(57)【要約】【課題】配管の架台部において、簡易な方法でより完全な防食を達成でき、また、配管の架設後も、配管と架台部との接触部を簡単に検査することを可能とする。【解決手段】配管架設構造１は亜鉛より貴な金属製の配管２とこれを支持する架台４を備えている。配管２と架台４とは、その接触部位の近傍において、該接触部位に向かうにつれて狭くなるテーパー状横断面を有する空間を形成している。該テーパー状横断面を有する空間に、一枚の金属製の防食部材を、又は複数枚の金属製の防食部材３ａを段差を設けて積み重ねてなるスタックを、該テーパ状横断面を有する空間を埋めるように、かつ防食部材３ａの二側面のうち配管２に対向する側の側面が配管２に直接に接するように配した。【選択図】図１
2010065796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛より貴な金属製の配管とこれを支持する架台を備えた配管架設構造において、
該配管と該架台とは、その接触部位の近傍において、該接触部位に向かうにつれて狭くなるテーパー状横断面を有する空間を形成しており、
該テーパー状横断面を有する空間に、一枚の金属製の防食部材を、又は複数枚の金属製の防食部材を段差を設けて積み重ねてなるスタックを、該テーパ状横断面を有する空間を埋めるように、かつ該防食部材の二側面のうち該配管に対向する側の側面が該配管に直接に接するように配したことを特徴とする配管架設構造。
【請求項２】
前記防食部材の金属が、亜鉛又は亜鉛合金である請求項１記載の配管架設構造。
【請求項３】
前記防食部材を、該防食部材の金属と同等又は該金属よりも貴である金属製の固定具にて固定した請求項１又２記載の配管架設構造。
【請求項４】
前記固定具の金属が、アルミニウム、アルミニウム合金又はステンレスである請求項１ないし３のいずれかに記載の配管架設構造。
【請求項５】
前記一枚の金属製の防食部材と前記配管との間に形成された小空間に、又は前記スタックと前記配管との間に形成された小空間に、該小空間を埋めるように、亜鉛粒子又は亜鉛合金粒子を含むペースト状防食材を充填した請求項１ないし４のいずれかに記載の配管架設構造。
【請求項６】
亜鉛より貴な金属製の配管とこれを支持する架台を備え、該配管と該架台とが、その接触部位の近傍において、該接触部位に向かうにつれて狭くなるテーパー状横断面を有する空間を形成している配管架設構造における配管の架台部の防食方法であって、
該空間に、一枚の金属製の防食部材を、又は複数枚の金属製の防食部材を段差を設けて積み重ねてなるスタックを、該テーパー状横断面を有する空間を埋めるように、かつ該防食部材の二側面のうち該配管に対向する側面が該配管に直接に接するように配することを特徴とする配管の架台部の防食方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管架設構造及び配管の架台部における防食方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋内又は屋外の各種金属製配管は、所定の間隔毎に配設された架台で支持固定されている。この架台と配管の間隙には、図４に示すように、両者の接触部位の近傍には、該接触部位に向かうにつれて狭くなるテーパー状横断面を有する空間Ｓが形成されている。この空間Ｓには、塵埃又は水等が蓄積し易く（毛管凝縮）、乾燥しにくいことから腐食が進行し易い。更に雰囲気又は搬送流体の温度変化による配管自身の熱伸縮に起因する律動が避けられず、配管と架台との接触部に生じた腐食生成物は剥離と再生を繰り返し、配管や塗膜の減肉速度を促進する。
【０００３】
そこで、この配管の架台に接する部位を防食する方法として、例えば、特許文献１には、配管の架台と接する部位に、耐食性樹脂及びステンレスシートから構成される防食材を巻き付け、接着剤とステンレスバンドで固定し防食する方法が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３１５９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の防食方法を既設配管に対して実施する場合、配管と架台を固定しているＵボルトを外し、該配管を持ち上げた上で、防食部材を取り付ける必要がある。このため施工費用が高くなり、工期が長くなるという問題があった。また、従来の防食方法では、配管と架台との接する部分を防食材で覆い、該防食材を接着剤とステンレスバンドで固定しているため、架台と配管との接触部位を検査するためには、接着剤で固定されている防食部材を取り外す必要がある。また、防食部材を接着剤とステンレスバンドで固定するため、接着剤の乾燥に時間がかかり、施工時間を要するという問題もあった。更に、この防食方法は、犠牲防食効果ではなく、被覆防食効果で防錆しているため、配管自身の熱伸縮や初期の施工不良により配管と防食部材との間に隙間が生じると、隙間部分の腐食が特に進行し易い。このように、従来の防食方法では、完全な防食が達成できているとは言えなかった。
