JP2724784B2 - 内面防食皮膜付銅合金管 - Google Patents
内面防食皮膜付銅合金管Info
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- JP2724784B2 JP2724784B2 JP4218205A JP21820592A JP2724784B2 JP 2724784 B2 JP2724784 B2 JP 2724784B2 JP 4218205 A JP4218205 A JP 4218205A JP 21820592 A JP21820592 A JP 21820592A JP 2724784 B2 JP2724784 B2 JP 2724784B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内面防食皮膜付銅合金
管、特に熱交換器に装着され管内を海水を含む冷却用流
体が流通する内面防食皮膜付銅合金管に関する。
管、特に熱交換器に装着され管内を海水を含む冷却用流
体が流通する内面防食皮膜付銅合金管に関する。
【0002】
【従来の技術】火力発電所、原子力発電所等の発電プラ
ントや化学工場等の工場プラントにおける復水器その他
の熱交換器には、従来から伝熱管として特殊黄銅管、キ
ュプロニッケル等の銅合金管が広く使用されているが、
これらの熱交換器においては、通常冷却水として海水ま
たは河海水が流通し伝熱管内に腐食を発生させるため、
管内面に合成樹脂塗料を10〜20μmの膜厚で塗布した熱
交換管が開発され、実用に供されている(特公昭56-450
79号公報、特公昭59-50269号公報) 。
ントや化学工場等の工場プラントにおける復水器その他
の熱交換器には、従来から伝熱管として特殊黄銅管、キ
ュプロニッケル等の銅合金管が広く使用されているが、
これらの熱交換器においては、通常冷却水として海水ま
たは河海水が流通し伝熱管内に腐食を発生させるため、
管内面に合成樹脂塗料を10〜20μmの膜厚で塗布した熱
交換管が開発され、実用に供されている(特公昭56-450
79号公報、特公昭59-50269号公報) 。
【0003】上記内面防食皮膜付銅合金管は海水あるい
は河海水中においてきわめて優れた耐食性を有するが、
熱交換管を陰極として防食する陰極防食を行った場合、
皮膜(塗膜)に膨れが生じ、膨れの一部が冷却水ととも
に管内に流入する貝殻、木片、石等の固形異物や掃除ブ
ラシ等で破壊されて金属地肌が露出し、その個所におい
て腐食が生じる場合がある。前記塗膜の膨れはアルカリ
劣化ともいわれ、海水中のH2O,O2が塗膜下の金属表面に
到達し、陰極防食により供給された電子と反応してアル
カリ(OH - ) を発生して起こる塗膜劣化現象である。ア
ルカリ劣化現象を抑制するために、陰極防食電位の管
理、塗膜性状の変更あるいは電流量緩和のために管端部
を塗膜無しとする等の策も検討されているが、必ずしも
十分な対策とはなっていない。
は河海水中においてきわめて優れた耐食性を有するが、
熱交換管を陰極として防食する陰極防食を行った場合、
皮膜(塗膜)に膨れが生じ、膨れの一部が冷却水ととも
に管内に流入する貝殻、木片、石等の固形異物や掃除ブ
ラシ等で破壊されて金属地肌が露出し、その個所におい
て腐食が生じる場合がある。前記塗膜の膨れはアルカリ
劣化ともいわれ、海水中のH2O,O2が塗膜下の金属表面に
到達し、陰極防食により供給された電子と反応してアル
カリ(OH - ) を発生して起こる塗膜劣化現象である。ア
ルカリ劣化現象を抑制するために、陰極防食電位の管
理、塗膜性状の変更あるいは電流量緩和のために管端部
を塗膜無しとする等の策も検討されているが、必ずしも
十分な対策とはなっていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルカリ劣
化が塗膜下の金属表面に到達した海水中のH2O 分子やO2
分子の反応によって起こることから、合成樹脂塗料によ
り形成される塗膜内におけるこれらの分子やイオンの通
過性を抑えれば塗膜の膨れ現象が防止されるとの考察に
基づき、塗料組成とアルカリ劣化との関係について鋭意
検討を重ねた結果として開発されたものであり、その目
的は、伝熱性、耐食性等熱交換器管として必要な性能を
損なうことなく、陰極防食下での塗膜の膨れ発生を防止
できる熱交換器用内面防食皮膜付銅合金管を提供するこ
