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日本工業規格

JIS

 R

3802

-1995

ガラス製化学プラント用構成部品

Glass components for chemical plants

1.

適用範囲  この規格は,主として化学工業などに用いるガラス製装置及び配管(以下,ガラス製プラ

ントという。

)のガラス製構成部品について規定する。

なお,この規格に規定する構成部品に使用するガラスは,耐食性・耐熱性をもつ線膨張係数 33×10

7

1/K

のほうけい酸ガラスとする。

備考1.  この規格の引用規格を,付表1に示す。

2.

この規格の対応国際規格を,

付表 に示す。

3.

この規格の中で  {  }  を付けて示してある単位及び数値は,従来単位によるものであって,

参考として併記したものである。

2.

用語の定義  この規格で用いる主な用語の定義は,JIS B 0151 によるほか,次のとおりとする。

(1) 

構成部品 

化学プラントを構成するガラス製部品の総称。

(2) 

呼び径 (DN) 

直管部分の呼称内径 (mm)。

(3) 

接続端部

構成部品を接続するために成型した端部で,

接合面の形状には平面

と球面(おす・めす)がある。

(4) 

球面接続端部の基準直径

長さの基準となる球面部の直径(6.3

図 参照)。

(5) 

パイプ

直管で,呼び径 15∼150mm の配管に使用する構成部品。

(6) 

スペーサー

配管の長さを調整するパイプ。

(7) 

アダプター

接続端部の形状の異なるスペーサー。

(8) 

アングルバルブ

流体の流れ方向を直角に変える弁。

(9) 

ストレートバルブ

流体の流れ方向を変えない弁。

(10) 

カラム

直管で,呼び径 80∼1 000mm の塔に使用する構成部品。

(11) 

リング付きカラム

充てん物の受け皿を支えるためにリング状突起を内壁にもつカラ

ム。

(12) 

温度計ポケット

温度計を保持する部品。

(13) 

径違いティー

異なる呼び径をもつティー。

(14) 

カラムフィードパイプ

カラム内に流体を導入するために用いる構成部品。

(15) 

カラムアダプター

カラムの頂部又は底部に用いる構成部品で,

同軸上の縮小枝管と軸

に直角の枝管をもつもの。

(16) 

カラムレジューサー

カラム部に使用するレジューサー。

(17) 

リフラックスセパレーター

蒸気と液体を分離する還流機構をもつ構成部品。

(18) 

リリーフバルブ

ガス又は蒸気の安全弁。


2

R 3802-1995

(19) 

丸形ベッセル・円筒形ベッセル

加熱・冷却,貯槽などに使用する丸形と円筒形の容器。

3.

種類  構成部品の種類は,表 による。

表 1  構成部品の種類と名称

分類

小分類

名称

パイプ(呼び径 15∼150mm)

スペーサー

直管

アダプター

レジューサー

エルボ

45

°ベンド

90

°ベンド

ティー

継手

クロス

アングルバルブ

配管構成部品

バルブ

ストレートバルブ

カラム(呼び径 80∼1 000mm)

リング付きカラム

温度計ポケット

径違いティー

カラムフィードパイプ

カラムアダプター

カラムレジューサー

リフラックスセパレーター

カ ラ ム 構 成 部

リリーフバルブ

丸形ベッセル

ベッセル

円筒形ベッセル

4.

素材ガラスの材質  素材ガラスの材質は,次の特性をもつほうけい酸ガラスとする。

4.1

ガラス組成  素材ガラスの標準組成は,表 による。

表 2  素材ガラスの標準組成

単位 wt%

SiO

2

 Al

2

O

3

B

2

O

3

 Na

2

O

+K

2

O

81 2 13 4

4.2

化学的特性  素材ガラスの化学的特性は,8.18.3 によって試験を行い,次の規定に適合しなければ

ならない。

(1)  98

℃及び 121℃における耐水性  98℃及び 121℃における耐水性は,ガラス粉末 1g 当たりの Na

2

O

出量がそれぞれ 31

µg 以下,62µg 以下であること。

(2)

沸騰混合アルカリ水溶液に対する耐食性  沸騰混合アルカリ水溶液に対する耐食性は,ガラス表面積

1dm

2

当たりの重量減少量が 175mg 以下であること。

4.3

物理的及び機械的特性  素材ガラスの物理的特性は,表 による。


3

R 3802-1995

表 3  物理的特性

線膨張係数(0∼300℃平均) (33 ± 0.5) × 10

7

1/K

密度 (20℃)

2.23

±0.01g/cm

3

ひずみ点(粘度 10

14.5

dPa

・s) 520±10℃

参考  表 以外の特性を,参考表 に示す。

参考表 1

熱伝導率(20∼100℃平均) 1.2W/m・K {1.03kcal/h・m・℃}

比熱 0.98J/g・K{0.23kcal/kg・℃}

徐冷点(粘度 10

13

dPa

・s)

570

±10℃

弾性率 64kN/mm

2

{6.5

×10

5

kgf/cm

2

}

ポアソン比 0.2

5.

