(57)【要約】【課題】簡単な施工で耐久性を上げ、且つ、解体して断熱対象箇所から分離しても再使用が容易にできる工法を提供する。【解決手段】セラミックファイバーと無機質粉体と有機バインダーとを混錬したペースト状の不定形耐火材料を、配管の断熱対象箇所１の外側に順次付着させて所定の厚みの断熱層３を形成するまで肉盛りし、断熱層３を乾燥させて仮硬化後に、その断熱層３を複数の分割断熱層部材３Ａに分割して断熱対象箇所１から離型し、分割断熱層部材３Ａを夫々焼成して分割断熱物を形成し、断熱対象箇所１に対し、複数の分割断熱物を組み合わせて覆うように装着する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックファイバーと無機質粉体と有機バインダーとを混錬したペースト状の不定形耐火材料を、配管設備の断熱対象箇所の外側に順次付着させて所定の厚みの断熱層を形成するまで肉盛りし、
前記断熱層を乾燥させて仮硬化後に、その断熱層を複数の分割断熱層部材に分割して前記断熱対象箇所から離型し、
前記分割断熱層部材を夫々焼成して分割断熱物を形成し、
前記断熱対象箇所に対し、複数の前記分割断熱物を組み合わせて覆うように装着する配管設備の断熱工法。
【請求項２】
前記配管設備の断熱対象箇所の外側に前記不定形耐火材料を付着させる前に、前記断熱対象箇所を、ポリエチレンフィルム、その他の樹脂フィルム、又は、無機粉体を主材とするスラリー状の離型塗料の内のいずれかからなる離型材で覆い、その離型材の外側に前記不定形耐火材料を付着させる請求項１に記載の配管設備の断熱工法。
【請求項３】
前記配管設備の断熱対象箇所の外側にシート状布を巻き付けて被覆布部を形成し、前記シート状布に水硬性材料が付着した状態で、その水硬性材料を水の存在によって硬化反応させ、
前記水硬性材料の仮硬化後に前記水硬性材料の付着した被覆布部を複数の分割被覆部材に分割して前記断熱対象箇所から離型し、
前記分割被覆部材の外側に、セラミックファイバーと無機質粉体と有機バインダーとを混錬したペースト状の不定形耐火材料を順次付着させて所定の厚みの断熱層を形成するまで肉盛りし、
前記断熱層を乾燥させて仮硬化後に、前記断熱層から前記分割被覆部材を取り外して分割断熱層部材を形成し、
前記分割断熱層部材を夫々焼成して分割断熱物を形成し、
前記断熱対象箇所に対し、複数の前記分割断熱物を組み合わせて覆うように装着する配管設備の断熱工法。
【請求項４】
前記配管設備の断熱対象箇所の外側に前記シート状布を巻き付ける前に、前記断熱対象箇所を、ポリエチレンフィルム、その他の樹脂フィルム、又は、無機粉体を主材とするスラリー状の離型塗料の内のいずれかからなる離型材で覆い、その離型材の外側に前記シート状布を巻き付ける請求項３に記載の配管設備の断熱工法。
【請求項５】
前記シート状布は、前記被覆布部を形成する前に予め前記水硬性材料を塗布した物を使用し、
前記被覆布部を形成後に、その被覆布部に水を含浸させる請求項３又は４に記載の配管設備の断熱工法。
【請求項６】
前記セラミックファイバーがアルミナ・シリカ系のセラミックファイバーである請求項１〜５のいずれか１項に記載の配管設備の断熱工法。
【請求項７】
前記分割断熱層部材の焼成後に、無機質粉体と水性樹脂エマルジョンとを混合してある常温硬化性耐火材料を、前記分割断熱物の外周面又は内周面の少なくとも一方に塗布する請求項１〜６のいずれか１項に記載の配管設備の断熱工法。
【請求項８】
前記分割断熱層部材の焼成前に、無機質粉体と水性樹脂エマルジョンとを混合してある常温硬化性耐火材料を、前記分割断熱層部材の外周面又は内周面の少なくとも一方に塗布する請求項１〜６のいずれか１項に記載の配管設備の断熱工法。
【請求項９】
前記水性樹脂エマルジョンは、アクリル樹脂エマルジョンである請求項７または８に記載の配管設備の断熱工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管設備の断熱工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体配管やバルブ、配管継ぎ手部や複雑形状部等の配管設備において、例えば電力用ガスタービン燃焼室などで、高温流体が流れる配管設備や、加熱により昇温した配管設備に対し、接触による火傷を防止したり、配管内の流体に対する断熱保温をするために、その配管設備に繊維質保温材（ロックウールやグラスウール）などと断熱ガラスクロスからなる布団状の断熱体を巻き付けて断熱することが行われている（周知慣用技術で文献を示すことができない）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の工法において、繊維質保温材からなる布団状の断熱体は、配管設備における複雑な形状の断熱対象箇所を覆うには手間がかかり、しかも繊維質保温材だけからなる素材そのものが、高温下での使用により柔軟性を失うというように耐久性に問題がある。