とにある。
化が塗膜下の金属表面に到達した海水中のH2O 分子やO2
分子の反応によって起こることから、合成樹脂塗料によ
り形成される塗膜内におけるこれらの分子やイオンの通
過性を抑えれば塗膜の膨れ現象が防止されるとの考察に
基づき、塗料組成とアルカリ劣化との関係について鋭意
検討を重ねた結果として開発されたものであり、その目
的は、伝熱性、耐食性等熱交換器管として必要な性能を
損なうことなく、陰極防食下での塗膜の膨れ発生を防止
できる熱交換器用内面防食皮膜付銅合金管を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による内面防食皮膜付銅合金管は、熱交換器
に装着され、陰極防食下で使用される内面防食皮膜付銅
合金管において、内面防食皮膜が平均粒径10μm以下
のシリカ粒子を1〜10重量%含有した合成樹脂塗料に
より形成されることを構成上の特徴とする。
めの本発明による内面防食皮膜付銅合金管は、熱交換器
に装着され、陰極防食下で使用される内面防食皮膜付銅
合金管において、内面防食皮膜が平均粒径10μm以下
のシリカ粒子を1〜10重量%含有した合成樹脂塗料に
より形成されることを構成上の特徴とする。
【0006】内面防食皮膜付銅合金管の皮膜形成に使用
される合成樹脂塗料は、通常アルキッド樹脂、エポキシ
樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、ポリウレタン樹
脂、アクリル樹脂等の合成樹脂からなる塗膜形成材料を
主要構成成分とする。樹脂は適当な溶剤に溶解され、体
質顔料として例えば、CaCO3,Al2O3,SiO2 , MgO を含み、
防錆剤として亜鉛系およびリン酸アルミニウム系防錆
剤、着色剤として酸化鉄を含む顔料を加え、必要に応じ
て皮膜形成補助材料を添加して液状塗料に調製される。
このような塗料は合成樹脂塗料として一般に市販されて
おり、防食皮膜形成には常温乾燥型(常乾型)の塗料が
好適に用いられる。合成樹脂は防食皮膜の形成に必須の
ものであり、体質顔料も塗装作業性の改善や塗膜強度の
向上のために重要なものであるが、このうち体質顔料は
一般に10〜20μm 程度の比較的大きい粒径を有する粒状
を呈するから、粒間を前記分子やイオンが通過し易い。
本発明は、顔料粒子の間隙を微粉粒子で充填して分子、
イオンの通過性を抑えようとするものである。
される合成樹脂塗料は、通常アルキッド樹脂、エポキシ
樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、ポリウレタン樹
脂、アクリル樹脂等の合成樹脂からなる塗膜形成材料を
主要構成成分とする。樹脂は適当な溶剤に溶解され、体
質顔料として例えば、CaCO3,Al2O3,SiO2 , MgO を含み、
防錆剤として亜鉛系およびリン酸アルミニウム系防錆
剤、着色剤として酸化鉄を含む顔料を加え、必要に応じ
て皮膜形成補助材料を添加して液状塗料に調製される。
このような塗料は合成樹脂塗料として一般に市販されて
おり、防食皮膜形成には常温乾燥型(常乾型)の塗料が
好適に用いられる。合成樹脂は防食皮膜の形成に必須の
ものであり、体質顔料も塗装作業性の改善や塗膜強度の
向上のために重要なものであるが、このうち体質顔料は
一般に10〜20μm 程度の比較的大きい粒径を有する粒状
を呈するから、粒間を前記分子やイオンが通過し易い。
本発明は、顔料粒子の間隙を微粉粒子で充填して分子、
イオンの通過性を抑えようとするものである。
【0007】微粉粒子としては、塗料の体質顔料として
一般に使用されているシリカ(SiO2) を選択する。シリ
カは塗膜の伝熱性、耐食性を損なうことなく顔料間隙を
充填して分子、イオンの通過を抑えるものとして最適で
ある。シリカの添加量は塗料に対し1 〜10重量%が好ま
しい範囲である。1 %より少ないと分子、イオンの通過
性抑制効果が小さく、10%を越えて添加すると塗膜形成
性が低下する。微粉シリカの粒径は10μm 以下、好まし
くは6 μm 以下とするのがよい。10μm を越えると充填
効果が減少する。
一般に使用されているシリカ(SiO2) を選択する。シリ
カは塗膜の伝熱性、耐食性を損なうことなく顔料間隙を
充填して分子、イオンの通過を抑えるものとして最適で
ある。シリカの添加量は塗料に対し1 〜10重量%が好ま
