JPH062951Y2 - 合成樹脂製のライニング層を有する機器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は、フッ素樹脂等の合成樹脂でライニングされた
配管もしくはタンク類等の機器に関し、さらに詳しく
は、負圧条件下で使用してもライニング層が機器内表面
から浮き上がることがない合成樹脂のライニング層を有
する機器に関する。

考案の技術的背景ならびにその問題点 金属材料では使用に耐えない強腐食性流体を貯蔵するタ
ンク類あるいはこれらの流体を通す配管類等の機器に
は、それら機器の金属内周面および端部に設けたフラン
ジ面に、好ましくはフッ素樹脂等の合成樹脂をライニン
グしてライニング層を形成し、腐食性流体から機器の金
属面を保護している。

このようなフッ素樹脂等の合成樹脂でライニングされた
配管あるいはタンク類等の機器にあっては、流体の圧力
が常圧より大きい正圧の場合には問題がないが、負圧の
場合には、たとえば第６図に示すように、ライニング層
２が配管４等の機器の金属内周面６から浮き上がってし
まい、流体が閉塞を起こしたり、この浮き上がった部分
２ａのライニング層２に亀裂が生ずることがあるという
重大な問題点があった。

また、フッ素樹脂、特にポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）は、他
の合成樹脂と比較して、その透過速度はかなり遅いもの
であるが、それでも次のような場合には、フッ素樹脂か
ら成るライニング層２にあっても透過現象を生ずる虞が
あった。すなわち、透過現象は、ライニング層２の薬液
接触面に溶解した物質が分子間を拡散透過して起こるた
め、特に濃硝酸が内部を流れる場合にライニング層２へ
の浸透・透過が比較的大きく、その他に発煙硫酸、塩
酸、フッ酸あるいはこれらの薬液に溶剤が混入した場合
などでも透過が大きくなる場合がある。

もし、このような液体が透過すると透過した薬液等がラ
イニング層２の裏側と金属内周面６との間に滞留し、い
ったん冷却されると液状化し、再び加熱されると蒸気化
し、ライニング層２が内側にふくらみ変形する。このサ
イクルがくり返されると、ついにはライニング層２に亀
裂が生じ、腐食流体がライニング層２の亀裂部分から大
量に侵入し、機器としての配管あるいはタンクが腐食し
破壊されるという重大な問題を発生させる虞があった。

このようなフッ素樹脂製ライニング層２の浮きや変形等
を防止する手段として従来、出願人は、次の２つの手段
をそれぞれ提案している。

第１に、実公昭50-1064号に示すように、金属管と合
成樹脂製ライニング層との間の空気を吸引排除させて減
圧状態とし、管内の圧力より低圧または同圧にし、常に
金属管と合成樹脂製ライニング層との間の圧力と管内の
圧力とを平衡に保つ方法がある。

第２に、実開昭62-127932号に示すように、タンクの
内周面のライニング層上に、内部に補強体が埋設された
フッ素樹脂からなる環状体を挿着する方法がある。

しかしながら、前者の方法では、圧力を常に平衡に保つ
ため、そのための周辺装置が大がかりになりやすく、ま
た、合成樹脂製ライニング層と金属管との間の空気を強
制的に脱気するために、腐食性流体がライニング層を透
過していると、腐食性流体をも吸引するため危険性が高
いという問題点がある。

一方、後者の方法では、比較的形状が単純な円筒状の配
管またはタンク類では都合がよいが、少しでも複雑な形
状になると、構造上このような対策がとれないケースも
あり、また製造コストも高くならざる得ないという不都
合を有する。

考案の目的 本考案は、上記のような従来技術に伴なう問題点を解決
しようとするものであって、合成樹脂製のライニング層
が配管もしくはタンク類等の機器の内周面から浮き上が
るのを防止してライニング層の耐久性を向上させた合成
樹脂製のライニング層を有する機器を提供することを目
的としている。

