Ｐａｇｅ 1501 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 建築設備フォーラムへ ┃ 会議室に戻る ┃ ＩＮＤＥＸ ┃ ≪前へ │ 次へ≫ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ▼塩ビ管は酸素が透過するのですか？ 横浜さっちゃん 06/11/8(水) 11:31 ┣Re:塩ビ管は酸素が透過するのですか？ 雅彦 06/11/9(木) 22:12 ┗Re:塩ビ管は酸素が透過するのですか？ みっちゃん 06/11/11(土) 17:27 ┣Re:補足 Mr.インクレディブル 06/11/11(土) 19:23 ┗Re:塩ビ管は酸素が透過するのですか？ 雅彦 06/11/12(日) 22:36 ┗Re:塩ビ管は酸素が透過するのですか？ みっちゃん 06/11/13(月) 12:30 ┗Re:塩ビ管は酸素が透過するのですか？ 雅彦 06/11/13(月) 22:28 ┗Re:塩ビ管は酸素が透過するのですか？ みっちゃん 06/11/14(火) 12:06 ┗Re:塩ビ管は酸素が透過するのですか？ 雅彦 06/11/16(木) 22:28 ┗こんな説明で雰囲気が理解できますか みっちゃん 06/11/17(金) 10:03 ┗Re:こんな説明で雰囲気が理解できますか 横浜さっちゃん 06/11/20(月) 19:07 ─────────────────────────────────────── ■題名 ： 塩ビ管は酸素が透過するのですか？ ■名前 ： 横浜さっちゃん ■日付 ： 06/11/8(水) 11:31 -------------------------------------------------------------------------
| 暖房用温水配管（密閉系）系に鉄系材料を使用した放熱コイルがある場合、配管材に塩ビ管（HTVP）を使用すると、塩ビ管は酸素透過があるために放熱コイルが腐食する。という話を聞きましたが、こんなことがあるのですか？ ある場合、すでにHTVPにて配管施工が終わっているときは、何か対処する方法がありますか？ |
| 面白い話ですね。 VP配管で空圧試験をしても漏れさえなければ圧力が低下することはありませんでしたが・・・ 空気の21％を占める酸素が透過のため配管外へ出るのであれば、圧力は当然下がりますよね。もっとも、長時間かければ低下するのかも知れませんが、そうであったとしても、その量はごく僅かなものとしか思えません。 熱交換器が錆びる（酸素が混入する）要因は、溶存酸素の方が比較にならないくらい大きいと思われますので、要らぬ心配はハゲの素かと、、、 なにはともかく、まず樹脂メ－カ－に問合せをすることが一番では |
| >暖房用温水配管（密閉系）系に鉄系材料を使用した放熱コイルがある場合、配管材に塩ビ管（HTVP）を使用すると、塩ビ管は酸素透過があるために放熱コイルが腐食する。という話を聞きましたが、こんなことがあるのですか？ >ある場合、すでにHTVPにて配管施工が終わっているときは、何か対処する方法がありますか？ 一般的な物性の話でしたら塩化ビニルは所謂プラスチックと呼ばれる材料（高分子化合物）で一般的には酸素透過度は大きいです。 ただ、厚さや温度条件によって変わるのでどの程度かと言われますと 例えばフイルム状の樹脂ですと 塩化ビニル １０,０００ ml/m2 24h･atm ASTM法に対して 塩化ビニリデン ５５ ml/m2 24h･atm ASTM法と大きな差が有ります。 ただ他に使用可能な例えばポリエチレンやポリプロピレンなどと比較すると少ないといえます。 http://www.soarnol.com/jpn/solution/solution060309.html また『温水暖房システムの内面腐食に関する研究』 http://www.hokkaido-iri.go.jp/book/reports/299/299-12.pdf のように酸素透過度が低い材質の配管材料を使用する事は好ましいことです。 しかし、残念ながら一度配管してしまった配管に対応する材料となると、実際の施工に耐えうる材料及び施工法はないと思われます。 また、純水に塩化ビニル製のクリーンパイプが使用できることから考えますと、実用上寿命が何分の一になってしまうような事は考えにくいと思います。（確かに好ましい事ではありませんが）施工費と寿命等を懸案して材質を選定された事と思いますが、HIVPの延長が極端に長いのでもなければ（数百ｍとか）一応の経過を見守ることしか出来ないと思います。 まあ、原子力発電の心臓部とか、その他特殊な条件で放熱コイルが交換できないような条件でもなければ特に瑕疵と捕らえる事はないと思います。 |
