JPH031597B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、多管式フツ素樹脂製交換器の補修方
法に関し、さらに詳しくは多管式フツ素樹脂製熱
交換器を構成するフツ素樹脂製熱交換器用チユー
ブが一部破損した場合の補修方法に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点 従来熱交換器としては、ステンレス鋼、ニツケ
ル、銅などの金属製多管式熱交換器が広く用いら
れてきた。このような金属製熱交換器は大きな熱
伝導率ならびに総括伝熱係数を有しているが、酸
液などに対する耐腐食性が充分ではなく、また表
面にスケールが付着しやすいという問題点があつ
た。

このためフツ素樹脂製の多管式熱交換器が開発
されている。このフツ素樹脂製熱交換器は40〜
2500本もの多数のフツ素樹脂製チユーブを束ねて
両端を熱融着によりハニカム状に一体化した構造
を有しており、優れた耐熱性、耐薬品性を有する
とともに、表面が滑らかであるためスクールが付
着しにくいという利点も有している。

ところがフツ素樹脂は、各種金属と比較して熱
伝導率が小さいため、熱交換器としての性能を上
げるため、実用上支障のない範囲でフツ素樹脂製
チユーブの肉厚をできる限り薄くしている。この
ようにフツ素樹脂製チユーブは肉薄であり、しか
もフツ素樹脂製チユーブ内には、熱交換時に過熱
水蒸気が供給されることが多いため、過熱水蒸気
によつてフツ素樹脂製チユーブが振動し、互いに
隣接するチユーブ同士がこすれ合うことがあり、
このためフツ素樹脂製チユーブの壁面が摩耗した
り、あるいはこすれ合つた部分に静電気が発生す
るなどして、フツ素樹脂製チユーブにピンホール
が発生することがあつた。

もしフツ素樹脂製チユーブにピンホールが発生
すると、熱交換器としての機能が損なわれるだけ
でなく、装置に腐食流体が逆流するなどして大き
な事故の原因となることがあつた。

このため、もしフツ素樹脂製熱交換器を構成す
るフツ素樹脂製チユーブにピンホールなどの破損
が生じた場合には、この破損を補修する必要があ
つた。

従来、破損が生じたフツ素樹脂製チユーブの補
修は、以下のようにして行なわれてきた。すなわ
ち、もしフツ素樹脂製チユーブに破損が生じたよ
うな場合には、チユーブ集束端部において破損が
生じたチユーブの開口端を閉塞することによりチ
ユーブ全体を閉塞していた。破損が生じたチユー
ブの開口端をチユーブ集束端部で閉塞するには、
一般に、その開口端部内に熱溶融性フツ素樹脂製
の溶接棒を挿入し、熱風ガンから発生する熱風な
どを開口端部に吹付けて加熱することによつて熱
溶融性フツ素樹脂を溶融させ、破損が生じたチユ
ーブの開口端部壁と熱溶融性フツ素樹脂溶接棒と
を互いに融着させて一体化することにより行なわ
れてきた。

ところが上記のようにして破損が生じたフツ素
樹脂製チユーブの開口端部を閉塞しようとする
と、破損が生じたフツ素樹脂製チユーブの開口端
部は閉塞しうるが、この閉塞時にチユーブ集束端
部がかなりの高温にさらされるため、破損が生じ
たフツ素樹脂製チユーブに隣接するフツ素樹脂製
チユーブもかなりの高温にさらされて熱変形が生
じ、破損が生じたフツ素樹脂製チユーブと隣接す
るチユーブとの間に剥離が生じてしまうという重
大な問題点が生じていた。このような問題点は、
チユーブがポリテトラフルオロエチレン製である
場合に特に重大であつた。一方、フツ素樹脂製チ
ユーブがテトラフルオロエチレンとパーフルオロ
アルキルビニルエーテルとの共重合体（以下
PFAと略記することがある）などの熱溶融性フ
ツ素樹脂の場合には、上記のような問題点に加え
て、加熱の変形によつて互いに隣接するフツ素樹
脂製チユーブ同士が融着してしまうという問題点
も生じていた。

