JPS63176894A - 高温耐食性と非粘着性に優れた内面被覆鋼管 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高温耐食性とスケール付着防止能に優れ、温
泉、地熱水、海水、工業用水等の各種熱水輸送管に好適
な内面被覆鋼管に関する。

（従来技術とその問題点） 従来、この分野においては、ステンレスで代表される合
金鋼管、或いは鋼管内面に耐熱塩ビをライニングした耐
熱塩ビライニング鋼管、ナイロン粉体をコーティングし
たナイロン粉体コーテイング管、また、耐熱塩ビ管やポ
リブテン管のような樹脂管などが使用されて来た。

しかしながらこれらの配管材にはそれぞれ問題点が有り
、必ずしも充分とは言えなかフた。即ち、合金鋼管はコ
ストが高く、またＣＩＬ−による腐食の問題が有り、耐
熱塩ビライニング鋼管には熱サイクルに伴なう接着劣化
、及び塩ビ管の収縮の問題が、またナイロン粉体コーテ
イング管は８０℃以上での耐食性に劣り、特に温度勾配
下においてブリスター（塗膜フクレ）を生じ易く、また
樹脂管等は強度上の問題点がある。

本発明者らは、先に有機樹脂と無機材料とを複合化する
ことにより、これら従来品の欠点を解消する高温流体用
内面被覆鋼管を提案（特開昭６ｌ−３５９４２）　した
が、これら鋼管においても、温泉その他各柱熱水配管に
おけるシリカ、炭酸カルシウム等の内面スケールの付着
、また原油や天然ガス輸送用ラインパイプにおける、パ
ラフィン等の付着による輸送効率低下の問題があった。

これら管内面のスケールの除去法としては、ビグ通しに
よる機械的除去、酸注入による溶解等の方法が公知であ
るが、ピグ通しは内面被覆を傷つける点で、また酸注入
は耐食性の点で問題があり、またコスト面でも問題があ
った。

（発明の構成） 本発明の内面被覆鋼管は、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、フェノール樹脂のうちの１種又は２種以上からなる
樹脂分１００重量部と、フッ素樹脂粉末粒子５〜２００
重量部と、上記樹脂の総量（フッ素樹脂を含む）１００
重量部に対し１００〜３００重量部に相当する無機顔料
とからなる組成物が、内面に被覆されていることを特徴
とする。

本発明においては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フ
ェノール樹脂のうちの１種又は２種以上からなる樹脂分
く主成分樹脂という）１００重量部に対し、フッ素樹脂
粉末粒子５〜２００重量部を混入する１１【により、優
れた非粘着性かえられる。フッ素樹脂としては、ポリテ
トラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）、４フツ化エチレン
６フツ化ポリプロピレン共爪合樹脂（ＦＥＰ）、４フツ
化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
樹脂（ＰＦＡ）等が使用できる。

フッ素樹脂粒子の粒径は、被覆材の好ましい膜厚が１０
０〜６００μｍであるπから、１００μｍ以下が望まし
い。

ところで、一般に鋼管内面に高温流体が流送される時、
外面は内面に比べ、低温であるため、温度勾配を生しる
。このような温度勾配下においては内面流体の塗Ｉｌ！
２／鋼界面への浸透が非常に促進され、その結果ブリス
ターの発生が促進される。

このブリスター発生を抑制する為にはフッ素樹脂を含む
樹脂総量１００重■部に対し、無機顔料１００〜３００
Ｔｌ’ｊ川部を添加する必要がある。

添加する無機顔料としては、タルク、マイカ、カルシウ
ムシリケート、二酸化チタン、金属亜鉛粒子等が適用で
きるが、内面流体の塗膜／鋼界面への浸透を防止する意
味でタルク、マイカのようなリン片状の顔料を含む事が
好ましい。

樹脂としてエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール
樹脂を選定した理由は、これらの樹脂が何れも耐熱性に
優れているからである。なお数値の限定理由は、実施例
に示すようにその範囲で好結果を得たからである。次に
実施例によって本発明を説明する。

（実施例） 第１表に、実施例（Ｎｏ、１〜Ｎｏ、１７）及び比較例
（Ｎｏ、１〜Ｎｏ、２）の被覆材組成を示す。シリコー
ン樹脂は東芝シリコーン製のメチルフェニルシリコーン
樹脂を、エポキシ樹脂はチバガイギー製ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂Ｇｒ−２５０を、変成アミンはチバガ
イギー製のものを用いた。ここで変成アミンはエポキシ
樹脂の硬化を目的として加えるものであり、被覆材を塗
装する直１１１に前記樹脂に混合攪拌して塗装を行った
。また熱硬化製フェノール樹脂には住友ベークライト製
レゾール型フェノール樹脂ＴＣ２５を使用した。またフ
ッ素樹脂は、ＰＴＦＥ及びＰＦＡは三井フロロケミカル
製の平均粒径３０μｍの粉末樹脂を、ＦＥＰについては
、ダイキン工業製の平均粒径３０μｍの粉末樹脂を使用
した。

