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アンモニア、硫化水素、トルエン、ホルムアルデヒド等を含んだ排気ガス中に機械を設置したいのですが、機械の腐食を防ぐため金属の材質を考慮中です。金属が腐食される化学成分とは?。こんな文献がありましたら教えて下さい。また、この環境に適す塗料も知りたいのですが、ご教示お願いします。

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A 回答 (2件)

入れ物のような機械パーツならエポキシ系の塗料で腐食防止をおこないますが、ステンレス加工が盛んになり耐腐食ステンレスSUS316、SUS310Sでも自由に加工できるため、(エコブームやRoSH指令等で有害物質を含んだメッキを使わないようになり、メッキをつかうと証明しなければならない為、ステンレスならメッキしていないためとわかりやすい為?樹脂部品などもステンレス化しているようで、加工技術や価格が低下している)



参考URL:http://www.suehiro-kk.co.jp/stainless.html
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この回答へのお礼

ありがとうございます。腐食防止を行うと言う考え方で行こうと思います。

お礼日時:2005/04/11 08:43

>>金属が腐食される化学成分とは?


これは「金属次第」です。
ですので「装置」を製造した業者の仕様一覧(詳細なもの)、あるいは御社が発注されたときの仕様書の中にどの様な金属を使用するよう指定したか、の問題になります。
金属も防錆加工されている「構造材」はほとんど腐食されませんので、「運動部分」や「センサー部分」にどの様な機構を用いているかの方が重要です。
酸塩基両方がある状況ですので、塩が出来、水も溜まり、漏電しやすくなり、水があるとすり合わせなどでは腐食も激しくなるため、装置の機能材料部分と設計を再度点検され、「模擬雰囲気」を作ってあらかじめ出そうな問題を「おさらいしておく」のが賢明です。
ここのような「一般的」なサイトで聞くより、工業用の金属屋さん、塗料屋さんに直接お問い合わせ下さい。
そのような検討の後、問い合わせ先が分からなければまたご相談に乗ります。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。腐食処理を行うと考え方で塗料屋さんに当たってみます。

お礼日時:2005/04/11 08:47

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Qアンモニアの耐腐食金属

アンモニアの配管部分にパッキンとして軟らかい金属を使いたいのです、と言うのは温度が高くなるので樹脂やゴム製の物は使えません。
銅を使うと腐食してボロボロになってしまいました、アルミは駄目でしょうか。
金や銀は高くて使えませんし、鉛は溶解温度が低くて駄目です、鈴はどうでしょうか!? 出来るだけ安くて軟らかく、耐熱性のあるものは無いでしょうか!?
宜しくお願いいたします。

Aベストアンサー

銅に関してはアンモニアを錯体(テトラアンミン銅イオン)を形成しますので、腐食します。
アルミニウムに関してはアンモニアとは錯体を形成しませんので、短期的には大丈夫だと
思いますが、塩基に弱い金属なのでアンモニアの濃度が高ければ腐食してきます。
スズもアルミニウムと同じような感じで、融点がかなり低い(230℃くらい)ので
耐熱性に不安があります。

耐食性に関しては鉛が最適なのですが、融点が320℃くらいなので、
扱われている温度はもっと高いのでしょう。
思い浮かぶ物は軟鉄くらいです。炭素比率を下げていくと、アルミニウムのように
柔らかい鉄もあります。


また、300℃くらいの温度だと、フッ素樹脂やメラミン樹脂、ケブラー樹脂のように
耐熱性の高い樹脂が使える場合もあります。

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Qアンモニア(NH3)による腐食の防止 ガラス?

管状炉にアンモニア(NH3)を流すのですが、普通の管では腐食されてしまうと聞きました。

そこでどのような管を使えばよいかと考え、
・ガラス
・ゴム
を思いついたのですが、これらは腐食されないのでしょうか?

また、その他何か腐食されないものがあれば教えてください!お願いします!!

Aベストアンサー

炉と言うからには高温にされるのでしょうが、それがどの程度かで大きく違います。
ガラスよりは石英管が侵されにくいですし高温にも耐えます。
ステンレスもSUS316等ですと侵されにくいですが、ハステロイの方が強いと思います。
ただし「強いもの=加工しにくいもの」なのでお金が無いと安物を冷や冷やしながら、あるいはとっかえひっかえ使う事になります。

Q熱交換の基礎式を教えてください。

熱交換器における基礎式を教えてください。
蒸気と水での熱交換を行う際に、入口温度と出口温度の関係、
それに流速等も計算のデータとして必要なんだと思うんですが、
どういう計算で熱量、流速を決めればいいのか熱力学の知識がないので
分かりません。
いろんな書籍を買って勉強していますが、難しくて分かりません。
それに独学ですので、聞ける人がいなくて困っています。
どなたか、簡単に熱交換の基礎式などを教えてください。

