(57)【要約】【課題】異常高温環境下においても気密性を確保し、また、高湿度環境下においても電気絶縁性を確保する絶縁継手構造を提供する。【解決手段】  ボルト３と上側フランジ２ａ間及びナット４と下側フランジ２ｂ間には、絶縁ワッシャー５が介在している。また、ボルト３には絶縁コーティング３ａが施されている。これらの絶縁部材により、上側フランジ２ａと下側フランジ２ｂ間は電気的に絶縁が保持されている。絶縁ワッシャー５としては、電気絶縁性を有し、さらに火災等の高温環境下でも強度が低下しない材料を用いる。ガスケット６、７は２重構造に構成されており、内周側ガスケット６は、電気絶縁性に加えて異常高温時における気密性を担保し、外周側ガスケット７は高湿度環境下の電気絶縁性を担保する。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管端部に取り付けられた２つのフランジを、電気絶縁ガスケットを介して対峙させ、電気絶縁締結部材で締結して成る絶縁継手構造であって、
該電気絶縁ガスケットは、内周側ガスケットと外周側のガスケットにより構成され、かつ、
内周側ガスケットは、異常高温環境下において所定の気密性を有し、
外周側ガスケットは、所定の電気絶縁性を有する、
ものであることを特徴とする絶縁継手構造。
【請求項２】
前記電気絶縁締結部材が、電気絶縁ボルトと電気絶縁ワッシャーとを含み、かつ、
該電気絶縁ワッシャーは、異常高温時において所定の圧縮強度及び耐熱性を有する、
ものであることを特徴とする請求項１に記載の絶縁継手構造。
【請求項３】
前記外周側ガスケットが、所定の電気絶縁性及び水密性を有するものであることを特徴とする請求項１乃至３に記載の絶縁継手構造。
【請求項４】
前記電気絶縁ワッシャーが、２９４ＭＰａ以上の圧縮強度、４００℃以上の耐熱性、及びフランジに組付けた状態で０．５ＭΩ以上の絶縁性を有する、断熱板又は電気絶縁板のいずれか、であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の絶縁継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は管継手部の絶縁構造に係り、高温環境下においても気密性を確保し、また、高湿度環境下においても電気絶縁性を確保する管継手部の絶縁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、都市ガス配管等については、マクロセル腐食対策としてガス導管の継手部に絶縁継手構造が用いられている。従来の絶縁継手構造１００は、図４に示すように外皮に電気絶縁樹脂部材１０１で覆ったガスケット１０２を、フランジ１０３接合面に挟み、電気絶縁ワッシャー１０５を介して電気絶縁コーティングボルト１０４とナット１０６で締結する構造を有している。しかしながらこの構造では、火災等の高温時にはワッシャー１０５の樹脂が溶融又はボルトの締付が弱まって、気密性が著しく低下するという問題がある。
【０００３】
このような問題に対応すべく、高温耐性のある絶縁継手が提案されている（例えば特許文献１参照）。この技術による電気絶縁ガスケット２００は、図５に示すように、中央に高温での強度と電気絶縁性に優れた材質のガスケット２０１を配し、両側に柔軟性がありガスシール性に優れた材質のガスケット２０２を配し、アルミナ製のリング状電気絶縁材２０６を介して、電気絶縁材アルミナ製の円筒状スリーブ２０３で被覆されたボルト２０４とナット２０５を締結する構造を有している。これにより高温環境下でも気密性の低下を防止することが可能と記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３１７６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の絶縁継手構造２００は、一般的なガスケットであれば乾燥環境下では良好な電気絶縁性を有するものの、高湿度環境や配管部に水が掛かる環境の下ではフランジ外周や、ボルト穴から、ガスケットが吸湿、吸水し、電気絶縁性が低下し、また、異常高温環境下で気密性が低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためのものであって、高湿度環境下にあっても電気絶縁性低下を防ぎ、かつ、異常高温環境下においても気密性を確保できる絶縁継手構造を提供するものである。本発明に係る絶縁継手構造は、以下の内容を要旨とする。すなわち、
（１）配管端部に取り付けられた２つのフランジを、電気絶縁ガスケットを介して対峙させ、電気絶縁締結部材で締結して成る絶縁継手構造であって、該電気絶縁ガスケットは、内周側ガスケットと外周側のガスケットにより構成され、かつ、内周側ガスケットは、異常高温環境下において所定の気密性を有し、外周側ガスケットは、所定の電気絶縁性を有する、ものであることを特徴とする。
「内周側ガスケット」について、「異常高温環境下」とは、継手部が火災等の火炎に晒された状態における温度をいい、少なくとも８００℃程度において所定の気密性が確保されることを意味する。
【０００６】
また、「所定の気密性」とは、漏洩量が実用上支障のない程度の気密性をいい、配管内を流れる流体の性質や、使用目的により定まる。なお、（財）日本ガス機器検査協会（ＪＩＡ）の都市ガス用ガス栓検査規程には、「８００℃以上の雰囲気下において空気圧３ｋＰａで３０分間保持し、この間の漏れ量を常温で測定し、漏洩量が３０Ｌ/時以下であることを確認すること」、と定められている。
また、外周側ガスケットについて、「所定の電気絶縁性」とは、マクロセル腐食防止可能な電気絶縁性を有することをいう。
【０００７】
（２）上記発明において、電気絶縁締結部材が、電気絶縁ボルトと電気絶縁ワッシャーとを含み、該電気絶縁ワッシャーは、異常高温時において所定の圧縮強度及び耐熱性を有するものであることを特徴とする。
このような電気絶縁締結部材を用いることにより、気密性を担保することができる。
さらに、２９４ＭＰａ以上の圧縮強度、４００℃以上の耐熱性、及びフランジに組付けた状態で０．５ＭΩ以上の絶縁性を有する、断熱板又は電気絶縁板のいずれかを用いることが望ましい。
