Plate Heat Exchanger

MAINTENANCE
GUIDE
日阪プレート式熱交換器
メンテナンスガイド

北海道011-868-8010

熱交換器事業本部
大阪営業課：〒530-0057 大阪府大阪市北区曽根崎2-12-7
TEL :06-6363-0020 FAX :06-6363-0161
東京営業課：〒104-0031 東京都中央区京橋1-19-8
TEL :03-5250-0760 FAX :03-3562-2760
北海道営業所：〒003-0003 札幌市白石区東札幌三条6-１-20
TEL :011-868-8010 FAX :011-868-8011
名古屋営業課：〒460-0008 愛知県名古屋市中区栄1-12-17
TEL :052-217-2491 FAX :052-217-2494
カスタマーサービス：〒578-0973 大阪府東大阪市東鴻池町2-1-48
TEL :072-966-9601 FAX :072-966-8923

株式会社日阪製作所 熱交換器事業本部は
ISO9001およびISO14001の認証を取得しています。
株式会社日阪製作所 鴻池事業所はISO45001の認証を取得しています。

URL：https://www.hisaka.co.jp/phe/

HE-MJ000308
21.04.200.YMZN

1●

ごあいさつ

C
O
目次

N

T

E

N

T

S

日頃は、日阪プレート式熱交換器をご利用いただき、誠

1—プレート式熱交換器の構造…………………… ● 4にありがとうございます。

2—メンテナンスの必要性………………………… ● 6

日阪プレート式熱交換器は、高性能でトラブルの少ない機械ですが、最適なメンテナンスを施すことでさらに信頼性が向上し、より長期にわたってご使用いただけるようになります。
この小冊子は、日阪製作所が国産唯一のプレート式
熱交換器メーカーとして蓄積したノウハウを生かし、メンテナンスに関する情報をまとめたものです。プレート式
熱交換器のトラブル回避、生産性向上に、ぜひお役立てください。

■性能低下………………………………… ● 7

3—メンテナンスの概要…………………………… ● 8■交換部品………………………………… ● 8■ガスケットの劣化………………………… ● 12
■洗浄方法………………………………… ● 14

4—メンテナンスサービスのご案内… …………… ● 16■「まるごとぱっく」… ……………………… ● 16
■その他のサービス… …………………… ● 17

5—トラブルの種類………………………………… ● 18
5-1 スケールの付着… ……………………… ● 18
■ランゲリア飽和指数とスケーリング… … ● 18
■海水利用による海洋微生物の付着… … ● 20
■海水防塵処理設備機器………………… ● 22

5-2 プレート腐食… ………………………… ● 24
■全面腐食………………………………… ● 24
■孔食……………………………………… ● 25
■隙間腐食………………………………… ● 27
■エロージョン・コロージョン… …………… ● 29
■応力腐食割れ…………………………… ● 30

5-3 その他のトラブル………………………… ● 32
■疲労割れ………………………………… ● 32
■プレート変形… ………………………… ● 33

6—点検作業のポイント…………………………… ● 34株式会社 日阪製作所

7—熱交換器を長期にご使用いただくために… … ● 35

熱交換器事業本部 営業部●23●

1—プレート式熱交換器の構造

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE

日阪プレート式熱交換器は、昭和 28 年の商品化以来、
「高性能」
「軽量・
コンパクト」「省エネ」「メンテナンス性」が高く評価され、化学、空調、食品、電力、造船、鉄鋼、半導体、環境など、様々な締め付け寸法

業界で採用されています。

固定、移動フレーム間の寸法を締め付け寸法

基本構造

ボルトで締め付けたもの。プレートエレメントはステンレス、チタニウムなどの耐食性金属の薄40 種類以上におよび、それぞれのプロセスで板をプレス成形したものを伝熱プレートとい最高の性能を発揮できるよう精密に設計されい、その周辺を合成ゴムのガスケットでシールています。

したものをプレートエレメントといいます。プレート

伝熱プレート、
ガスケットはいずれも精度の高式熱交換器は、
プレートエレメントを必要枚数い成形品であり、均一の厚みに締め付けるこ

ガイドバーに懸 垂させ、鋼 板 製 の 固 定フとで、高いシール性を発揮、維持します。

レームと移動フレームの間に重ね合わせて、プレート式熱交換器構造図といい、ガスケットの増し締め代を含んだ MAX
寸法から、
プレート同士が接触する MIN 寸法の間で管理します。締め付け寸法は、図面および本体銘板に記載されています。

E フレームの外側E フレームの外側に貼付けてあります。

及び梱包箱に貼付
けてあります。

製造番号
メンテナンスについてお問い合わせの際は、弊社の製造番号をお知らせください。製造番号だけで、構造部品のすべてがわかります。
製造番号は、図面および本体銘板に記載されています。

