と酸性成分の比率
はモル比で/:06〜/、Oで、転位温度は330〜J
3 !; ’(:、溶融温度は11〜す7J℃程度の
ものである。なお、上記参考例で酸性成分にBJOJを
単独で使用した/% a −/ 、 /I6& −3よ
りBJOJのイをSLOコで置換した/l6a−λ、腐
a−参の方が転位温度で約5℃、溶融温度で約1−/j
’℃低くなっている。これらのガラスを原料としたガラ
ス・マイカ塑造体は、300℃の温度に保持するとガラ
ス質の粘性の低下により機械的強度が急激に低くなるた
め、この発明の目的である300〜310℃の温度条件
下で使用する耐食管には使用不可能という致命的な欠陥
があった。
はモル比で/:06〜/、Oで、転位温度は330〜J
3 !; ’(:、溶融温度は11〜す7J℃程度の
ものである。なお、上記参考例で酸性成分にBJOJを
単独で使用した/% a −/ 、 /I6& −3よ
りBJOJのイをSLOコで置換した/l6a−λ、腐
a−参の方が転位温度で約5℃、溶融温度で約1−/j
’℃低くなっている。これらのガラスを原料としたガラ
ス・マイカ塑造体は、300℃の温度に保持するとガラ
ス質の粘性の低下により機械的強度が急激に低くなるた
め、この発明の目的である300〜310℃の温度条件
下で使用する耐食管には使用不可能という致命的な欠陥
があった。
この発明は、以上の事情に着目してなされたもので、P
bOを70モル、Ba0jを少なくとも02モル、この
BJOJと9LQJの合量を06〜22モル、Zr0−
をaOコ〜0. / 7 モルでなるガラス質粉末と合
成マイカ粉末を原料とするガラス・マイカ塑造体で金属
管の内、外周面に被覆層を形成することにより、油層部
のケーシングとして使用して少なくとも/年間の寿命が
確保できる耐食性管体を提供するものである。
bOを70モル、Ba0jを少なくとも02モル、この
BJOJと9LQJの合量を06〜22モル、Zr0−
をaOコ〜0. / 7 モルでなるガラス質粉末と合
成マイカ粉末を原料とするガラス・マイカ塑造体で金属
管の内、外周面に被覆層を形成することにより、油層部
のケーシングとして使用して少なくとも/年間の寿命が
確保できる耐食性管体を提供するものである。
本発明者らは、まず3θO〜320℃の温度条件下で機
械的強度が低下しないガラス・マイカ塑造体を得る可く
、転位温度の高いガラス質をめ、第1表に実施例1)−
/として示すPbO:l0モル、B−0,y: o、、
q 、tモル、5AOa: o、t zモルの組成で転
位温度3qo℃、溶融温度330℃のものを調整してガ
ラス・マイカ塑造体を作成し、耐熱試験を実施した結果
330℃で機械的強度がほとんど低下しないことを確認
した。同時に290℃の熱水中に浸漬して耐食特性試験
を行った結果、後に詳述するが耐食特性が極端に悪く、
目的とする耐食管には耐食特性に致命的な欠陥があり、
使用不可能であるという結論に達した。
械的強度が低下しないガラス・マイカ塑造体を得る可く
、転位温度の高いガラス質をめ、第1表に実施例1)−
/として示すPbO:l0モル、B−0,y: o、、
q 、tモル、5AOa: o、t zモルの組成で転
位温度3qo℃、溶融温度330℃のものを調整してガ
ラス・マイカ塑造体を作成し、耐熱試験を実施した結果
330℃で機械的強度がほとんど低下しないことを確認
した。同時に290℃の熱水中に浸漬して耐食特性試験
を行った結果、後に詳述するが耐食特性が極端に悪く、
目的とする耐食管には耐食特性に致命的な欠陥があり、
使用不可能であるという結論に達した。
次に転位温度を弘θO℃程度に限定して耐食特性が良好
なガラス質をめるための研究を行った。
なガラス質をめるための研究を行った。
、/′
そうしてpboの一部を他の塩基性成分で置換すること
、Bコ03と8LO−0モル比を変化させること、酸成
分の一部を他の酸性成分で置換あるいは添加すること等
幅広い実験を重ねた結果Zr0Jを含有させることによ
りその耐食特性が急激に上昇することを見出した。
、Bコ03と8LO−0モル比を変化させること、酸成
分の一部を他の酸性成分で置換あるいは添加すること等