もし隣接するフツ素樹脂製チユーブ間に剥離が
生ずると、熱交換流体が剥離によつて生じたチユ
ーブ間の間隙部をつたわつて外部に漏洩してしま
うという熱交換器としては致命的な欠陥となつて
しまう。

発明の目的 本発明は、上記のような従来技術に伴なう問題
点を一挙に解決しようとするものであつて、もし
熱交換器を形成するフツ素樹脂製チユーブにピン
ホールなどの破損が生じても、この破損を隣接す
るチユーブに悪影響を与えることなくしかも簡単
に補修しうるような、多管式フツ素樹脂製熱交換
器の補修方法を提供することを目的としている。

発明の概要 本発明に係る多数のフツ素樹脂製チユーブの集
束端部が一体化されてなる多管式フツ素樹脂製熱
交換器の補修方法は、破損が生じたフツ素樹脂製
チユーブに隣接するフツ素樹脂製チユーブの開口
部に、加熱時においてもチユーブを構成するフツ
素樹脂と融着しない耐熱性のピンを挿入した状態
で、チユーブ集束端部において、破損が生じたフ
ツ素樹脂製チユーブの開口部を、加熱により溶融
された熱溶融性フツ素樹脂で閉塞することを特徴
としている。

本発明に係る多管式フツ素樹脂製熱交換器の補
修方法によれば、破損が生じたチユーブに隣接す
るフツ素樹脂製チユーブの開口部を耐熱性のピン
を挿入した状態で、破損が生じたチユーブの開口
部を熱溶融性フツ素樹脂で閉塞しているため、破
損が生じたチユーブの開口部閉塞時に、加熱によ
つてチユーブが変形することが防止され、したが
つて破損が生じたチユーブと隣接するチユーブと
が剥離したり、あるいはチユーブ同士が融着して
しまうことがなく、しかも破損が生じたチユーブ
の内周面に熱溶融性フツ素樹脂を強固に一体化す
ることができる。

発明の具体的説明 以下本発明に係る多管式フツ素樹脂製熱交換器
の補修方法について、図面を参照しながら説明す
る。

本発明では、破損が生じた多管式フツ素樹脂製
熱交換器が補修されるが、この多管式フツ素樹脂
製熱交換器は、40〜2500本にも及ぶ多数のフツ素
樹脂製チユーブからなり、このチユーブの集束端
部は一体化されて一般にハニカム状とされてい
る。

このようなチユーブを構成するフツ素樹脂とし
ては、熱溶融性であつてもよく、また熱溶融性で
なくてもよく、熱溶融性でないフツ素樹脂として
はポリテトラフルオロエチレン（PTFE）が用い
られ、また熱溶融性フツ素樹脂であるフツ素樹脂
としては、前述のPFA、テトラフルオロエチレ
ンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体であ
るFEP、テトラフルオロエチレンとヘキサフル
オロプロピレンとパーフルオロアルキルビニルエ
ーテルとの共重合体であるEPE、ポリクロロト
リフルオロエチレンであるPCTFE、エチレンと
テトラフルオロエチレンとの共重合体である
ETFEなどが用いられる。

ところで上記のような多管式フツ素樹脂製熱交
換器を構成するフツ素樹脂製チユーブの一本に破
損が生じた場合の補修方法について説明する。ま
ず第１図および第２図に示すように、破損が生じ
たフツ素樹脂製チユーブ１に隣接するフツ素樹脂
製チユーブ２ａ，２ｂ，２ｃ……に、加熱時にお
いてもチユーブを構成するフツ素樹脂と融着しな
い耐熱性のピン３ａ，３ｂ，３ｃ……を挿入す
る。このピンは、上記のようにフツ素樹脂と融着
しないものが用いられるが、具体的には、金属製
あるいはセラミツクス製のものが用いられること
が好ましい。

ピン３は、上部に膨出部４を有して、この膨出
部４の下部に脚部５を有するような構成をしてい
ることが好ましく、ピン３をチユーブ２ａ……に
挿入した際に、この膨出部４によつてピン３がチ
ユーブ２ａ……に深くまで入り込むことが防止さ
れる。