取扱説明書が入っている箱に貼付けてあります。

締め付け寸法
製造番号
適用規格

出荷時ステッカー
メンテナンスに関するお問い合わせは、出荷時に本体に貼付けてあるステッカーでご確認下さい。
●45●

2—メンテナンスの必要性

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE

プレート式熱交換器は可動部がなく、構成部品が少ない、故障やトラブルが少ない機器です。しプレート式熱交換器の性能低下や液漏れの原因の主なものとして、長期間のご使用による熱かし長期間のご使用によりガスケットの劣化、プレートへの水あか・汚れの付着、腐食や割れな交換器内部へのスケールの付着、およびガスケットの劣化が上げられます。スケールの付着どが発生することがあります。そのまま放置しておくと、性能低下、2 液混合、液漏れなどのトラブに対しては、伝熱性能の低下状態を把握しての定期的な開放・洗浄をおすすめします。

ルをおこし、機器の停止、ひいてはプラントの操業停止といった事態を引きおこしかねません。こ■性能低下

うした事態を未然に防ぐためには、定期的にプレートを開放し、点検、洗浄することが必要です。

熱交換器を長期間使用すると、内部にスケールが付着し、時間経過とともに総括伝熱係数が低下します。定期的に開放し、洗浄することで初期の性能を回復します。

プレート内部で固化したハードスケール

プレート表面に堆積したスケール

総括伝熱係数の推移
7,000

目視で確認された伝面部の貫通割れ（上）ガスケット交換を行わないまま放置された熱交換器

浸透探傷試験で発見された貫通割れ（下）（上）、
ガスケットラインで発生した隙間腐食（下）総括伝熱係数［W/m2 ℃ ］

6,000
5,000
4,000

2,000
1,000
0

●6

設計値

3,000

メンテナンス時期

運転期間

7●

3—メンテナンスの概要

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE

プレート式熱交換器のメンテナンスは、部品交換とプレート洗浄に大別されます。
交換部品には、

ガスケットの材質表示記号および色調の一覧表

ガスケット、プレート、フレームがあり、プレート洗浄方法には、機械的洗浄と化学的洗浄が

材質

あります。

NBR

ガスケット

■交換部品
部品交換

< ガスケット >ガスケットは、日阪製作所の長年にわたる研
究と経験、検証と実績によってその信頼性が裏付けられています。一見単純に見えるガス

プレート洗浄ケットですが、断面の形状、厚み、幅、突起の数や位置など、
そのひとつひとつに工夫があり、
シートガスケットから打ち抜くフランジなどの２線

GZ- NBR

青1線 白1線
食品用 NBR

桃 1点

T- EPDM

緑 1点

N- EPDM

桃 2点

G- EPDM

選択にあたっては、価格、耐薬品性、耐熱性、

桃1点 白1点

合のなかから、これらの評価因子を最高レベ

桃 2点

IIR

青 1点

N- IIR

茶 1点
茶 1線
赤 2点

G- IIR

赤 2線
青 2点
青 2線

FPM

紫 3点
紫 4点

G- FPM

紫 4線
紫 3点
紫 3線

Si

無し

桃1点 緑1点

FEM

白 2点

緑 2点

G- FEM

桃1点 緑1点

CR

赤 1点

緑 2点

CPE

灰 1点

EPDM

ロット NO. の刻印と黄色いマーキングで、NBR であることが確認できます。

色調

K- EPDM

桃 2線

桃1線 白1線

耐割れ性などを徹底検証。幾千にものぼる配材質

青1点 白1点

桃 2点

商品として提供する合成ゴムコンパウンドのの耐久試験を経て最終決定し、
シュリンク
（仕

２点

黄

青1線 赤1線

配管ガスケットとは比較になりません。

ルで満足するものを選択します。さらに数々

黄

青1点 赤1点

機械的洗浄
化学的洗浄

黄 1点

G- NBR

プレート
フレーム

メンテナンス

色調

紫 2点
紫

２線

食品用 EPDM

上がり寸法に対する縮み代）を考慮した精密な金型で加硫、型加工します。

本記号及び色調表示は 2021 年 4 月現在のものです。
本一覧表に掲載のないものについては別途お問い合わせください。

ガスケットは、プレート式熱交換器のメンテナン
スにおける、唯一の消耗品です。ガスケットにガスケット交換は下記のインターバルを目安にお願いします。

はロット番号が刻印され、製造年月日、製造した金型、材質などが判別できます。材質に関

使用温度

ガスケット交換の目安

しては、一見して判別できるように、
カラーマー

100℃以上

1 年〜 3 年

キングを施しています。

30℃以上 100℃未満

5〜7年

30℃以下

7 〜 10 年以内

その他の条件として、第一種圧力容器、高圧ガス保安法などの適用法規がある場合は法令に従い分解点検を行ってください。ガスケットの再使用判定は別頁参照してください。流体に対するガスケットの耐食性も考慮し、総合的に交換時期を設定してください。

ガスケットは精密な設計に基づき製作されています。
●89●

3—メンテナンスの概要

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE< プレート >

板厚、材質が読み取れ、製造年月日、使用し< フレーム >< 締付ボルト >伝熱プレートは、世界でも類を見ない 4 万トン

た素材のミルシートなどをたどって確認するこ

フレームはプレートを均一に締め付けて所定締付ボルト・ナットも長期に放置しておくと発錆プレス機をはじめとする、日阪製作所のプレスとができます。

のシール性を維持する耐圧部材です。
このたするので、定期的なグリスアップをおすすめし設備で成形されます。プレートを成形する金

め、腐食や劣化があれば定期的な整備や部ます。また、オプション品としてボルトのネジを型は、常に最適な状態で伝熱プレートを製作

品交換が必要です。特にフレームの通路孔保護するボルトカバーも御提供出来ます。

するために、数千から数万ショットごとに磨耗、部には鋼板部材との接液をふせぐためにゴ欠損などを検査しています。

ムをライニングしている型式（NJ/NP 型）がありプレート式熱交換器に使用されるプレートは、ます。
このライニング部はゴムブーツと呼ばれ、0.5mm 〜 1.0mm という薄板です。
この薄板を劣化があれば交換が必要です。

