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特許7258522伸縮継手、伸縮継手の防食方法および伸縮継手のメンテナンス方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-07
(45)【発行日】2023-04-17
(54)【発明の名称】伸縮継手、伸縮継手の防食方法および伸縮継手のメンテナンス方法
(51)【国際特許分類】
F16L 27/12 20060101AFI20230410BHJP
F16L 58/04 20060101ALI20230410BHJP
【ＦＩ】
F16L27/12 A
F16L58/04
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018218914
(22)【出願日】2018-11-22
(65)【公開番号】P2020085099
(43)【公開日】2020-06-04
【審査請求日】2021-10-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000126609
【氏名又は名称】株式会社エーアンドエーマテリアル
(74)【代理人】
【識別番号】100101856
【弁理士】
【氏名又は名称】赤澤 日出夫
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 康介
【審査官】▲高▼藤 啓
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－３５３６１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－２２５７８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－２８８２９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１６８４５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５９－１７１２９３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０２－０４８９３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】実公昭４１－００３５７７（ＪＰ，Ｙ１）
【文献】特開昭６２－１４１０７５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｌ ２７／００－２７／１２
Ｆ１６Ｌ ５８／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
高温の流体が流通する一対のダクトの間を伸縮可能に接続する、伸縮継手であって、前記伸縮継手は、前記ダクトと接続するための一対のフランジと、ベローズおよび断熱材を保持する金属製のフレーム部とを有し、
前記フレーム部の流体側内面には、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層が設けられ、
前記下塗り防食塗装および前記上塗り防食塗装に用いる塗料が耐熱シリコン樹脂を含み、
前記防食テープは、前記下塗り防食塗装および／または前記上塗り防食塗装に用いる塗料と同一の塗料を、無機繊維織布に含浸させたものであり、
前記無機繊維織布が１ｍ ２ あたり、５０～４００ｇの質量を有し、
前記下塗り防食塗料および前記上塗り防食塗料の含浸量が、防食テープ１ｍ ２ あたり、４００～１，２００ｇである
ことを特徴とする伸縮継手。
【請求項2】
前記無機繊維織布が、ガラス繊維織布またはアルミナ繊維織布であることを特徴とする請求項１に記載の伸縮継手。
【請求項3】
前記下塗り防食塗装および前記上塗り防食塗装に用いる塗料が、少なくとも耐熱シリコン樹脂、防錆顔料、着色顔料および体質顔料を含み、これらを有機溶剤または水に分散させたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の伸縮継手。
【請求項4】
設置時に下側となるドレンが溜まりやすい部位の少なくとも１部に、ドレン排出構造を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の伸縮継手。
【請求項5】
高温の流体が流通する一対のダクトの間を伸縮可能に接続する、伸縮継手の防食方法であって、前記伸縮継手は、前記ダクトと接続するための一対のフランジと、ベローズおよび断熱材を保持する金属製のフレーム部とを有し、
前記フレーム部の流体側内面に、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層を設ける工程を有し、
前記下塗り防食塗装および前記上塗り防食塗装に用いる塗料が耐熱シリコン樹脂を含み、
前記防食テープは、前記下塗り防食塗装および／または前記上塗り防食塗装に用いる塗料と同一の塗料を、無機繊維織布に含浸させたものであり、
前記無機繊維織布が１ｍ ２ あたり、５０～４００ｇの質量を有し、
前記下塗り防食塗料および前記上塗り防食塗料の含浸量が、防食テープ１ｍ ２ あたり、４００～１，２００ｇである
ことを特徴とする伸縮継手の防食方法。
【請求項6】
