水のろ過は単純に聞こえるかもしれない。しかし実際には、ろ過される液体はきれいな水だけではない。油田から産出される生産水、化学工場で使用されるプロセス水、発電所の冷却水、製薬工場のクリーンルームで使用される精製水など、用途によってフィルターに求められる性能は大きく異なる。
焼結ステンレス鋼ワイヤーメッシュカートリッジ 標準的なフィルターでは対応できないような要求にも対応できるフィルター。この記事では、フィルターの仕組み、使用場所、そして注目すべき仕様について解説します。
標準技術仕様
パラメーター
仕様
一次資料
AISI 316Lステンレス鋼（EN 1.4404）
建築
5層真空拡散焼結メッシュ
ろ過性能（絶対値）
1μm、2μm、5μm、10μm、20μm、40μm、75μm、100μm、200μm
使用温度
-200℃～+480℃（連続運転）、最大600℃（断続運転）
最大差圧
1.0 MPa (10 bar / 145 psi)
気孔率
35%～50%（ミクロン定格によって異なります）
標準OD
30mm、50mm、60mm、65mm（特注も可能）
標準長さ
10インチ、20インチ、30インチ、40インチ（254～1016mm）
エンドキャップスタイル
DOE、SOE、222/226 Oリング付き、ねじ込み式NPT/BSP
Oリングの材質
PTFE、バイトン、シリコーン、EPDM
洗浄方法
バックパルス、バックフラッシュ、超音波洗浄、酸/塩基浸漬
試験基準
気泡点（ISO 4003）、通気性（ISO 4022）
焼結金網の製造方法
このフィルターは、それぞれ異なる線径と織り方のステンレス鋼メッシュを5層重ねて作られています。これらの層は重ね合わされ、拡散焼結と呼ばれるプロセスを経て、最高1100℃の真空炉内で接合されます。
その温度では、ワイヤー間の接触点が分子レベルで融合します。その結果、ずれたり分離したりする可能性のある別々の層が積み重なった構造ではなく、単一の強固な多孔質構造が形成されます。これが、焼結カートリッジの機械的強度と均一な細孔サイズを実現する要因です。
内側の細かい層が実際のろ過を行います。外側の粗い層は構造的な支えとなり、細かいメッシュに粒子が詰まる前に大きな粒子を捕捉するプレフィルターとして機能します。この層状構造により、カートリッジは洗浄が必要になるまでより多くの汚れを保持できます。
これらのフィルターが使用される場所
化学プラントプロセス用水
化学プラントでは、反応触媒、反応生成物、およびリサイクル流体を含むプロセス水をろ過する必要がある。標準的なフィルターは、このような環境では急速に劣化する。
焼結ステンレス鋼カートリッジは、酸性およびアルカリ性の流体を材料の劣化なく処理できます。触媒粒子を正確に捕捉し、メッシュを損傷することなく化学薬品に浸漬して洗浄できます。そのため、触媒回収およびプロセス水再循環システムにおいて信頼性の高い選択肢となります。
医薬品用水システム
医薬品グレードの水システム（精製水（PW）または注射用水（WFI））には、USP規格を満たし、汚染を引き起こさないフィルターが必要です。焼結316Lカートリッジは、絶対ろ過精度1ミクロンまでろ過でき、複数回の蒸気滅菌が可能です。
使い捨てフィルターとは異なり、この硬質焼結メッシュは、繰り返し滅菌処理を行った後も孔径を維持します。そのため、検証が容易になります。フィルターの性能が安定しており、その安定性を規制当局の監査のために文書化することができます。
石油・ガス生産水処理
海上プラットフォームや製油所では、油井やガス井から産出される大量の生産水（石油やガスとともに湧き出る水）を処理しています。この水には砂、スケール、油滴、微生物汚染物質が含まれています。また、塩化物濃度が高いため、一般的なステンレス鋼を急速に腐食させてしまいます。
316Lステンレス鋼は、304グレードよりも塩化物による孔食に対する耐性がはるかに優れています。海水用途には、904Lまたは二相ステンレス鋼グレードが利用可能です。これらのフィルターは、高圧システムや連続運転に対応し、ダウンタイムを最小限に抑えるように設計されています。
発電所冷却水
蒸気タービンや復水器の冷却システムには、流量を低下させることなく、ゴミや生物学的汚染物質を除去するろ過装置が必要です。焼結メッシュカートリッジの低圧力損失はここで重要になります。これらのシステムは流量が大きく、流量制限のあるフィルターはポンプのエネルギー消費量を大幅に増加させるからです。
