【ブライン・冷水・循環水・温水・スチーム】水系ユーティリティに対する材質選定の基本

配管材料

NEONEEETです。 

水系は全部SGPでいいでしょ。

そう思いがちですよね・・・。

この記事では、水系ユーティリティに対する材質選定の基本について解説します。

水系ユーティリティに対する材質選定

水系ユーティリティは化学工場以外でもごく日常的に使用するでしょう。

化学工場なら可燃性物質を極小化するために金属系の材質を選ばないといけないので、SGPを基本にします。

ところが、SGP+ジョイントシートという基本セットでは対応できない場合もあります。

化学工場で使用する水系ユーティリティとしてブライン・冷水・循環水・温水・スチームを対象にして、個別に解説します。

ブライン

ブラインはここでは‐5℃以下を対象にします。

-5℃以下ではSGPは基本的に使いません。

低温脆性の問題があるからです。

腐食性がないからSGP系を使いたいが、低温脆性が気になってSGPでは使えない。

こんなときはSTPGを使います。STPG370で十分でしょう。

SGPだと溝状腐食の問題があったので、STPGにするという思想は昔はありました。

鍛接だと溝状腐食を起こしますが、電気抵抗溶接だとそのリスクはありません。

溝状腐食だけを考えるとSGPでも大丈夫ですが、低温脆性という意味ではSGPは避けておいた方が良いです。

ガスケットは汎用ジョイントシートでほぼ使用可能です。

ブラインも塩の種類によってはSTPGでも腐食性があることも。SUS系にしてもダメになりそうで、判断に悩みます。

溶存酸素を少なくするために、ブライン系統に窒素を入れる場合があります。これで寿命は延びます。

冷水

冷水は5~10℃の範囲の水を想定します。

冷水はブラインより条件が緩いので、一般的な水系として扱って良いでしょう。

SGP+ジョイントシートですね。

夏場では5~10℃の温度というのはかなり低く、熱損失が大きくなるので断熱を付けます。

断熱を付けると腐食が進むのでは?と気になるでしょうか。

気になる人は配管メンテナンスに敏感な人でしょう。

とはいえ冷水程度では断熱を付けても腐食性について大きな問題は起きず、SGP+ジョイントシートで大丈夫ですよ。

循環水

循環水は32~37℃程度の水です。

これは理想的な水系として考えればいいでしょう。

循環しながら使うため、水に腐食防止の添加剤を添加していることが普通です。

SGP+ジョイントシートで耐えれるように理想的な水の状態を作り上げている、という方が正しいでしょう。

温水

温水は60~95℃程度の水です。

温水もSGP+ジョイントシートで使うでしょう。

とはいえ、ちょっと気になりますよね。

温度が高いほど腐食性が高いですから。

STPGにレベルアップしたり、もっとあっさりとSUS系にしている会社もあると思います。

私の職場でもSGPを使っていますが、個人的にはSUS304派です。

イニシャルコストは高いですが、メンテナンスコストを下げることが期待できるからです。

中長期的な視点で議論したいところですね。

スチーム

スチームは100℃以上の水蒸気を対象にしています。

SGP+ジョイントシートでも良さそうに見えますよね。

でも汎用的なジョイントシートでは温度の問題で避けた方がいいです。

120℃を越えると危険ですよね。120℃というと0.3MPaG程度。

0.3MPaG以上のスチームはごく当たり前に使います。

汎用ジョイントシートではダメなら、高温に耐えるジョイントシートを使わないといけません。

例えばバルカーのGF300など。

ニチアスは高温用ジョイントシートというカテゴリでTombo No.1120のラインナップがありますが、これは120℃以上では使わない方が良いでしょう。

実際に120℃ですぐに圧壊するわけではありませんが、危険であることに変わりありません。

この手のガスケットはこれからも開発されていく可能性があるので要チェックです。

2年前に、とあるガスケットメーカーの営業に開発可能性を聞いたら「開発する予定はない」ってありえない回答をもらいました。残念ですね。

まとめ

以上の内容をかんたんにまとめます。

ブラインSTPG汎用ジョイントシート
冷水SGP汎用ジョイントシート
循環水SGP汎用ジョイントシート
温水SGP汎用ジョイントシート
スチームSGP高温用ジョイントシート

SGP+汎用ジョイントシートばかりではありませんよね。低温・高温という例外にはそれなりの対応が必要ということでしょう。

最後に

水系ユーティリティに対する材質選定の基本について解説しました。

ブライン・冷水・循環水・温水・スチームを対象にしています。

基本はSGPで良いですが、いくつか使い分けた方が良さそうです。

この記事が皆さんのお役に立てれば嬉しいです。

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