割れ、くびれなどのプレス欠陥なく成形加工
するには、日阪製作所の管理された金型と金型設計技術、
プレス成形技術が必要不可欠
プレートのロット表示部分。型式 LX-026、S316 はSUS316 であることを示しています。

です。
プレートには、
ガスケット同様ロット番号が電子< その他の交替部品 >マーカーで印字されており、ロット番号からは、プレート式熱交換器のプレート及びガスケット

LX-12   5   316  
プレートのロット番号表示

A   B   035   001

● 10

❶型式…（例）LX12:LX-12❷板厚…板厚の小数点以下 1 桁を表示する。但し、EX型のように板厚が 1 種類のみの型式については表示しない。
（例）5:t 0.5  0:t1.0❸材質…304:SUS304 304L:SUS304L  
316:SUS316
316L:SUS316L   6J1L:SUS316J1L
30AC:NTK-30AC Alloy 20 T270:TP270
T270PD:TP270-Pd HB:Alloy B
HG:Alloy G HB2:Alloy B-2
HC22:Alloy C-22 HC276:Alloy C-276
NNCP:NC-NI  
❼製造番号各月 1 〜 999❻製造年月 （例）2003 年 5 月 :035 2003 年 10
月 :03X 2003 年 11 月 :03Y 2003 年 12 月 :03Z
❺使用プレス設備❹材料メーカーは 1 枚から供給可能です。
また、締付ボルト・ナット、
ゴムブーツ、専用接着剤などが整備に必要です。
ゴムブーツタイプの場合は配管用ガスケットは不要です。

メンテナンス部品

11 ●3—メンテナンスの概要

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE

ε＋β……①
P ＝α・■ガスケットの劣化のガスケット厚み t1［mm］を予測することがで❷ガスケットを 180°
折り曲げても亀裂が発生

ガスケットには高品質の合成ゴムを使用してここで、α、βは型式によらず一定の定数で圧きます。……（図 2）

しない。

いますが、経年による劣化は避けられません。

縮率ε［％］は②式で表せます。

図 3 は、
これらの関係から運転時間と使用可❸硬 度 計で硬 度を測 定したところ 80 °でヘタリ、亀裂、炭化といったゴム特有の劣化症（t − t）
t0
t 0 : 使用前のガスケットの厚み［mm］

能圧力との関係を示したものです。運転開始あった。

よりガスケットの圧縮永久歪が進行し、使用可❹使用圧力は 0.5MPaG、ガスケットの厚みを能圧力が低下し運転圧力のレベルまでこの測定したところ 3.1mm であり、締付けは MIN

t : 締付時のガスケットの厚み［mm］

圧力が低下した時点で初期漏れが発生しま

寸法の 2.6mm（板厚は含みません）
で行う予定。

この関係を利用すれば、使用可能圧力で必す。その後増し締めを行うことでガスケットの圧〈判定〉要となるガスケット最低厚み t 0［mm］
を知るこ

縮率が回復し再び使用可能な状態となります❶外観検査…合格とができます。……（図 1）

が、さらに圧縮永久歪が進行すると使用限界❷折曲試験…合格

さらに、に到達しガスケット交換が必要となります。

❸硬度検査…合格（2）圧縮永久歪み C/S［％］
と時間θ
［h］
ζ
γ
C/S ＝ ・
θ ……③

ガスケット劣化による使用圧力変化（図 3）

劣化したガスケット

る固有の定数で圧縮永久歪みを④式で定< ガスケット寿命について >プレートガスケットには次の様な関係があることが判っています。
（1）圧縮率ε［％］と使用可能圧力 P［MPa］

ε

圧縮率 ％

● 12

（t 0 − t 1）
C/S［%］＝—————× 100……④（t 0 − t）
t 1: 使用後のガスケットの厚み［mm］

圧縮永久ひずみと時間の関係（図 2）
180oC

100oC
60oC

C/S＝γ・θζ

運転開始時
初期洩れ

増し締め

使用限界

式②で求めたε［％］と図 4 から使用可能圧
力を求めます。
（3.1 − 2.6）
ε＝——————×
100 ＝ 16.1%
3.1< ガスケット再使用および交換の目安 >また、前頁（1）の関係を利用すれば、ある一定期間使用したガスケットの厚みを測定することで再使用が可能であるかの判定の目安とすることができます。
（判定方法の例）〈状況〉❶ガスケットには、外観上発泡、亀裂、粘着、時間θh❹使用圧力…合格