品質

5.1

外観  構成部品には,ひびがなく,泡,異物,欠け,すりきずなどの使用上差し支えるものがあっ

てはならない。

5.2

形状及び寸法  構成部品の形状及び寸法は,6.及び 7.の規定による。

5.3

使用最高温度  構成部品の使用最高温度は,300℃とする。

5.4

使用最大圧力  構成部品の使用最大圧力は,表 による。

表 4  使用最大圧力

呼び径  バルブ以外の構成部品

10

5

Pa {kgf/cm

2

}

バルブ

10

5

Pa {kgf/cm

2

}

 15

4 {4.1}

3  {3.1}

 25

4 {4.1}

3  {3.1}

 40

4 {4.1}

3  {3.1}

 50

4 {4.1}

2  {2.0}

  80

3 {3.1}

1.5 {1.5}

100

2 {2.0}

1  {1.0}

150

2 {2.0}

1  {1.0}

備考  表 以外の呼び径の使用最大圧力は,製造

業者の指示値による。

6.

基本寸法

6.1

接続端部の形状  接続端部の形状は,図 及び図 による。


4

R 3802-1995

図 1  球面 

図 2  平面

備考

一つの構成部品の接続端部の形状には,

図 及び図 を組み合わせたものもある。 

6.2

呼び径 (DN)   構成部品の呼び径は,15・25・40・50・80・100・150・200・225・300・400・450・

600

・800・1 000mm とする。

6.3

長さ  構成部品の長さは,25mm の倍数とする。

なお,球面接続端部をもつ構成部品の長さは,

図 に示す基準直径  (d

0

)

間の距離  (L)  とし,平面接続

端部をもつ構成部品の長さは,

図 に示す接合面間の距離  (L)  とする。

図 4  平面 

図 3  球面 

6.4

長さの許容差  配管構成部品及びカラム構成部品の長さ  (L, L

1

, L

2

)

の許容差は,

表 による。


5

R 3802-1995

表 5  長さの許容差

単位 mm

L, L

1

, L

2

呼び径

50

100

125

150

175

200

225

250

275

300

400

500

700  1 000  1 500  2 000 3 000

    15

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±3

±3

    25

−  ±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±3

±3

±4

    40

−  ±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±2

±3

±3

±4

    50

−  ±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±4

    80

−  ±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±4

±4

±5

 100

−  ±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±4

±4

±5

 150

−  ±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±4

±4

±5

 200

−  ±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±3

±4

±5

 225

±3

±3

±3

±3

±3

±4

±5

 300

±4

±4

±4

±4

±5

±5

 400

±5

±5

±5

±5

±5

 450

±5

±5

±5

±5

±5

 600

±7

±7

±7

±7

±7

 800

±10 ±10  ±10  ±10  ±10

1 000

±10 ±10  ±10  ±10  ±10

備考  配管構成部品でスペーサー及びアダプターの長さの許容差は,表 13 及び表 14 による。

6.5

最大外径  構成部品の接続端部を除く管部の最大外径は,表 による。

表 6  最大外径

単位 mm

呼び径 15

25

40

50

80

100

150

最大外径 23

35

51

62

92

120

170

備考  表 以外の呼び径の最大外径は,製造業者の指

示値による。

6.6

肉厚  構成部品の接続端部を除く管部の肉厚は,表 による。

表 7  肉厚

単位 mm

肉厚

呼び径

最小

最大

 15

      2.2

      3.8

 25

      3

      5

 40

      3

      6

 50

      3

      6

 80

      3.5

      7

100

      4

      7

150

      4

      8

備考  表 以外の呼び径の肉厚は,製造業者の指

示値による。

6.7

接続端部の接合面

6.7.1

球面接続端部  球面半径  (r)  及び基準直径  (d

0

)

は,

表 による(図 参照)。


6

R 3802-1995

表 8  球面接続端部寸法

単位 mm

呼び径 15  25

40

50

80

100

150

r 18

25

40

50

80

100

150

d

0

 21

34

50

62

90

118

170

備考  表 以外の呼び径の 及び d

0

は,製造業者の

指示値による。

6.7.2

平面接続端部  接合面の最大内径  (d')  及び最大外径  (d")  は,表 による(図 参照)。

表 9  平面接続端部寸法

単位 mm

呼び径

15 25 40 50 80 100

150

200

225

300

400

450

600

800

1

000

d'  21 31 46 58 87 111

163

216

235

312

420

479

628

840

1

035

d"  23 37 52 64 93 117

169

227

255

334

442

490

650

890

1

065

6.8

パイプの曲がり  パイプの長さ方向の曲がりの許容差は,表 10 による(付図 参照)。

表 10  パイプの曲がりの許容差

単位 mm

パイプの長さ  L

呼び径

500

700

1 000

1 500

2 000

3 000

15

2 2 3 4 5

25

2 2 3 4 5

7

40

2 2 3 4 5

7

50

2 2 3 5 6

8

80

2 2 3 5 6

8

100

2 2 3 5 6

8

150

2 3 4 6 7 10

6.9

球面接合の最大偏位角度  構成部品を接続したときの相互の部品軸の最大偏位角度は,表 11 による。

表 11  球面接合の最大偏位角度

呼び径 15

25

40

50

80

100

150

200

300

最大偏位角度    3°    3°   3°   3°   3°   3°   2°   2°   2°

7.

