JPH07260672A - オートクレーブ試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薬品を添加するオートクレーブ試験におい
て、圧力容器内が試験条件温度に致った後に薬品を添加
することによって、この薬品の脱気等による消失を防
ぎ、試験中の薬品濃度を規定通りに保持する。 【構成】 オートクレーブ試験装置の圧力容器蓋１ｂま
たはその近傍に、圧力容器内部に開口する薬物添加口１
１とこの薬物添加口１１の蓋体１２とを備えた気密構造
の薬物収納部９を形成すると共に、この薬物収納部９
に、試験条件温度又はこれよりやや低い温度にて変形し
上記蓋体１２を開いた状態に動かす形状記憶合金材１５
を具備せしめたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薬品等を試験供給水に
添加する材料腐食試験に使用して好適なオートクレーブ
試験装置に係り、詳しくは、この試験装置の圧力容器内
が所定の試験条件温度に到達してから、上記薬品等の添
加を行うことのできるオートクレーブ試験装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】材料腐食試験は試験対象材を高温高圧下
の水または蒸気に曝して酸化、腐食させ、その耐食性を
評価しているが、この試験は一般にオートクレーブと呼
ばれる試験装置で実施されている。

【０００３】オートクレーブ試験装置には２種類があ
り、このうちの１種類は循環式と呼ばれるもので、試験
対象材を装荷する圧力容器と、この圧力容器に供給され
る高温高圧水もしくは高温高圧蒸気を作製するための加
熱装置及び高圧ポンプと、試験水を貯蔵しておくための
貯水タンクと、試験水の水質（溶存酸素量、溶存水素
量）を監視するためのモニタリング装置と、圧力容器内
の圧力を監視する圧力計と、これら機器を接続する配管
類並びに圧力容器を加熱するヒーターとから成り立って
いる。ここで高圧ポンプは作製された高温高圧水もしく
は高温高圧蒸気を圧力容器内に供給する役目も果たして
いる。

【０００４】一方、もう１つの種類のオートクレーブ試
験装置は、静置式と呼ばれるもので試験対象材を装荷す
る圧力容器と、圧力容器内の圧力を監視する圧力計と、
圧力容器を加熱するヒーター及び圧力容器内の高温高圧
水もしくは高温高圧蒸気を外部に逃がす為の脱気配管並
びにバルブとから成り立っている。

【０００５】これら腐食試験の試験条件は高温高圧水の
場合、温度３６０℃以下、圧力１０５ｋｇ／ｃｍ² 以
下、高温高圧蒸気の場合、温度４００℃以上、圧力１０
５ｋｇ／ｃｍ² 以上である。

【０００６】上記２種類の試験装置は、試験対象材を高
温高圧水もしくは高温高圧蒸気に曝すという点では同じ
働きをなすが、循環型は高温高圧水もしくは高温高圧蒸
気を加熱装置及び高圧ポンプで作製した後、このポンプ
にて圧力容器内に供給するのに対し、静置型は圧力容器
内に試験水を入れた後、圧力容器を加熱するヒーターに
て圧力容器及び試験水を加熱して試験水を高温高圧水も
しくは高温高圧蒸気としている。

【０００７】さらに試験条件の維持は、上記循環型にお
いては圧力容器の加圧を高圧ポンプにて行っているのに
対し、上記静置型においては試験水を入れた圧力容器を
加熱し、その後試験条件到達前にバルブを用いて内部の
水を水蒸気として外部に脱気（放出）し、更に加熱を続
けて最終試験条件を実現する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここで、従来の材料腐
食試験においては試験水に純水を用い、この純水を高温
高圧水もしくは高温高圧蒸気としていたが、最近の試験
傾向として例えば過酸化水素水等の濃縮監視が困難な薬
品を添加した高温高圧水下で腐食試験を実施するように
なって来ている。また、揮発性の高いよう素（Ｉ）の添
加も行われている。

【０００９】この薬品添加を行う腐食試験を循環型オー
トクレーブ試験装置で実施する場合、圧力容器を始め、
各機器を接続する配管類又は貯水タンク内の水量を把握
し、試験装置全体の試験供給水量に対して規定濃度にな
るよう薬品量を決定し、この添加量が決定された薬品を
予め貯水タンク等に添加して試験を開始することにな
る。しかしこの循環型試験装置の場合、薬品を添加した
試験水を高圧ポンプで昇圧し圧力容器で加熱する一方、
再度大気圧の貯水タンクに戻す際には、冷却、減圧が配
管内で生じ、これを再加熱、再加圧を繰り返すと、圧力
容器内が試験条件に到るまでに揮発等により薬品が減少
し、試験時には規定濃度が必ずしも維持されていない可
能性があった。