Aベストアンサー

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2種類有る。
 L:伝熱面厚み
 kav:伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
 hは、流体の種類や流れる速さ(主な指標はレイノルズ数)によって変化します。
 hsは、どの程度見積もるか、、、設備が新品ならZeroとしても良いのですが、使い込むとだんだん増加します。
 更には、Aも円管で厚みが有る場合は、内外を平均したり、Δtも入り口と出口の各温度差を対数平均するとか、色々工夫すべきところがあります。

>冷却管はステンレス製(SUS304)です。
 →熱伝導度の値が必要です。
>冷却管の中の水の温度は入口が32℃で出口が37℃です。>流量は200t/Hr程度流れております。
 →冷却水が受け取る熱量は、200t/Hr×水の比熱×(37-32)になります。この熱量が被冷却流体から奪われる熱量です。=Q
>冷却管の外径はφ34で長さが4mのものが60本
>冷却管の外径での総面積は25.6m2あります。
 →冷却管の壁厚みの数値が計算に必要です。
 伝熱面積も外側と内側を平均するか、小さい値の内側の面積を用いるべきです。

 まあしかし、現場的な検討としては#1の方もおっしゃっているように、各種条件で運転した時のU値を算出しておけば、能力を推し測る事が出来ると思います。
 更には、熱交換機を設備改造せずに能力余裕を持たせるには、冷却水の温度を下げるか、流量を増やすか、くらいしか無いのではないでしょうか。

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2...続きを読む

QPa・m3/sとはどういう解釈をすればよいのですか?

ガスシールの漏れで、許容値が1×10E-6Torr・L/sと言われました。正直こういう単位は初めてです。
換算でPa・m3/sにするには0.1333をかけるようで、つまり0.1333×10E-6Pa・m3/sとなります。
しかし困っています。これはどういう意味なのでしょう?最初僕はm3/s・Paと同じと思ってました。つまりある3Pa圧力で漏れ量が0.3999×10E-6m3/sである。しかしどうも違うようです。
Pa・m3/sとは1Paに漏れるのに必要な漏れ量でよいのでしょうか?となるとですね、気密容器に3Paかけて置いて、しばらくしたら2Paとなっている。つまり漏れ量は1Pa×0.1333×10E-6Pa・m3/s=0.1333×10E-6m3/s?
それとも3Paで0.3999×10E-6m3/s?
差圧を扱うのかそれとも容器圧を扱うのか分かりません。
ネットでは真空中で1Pa上昇させるのに必要な流量とあります。
良く分からなくなりました・・教えてください。

Aベストアンサー

何についてのリークなのかが良く分からないのですが、真空機器でしょうか?
Torr・L/sについてですが、真空機器ではリークレートとしてポピュラーな単位です。
最近はMKSになっているのかもしれませんが。
さて、意味ですが、毎秒何個のガス原子・分子が通過するかという意味です。
リークチェックにHeを使うとすれば、He原子が毎秒何個通過するかということになります(真空機器のリークチェックでは一般的にHeガスを使います)。
さて、なぜ毎秒何個という単位になるかというと、Torrを換算します。
1気圧(760 Torr)において室温で1モルのガスは22.4リットルですから、1 Torrにおけるガスの密度は、6.02×10^23/(22.4×10^3 cm3)/760~3.5×10^16 個/cm3となります。
これにTorr L/sのLをかけると、単位は個となります。
従って、毎秒何個という単位となります。

ちなみに、通常は、リークディテクタという機械を使ってリークレートを測定します。
ただ、1×10^-6 Torr・L/sというと、真空機器としてはリークレートが大きすぎるので、リークディテクタでは測るのが厳しいかも知れません。

それから、圧力変化はリニアではなく単純にはexpです。
V(∂p/∂t) = Q - p s
で求められます。
ここで、Vは容器の体積、pは圧力、Qはソース項、sは排気速度(L/s)です。
ソース項には一般的にリークレートと壁からのアウトガスがあります。
単純にはと書いたのは、Qが変わらないという単純化をすると解析的に解けてexpとなるという意味です。

あなたは学生さんでしょうか。
もしそうであれば周囲の先輩や先生に教えを乞えばもっと詳しく教えてくれるでしょう。

何についてのリークなのかが良く分からないのですが、真空機器でしょうか?
Torr・L/sについてですが、真空機器ではリークレートとしてポピュラーな単位です。
最近はMKSになっているのかもしれませんが。
さて、意味ですが、毎秒何個のガス原子・分子が通過するかという意味です。
リークチェックにHeを使うとすれば、He原子が毎秒何個通過するかということになります(真空機器のリークチェックでは一般的にHeガスを使います)。
さて、なぜ毎秒何個という単位になるかというと、Torrを換算します。
1気圧(7...続きを読む

Q耐圧試験と気密試験

耐圧試験を行った後でも気密試験は行う必要があるんですか?