構成部品の形状及び寸法

7.1

パイプ

7.1.1

形状  パイプの形状は,図 及び図 に示す。

図 5  球面

図 6  平面

7.1.2

寸法  パイプの長さ  (L)  は,表 12 による。


7

R 3802-1995

表 12  パイプの長さ

単位 mm

呼び径

L

  15

100

125

150

175

200

300

400

500

700 1 000 1 500  2 000

  25

100

125

150

175

200

300

400

500

700 1 000 1 500  2 000  3 000

  40

100

125

150

175

200

300

400

500

700 1 000 1 500  2 000  3 000

  50

100

125

150

175

200

300

400

500

700 1 000 1 500  2 000  3 000

 80

125

150

175

200

300

400

500

700 1 000 1 500  2 000  3 000

100

125

150

175

200

300

400

500

700 1 000 1 500  2 000  3 000

150

125

150

175

200

300

400

500

700 1 000 1 500  2 000  3 000

7.2

スペーサー

7.2.1

形状  スペーサーの形状は,図 及び図 に示す。

図 7  球面スペーサー

図 8  平面スペーサー

7.2.2

寸法及び許容差  スペーサーの長さ  (L)  及び許容差は,表 13 による。

表 13  スペーサーの長さ及び許容差

単位 mm

呼び径

L

 15

25

±1 50±1.5

 25

25

±1 50±1.5

 40

25

±1 50±1.5

 50

25

±1 50±1.5

 80

− 50±1.5

100

− 50±1.5

150

− 50±1.5

7.3

アダプター

7.3.1

形状  アダプターの形状は,図 及び図 10 に示す。

図 9  おす形アダプター

図 10  めす形アダプター


8

R 3802-1995

7.3.2

寸法及び許容差  アダプターの長さ  (L)  及び許容差は,表 14 による。

表 14  アダプターの長さ及び許容差

単位 mm

呼び径

L

 15

25

±1

 25

25

±1

 40

25

±1

 50

25

±1

 80

50

±1.5

100 50

±1.5

150 50

±1.5

7.4

レジューサー

7.4.1

形状  レジューサーの形状は,図 1114 に示す。

図 11  球面レジューサー 図 12  異形レジューサー 図 13  異形レジューサー 図 14  平面レジューサー

7.4.2

寸法  レジューサーの長さ  (L)  は,表 15 による。


9

R 3802-1995

表 15  レジューサーの長さ

単位 mm

呼び径  DN

1

呼び径  DN

2

L

 25

 15

100

 40

 15

100

 40

 25

100

 50

 15

100

 50

 25

100

 50

 40

100

 80

 25

125

 80

 40

125

 80

 50

125

100

25 150

100

40 150

100

50 150

100

80 150

150

25 200

150

40 200

150

50 200

150

80 200

150

100 200

7.5

エルボ

7.5.1

形状  エルボの形状は,図 15 及び図 16 に示す。

図 15  球面エルボ

図 16  平面エルボ

7.5.2

寸法  エルボの長さ  (L)  は,表 16 による。

表 16  エルボの長さ

単位 mm

呼び径

L

 15

 50

 25

100

 40

100

 50

125

 80

150

100 200

150 250

7.6

45

°ベンド

7.6.1

形状  45°ベンドの形状は,図 17 及び図 18 に示す。


10

R 3802-1995

図 17  球面 45°ベンド

図 18  平面 45°ベンド

7.6.2

寸法  45°ベンドの長さ  (L)  は,表 17 による。

表 17  45°ベンドの長さ

単位 mm

呼び径

L

 15

 50

 25

 75

 40

100

 50

100

 80

125

100 175

150 200

7.7

90

°ベンド

7.7.1

形状  90°ベンドの形状は,図 19 及び図 20 に示す。

図 19  球面 90°ベンド

図 20  平面 90°ベンド

7.7.2

寸法  90°ベンドの長さ  (L)  は,表 18 による。


11

R 3802-1995

表 18  90°ベンドの長さ

単位 mm

呼び径

L

 15

 50

 25

100

 40

150

 50

150

 80

200

100 250

150 250

7.8

ティー

7.8.1

形状  ティーの形状は,図 2123 に示す。

図 21  球面ティー(枝めす形) 

図 22  球面ティー(枝おす形)