【００１０】また、この薬品添加を行う腐食試験を前記
静置型オートクレーブ試験装置で実施する場合も、最初
に入れる水量に対して規定濃度になるような薬品量を圧
力容器に添加することとなるが、試験前に条件を調整す
るために行う脱気の際に、添加した薬品が試験水と共に
圧力容器外に放出されてしまい、試験時には規定濃度が
必ずしも保持されているとは限らなくなる可能性があっ
た。

【００１１】本発明は叙上の如き実状に対処し、圧力容
器内が試験条件に整ってから前記薬品を添加することに
より、試験中の薬品濃度を規定通りに保持せしめ、材料
腐食試験をより正確に行うことを目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明のオートクレーブ試験装置の特徴は、圧力容器
内部に試験対象材を装荷して、この試験対象材を高温高
圧下の水または水蒸気に曝すオートクレーブ試験装置に
おいて、圧力容器蓋またはその近傍に、上記圧力容器内
部に開口する薬物添加口とこの薬物添加口の蓋体とを備
えた気密構造の薬物収納部を形成すると共に、この薬物
収納部に、試験条件温度又はこれよりやや低い温度にて
変形し上記蓋体を開いた状態に動かす形状記憶合金材を
具備せしめたところにある。

【００１３】

【作用】上記本発明の試験装置では、薬物収納部に入れ
た薬品が、圧力容器内が所定の試験条件温度にほぼ到達
した段階で初めて添加されることから、従来のように試
験条件を整える際中に薬品濃度が変わる恐れがなく材料
腐食試験をより正確に行うことが可能である。

【００１４】

【実施例】以下、さらに添付図面を参照して、本発明の
実施例を説明する。

【００１５】図１は本発明実施例の循環式オートクレー
ブ試験装置の圧力容器蓋を示す側面図、図２は同実施例
の薬物収納部を示す斜視図、図３は同実施例装置の全体
図であり、この試験装置は、試験対象材Ｓを装荷する圧
力容器１と、この圧力容器１に供給される高温高圧水も
しくは高温高圧蒸気を作製するための加熱装置２及び高
圧ポンプ３と試験水を貯蔵しておくための貯水タンク４
と、試験水の水質（溶存酸素量、溶存水素量）を監視す
るためのモニタリング装置５と、圧力容器１内の圧力を
監視する圧力計６と、これらの機器を接続する配管類７
並びに圧力容器１を加熱するヒーター８とを備えてい
る。なお、ここで高圧ポンプ３は作製された高温高圧水
もしくは高温高圧蒸気を圧力容器１内に供給する役目も
果たしている。

【００１６】上記圧力容器は、圧力容器本体１ａとこの
本体の上部にボルト止めされる圧力容器蓋１ｂとを備
え、図１に示すようにこの実施例では、上記圧力容器蓋
１ｂの裏面にカプセル状の薬物収納部９を取付治具１０
により着脱自在に固定している。

【００１７】なお、腐食試験の試験条件は高温高圧水の
場合、温度３６０℃以下、圧力１０５ｋｇ／ｃｍ² 以
下、高温高圧蒸気の場合、温度４００℃以上、圧力１０
５ｋｇ／ｃｍ² 以上であるが、上記この薬物収納部９
は、下部に前記圧力容器内に開口する薬物添加口１１
と、この添加口１１の蓋体１２とを備えると共に、薬品
を入れるための投入口１３と、この投入口１３にねじ結
合する投入口蓋１４とを備え、全体として試験条件に耐
え得る耐圧強度の気密構造となっている。そして、上記
添加口１１の蓋体１２のヒンジとなる基部が、図４に示
すように、所定の試験条件温度又はこれよりやや低い温
度にて変形し蓋体１２自体を上に開いた状態に動かす形
状記憶合金材１５によって形成されている。この形状記
憶合金材の変形温度は、前記試験条件温度又はこれより
約５〜５０℃、より好適には５〜１０℃程度低く設定し
ておくことが適当である。また、このカプセル状の薬物
収納部９は、圧力容器本体１ａの上部開口部付近に固設
することも可能である。

【００１８】一方、図５は本発明の他の実施例の静置式
オートクレーブ試験装置の全体図であり、この試験装置
は、試験対象材Ｓを装荷する圧力容器１と、圧力容器１
内の圧力を監視する圧力計６と、圧力容器１を加熱する
ヒーター８及び圧力容器１内の高温高圧水もしくは高温
高圧蒸気を外部に逃がす為の脱気配管１６並びにバルブ
１７より成り立っている。