そのために、配管設備のメンテナンスのために解体して断熱対象箇所から分離すると、再使用が困難となり、廃棄処分をしなければならず、大量の産業廃棄物の発生は避けられなかった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、簡単な施工で耐久性を上げ、且つ、解体して断熱対象箇所から分離しても再使用が容易にできる工法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の特徴構成は、セラミックファイバーと無機質粉体と有機バインダーとを混錬したペースト状の不定形耐火材料を、配管設備の断熱対象箇所の外側に順次付着させて所定の厚みの断熱層を形成するまで肉盛りし、前記断熱層を乾燥させて仮硬化後に、その断熱層を複数の分割断熱層部材に分割して前記断熱対象箇所から離型し、前記分割断熱層部材を夫々焼成して分割断熱物を形成し、前記断熱対象箇所に対し、複数の前記分割断熱物を組み合わせて覆うように装着するところにある。
【０００６】
本発明の第１の特徴構成によれば、セラミックファイバーと無機質粉体と有機バインダーとを混錬したペースト状の不定形耐火材料を、配管設備の断熱対象箇所の外側に順次付着させて所定の厚みの断熱層を形成するまで肉盛りすることで、配管設備における複雑な形状の断熱対象箇所であっても、簡単に覆って断熱層を形成することができる。
しかも、セラミックファイバーと無機質粉体と有機バインダーとを混錬したペースト状の不定形耐火材料は、セラミックファイバーのみならず無機質粉体も含まれるために耐熱性を上げることができ、その上、その不定形耐火材料で断熱対象箇所を覆って形成した断熱層を、乾燥させて仮硬化後に、その断熱層を複数の分割断熱層部材に分割して前記断熱対象箇所から離型し、前記分割断熱層部材を夫々焼成して分割断熱物を形成することで、強固で数回にわたって使用できる保形性のよい成形物ができる。
そして、断熱対象箇所に対し、複数の前記分割断熱物を組み合わせて覆うように装着すると、複雑な形状の配管設備における断熱対象箇所にも簡単にフィットできる。
従って、配管設備のメンテナンスを効率良く行うことができ、しかも、解体して断熱対象箇所から分離しても再使用が容易にできるために、廃棄物やホコリの発生も抑えることができる。
【０００７】
本発明の第２の特徴構成は、前記配管設備の断熱対象箇所の外側に前記不定形耐火材料を付着させる前に、前記断熱対象箇所を、ポリエチレンフィルム、その他の樹脂フィルム、又は、無機粉体を主材とするスラリー状の離型塗料の内のいずれかからなる離型材で覆い、その離型材の外側に前記不定形耐火材料を付着させるところにある。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成によれば、配管設備の断熱対象箇所に対して、その表面にポリエチレンフィルム、その他の樹脂フィルムを巻くだけの作業、もしくは、無機粉体を主材とするスラリー状の離型塗料を塗布するだけの作業で、離型層を形成して、断熱対象箇所からの断熱層の取り外しが簡単にでき、しかも少ない手間で極めて短時間に作業性を上げることができる。
【０００９】
本発明の第３の特徴構成は、前記配管設備の断熱対象箇所の外側にシート状布を巻き付けて被覆布部を形成し、前記シート状布に水硬性材料が付着した状態で、その水硬性材料を水の存在によって硬化反応させ、前記水硬性材料の仮硬化後に前記水硬性材料の付着した被覆布部を複数の分割被覆部材に分割して前記断熱対象箇所から離型し、前記分割被覆部材の外側に、セラミックファイバーと無機質粉体と有機バインダーとを混錬したペースト状の不定形耐火材料を順次付着させて所定の厚みの断熱層を形成するまで肉盛りし、前記断熱層を乾燥させて仮硬化後に、前記断熱層から前記分割被覆部材を取り外して分割断熱層部材を形成し、前記分割断熱層部材を夫々焼成して分割断熱物を形成し、前記断熱対象箇所に対し、複数の前記分割断熱物を組み合わせて覆うように装着することにある。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成によれば、配管設備の断熱対象箇所の外側に形成した被覆布部を分割した分割被覆部材に対し、その外側に、セラミックファイバーと無機質粉体と有機バインダーとを混錬したペースト状の不定形耐火材料を、順次付着させて所定の厚みの断熱層を形成するまで肉盛りすることで、配管設備における複雑な形状の断熱対象箇所であっても、簡単に覆って断熱層を形成することができる。