高温の流体が流通する一対のダクトの間を伸縮可能に接続する、使用中または使用済の伸縮継手のメンテナンスに適用する防食方法であって、前記伸縮継手は、前記ダクトと接続するための一対のフランジと、ベローズおよび断熱材を保持する金属製のフレーム部とを有し、
前記フレーム部の流体側内面に、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層を設ける工程を有し、
前記下塗り防食塗装および前記上塗り防食塗装に用いる塗料が耐熱シリコン樹脂を含み、
前記防食テープは、前記下塗り防食塗装および／または前記上塗り防食塗装に用いる塗料と同一の塗料を、無機繊維織布に含浸させたものであり、
前記無機繊維織布が１ｍ ２ あたり、５０～４００ｇの質量を有し、
前記下塗り防食塗料および前記上塗り防食塗料の含浸量が、防食テープ１ｍ ２ あたり、４００～１，２００ｇである
ことを特徴とするメンテナンスに適用可能な伸縮継手の防食方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、伸縮継手および伸縮継手のメンテナンスにも適用可能な防食方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、火力発電所、製鉄所、ゴミ焼却場等の燃焼装置から排出された排気等の流体を移送するダクトの連結部には、ダクト自体の熱膨張や振動等を吸収する目的で伸縮継手が使用されている。
図１は、伸縮継手の一例を示すための斜視図である。
図１に示す伸縮継手１０は、高温の流体が流通する一対のダクト（図示せず）の間を伸縮可能に接続するものであって、一対の継手フランジ部７ａ、９ａと、金属製のフレーム部７ｂ、９ｂと、筒状のベローズ１１とを備えている。一対の継手フランジ部７ａ、９ａおよびベローズ１１は、適用対象となる物件のダクト配管の形状に合わせて、図１に示されるように円筒形に構成されていたり、あるいは図示しない角筒形に構成されていたりする。ベローズ１１は、伸縮継手の両端部（ダクト配管との接続面）間の距離が、接続するダクト配管の離間距離よりも十分長くなるのに必要な寸法を有している。そして、ベローズ１１を弛ませた状態で伸縮継手をダクト間に取付けることにより、ダクト系の熱伸縮、軸変位および振動等を吸収することができる。
図１は、伸縮継手の一例を示すための斜視図である。
図１に示す伸縮継手１０は、高温の流体が流通する一対のダクト（図示せず）の間を伸縮可能に接続するものであって、一対の継手フランジ部７ａ、９ａと、金属製のフレーム部７ｂ、９ｂと、筒状のベローズ１１とを備えている。一対の継手フランジ部７ａ、９ａおよびベローズ１１は、適用対象となる物件のダクト配管の形状に合わせて、図１に示されるように円筒形に構成されていたり、あるいは図示しない角筒形に構成されていたりする。ベローズ１１は、伸縮継手の両端部（ダクト配管との接続面）間の距離が、接続するダクト配管の離間距離よりも十分長くなるのに必要な寸法を有している。そして、ベローズ１１を弛ませた状態で伸縮継手をダクト間に取付けることにより、ダクト系の熱伸縮、軸変位および振動等を吸収することができる。
【0003】
図２は、前記伸縮継手の縦断面図である。伸縮継手１０は例えばガスタービンプラントに使用されるものであり、一対の被接続部材である一対のダクト３、５内は、運転時に温度４００℃程度の高温流体が流通することになる。このため、気密性の保持に必要なベローズを、熱や流体に含まれるダスト等による摩耗から守るために、断熱材およびバッフル等を用いた複雑な保護構造を備えている。伸縮継手１０は、上流側ダクト３及び下流側ダクト５の間に配設され、一対のフランジ付き継手本体７、９と、これら一対の継手本体７、９を連結する筒状のベローズ１１と、ベローズ１１の内側に配置された複数の断熱材１３、１５、１７、１９、２１とを備える。一対の継手本体７、９はそれぞれ、対応するダクト３、５に接続するような管状部材からなる。第１の継手本体７の上流側には、継手フランジ部７ａが形成されている。一方、上流側ダクト３の下流側にも同様なダクトフランジ部３ａが形成されており、継手フランジ部７ａとダクトフランジ部３ａとを締結手段２３などにより接続することにより、第１の継手本体７は上流側ダクト３に気密に接続されている。また、第２の継手本体９の下流側及び下流側ダクト５の上流側にも同様な継手フランジ部９ａ及びダクトフランジ部５ａが形成されており、これら継手フランジ部９ａ及びダクトフランジ部５ａを締結手段２３などにより接続することにより、第２の継手本体９は下流側ダクト５に気密に接続されている。
【0004】
第１及び第２の継手本体７、９のそれぞれ外面には、環状の金属製のフレーム部７ｂ、９ｂが溶接により立設されている。これらのフレーム部７ｂ、９ｂにはそれぞれ、ベローズ１１の上流端及び下流端が係合している。さらに、フレーム部７ｂ、９ｂに係合したベローズ１１の上流端及び下流端の外側には、押え板７ｃ、９ｃが配設されている。ベローズ１１の上流端及び下流端がフレーム部７ｂ、９ｂ及び押え板７ｃ、９ｃの間に挟まれた状態で、これらフレーム部及び押え板は締結手段２５によって連結される。このようにしてベローズ１１は一対の継手本体７、９の間に固定される。また、一対の押え板７ｃ、９ｃは、締結手段２５により固定されたＬ型金具７ｄ、９ｄを介しシッピングボルト２７によって連結されている。なお、シッピングボルト２７は、取付寸法に伸縮継手をセットするために使用するもので、ダクト３、５間への接続完了後には取外すものである。
【0005】