原子力および放射線環境下では、ポリマー媒体は放射線によって劣化するため、全金属製の構造が求められる。ステンレス鋼は影響を受けない。
食品・飲料加工
食品接触用フィルターは、FDAの要件を満たし、高温の苛性溶液と蒸気を用いたCIP（定置洗浄）サイクルに耐える必要があります。焼結ステンレス鋼カートリッジは、これらの洗浄方法に対応しており、繊維状フィルターのように表面の細孔に細菌が繁殖することもありません。
飲料メーカーは、これらを製造工程用水の浄化や、発酵後の酵母粒子の除去に利用している。
都市用水処理
自治体の浄水場では、季節的な雨水流出、藻類の異常発生、産業排水など、変動する汚染レベルに対応しています。焼結カートリッジは、繊維フィルターと同様に、目詰まり（突然の閉塞）を起こすことなく、変動する粒子負荷を容易に処理します。逆洗機能により、カートリッジを取り外すことなく洗浄できるため、作業時間を大幅に削減できます。詳しくは、当社のウェブサイトをご覧ください。 水処理業界のページ 自治体向けシステムのフィルター選定に関する詳細は、こちらをご覧ください。
標準フィルターに対する主な性能上の利点
アドバンテージ
実際にはどういう意味か
耐熱性
連続運転で最高480℃まで対応。標準的なポリマー媒体は150℃を超えると破損する。
化学的適合性
316Lは酸、苛性物質、酸化剤、有機溶剤に耐性があります。
再利用可能なデザイン
逆洗、超音波洗浄、または化学薬品浸漬洗浄が可能。廃棄物と交換コストを削減します。
絶対ろ過性能
一定の細孔サイズにより、正確で再現性のある粒子保持が可能になります。これは公称値ではありません。
No fiber shedding
全て金属製の構造なので、下流の製品を汚染する物質は一切ありません。
耐放射線性
金属は放射線の影響を受けないため、原子力用途に適している。
適切な学年を選ぶ
材料の選択は、フィルターがどのような環境にさらされるかによって決まります。
- SS304 — 一般的な水ろ過、低塩化物環境
- SS316L — 海水、高塩化物冷却水、化学プロセス流体
- 904Lまたはハステロイ — 316Lでは腐食する可能性のある非常に攻撃的な酸性環境向け
どのグレードがお客様の用途に適しているか不明な場合は、 FILTUREのエンジニアリングチームがお客様の流体組成と運転条件を検討し、最適なグレードをご提案いたします。
よくある質問
焼結カートリッジは何回洗浄できますか？
適切な手入れをすれば、焼結ステンレス鋼カートリッジは通常50～100回洗浄できます。軽度の汚染物質と丁寧な洗浄手順を用いた用途では、その回数は200回を超えることもあります。定期的な性能テスト（ bubble point test （または流量チェック）によって、フィルターの寿命が近づいていることが分かります。
最適な掃除方法は？
付着物の種類によって異なります。
- 表面堆積物 → きれいな流体で逆洗または逆パルス洗浄する
- 埋め込まれた粒子 → 適切な溶媒を用いた超音波洗浄
- 有機スケールまたは化学スケール → 適合する酸または塩基溶液に浸漬する
- 頑固な炭素付着物 → 残留物を焼き切るための熱処理（焼成）
焼結カートリッジはプリーツ状の金網よりも優れているのか？
両者は優劣ではなく、異なる性質を持っています。焼結カートリッジは、高圧や熱衝撃下でも細孔サイズを維持する強固な結合構造を備えています。一方、プリーツカートリッジは同じ設置面積でより広い表面積を提供するため、高流量・低圧用途に適しています。腐食性の高い化学物質、高温、または厳格な検証要件を伴う水ろ過においては、通常、焼結カートリッジの方が適しています。
ろ過に関するニーズについては、 FILTUREにご相談ください。
ろ過作業はそれぞれ異なります。どのカートリッジがシステムに適合するか不明な場合は、当社の製品の詳細な仕様をご覧ください。 SSプリーツメッシュフィルターエレメント そして SS焼結メッシュフィルターエレメント、 または request a quote 寸法、ミクロン定格、および動作条件に基づいて。
メールでのご連絡をご希望ですか？ sam.young@filturemetal.comまでご連絡ください。営業トークは一切なく、率直な回答をお送りいたします。