しかも、セラミックファイバーと無機質粉体と有機バインダーとを混錬したペースト状の不定形耐火材料は、セラミックファイバーのみならず無機質粉体も含まれるために耐熱性を上げることができ、その上、その不定形耐火材料で断熱対象箇所を覆って形成した断熱層を、乾燥させて仮硬化後に、その断熱層を複数の分割断熱層部材に分割して前記断熱対象箇所から離型し、前記分割断熱層部材を夫々焼成して分割断熱物を形成することで、強固で数回にわたって使用できる保形性のよい成形物ができる。
そして、断熱対象箇所に対し、複数の前記分割断熱物を組み合わせて覆うように装着すると、複雑な形状の配管設備における断熱対象箇所にも簡単にフィットできる。
従って、配管設備のメンテナンスを効率良く行うことができ、しかも、解体して断熱対象箇所から分離しても再使用が容易にできるために、廃棄物やホコリの発生も抑えることができる。
その上、分割被覆部材は、配管設備の断熱対象箇所の外側にシート状布を巻き付けて被覆布部を形成し、シート状布に水硬性材料が付着した状態で、その水硬性材料を水の存在によって硬化反応させ、水硬性材料の仮硬化後に水硬性材料の付着した被覆布部を複数に分割して形成することにより、分割断熱層部材を形成するための型枠として繰り返し使用することができ、同種の配管設備に使用する分割断熱物を複数効率よく製作でき、経済性を上げることができる。
【００１１】
本発明の第４の特徴構成は、前記配管設備の断熱対象箇所の外側に前記シート状布を巻き付ける前に、前記断熱対象箇所を、ポリエチレンフィルム、その他の樹脂フィルム、又は、無機粉体を主材とするスラリー状の離型塗料の内のいずれかからなる離型材で覆い、その離型材の外側に前記シート状布を巻き付けるところにある。
【００１２】
本発明の第４の特徴構成によれば、配管設備の断熱対象箇所に対して、その表面にポリエチレンフィルム、その他の樹脂フィルムを巻くだけの作業、もしくは、無機粉体を主材とするスラリー状の離型塗料を塗布するだけの作業で、離型層を形成して、断熱対象箇所からの分割被覆部材の取り外しが簡単にでき、しかも少ない手間で極めて短時間に作業性を上げることができる。
【００１３】
本発明の第５の特徴構成は、前記シート状布は、前記被覆布部を形成する前に予め前記水硬性材料を塗布した物を使用し、前記被覆布部を形成後に、その被覆布部に水を含浸させるところにある。
【００１４】
本発明の第５の特徴構成によれば、前記被覆布部を形成する前に予め前記水硬性材料を塗布したシート状布は、配管設備の断熱対象箇所の外側に巻きつけた後に、その外周面に水を塗るだけで硬化し、迅速に分割被覆部材を断熱対象箇所から離型できる。
従って、短時間で配管設備の断熱施工をできる。
【００１５】
本発明の第６の特徴構成は、前記セラミックファイバーがアルミナ・シリカ系のセラミックファイバーであるところにある。
【００１６】
本発明の第６の特徴構成によれば、アルミナ・シリカ系のセラミックファイバーの使用により、耐熱性の向上が図れる。
【００１７】
本発明の第７の特徴構成は、前記分割断熱層部材の焼成後に、無機質粉体と水性樹脂エマルジョンとを混合してある常温硬化性耐火材料を、前記分割断熱物の外周面又は内周面の少なくとも一方に塗布するところにある。
【００１８】
本発明の第７の特徴構成によれば、分割断熱層部材の焼成後に、分割断熱物の外周面に塗布する無機質粉体と水性樹脂エマルジョンとを混合してある常温硬化性耐火材料は、常温で硬化して硬質の保護被膜層を形成し、そのために、短時間で分割断熱物の強度を上げ、配管設備の断熱対象箇所を短時間で保護できる。
【００１９】
本発明の第８の特徴構成は、前記分割断熱層部材の焼成前に、無機質粉体と水性樹脂エマルジョンとを混合してある常温硬化性耐火材料を、前記分割断熱層部材の外周面又は内周面の少なくとも一方に塗布するところにある。
【００２０】
本発明の第８の特徴構成によれば、分割断熱層部材の焼成前に分割断熱層部材の外周面又は内周面の少なくとも一方に塗布する無機質粉体と水性樹脂エマルジョンとを混合してある常温硬化性耐火材料は、焼成後に無機質粉体が焼結して硬質の保護被膜層を形成し、そのために、分割断熱物全体の強度を更に上げ、配管設備のメンテナンス後の再使用回数を上げられる。