図 23  平面ティー

7.8.2

寸法  ティーの長さ  (L)  は,表 19 による。

表 19  ティーの長さ

単位 mm

呼び径

L

 15

 50

 25

100

 40

150

 50

150

 80

200

100 250

150 250

7.9

クロス

7.9.1

形状  クロスの形状は,図 24 及び図 25 に示す。


12

R 3802-1995

図 24  球面クロス

図 25  平面クロス

7.9.2

寸法  クロスの長さ  (L)  は,表 20 による。

表 20  クロスの長さ

単位 mm

呼び径

L

 15

 50

 25

100

 40

150

 50

150

 80

200

100 250

150 250

7.10

アングルバルブ

7.10.1

形状  アングルバルブの形状は,図 26 及び図 27 に示す。


13

R 3802-1995

図 26  球面アングルバルブ

図 27  平面アングルバルブ

7.10.2

寸法  アングルバルブの長さ  (L)  は,表 21 による。

表 21  アングルバルブの長さ

単位 mm

呼び径

L

 15

 50

 25

100

 40

150

 50

150

 80

200

100 250

150 250

ハンドルの高さ  (H)  は,製造業者の指示値による。

7.11

ストレートバルブ

7.11.1

形状  ストレートバルブの形状は,図 28 及び図 29 に示す。


14

R 3802-1995

図 28  球面ストレートバルブ

図 29  平面ストレートバルブ

7.11.2

寸法  ストレートバルブの接合面間の長さ  (L)  及びハンドルの高さ  (H)  は,製造業者の指示値に

よる。

7.12

カラム

7.12.1

形状  カラムの形状は,図 30 に示す。

図 30  カラム

7.12.2

寸法  カラムの長さ  (L)  は,表 22 による。

表 22  カラムの長さ

単位 mm

呼び径

L

  80

500

1 000

1 500

  100

500

1 000

1 500

  150

500

1 000

1 500

  200

500

1 000

1 500

  225

500

1 000

1 500

  300

500

1 000

1 500

  400

500

1 000

1 500

  450

500

1 000

1 500

  600

500

1 000

1 500

 800

1 000

1 500

1 000

1 000

1 500

7.13

リング付きカラム

7.13.1

形状  リング付きカラムの形状は,図 31 に示す。


15

R 3802-1995

図 31  リング付きカラム

7.13.2

寸法  リング付きカラムの長さ  (L)  は,表 23 による。

表 23  リング付きカラムの長さ

単位 mm

呼び径

L

  80

500

1 000

1 500

  100

500

1 000

1 500

  150

500

1 000

1 500

  200

500

1 000

1 500

  225

500

1 000

1 500

  300

500

1 000

1 500

  400

500

1 000

1 500

  450

500

1 000

1 500

  600

500

1 000

1 500

 800

1 000

1 500

1 000

1 000

1 500

リングより上の高さ  (H)  及びリング内径部の有効面積  (A)  は,製造業者の指示値による。

7.14

温度計ポケット

7.14.1

形状  温度計ポケットの形状は,図 32 に示す。

図 32  温度計ポケット

7.14.2

寸法  温度計ポケットの挿入部の寸法  (L

1

)

は,

表 24 による。


16

R 3802-1995

表 24  温度計ポケットの寸法

単位 mm

呼び径

挿入部寸法  L

1

25 100

25 125

25 150

25 175

40 200

40 250

40 300

50 400

50 500

備考1.  温度計ポケットの内径  (d)  は,

15mm

以上とし,薄肉部の肉厚

(s)

は 製 造 業 者 の 指 示 値 に よ

る。

2.

全 長   (L)  及 び 薄 肉 部 の 寸 法

(L

2

)

は,製造業者の指示値によ

る。

7.15

径違いティー

7.15.1

形状  径違いティーの形状は,図 33 に示す。

図 33  径違いティー

7.15.2

寸法  径違いティーの寸法  (L)  は,表 25 による。


17

R 3802-1995

表 25  径違いティーの寸法

単位 mm

呼び径

枝管呼び径  DN

1

L

 25

 15

150

 40

 25

200

 50

 25

200

 50

 40

200

 80

 40

250

 80

 50

250

100

40 250

100

50 250

150

40 250

150

50 250

200

50 200

200

80 300

225

50 300

225

80 300

300

50 400

300

80 400

300 100 400

備考  中心軸から枝管接合面までの寸法  (L

1

)

は,製

造業者の指示値による。

7.16

カラムフィードパイプ

7.16.1

形状  カラムフィードパイプの形状の一例を図 34 に示す。

図 34  カラムフィードパイプ

7.16.2

寸法  カラムフィードパイプの寸法は,表 26 による。


18

R 3802-1995

表 26  カラムフィードパイプの寸法

単位  mm

呼び径

取付部の呼び径  DN

1

 80

 25

 80

 50

100

40

100

50

150

40

150

50

200

50

200

80

225

50

225

80

300

50

300

80

300 100

備考  呼び径 (DN

2

)

と接合面間の寸法

(L)

及び挿入部寸法  (L

1

)

は,製造

業者の指示値による。

7.17

カラムアダプター

7.17.1

形状  カラムアダプターの形状は,図 35 に示す。

図 35  カラムアダプター

7.17.2

寸法  カラムアダプターの寸法は,表 27 による。


19

R 3802-1995

表 27  カラムアダプターの寸法

単位 mm

呼び径

枝管の呼び径  DN

1

縮小管の呼び径  DN

2

 80

 25

 25

 80

 40

 25

 80

 50

 25

100

 50

 25

150

 50

 25

150

 80

 25

200

 80

 40

200

 80

 50

200 100

40

200 100

50

225

 80

 40

225 100

40

300 100

40

300 100

50

300 150

40

300 150

50

400 150

50

400 200

50

450 150

50

450 200

50

450 225

50

600 200

50

600 225

50

600 300

50

600 300

100

800 300

150

備考  長さ  (L)  ,中心軸から枝管接合面までの寸法

(L

1

)

及びカラム接合面から枝管中心軸までの寸

法  (L

2

)