【００１９】上記圧力容器１は、先の実施例と同様に、
圧力容器本体１ａとこの本体の上部にボルト止めされる
圧力容器蓋１ｂとを備え、図６に示すように、上記圧力
容器蓋１ｂに縦穴状の薬物収納部９を形成せしめてい
る。この薬物収納部９は、下部に前記圧力容器内に開口
する薬物添加口１１と、この添加口１１の蓋体１２とを
備えると共に、上部に薬品を入れるための投入口１３
と、この投入口１３にねじ結合する投入口蓋１４とを備
え、全体として試験条件に耐え得る耐圧強度の気密構造
となっている。そして、上記薬物添加口１１の蓋体１２
と前記投入口蓋１４とが、図７に示すように、所定の試
験条件温度またはこれよりやや低い温度にて伸長するよ
うに変形し、蓋体１２を図示の如く下方に押し出すコイ
ルばね状の形状記憶合金材１５によって連結されてい
る。

【００２０】なお、上記形状記憶合金材１５の変形温度
は、この実施例のような静置式オートクレーブ試験装置
では、脱気温度の影響を受けないように前記試験条件温
度又はこれより約５〜５０℃、より好ましくは５〜１５
℃程度低い範囲が適当である。

【００２１】しかして、これら各実施例の試験装置で
は、先のカプセル状の薬物収納部９を有するものでは該
収納部９を取り外して投入口１３から規定量の薬品を入
れ、また前述の圧力容器蓋１ｂに薬物収納部９を有する
ものでは、そのまま投入口蓋１４を外して規定量の薬品
を入れる。そして、圧力容器１内には直接薬品を入れな
い状態で圧力容器蓋１ｂを閉め、ヒーター８や加圧装置
２等を作動させる。

【００２２】即ち、上記各実施例の試験装置では、上記
圧力容器１内が所定の試験条件温度になるまでは上記薬
物収納部９は開かずに、圧力容器１内が試験条件温度に
ほぼ到達した段階で初めて収納部９の蓋体１２が開き薬
品が添加されることから、試験条件を整える際中に脱気
や揮発などによって薬品濃度が変わる恐れがなく、材料
腐食試験をより正確に行うことが可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のオートク
レーブ試験装置は、圧力容器蓋またはその近傍に、上記
圧力容器内部に開口する薬物添加口とこの薬物添加口の
蓋体とを備えた気密構造の薬物収納部を形成すると共
に、この薬物収納部に、試験条件温度又はこれよりやや
低い温度にて変形し上記蓋体を開いた状態に動かす形状
記憶合金材を具備せしめたものであり、上記圧力容器内
が所定の試験条件温度になるまでは上記薬物収納部は開
かずに、圧力容器内が試験条件温度にほぼ到達した段階
で初めて収納部の蓋体が開き薬品が添加されることか
ら、試験条件を整える際中に脱気や揮発などによって薬
品濃度が変わる恐れがなく、材料腐食試験をより正確に
行わしめるとの効果を奏するものである。

【００２４】また、上記本発明の試験装置では、薬品添
加が昇温後にのみ行われることから、薬品の曝露時間を
極限することができ、圧力容器の腐食量を減少させるこ
とも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の循環式オートクレーブ試験装置
の圧力容器蓋を示す側面図である。

【図２】同実施例の薬物収納部を示す斜視図である。

【図３】同実施例装置の全体図である。

【図４】同実施例の薬物収納部の動きを示す斜視図であ
る。

【図５】本発明実施例の静置式オートクレーブ試験装置
の全体図である。

【図６】同実施例の薬物収納部の分解図である。

【図７】同実施例の薬物収納部の動きを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 圧力容器 １ａ 圧力容器本体 １ｂ 圧力容器蓋 ２ 加熱装置 ３ 高圧ポンプ ４ 貯水タンク ５ モニタリング装置 ６ 圧力計 ７ 配管類 ８ ヒーター ９ 薬物収納部 １０ 取付治具 １１ 薬物添加口 １２ 蓋体 １３ 投入口 １４ 投入口蓋 １５ 形状記憶合金材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力容器内部に試験対象材を装荷して、
   この試験対象材を高温高圧下の水または水蒸気に曝すオ
   ートクレーブ試験装置において、圧力容器蓋またはその
   近傍に、上記圧力容器内部に開口する薬物添加口とこの
   薬物添加口の蓋体とを備えた気密構造の薬物収納部を形
   成すると共に、この薬物収納部に、試験条件温度又はこ
   れよりやや低い温度にて変形し上記蓋体を開いた状態に
   動かす形状記憶合金材を具備せしめたことを特徴とする
   オートクレーブ試験装置。