| > 塩化ビニル １０,０００ ml/m2 24h･atm ASTM法に対して > 塩化ビニリデン ５５ ml/m2 24h･atm ASTM法と大きな差が有ります。 > ただ他に使用可能な例えばポリエチレンやポリプロピレンなどと比較すると少ないといえます。 塩化ビニリデンは塩化ビニルに対し、約50％程の塩素が多く含まれている。 その代表はサランラップ等である。 ポリエチレンは温水で使用すると、弱いが自然な架橋反応がある。 床暖房や融雪に使用した架橋ポリエチレン管あたりからこの腐食問題がきている ように思います。(今はその対応品がある) ポリプロピレンに関して、密閉回路に対し常時または定期的に加圧・加水する 必要がある。当然、樹脂管以外には腐食の可能性がある鉄は一切使わないらしい。 某メーカーの天井輻射マットや配管用パイプには、このポリプロピレンを使用 している。HPを見る限りでは、樹脂故なのか50年以上の耐久性を誇っているよう である。また、そこで使用している輻射マットは明らかに層流だろう。 最近、熱伝達の話題が多いが、輻射では温度制御に関して、乱流と層流の長短 があるように思う。 |
| なるほど、塩ビというものは非常に酸素を透過しやすい物なんですね。 １日、1㎡から、10Lも透過するものなんですか。恥ずかしながら知りませんでした。無学なもので それゆえ、あなたの提示された表から、このような数字が導き出されることも残念ながら理解できません。 また、単位に圧力の逆数が入っている。つまり、透過量は圧力に反比例する、ということまでは理解できますが、当然、圧力大→圧力小に酸素の移動があると思われるのにもかかわらず、大気の酸素が大気圧以上の配管中に透過するということが理解できないのは、やはり、私の無知の故なのでしょうか？ 恥を偲んで申し上げます。 みっちゃん様 以上二点を、無学な私にでも判るように易しく説明していただければありがたいのですが、、 何卒、お願いいたします。 |
| >以下二点を、無学な私にでも判るように易しく説明して・・・> 原文一部を回答者が説明の利便のため変更しています。 解説に一部ウィキペディアからの引用を明示せずに使用しています。 >提示された表から、このような数字が導き出されることも残念ながら理解できません。> > 残念ながら、上記に関しては、当初から『無学な私』と宣言されてしまいますと回答は殆ど不能に近いです。解説したとしても百科事典ほどの量になってしまうことと思います。 又、これらの資料の値は殆ど実験による結果を纏めた物ですから、そのまま受け入れて、『こんな物なんだなー』程度に考えられたほうがよいと思います。 透過量に関しては厚みや両側の界面条件なども大きな影響があることも理解しにくい条件の一つと思います。下記回答で概念を説明いたしますので、雰囲気は理解できると思います。 >単位に圧力の逆数が入っている。つまり、透過量は圧力に反比例する、ということまでは理解できますが、当然、圧力大→圧力小に酸素の移動があると思われるのにもかかわらず、大気の酸素が大気圧以上の配管中に透過するということが理解できません。> > ① 気体の混合 二つ以上の気体を混合しますと、自然条件では完全に混合します。この状態は各成分のモル比の分圧を有した混合物とも考えられます。 注）モルは分子の数：その物質の分子量の数字にグラムをつけた質量に含まれる物質量（今は0.012キログラムの炭素12の中に存在する原子の数と等しい構成要素を含む系の物質量） ② 自由水面をもつ液体に対する気体の溶解。 液体と特に反応する（例えば水に対する炭酸ガスや亜硫酸ガス）気体を除いて各構成気体の溶解量は各分圧に比例する。（各構成モル比に比例する） ③ 通常の膜透過の場合 自由水面をもつ液体に対する気体の溶解と同様と考えて良い。 ④ 半透膜 高分子膜のような膜は一定の大きさ以下の分子またはイオンのみを透過させる膜です。 で結果としては、ガスが膜を透過できれば溶液の中に溶けている気体のガス交換が起こります。そして酸素が消費されても消費された分は、常に一定にガスの構成比を保つ性格があるので酸素は供給し続けられます。 余計な知識。この半透膜のガス交換は大変解析が厄介な物で、例えば酸素は16,17,18と安定同位体がありますが、質量比によって若干透過量が変わります。 ウラン濃縮のガス拡散法はこの原理を利用した物です。 |