ベローズ１１の内側に設けられた複数の断熱材のうち最も外側には、断熱材１３が配置されており、さらにその内側へと順に第１の伸縮断熱材１５、第２の伸縮断熱材１７が配置されている。これら断熱材１３、１５、１７は、ベローズ１１の内側であって同時に継手本体７、９の外側に位置しており、一対のフレーム部７ｂ、９ｂ及びベローズ１１に囲まれている。
【0006】
また、第２の伸縮断熱材１７のさらに内側には露出断熱材１９が配置され、露出断熱材１９の内側には一対の固定断熱材２１が配置されている。これら断熱材１９、２１は、ベローズ１１の内側であって同時に継手本体７、９の内側に位置している。また、一対の固定断熱材２１は、伸縮継手１０の流れ方向中央部を空けて上流側及び下流側に分離して設けられている。これにより、露出断熱材１９は、一対の固定断熱材２１の間すなわち流れ方向中央部において流路に対して露出している。一対の継手本体７、９のそれぞれ下面からは、スタッドボルト２９が内側すなわち流路軸心側に向けて立設されている。これらスタッドボルト２９は、露出断熱材１９及び固定断熱材２１を貫通し、その先端は固定断熱材２１の内周面から突出している。一方、一対の継手本体７、９のそれぞれ上面からも、スタッドボルト２９が外側すなわち流路軸心側とは反対方向に向けて立設され、断熱材１３、１５、１７を固定している。さらに、各固定断熱材２１の周囲には断熱材カバー３１が設けられており、各断熱材カバー３１は、スタッドボルト２９の先端に螺合するナットによって固定されている。また、上流側の断熱材カバー３１には、バッフル３３が取り付けられている。
【0007】
ベローズ１１の基本構成は、内部を流通する流体側から、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製のシール層、シール層よりも外気側（流体から遠い側つまり径方向外側）の補強層、更にその外気側に設けられた外皮層、という３つの要素からなり、必要に応じてシール層のさらに流体側に保護層を設けている。前記各断熱材により、ベローズ１１への熱影響を軽減させることができ、ベローズ１１の延命化を図ることができる。さらには、このような構造とすることで、ベローズ材や断熱材を更新する場合においても、フランジやフレーム部といった金属部材はそのままで、ベローズ材や断熱材のみを更新すればすむためメンテナンス性に優れている。
【0008】
しかしながら、断熱材を用いた伸縮継手では、燃焼ガスなどの酸性かつ高温の内部流体がベローズ１１側に入り込んだ場合、ベローズ１１に近い部分では断熱材によって酸露点までガス温度が低下してしまうため、内部流体が酸性ドレンとなってフレーム部７ｂ、９ｂなどの金属部材を腐食させるといった問題点がある。
【0009】
そこで、こうした酸性ドレンによる金属部材の腐食を防ぐ方法として、従来より耐食鋼の使用や防食塗料による塗装などの方法が知られている。しかし、特殊な耐食鋼は加工が難しいうえ、大型のものではコストがかさみ過ぎるため現実的ではなく、防食塗料による塗装は、伸縮継手のような運転時と停止時の温度差が激しい用途では金属の膨張収縮に追従しきれずクラックや剥離を生じてしまう問題がある。また、フランジとベローズの隙間に腐食物質が侵入することを防止する方法（特許文献１）や伸縮継手内部に滞留するドレンを排出する方法（特許文献２）なども考案されているが、腐食物質の侵入防止機構は伸縮継手の構造が複雑になることやそのメンテナンスが煩雑になってしまう問題があり、ドレンを排出する方法では、ドレンによる腐食の防止効果は期待できるものの、ドレンには達していない酸性ガスによる腐食や減肉が生じるといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【文献】特開昭６３－２２５７８６号公報
【文献】特開平１０－２８８２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
したがって本発明の目的は、コストや施工性に悪影響を及ぼすことなく、ドレンや腐食性ガスによる金属部材の腐食を良好に防止できる伸縮継手およびそのメンテナンスにも適用可能な防食方法並びにメンテナンス方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、フレーム部の流体側内面に、従来は塩害対策等を目的として屋外の蒸気配管や煙突排気部などの外装に用いられていた耐熱性の防食塗料を適用し、無機含浸テープと積層した防食層とすることにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、以下の通りである。
１．高温の流体が流通する一対のダクトの間を伸縮可能に接続する、伸縮継手であって、
前記伸縮継手は、前記ダクトと接続するための一対のフランジと、ベローズおよび断熱材を保持する金属製のフレーム部とを有し、
前記フレーム部の流体側内面には、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層が設けられていることを特徴とする伸縮継手。
２．前記防食テープは、前記下塗り防食塗装および／または前記上塗り防食塗装に用いる塗料と同一の塗料を、無機繊維織布に含浸させたものであることを特徴とする前記１に記載の伸縮継手。
３．前記無機繊維織布が、ガラス繊維織布またはアルミナ繊維織布であることを特徴とする前記２に記載の伸縮継手。
４．前記下塗り防食塗装および前記上塗り防食塗装に用いる塗料が、少なくとも耐熱シリコン樹脂、防錆顔料、着色顔料および体質顔料を含み、これらを有機溶剤または水に分散させたものであることを特徴とする前記１～３のいずれかに記載の伸縮継手。