しい範囲である。1 %より少ないと分子、イオンの通過
性抑制効果が小さく、10%を越えて添加すると塗膜形成
性が低下する。微粉シリカの粒径は10μm 以下、好まし
くは6 μm 以下とするのがよい。10μm を越えると充填
効果が減少する。
【0008】
【作用】本発明においては、塗膜中で体質顔料の役割を
果たすシリカ(SiO2) として、所定範囲内の粒径のもの
を所定量添加することによりシリカ微粉粒子が顔料の間
隙を充填し、塗膜内での分子、イオンの通過を阻止して
これら分子、イオンの反応により生じる塗膜の膨れを防
止する。
果たすシリカ(SiO2) として、所定範囲内の粒径のもの
を所定量添加することによりシリカ微粉粒子が顔料の間
隙を充填し、塗膜内での分子、イオンの通過を阻止して
これら分子、イオンの反応により生じる塗膜の膨れを防
止する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。 実施例1 銅合金管としてJIS H3300 C6871 に規定される特殊黄銅
管( 外径25.4mm, 肉厚1.245mm,長さ1500mm) を使用し、
この黄銅管内面に、市販の常乾型変成エポキシ樹脂塗料
( 神東塗料株式会社製「S−10V」)をシンナ−で希
釈して粘度カップで28秒に調整した後、スプレ−塗装
し、塗装後管内に強制送風して揮発溶剤分を管外に排出
した。塗料中の微粉末シリカの添加量および塗膜厚は表
1に示すように変化させた。これらの塗装管について、
陰極防食膨れ性、塗装密着性、伝熱性、および防食性を
以下に示す方法により評価した。評価結果を表2に示
す。 陰極防食膨れ性:管内に人工海水を流速2m/ sec.で通水
し、電位を-800mV vsSCE に設定して1 か月または2 か
月間試験を継続した。試験後管を半割りし、クロスカッ
トテ−プ試験により塗膜剥離の有無を目視観察した。 塗膜密着性:塗装管を80℃の人工海水に2 か月間浸漬し
た後、クロスカットテ−プ試験により塗膜剥離の有無を
目視観察した。 伝熱性:熱貫流率測定装置を使用して塗装無しの前記黄
銅管と塗装管の熱貫流率(塗装無し管:K0 , 塗装管:
K1)を同時に測定し、r=1/K1-1/K0 の式から塗膜の伝熱
抵抗値(r)を求めた。 防食性:管内に人工海水を流速2m/sec. で通水し、試料
管を-200mV陰分極させた。陰分極に必要とされる陰分極
電流(I0)を測定し、R=(200/I0)×(2π2a3/ρ)( 但し、
a:管半径、ρ: 海水の比抵抗) の式から分極抵抗値(R)
を算出した。
明する。 実施例1 銅合金管としてJIS H3300 C6871 に規定される特殊黄銅
管( 外径25.4mm, 肉厚1.245mm,長さ1500mm) を使用し、
この黄銅管内面に、市販の常乾型変成エポキシ樹脂塗料
( 神東塗料株式会社製「S−10V」)をシンナ−で希
釈して粘度カップで28秒に調整した後、スプレ−塗装
し、塗装後管内に強制送風して揮発溶剤分を管外に排出
した。塗料中の微粉末シリカの添加量および塗膜厚は表
1に示すように変化させた。これらの塗装管について、
陰極防食膨れ性、塗装密着性、伝熱性、および防食性を
以下に示す方法により評価した。評価結果を表2に示
す。 陰極防食膨れ性:管内に人工海水を流速2m/ sec.で通水
し、電位を-800mV vsSCE に設定して1 か月または2 か
月間試験を継続した。試験後管を半割りし、クロスカッ
トテ−プ試験により塗膜剥離の有無を目視観察した。 塗膜密着性:塗装管を80℃の人工海水に2 か月間浸漬し
た後、クロスカットテ−プ試験により塗膜剥離の有無を
目視観察した。 伝熱性:熱貫流率測定装置を使用して塗装無しの前記黄
銅管と塗装管の熱貫流率(塗装無し管:K0 , 塗装管:
K1)を同時に測定し、r=1/K1-1/K0 の式から塗膜の伝熱
抵抗値(r)を求めた。 防食性:管内に人工海水を流速2m/sec. で通水し、試料
管を-200mV陰分極させた。陰分極に必要とされる陰分極
電流(I0)を測定し、R=(200/I0)×(2π2a3/ρ)( 但し、
a:管半径、ρ: 海水の比抵抗) の式から分極抵抗値(R)
を算出した。
【0010】
【表1】 〔表注〕塗膜厚20μm のものは1 回塗り、塗膜厚40μm
のものは2 回塗りにより塗装した。
のものは2 回塗りにより塗装した。
【0011】