幅広い実験を重ねた結果Zr0Jを含有させることによ
りその耐食特性が急激に上昇することを見出した。
耐食特性の試験方法は、溶融を完了した坩堝中のガラス
から常法により直径!r−6關の丸棒を取り出し、約6
01の長さの試料を作成し、この試料を29θ℃のオー
トクレーブ中の熱水中に一定時間浸漬後、表面に生成し
た侵食膜をナイロンブラシで完全に除去して生成膜重量
を測定し、比重表面積を基準に侵食膜の厚さを算出する
方法を用いた。
から常法により直径!r−6關の丸棒を取り出し、約6
01の長さの試料を作成し、この試料を29θ℃のオー
トクレーブ中の熱水中に一定時間浸漬後、表面に生成し
た侵食膜をナイロンブラシで完全に除去して生成膜重量
を測定し、比重表面積を基準に侵食膜の厚さを算出する
方法を用いた。
第1表の実施例に、pbo: tθモル、Bコ03:θ
りよモル、Bh○コニ12りjモルtr: 基本M 成
トシ、Zr0Jをθ〜0. / ? 、1モル添加した
ガラスの溶融結果、転位温度、溶融温度、および290
℃の熱水中に730時間浸漬後の侵食膜厚を示した。
りよモル、Bh○コニ12りjモルtr: 基本M 成
トシ、Zr0Jをθ〜0. / ? 、1モル添加した
ガラスの溶融結果、転位温度、溶融温度、および290
℃の熱水中に730時間浸漬後の侵食膜厚を示した。
まず、Z r Oaの添加量と溶融結果であるが、Zr
0J: at2zモルを添加した実施例b−ψまでは透
明な良質のガラスが得られ、Zr0aが013モルの実
施例b−tでは糸引試験で表面に粒状物が析出し、や工
率安定であり、Zr0J:a/7jモルの実施例b−1
では糸引試験で失透し、完全なガラス質が得られない。
0J: at2zモルを添加した実施例b−ψまでは透
明な良質のガラスが得られ、Zr0aが013モルの実
施例b−tでは糸引試験で表面に粒状物が析出し、や工
率安定であり、Zr0J:a/7jモルの実施例b−1
では糸引試験で失透し、完全なガラス質が得られない。
次に転位温度を溶融温度についてはZ rOJの増加に
従いいずれも^くなっている。
従いいずれも^くなっている。
次に熱水試験による侵食膜厚、すなわち耐食特性である
が、Zr0Jを含まない実施例b−/が0、 u 2
mであるが、Zros:o、o!rモルを含む実施例b
−コは侵食膜厚θ0&’Amで約t/bである。
が、Zr0Jを含まない実施例b−/が0、 u 2
mであるが、Zros:o、o!rモルを含む実施例b
−コは侵食膜厚θ0&’Amで約t/bである。
実施例には示してないが、ZrO2:002モルでもそ
の効果は完全く現われる。ZrC1z:001モルでも
効果は現われるが実用的な価値は少ない。Zr0J:
0.1モルの実施例b−3では侵食膜厚002コ闘で約
l/コOであり、Zr0J:O/jモルを含む実施例b
−sでは侵食膜厚0001tmで//100以下になる
。上記実施例で明らかなようにZr0−の添加量の増加
に従い耐食特性は顕著に向上する。
の効果は完全く現われる。ZrC1z:001モルでも
効果は現われるが実用的な価値は少ない。Zr0J:
0.1モルの実施例b−3では侵食膜厚002コ闘で約
l/コOであり、Zr0J:O/jモルを含む実施例b
−sでは侵食膜厚0001tmで//100以下になる
。上記実施例で明らかなようにZr0−の添加量の増加
に従い耐食特性は顕著に向上する。
ナオ、以上の実施例ではBJoy:o、’rrモル、S
ho’: o、71モルと等モルで酸性成分の合計モル
が75モルになっているが、酸性成分の合計モルは73
モルに限定されない。酸性成分の合計モルが06〜ユコ
モルの範囲であれば、Z r OJ :0.0/〜0/
クモルを含有してガラス質を生成する。
ho’: o、71モルと等モルで酸性成分の合計モル
が75モルになっているが、酸性成分の合計モルは73
モルに限定されない。酸性成分の合計モルが06〜ユコ
モルの範囲であれば、Z r OJ :0.0/〜0/
クモルを含有してガラス質を生成する。
金言1モルが上記範囲を逸脱すると失透して完全なガラ
ス質を生成しなくなる。
ス質を生成しなくなる。