図 4 より、使用可能圧力 0.92［MPa］＞使用
運転時間 hこの関係からは、一定時間経過したガスケット

圧縮永久歪み C/S %使用可能圧力 P ＭＰaG

使用圧力と圧縮率（図 1）

義します。

使用可能圧力 MPaG

ここで、γ、
ζはガスケット材質と温度に依存す

硬度は 65°〜 93°の範囲内であること。

溶解、しわなどの異常は観察されず、分解前に液漏れは無かった。

圧力 0.5［MPa］。
これら❶〜❹により、
このガ
スケットは再使用が可能と判定できます。
使用可能圧力と圧縮率（図 4）1.4

使用可能圧力 ＭＰaG

状は、シール性を損ない、液漏れをおこします。

0ε［%］＝—————× 100……②

1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0

5

10

15

ε

圧縮率 ％

20

25

13 ●

3—メンテナンスの概要■洗浄方法< 機械的洗浄 >PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE< 化学的洗浄 >

プレートのセット

浸漬洗浄…熱交換器を分解後、プレートを薬液槽に浸漬して洗浄する方法もあります。こ

開放したプレートからガスケットを取り外し、洗プレート

浄用のデッキブラシなどを使用して洗浄する

平滑版（ベニヤ板等）か、
ジェット洗浄機を用いて、ジェット洗浄します。プレートの変形やシール面の損傷を防補強版の場合、薬品の温度、濃度や、洗浄時間には十分注意し、プレートが薬液で腐食しないような管理が必要です。

ぐために、平滑板と補強板を重ねたものにセットし、200 mm 以上の距離でおこなってください。
プレートの許容ジェット圧力プレート板厚ジェット洗浄洗浄後のプレート

プレート材質 最大ジェット圧力

ｍｍ
0.5

チタニウム

Ｍ Pa
3

定置洗浄…熱交換器内の液を排出し、温水

0.6

チタニウム

5

おこなってから薬液（酸、
アルカリ）
を通液して

0.8

チタニウム

10

1.0

チタニウム

15

0.5

ステンレス

5

0.6

ステンレス

8

0.8

ステンレス

15

1.0

ステンレス

20

で通常処理量より多い循環量で予備洗浄を洗浄をおこないます。洗浄後は十分に水洗いし、器内に薬液が残らないように注意して洗浄前のプレート

開放したプレートを薬溶漕に浸漬して強固なスケー
ルを除去します。
ブラシ洗浄
● 14

ください。

CIP 洗浄装置…キャスター付き簡易移動式の定置洗浄装置（CIP）です。プレート式熱交換器の定置洗浄を行います。

15 ●4—メンテナンスサービスのご案内

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE■「まるごとぱっく」■その他のサービス「まるごとぱっく」は、プレート式熱交換器メン●プレート洗浄…「まるごとぱっく」の主要部

テナンスのフルメニューとして提供するサービ分である、プレート洗浄作業だけをうけたまわス。お客様に取り外していただいたプレート式

ります。

熱交換器一式を、そのまま引き取り、
分解、点検、●メンテナンスパートナー派遣…メンテナン

洗浄、
ガスケット交換、組立、検査の整備作業

スパートナーが現地へおうかがいし、お客様の一式をおこない、
お返しします。

メンテナンス作業をサポートいたします。

BEFORE

メンテナンスパートナー派遣

AFTER

施工前・施工後「まるごとぱっく」の作業フロー
出荷

完成検査

貫通割れテスト組み立て

NG

プレート交換

再塗装

ガスケット貼付

洗浄作業

フレーム整備

PT検査

ガスケット除去

サンプルプレート点検

分解

● 16

外観・目視点検受け入れ「まるごとぱっく」を完了すると、作業完了を示すステッカーを本体に貼り付けます。整備
内容、交換部品の記録は日阪製作所に保管され、次回のメンテナンスに生かされます。

NG

17 ●

5—トラブルの種類

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE

プレート式熱交換器のトラブルには、スケールの付着、海水利用による海洋微生物の付着、プレートの腐食、プレートの疲労割れ、プレートの変形などがあります。ここでは代表的な事例を上げ、その原因に対応した最適な対策をご紹介します。

5-1 スケールの付着プレート式熱交換器の使用用途は幅広く、プ
レート表面にはさまざまなスケールが付着します。
ここでは冷却用途として使用されることが多い工業用水、ならびに海水のスケールについて紹介します。
■ランゲリア飽和指数とスケーリング
水には、配管や機器類を腐食させやすい水と、
炭 酸カルシウムを析 出、沈 降してスケール（水垢）を形成しやすい水があります。腐食も態に近づけることが必要です。
CaCO3+CO2+H2O ⇔ Ca（HCO3）2
水処理に炭酸塩平衡を応用する方法としては、1936 年にアメリカのランゲリアが発表した研究成果が知られています。彼は平衡状態にある水の pH である飽和 pH（pHs）の計算用グラフを考案し、腐食あるいはスケール傾向を判定する飽和指数（SI）
を提案しました。