【表2】 〔表注〕陰極防食膨れ性試験期間は、No.1〜No.5が1 か
月間、No.6 〜No.8が2 か月間とした。
月間、No.6 〜No.8が2 か月間とした。
【0012】表2の結果から、本発明の実施例により作
製した塗装管はいずれも陰極防食下での塗膜の膨れに基
づく塗膜剥離がなく、塗膜密着性、伝熱性、防食性につ
いても熱交換管としての諸性能を満足していた。
製した塗装管はいずれも陰極防食下での塗膜の膨れに基
づく塗膜剥離がなく、塗膜密着性、伝熱性、防食性につ
いても熱交換管としての諸性能を満足していた。
【0013】比較例1 実施例1と同じJIS H3300 C6871,外径25.4mm、肉厚1.24
5mm 、長さ1500mmの特殊黄銅管を使用し、この黄銅管の
内面に実施例1と同じ塗料(但し、シリカ微粉末の添加
無し)を実施例1と同様の方式により20μm および40μ
m の塗膜厚に塗装した後、実施例1と同じ方法で諸性能
の評価を行った。その結果、塗膜密着性、伝熱性、防食
性については良好であったが、陰極防食膨れ性試験にお
いて、塗膜厚20μm の試料管は試験後1 か月、塗膜厚40
μm の試料管は試験後2 か月で膨れに基づく塗膜剥離が
生じた。
5mm 、長さ1500mmの特殊黄銅管を使用し、この黄銅管の
内面に実施例1と同じ塗料(但し、シリカ微粉末の添加
無し)を実施例1と同様の方式により20μm および40μ
m の塗膜厚に塗装した後、実施例1と同じ方法で諸性能
の評価を行った。その結果、塗膜密着性、伝熱性、防食
性については良好であったが、陰極防食膨れ性試験にお
いて、塗膜厚20μm の試料管は試験後1 か月、塗膜厚40
μm の試料管は試験後2 か月で膨れに基づく塗膜剥離が
生じた。
【0014】実施例2 JIS H3300 C6871 に規定する特殊黄銅管( 外径25.4mm、
肉厚1.245mm 、長さ1500mm) を使用し、この黄銅管内面
に市販の常乾型変成アルキッド樹脂塗料( 神東塗料株式
会社製「DM−60」)を実施例1と同様に調整し実施
例1と同じ方式で塗装した。塗料への微粉末シリカの平
均粒径、添加量、塗膜厚を表3に示すように変化させ、
各塗装管について実施例1と同じ方法で陰極防食膨れ
性、塗膜密着性、伝熱性、防食性を評価した。評価結果
を表4に示す。表4の結果から、本発明により作製した
塗装管はいずれも陰極防食下での塗膜の膨れがみられ
ず、塗装密着性、伝熱性、防食性も熱交換管として十分
であった。
肉厚1.245mm 、長さ1500mm) を使用し、この黄銅管内面
に市販の常乾型変成アルキッド樹脂塗料( 神東塗料株式
会社製「DM−60」)を実施例1と同様に調整し実施
例1と同じ方式で塗装した。塗料への微粉末シリカの平
均粒径、添加量、塗膜厚を表3に示すように変化させ、
各塗装管について実施例1と同じ方法で陰極防食膨れ
性、塗膜密着性、伝熱性、防食性を評価した。評価結果
を表4に示す。表4の結果から、本発明により作製した
塗装管はいずれも陰極防食下での塗膜の膨れがみられ
ず、塗装密着性、伝熱性、防食性も熱交換管として十分
であった。
【0015】
【表3】 〔表注〕塗膜厚20μm のものは1 回塗り、塗膜厚40μm
のものは2 回塗りにより塗装した。
のものは2 回塗りにより塗装した。
【0016】
【表4】 〔表注〕陰極防食膨れ性試験期間は、No.1〜No.6が1 か
月、No.7 〜No.9が2 か月とした。
月、No.7 〜No.9が2 か月とした。
【0017】比較例2 実施例2と同じJIS H3300 C6871,外径25.4mm、肉厚1.24
5mm 、長さ1500mmの特殊黄銅管を使用し、この黄銅管の
内面に実施例2と同じ塗料(但し、シリカ微粉末の添加
無し)を実施例1と同様の方式により20μm および40μ
m の塗装厚で塗装した後、実施例1と同じ方法に従って
諸性能の評価を行った。その結果、塗装密着性、伝熱
性、防食性については優れた性能を示したが、陰極防食
膨れ性試験において、塗装厚20μm の試料管は試験後1
か月、塗装厚40μm の試料管は2 か月で塗膜の膨れに起
因する塗膜剥離が生じた。
5mm 、長さ1500mmの特殊黄銅管を使用し、この黄銅管の
内面に実施例2と同じ塗料(但し、シリカ微粉末の添加
無し)を実施例1と同様の方式により20μm および40μ
m の塗装厚で塗装した後、実施例1と同じ方法に従って
諸性能の評価を行った。その結果、塗装密着性、伝熱