５．設置時に下側となるドレンが溜まりやすい部位の少なくとも１部に、ドレン排出構造を備えることを特徴とする前記１～４のいずれかに記載の伸縮継手。
６．高温の流体が流通する一対のダクトの間を伸縮可能に接続する、伸縮継手の防食方法であって、
前記伸縮継手は、前記ダクトと接続するための一対のフランジと、ベローズおよび断熱材を保持する金属製のフレーム部とを有し、
前記フレーム部の流体側内面に、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層を設ける工程を有することを特徴とする伸縮継手の防食方法。
７．高温の流体が流通する一対のダクトの間を伸縮可能に接続する、使用中または使用済の伸縮継手のメンテナンスに適用する防食方法であって、
前記伸縮継手は、前記ダクトと接続するための一対のフランジと、ベローズおよび断熱材を保持する金属製のフレーム部とを有し、
前記フレーム部の流体側内面に、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層を設ける工程を有することを特徴とするメンテナンスに適用可能な伸縮継手の防食方法。
すなわち本発明は、以下の通りである。
１．高温の流体が流通する一対のダクトの間を伸縮可能に接続する、伸縮継手であって、
前記伸縮継手は、前記ダクトと接続するための一対のフランジと、ベローズおよび断熱材を保持する金属製のフレーム部とを有し、
前記フレーム部の流体側内面には、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層が設けられていることを特徴とする伸縮継手。
２．前記防食テープは、前記下塗り防食塗装および／または前記上塗り防食塗装に用いる塗料と同一の塗料を、無機繊維織布に含浸させたものであることを特徴とする前記１に記載の伸縮継手。
３．前記無機繊維織布が、ガラス繊維織布またはアルミナ繊維織布であることを特徴とする前記２に記載の伸縮継手。
４．前記下塗り防食塗装および前記上塗り防食塗装に用いる塗料が、少なくとも耐熱シリコン樹脂、防錆顔料、着色顔料および体質顔料を含み、これらを有機溶剤または水に分散させたものであることを特徴とする前記１～３のいずれかに記載の伸縮継手。
５．設置時に下側となるドレンが溜まりやすい部位の少なくとも１部に、ドレン排出構造を備えることを特徴とする前記１～４のいずれかに記載の伸縮継手。
６．高温の流体が流通する一対のダクトの間を伸縮可能に接続する、伸縮継手の防食方法であって、
前記伸縮継手は、前記ダクトと接続するための一対のフランジと、ベローズおよび断熱材を保持する金属製のフレーム部とを有し、
前記フレーム部の流体側内面に、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層を設ける工程を有することを特徴とする伸縮継手の防食方法。
７．高温の流体が流通する一対のダクトの間を伸縮可能に接続する、使用中または使用済の伸縮継手のメンテナンスに適用する防食方法であって、
前記伸縮継手は、前記ダクトと接続するための一対のフランジと、ベローズおよび断熱材を保持する金属製のフレーム部とを有し、
前記フレーム部の流体側内面に、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層を設ける工程を有することを特徴とするメンテナンスに適用可能な伸縮継手の防食方法。
【発明の効果】
【0013】
本発明の伸縮継手は、高温の流体が流通する一対のダクトの間を伸縮可能に接続するためのものであり、前記ダクトと接続するための一対のフランジと、ベローズおよび断熱材を保持する金属製のフレーム部とを有し、前記フレーム部の流体側内面には、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層が設けられているので、腐食を生じ易いフランジやフレームの内面が前記防食層により保護され、内部流体のドレンおよび腐食性ガスによる腐食を防止でき、かつ、防食テープの存在によって金属の膨張収縮に対して優れた追従性を発揮してクラックや剥離も防止できる、という効果を奏する。また、防食層は、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装からなり、簡単な構造であることから、コスト性および施工性にも優れる。
また、本発明のメンテナンス方法によれば、多少の腐食が進行している既存の伸縮継手に対しても、メンテナンスに絡めて同様の防食層を設けることにより、その後の使用においては内部流体のドレンおよび腐食性ガスによる腐食を良好に防止できる。
以上から、本発明によれば、コストや施工性に悪影響を及ぼすことなく、ドレンや腐食性ガスによる金属部材の腐食を良好に防止できる伸縮継手およびそのメンテナンスにも適用可能な防食方法並びにメンテナンス方法を提供できる。
また、本発明のメンテナンス方法によれば、多少の腐食が進行している既存の伸縮継手に対しても、メンテナンスに絡めて同様の防食層を設けることにより、その後の使用においては内部流体のドレンおよび腐食性ガスによる腐食を良好に防止できる。
以上から、本発明によれば、コストや施工性に悪影響を及ぼすことなく、ドレンや腐食性ガスによる金属部材の腐食を良好に防止できる伸縮継手およびそのメンテナンスにも適用可能な防食方法並びにメンテナンス方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】伸縮継手の一例を示すための斜視図である。