蒸発残留物

A

mg/l   

飽和指数（SI）の求め方
pHs（飽和 pH）＝（9.3+A+B）−（C+D）

カルシウム硬度

C

mgCaCO /l

アルカリ度

D

mgCaCO /l3

3

50 〜 300

0.1  

10 〜 110.6  

10 〜 111.0

400 〜 1000

0.2  

12 〜 130.7  

12 〜 131.1  

14 〜 170.8  

14 〜 17

1.2  

温度℃

B

18 〜 22  

0.9  

18 〜 22  

1.3  

0〜1

2.6  

23 〜 27  

1.0  

23 〜 27  

1.4  

2 〜 6  

2.5  28 〜 34  

1.1

28 〜 35

1.5  

7 〜 9  

2.4  35 〜 43  

1.2  

36 〜 44  

1.6  

10 〜 132.3  

44 〜 55  

1.3  

45 〜 55  

1.7  

14 〜 172.2  

56 〜 69  

1.4  

56 〜 69

1.8  

18 〜 212.1  

70 〜 87  

1.5  

70 〜 88  

1.9  

22 〜 27  

2.0  

88 〜 110

1.6  

89 〜 110  2.0  

28 〜 31  

1.9  

111 〜 138  

1.7  

111 〜 139  

2.1  

32 〜 37  

1.8  

139 〜 174  

1.8  

140 〜 176  

2.2  

38 〜 43  

1.7  

175 〜 2201.9  

177 〜 220  

2.3  

SI ＝ 0 なら腐食もスケールも進行せず

44 〜 50  

1.6  

230 〜 270  

2.0  

230 〜 270   

2.4  

51 〜 56  

1.5  

280 〜 340  

2.1  

280 〜 350  

2.5

日本には腐食性のある SI ＜ 0 の水が多57 〜 63  

1.4  

350 〜 430  

2.2  

360 〜 440  

2.6  

く、
これを改善する方法として、「消石灰注

64 〜 71  

1.3  

440 〜 550  

2.3  

450 〜 550  

2.7  

入」
、
「 消石灰・炭酸ガス注入」などが知ら

72 〜 811.2

560 〜 690  

2.4  

560 〜 690  

2.8  

700 〜 870  

2.5  

700 〜 880  

2.9  

880 〜 1000

2.6

890 〜 1000

3.0

A: 蒸発残留物係数

B: 温度係数

C: カルシウム硬度係数

D: アルカリ度※ A、B、C、D の各係数は、対象となる水の分析値と、次の換算表から求めます。
SI ＝ pH（その水の実際の pH）− pHs（飽和 pH）

スケールも形成しない水にするには、次の式のような炭酸塩平衡（カーボネートバランス）状

A 、B 、C 、D の換算表

SI ＞ 0 ならスケール形成
SI ＜ 0 なら腐食進行れています。

その後、他の研究者がランゲリアの計算法に訂正を加え、日本でも 1950 年台後半より、飽和指数（SI）
を求める表が使われるようになり
ました。
● 18

19 ●

5—トラブルの種類

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE■海水利用による海洋微生物の付着

防汚処理装置のシステムフロー

海水を冷却水として使用した場合、ヘドロ、ゴミ、藻などや海 洋 生 物が通 路 孔や伝 熱プレート表裏面に付着、堆積し、海水流量の低下や伝熱性能の低下が生じます。
そのため、多くのプラントでは定期的（年に 1回程度）に分解洗浄を実施していますが、これには多くの時間と費用がかかります。そこで日阪では、防汚処理方法として、
プレート式熱交換器を休止させて海水を排水し、温水を一定時間循環させる「温水循環」と、最後に圧縮空気を吹き込む「エアバブリング」の組
み合わせをおすすめしています。

この例では、予備の PHE を 1 台設

海水入口通路孔置しており、運転を継続しながら予備

ゴミ、藻、貝類で流路が閉塞し、流動障害を生じている。

す。予備器を設置していない場合は、熱交換器器の防汚処理を実施する事が可能でプラント定修時または低負荷時に 1台を休止させて防汚処理を行います。

プレート伝熱面
ヘドロや海洋生物が付着、堆積して伝熱障害を生じている。
● 20

K 社 Y 商業施設

D 社 I 発電所

21 ●

5—トラブルの種類

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE■海水防塵処理設備機器

ストレーナーの目開き推奨値

使用目的…海水に混ざっている藻、貝類、
ゴ

形式

目開き
（mm）

形式

目開き
（mm）

ミなどの異物がプレート式熱交換器に流入し

CX-10
EX-11

2.9以下
2.8以下

RX-00
RX-30

1.9以下
2.1以下

EX-15

2.9以下

RX-11,19,12

1.8以下

EX-16

2.8以下

RX-13,18,14

1.9以下

UX-005

1.4以下

RX-70

2.9以下

UX-01
UX-10

1.8以下
1.5以下

RX-90
SX-41,47,44

2.7以下
1.7以下

UX-20
UX-30

1.9以下
1.8以下

SX-43,45,49
SX-70

1.1以下
1.5以下

UX-40

2.5以下

SX-90

2.4以下

UX-60
UX-80

3.6以下
3.3以下

GX-20H
GX-20L

3.6以下
8.0以下

UX-90
UX-100,130

3.1以下
3.1以下

GX-20M
WX-13,18,14

4.0以下
1.9以下

LX-00
LX-10

2.5以下
2.9以下

WX-11,19,12
WX-50

3.6以下
2.5以下

LX-20

3.6以下

WX-90

3.1以下

LX-40
LX-30,50

4.0以下
3.3以下

FX-01
FX-03

1.8以下
1.8以下

FX-05
YX-80A/B

2.7以下
1.7/2.0以下

ないように除去し、プレート流路入口の閉塞を防ぎます。
作動原理…フィルタエレメント内の流路を切り替えることにより、異物を逆洗弁から排出します。
特長…（1）差圧及びタイマー設定にて自動的に逆洗を行います。
（2）逆洗水量は通常水量の 10% で、運転中