僕の調べた情報では
耐圧試験の試験圧力は 液体の場合 常用圧力の1.5倍以上
           気体の場合 常用圧力の1.25倍以上

気密試験の試験圧力は       常用の圧力以上

圧力的には耐圧試験で気密試験圧力を満たせるのかなと思います。

耐圧試験の圧力保持時間は  5~20分
気密試験は         10分以上

耐圧試験を10分以上やれば気密試験の必要が無い気がするのですが?
教えてください。

Aベストアンサー

それぞれの試験の目的が異なります。
耐圧試験は、想定される最大圧力がかかった時、強度が充分でそれに耐えうるか、
を調べるものであるのに対し、
気密試験は、想定される最大圧力の下で、気密性が充分保たれるかを調べるもの
です。
何を対象にするかによりますが、耐圧試験だけでは、小さな漏れは確認できませんし、
気密試験だけでは、圧力が掛かったとき、充分持ちこたえ得るかの確認ができません。

Q銅イオンにアンモニア水を加えた場合

先日、高校のテキストを読み返していたら銅イオンの反応ところの補足事項に目が留まりました。
銅イオンを含む水溶液に塩基を加えると
Cu^2 + 2OH^→ Cu(OH)2
となることは理解しているのですが、この塩基がアンモニア水である場合では反応が違うと補足されているのです。
何がどう違うのかどうしてもわかりません。
どなたか教えていただきませんか?? 

Aベストアンサー

 その違いというのは、小量のアンモニア水と過剰量のアンモニア水
を加えた際の違いだと思います。

銅イオンは水中で[Cu(H_2O)4]~2+ の水和イオンで青色をしており、
そこに少量のアンモニアや水酸化ナトリウムを加えると水酸化銅(II)
を生成します。 Cu^2+ + 2OH^- → Cu(OH)_2
ちなみにアンモニアは水溶液中で
      NH_3 + H_2O⇔NH^4+ + OH^-
の平衡状態で存在しています。だから上のように反応します。
 
しかし、過剰量では 
Cu(OH)_2+4NH_3→[Cu(NH_3)_4]_2++2OH^-
のように反応してしまい、水酸化銅(II)の沈殿がとけてしまい、テトラアンミン銅(II)イオンの深青色溶液になってしまうことから、その教科書には反応が違うとして記されているのだと思います。
わかりにくい説明で申し訳ありません。 
    

Q放熱量の計算式と計算を助けてください

 ビニールハウス内に銅管を張りめぐらして,お湯を循環させることで暖房することを設計したいのですが,熱湯を循環させて,何メートルの銅管を巡らしたら放熱量がどれほどになるか,見当がつきません。以下のような条件の場合の,銅管全体からの放熱量とお湯の出口での温度について,計算式と答えを教えていただけないでしょうか。
(1)室内気温:0℃ (2)銅管の長さ:50m (3)銅管の規格:内径10mm,厚さ1mm (4)投入時のお湯の温度:95℃ (5)ポンプによる流速:100リットル/分

 よろしくお願いします

Aベストアンサー

#2です。
補足について、

(1)
1480[W]=1480[J/s]=1480[J/s]*0.24[cal/J]*3600[s/h]*1/1000[kcal/cal]=1280[kcal]h]

この場合、伝熱量を大きくしたいなら、伝熱面積を大きくするに尽きるでしょう。
そのためには、配管を長くするか、複数の配管にする。管を太くするのは効果がない。細い配管をたくさん使う。

(2)
伝熱(放熱)量は、外気とお湯の温度差(平均)に比例します。
お湯の温度が下がる→平均温度差が小さくなる→伝熱量が小さくなる
です。
また、
伝熱量はお湯の温度が下がった分だけではなく、お湯の流量に比例します。
流量が多ければ、温度が少ししか下がらなくても伝熱量は大きくなる。
いずれも、計算式に表されています。式をよく見てください。「納得感」とは関係ありません。
あなたの「理解に欠落」あるのでしょう。
なお、
内径10[mm]の管に100[L/min]の流量だと、流速が20[m/s]以上になる。ふつう液体をこんな流速では流しません。
ポンプが大変でしょう。せいぜい数[m/s]程度までにしましょう。

#2です。
補足について、

(1)
1480[W]=1480[J/s]=1480[J/s]*0.24[cal/J]*3600[s/h]*1/1000[kcal/cal]=1280[kcal]h]

この場合、伝熱量を大きくしたいなら、伝熱面積を大きくするに尽きるでしょう。
そのためには、配管を長くするか、複数の配管にする。管を太くするのは効果がない。細い配管をたくさん使う。

(2)
伝熱(放熱)量は、外気とお湯の温度差(平均)に比例します。
お湯の温度が下がる→平均温度差が小さくなる→伝熱量が小さくなる
です。
また、
伝熱量はお湯の温度が下がった分だけではなく、お湯の流量...続きを読む


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