【０００６】
本発明の目的は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る配管架設構造及び配管の架台部における防食方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、亜鉛より貴な金属製の配管とこれを支持する架台を備えた配管架設構造において、
該配管と該架台とは、その接触部位の近傍において、該接触部位に向かうにつれて狭くなるテーパー状横断面を有する空間を形成しており、
該テーパー状横断面を有する空間に、一枚の金属製の防食部材を、又は複数枚の金属製の防食部材を段差を設けて積み重ねてなるスタックを、該テーパ状横断面を有する空間を埋めるように、かつ該防食部材の二側面のうち該配管に対向する側の側面が該配管に直接に接するように配したことを特徴とする配管架設構造を提供するものである。
【０００８】
また本発明は、亜鉛より貴な金属製の配管とこれを支持する架台を備え、該配管と該架台とが、その接触部位の近傍において、該接触部位に向かうにつれて狭くなるテーパー状横断面を有する空間を形成している配管架設構造における配管の架台部の防食方法であって、
該空間に、一枚の金属製の防食部材を、又は複数枚の金属製の防食部材を段差を設けて積み重ねてなるスタックを、該テーパー状横断面を有する空間を埋めるように、かつ該防食部材の二側面のうち該配管に対向する側面が該配管に直接に接するように配することを特徴とする配管の架台部の防食方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の配管架設構造は、配管と架台との間に形成される空間に、一枚の金属製の防食部材を、又は複数枚の金属製の防食部材を、該空間を埋めるように、かつ該防食部材の側面が該配管に直接に接するように配するという構成を採用しているため、特に既設の配管に対して防食を実施する場合に、配管と架台を固定しているＵボルトを外して、該配管を持ち上げた上で、防食部材を取り付けるという工程を省略できる。このためコストが抑えられ、施工時間の短縮化が図れる。また防食部材は、簡単に取り外しができるので、配管の架設後の検査が容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の配管架設構造を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１（ａ）には、本発明の配管架設構造の第１実施形態の断面図が示されている。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す配管架設構造の平面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）に示す配管架設構造の側面図である。
【００１１】
本実施形態の配管架設構造１は、図１（ａ）ないし図１（ｃ）に示すように、断面が円形の配管２とこれを支持する架台４とを備えている。配管２は金属製でありその内部には、液体や気体等の各種流体が流される。配管２の外面には、金属の露出を防止するために塗装等によって保護層が形成されていてもよい。特に配管２と後述する防食部材３ａとが接触する部位には、配管２と防食部材３ａとの摩擦係数を下げるために、更にワセリン等の防錆グリースを配管２に塗布してもよい。
【００１２】
架台４は金属製であり、その縦断面が略Ｉビーム状の形状をしており、板状の基台部４ａ、該基台部４ａの幅方向中央部に立設された支持部４ｂ及び該支持部４ｂの先端から水平方向に張り出した板状の架台部４ｃを具備している。上述した配管２は、架台部４ｃの上面に配置される。架台部４ｃは、その幅が配管２の直径よりも大きくなっている。架台部４ｃは、配管２の最外部よりも左右に延出した部位を有している。この延出部位に、固定具としてのＵ字状の押さえ部材５（後述する）の端部が挿入される一対の貫通穴（図示せず）が設けられている。
【００１３】
配管２は、下向きに開放されたＵ字状の金属製押さえ部材５によって、上方からクランプされて、架台部４ｃの上面に固定されている。配管２は、所定の間隔ごとに架台４に固定されている。押さえ部材５の両端部は、架台部４ｃに設けられた貫通穴（図示せず）に挿入され、架台部４ｃの下面側においてナット５１によってネジ止めされている。
