(57)【要約】【課題】本発明は、プラント設備や機械類の摩耗腐食の応急補修に使用できる多孔質体補修シートの提供とその使用方法を提案することを目的とする。【解決手段】上記の目的を達成するために、本発明にかかる多孔質体補修シートは、プラント設備や機器の補修対象部位を補修するための補修シートであって、積層された多孔質体からなり、織物または不織布を基布とし、それにステープルファイバから得られた織布をニードルパンチで交絡させたポリエステルフェルト中に微細繊維の集合体が分散混合されたものであることを特徴とする。【選択図】図１
2018024111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラント設備や機器の補修対象部位を補修するための補修シートであって、
積層された多孔質体からなり、
織物または不織布を基布とし、それにステープルファイバから得られた織布をニードルパンチで交絡させたポリエステルフェルト中に微細繊維の集合体が分散混合されたものであることを特徴とする多孔質体補修シート。
【請求項２】
細い繊維からなる緻密層と、前記基布と、粗い繊維からなる粗孔層の三層構造であることを特徴とする請求項１に記載の多孔質体補修シート。
【請求項３】
前記緻密層と前記基布との間に、前記緻密層の繊維よりもさらに細い超微細の繊維からなる超微細層を挟持した、四層構造であることを特徴とする請求項２に記載の多孔質体補修シート。
【請求項４】
請求項１ないし３に記載の多孔質体補修シートを、プラント設備や機器の補修対象部位の大きさに合わせて切断し、一方の面に接着剤を所望の量を塗布して前記補修対象部位に付着させることを特徴とする多孔質体補修シートの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてプラント壁や機械類の摩耗腐食の補修に使用する多孔質体補修シート及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント設備の多くは経年劣化し、予期されない損傷の発生によって補修や更新が必要となる。これらの劣化や損傷については、溶接補修の必要性が高い。しかし、溶接補修となれば、天候条件や作業場所、短い工事期間という拘束条件の下で溶接しなければならないことのほか、プラント設備の経年劣化による溶接性の低下、溶接作業性の低下、予熱・直後熱・溶接後熱処理の困難性等問題が多いことが指摘されている。
【０００３】
溶接補修については、プラント設備に限らず、機械類についても上記と同様の問題がある。すなわち、プラント設備や機械等の特に摩耗についての補修は、鋼板製材料が使用されることが多く、これらは重量が重く、ガス酸素等の付帯道具が必要となる。そのため、一定の段取り時間を要するとともに、作業現場は危険が伴い、特に高所の作業はより危険性が高まる。また、段取りという面では、補修箇所の大きさに応じて、鋼板製材料を前もって切断溶接しておく必要があるなど作業に手間がかかる。さらに、一定の溶接技術も必要である。またさらに、いったん作業が終わって補修道具を片づけた後に、追加補修を行う必要がある場合、最初から段取りを行わなければならないという問題がある。
【０００４】
腐食環境に対して耐食性をもたせるため、構造強度を保持する鉄鋼材料などの構造材料の表面を高耐食材料で覆う方法として、高耐食材料溶加材を用いた溶接または高耐食材料粉末の溶射による高耐食材料コーティングや、高耐食材料板材を構造材料に圧延または爆発圧着により接合したライニングが従来から施されてきた。ジルコニウムやジルコニウム合金、チタンやチタン合金（以下、ジルコニウムやチタン等）は、耐食性が優れることから、化学製品製造プラントや化学処理プラントに使用されている。
【０００５】
ジルコニウムやチタン等を接合する場合、溶接時に大気から混入した酸素や窒素が酸化物や窒化物を形成し接合部の脆化を招くことから、真空チャンバ内や、大気から厳密に遮断するためシールドボックスを用いた不活性ガス内といった高度な雰囲気制御の下で溶接することが必要であるが、溶接時のシールドボックス構造やシールド装置が、特許文献１及び２に開示されている。
【０００６】