【００２１】
本発明の第９の特徴構成は、前記水性樹脂エマルジョンは、アクリル樹脂エマルジョンであるところにある。
【００２２】
本発明の第９の特徴構成によれば、アクリル樹脂エマルジョンと無機質粉体とを混合してある常温硬化性耐火材料は、有機溶剤を使用せず、取扱上安全で塗布後に常温で硬化するために施工性が良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】離型材の外側に断熱層を形成した状態を示す斜視図で、（ａ）は一部切欠き斜視図、（ｂ）は全体斜視図である。
【図２】（ａ）断熱層を分割断熱層部材に分割した斜視図、（ｂ）分割断熱層部材を断熱対象箇所から離型した分解斜視図である。
【図３】（ａ）焼成時の分割断熱層部材のイメージ図、（ｂ）焼成後の分割断熱層部材に常温硬化性耐火材料を塗布した斜視図である。
【図４】断熱対象箇所に対し、（ａ）は、組み付け前の斜視図、（ｂ）は、組み付け後の斜視図である。
【図５】別実施形態の斜視図で、（ａ）は断熱対象箇所を離型材で覆う前の状態、（ｂ）は離型材で覆った状態である。
【図６】別実施形態の斜視図で、（ａ）は離型材の外側にポリエチレンシートを巻く時の状態、（ｂ）は更に外側にシート状布を巻く状態を示す。
【図７】別実施形態の斜視図で、（ａ）は被覆布部の外周面に水を刷毛塗りする状態、（ｂ）は被覆布部に切り込みを形成した状態を示す。
【図８】別実施形態の斜視図で、分割被覆部材から離型材を分離する状態を示す。
【図９】別実施形態の斜視図で、断熱層を形成する状態を示す。
【図１０】別実施形態の斜視図で、分割断熱層部材から分割被覆部材を分離する状態を示す。
【図１１】焼成時の分割断熱層部材のイメージ図である。
【図１２】焼成後の分割断熱層部材に常温硬化性耐火材料を塗布した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〔第１実施形態〕
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
一例としての電力用ガスタービン燃焼室などで、高温流体が流れる配管設備において、配管やバルブなどの断熱や接触による火傷を防止する箇所を対象として、断熱材による保護を行う手順を、図１〜図４に示すように、次に説明する。
１.  前記配管設備の断熱対象箇所１を、ポリエチレンフィルムで形成された離型材２で覆う。
２.  アルミナ・シリカ（Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2）系のセラミックファイバーと、アモルファスシリカ、コロイダルシリカ（ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等の無機質粉体と、有機バインダーとを含む材料を水の添加により湿式混錬したペースト状の不定形耐火材料を、配管の断熱対象箇所１を覆った離型材２の外側に順次付着させて所定の厚みの断熱層３を形成するまで肉盛りする（図１（ａ）、（ｂ））。
３.  前記断熱層３を近赤外線の照射で加熱乾燥させることにより、無機質粉体と有機バインダーとが仮硬化し、その仮硬化後に、その断熱層３を複数の分割断熱層部材３Ａに分割して断熱対象箇所１から離型する（図２（ａ）→図２（ｂ））。
４.  前記分割断熱層部材３Ａを、夫々７００℃〜８００℃に焼成して分割断熱物４を形成する（図３（ａ））。
５.  前記分割断熱物４の外周面に、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3）やシリカ（ＳｉＯ2）その他の無機質充填材からなる無機質粉体と、アクリル樹脂からなる水性樹脂エマルジョンとを混合してある常温硬化性耐火材料５（一般に耐火パテと称されている）を塗布する（図３（ｂ））。
６.  前記常温硬化性耐火材料５の硬化後に、断熱対象箇所１に対し、複数の前記分割断熱物４を組み合わせて覆うように装着する（図４（ａ）→図４（ｂ））。
【００２５】
〔第２実施形態〕
第２の実施形態の手順として図５〜図１２に示す。
１．前記配管設備の断熱対象箇所１を、ポリエチレンフィルムで形成された離型材２で覆う（図５（ａ）→（ｂ））（尚、離型材２は、不要な場合もある）。