【００１４】
上述のとおり、配管２の横断面は円形であり、一方、架台４の架台部４ｃは平らなものなので、両者の接触部位の近傍には、該接触部位に向かうにつれて狭くなるテーパー状横断面を有する空間Ｓ（図４参照）が形成されている。しかして本実施形態の架設構造１では、該テーパー状横断面を有する空間Ｓに、防食部材３ａからなるスタックを、該テーパ状横断面を有する空間Ｓを埋めるように配している点に一つの特徴を有している。
【００１５】
前記スタックを構成する防食部材３ａは、配管２の金属よりも卑な金属から構成されている。そのような金属としては、亜鉛又は亜鉛合金等を好ましく挙げることができる。亜鉛としては、例えば純度９９．９質量％以上の純亜鉛が用いられる。亜鉛合金としては、例えばアルミニウムを０．１〜０．５質量％、マグネシウム０．０５〜０．５を質量％含む合金が好適に用いられる。これらの金属を含む亜鉛合金を用いると、アルミニウムあるいはマグネシウムが亜鉛を均一に溶解することを助け、防食部材３ａが均一に溶解する。また陽極電位や有効電気量が向上する。
【００１６】
防食部材３ａは平面視において矩形をしており、箔と呼ばれる厚さ０．０５ｍｍ程度の薄型材料から、厚さ２０ｍｍ程度の剛直な板状材料までを包含する。防食部材３ａの幅は、積み重ねてスタックとした場合に、前記テーパー状横断面を有する空間Ｓを埋めるのに、適当な幅に加工される。防食部材３ａの長さは、架台４における架台部４ｃの長さと同等であるか、又はこれを超える長さであることが好ましい。この理由は、架設構造の適用対象が、錆を有する既設配管が多く、少なくとも錆を有する範囲は防食する必要があり、配管２と架台４の架台部４ｃとの接触部の近傍は、腐食環境が厳しいため、配管２を効果的に防食するためには、少なくとも架台部４ｃの長さと同等であることが必要であるためである。
【００１７】
前記スタックは、複数枚の防食部材３ａを、その二側面のうち配管２に対向する側の側面は配管２に直接に接するように段差を設けて積み重ねられたものである。複数枚の防食部材３ａを固定具６（後述する）で固定する場合には、更に複数枚の防食部材３ａの前後両端面及び二側面のうち外側の側面はそろえるように積み重ねられる。配管２に対向する側面は、前記テーパ状横断面を有する空間を埋められるように階段状の段差になっている。ここで、「直接に接する」とは、配管２と防食部材３ａとが、配管２の外面に両者間に何らの介在物も存在しない状態で接していることを言う。配管２の外面とは、配管２を構成する金属が露出している場合には、その露出面を言い、該金属の表面に塗料、グリース、ペースト状防食材、めっきが塗工されているときは、その塗工面のことを言う。
【００１８】
図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、防食部材３ａからなる前記スタックは、一対の固定具６、６によって、架台４の架台部４ｃに固定されている。固定具６、６は、図２に示すような形に加工された金属製の板を同図面に示す点線部分において折り曲げ加工したものである。該金属板は、細長い矩形部６ｃ、及び矩形部６ｃの長さ方向両端面から延出した部位６ａ、６ａ及び矩形部６ｃの側面に幅方向に延出した部位６ｂ、６ｂを有している。固定具６、６の矩形部６ｃは、スタックの上面、部位６ａ、６ａは、該スタック及び架台４の前後端面に、部位６ｂ、６ｂは、該スタックの側面のうち外側の側面に当接するように配されている。固定具６の矩形部６ｃにおける幅方向外方に位置する端縁６１ｃは、前記スタックにおける幅方向外方側の側面と面一になっている。更に、固定具６の矩形部６ｃにおける端縁６１ｃ及び前記スタックにおける幅方向外側の側面は、図１に示すように、押さえ部材５と接触している。この接触によって、前記スタック及び固定具６は、それらの幅方向への移動が規制されている。
【００１９】
固定具６は、防食部材３ａの金属と同等又は該金属よりも貴である金属から構成されている。そのような金属としては例えばアルミニウムやアルミニウム合金が挙げられる。アルミニウム合金としては例えば、Ａ１０５０等が挙げられる。また、配管２の架設場所が常時湿潤した雰囲気でなければ、固定具６の材料としてステンレス等も使用できる。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、配管２と前記スタックとの間には、小空間Ｕが形成されている。この小空間Ｕには、該小空間Ｕを埋めるように、亜鉛又は亜鉛合金からなる粒子を含むペースト状防食材を充填することが好ましい。ペースト状防食材を充填することにより、それに含まれる粒子による転がり効果で、配管２と防食部材３ａとの間の摩擦係数を低減できる。このことは、配管２が熱伸縮することに起因する防食部材３ａの磨耗防止に寄与する。また、亜鉛量の増量や被覆防食効果も加味されるので配管２の防食効果を更に高めることもできる。