【図3】本発明の伸縮継手の一実施形態の縦断面図である。
【図4】防食層の断面図である。
【図5】本発明の伸縮継手の他の実施形態を説明するための、伸縮継手の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながらさらに説明する。
図３は、本発明の伸縮継手の一実施形態の縦断面図である。
図３は、本発明の伸縮継手の一実施形態の縦断面図である。
【0016】
図３に示す伸縮継手１は、図１および２で示した前記伸縮継手１とほぼ同様の構成を有するが、図３を参照しながら再度説明する。本発明の伸縮継手１は、フレーム部の流体側内面に、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層５２が設けられていることを特徴としている。
【0017】
図３に示す伸縮継手１は、図１および２で示した前記伸縮継手１と同様に、ガスタービンプラントに使用されるものとして例示されている。
伸縮継手１は、上流側ダクト３及び下流側ダクト５の間に配設され、一対のフランジ付き継手本体７、９と、これら一対の継手本体７、９を連結する筒状のベローズ１１と、ベローズ１１の内側に配置された複数の断熱材１３、１５、１７、１９、２１とを備える。一対の継手本体７、９はそれぞれ、対応するダクト３、５に接続するような管状部材からなる。第１の継手本体７の上流側には、継手フランジ部７ａが形成されている。一方、上流側ダクト３の下流側にも同様なダクトフランジ部３ａが形成されており、継手フランジ部７ａとダクトフランジ部３ａとを締結手段２３などにより接続することにより第１の継手本体７は上流側ダクト３に気密に接続されている。また、第２の継手本体９の下流側及び下流側ダクト５の上流側にも同様な継手フランジ部９ａ及びダクトフランジ部５ａが形成されており、これら継手フランジ部９ａ及びダクトフランジ部５ａを締結手段２３などにより接続することにより、第２の継手本体９は下流側ダクト５に気密に接続されている。
伸縮継手１は、上流側ダクト３及び下流側ダクト５の間に配設され、一対のフランジ付き継手本体７、９と、これら一対の継手本体７、９を連結する筒状のベローズ１１と、ベローズ１１の内側に配置された複数の断熱材１３、１５、１７、１９、２１とを備える。一対の継手本体７、９はそれぞれ、対応するダクト３、５に接続するような管状部材からなる。第１の継手本体７の上流側には、継手フランジ部７ａが形成されている。一方、上流側ダクト３の下流側にも同様なダクトフランジ部３ａが形成されており、継手フランジ部７ａとダクトフランジ部３ａとを締結手段２３などにより接続することにより第１の継手本体７は上流側ダクト３に気密に接続されている。また、第２の継手本体９の下流側及び下流側ダクト５の上流側にも同様な継手フランジ部９ａ及びダクトフランジ部５ａが形成されており、これら継手フランジ部９ａ及びダクトフランジ部５ａを締結手段２３などにより接続することにより、第２の継手本体９は下流側ダクト５に気密に接続されている。
【0018】
第１及び第２の継手本体７、９のそれぞれ外面には、環状の金属製のフレーム部７ｂ、９ｂが溶接により立設されている。これらのフレーム部７ｂ、９ｂにはそれぞれ、ベローズ１１の上流端及び下流端が係合している。さらに、フレーム部７ｂ、９ｂに係合したベローズ１１の上流端及び下流端の外側には、押え板７ｃ、９ｃが配設されている。ベローズ１１の上流端及び下流端がフレーム部７ｂ、９ｂ及び押え板７ｃ、９ｃの間に挟まれた状態で、これらフレーム部及び押え板は締結手段２５によって連結される。このようにしてベローズ１１は一対の継手本体７、９の間に固定される。また、一対の押え板７ｃ、９ｃは、締結手段２５により固定されたＬ型金具７ｄ、９ｄを介しシッピングボルト２７によって連結されている。なお、シッピングボルト２７は、取付寸法に伸縮継手をセットするために使用するもので、ダクト３、５間への接続完了後には取外すものである。
【0019】
ベローズ１１の内側に設けられた複数の断熱材のうち最も外側には、断熱材１３が配置されており、さらにその内側へと順に第１の伸縮断熱材１５、第２の伸縮断熱材１７が配置されている。これら断熱材１３、１５、１７は、ベローズ１１の内側であって同時に継手本体７、９の外側に位置しており、一対のフレーム部７ｂ、９ｂ及びベローズ１１に囲まれている。
【0020】
また、第２の伸縮断熱材１７のさらに内側には露出断熱材１９が配置され、露出断熱材１９の内側には一対の固定断熱材２１が配置されている。これら断熱材１９、２１は、ベローズ１１の内側であって同時に継手本体７、９の内側に位置している。また、一対の固定断熱材２１は、伸縮継手１の流れ方向中央部を空けて上流側及び下流側に分離して設けられている。これにより、露出断熱材１９は、一対の固定断熱材２１の間すなわち流れ方向中央部において流路に対して露出している。一対の継手本体７、９のそれぞれ下面からは、スタッドボルト２９が内側すなわち流路軸心側に向けて立設されている。これらスタッドボルト２９は、露出断熱材１９及び固定断熱材２１を貫通し、その先端は固定断熱材２１の内周面から突出している。一方、一対の継手本体７、９のそれぞれ上面からも、スタッドボルト２９が外側すなわち流路軸心側とは反対方向に向けて立設され、断熱材１３、１５、１７を固定している。さらに、各固定断熱材２１の周囲には断熱材カバー３１が設けられており、各断熱材カバー３１は、スタッドボルト２９の先端に螺合するナットによって固定されている。また、上流側の断熱材カバー３１には、バッフル３３が取り付けられている。