第１表に示す被覆組成物を、内面ブラスト処理した８０
Ａガス管（外径８９．１ｍｍ、肉Ｊ７４．２ｍｍ）に、
エアレススプレー塗装により被覆しく乾燥膜厚３００〜
４００μｍ）、次いで乾燥焼付を行なって内面被覆鋼管
を得た。これら供試管の耐食性を検討するために、温度
勾配促進耐食試験装置により内面８０℃、外面７０℃の
水冷条件で３０Ｅ１間の試験を実施した。評価法はＡＳ
ＴＭ　　Ｄ７１４の分類によるブリスター評価、並びに
被覆材を強制的に剥離して下地鋼面の状況を調べ、ブリ
スター及び下地鋼面の腐食が認められなければ合格とし
た。また、非粘着性を検討するため、第２図に示す方法
により、突合わせ接着力試験を実施した。接着剤（１）
は、チバガイギー製エポキシ系接着剤アラルダイトを使
用し、２０φ丸棒治具（２）と塗膜（３）を接着した後
、塗膜に鋼管（５）に達するスリット（４）を入れ、引
張試験機により１０ｍｍ／分で引張り、接着力を測定し
た。これらの試験結果を一括して第２表に示す。

（以下余白） 第２表　試験結果 ○印：異常なし、　　　＊：２Ｍ、２ＦはＡＳＴＭによ
る評価結果第３表　実配管試験結果 第２表に示すように、実施例４及び１！ではブリスター
の発生が認められた。こわは塗膜構成中の顔料外が少な
い為、透湿に対する抵抗が小さく、また塗膜の弾性率補
強効果も小さく、その結果ブリスターが発生したと考え
られる。また実施例６．１３では黒錆の発生が認められ
、下地鋼面にも腐食が認められた。これは、逆に無機顔
料外か多くなり過ぎて塗膜がポーラスになった結果、水
や酸素の遮断機能を失って腐食が起ったものと考えられ
る。実施例１〜７．８〜１４．１５．１６．１７の結果
から樹脂分総量１００重量部に対して顔料外１００〜３
００重量部が適当と言える。

また、非粘着性については、突合わせ接着力試験の結果
は比較例１．２とも塗膜凝集破壊を示し、接着剤と塗膜
、塗膜と鋼面共に強い接着力を示す。ところが実施例１
．８に認められるように主成分樹脂１００重量部にフッ
素樹脂粉末１１重量部を混入するｌ（により、接着剤と
塗膜の接着力は１０〜１２ｋｇ／ｃＩ′ｒ＋２に減少し
、またフッ素樹脂粉末を５重量部以上加えたものはエポ
キシ系接着剤での接着は不可能になる。これは、フッ素
樹脂による非粘着性の効果と考えられる。フッ素樹脂の
混入量は、主成分樹脂１００重量部に対し、５〜２００
重量部で非粘着性を示している。ここでフッ素樹脂混入
量の上限をフッ素樹脂を除く樹脂分１００重量部に対し
２００重量部と限定した理由は、１つは経済的間層で有
り、もう１つの理由は塗膜と鋼管の密着性を損なう危険
性がらである。

次に第２表の試験結果より、耐食性の良好な実施例１〜
３．５．７〜１０．１２．１４〜１７並びに比較例１．
２を地熱発電逼元熱水用配管に組込んで実配管試験を行
なった。内面流体は蒸気／熱水二相流で、出側温度が９
８℃、熱水中には５００ｐｐｍの５ｉｎ２を含有する。

試験期間１年間での流送試験結果を第３表、及び第１図
に示す。比較例１．２で１００〜１３ｏ１．ｔｍのシリ
カの吸着層が認めらねだのに対し、実ｊＭ例１．８では
、それぞれ３０μｍ、２０μｍ、また実施例２．３．５
．７．９．１０．１２．１４．１５．１６．１７では全
くシリカの吸着が認められなかった。これは５〜２００
屯量部のフッ素樹脂粉末粒子の混入により、第１図に示
すように塗膜に充分な非粘着性が与えられた結果である
。また、実ｈｈ例３．１６．１７の結果に差が認められ
ない事から、混入するフッ素樹脂は、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ
、ＰＦＡ等何れのフッ素樹脂も適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例におけるフッ素樹脂混入率とシリカ吸
着能の関係を示すグラフ。第２図は突合わせ接着力試験
法を示す図である。 １、接着剤　　２．治具　　３．塗膜　　４．スリット
　　５．鋼管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂のうち
   の１種又は２種以上からなる樹脂分１００重量部と、フ
   ッ素樹脂粉末粒子５〜 ２００重量部と、上記樹脂の総量（フッ素樹脂を含む）
   １００重量部に対し１００〜３００重量部に相当する無
   機顔料とからなる組成物が、内面に被覆されていること
   を特徴とする高温耐食性と非粘着性に優れた内面被覆鋼
   管。