考案の概要 このような目的を達成するために、本考案に係る合成樹
脂製のライニング層を有する機器は、内表面に合成樹脂
から成るライニング層が接着剤により接着された機器に
おいて、 前記機器の適宜箇所に、当該機器の外側から機器内周面
とライニング層との間にまで貫通する通孔が形成され、 前記機器と前記ライニング層との間に糸状体が配置され
て、前記接着剤層内の糸状体の周囲に排気通路が形成さ
れ、 前記通孔に連通するように逆止弁が前記機器の外側に取
付けられ、 前記機器とライニング層との間の隙間に存在する気体が
前記通孔および逆止弁を通して機器の外側もしくは他の
機器に排出され、逆方向には気体が流れないようにして
あることを特徴としている。

このような逆止弁が設けられた本考案に係る機器によれ
ば、ライニング層と配管あるいはタンク類等の機器の内
周面との間の隙間に残留する空気、またはライニング層
を透過した薬液の蒸気等が、熱により膨張し、蒸気圧が
高まり、ライニング層を内側に浮き上がらせようとした
としても、その蒸気圧によって逆止弁内のスプリングを
押し上げ、これら空気または蒸気を逆止弁を通して外部
の系へ排出させる。しかも、本考案によれば、ライニン
グ層と機器内周面との間隙に存在する空気あるいは薬液
の蒸気等がどの部分に発生しているとしても、その空気
あるいは蒸気等を、糸状体の周囲に形成される排気通路
を介して通孔の近傍に導くことができ、これにより空気
または蒸気等を外方に積極的に排出することができる。

したがって、ライニング層と機器の内周面との間には、
ライニング層を浮き上がらせる程の空気圧または蒸気圧
が発生しない。一方、ライニング層と配管もしくはタン
クの内周面との圧力が定常状態のときには、逆止弁が閉
止状態におかれ、この状態で配管やタンク内が負圧にな
った時、ライニング層が弱冠内側に引かれるが、これに
よってライニング層と配管もしくはタンク間の圧力は、
負圧となり、配管もしくはタンク内圧力と平衡してライ
ニング層の変形が防止され、ライニング層が機器内周面
から浮き上がったり、陥没したりすることはない。

さらに、ライニング層と機器内周面との間に、糸状体を
配置しているので、機器に穿設された通孔付近のライニ
ング層が機器内周面に密着する（いわゆるシール状態）
ことはなく、通孔から最も離れたライニング層と機器内
周面との隙間に残留する空気あるいは薬液を通孔付近ま
で導びき、逆止弁を通して外部へ排出することも容易で
ある。

考案の具体的説明 以下、本考案を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図は本考案の一実施例に係る合成樹脂製のライニン
グ層を有する配管の断面図、第２図は同実施例で用いる
逆止弁の半断面図、第３図は本考案の他の実施例に係る
合成樹脂製のライニング層を有する配管の断面図、第４
図は同実施例に係る配管の要部断面図、第５図（Ａ），
（Ｂ）は本考案のさらにその他の実施例に係るタンクの
断面図である。

第１図に示す実施例は本考案を配管に適用した場合の例
を示しており、管１０の両端部にはフランジ１２，１２
が一体に接合され、このフランジ１２を介して他の配管
もしくは機器と連結可能になっている。

管１０およびフランジ１２の材質は、一般には金属であ
るが、合成樹脂等、その他の材質であっても良い。

このような管１０およびフランジ１２から構成される配
管１４の内周面には、配管１４内を流れる腐食性流体か
ら配管１４を保護するために、合成樹脂製のライニング
層１６がライニング（裏張）されている。ライニング層
１６は、管１０の内周面のみならず、フランジ１２の突
き合せ面にも連続するようにライニングされている。

ライニング層を構成する合成樹脂としては、ポリエチレ
ン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂などが用いられる
が、なかでも、耐薬品性、摺動特性および耐摩耗性等に
優れたフッ素樹脂が好ましく用いられる。フッ素樹脂と
しては、ＰＴＦＥ、フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）ある
いは四フッ化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であるＰＦＡ、四フッ化エチレンと
六フッ化プロピレンとの共重合体であるＦＥＰ、四フッ
化エチレンとエチレンとの共重合体であるＥＴＦＥなど
が用いられる。これらのうち、ライニング層としての信
頼性の高さからＰＴＦＥが最も好ましい。