【００２１】
ペースト状防食材としては、亜鉛粒子又は亜鉛合金粒子を固形分基準で８０質量％以上含むものが好ましい。このようなペースト状防食材としては、特開平７−３４０１４号公報や特開２００６−２８２８５６号公報等に記載されている防食材が挙げられる。市販品としては、先に述べたとおり、例えば本出願人が製造販売するＺＡＰ（登録商標）ペースト等が挙げられる。
【００２２】
以上の構成を有する配管架設構造１は、配管の架台における従来の防食方法である特許文献１に記載の方法とは異なり、配管全体を防食部材で覆うのではなく、配管２と架台４との間に形成される空間Ｓに、複数枚の金属製の防食部材３ａを、該空間Ｓを埋めるように、かつ該防食部材３ａの側面が該配管２に直接に接するように配するものである。このような従来にはない斬新な構成を採用することによって、特に既設の配管に対して防食を実施する場合に、配管２と架台４を固定しているＵボルトを外して、該配管２を持ち上げた上で、防食部材を取り付けるという煩雑な工程を省略できる。このためコストが抑えられ、施工時間の短縮化が図れる。また防食部材３ａは、一対の固定具６、６によって固定されているだけなので、簡単に取り外しができ、配管２と架台４との接触部位を容易に観察できる。このことは、配管２の保守性の向上に大きく寄与する。また配管２が含水雰囲気に曝されても、配管２に接触した防食部材３ａが犠牲防食効果により優先的に腐食して腐食生成物を形成するので、配管２の腐食が効果的に防止される。また、この腐食生成物は、配管２の表面に付着して、配管２と雰囲気とを遮断し、配管２の防食を更に防止する（被覆防食作用）だけでなく、インヒビター効果によっても、配管２を防食する。
【００２３】
上述の防食効果を顕著に発現させるために、配管２は、亜鉛よりも貴な金属で構成されている。具体的には、鋼材、ステンレスなどから構成されていることが好ましい。また、架台４に関しては、少なくとも架台部４ｃが、配管２と同様に、亜鉛より貴な金属で構成されていることが好ましい。押さえ部材５に関しては、これを亜鉛と同等又は亜鉛よりも貴である金属から構成することが、配管２の防食の観点から好ましい。このような金属の例は先に述べたとおりである。また、先に述べたとおり、配管２の架設場所が常時湿潤した雰囲気でなければ、押さえ部材５の材料としてステンレス等も使用できる。
【００２４】
以上の構成を有する配管架設構造１の施工方法について以下に説明する。亜鉛より貴な配管２と、これを支持する架台４、並びに配管２を固定するためのＵ字状押さえ部材５を用意する。これとは別に、架台４の架台部４ｃの上面の長さと同程度である金属製の防食部材３ａを複数枚用意する。これら複数枚の防食部材３ａは、段差を設けて積み重ねてスタックとしたときに、配管２と架台部４ｃの上面とによって形成されるテーパー状横断面を有する空間Ｓを埋められるように、その幅を、最も長いもので、配管２の半径と同程度とし、以下段階的に短いものを加工しておく。これらの様々な幅に加工した防食部材３ａはそれぞれ一対用意しておく。さらに、防食部材３ａに含まれる金属と同等又は該金属より貴な金属製の板を図２に示すように加工し、同図に示すように、点線の部分から折り曲げ加工することで一対の固定具６、６を作製する。次に、前記テーパー状横断面を有する両空間Ｓに、複数枚の金属製の防食部材３ａを段差を設けて積み重ねたスタックを、該テーパー状横断面を有する空間Ｓを埋めるように、かつスタックを構成する各防食部材３ａの二側面のうち配管２に対向する側の側面が配管２に直接に接するように配する。ここで、配管２に対向する側の側面は、配管２と各防食部材３ａの側面との間隙がなるべく小さくなるようにするために、テーパーを設け、該側面に向かうに連れ、防食部材３ａの厚みが小さくなるように加工しておくことが好ましい。例えば、図３（ｂ）に示すように、該スタックの配管２に対向する側の各防食部材３ａにおける側面を下方に向けて傾斜させてもよく、あるいは図３（ｃ）に示すように、該スタックの配管２に対向する側の側面を面とりして、配管２の外周面の曲率と同等になるようにしてもよい。続いて、該スタックを、一対の固定具６、６で、該固定具６、６の矩形部６ｃが、スタックの上面、部位６ａ、６ａが、該スタック及び架台４の前後端面に、部位６ｂ、６ｂが、該スタックの側面のうち、外側の側面に当接するように配して固定する。また、図３（ａ）ないし（ｃ）に示すように、部位６ｂの端部と架台４ｃの上面との間には、隙間Ｖを設けておくことが好ましい。隙間Ｖが設けられていることで、固定具６のガタツキが防止される。そして、必要に応じ、亜鉛粒子又は亜鉛合金粒子を含むペースト状防食材を、図３（ａ）に示すように、該スタックと配管２との間に形成された小空間Ｕに、該小空間Ｕを埋めるように充填する。