また、J3.21J jとS”OJのモルが等モルにな
っているが、等モルに限定されない。Buoyを01モ
ル以上含有しCいればZr0J:00/〜O/7モルを
含有してガラス質を生成する。完全なガラス質を生成す
る範囲内であれば’1rosの含有は耐食特性を顕著に
向上させる。
っているが、等モルに限定されない。Buoyを01モ
ル以上含有しCいればZr0J:00/〜O/7モルを
含有してガラス質を生成する。完全なガラス質を生成す
る範囲内であれば’1rosの含有は耐食特性を顕著に
向上させる。
次に、この発明の主要な目的であるガラス・マイカ塑造
体の耐食特性について説明する。
体の耐食特性について説明する。
まず、ガラス・マイカ塑造体の耐食試験試料の作成方法
であるが、ガラス質にはガラスの実施例b−/−b−,
tの5種類を一〇〇メツシュに粉砕して使用し、マイカ
粉末は合成含弗素金マイカで60〜ISOメツシユの粉
末を使用した。ガラス質jjV%、マイカ質6タV%に
なるように調合混合し、3w%の水分を加え湿潤状態に
し、直径9ざ絹の円板成形型(図示せず)を用い冷間加
圧成形により円板を成形し、乾燥して水分を除去した円
板状の予備成形体として使用した。
であるが、ガラス質にはガラスの実施例b−/−b−,
tの5種類を一〇〇メツシュに粉砕して使用し、マイカ
粉末は合成含弗素金マイカで60〜ISOメツシユの粉
末を使用した。ガラス質jjV%、マイカ質6タV%に
なるように調合混合し、3w%の水分を加え湿潤状態に
し、直径9ざ絹の円板成形型(図示せず)を用い冷間加
圧成形により円板を成形し、乾燥して水分を除去した円
板状の予備成形体として使用した。
成形用全型は、内径が700間の分割構造の壁部材、壁
部材を締付ける枠体、壁部材に嵌合する支持金および加
圧金で構成されたものを使用した。
部材を締付ける枠体、壁部材に嵌合する支持金および加
圧金で構成されたものを使用した。
予備成形体を各ガラス質の溶融温度よりt70℃高い電
気炉中でaO分間加熱し、成形用金型は各ガラス質の溶
融痛1度よりSO℃低い温度に加熱し、加熱が完了した
時点で予備成形体を成形用金型に装填し、全圧力?Kj
tanで加圧し、各ガラス質の転位温度よりコO℃低い
温度まで加圧を絨続して冷却し、100mφX/j*贋
tの板を成形し、上下面を研摩して/ Om tの板に
仕上げた後、中央部から10mwX/θ月の試験片を採
取した。試料は剥片状のマイカ粉末が加圧面に平行して
積層状に配列している。
気炉中でaO分間加熱し、成形用金型は各ガラス質の溶
融痛1度よりSO℃低い温度に加熱し、加熱が完了した
時点で予備成形体を成形用金型に装填し、全圧力?Kj
tanで加圧し、各ガラス質の転位温度よりコO℃低い
温度まで加圧を絨続して冷却し、100mφX/j*贋
tの板を成形し、上下面を研摩して/ Om tの板に
仕上げた後、中央部から10mwX/θ月の試験片を採
取した。試料は剥片状のマイカ粉末が加圧面に平行して
積層状に配列している。
次に耐食試験の方法であるが、上記の試料を29Q℃の
オートクレーブの熱水中に1000時間保持した後、完
全に乾燥して含浸水分を除去し、カラーチェック液に浸
漬し、i4towの常温の高圧窒素容器中にカラーチェ
ック容器と共に2時間保持して強制的にカラーチェック
液を含浸させた。含浸試料を樹脂中に入れて硬化させた
後、成形時の加圧方向に平行に切断し、カラーチェック
液の含浸状態を観察した。
オートクレーブの熱水中に1000時間保持した後、完
全に乾燥して含浸水分を除去し、カラーチェック液に浸
漬し、i4towの常温の高圧窒素容器中にカラーチェ
ック容器と共に2時間保持して強制的にカラーチェック
液を含浸させた。含浸試料を樹脂中に入れて硬化させた
後、成形時の加圧方向に平行に切断し、カラーチェック
液の含浸状態を観察した。
耐水試験の結果を第−表に従い説明する。Z r OJ
を含有しないガラスb、−/を使用した実施例C−7で
は断面全面にカラーチェック液が含浸していた。Zr0
j:O,(7jモルを含むガラスb−コを使用した実施
例C−λは積層方向(加圧面と直角方向で側面)はθS