２．配管の断熱対象箇所１を覆った離型材２の外側に、後に塗布する予定の常温硬化性耐火材料５の厚み分を確保するために、スポンジ状のポリエチレンシート６を巻く(図６（ａ）)。尚、常温硬化性耐火材料５を分割断熱物４の内周面に塗布しない場合には、スポンジ状のポリエチレンシート６は、離型材２の外側に巻く必要がない。
３．前記ポリエチレンシート６の外側に、水硬化性ポリウレタン樹脂（水硬性材料）を予め含浸してあるガラス繊維からなるシート状布７を、巻き付けて被覆布部８を形成する（図６（ｂ））。
４．被覆布部８の外周面に水を刷毛で塗り、シート状布７が硬化反応するのを待つ（図７（ａ））。
５．被覆布部８の仮硬化後に、カッターで切り込み９を入れて、被覆布部８を複数の分割被覆部材１０に分割して断熱対象箇所１から離型する（図７（ｂ）→図８）。
６．前記分割被覆部材１０夫々の外側に、セラミックファイバーと無機質粉体と有機バインダーとを混錬したペースト状の不定形耐火材料を順次付着させて所定の厚みの断熱層３を形成するまで肉盛りする(図９)。
７．前記断熱層３を乾燥させて仮硬化後に、断熱層３から分割被覆部材１０を取り外して分割断熱層部材３Ａを形成する（図１０）。
８．前記分割断熱層部材３Ａを、焼成炉で夫々焼成して分割断熱物４を形成する（図１１）。
９．分割断熱物４の内周面及び外周面に常温硬化性耐火材料５を塗布する（図１２）。
１０．前記断熱対象箇所１に対し、複数の分割断熱物４を組み合わせて覆うように装着する。
【００２６】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
〈１〉  図１（ａ）及び図５（ｂ）で示した前記離型材２は、ポリエチレンフィルム以外にポリプロピレン等のポリオレフィン系の樹脂フィルムや、その他の樹脂フィルムを使用してもよく、また、無機粉体を主材とするスラリー状の離型塗料を使用して、断熱対象箇所１に塗布してもよい。この場合は、複雑な形状の配管設備の断熱対象箇所１に適用しやすい。また、断熱対象箇所から不定形耐火材料が簡単に取り外すことができる場合には、離型材２の付着作業を省略してもよい。
〈２〉  前記断熱層３の厚みを増加するためには、焼成前に分割した分割断熱層部材３Ａの外表面に不定形耐火材料を更に肉付けしてもよく、この場合には、その肉付け時に外形を整えて外観をよくすることができる。また、分割断熱層部材３Ａに分割する前に、加熱乾燥した断熱材層の外表面に不定形耐火材料を更に肉付けして、再びその表面を近赤外線の照射により加熱乾燥するという工程を、数回繰り返して増厚してもよい。
〈３〉  前記配管設備は、一例として電力用ガスタービン燃焼室における配管設備を示したが、他の高温流体の配管設備や、低温流体の配管設備において断熱する複雑な対象箇所であっても良い。
〈４〉  前記常温硬化性耐火材料５は、分割断熱層部材３Ａの焼成前に、その分割断熱層部材３Ａの外周面に塗布しても良く、この場合、常温硬化性耐火材料５がより強く硬化して分割断熱物４全体を強固に保護する。また、分割断熱層部材３Ａに対して、その外周面及び内周面の少なくとも一方に塗布すればよい。
〈５〉  前記不定形耐火材料を、配管の断熱対象箇所１に付着させて所定の厚みの断熱層３を形成するのに、単純に離型材２の外側に団子状の不定形耐火材料の塊を付着させる以外に、断熱層３の厚みを揃えて外形を整えるために、半円筒状の型枠を配管等の対象箇所の外側に配置し、その型枠と対象箇所との間の空間に不定形耐火材料を打設し、打設した不定形耐火材料が乾燥硬化した後に、断熱層３を型枠より脱型して分割断熱層部材３Ａを形成してもよい。
〈６〉  前記不定形耐火材料により形成された断熱層３の外側には、更に真空断熱材や、アモルファスシリカを原料として含むエアロジェルにより、高性能断熱層を形成して断熱性をより高く上げても良い。
【００２７】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２８】
１      断熱対象箇所  
２      離型材
３      断熱層
３Ａ    分割断熱層部材
４      分割断熱物
５      常温硬化性耐火材料
７      シート状布
８      被覆布部
１０    分割被覆部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014062612.tif 000012
【図１１】
2014062612.tif 000013
【図１２】
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