また、高耐食材料板材を構造材料と摩擦攪拌接合法により接合し被膜する方法が、例えば特許文献３に開示されている。ジルコニウムやチタン等の活性金属を非酸化性の不活性ガス雰囲気中で摩擦攪拌接合法により表面の酸化を抑制して接合する方法が、特許文献４及び５に開示されている。摩擦攪拌接合法は、被接合材料よりも硬い材質のツールを回転させながら被接合材料の接合部に挿入し、ツールと被接合材料の間で発生する摩擦熱によって被接合材料を接合する方法である。固相接合であるため、溶接よりも接合による変形や被接合材料への熱影響が小さいことが知られている。接合だけでなく、表面改質の手段として摩擦攪拌を用いることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２０４５９２３号公報
【特許文献２】特許第３５６２０１４号公報
【特許文献３】特開２００６−２５５７１１号公報
【特許文献４】特開２０００−３０１３６３号公報
【特許文献５】特開２００２−２４８５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１ないし５の方法は、天候条件や作業場所、短い工事期間という拘束条件の下での作業において、特に応急補修が必要な場合の処置としては手間と時間がかかるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような点を解決すべく創出されたもので、プラント設備や機械類の摩耗腐食の応急補修に使用できる多孔質体補修シートとその使用方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる多孔質体補修シートは、プラント設備や機器の補修対象部位を補修するための補修シートであって、積層された多孔質体からなり、この多孔質体は、織物または不織布を基布とし、それにステープルファイバから得られた織布をニードルパンチで交絡させたポリエステルフェルト中に微細繊維の集合体が分散混合されたものであることを特徴とする。なお、多孔質体補修シートは、細い繊維からなる緻密層と、基布と、粗い繊維からなる粗孔層の三層構造であるとよい。また、多孔質体補修シートは、緻密層と基布との間に、緻密層の繊維よりもさらに細い超微細の繊維からなる超微細層を挟持した、四層構造であると好適である。
【００１１】
また、プラント設備や機器の補修対象部位に、前記の多孔質体補修シートを補修対象部位の大きさに合わせて切断し、一方の面に接着剤を所望の量を塗布して補修対象部位に付着させる多孔質体補修シートの使用方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る多孔質体補修シートは、補修箇所の大きさに関係なく、自在に補修対応が可能である。補修に係る道具の重量が軽く、持ち運びが楽であり、高所作業における道具の落下等の危険性がない。また、溶接のように火器の使用がなく、より安全性を確保することができる。補修作業に入る前の段取り作業がないと同時に、補修作業自体の時間も短く作業時間が短縮できる。多孔質体であることから消臭効果を有する。補修箇所に曲り部分等があっても、特に技量を必要としない。したがって、当該多孔質補修シートを用いて補修する方法は、補修依頼者にとって補修コストを低減でき、施工者にとっては安全で作業効率よく補修をすることができる点でメリットがある。さらに、補修箇所が金属に限定されないので、樹脂や木材等の摩耗や穴あきの補修等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る多孔質体補修シート１の断面図である。
【図２】本発明に係る多孔質体補修シート２の断面図である。
【図３】本発明に係る多孔質体補修シートの使用方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。各図において、同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。また、図面は、本発明を理解するために誇張して表現している場合もあり、必ずしも縮尺どおり精緻に表したものではないことに留意されたい。なお、本発明は下記に示される実施の形態に限られるものではない。
【実施例１】
【００１５】
実施例１を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る多孔質体補修シート１の断面図である。