【0021】
上述のように、図３に示す伸縮継手１は、フレーム部７ｂ、９ｂの流体側内面に、好ましくは該内面の全面に、下塗り防食塗装、防食テープおよび上塗り防食塗装をこの順で備えた防食層５２が設けられている。
【0022】
図４は、フレーム部７ｂの流体側内面に設けられた防食層５２の断面図である。フレーム部７ｂからフレーム部７ｂの流体側内面に向かう方向において、下塗り防食塗装５２２、防食テープ５２４および上塗り防食塗装５２６がこの順で設けられている。フレーム部７ｂの防食層５２を設ける面は、あらかじめ２種ケレン以上の下地調整を行っておくことが好ましい。
【0023】
下塗り防食塗装５２２を形成するための塗料（下塗り防食塗料）としては、耐熱性および金属製のフレーム部との密着性を有するものであればとくに制限されないが、例えば耐熱シリコン樹脂、防錆顔料、着色顔料および体質顔料を含み、これらを有機溶剤または水に分散させたものが、耐熱性、施工性、コストパフォーマンスに優れ好ましい。耐熱シリコン樹脂としては、当業界で公知のものを適宜選定して使用することができる。防錆顔料としては、既存の塩基性防錆顔料、不導体被膜形成防錆顔料、還元性防錆顔料等から適宜選択し、使用することができる。ただし、耐熱性が必要なことから無機系の防錆顔料が好ましく、特に鉛およびクロムを含まないものが好ましい。また、着色顔料および体質顔料についても耐熱性が必要なことから、無機系の顔料を用いるのが好ましい。
下塗り防食塗装５２２の厚さとしては、例えば７０μｍ～２００μｍであり、１００μｍ～１５０μｍが好ましい。
下塗り防食塗装５２２の厚さとしては、例えば７０μｍ～２００μｍであり、１００μｍ～１５０μｍが好ましい。
【0024】
防食テープ５２４の材質としては、金属の膨張収縮に対して優れた追従性を発揮してクラックや剥離を良好に防止できるという観点から、無機繊維織布が好ましく、ガラス繊維織布またはアルミナ繊維織布がさらに好ましい。
このような無機繊維織布は、１ｍ２あたり、５０～４００ｇであるのが好ましく、１００～３００ｇであるのがさらに好ましい。
防食テープ５２４の幅としては、例えば１０ｍｍ～３００ｍｍであり、５０ｍｍ～２００ｍｍが好ましい。
防食テープ５２４の厚さとしては、例えば０．１ｍｍ～１．０ｍｍであり、０．３ｍｍ～０．７ｍｍが好ましい。
防食テープ５２４は、下塗り防食塗装５２２を介して、１層として、あるいは複数層重ねてフレーム部７ｂ、９ｂの流体側内面に貼着することにより設置することができる。
このような無機繊維織布は、１ｍ２あたり、５０～４００ｇであるのが好ましく、１００～３００ｇであるのがさらに好ましい。
防食テープ５２４の幅としては、例えば１０ｍｍ～３００ｍｍであり、５０ｍｍ～２００ｍｍが好ましい。
防食テープ５２４の厚さとしては、例えば０．１ｍｍ～１．０ｍｍであり、０．３ｍｍ～０．７ｍｍが好ましい。
防食テープ５２４は、下塗り防食塗装５２２を介して、１層として、あるいは複数層重ねてフレーム部７ｂ、９ｂの流体側内面に貼着することにより設置することができる。
【0025】
上塗り防食塗装５２６を形成するための塗料（上塗り防食塗料）としては、下塗り防食塗装５２２と同様の塗料を使用することができる。
上塗り防食塗装５２６の厚さとしては、例えば５０μｍ～２００μｍであり、７０μｍ～１２０μｍが好ましい。
上塗り防食塗装５２６の厚さとしては、例えば５０μｍ～２００μｍであり、７０μｍ～１２０μｍが好ましい。
【0026】
防食層５２は、下塗り防食塗料を下地に塗布し、その上に防食テープを密着させ、続いて防食テープ上に上塗り防食塗料を塗布することにより形成することができる。塗布方法としては、公知の方法を採用すればよく、とくに制限されないが、例えば刷毛塗りやスプレー塗装等が挙げられる。
なお、下塗り防食塗料および／または上塗り防食塗料と同一の塗料を、施工前に予め無機繊維織布に含浸させておき、これを防食テープとして用いてもよい。この形態によれば、下塗り防食塗装５２２、防食テープ５２４および上塗り防食塗装５２６間の密着性が良好となり、耐熱性、施工性等をさらに高めることができる。この形態において、下塗り防食塗料および／または上塗り防食塗料の含浸量は、防食テープ１ｍ２あたり、４００～１，２００ｇであるのが好ましく、４００～８００ｇであるのがさらに好ましい。
上記形態では、防食層５２の厚さは、例えば１，２００μｍ～２，０００μｍであり、１，２００μｍ～１，６００μｍが好ましい。
なお、下塗り防食塗料および／または上塗り防食塗料と同一の塗料を、施工前に予め無機繊維織布に含浸させておき、これを防食テープとして用いてもよい。この形態によれば、下塗り防食塗装５２２、防食テープ５２４および上塗り防食塗装５２６間の密着性が良好となり、耐熱性、施工性等をさらに高めることができる。この形態において、下塗り防食塗料および／または上塗り防食塗料の含浸量は、防食テープ１ｍ２あたり、４００～１，２００ｇであるのが好ましく、４００～８００ｇであるのがさらに好ましい。
上記形態では、防食層５２の厚さは、例えば１，２００μｍ～２，０００μｍであり、１，２００μｍ～１，６００μｍが好ましい。
【0027】