| 無理なお願いに応えていただきありがとうございます。 しかしながら、私の悪文のせいか、私の意図とは少しはずれたレスになっております。 最初の一点は、例えば一番数値が大きいPETでも20℃で酸素透過係数の値が、10の-15乗くらいになっておりますが、そのときの単位は【cm3（STP)cm/（cm2・ｓ・Pa）】となっております。無知な私としてはこのSTPという単位が何を指すのか判りません。で、判る範囲で、あなたの【m2・24h・atm】の単位に置き換えようとしても、10の-4、5乗付近の数値になり（これはSTPをまったく考慮していないためでありますが）、とてもあなたの云われる10000mLにはならないので、そのことを説明していただきたかったのですが、あまりにも馬鹿馬鹿しすぎるでしょうか？ 次の一点は >で結果としては、ガスが膜を透過できれば溶液の中に溶けている気体のガス交換が起こります。 と書かれておりますが、 圧力の逆数の単位があるにもかかわらず、なぜ低圧から高圧へガスが透過できるか？を説明していただきたいとお願いをしているわけです。 透過すればガス交換が起きるのは判ります。分圧の法則も判ります。 ④半透膜というのが塩ビ配管に当るのでしょうが、その透過量が圧力に反比例するということが単位に現れているにもかかわらず、なぜ圧力低から圧力高へなぜ透過するのか判りやすく説明していただきたいのです。 再度、伏してお願いいたします。 |
| >再度、伏してお願いいたします。 伏してお願いなどする必要などありません。返って慇懃に思われます。 >最初の一点は、例えば一番数値が大きいPETでも20℃で酸素透過係数の値が、10の-15乗くらいになっておりますが、そのときの単位は【cm3（STP)cm/（cm2・ｓ・Pa）】となっております。無知な私としてはこのSTPという単位が何を指すのか判りません。で、判る範囲で、あなたの【m2・24h・atm】の単位に置き換えようとしても、10の-4、5乗付近の数値になり（これはSTPをまったく考慮していないためでありますが）、とてもあなたの云われる10000mLにはならないので、そのことを説明していただきたかったのですが、あまりにも馬鹿馬鹿しすぎるでしょうか？ > この点に関しては文字数のこともありますので、別途以下を御参照の上再度不明点をご質問ください。 http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/bce_uc8b.html http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/bce_bun2.html http://www.ryutai.co.jp/shiryou/gas/gas-qtani.htm 温度、厚みを考慮に入れませんと10000mLにはなりませんので御注意ください。 基準状態（ 0℃、１気圧）の体積は m3[nor] 又は m3[ntp] 等。 標準状態（20℃、１気圧）の体積は m3[std] 又は m3[stp] 等。 >次の一点は > >>で結果としては、ガスが膜を透過できれば溶液の中に溶けている気体のガス交換が起こります。 > >と書かれておりますが、 >圧力の逆数の単位があるにもかかわらず、なぜ低圧から高圧へガスが透過できるか？を説明していただきたいとお願いをしているわけです。 >透過すればガス交換が起きるのは判ります。分圧の法則も判ります。 >④半透膜というのが塩ビ配管に当るのでしょうが、その透過量が圧力に反比例するということが単位に現れているにもかかわらず、なぜ圧力低から圧力高へなぜ透過するのか判りやすく説明していただきたいのです。 > うーん、ここは分かりにくいところでしょう。 まず、穴の大きさが分子レベルの場合には多かれ少ながれ、半透膜の性格をもっています。特に高分子の場合には鎖で織物を織っているような物なので目には見えませんが分子レベルで見れば大きな穴が開いているのです。 溶解する場合に一番分かりにくいのが浸透圧とガス交換の部分です。 