洗浄工程

海水出口

の洗浄が可能です。

パンチングメタル（後方）V1

パンチングメタル（前方）（3）円筒形パンチングメタルを採用しているた

海水入口

め、
ろ過面積を大きくとれます。
（4）
メンテナンス時のパンチングメタルの分解
清掃は、主配管を取り外さずに対応できます。
洗浄工程❶通常運転…V1 全開・V2 全閉状態
海水入口ノズルより流入した海水の異物を V1 バタ
フライ弁後方のパンチングメタルゾーンで除去し、清浄海水のみを海水出口ノズルから熱交換器へ送ります。
❷清浄運転…V1 全閉・V2 全開状態
差圧及びタイマーで、V1 は全閉・V2 は全開状態になります。バタフライ弁前方のパンチングメタルで異物を除去した清浄海水のみが、海水出口ノズルより流出
すると同時に、この清浄海水の一部がバタフライ弁後方のパンチングメタル内面に付着した異物を逆洗し、逆洗水ノズルから排出します。
❸通常運転…V1 全開・V2 全閉状態
タイマー
（逆洗時間 : 数 10 秒程度）で通常運転に復帰します。復帰と同時にバタフライ弁前方のパンチン
グメタルの内面の異物は、バタフライ弁後方のパンチン
グメタルに移動します。
● 22

V2
パンチングメタル（後方）
海水出口

V1

パンチングメタル（前方）

海水入口

V2

■インナーストレーナー

逆洗水排出口孔径 2 〜 3mm のパンチングメタルタイプのパンチングメタル（後方）
海水出口

V1

パンチングメタル（前方）海水入口

インナーストレーナーです。プレート式熱交換器の流体入口部に挿入し、流体中の異物、ゴミなどを取り除きます。

V2

23 ●

5—トラブルの種類

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE

5-2 プレート腐食< 事例 >■孔食

腐食（corrosion）とは、金属がそれを取り囲む●使用期間……約 8 年

ステンレス鋼を代表する局部腐食です。金属

環境によって、化学的あるいは電気化学的に●プレート材質…SUS316

侵食されることをいいます。プレート式熱交換●使用流体……クロム酸系めっき液 / 冷却水

表面の不動態皮膜を破壊するハロゲンイオン（主に Cl-）の存在下で点状、あるいは虫食い器伝熱プレートにはオーステナイト系ステン●使用温度……30℃

レス、
チタニウムなどの耐食材料を使用してい●原因…………母材が非耐食性状に観察されます。孔内では金属イオンが原子として溶出し、液中の Cl- を引き寄せて濃ますが、使用条件により腐食をおこすことがあ●対策…………約 8 年の使用実績があり、縮。
さらに金属イオンが加水分解して孔内をります。

現時点では使用可能ですが、プレートの肉塩酸酸性にし、腐食が進行していきます。

本項では、プレート式熱交換器で過去に発生厚を上げる、材質を完全耐食であるチタニした事例を取り上げ、対策や運転上の留意

ウムに変更するなどの処置が必要です。材

点などを具体的にご紹介します。

料は、腐食速度＜ 0.1mm/year で選定することを目安とします。

■全面腐食< 事例 1>●使用期間………約 1 年●プレート材質……SUS304●使用流体………エンジン循環冷却水 / 冷
却水ステンレス鋼に代表される耐食金属には、表●使用温度………90℃

面に不動態皮膜という安定した酸化皮膜が●原因……………循環水の Cl - イオン濃度

形成されています。ステンレス鋼の場合、水和は 50ppm で腐食を発生させる濃度ではあオキシ水酸化クロムという化合物が均一でりませんが、
局部的な濃縮や、付着したスケー

薄い化学的に安定な膜を形成し、耐食性を

ル下で腐食が進行したと推定できます。

保っています。全面腐食では、
この不動態皮●対策……………鋼種グレードを、Cr 量を増膜が形成されない状態で腐食が進行するので、全面にわたって均一に進行し、表面は金腐食部拡大写真

メッキ液通路孔 拡大

属光沢を失って肌荒れした状態が観察でき

加し Mo を添加した SUS316 などへ変更することが必要です。また、定期的な分解点検を実施し、スケールの除去による不動ます。

態皮膜の再生と使用流体の水質管理を推奨します。

メッキ液通路孔● 24

25 ●5—トラブルの種類

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE< 事例 2>■隙間腐食●使用期間………約 5 年

孔食と同様、
ステンレス鋼を代表する腐食形●プレート材質……SUS 304

態で、プレート式熱交換器の場合にも、孔食と●使用流体………スチーム / 市水並んで発生頻度の多い事例です。構造上隙●使用温度………140℃間が発生する部位や、ガスケットシール面、沈●現象……………ガスケットの劣化によるス殿物などの隙間で発生する腐食で、発生のチーム側プレート肩部からの微量なにじみ
漏れが 2 重シール部に侵入し、腐食因子である Cl - イオンの濃縮にともないプレート