性、防食性については優れた性能を示したが、陰極防食
膨れ性試験において、塗装厚20μm の試料管は試験後1
か月、塗装厚40μm の試料管は2 か月で塗膜の膨れに起
因する塗膜剥離が生じた。
【0018】
【発明の効果】以上のとおり、本発明に従えば、熱交換
管としての伝熱性、防食性に優れ、陰極防食下でのアル
カリ劣化に基づく塗膜剥離がない内面防食皮膜を有する
熱交換器用銅合金管が得られる。
管としての伝熱性、防食性に優れ、陰極防食下でのアル
カリ劣化に基づく塗膜剥離がない内面防食皮膜を有する
熱交換器用銅合金管が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須藤 久治 東京都港区新橋5丁目11番3号 住友軽 金属工業株式会社内 (72)発明者 小木曽 昭夫 東京都港区新橋5丁目11番3号 住友軽 金属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−142650(JP,A) 特開 昭63−123472(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】 熱交換器に装着され、陰極防食下で使用
される内面防食皮膜付銅合金管において、内面防食皮膜
が平均粒径10μm以下のシリカ粉末を1〜10重量%
含有した合成樹脂塗料により形成されることを特徴とす
る内面防食皮膜付銅合金管。 - 【請求項2】 シリカ粉末の平均粒径が6μm以下であ
る請求項1記載の内面防食皮膜付銅合金管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4218205A JP2724784B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 内面防食皮膜付銅合金管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4218205A JP2724784B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 内面防食皮膜付銅合金管 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0642892A JPH0642892A (ja) | 1994-02-18 |
JP2724784B2 true JP2724784B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=16716272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4218205A Expired - Fee Related JP2724784B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 内面防食皮膜付銅合金管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2724784B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000297995A (ja) | 1999-04-14 | 2000-10-24 | Mitsubishi Electric Corp | 配管装置とその製造方法、熱交換器 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63123472A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-27 | Nippon Steel Corp | 鋼板の表面処理法 |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP4218205A patent/JP2724784B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0642892A (ja) | 1994-02-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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