このような本発明の伸縮継手１によれば、腐食を生じ易いフランジやフレームの金属部材の内面が防食層５２によって保護されているため、内部流体の酸性ドレンや腐食性ガスが発生したとしても、これらは該金属部材と直接接触せず、金属部材の腐食を防止することができる。また、防食層５２は、防食テープ５２４の存在によって金属の膨張収縮に対して優れた追従性を発揮するので、クラックや剥離を生じにくく、長期間にわたり前記腐食防止効果が維持される。さらに防食層５２は、下塗り防食塗装５２２、防食テープ５２４および上塗り防食塗装５２６からなる簡単な構造であることから、コスト性および施工性にも優れる。
なお、多少の腐食が進行している既存の伸縮継手に対して本発明の防食方法を適用する場合には、ケレン作業等により汚れや錆を取り除いたのち、腐食により生じた不陸を耐熱性のパテを用いて埋めてから、下地調整を行って防食層を形成するのが好ましい。
なお、多少の腐食が進行している既存の伸縮継手に対して本発明の防食方法を適用する場合には、ケレン作業等により汚れや錆を取り除いたのち、腐食により生じた不陸を耐熱性のパテを用いて埋めてから、下地調整を行って防食層を形成するのが好ましい。
【0028】
また本発明の伸縮継手は、ドレンによる金属部材の腐食をさらに良好に防止できるという観点から、設置時に下側となるドレンが溜まりやすい部位の少なくとも１部に、ドレンの排出を促進するドレン排出構造を設けてもよい。
図５は、このような本発明の伸縮継手の他の実施形態を説明するための、伸縮継手の一部拡大図である。
図５は、伸縮継手の底面付近の構造を示しており、該伸縮継手は図３で示した本発明の伸縮継手１とほぼ同様の構造を有するものであるが、断熱材の最底面である断熱材１３にドレン管７２が連結されている。この構造によれば、断熱材およびフレーム部付近に存在するドレンを、弁７２２の開閉により、伸縮継手１の外部に効率的に排出することができ、金属部材の腐食防止がさらに高まる。ドレン管７２は、金属製または耐熱樹脂製とすることが可能であり、フレーム部７ｂ、９ｂに溶接、接着、螺合等により連結することが可能である。金属製のドレン管を設置する場合には、耐食鋼を用いるか、あるいは防食処理を施したドレン管を用いることが望ましい。また、耐熱樹脂製のドレン管を用いる場合の材質としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂が好適である。
図５は、このような本発明の伸縮継手の他の実施形態を説明するための、伸縮継手の一部拡大図である。
図５は、伸縮継手の底面付近の構造を示しており、該伸縮継手は図３で示した本発明の伸縮継手１とほぼ同様の構造を有するものであるが、断熱材の最底面である断熱材１３にドレン管７２が連結されている。この構造によれば、断熱材およびフレーム部付近に存在するドレンを、弁７２２の開閉により、伸縮継手１の外部に効率的に排出することができ、金属部材の腐食防止がさらに高まる。ドレン管７２は、金属製または耐熱樹脂製とすることが可能であり、フレーム部７ｂ、９ｂに溶接、接着、螺合等により連結することが可能である。金属製のドレン管を設置する場合には、耐食鋼を用いるか、あるいは防食処理を施したドレン管を用いることが望ましい。また、耐熱樹脂製のドレン管を用いる場合の材質としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどのフッ素樹脂が好適である。
【0029】
本発明によれば、コストや施工性に悪影響を及ぼすことなく、ドレンや腐食性ガスによる金属部材の腐食を良好に防止できる伸縮継手およびそのメンテナンスにも適用可能な防食方法並びにメンテナンス方法を実現することができる。
【実施例】
【0030】
以下、本発明を実施例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
【0031】
（１）鋼板
鋼板として、新日鐵住金株式会社製のＳ－ＴＥＮ２を用いた。
鋼板サイズ：１００ｍｍ×１００ｍｍ×６ｍｍ
（２）防食塗料
下塗りおよび上塗り防食塗料として株式会社カロッツェリアジャパン製のナイトプライマーＮＰ－４００を用いた。
（３）防食テープ
防食テープとして株式会社カロッツェリアジャパン製のナイトテープＮＴ－４００を用いた。なお、このテープはガラス繊維織布にナイトプライマーＮＰ－４００を含浸させたものであり、テープ幅は５０ｍｍ、厚さは約０．６ｍｍ、テープ１ｍ２あたりの質量は約８００ｇである。また、ナイトプライマーＮＰ－４００の含浸量は、テープ１ｍ２あたり、約６００ｇであった。
鋼板として、新日鐵住金株式会社製のＳ－ＴＥＮ２を用いた。
鋼板サイズ：１００ｍｍ×１００ｍｍ×６ｍｍ
（２）防食塗料
下塗りおよび上塗り防食塗料として株式会社カロッツェリアジャパン製のナイトプライマーＮＰ－４００を用いた。
（３）防食テープ
防食テープとして株式会社カロッツェリアジャパン製のナイトテープＮＴ－４００を用いた。なお、このテープはガラス繊維織布にナイトプライマーＮＰ－４００を含浸させたものであり、テープ幅は５０ｍｍ、厚さは約０．６ｍｍ、テープ１ｍ２あたりの質量は約８００ｇである。また、ナイトプライマーＮＰ－４００の含浸量は、テープ１ｍ２あたり、約６００ｇであった。
【0032】
実施例１
鋼板に１種ケレンを施し、その表面に膜厚約６０μｍとなるように１回目の下塗り防食塗料を塗布し、その後１時間の間隔をあけて、１回目の下塗り防食塗装の上に、膜厚約６０μｍとなるように２回目の下塗り防食塗料を塗布し、下塗り防食塗料の総厚が約１２０μｍとなる下塗り防食塗装を行った。下塗り防食塗装を行ってから１２時間自然乾燥した後に、膜厚約６０μｍとなるように下塗り塗装面に防食塗料を塗布しながら、防食テープを貼り付けた。防食テープは、図４に示すように、テープの幅方向に約半分ずらしながら重ね貼りしていき、鋼板の片側全面で防食テープがほぼ２層となるようにした。なお、防食テープが重なり合う部分の間にも膜厚約６０μｍとなるように防食塗料を塗布した。その後、１時間自然乾燥し、上塗り防食塗料を膜厚約１００μｍとなるよう塗布して室温２５℃で３日間養生し、防食層を形成した試験体とした。