配管１４の内周面に沿ってライニング層１６を形成する
には、どのような方法を採用してもよいが、たとえばＰ
ＴＦＥから成るライニング層１６を形成する場合には、
次のようにして行なう。すなわち、配管１４の内周面に
沿って、該内周面とほぼ相似形の可撓性隔膜を被包した
中子を配置し、該隔膜と内周面との間隙部にＰＴＦＥ粉
末を充填した後、水などの液体を中子から圧入して隔膜
を膨らませて内周面に圧接してＰＴＦＥ製のライナーを
予備成形し、得られた予備形成ライナーを加熱炉に入れ
てＰＴＦＥの融点以上の温度に加熱焼成してライニング
層１６を形成する、いわゆる液圧成形法が採用される。

そして、液圧成形法で得られたライナーの外周面もしく
は配管１４の内周面には、細い糸状体がらせん状または
格子状に巻き付けられ、このライナーの外周面もしくは
配管１４の内周面に接着剤で部分的に接着される。

次いで、この糸状体が巻き付けられたライナーは配管１
４内に嵌入され、接着剤により配管１４の内周面に接着
される。こうしてライナーが配管１４の内周面に接着さ
れると、糸状体１４の回りには、接着剤が行き渡ること
のできなかった小さな間隙により、排気通路が形成され
る。

本実施例では、このように合成樹脂製のライニング層１
６がライニングされた配管１４において、配管１４の適
宜個所に、当該配管１４の外側から配管１４とライニン
グ層１６との間にまで貫通する通孔１８が形成されてい
る。この通孔１８に連通するように、逆止弁２０が配管
１４の外側に取付けられている。

逆止弁２０は、第２図に示すように、軸方向に流路２２
が形成されたケーシング２４，２６を有し、流路２２内
に弁体２８が軸方向移動自在に装着されている。弁体２
８は、配管側流路２２ａ内の圧力が高い場合に、第２図
（Ａ）に示すように、スプリング３０に抗して上方に軸
方向移動し、弁体２８に形成された連通孔３２を通して
配管側流路２２ａと反配管側流路２２ｂとが連通するよ
うになっている。

通常時においてはスプリング３０が弁体２８を付勢して
弁体２８が弁座３４を押圧し、反配管側流路２２ｂ側か
ら配管側流路２２ａ方向に流体が流れないようになって
いる。このような逆止弁２０は金属製であっても良い
が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の合成
樹脂であっても良い。ＰＴＦＥの場合には、ＰＴＦＥが
耐腐食性等に優れていることから特に好ましい。この場
合、スプリング３０はＰＴＦＥで被覆することが好まし
い。

このような本実施例に係る配管１４によれば、ライニン
グ層１６と配管１４の内周面との間の隙間に残留する空
気、またはライニング層１６を透過した薬液の蒸気等
が、熱により膨張し、蒸気圧が高まり、ライニング層１
６を内側に浮き上がらせようとしたとしても、その蒸気
圧によって逆止弁２０内のスプリング３０を押し上げ、
これら空気または蒸気を逆止弁２０を通して外部の系へ
排出させる。また、このような空気または蒸気等が配管
１４とライニング層１６との間の間隙のどの部分に存在
しているとしても、それらの空気または蒸気等は、糸状
体の周囲に形成される排気通路を通って逆止弁２０の近
傍にまで確実に導くことができ、したがって、逆止弁２
０を通して外部に排出することが容易となる。

したがって、ライニング層１６と配管１４の内周面との
間には、ライニング層１６を浮き上がらせる程の空気圧
または蒸気圧が発生しない。一方、ライニング層１６と
配管１４の内周面の圧力が定常状態のときには、逆止弁
が閉止状態におかれ、この状態で配管内が負圧になった
時、ライニング層１６が弱冠内側に引かれるが、これに
よってライニング層１６と配管１４間の圧力は、負圧と
なり、配管内圧力と平衡してライニング層の変形が防止
され、ライニング層１６が機器内周面から浮き上がった
り、陥没したりすることはない。

なお、本考案は、上述した実施例に限定されるものでは
なく、本考案の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば第３図および第４図に示すように、ライニング
層１６と配管１４の内周面との間に、通孔１８に連通す
るように、この通孔１８に向けて排気通路３６を形成す
るようにしても良い。排気通路３６は、配管１４におけ
る管１０の内周面に沿って予め溝を設けることにより形
成される。