は,製造業者の指示値による。

7.18

カラムレジューサー

7.18.1

形状  カラムレジューサーの形状は,図 36 に示す。

図 36  カラムレジューサー

7.18.2

寸法  カラムレジューサーの寸法は,表 28 による。


20

R 3802-1995

表 28  カラムレジューサーの寸法

単位 mm

呼び径

縮小管の呼び径  DN

1

L

呼び径

縮小管の呼び径  DN

1

 80

 25

125

 400

 25

 80

 40

125

 400

 40

 80

 50

125

 400

 50

100

 25

150

 400

 80

100

 40

150

 400

100

100

 50

150

 400

150

100

 80

150

 400

200

150

 25

200

 400

225

150

 40

200

 400

300

150

 50

200

 450

 50

150

 80

200

 450

 80

150 100 200

450 100

200

 25

200

 450

150

200

 40

200

 450

200

200

 50

200

 450

225

200

 80

200

 450

300

200 100 200

450 400

200

150

225

 600

 50

225

 25

250

 600

 80

225

 40

250

 600

100

225

 50

250

 600

150

225

 80

250

 600

200

225 100 250

600 225

225 150 250

600 300

225 200 250

600 400

300

 25

275

 600

450

300

 40

275

 800

150

300

 50

275

 800

300

300

 80

275

 800

400

300 100 300

800 450

300 150 300

800 600

300 200 300

1

000 300

300 225 300

1

000 600

備考  呼び径 400 以上の寸法  (L)  は,製造業者の指示値による。

7.19

リフラックスセパレーター

7.19.1

形状  リフラックスセパレーターの形状は,図 37 に示す。


21

R 3802-1995

図 37  リフラックスセパレーター

7.19.2

寸法  リフラックスセパレーターの呼び径 (DN) は,80,100,150,200,225,300,400,450,

600mm

とする。

寸法  (L)  及び還流部  (S)  における蒸気通過最小断面積  (A)  は,製造業者の指示値による。

7.19.3

流量  20℃の水に換算した留出液の最大流量  (B)  及び還流液の最大流量  (C)  は,製造業者の指示

値による。

7.20

リリーフバルブ

7.20.1

形状  リリーフバルブの形状は,図 38 に示す。

図 38  リリーフバルブ

7.20.2

寸法  リリーフバルブの呼び径 (DN) は,25,40,50,80,100mm とする。

排気管呼び径 (DN

1

)

,中心軸から排気管端部までの寸法  (L

1

)

及び排気管中心軸から接合面までの寸法

(L

2

)

は,製造業者の指示値による。

7.20.3

作動条件  通過するガス又は蒸気の圧力及び量によってバルブが作動する条件は,製造業者の指示

による。

7.21

ベッセル

7.21.1

形状  ベッセルの形状は,丸形と円筒形とする。

7.21.2

呼び容量  ベッセルの呼び容量は,表 29 による。


22

R 3802-1995

表 29  ベッセルの呼び容量

単位  l

丸形ベッセル

円筒形ベッセル

    5

    5

 10

 10

 20

 20

 30

 30

 50

 50

100 100

200 150

− 200

− 300

− 400

8.

化学的特性試験方法  素材ガラスの試験方法に共通な一般事項は,JIS K 0050 による。試料の調製に

使用するふるいは,JIS Z 8801 の標準網ふるいとする。

8.1

98

℃における耐水性試験方法  98℃における耐水性試験方法は,JIS R 3502 のアルカリ溶出試験方

法に準じ,次の条件で行う。

8.1.1

溶出装置  溶出装置の丸底フラスコには,JIS R 3503 に規定する呼び容量 100ml 共通すり合わせ丸

底フラスコの硬質 1 級ガラス又は石英製のものを使用する。

8.1.2

試料  試料の調製及び採取量は,次のとおりとする。

(1)

試料の調製  試料の調製は,標準ふるい 500

µm を通過し,標準ふるい 300µm にとどまる大きさの粉

末約 10g をとる。

(2)

試料の採取量  試料の採取量は,(1)によって調製された試料から 2.00g を 1mg の精度ではかりとる。

8.1.3

操作  はかりとった試料を丸底フラスコに移し,蒸留水 50ml を加え,沸騰水浴中で 98±0.5℃に

60

分間加熱する。滴定には 0.01mol/塩酸を使用する。別に同様の方法で空試験を行う。

8.1.4

計算  ガラス 1g 当たりの Na

2

O

溶出量を,次の式によって算出し,試料 3 個の平均値を JIS Z 8401

によって小数点以下 1 けたに丸める。

310

×

=

c

b

a

ここに,  a:  ガラス 1g 当たりの Na

2

O

溶出量  (

µg)

b

:  試験結果から空試験結果を差し引いた 0.01mol/塩酸の消費量

(ml)

c

:  試料質量 (g)

8.2

121

℃における耐水性試験方法  121℃における耐水性試験方法は,次の条件で行う。

8.2.1

溶出装置及び加熱装置  溶出装置及び加熱装置は,次のとおりとする。

(1)

溶出装置  溶出装置の容器及びふたは,JIS R 3503 に規定する硬質 1 級ガラス製の呼び容量 300ml 三

角フラスコ及び呼び容量 50ml ビーカーを使用する。

(2)

加熱装置  溶出容器を載せたラックが入り,121±1℃に温度調整ができるオートクレーブを使用する。

ただし,入れた水の水位がフラスコに達しないこと。

8.2.2

試料  試料の調製及び採取量は,次のとおりとする。

(1)

試料の調製  試料の調製は,JIS R 3502 に準じ,標準ふるい 420

µm を通過し,標準ふるい 300µm に

とどまる大きさの粉末約 40g をとる。


23

R 3802-1995

(2)