【００２５】
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。
【００２６】
前記の実施形態においては、防食部材３ａとして、複数枚の金属製の防食部材３ａからなるスタックを用いたが、一枚の金属製の防食部材３ａを用いても、前記の実施形態と同様の効果が得られる。
【００２７】
前記の実施形態においては、架台４は、その縦断面が略Ｉビーム状の形状であったが架台４の構造はこれに限られず、当該技術分野において通常用いられている架台、例えばＨ型鋼材、溝形鋼材、板状の溶接構造等を適宜用いることができる。また、配管２の架台４への固定は、Ｕ字状の押さえ部材５を用いて行ったが、これに限られず、様々な形状の押さえ部材を用いてもよい。また、防食部材３ａから構成されるスタックの固定は、図２に示すような形状の固定具６、６を用いて行ったが、これに限られず、様々な固定方法が可能である。例えば、スタックを構成する防食部材３ａ同士の固定や、防食部材３ａの架台４への固定には、本出願人が製造販売するＺＡＰ（登録商標）ペースト等の導電性接着剤や導電性粘着剤、更には市販の両面テープ等を用いてもよい。さらに、ステンレスバンド等の巻き付けによって固定してもよく、また、これらの固定方法を複合的に用いてもよい。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲はかかる実施例に制限されない。
【００２９】
図１（ａ）ないし（ｃ）に示す配管架設構造１を製作した。配管２として、外周面をサンドブラスト処理をした長さ１００ｍｍの４０ＡのＳＧＰ管を用いた。これを支持する架台４として、変性エポキシ系中塗り塗料とアクリルシリコン系上塗り塗料で外周面を塗装した長さ１００ｍｍ、幅４０ｍｍのＣチャンネルを用いた。配管２を固定するためのＵ字状の押さえ部材５として４０Ａ用Ｕボルトを用いた。防食部材３ａとして、長さ４０ｍｍ及び厚み１ｍｍの純亜鉛板を各幅（幅１８ｍｍ、１６ｍｍ、１４ｍｍ、１２ｍｍ）について一組ずつ用いた。尚、これら各組の防食部材３ａは、あらかじめ、その二側面のうち、配管２に対向させる側の側面を、図３（ｂ）に示すように水平面に対して４５°の角度に面取り加工しておいた。一対の固定具６、６として、アルミ製の板を図２に示すような形状に加工し、同図に示す点線部分で折り曲げて、固定具６、６を作製した。この配管架設構造１について複合サイクル腐食試験を行った。
サイクル試験では、２時間、３５℃の環境下で塩水噴霧環境下に曝露後、４時間、６０℃乾燥環境に置き、その後、５０℃の湿潤環境に４時間置くことを繰り返した。この繰り返しを５０回行った。この後、配管２を架台４から取り外し、防食部材３ａと配管２との接触部位を目視検査したところ、当該部位に発錆は認められなかった。比較として防食部材３ａを用いずに製作した配管架設構造について同様の腐食試験を行ったところ、配管２と架台４との接触部位に発錆が認められた。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１（ａ）は本発明の配管架設構造の第一実施形態を示す断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す配管架設構造の平面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）に示す配管架設構造の側面図である。
【図２】図２は、図１（ａ）に示す配管架設構造で用いられる固定具の展開平面図である。
【図３】図３（ａ）は、図１に示す配管架設構造において、Ａに示す部分の拡大断面図であり、図３（ｂ）は、図１に示す配管架設構造において、Ａに示す部分の変形例を示す拡大断面図であり、図３（ｃ）は、図１に示す配管架設構造において、Ａに示す部分の別の変形例を示す拡大断面図である。
【図４】従来の配管架設構造を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  配管架設構造
２  配管
３ａ  防食部材
４  架台
４ａ  基台部
４ｂ  支持部
４ｃ  架台部
５  押さえ部材
５１  ナット
６  固定具
Ｓ  空間
Ｕ  小空間
Ｖ  隙間
【図１】
2010065796.tif 000003
【図２】
2010065796.tif 000004
【図３】
2010065796.tif 000005
【図４】
2010065796.tif 000006