【０００８】
（３）上記発明において、外周側ガスケットが、所定の電気絶縁性及び水密性を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、火災等、異常高温環境下においても所定の気密性を確保し、また、高湿度環境下又は水が掛かる環境下においても、電気絶縁性低下を防ぐことが可能となるという効果がある。また、低コストで上記性能を担保する絶縁継手構造を実現できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図１、２を参照してさらに詳細に説明する。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。
図１は、本実施形態に係る絶縁継手構造１の断面構成を示す図である。図２は、ガスケット部の平面構成を示す図である。
図１を参照して、絶縁継手構造１は、一対の配管８ａ、８ｂの各端部に溶接などで固定された一対のフランジ２ａ、２ｂ間に、２つのガスケット６、７を介在させ、これらをフランジ孔２ｃを貫通するボルト３と下側のナット４により締結・固定することにより構成されている。ボルト３と上側フランジ２ａ間及びナット４と下側フランジ２ｂ間には、絶縁ワッシャー５が介在している。また、ボルト３には絶縁コーティング３ａが施されている。これらの絶縁部材により、上側フランジ２ａと下側フランジ２ｂ間は電気的に絶縁が保持されている。
【００１１】
絶縁ワッシャー５としては、電気絶縁性を有し、さらに火災等の高温環境下でも、所定の気密性を保持できる強度を有する材料、例えばマイカ（雲母）、耐熱無機積層板等を用いることができる。
次に図２をも参照して、ガスケット６、７は２重構造に構成されており、内周側ガスケット６は、電気絶縁性に加えて異常高温時における気密性を担保し、外周側ガスケット７は、電気絶縁性に加えて水密性を担保する。このような性能を担保するため、内周側ガスケット６の材料としては、繊維材料・充填材・ゴムとゴムの配合薬品等を混合して得られるシート、所定の気密性、耐火性と乾燥状態で所定の絶縁性を有する材質を用いることができる。また、外周側ガスケットの材料としては、水密性及び０．５ＭΩ以上の絶縁性を有する材料、例えばシリコンゴム、ウレタンゴム、ＣＲゴムと等を用いることができる
【００１２】
絶縁継手構造１は以上のように構成されており、
（１）通常環境下における電気絶縁性については、絶縁ワッシャー５、絶縁コーティング３ａ、内周側ガスケット６及び外周側ガスケット７により担保することができる。また、
（２）高湿度環境下又は水が掛かる環境下環境下における電気絶縁性については、外周側ガスケット７により、フランジ外周やボルト穴から吸湿、吸水し、電気絶縁性が低下することを防止できる。さらに、
（３）火災等の異常高温時においても、絶縁ワッシャー５及び内周側ガスケット６により、所定の気密性を確保することができる。
【実施例】
【００１３】
本発明による絶縁継手構造の性能を確認するため、以下の各試験（Ａ、Ｂ）を行った。
（Ａ）異常高温環境下における気密性評価
（ａ）試験装置及び試験方法
図３に試験装置の概要を示す。供試体として、対峙する２つのフランジにガスケットを挟持させ、絶縁ワッシャーを介してボルト、ナットで締結した５０Ａ絶縁継手を用いた。ボンベから減圧したＮ２ガスを所定の圧力（３ｋＰａ）に維持して供試体に通す構成として、試験炉内に置いた。ガスケット、絶縁ワッシャーの組み合わせは、表１（ａ）、（ｂ）に示す通りである。
配管内を３ｋＰａに保った状態で、炉内温度８００℃以上で３０分間の漏洩量を測定した。判定基準は、漏洩量０．５Ｌ/分以上の場合は不可、この値未満の場合は可とした。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
（ｂ）試験結果
表１（ｃ）に評価結果を示す。No.１１〜１５、すなわち気密部材として一般的なノンアスベストシートガスケットを用い、絶縁ワッシャーとしてアルミナ、マイカ又はセラミックコーティング・鉄座金を用いた組み合わせにより、内圧３ｋＰａ、炉内温度８００℃以上で、３０分間の漏洩量が０．５Ｌ／分以内の気密性を確保できることが確認された。
【００１６】
（Ｂ）ガスケットの電気絶縁性評価
内周側ガスケット又は外周側ガスケットとしての適性を評価するため、ノンアスベストシートガスケットおよび水密性を有するシリコンゴム、ウレタンゴム、ＣＲゴム、ＣＲ布入ゴム、ＥＤＰＭゴムを、２つの５０Ａフランジ間に絶縁スぺーサーとして挟持させた供試体を作製し、絶縁抵抗値を測定した。表１に測定結果を示す。
マクロセル腐食防止可能な電気絶縁性としては、０．５ＭΩ以上が要求されるが、ＥＰＤＭゴム以外はこれを満たしており、適性ありと判定した。
【００１７】
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、ガス用配管に限らず異常高温又は高湿度環境下に晒される可能性のある流体用電気絶縁継手構造として、広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る絶縁継手構造１の構成を示す図である。
【図２】絶縁継手構造１のガスケット部平面構成を示す図である。
【図３】異常高温環境下における気密性確認のための試験装置を示す図である。
【図４】従来の絶縁継手構造１００の構成を示す図である。
【図５】従来の絶縁継手構造２００の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１・・・・絶縁継手構造
２ａ、２ｂ・・・・フランジ
３・・・・ボルト
３ａ・・・・絶縁コーティング
４・・・・ナット
５・・・・絶縁ワッシャー
６・・・・内周側ガスケット
７・・・・外周側ガスケット
８ａ、８ｂ・・・・配管
【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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