朋の深さにカラーチェック液が含浸しており、貫層方向
(加圧面)ではこれがθλ順の深さであり、マイカ剥片
の配列方向により侵食状態が異なることを明らかに示し
ている。実施例C−J 、 C−f ’+ C−j−と
ガラスに含まれるZrOコの量の多いものほどカラーチ
ェック液含浸の厚さが減少し、その結果が顕著に示され
た。なお、ZrOコニo、t、2s モルを含むガラx
bL−aを使用した実施例C−uとZr0a : Ot
sモルを含むガラスb−sを使用した実施例C−1で
は差は認められないが、試験時間を長くすることにより
差が発生すると考えられる。
を含有しないガラスb、−/を使用した実施例C−7で
は断面全面にカラーチェック液が含浸していた。Zr0
j:O,(7jモルを含むガラスb−コを使用した実施
例C−λは積層方向(加圧面と直角方向で側面)はθS
朋の深さにカラーチェック液が含浸しており、貫層方向
(加圧面)ではこれがθλ順の深さであり、マイカ剥片
の配列方向により侵食状態が異なることを明らかに示し
ている。実施例C−J 、 C−f ’+ C−j−と
ガラスに含まれるZrOコの量の多いものほどカラーチ
ェック液含浸の厚さが減少し、その結果が顕著に示され
た。なお、ZrOコニo、t、2s モルを含むガラx
bL−aを使用した実施例C−uとZr0a : Ot
sモルを含むガラスb−sを使用した実施例C−1で
は差は認められないが、試験時間を長くすることにより
差が発生すると考えられる。
次に、この発明になる耐食管を第2図に示した成形用金
型を使用し、実施例C−Fに示す原料を使用して内径り
0龍、外径7jm長さ3θ0闘の鋼管の内外周面に各厚
さfmの内周被覆層コおよび外周被覆層3を形成した。
型を使用し、実施例C−Fに示す原料を使用して内径り
0龍、外径7jm長さ3θ0闘の鋼管の内外周面に各厚
さfmの内周被覆層コおよび外周被覆層3を形成した。
成形条件は成形用金型の温度なsho℃に、芯金具Yと
金属管/をboo℃に、予備成形体ioを730℃にそ
れぞれ加熱し、全圧力63taoで加圧成形し、加圧を
保持したまま成形した内、外被覆層コ、3の温度がY
00 ’Cになるまで冷却し、成形用金型を分解したあ
と機械加工を施して第1図に示す耐食管を得た。中央部
から長さ100mの耐食管を取り出しまえにみた板試料
の耐食試験と同様に290℃のオートクレーブの熱水中
に1000時間保持した後、乾燥を経て/弘θ驚の高圧
容器中でコ時間、カラーチェック液を含浸し、そのあと
切断してカラーチェック液の含浸状態を観察した。
金属管/をboo℃に、予備成形体ioを730℃にそ
れぞれ加熱し、全圧力63taoで加圧成形し、加圧を
保持したまま成形した内、外被覆層コ、3の温度がY
00 ’Cになるまで冷却し、成形用金型を分解したあ
と機械加工を施して第1図に示す耐食管を得た。中央部
から長さ100mの耐食管を取り出しまえにみた板試料
の耐食試験と同様に290℃のオートクレーブの熱水中
に1000時間保持した後、乾燥を経て/弘θ驚の高圧
容器中でコ時間、カラーチェック液を含浸し、そのあと
切断してカラーチェック液の含浸状態を観察した。
内周被覆層λの内周面および外周被覆層3の外周面には
Q/!i朋、切断面にはQコ寵の深さに含浸していた。
Q/!i朋、切断面にはQコ寵の深さに含浸していた。
内、外周被覆層コ、Jの内、外周面の含浸深さθ/jy
swrは板試料の(27Wより厚くなっている。この面
はいずれも貫層方向における侵食であるが、耐食管の場
合、マイカ剥片のすべてが金属管の表面に完全に並行し
て配列していないためと考えられる。また、切断面のa
コ龍は、板試料の積層方向の深さとよく一致しており、
耐食管が板成形の場合と同等条件に成形されたものと考
えられる。
swrは板試料の(27Wより厚くなっている。この面
はいずれも貫層方向における侵食であるが、耐食管の場
合、マイカ剥片のすべてが金属管の表面に完全に並行し
て配列していないためと考えられる。また、切断面のa
コ龍は、板試料の積層方向の深さとよく一致しており、
耐食管が板成形の場合と同等条件に成形されたものと考