【００１６】
図１に示すとおり、多孔質体補修シート１は、プラント設備や機器の補修対象部位を補修するためのシートであって、積層された多孔質体からなり、織物または不織布を基布１０とし、それにステープルファイバから得られた織布をニードルパンチで交絡させたポリエステルフェルト中に微細繊維の集合体が分散混合されているところに特徴がある。多孔質体補修シート１は、細い繊維からなる緻密層１１と、基布１０と、粗い繊維からなる粗孔層１２の三層構造からなるとよい。多孔質体を構成する各樹脂層は、フェルトと呼ばれる、綿や化繊、ウール等の原料繊維を針で絡ませて形成した布を用いるとよい。一般的にフェルトは断熱性に富んでいることから、多孔質体補修シート１は、動作中の機械類から発生する熱、すなわち２００°Ｃ程度の温度までは耐えることができる。また、多孔質体補修シート１は多孔質体ということからも通気性も確保される。
【００１７】
なお、多孔質体を構成する各層は、ポリエステルを島成分とし、ポリエスチレンを海成分とする多芯型複合繊維を引き揃えたトウを作り、トリクロルエチレンを溶媒として海成分を取り除き、得られた微細繊維からなるトウを押し込み型捲縮機を通して機械捲縮を付与するとよい。そして、カッタにより所望の短繊維、例えば３ｍｍに切断する。これらをなるべく均一になるよう積層しながら混綿機に供給し集合体を調製する。このときの微細繊維はフェルトを構成するステープルファイバの中で重量成分が最大とする。表層にポリエステル短繊維からなる布を、その下にブレンド綿をランダムカード機で開繊し形成したものを２枚重ね合わせ、次いでポリエステル長繊維糸からなる平織織布を基布として片面に積層し、もう一方の面にはポリエステル短繊維からなる布を配し、表裏両面よりニードルパンチ処理を行なうとよい。ニードルパンチ処理により、層間強度を向上させることができる。なお、フェルトの表面を撥水処理するために、ワックスエマルジョンやシリコーン樹脂撥水剤を配合してもよい。また、上記ポリエステルの代わりにアラミド繊維を用いてもよい。
上記三層構造により、多孔質体補修シート１は、軽量である上、縦横の二次元的な方向で、強度、柔軟性、厚み方向に対する層間強度も良好である。なお、引張強度は９０（daN/5cm）以上で、伸び率は２０乃至２８％であると好適である。したがって、プラント設備や機器の補修対象部位に多孔質体補修シート１を用いれば、補修対象部位が複雑な曲面であったとしても特に補修技量を必要とすることなく容易に貼り付けることで補修できる。また、多孔質体補修シート１は一定の強度もあり、応急補修部材としては好適である。さらに、補修対象部位周辺の色と同様の色を貼り付けた多孔質体補修シート１の表面に塗装して外観を整えることも容易にできる。
【００１８】
図２を参照する。図２は、本発明に係る多孔質体補修シート２の断面図である。
【００１９】
本発明に係る多孔質体補修シート２は多孔質体補修シート１の変形形態である。図２に示すとおり、多孔質体補修シート２は、細い繊維からなる緻密層２１と、基布２０と、粗い繊維からなる粗孔層２２と、さらに、緻密層２１と基布２０との間に、緻密層２１の繊維よりもさらに細い超微細の繊維からなる超微細層２３を挟持した、四層構造であると好適である。超微細層を積層することにより、三層構造よりも圧力損失の低減が図られ、保温効果や消臭効果が増す。
多孔質体を構成する各層は、ポリエステルを島成分とし、ポリエスチレンを海成分とする多芯型複合繊維を引き揃えたトウを作り、トリクロルエチレンを溶媒として海成分を取り除き、得られた微細繊維からなるトウを押し込み型捲縮機を通して機械捲縮を付与するとよい。そして、カッタにより所望の短繊維、例えば３ｍｍに切断する。これらをなるべく均一になるよう積層しながら混綿機に供給し集合体を調製する。このときの微細繊維はフェルトを構成するステープルファイバの中で重量成分が最大とする。表層にポリエステル短繊維からなる布を、その下にブレンド綿をランダムカード機で開繊し形成したものを３枚重ね合わせ、次いでポリエステル長繊維糸からなる平織織布を基布と片面に積層し、もう一方の面にはポリエステル短繊維からなる布を配し、表裏両面よりニードルパンチ処理を行なうとよい。ニードルパンチ処理により、層間強度を向上させることができる。なお、フェルトの表面を撥水処理するために、ワックスエマルジョンやシリコーン樹脂撥水剤を配合してもよい。