このように破損が生じたフツ素樹脂製チユーブ
１に隣接するフツ素樹脂製チユーブ２ａ，２ｂ…
…に上記のようなピン３ａ，３ｂ……を挿入した
状態で、チユーブ集束端部において、破損が生じ
たフツ素樹脂製チユーブ１の開口部を加熱により
溶融された熱溶融性フツ素樹脂で閉塞する。

破損が生じたフツ素樹脂製チユーブ１の開口部
を加熱により溶融された熱溶融性フツ素樹脂で閉
塞するには、具体的には、破損が生じたフツ素樹
脂製チユーブ１に、熱溶融性フツ素樹脂製の溶接
棒６を挿入し、次いでこの状態で破損が生じたフ
ツ素樹脂製チユーブ１の開口部に熱風ガンからの
熱風を吹付けて熱溶融性フツ素樹脂製溶接棒６を
溶融させ、この溶接棒６の外周面と破損が生じた
フツ素樹脂製チユーブ１の内周面とを一体化させ
ればよい。あるいはまた、破損が生じたフツ素樹
脂製チユーブ１の開口部に、この開口部を加熱し
ながら、加熱溶融された熱溶融性フツ素樹脂を流
し込むことによつて、破損が生じたフツ素樹脂製
チユーブ１の開口部を閉塞してもよい。

破損が生じたフツ素樹脂製チユーブ１の開口部
を閉塞するに際して、このチユーブ１と隣接する
フツ素樹脂製チユーブ２ａ，２ｂ……には前述の
ようなピン３ａ，３ｂが挿入されているため、加
熱時に破損が生じたチユーブ１の壁面が熱膨脹に
より外方に拡開しようとしても、隣接するチユー
ブ２ａ，２ｂ……の壁面は変形しないため、破損
が生じたチユーブ１とこれと隣接するチユーブ２
ａ，２ｂ……との間で剥離は全く生じない。しか
も破損が生じたチユーブ１に隣接するチユーブ２
ａ，２ｂ……には前述のようなピン３ａ，３ｂ…
…が挿入されており、この隣接するチユーブ２
ａ，２ｂ……は加熱時に変形しないため、破損が
生じたチユーブ１の内周面と、加熱により溶融さ
れた熱溶融性フツ素樹脂の外周面とは圧着されて
強固に一体化される。

上記のようにして破損が生じたチユーブ１を閉
塞した後、隣接するチユーブ２ａ，２ｂ……から
ピン３ａ，３ｂ……を除去すれば、多管式フツ素
樹脂製熱交換器の補修が終了する。

発明の効果 本発明に係る多管式フツ素樹脂製熱交換器の補
修方法によれば、破損が生じたチユーブに隣接す
るフツ素樹脂製チユーブの開口部を耐熱性のピン
を挿入した状態で、破損が生じたチユーブの開口
部を熱溶融性フツ素樹脂で閉塞しているため、破
損が生じたチユーブの開口部閉塞時に、加熱によ
つてチユーブが変形することが防止され、したが
つて破損が生じたチユーブと隣接するチユーブと
が剥離したり、あるいはチユーブ同士が融着して
しまうことがなく、しかも破損が生じて補修され
るべきチユーブの内周面に熱溶融性フツ素樹脂を
強固に一体化することができ、信頼性のある補修
方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明に係る多管式フ
ツ素樹脂製熱交換器の補修方法の説明図である。 １……破損が生じたチユーブ、２……隣接チユ
ーブ、３……ピン、６……熱溶融性フツ素樹脂製
溶接棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 破損が生じたフツ素樹脂製チユーブに隣接す
   るフツ素樹脂製チユーブの開口部に、加熱時にお
   いてもチユーブを構成するフツ素樹脂と融着しな
   い耐熱性のピンを挿入した状態で、チユーブ集束
   端部において、破損が生じたフツ素樹脂製チユー
   ブの開口部を、加熱により溶融された熱溶融性フ
   ツ素樹脂で閉塞することを特徴とする、多数のフ
   ツ素樹脂製チユーブの集束端部が一体化されてな
   る多管式フツ素樹脂製熱交換器の補修方法。