JPS61197875A

JPS61197875A - 粉体並びにスラリ−の乾式湿式輸送用関節状曲り管

Info

Publication number: JPS61197875A
Application number: JP60035011A
Authority: JP
Inventors: 肇河津
Original assignee: I N JI SHOJI KK
Current assignee: I N JI SHOJI KK
Priority date: 1985-02-23
Filing date: 1985-02-23
Publication date: 1986-09-02
Also published as: US4653777A; EP0193034A1; EP0193034B1; DE3684936D1; JPS6411877B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は粉体又はスラリーの乾式或いは湿式輸送管等に
適する耐摩耗性の、また摩耗時部分的に取替、補修を容
易にした関節状組合せ曲シ管に関する。

（従来技術）製鉄所、セメント工場、火力発電所、鋳造工場等で、微
粉度、クリンカー、フライアッシュ−１鋳物砂、土砂等
の輸送に空気式輸送法が用いられるが、該輸送管は屡々
輸送媒体によって激しい摩耗を受け°る。摩耗位置は曲
υ管の外周内面部が特に顕著であシ、局部的に溝状に浸
食され、終にはその部分に開孔を発生し、補修を施した
シ全体を交換したシしなければならなくなる。

この極用途の曲シ管の摩耗対策として一般的に行われて
きた方法は、軟鋼もしくは炭素鋼製の曲シ管を使用し、
当初から開孔を生じることを予想して曲り管の外側に箱
型の補強部材を取付け、その中に予めコンクリートや耐
火煉瓦等の耐摩耗性をもつ材料を充填しておき、使用時
面シ管に開孔を生じても、輸送媒体の洩れをコンクリー
ト層や煉瓦の厚みで保護し、外部への°洩れを防止する
ものであるが、この方法は曲シ管の重量が大きくなり、
またパイプの外周内面に開孔を生じると、輸送媒体の流
れが乱流となシ、吸引風力の圧力損が生じたシするので
好ましくない。

また、フライアッシュや鍔物砂のように激しい研削摩耗
を与える摩耗媒体の輸送用には曲υ管に例えば高炭素、
高クロム鋳鉄やニーハード鋳鉄（商品名）等の耐摩耗鋳
鉄が使用され、特に激しい摩耗を受ける外周部を肉厚に
した偏肉の曲シ管が製造され使用されている。しかし耐
摩耗鋳鉄製でもさして長寿命を与えるものでなく、例え
ば外周部の肉厚が８０１１１の高クロム鋳鉄を使用した
曲シ管でフライアッシュを輸送した場合、約４〜６Ｗｉ
月で開孔を生じた。

この種の耐摩耗鋳鉄は一度開孔すると溶接補修が困難で
あシ、無理に溶接すると溶接割れを発生し、破断する危
険がある。現在は軟鋼の厚肉鋼板を開孔部に当て板し周
囲を浴接して洩れを防ぐ方法が採られているが、これも
２〜８回繰シ返すと本体に割れを生じ全体全交換しなけ
ればならなくなる。

（発明が解決しようとする問題点）上述した空気輸送やサンドポンプによる砂匍送のような
スラリー輸送の場合、輸送媒体による摩耗形態は二ロー
ションすなわち犀耗位置が局部的な浸食単純を受ける傾
向にある。従って、曲り管全体の重量の僅か一部が摩耗
しただけで補修や交換を行わなくてはならず、著しく不
経済であシ、よシ長寿命を与える材質と容易に補修が行
える構造をもつ曲シ管の開発が必要である。本発明は上
記要請に応え、長寿命であるとともに補修が容易に行え
る曲シ管の提供を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、Ｒの角度を所要数に分割した節管よりなり、
該各節管には所要厚の耐摩耗管がライニングされていて
これら各節管はパッキングを介して連結し、且つ各節管
が取替可能に接続されている曲シ管、及び上記のような
曲シ管において、少なくとも彎曲部の上手の直管内径の
軸方向延長線が彎曲部と交わる付近の各節管外周内面の
各耐摩耗管前縁がその一つ上手の耐摩耗管後縁よシ低く
形成されている粉体並びに曳フリーの乾式湿式輸送用の
関節状曲り管を要旨とする。

第１図は９０’の本発明の曲υ管の一例を示す斜視図、
第２図はその中心で切断した断面図である。

（ＩＡ）〜（ＩＧ）は只の角度を所要数、図示例では７
つに分割した各節管、（２１は節管内側にライニングさ
れた耐摩耗管で、各節管（ＩＡ）〜（ＩＧ）はパッキン
グ（３）を介して連結し、関節状的り管を形成す・　　
る。