えられる。
この耐食管の場合、290℃中に/年間保持しても侵食
厚さは/m以下と推測され、この発明の目的に使用する
耐食管として十分な寿命を保持するものと判断すること
ができる。
厚さは/m以下と推測され、この発明の目的に使用する
耐食管として十分な寿命を保持するものと判断すること
ができる。
なお、上記実施例では外径t3m、長さ300龍の耐食
管を対象にしたが、この発明の説明では詳略するが、他
の製造方法によれば直径が大きくかつ、長尺品の製造が
可能であり、また、金F4管を溶接接合の後、内、外周
被覆層を連結する被覆層の形成も可能であるため、蒸気
注入法のケーシングに使用する長尺の副食管の製造が可
能である〔発明の効果〕 この発明になる耐食管は金属管を中核として有するため
、機械的強度に関しては完全な特性が確保され、被覆層
には300〜3.2a℃の温度の反復にあっても剥離、
破損等の現象が全くないガラス・マイカ塑造体が使用さ
れており、しかもこのガラス・マイカ塑造体には上記説
明で明らかなように耐食特性がきわめて良好な一定の成
分のガラス質を原料として使用したことにより、ガラス
・マイカ塑造体自体の耐食性が従来のものとは比較し難
い程度に高度で、従来のものの最大の欠陥を完全に解消
することができる。なお、長尺品の製造も可能であるた
め、地下に埋蔵されているオイルサンド層から蒸気注入
法によりオイルを採取するケーシングとして必要な特性
のすべてを完全に保持するもので、新資源の開発に大き
く貢献するものである。
管を対象にしたが、この発明の説明では詳略するが、他
の製造方法によれば直径が大きくかつ、長尺品の製造が
可能であり、また、金F4管を溶接接合の後、内、外周
被覆層を連結する被覆層の形成も可能であるため、蒸気
注入法のケーシングに使用する長尺の副食管の製造が可
能である〔発明の効果〕 この発明になる耐食管は金属管を中核として有するため
、機械的強度に関しては完全な特性が確保され、被覆層
には300〜3.2a℃の温度の反復にあっても剥離、
破損等の現象が全くないガラス・マイカ塑造体が使用さ
れており、しかもこのガラス・マイカ塑造体には上記説
明で明らかなように耐食特性がきわめて良好な一定の成
分のガラス質を原料として使用したことにより、ガラス
・マイカ塑造体自体の耐食性が従来のものとは比較し難
い程度に高度で、従来のものの最大の欠陥を完全に解消
することができる。なお、長尺品の製造も可能であるた
め、地下に埋蔵されているオイルサンド層から蒸気注入
法によりオイルを採取するケーシングとして必要な特性
のすべてを完全に保持するもので、新資源の開発に大き
く貢献するものである。
なお、以上の説明では蒸気注入法によりオイルを採取す
るケーシングに使用する耐食管を対象にしたが、その用
途は上記に限定されうるものではなく、化学工場等で耐
食管として広く使用しうろことは勿論、絶縁管としても
有効に広範に使用されるものであり、また管体以外に板
材、棒材等単独の材料素体としても各分野において重宝
に汎用することができ、その技術的および実用的効果は
きわめて大きいものである。
るケーシングに使用する耐食管を対象にしたが、その用
途は上記に限定されうるものではなく、化学工場等で耐
食管として広く使用しうろことは勿論、絶縁管としても
有効に広範に使用されるものであり、また管体以外に板
材、棒材等単独の材料素体としても各分野において重宝
に汎用することができ、その技術的および実用的効果は
きわめて大きいものである。
第1図は従来のものの縦断面図、第2図は第1図のもの
の従来の製造方法を説明するための縦断面図であり、同
図fa)は加圧成形直前の状態を、同図(b)は加圧成
形完了後の状態を示す。 図中、Aは耐食管、lは金属管、2は内周被覆層、3は
外周被覆層、≠は枠体、Sは原料装填室、6は壁部材、
7は支持金、gは加圧金、りは芯金具、/θは予備成形
体、//、/コは空間部である。 なお、各図中、同一符号は同一もしくは相当部分を示す