メカニズムは孔食とよく似ています。隙間内発錆下で応力腐食割（後述）も発生

め、時間の経過にともない不動態皮膜が破が貫通。2 重シール部裏面で、市水の外部壊され、腐食が進行します。

漏れが確認されました。

< 事例 >●原因……………ガスケットからの微量な液●使用期間………約 6 ヶ月

漏れをそのまま放置しておいたために発生した
Cl- イオン濃縮による二次的な孔食です。

●プレート材質……Carpenter20 相当●使用流体………98% 硫酸 / 循環冷却水●対策……………ガスケットを定期的に交換すると同時に、使用するプレート材質を
SUS 316 へ変更するなどの対策が考えられます。

では溶存酸素が不足しがちな環境となるた●使用温度………60℃
カラーチェックの現像液の赤色箇所で貫通割れ●原因…………冷却水側のガスケットとプ
レートとの隙間部において腐食因子である
Cl- イオン濃度が高いことが認められました。

冷水側プレート全体写真

さらに本事例では冷却水がプレート貫通孔から 98％硫酸側へ混入したことによる急激な濃度変化を 2 次的要因としてプレートを全面腐食にいたらしめました。
●対策…………プレート材質を HastelloyC相当へ変更し、冷却水の Cl - イオン濃度が上昇しないような改善と管理が必要です。
冷水側プレート表面の拡大写真

スチーム側プレート外観写真
● 26

27 ●

5—トラブルの種類

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE■エロージョン・コロージョン

ステンレス鋼の一般的な耐隙間腐食曲線

流体中のスラリーなどの連続的な衝突により金属表面の皮膜が剥ぎ取られ、その部分が局部的に深く侵食される型の腐食を、
エロー
ジョン・コロージョンといいます。一般的に、配管の絞り部、曲がり部など、局所的に流速が大きくなる箇所に発生しやすく、
その進み方

激しい全面腐食で板厚減少大は、金属や流体の種類、温度、流体の流れの状態などによって異なります。

1000< 事例 >SUS317塩素イオン濃度（ppm）

500●使用期間………約 4 年

400●プレート材質……TP270（Ti）

300●使用流体………20%NaOH/ 工業用水200

● 現 象 ……………20%NaOH の 液 接 面●使用温度………30℃■ステンレス鋼の耐隙間腐
食性

100
90
80
70
60

オーステナイト系ステンレス

SUS316の腐食形態として観察され50

接触面の周囲に特に激しくえぐられたようなエロージョン・コロージョンが認められ、腐流体の CI ー濃度があらかじ

30

め判っている場合には、本表を材質選定の参考として

SUS30420

ご使用下さい。

050

温度（oC）

100

150

食状態からエロージョン・コロージョンが進行したと考えられます。
●対策……………プレート増枚による流速の抑制、ならびに想定されるスラリー分の除

イオ ン 濃 度 が去をおこなうとともに、プレート自体の板厚を100ppm 以下で、最高温度より厚いものに更新する方法があります。ま

例 ）CI
10

認されました。
●原因……………プレート同士の当たり点、因として上げられるのが水
オン）濃度です。使用する−が 40℃の冷却水の場合
SUS304ではやや耐食性に隙間部にエロージョン・コロージョン発生に、激しい全面腐食、貫通孔、液漏れが確る隙間腐食、孔食の主な要中に含まれる CI ー（塩素イ40プレート当たり点・接触部近傍のた母材の耐食性の確認も必要となります。

心配があるので材質としては
SUS316を選定します。
● 28

29 ●

5—トラブルの種類

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE■応力腐食割れ< 事例 2>

材料に外部応力が作用したり内部応力が存●使用期間………約 3 年 7 ヶ月在するために、金属の腐食を起点として、割●プレート材質……TP270

れを生じる現象です。応力が作用している部●使用流体………混合有機ベーパー / エチレングリコール分には、表面皮膜の破壊、原子の移動、空孔などが発生しやすく、その部分が腐食環境に●使用温度………99℃

さらされると優先的に腐食が進行します。腐●現象……………プレートにクラックが発生
し、漏れが確認されました。

食は応力によって加速されてさらに進行し、●原因……………混合有機ベーパー（トル

割れや破壊にいたります。

エン、
メタノール、アセトン等）の凝縮器とし< 事例 1>て使用。ベーパー中のメタノールに起因す●使用期間………約 2 年

るクラックが生じ、応力腐食割れが発生し●プレート材質……SUS304

たと考えられます。

●使用流体………1 次水 /2 次水●対策……………メタノールに対してはオー●使用温度………90℃

ステナイト系ステンレス鋼の適用が適正で●現象……………ガスケットの裏面に発錆す。SUS316 への鋼種変更を推奨します。

があり、ガスケットシールラインに割れが発生しています。
●原因……………水質中の塩化物イオンが高い温度条件にさらされ、流速の遅いガ
スケット部位で濃縮され、プレートが加速度的に腐食されたと考えられます。割れの形

プレート全体写真
ベーパー側プレート全体写真

態は、発錆、割れの枝状の分岐状態から判断して、応力腐食割れだと言えます。
●対策……………伝面部でも腐食が発生して い ることから、本 水 質 に 対してベーパー側プレート拡大写真