このように、ライニング層１６と配管１４内周面との間
に、通孔１８に向って連続する流体排気通路３６を設け
ておけば、管１０に穿設された通孔１８付近のライニン
グ層１６が管１０内周面に密着する（いわゆるシール状
態）ことはなく、通孔１８から最も離れたライニング層
１６と配管１４内周面との隙間に残留する空気あるいは
薬液を通孔１８付近まで導びき、逆止弁２０を通して外
部へ排出することも容易である。

また、本考案は、第５図（Ａ）に示すように、ライニン
グ層１６が内周面に設けられたタンク３８、もしくはそ
の他の機器に対しても、配管の場合と同様にして適用す
ることが可能である。この実施例でも、第５図（Ｂ）に
示すように通孔１８に連通するようにライニング層１６
とタンク３８の内周面との間の接着層５１内に細い糸状
体５０を配置して、排気通路３６′を成形し、ライニン
グ層１６とタンク内壁面との残留空気を容易に排出させ
るようにしている。

なお、第５図に示す実施例では、逆止弁２０を２ヶ所設
けているが、その数および取付位置は問わない。また、
逆止弁２０の構造は、第２図に示すものに限らず、その
他公知の逆止弁の構造であっても良い。また、糸状体５
０を接着層５１内に配置する方法は、前記実施例と同様
の方法であっても良く、また公知の他の方法を採用して
も良い。

考案の効果 以上説明してきたように、本考案に係るライニング層を
有する機器によれば、ライニング層と配管あるいはタン
ク類等の機器の内周面との間の隙間に残留する空気、ま
たはライニング層を透過した薬液の蒸気等が、熱により
膨張し、蒸気圧が高まり、ライニング層を内側に浮き上
がらせようとしたとしても、その蒸気圧によって逆止弁
内のスプリングを押し上げ、これら空気または蒸気を逆
止弁を通して外部の系へ排出させることができる。

したがって、ライニング層と機器の内周面との間には、
ライニング層を浮き上がらせる程の空気圧または蒸気圧
が発生しない。一方、ライニング層と配管もしくはタン
クの内周面との圧力が定常状態のときには、逆止弁が閉
止状態におかれ、この状態で配管やタンク内が負圧にな
った時、ライニング層が弱冠内側に引かれるが、これに
よってライニング層と配管もしくはタンク間の圧力は、
負圧となり、配管もしくはタンク内圧力と平衡してライ
ニング層の変形が防止され、ライニング層が機器内周面
から浮き上がったり、陥没したりすることはない。

さらに、ライニング層と機器内周面との間に、糸状体を
配置しておけば、機器に穿設された通孔付近のライニン
グ層が機器内周面に密着する（いわゆるシール状態）こ
とはなく、通孔から最も離れたライニング層と機器内周
面との隙間に残留する空気あるいは薬液を通孔付近まで
導びき、逆止弁を通して外部へ排出することも容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る合成樹脂製のライニン
グ層を有する配管の断面図、第２図は同実施例で用いる
逆止弁の半断面図、第３図は本考案の他の実施例に係る
合成樹脂製のライニング層を有する配管の断面図、第４
図は同実施例に係る配管の要部断面図、第５図（Ａ），
（Ｂ）は本考案のさらにその他の実施例に係るタンクの
断面図、第６図は従来例に係るライニング層を有する配
管の要部断面図である。 ２，１６…ライニング層、１４…配管 １８…通孔、２０…逆止弁 ２２…流路、２８…弁体 ３６…排気通路、３８…タンク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内表面に合成樹脂から成るライニング層が
   接着剤により接着された機器において、 前記機器の適宜箇所に、当該機器の外側から機器内周面
   とライニング層との間にまで貫通する通孔が形成され、 前記機器と前記ライニング層との間に糸状体が配置され
   て、前記接着剤層内の糸状体の周囲に排気通路が形成さ
   れ、 前記通孔に連通するように逆止弁が前記機器の外側に取
   付けられ、 前記機器とライニング層との間の隙間に存在する気体が
   前記通孔および逆止弁を通して機器の外側もしくは他の
   機器に排出され、逆方向には気体が流れないようにして
   あることを特徴とする合成樹脂製のライニング層を有す
   る機器。