。 革1図 殆2図 (a) (b) 手続補正書「自発」 昭和59−15.59日 特許庁長官殿 1 小作の表示 昭和3?年特許願第ダ5tst 号 2、 発明の名称 耐食性管体 3、補市をする者 腹′1棲の関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の陶工丁目2番3号名 称
(601)三菱電機株式会社 代表者片 山 仁へ部 4、代理人 住 所 東京都千代目1区丸の内二丁目4番1号丸の内
ビルディング4階 6、補正の自答 明細書をっぎのとおり訂正する。
の従来の製造方法を説明するための縦断面図であり、同
図fa)は加圧成形直前の状態を、同図(b)は加圧成
形完了後の状態を示す。 図中、Aは耐食管、lは金属管、2は内周被覆層、3は
外周被覆層、≠は枠体、Sは原料装填室、6は壁部材、
7は支持金、gは加圧金、りは芯金具、/θは予備成形
体、//、/コは空間部である。 なお、各図中、同一符号は同一もしくは相当部分を示す
。 革1図 殆2図 (a) (b) 手続補正書「自発」 昭和59−15.59日 特許庁長官殿 1 小作の表示 昭和3?年特許願第ダ5tst 号 2、 発明の名称 耐食性管体 3、補市をする者 腹′1棲の関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の陶工丁目2番3号名 称
(601)三菱電機株式会社 代表者片 山 仁へ部 4、代理人 住 所 東京都千代目1区丸の内二丁目4番1号丸の内
ビルディング4階 6、補正の自答 明細書をっぎのとおり訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 金属管と、この金属管の内、外周面に形成されガラス質
粉末と合成マイカ粉末との混合物でなるλ ガラス・マイカ塑造体の被覆層を備拶た耐食性管体にお
いて、 前記ガラス質粉末の成分構成が、Pb0=10モル、
BJo、7 = 0.2−ek以上、このBJO,?と
BLOaの合量=0.6モル〜ユコモルl Zr0J=
0.0.2モル−0,/ 7モル、であることを特徴
とする耐食性管体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4385784A JPS60191033A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 耐食性管体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4385784A JPS60191033A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 耐食性管体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60191033A true JPS60191033A (ja) | 1985-09-28 |
Family
ID=12675374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4385784A Pending JPS60191033A (ja) | 1984-03-09 | 1984-03-09 | 耐食性管体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60191033A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63274780A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ホ−ロ製品 |
-
1984
- 1984-03-09 JP JP4385784A patent/JPS60191033A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63274780A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ホ−ロ製品 |
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