鋼板に１種ケレンを施し、その表面に膜厚約６０μｍとなるように１回目の下塗り防食塗料を塗布し、その後１時間の間隔をあけて、１回目の下塗り防食塗装の上に、膜厚約６０μｍとなるように２回目の下塗り防食塗料を塗布し、下塗り防食塗料の総厚が約１２０μｍとなる下塗り防食塗装を行った。下塗り防食塗装を行ってから１２時間自然乾燥した後に、膜厚約６０μｍとなるように下塗り塗装面に防食塗料を塗布しながら、防食テープを貼り付けた。防食テープは、図４に示すように、テープの幅方向に約半分ずらしながら重ね貼りしていき、鋼板の片側全面で防食テープがほぼ２層となるようにした。なお、防食テープが重なり合う部分の間にも膜厚約６０μｍとなるように防食塗料を塗布した。その後、１時間自然乾燥し、上塗り防食塗料を膜厚約１００μｍとなるよう塗布して室温２５℃で３日間養生し、防食層を形成した試験体とした。
【0033】
実施例２
鋼板に２種ケレンを施した以外は実施例１と同様の防食層を形成し試験体とした。
鋼板に２種ケレンを施した以外は実施例１と同様の防食層を形成し試験体とした。
【0034】
比較例１
鋼板に１種ケレンを施し、その表面に膜厚約６０μｍとなるように１回目の防食塗料を塗布し、その後１時間の間隔をあけて、１回目の防食塗装の上に、膜厚約６０μｍとなるように２回目の防食塗料を塗布し、防食塗装の総厚が約１２０μｍとなる防食塗装を行った。塗装後、室温２５℃で３日間養生し、防食塗料のみを塗布した試験体とした。
鋼板に１種ケレンを施し、その表面に膜厚約６０μｍとなるように１回目の防食塗料を塗布し、その後１時間の間隔をあけて、１回目の防食塗装の上に、膜厚約６０μｍとなるように２回目の防食塗料を塗布し、防食塗装の総厚が約１２０μｍとなる防食塗装を行った。塗装後、室温２５℃で３日間養生し、防食塗料のみを塗布した試験体とした。
【0035】
比較例２
鋼板に２種ケレンを施した以外は比較例１と同様に防食塗料のみを塗布した試験体とした。
鋼板に２種ケレンを施した以外は比較例１と同様に防食塗料のみを塗布した試験体とした。
【0036】
比較例３
鋼板をそのまま使用し、ケレンなどの処理はしていないものとした。
鋼板をそのまま使用し、ケレンなどの処理はしていないものとした。
【0037】
（４）評価
各試験体を雰囲気２００℃の加熱炉に１時間入れ、取り出し、常温まで冷却する、これを１サイクルとして、このサイクルを１０回繰り返し、その後、試験体を１Ｎ硫酸に２４時間浸漬して外観観察を行った。同様の試験を雰囲気温度４００℃についても実施した。
外観を目視観察により、異常なしを○、塗膜にクラックが発生したものを△、塗膜にクラックが発生しさらに塗膜が剥落し、鋼板が露出した部分が黒く腐食したものを×とした。
鋼板のみについては錆が発生したため×とした。
各試験体を雰囲気２００℃の加熱炉に１時間入れ、取り出し、常温まで冷却する、これを１サイクルとして、このサイクルを１０回繰り返し、その後、試験体を１Ｎ硫酸に２４時間浸漬して外観観察を行った。同様の試験を雰囲気温度４００℃についても実施した。
外観を目視観察により、異常なしを○、塗膜にクラックが発生したものを△、塗膜にクラックが発生しさらに塗膜が剥落し、鋼板が露出した部分が黒く腐食したものを×とした。
鋼板のみについては錆が発生したため×とした。
【0038】
得られた評価結果を表１に示す。
【0039】
【表1】
【0040】
表１から明らかなように、ガラス繊維織布からなる防食テープを積層した防食層を形成することにより、実施例１および２は、繰り返しの加熱に対しても優れた防食効果を有していた。
一方、防食層を防食塗装のみで形成した比較例１および比較例２は、繰り返しの加熱によって防食層にクラックの発生または塗膜の剥落が発生し、さらには、塗膜が剥落した部分が硫酸により腐食してしまい十分な防食効果を有していなかった。
一方、防食層を防食塗装のみで形成した比較例１および比較例２は、繰り返しの加熱によって防食層にクラックの発生または塗膜の剥落が発生し、さらには、塗膜が剥落した部分が硫酸により腐食してしまい十分な防食効果を有していなかった。
【符号の説明】
【0041】
１、１０ 伸縮継手
３ 上流側ダクト
５ 下流側ダクト
７、９ 継手本体
７ａ、９ａ 継手フランジ部
７ｂ、９ｂ フレーム部
７ｃ、９ｃ 押え板
７ｄ、９ｄ Ｌ型金具
１１ ベローズ
１３、１５、１７、１９、２１ 断熱材
２７ シッピングボルト
２９ スタッドボルト
５２ 防食層
５２２ 下塗り防食塗装
５２４ 防食テープ
５２６ 上塗り防食塗装
７２ ドレン管
７２２ 弁
３ 上流側ダクト
５ 下流側ダクト
７、９ 継手本体
７ａ、９ａ 継手フランジ部
７ｂ、９ｂ フレーム部
７ｃ、９ｃ 押え板
７ｄ、９ｄ Ｌ型金具
１１ ベローズ
１３、１５、１７、１９、２１ 断熱材
２７ シッピングボルト
２９ スタッドボルト
５２ 防食層
５２２ 下塗り防食塗装
５２４ 防食テープ
５２６ 上塗り防食塗装
７２ ドレン管
７２２ 弁
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】