浸透圧は比較的解析しやすく、原理的には溶質に溶けているモル数に比例して圧力が発生します。防水を行う時に内面防水よりも外面防水が好ましいのはこの浸透圧が発生するからです。内面防水の場合には防水膜と構造体の間には水が自由に入りこめる構造のため膜と構造体の間で溶液の濃縮が起きその為に大きな浸透圧が発生して防水膜が構造体から剥離する原因になるのです。 ガス交換が理解しにくいのは、発生する場所が局所的に発生するからです。良く使われている装置なのに、技術者が大きな誤解をしている装置に、曝気装置と呼ばれる物があります。これは水中に酸素を供給するために水を攪拌する装置です。そのうちで散気装置と呼ばれる部分がありますが、これは確かに気泡を細かくすれば気液接触面積が大きくなるので溶解効率は大きくなるのですがその分動力費も大きくなり全体としては効率が良くなるとは言えないのです。それより酸素が溶け込む場所としては表面（水面）からの溶解がたいへん大きいと言うことです。 何かでごらんになった事はあると思うのですが、水面を水車のような物でかき回す機械があります。これが思ったより効率が良い。つまり、気液のガス交換は殆ど気液のごく薄い層で行われているということです。つまり水圧が大きくても、管との接触面では結構なガス交換が行われるということです。これが管内が液でなくガスであれば管内には外壁からのガス進入はないでしょうが。液と管の面ではガスと液の接触が起きているのです。液の圧力は確かに高いのですが、界面としては（特に水の場合には表面張力が大きいので）液は管の外面に対して面としての圧力は大きいのですが、管の穴に対しては個々に圧力をかけうるようなミクロ的な（水は方円の器に従うとはいえ）部分に侵入して圧力がかかるわけではないのです。その為に部分的には圧力が高くてもガス交換が起きると考えられます。 管内の溶液が全く動かなければその接触面のみが飽和に達して、それ以上は溶け込まないのでしょうが、残念ながら溶液は温度変化や比重の変化、それ以上に使用されている配管は動いておりますので次々と酸素が供給されてしまうのです。 |
| 気にかけていただき、また大変な労力を割いていただき有り難く存じますが、一向に解決いたしません。 >温度、厚みを考慮に入れませんと10000mLにはなりませんので御注意ください。 あなたが、どのように考慮し、どのような値を入れれば1000mLになるのか、お尋ねしているつもりなのですが・・・ > まず、穴の大きさが分子レベルの場合には多かれ少ながれ、半透膜の性格をもっています。特に高分子の場合には鎖で織物を織っているような物なので目には見えませんが分子レベルで見れば大きな穴が開いているのです。 ここまでと、これ以降の繋がりがサッパリ 酸素透過量の話が、なぜ、突然ガス交換や溶解の話になるのでしょうか？ ひょっとして、半透膜の酸素透過量というのは、液体--半透膜--気体、ということを前提に成り立っているのでしょうか？ そしてPaという圧力は、空気、水の圧力ではなく、酸素の分圧ならば納得できそうな気がしますが、atmと書かれているのでそうではないのでしょう。 参考に挙げていただいたサイトもゆっくり見る時間的な余裕もないので、完全にお手上げ状態です。 とにかく、塩ビは酸素を通しやすい。と、いうことなんですね。 しかし、10000mL/（m2・2H・atm）というのはあまりにも多すぎるような気がしますが ギブアップです。 > 溶解する場合に一番分かりにくいのが浸透圧とガス交換の部分です。 > 浸透圧は比較的解析しやすく、原理的には溶質に溶けているモル数に比例して圧力が発生します。防水を行う時に内面防水よりも外面防水が好ましいのはこの浸透圧が発生するからです。内面防水の場合には防水膜と構造体の間には水が自由に入りこめる構造のため膜と構造体の間で溶液の濃縮が起きその為に大きな浸透圧が発生して防水膜が構造体から剥離する原因になるのです。 > ガス交換が理解しにくいのは、発生する場所が局所的に発生するからです。良く使われている装置なのに、技術者が大きな誤解をしている装置に、曝気装置と呼ばれる物があります。これは水中に酸素を供給するために水を攪拌する装置です。そのうちで散気装置と呼ばれる部分がありますが、これは確かに気泡を細かくすれば気液接触面積が大きくなるので溶解効率は大きくなるのですがその分動力費も大きくなり全体としては効率が良くなるとは言えないのです。