SUS304 では耐食性に不安があることが推測されます。耐塩素（塩化物）材質であるモリブデン添加の SUS316 への材質変更を推奨します。
● 30

ガスケット溝部での割れ

31 ●5—トラブルの種類

PLATE HEAT EXCHANGER

MAINTENANCE

5-3 その他のトラブル< 事例 >■プレート変形< 事例 >■疲労割れ●使用期間………約 13 年 8 ヶ月

プレート変形の主な原因は、過度の締め付け、●使用期間………約 13 年 4 ヶ月

材料がある力をくり返し受けることによって破●プレート材質……SUS316

ガスケット膨潤などがありますが、その他に水●プレート材質……SUS316

壊する現象。通常では破壊をおこさないよう●使用流体………スチーム / 熱媒油撃作用（ウォータハンマー）によって発生する●使用流体………0.2MPaG スチーム / 温

な低い負荷でも、繰り返し与えることによって●使用温度………130℃

ケースがあります。水撃作用とは、水圧管内

局部的な塑性変形（外力をのぞいても元にも●現象……………定期的にブラインと熱媒

水流を急に締め切った時に、水流の慣性で●使用温度………170℃

どらない変形）が生じ、小さな亀裂が進展して油を流して使用していたところ、ブラインと熱管内に衝撃・振動水圧が発生する現象で、プ● 現 象 …………… 温 水 側プレートのガス

全体的破壊にいたります。

媒油の二液混合が発生。5 枚のプレートにレート式熱交換器の場合、ポンプの起動、停おいて、
プレート下部の伝熱面中央部先端

止やバルブの開閉が速すぎるために発生。ガ●原因……………腐食や応力集中などが近辺に割れが確認されました。

スケット溝周辺やプレート表面上の接触点を見られないため、水撃作用が原因だと考え変形させるなど、深刻なトラブルをおこすことがられます。

●原因……………プレートに腐食の痕跡がないこと、割れの位置がすべて同じであるこ

あります。

水

ケット溝に変形が確認されました。

●対策……………この状態のままではガスと、応力集中や負荷が大きい位置であるこケットが圧縮されずシールできません。
プレーとなどから推定して、疲労割れが原因だと考トは再使用不可と判断されたため、全数交えられます。

換をおこないました。また運転方法の見直●対策……………本器は長期にわたって使用されていたため、疲労割れが発生したとしにより水撃作用を回避する対策が必要です。

考えられます。プレートの強度を上げるためより板厚の厚いプレートに更新します。
通路孔部（プレート裏面より）大きく
変形しているのがわかる

スチーム側プレート全体写真（左）液媒油側プレート全体写真（右）割れ部拡大

2 重シール部が（プレート裏面より）凹んでいるのがわかる

● 32

33 ●

6—点検作業のポイント

7—熱交換器を長期にご使用いただくためにプレート式熱交換器を長く安心してお使いいただくためには、状況の変化を見逃さないことがメンテナンスの容易さは、プレート式熱交換器

大切です。
以下に、
主なトラブルとその原因をまとめました。
このような状況が確認された場合は、の大きなメリットのひとつです。締め付けボル

製造番号をご確認のうえ、弊社にご相談ください。

トをはずすだけですぐに分解でき、開放されたプレートは目視で点検ができます。
しかし、

トラブル

性能低下

❶ 伝熱性能伝熱面にスケールが付着していると考えられます。プレートを洗浄してスケールを除去する必要があります。

❷ 流動性能通路孔部の詰まり、伝熱面の汚れなどが考えられます。プレートを洗浄してスケールを除去する必要があります。

液洩れ❸ プレート間から小さな腐食やピンホールを発見したり、薄いプ
レートに傷をつけずにしつこいスケールを隅々まできれいにするには、熟練した技術が必要です。
日阪製作所は、「安心」と「信頼」のメンテナ
ンスサービスを提供するテクニカルサポーター
として、皆様がプレート式熱交換器をできるだ
け長くお使いいただけるよう、
お手伝いさせていただきます。メンテナンスはぜひ、日阪製作所におまかせください。

締め付け不足、
ガスケットの損傷劣化、プレー
トのガスケット溝または二重シール部の腐食、プレート AB の並び方、上下の組込み間違い、
ガスケットのシール面の固形物のかみこみ、ガ
スケットのころび、
のり上げなどが考えられます。
それぞれ是正、交換が必要です。

❻ 2液混合❹ Sフレームから中間プレートが腐食またD プレートガスケット、
ゴムブーツ、D プレート、は損傷し貫通しているこS ノズル取付部などの損傷が考えられます。

とが考えられます。損傷

損傷した部品を交換してください。

したプレートを交換してく❺ Eフレームからださい。

メンテナンスに関する詳しい情報は、熱交換器事業本部のウェブサイト内「メンテナンスサポート」や「FAQ」ページでもご確認いただけます。
https://www.hisaka.co.jp/phe/maintenance_support/

E ノズルガスケット、E ノズル取付部、ゴムブー
ツの損傷、E プレートの破損などが考えられます。損傷した部品を交換してください。

● 34

35 ●