試料の採取量  試料の採取量は,(1)によって調製された試料から 10.00g を 1mg の精度ではかりとる。

8.2.3

操作  はかりとった試料を溶出試験容器に移し,蒸留水 50ml を加え,ビーカーでふたをしてラッ

ク上に載せてオートクレーブ中に挿入する。排気コックを開けたままでオートクレーブを加熱し,排気コ

ックから蒸気が吹き出したら排気コックを閉じて,121℃まで 1℃/min の速度で昇温する。121℃に達して

から 121±1℃で 30 分間保持する。次いで,徐々に排気しながらほぼ 0.5℃/min の速度で 100℃まで冷却し

た後,フラスコを取り出し冷却槽中で常温まで冷却する。メチルレッド指示薬 5 滴を加え,0.02mol/塩酸

で滴定する。別に同様の方法で空試験を行う。

8.2.4

計算  ガラス 1g 当たりの Na

2

O

溶出量を,次の式によって算出し,試料 3 個の平均値を JIS Z 8401

によって小数点以下 1 けたに丸める。

620

×

=

c

b

a

ここに,  a:  ガラス 1g 当たりの Na

2

O

溶出量  (

µg)

b

:  試験結果から空試験結果を差し引いた 0.02mol/塩酸の消費量

(ml)

c

:  試料質量 (g)

8.3

沸騰混合アルカリ水溶液に対する耐食性試験方法  沸騰混合アルカリ水溶液に対する耐食性試験方

法は,次の条件で行う。

8.3.1

器具・装置及び材料  溶出容器・冷却管及び乾燥器は,次のとおりとする。

(1)

溶出容器  溶出容器は,付図 に示すような純銀製又は耐アルカリ銀合金製で,ふたには銀製ワイヤ

ーで試料をつるすための 4 個のフックと,

冷却管を取り付けるためのテーパー口をもつ。

封止材には,

PTFE

製ガスケット及び栓を使用する。

(2)

冷却管  冷却管は,JIS R 3503 の硬質 1 級のものを使用する。

(3)

乾燥器  乾燥器は,150℃での試料乾燥に適するものとする。

8.3.2

試料及びアルカリ混合液  試料及びアルカリ混合液の調製は,次のとおりとする。

(1)

試料の調製  試料の調製は,全表面積が 10∼15cm

2

になるようにガラス試料を切り出した後,端部を

軽く研磨する。ただし,火加工はしないこと。

試料の全表面積を 2%の精度(長さ測定は 0.1mm の精度)で算出後 5vol%酢酸で洗浄し,蒸留水及

びアセトンですすいで汚れを取り除く。次いで,試料を乾燥器で 150℃・30 分間乾燥しデシケーター

中で室温まで冷却する。試料質量を 0.1mg の精度でひょう量する。資料は,4 個準備する。

(2)

アルカリ混合液の調製  アルカリ混合液の調製は,その都度調製したそれぞれ 1±0.02mol/の炭酸ナ

トリウム溶液と水酸化ナトリウム溶液を等量混合する。

8.3.3

操作  溶出容器にアルカリ混合液 800ml を入れ,緩やかに沸騰するまで加熱する。銀製ワイヤーに

つるした試料を容器のふたのフックに取り付けてから,ふたを容器に固定する。試料は,完全に沸騰溶液

中につかり試料相互や容器壁に触れないことを確認する。冷却管を取り付けて通水し 3 時間沸騰を続けた

後,試料を取り出し,塩酸の約 1mol/溶液に 3 回浸し(漬)後,蒸留水及びアセトンでよくすすぐ。次い

で,試料を乾燥器で 150℃・30 分間乾燥し,デシケーター中で室温まで冷却する。試料質量を 0.1mg の精

度でひょう量する。

8.3.4

計算  ガラス 1dm

2

当たりの質量減少量を次の式によって算出し,試料 4 個の平均値を JIS Z 8401

によって小数点以下 1 けたに丸める。

d

c

b

a

=


24

R 3802-1995

ここに,  a:  ガラス 1dm

2

当たりの質量減少量 (mg)

b

:  試験前の試料の質量 (mg)

c

:  試験後の試料の質量 (mg)

d

:  試料の全表面積 (dm

2

)

9.

物理的特性試験方法

9.1

線膨張係数  線膨張係数は,JIS R 3102 による。

9.2

密度  密度は,JIS Z 8807 による。

9.3

ひずみ点  ひずみ点は,JIS R 3103 による。

10.

検査

10.1

外観  外観検査は,目視によって行う。

10.2

寸法  寸法の測定は,スケールを使用して次のとおり行う。

(1)

球面接続端部  球面接続端部をもつ構成部品の長さ  (L)  は,付図 のような装置を使用して測る。

(2)

パイプの曲がり  パイプの曲がりは,付図 のような装置を使用してパイプを回転させ,パイプ中央

部におけるダイヤルゲージの読みの最小値と最大値の差の

2

1

を求める。

10.3

使用最大圧力  接続端部にジグを取り付け,水圧を徐々に加えて 5.4 に規定する圧力に 10 分間保持

して破壊するか否かを調べる。

11.

表示  構成部品には,製造業者名又はその略号を表示する。

12.