節管（１）は易溶後鋼材、各種鋳鉄、アルミ合金、４６
の鋳鋼で鋳造によシ製造した。

各節管を曲シ管に組立てるには各節管の接続面にパッキ
ング（３）を介在させるが、パッキングには石綿パッキ
ング、樹脂、ゴムパッキング等があるが通常液体パッキ
ング剤を使用するのが好都合で各接続面にこれを塗布し
てから組みたててゆく。

また、石綿パッキングに液体パッキングを含浸せしめた
ものを使用する場合もある。

組立てた各節管を取替え可能に固定するには種々の方法
があるが、第１図、第２図に示した例は溶接法によった
。すなわち、曲り管の外側と内側の彎曲線に沿ってフラ
ットパー材（４３（４３を当てがい、隅肉溶接（５）（
５）によシ節管を固定した。この方法は易溶後材製の小
径向シ管の場合等に推奨でき□る方法で、各節管の部分
交換は容易である。第１図のフラットバー材（４）（４
）を使用せずに、各節管の接合線に沿つそ適当間隔にス
ポット溶接してもよい。

第１図の（６）は節管組立時の位置合せマーキングで、
凹条でも凸条でもよい。

ナ径曲り管や一溺棲不７ｒｒ鮨材製の節管等の場合には
、第３図、第４図に示す如くに、例えば時計の１２時、
８時、６時、９時の節管の位置にフランジ（７）を設け
、各節管（１）の接続部にパッキングを介在させて組立
て、相対向するフランジ同志をボルトで締めつける方法
等がある。この場合、相対向するフランジの一方はバカ
孔とし、他方はネジ孔としてボルトで締め込む、フラン
ジは勿論、全周フランジとしてもよい。

耐摩耗管（２）の材質は、各種超硬合金、耐摩耗鋳造合
金あるいはセラミックス、レンガ、耐火物、ガラス、溶
着金属等が用いられる。耐摩耗管（２コは節管（１）と
接続部で融合し合っていてもよく、また接着あるいは全
く分離していてもよい。例えばセラミックス管の場合、
接着剤で節管と接着していてもよく、螺子山で螺着して
もよい。また単に節管の内部に挿入しておくだけでもよ
い。但し節管（１）と耐摩耗管（２１とは余シ間隙を生
じない方が好ましい。

・節管（ＩＡ）（ＩＢ）・・・・・・は適当な角度、例
えば５°、１０゜等に分割された角度をもち、分割角度
が小さい程組合せた場合、円周に近似してゆき、流体の
流れが円滑になる。

粉体、スラリー輸送屈曲シ管の如く、コークス、クリン
カー、フライアッシュのように激しい研削摩耗を与える
輸送媒体の場合、摩耗媒体と高速で接触する耐摩耗管（
２りは非常に硬質でしかもかなシの肉厚をもたせておか
なければ長期寿命を確保できない。前述したような超硬
材料は非常に高硬度であるが、少しの衝撃を受けても欠
けを発生し易い欠点がある。特に面で衝撃を受ける場合
は別として、角ばったエツジ部に衝撃を受けると容易に
欠けを発生する。セラミックスの場合は特に欠けを発生
し易い。

曲り管が輸送媒体によシ受ける摩耗は前述の如くエロー
ジョン摩耗に相当する。二ローション摩耗状況下では輸
送媒体の投入角度によシ耐摩耗管（２］の摩耗度が異な
シ、一般に投入角度が８０°付近で最大摩耗を生じる。

伊東裕光著「摩耗とハードフエイシング　６・８項二ロ
ーション」によると、「噴射角が小さいと研摩側粒子は
試料面を滑るのみで粒子のもつエネルギーの消費が少な
く、従って切削作用も僅少である。しかし角度が大きく
なるに従って粒子は試料面に対して切削作用を行うよう
になる。角度が８０°の場合、粒子のエネルギーが最も
有効に切削に使われる。ａＯｏを越すとエネルギーの一
部は初期切削に使われるが、残シは粒子および試料の変
形、溶融に使われる。この変形、溶融は摩耗量に直接現
われないため、角度ｇｏ’を越すと摩耗量は逐次減少す
る。」曲シ管の場合これと近似の状況が発生し、輸送媒
体流れ方向上手の直管内径の軸方向延長線が交わる付近
の彎曲部節管、第２図で云えば、ＩＡ〜ＩＥ節管の外周
内面にあたる耐摩耗管内面、それも直管に対して８０°
の角度に近い面はど最も激しく摩耗を受け、特にこれら
の部分の各耐摩耗管の前縁が流れに露出している場合、
直接衝突切削摩耗を受けるため欠けを発生し易くなる。