それより酸素が溶け込む場所としては表面（水面）からの溶解がたいへん大きいと言うことです。 > 何かでごらんになった事はあると思うのですが、水面を水車のような物でかき回す機械があります。これが思ったより効率が良い。つまり、気液のガス交換は殆ど気液のごく薄い層で行われているということです。つまり水圧が大きくても、管との接触面では結構なガス交換が行われるということです。これが管内が液でなくガスであれば管内には外壁からのガス進入はないでしょうが。液と管の面ではガスと液の接触が起きているのです。液の圧力は確かに高いのですが、界面としては（特に水の場合には表面張力が大きいので）液は管の外面に対して面としての圧力は大きいのですが、管の穴に対しては個々に圧力をかけうるようなミクロ的な（水は方円の器に従うとはいえ）部分に侵入して圧力がかかるわけではないのです。その為に部分的には圧力が高くてもガス交換が起きると考えられます。 > 管内の溶液が全く動かなければその接触面のみが飽和に達して、それ以上は溶け込まないのでしょうが、残念ながら溶液は温度変化や比重の変化、それ以上に使用されている配管は動いておりますので次々と酸素が供給されてしまうのです。 |
| >>温度、厚みを考慮に入れませんと10000mLにはなりませんので御注意ください。 > >あなたが、どのように考慮し、どのような値を入れれば1000mLになるのか、お尋ねしているつもりなのですが・・・ > ここのところですか。これは二回の回答（9091）で説明したつもりだったのですが >>『これらの資料の値は殆ど実験による結果を纏めた物ですから、そのまま受け入れて、『こんな物なんだなー』程度に考えられたほうがよいと思います。 >>透過量に関しては厚みや両側の界面条件なども大きな影響があることも理解しにくい条件の一つと思います。』 試験法はASTM規格（American Society for Testing and Materials）で厚みは確か25か30ミクロン（記憶ですのではっきりとは覚えていません）の試験結果を記載したので、古い資料を引き出せばもう少し確かな事が言えるのですが、あくまで実験の結果なので、他の資料とは直接リンクしていません。 >> まず、穴の大きさが分子レベルの場合には多かれ少ながれ、半透膜の性格をもっています。特に高分子の場合には鎖で織物を織っているような物なので目には見えませんが分子レベルで見れば大きな穴が開いているのです。 > >ここまでと、これ以降の繋がりがサッパリ >酸素透過量の話が、なぜ、突然ガス交換や溶解の話になるのでしょうか？ > >ひょっとして、半透膜の酸素透過量というのは、液体--半透膜--気体、ということを前提に成り立っているのでしょうか？ >そしてPaという圧力は、空気、水の圧力ではなく、酸素の分圧ならば納得できそうな気がしますが、atmと書かれているのでそうではないのでしょう。 > >参考に挙げていただいたサイトもゆっくり見る時間的な余裕もないので、完全にお手上げ状態です。 > >とにかく、塩ビは酸素を通しやすい。と、いうことなんですね。 >しかし、10000mL/（m2・2H・atm）というのはあまりにも多すぎるような気がしますが > >ギブアップです。 > ここのところは、こんな説明でいかがでしょうか？ パンチングメタル（ざるや網でもかまいません）の箱の中に風船を膨らまします。その場合には穴の開いた場所では風船の表面は外気と接触していますが、ここは御理解いただけますか？ここの部分では気液の接触があり、ガス交換が起こります。液体--半透膜--気体という特殊な条件で考える必要はありません。 ただ半透膜の場合には穴の大きさがあって、その穴を通過できる大きさの条件により選択的に通過できる物が限られるだけの話です。 膜（壁）を通過できるとの条件と、気液（面）での溶解の条件を同じで考えると理解しづらいと思います。 |
| 10日ほど会社を留守にしている間に、盛んに質疑応答が行われており、まことに恐縮です。失礼ながら大した答えは期待していなかっただけに、さっちゃんと雅彦さんのお二方には貴重な時間を割いていただき感激しております。心よりお礼申し上げます。非常に難しい話になっているようなので、とりあえずお礼を申し上げておいて、内容に関してはじっくりと読ませていただきます。ありがとうございました。 |
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