取扱い上の注意事項及び接続方法

12.1

取扱い上の注意事項

(1)

運搬  構成部品の運搬は,柔らかい布,紙,プラスチックなどで適切に保護された状態で運搬するこ

と。

また,運搬中に構成部品を他の硬質物体と接触させないように注意すること。

(2)

保管  構成部品の保管は,固い物体の上に直接置かないこと。

また,構成部品は個別に保管し,みだりに積み重ねたりしないこと。

なお,突起物のある構成部品は,接触の危険を避けるためよく見えるようにすること。

(3)

据付工事  据付工事中は,構成部品の周辺を整理し,他の物体との接触を避けること。

また,構成部品に溶接の火花がかからないように保護すること。

(4)

解体  ガラス製プラントを解体するときは,残される部分の支持が確実にされるように注意すること。

また,取り外した部品は清掃し,損傷やきずがないかどうか調べること。

12.2

接続方法  構成部品の接続方法は,次による。

(1)

構成部品の接続  構成部品の接続は,金属,プラスチックなどの附属部品を使用して付図 に示すよ

うな方法で行う。

(2)

接続端部形状の異なる構成部品との接続  接続端部形状の異なる構成部品との接続例を付図 に示す。

(3)

異種材料の構成部品との接続  異種材料の構成部品との接続例を付図 に示す。

(4)

締付け  接続部の締付けは,ガラスに過大な力が加わらないよう適正な強さで均一に行うこと。

(5)

熱膨張・振動の吸収  熱膨張,振動などを吸収するため,取合い部分には PTFE 製ベローズなどのフ


25

R 3802-1995

レキシブルな部品を取り付けること。

付図 1  混合アルカリ溶出容器(一例)


26

R 3802-1995

付図 2  球面接線端部をもつ構成部品の長さ測定装置(一例)

付図 3  パイプの曲がり測定装置(一例)


27

R 3802-1995

付図 4  構成部品の接続例

接続部品の使用方法及び材質

部品名称

使用方法及び材質

パ ッ キ ン グ フ ラ ン

接続端部の締付け用の金属又はプラスチック製部品

インサート

接続端部とパッキングフランジ間の緩衝用のアスベスト又はプラスチック製
部品

ガスケット

接合面の漏れ防止用の PTFE 又はゴム製部品


28

R 3802-1995

付図 5  接続端部形状の異なる構成部品との接続例

付図 6  異種材料の構成部品との接続例


29

R 3802-1995

付表 1  引用規格

JIS B 0151

  鉄鋼製管継手用語

JIS K 0050

  化学分析方法通則

JIS R 3102

  ガラスの平均線膨張係数の試験方法

JIS R 3103

  ガラスのひずみ点試験方法

JIS R 3502

  化学分析用ガラス器具の試験方法

JIS R 3503

  化学分析用ガラス器具

JIS Z 8401

  数値の丸め方

JIS Z 8801

  試験用ふるい

JIS Z 8807

  固体比重測定方法

付表 2  対応国際規格

ISO 695

 : 1991

  Glass−Resistance to attack by a boiling aqueous solution of mixed alkali−Method of

test and classification

ISO 719

 : 1985

  Glass−Hydrolytic resistance of glass grains at 98 degrees C−Method of test and

classification

ISO 720

 : 1985

  Glass−Hydrolytic resistance of glass grains at 121 degrees C−Method of test and

classification

ISO 1776

 : 1985

  Glass−Resistance to attack by hydrochloric acid at 100 degrees C−Flame emission

or flame atomic absorption spectrometric method

ISO 3585

 : 1991

  Borosilicate glass 3.3−Properties

ISO 3586

 : 1976

  Glass plant, pipeline and fittings−General rules for testing, handling and use

ISO 3587

 : 1976

  Glass plant, pipeline and fittings−Pipeline and fittings of nominal bore 15 to 150mm

−Compatibility and interchangeability

ISO 4704

 : 1977

  Glass plant, pipeline and fittings−Glass plant components


30

R 3802-1995

参考

1.

安全設計に関する基本的配慮事項

(1)

機械的条件  ガラスの破壊は,引張応力によって起こり,その強度はガラス表面の状態によって影響

を受ける。構成部品の設計強度としては,安全率を見込んで次の値を基準としている。

すり又は研磨加工が施されている場合の引張強度   6N/mm

2

{61.2kgf/cm

2

}

火加工だけの場合の引張強度                    10N/mm

2

{102.0kgf/cm

2

}

円筒形の構成部品の内面に圧力を受けた場合の応力は,内面の接線方向で最大となり,次の式で計

算される。

(a)

薄肉円筒

d

D

pd

m

=

σ

ここに,

σ

m

最大応力 (N/mm

2

)

P

使用最大圧力 (MPa)

d

円筒形の内径 (mm)

D

円筒形の外径 (mm)

(b)

厚肉円筒(肉厚が円筒内径の 10%を超える場合)

2

2

1

1

÷

ø

ö

ç

è

æ

ú

ú

û

ù

ê

ê

ë

é

÷

ø

ö

ç

è

æ

+

=

D

d

D

d

P

m

σ

ここに,

σ

m

最大応力 (N/mm

2

)

P

使用最大圧力 (MPa)

d

円筒形の内径 (mm)

D

円筒形の外径 (mm)

実用上の構成部品の引張強度は,機械的条件の最大応力のほかに熱的条件の最大熱応力を合計し

て決まる。

(2)

熱的条件  ガラスが熱的に定常状態において受ける熱応力は,次の式で表される。

)

1

(

2

ν

α

σ

=

T

E

t

ここに,

σ

t

最大熱応力(低温側で引張応力,高温側で圧縮応力) (N/mm

2

)

α: 線膨張係数 (1/K)

E

弾性率 (N/mm

2

)

T

内外面の温度差 (K)

ν

ポアソン比

線膨張係数

α

,弾性率 及びポアソン比

ν

は,温度による変化が極めて小さいので,最大熱応力

σ

t

は内外面の温度差

T

だけによって決まる。

T

は,円筒形の構成部品の内部に液体を入れて定常状態

で大気中で使用する場合には,近似的に次の式で計算される。

1

ln

2

+

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

d

D

D

T

a

a

i

α

λ

θ

θ


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R 3802-1995

ここに,

T: 内外面の温度差 (K)