二ローション摩耗の場合、−たん耐摩耗管（２１のエツ
ジに欠けを発生すると、その部分のみが更に一層深く浸
食され、終には大きな局部摩耗に進展する。取替可能な
各節管（１）をパッキングを介在させて曲）管に形づく
る場合、各節管の継ぎ目が不連続になシ、継ぎ目の耐摩
耗管前縁が直接摩耗媒体の衝突にさらされ、衝突を繰シ
返し受けるうちにエツジ欠けを発生し、その部分から深
く摩耗が進行する惧れがある。従って関節状曲シ管の製
造の際は、継ぎ部分の処置が耐摩耗性の向上の重要なフ
ァクターになる。

本発明者は輸送媒体の輸送方向にむかって耐摩耗管（２
１の各エツジを同一面とはせず、第２項発明に記載し、
第１図に示す如くに、彎曲部の輸送媒体が直接衝突する
付近の節管（第１図ではｔＢ、ｔｃ；ＩＤ、　ＩＥ　）
外周内側の各耐摩耗管前線をその一つ上手の耐摩耗管後
縁よシ低く形成した。この場合は第５図に示す如く、下
手の耐摩耗管前線（円内）が流れの衝突に曝されず、摩
耗媒体は平面を滑るだけで衝突応力が少なくエツジの欠
けを発生し難い。

耐摩耗管後縁と前縁との段差は通常、１・〜２ｍで充分
であるが、特に節管の継目に生じる間隙より大きい寸法
の段差を設けることによシ、エツジの欠けを防止できる
とともに節管と節管との間隙のパッキング材の摩耗防止
にも著しい効果がある。

この段差を設ける際、耐摩耗管の厚みは一定として節管
の肉厚を薄くしてゆく方が耐久性が得られる。また曲り
管の内周側は外周側のように直接輸送媒体の衝突を受け
ないので摩耗も少なく耐摩耗管に段差を設ける必要はな
く、同一面に構成して差支えない。また前記段差は第１
図の例で説明すれば、節管ＩＥまで設け、それ以降の節
管では同一面として徐々に元の内径寸法に戻るように節
管の後縁側肉厚を増加させている。

（作用）（１）　　曲シ管の摩耗は、通常、外周内面の最も激し
く衝突を直接に受ける部分に生じ、それは局部摩耗の形
相を呈する。本発明の関−状面シ管では、その部分の節
管のみを容易に交換でき、在来の曲り管の如く困難な部
分補修や全体取換えの必要がない。

（２１曲シ管の摩耗は上述の如く、各位置によって異な
るが、本発明の関節状曲り管では、各位置に関して異な
った耐摩耗度をもつライナー材（耐摩耗管）が使用でき
る。例えば第１図で節管（ｉｃ）。

（ＩＤ）が最も激しい摩耗を受けるので、この部分の耐
摩耗管にはセラミックス材や超硬合金等を使用し、（Ｌ
Ａ）　（ＩＢ）　（ＩＥ）　（ＩＦ）には高クロム値鉄
材を耐摩耗管に使用し、（ＩＧ）は内径を合わすために
径を絞っているので衝突がまた激しくなるからセラミッ
クス材や超硬合金等を使用する等、適切なｌＷ１摩耗材
の組合せで全面均一な速度で摩耗を進行させ、調整する
ことができ、局部摩耗によシ生じる乱流現象を防止でき
る。

（３）　　輸送媒体の直接衝突の激しい四曲部の各節管
の耐摩耗管の前縁を一つ上手の耐摩耗管の後縁よシ低く
構成することによらてエツジの欠けの発生やパッキング
の摩耗を抑え耐用命数をさらに長くする作用を有してい
る。

（４）　　上述の耐摩耗管の前後縁に順次段差を設ける
場合に、彎曲部で順次内径を拡大し次いで縮径してゆく
ようにすることによシ、輸送媒体の流速が最も摩耗を与
える曲シ部分で遅くなシ、衝突応力が緩和され、欠けや
摩耗の進行が一層弱められる。