多孔質体を構成する各樹脂層は、フェルトと呼ばれる、綿や化繊、ウール等の原料繊維を針で絡ませて形成した布を用いるとよい。一般的にフェルトは断熱性に富んでいることから、多孔質体補修シート２は、動作中の機械類から発生する熱、すなわち２００°Ｃ程度の温度までは耐えることができる。多孔質体補修シート２も表裏両面よりニードルパンチ処理を行なうとよい。ニードルパンチ処理により、層間強度を向上させることができるとともに、通気性も確保される。なお、フェルトの表面を撥水処理するために、ワックスエマルジョンやシリコーン樹脂撥水剤を配合してもよい。また、上記ポリエステルの代わりにアラミド繊維を用いてもよい。
上記四層構造により、多孔質体補修シート２は、軽量である上、縦横の二次元的な方向で、強度、柔軟性、厚み方向に対する層間強度も良好である。なお、引張強度は９０（daN/5cm）以上で、伸び率は２０乃至２８％であると好適である。したがって、プラント設備や機器の補修対象部位に多孔質体補修シート２を用いれば、補修対象部位が複雑な曲面であったとしても特に補修技量を必要とすることなく容易に貼り付けることで補修できる。また、多孔質体補修シート１と同様に、多孔質体補修シート２は一定の強度もあり、応急補修部材としては好適である。さらに、補修対象部位周辺の色と同様の色を貼り付けた多孔質体補修シート２の表面に塗装して外観を整えることも容易にできる。
【実施例２】
【００２０】
実施例２を図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明に係る多孔質体補修シートの使用方法を示すフローチャートである。
【００２１】
図３を参照する。多孔質体補修シート１、２の使用方法は、プラント設備や機器の補修対象部位に、前記の多孔質体補修シート１、２を補修対象部位の大きさに合わせて切断し（Ｓ０１）、一方の面に接着剤を所望の量を塗布して（Ｓ０２）、補修対象部位に付着させる（Ｓ０３）とよい。なお、いずれかの工程の前に、所望の補修対象部位を例えばウエス等で汚れや脂等を拭き取っておくとよい。また、補修後、貼り付けた多孔質体補修シート１、２の表面に、補修対象部位周辺の色と同様の色を塗装して外観を整えてもよい。
【００２２】
多孔質体補修シート１、２の補修対象部位への接着は、シリコーン系接着剤を用いるとよいが特に限定されない。接着剤を塗布する面、すなわち補修対象部位への接着は、緻密面１１、２１が好適である。多孔質体補修シート１、２のシリコーン系接着剤は、金属、ガラス、紙、繊維、プラスチック、ゴムなどによく接着する。シリコーンの優れた耐熱性、耐寒性、耐水性、電気絶縁性を有する接着剤であり、入手が容易で安価である。シリコーン系接着剤以外の接着剤を用いる場合は、２００°Ｃ程度の耐熱性を有するものを採用するとよい。
【００２３】
以上、本発明に係る多孔質体補修シートとその使用方法における好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の多孔質体補修シートは、補修箇所の大きさに関係なく、自在に補修対応が可能で、補修に係る道具も大型のものは必要なく、持ち運びが楽であり、高所作業における道具の落下等の危険性がない。また、溶接のように火器の使用がなく、より安全性を確保することができる。さらに、補修作業に入る前の段取り作業がないと同時に、補修作業自体の時間も短く作業時間が短縮できる。補修箇所に曲り部分等があっても、特に技量を必要としない。したがって、当該多孔質補修シートを用いて補修する方法は、補修依頼者にとって補修コストを低減でき、施工者にとっては安全で作業効率よく補修をすることができる点でメリットがある。さらに、補修箇所が金属に限定されないので、樹脂や木材等の摩耗や穴あきの補修等に広く適用できる汎用性を有する。
【符号の説明】
【００２５】
１  ２  多孔質体補修シート
１０  ２０  基布
１１  ２１  緻密層
１２  ２２  粗孔層
２３  超微細層
【図１】
2018024111.tif 000003
【図２】
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【図３】
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