θ

i

内部液温  (℃)

θ

a

外部気温  (℃)

λ: ガラスの熱伝導率 (W/m

K)

α

a

外面境膜の熱伝達係数 (W/m

2

K)

D

円筒形の外径 (m)

d

円筒形の内径 (m)

T

の計算例 

設置条件

θ

α

θ

i

α

a

λ

D

d

T

1

屋内保護囲い付き

  20℃ 150℃

5.8W/m

2

・K

1.2W/m

・K

 0.062m

 0.054m

  2.6K

2

屋外風防付き

−20℃ 200℃

11.6W/m

2

・K

1.2W/m

・K

 0.312m

 0.3m

 12.3K

備考1.  計算例は,内面境膜の熱伝達係数が1 200W/m

2

K

の場合である。

2.

T

=45K の場合に最大熱応力は 6N/mm

2

となる。

ガラス製プラントの使用最高温度は,ガラス以外の材料の耐熱性,設計の仕様などによって制限を

受けるので,通常は内部液温が 200℃以下で使用される。

(3)

静電気対策

  通常,流体の流速が 1m/s 以下の場合や,流体の固有電気抵抗が 10

10

Ωcm 以下の場合に

は,静電気の発生は極めて少ない。

配管ライン中に障害物があったり,流体中に異物が混入しているときは,静電気の発生が強められ

ることがある。静電気による危険がある場合は,すべての金属構造物及び構成部品の内外面を接地す

る必要がある。

(4)

支持

  構成部品の支持は,自重,熱膨張,流体圧力,振動などによる作用を受けても構成部品に過大

な引張応力や曲げ応力を受けないように支持することが基本であり,そのため,ガラス製プラントの

支持点や支持方法及びベローズの挿入位置は設計上の重要な要素となる。

2.

ガラス製プラントの運転及び保全上の注意事項

(1)

使用条件

  ガラス製プラントは,

製造業者が指定した温度,

圧力などの仕様の範囲内で使用すること。

もしプロセスが設計圧力を超える危険性のあるときは,リリーフ弁などの安全装置を取り付けてガラ

ス製プラントを保護すること。

(2)

起動・停止

  ガラスの破壊は,ガラス表面における引張応力によって起こるので,ガラス製プラント

の起動・停止などに際しては構成部品に急激な温度変化を与えないため加熱・冷却を徐々に行うこと。

特に,高温状態にあるガラス製プラントに冷水を通すことは,避けなければならない。


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R 3802-1995

(3)

安全

  高温度で使用されるガラス製プラントは,雨水などの冷水がかからないように屋根又は覆いを

設けること。ガラス製プラントが異常な危険を受ける可能性のあるときは,作業者の災害や機器の損

傷を防止するために金網や衝立てなどで防護すること。

(4)

保全

  通常,ガラス製プラントの保全点検項目としては,次のようなものがある。

(a)

腐食性流体を取り扱っている場合の構成部品の腐食状態

(b)

構成部品間の流れ

(c)

構成部品の支持状態

(d)

静電気防止用アースの接地状態

(e)

安全用・非常用の設備及び器具


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R 3802-1995

JIS

原案作成の担当者

氏名

所属

飯  野  地  雄

岩城硝子株式会社

柴  田  晴  通

柴田科学器械工業株式会社

柴  田  武  弘

柴田ハリオ硝子株式会社

各  務  秀  雄

朝日理化硝子工業株式会社

池  田  雄  二

有限会社旭製作所

光  岡  良  典

英興株式会社

ピーター・ブース

コーニングジャパン株式会社

ヘルムート・ツェラー

ショット日本株式会社

吉  川      弘

岩城硝子株式会社

窯業部会  ガラス製化学プラント用品専門委員会  構成表(昭和 62 年 3 月 1 日制定のとき)

氏名

所属

(委員会長)

平  田  光  穂

東京都立大学

古  崎  新太郎

東京大学工学部

境  野  照  雄

工学院大学工学部

川  崎  正  信

自治省消防庁

長  藤  史  郎

通商産業省生活産業局

桜  井  俊  彦

工業技術院標準部

林  田      豊

住友化学工業株式会社

高  角  俊  夫

三菱化成工業株式会社

篠  原  好  幸

三井石油化学工業株式会社

島  崎  重治郎

旭硝子エンジニアリング株式会社

塚  田      明

セイミケミカル株式会社

吉  沢  正  夫

東京化成工業株式会社

阿  部  英  郎

東洋エンジニアリング株式会社

飯  野  地  雄

岩城硝子株式会社

柴  田  晴  通

柴田科学器械工業株式会社

小  西  和  之

コーニングジャパンインコーポレイテッド

芦  野      豊

ショット日本株式会社

小  川  晋  永

社団法人日本硝子製品工業会

(関係者)

吉  川      弘

岩城硝子株式会社

(事務局)

宅  間  昌  輔

工業技術院標準部繊維化学規格課

高  橋  昌  行

工業技術院標準部繊維化学規格課

(事務局)

武  田  尚  志

工業技術院標準部繊維化学規格課(平成 7 年 4 月 1 日改正のとき)

小  川  和  雄

工業技術院標準部繊維化学規格課(平成 7 年 4 月 1 日改正のとき)