勿論、彎曲部で順次内径を拡大してゆくようにはせず、
前記（３）のように各節管の＃革耗管の前縁を一つ上手
の耐摩耗管の後縁よシ低く構成するだけで、彎曲郡全体
では各部の平均内径が直管部分内径と等しくなるよう構
成してもよいが、この場合は流速の変化は生じない。

（５）　　節管の単一角度を２．５°、　５’、　１０
°等、数種類を準備しておくことによって、４５°、９
０°、１８５°や２２．５°等の多くの曲シ角度をもつ
曲シ管を自由に且つ容易につくり出せる。

（５ｊ！施例と実施効果）研摩剤カーボランダムを、ポンプ輸送する鋼管の９０°
曲シ管で次素鋼製、内径１４８φ、肉厚１１期のものを
比較例Ｎｎ１とし、同じ（Ｃ：２．７％、　Ｏｒ、：　２７％の高クロム跨
鉄製、内径１４８φ、内周部肉厚１１厘、外周部肉厚１
６屡のものを比較例？り２とし、第１図に示す本発明、
−１−１１＋ＬＬ、ｋ（−クビー＝１山鯖嘗Ｊ−上記本
発明の曲シ管は節管（１）を５Ｃ４６鋳鋼で製作し、耐
摩耗管（２１は次のようにして形成した。

すなわち節管（１）の内側に水冷銅鋳枠を偏心させて設
置し、節管と円形銅鍔枠との間に間隙を形成し其処に、
Ｃ：５．５％、Ｃｒ：２２％、　Ｎｌ）　：　７！Ｘ（
Ｄ高次−１高クロム、ニオブ系炭化物硬化金属のワイヤ
を使用してエレクト□ロガス溶着し、単層で厚肉浴着金
属を形成した。耐摩耗管（２１の厚みは内周部で約ＩＱ
ＩｇＩ、外周部で約２０ｍ１で節管（１）材の５Ｃ４６
と接続部で融合し合った。なお耐摩耗管の硬度はＨＲＣ
６’０〜６３を得た。

以上により、前記フライアッシュよりも遥かに研削性の
大きい研摩剤カーボフンダムのポンプ輸送の比較試ａｔ
−行った結果、比較例？＆１は５日、比較例Ｎｏ２は８
０日使用後それぞれ穿孔した。これに対して本発明の曲
シ管は約１２０日の使用に耐えた。その後で摩耗状況を
観察したところ、節’！！　（１０）、（ＩＤ）が特に
著しい摩耗を受けていたので新しい節管とこの部分を取
替え再度使用に供し４　Ｌ　）−１，１８１ｙ　ｎ　／
１０＾ａｔｔ　ｒｈ　１ｒＫ４４本取り外した節管（Ｉ
Ｃ）　、　（ＩＤ）は浴接肉盛りによシ補修し、再使用
できるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例である関節状的り管の斜視図。第
２図は第１図のフラットバー材を取り外し縦断した断面
図。第８図は本発明の他の一例である関節状曲シ管を構
成する節管の一つの正面図。第４図は同節管の側面図。第５図は耐摩耗管の前縁を一
つ上手の耐摩耗管の後縁より低く形成した場合の輸送媒
体の流れとの関係の説明図である。１：節管、２：耐摩耗管、３：パッキング、４：フラッ
トバー、５：隅肉浴接、６：位置合せマーキング、７：
７ランジ第　　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｒの角度を所要数に分割した節管よりなり、該各
節管には所要厚の耐摩耗管がライニングされていてこれ
ら各節管はパッキングを介して連続し、且つ各節管が取
替可能に接続されていることを特徴とする粉体並びにス
ラリーの乾式湿式輸送用関節状曲り管。
（２）Ｒの角度を所要数に分割した節管よりなり、該各
節管には所要厚の耐摩耗管がライニングされていてこれ
ら各節管はパッキングを介して連続し、且つ各節管が取
替可能に接続され、少なくとも上手の直管内径の軸方向
延長線が彎曲部と交わる付近の各節管外周内面の各耐摩
耗管前縁がその一つ上手の耐摩耗管後縁より低く形成さ
れていることを特徴とする粉体並びにスラリーの乾式湿
式輸送用の関節状曲り管。
（３）彎曲部の上手の直管内径の軸方向延長線が彎曲部
と交わる付近の各節管の耐摩耗管内径が直管部分内径よ
りも拡大されていることを特徴とする特許請求の範囲（
２）に記載の粉体並びにスラリーの乾式湿式輸送用の関
節状曲り管。