JP2001088216A - 合成樹脂ライニング管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 合成樹脂管を拡径して金属管に接着させる
際、特に管端部において空気が残存することのない合成
樹脂ライニング管の製造方法を提供する。 【解決手段】 加熱膨張性合成樹脂管を金属管に挿入
し、これを加熱炉に入れて管中央部から管端部へと金属
管の外部から高温空気を順次噴射して金属管を加熱し、
加熱された金属管により合成樹脂管を膨張し拡径させて
金属管内面に密着させて接着する合成樹脂ライニング管
の製造方法であって、管端部の加熱を、高温空気による
加熱から、高周波誘導による加熱に切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属管に挿入した
合成樹脂管を加熱して拡径させ、金属管の内面に接着す
ることにより合成樹脂ライニング管を製造する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管等の金属管の内面に、塩化ビニル系
樹脂などの合成樹脂の層を形成した合成樹脂ライニング
管を製造する方法の一つとして、金属管に加熱膨張性合
成樹脂管を接着剤を介して挿入し、これを加熱炉で加熱
して合成樹脂管を拡径させて金属管内面に接着させる方
法がある。

【０００３】この方法においては、合成樹脂管をその全
長に渡って同時に加熱して合成樹脂管を加熱拡径させる
と、金属管の内面と合成樹脂管の外面との間の空気が完
全に排除されずに残ってしまい、その部分が金属管内面
に密着されず接着されないという問題が生じやすい。

【０００４】そこで、金属管に挿入された合成樹脂管を
管中央部から管端部へと順次加熱して拡径させることに
より、金属管と合成樹脂管との間に空気が残らないよう
にする等加熱の方法が工夫されている。例えば、特開平
６−３２８５６５号公報においては、金属管よりも長い
加熱膨張性合成樹脂管を金属管に挿入し、該合成樹脂管
の管端部を金属管の管端部から突出して配置し、これを
加熱雰囲気炉に入れ、管中央部から管端部又は管端部か
ら他の管端部へと、金属管の外部から高温空気を順次噴
射して加熱し、合成樹脂管を拡径させて金属管内面に密
着させて接着する合成樹脂ライニング管の製造方法が提
案されている。

【０００５】この方法は、高温空気を金属管表面に噴射
して金属管を加熱し、加熱された金属管からの伝導、輻
射、及び／又は金属管と合成樹脂管との間の空気の対流
によって、金属管内部に挿入された合成樹脂管を加熱し
て合成樹脂管を拡径し、これを管中央部から管端部に向
かって順次行うことで、金属管と合成樹脂管との隙間の
空気を管端方向に押出ながら合成樹脂管を金属管に接着
し、空気が合成樹脂管と金属管との隙間に残らないよう
にライニング管を製造するのであるが、管端部において
は、金属管の管端部から突出している合成樹脂管の端部
に、金属管に噴射された高温空気が流れて吹き当たり、
金属管から突出している合成樹脂管の管端部が、直接高
温空気で加熱されてしまうことが生じる。

【０００６】この場合、金属管内部にある合成樹脂管部
分よりも、管端部から突出している合成樹脂管部分の方
が早く加熱されるので、突出している合成樹脂管が早く
金属管に接着してしまい、金属管内部にある合成樹脂管
部分が後から拡径して金属管に接着したときに、空気が
残ってしまうという問題が生じる。具体的には、管端部
から１０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の箇所に気泡残りが多く
見られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題を解決し、合成樹脂管を拡径して金属管に接着させ
る際、特に管端部において空気が残存することのない合
成樹脂ライニング管の製造方法を提供する目的でなされ
たものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の合成樹脂ライニ
ング管の製造方法は、加熱膨張性合成樹脂管を金属管に
挿入し、これを加熱炉に入れて管中央部から管端部へと
金属管の外部から高温空気を順次噴射して金属管を加熱
し、加熱された金属管により合成樹脂管を膨張し拡径さ
せて金属管内面に密着させて接着する合成樹脂ライニン
グ管の製造方法であって、管端部の加熱を、高温空気に
よる加熱から、高周波誘導による加熱に切り替えること
を特徴とする合成樹脂ライニング鋼管の製造方法であ
る。

【０００９】（作用）加熱方式が管端部では高周波誘導
加熱であるので、管端部において加熱されるのは金属管
のみとなり、高温空気が管端部に吹き流れて金属管から
突出している合成樹脂管を直接加熱し、金属管に覆われ
た部分の合成樹脂管よりも先に金属管に接着することが
ないので、管端部において、合成樹脂管と金属管との間
に空気残りがなくなり、接着が完全になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

【００１１】本発明の合成樹脂ライニング管の製造方法
を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発
明の合成樹脂ライニング管の加熱炉内の加熱装置の説明
図である。

【００１２】本発明に適用される合成樹脂管１は、加熱
膨張性であって加熱により拡径するものであり、金属管
２よりもやや長いものとされる。この合成樹脂管１の外
面に接着剤を塗布し、金属管２の中に挿入する。なお、
金属管２の内面にも接着剤を塗布しておくのが一般的で
ある。

【００１３】合成樹脂管１は、加熱によって径方向に膨
張すると共に長さ方向に収縮する。この長さ方向の収縮
は、金属管２の内径寸法や肉厚あるいは加熱温度の変動
によって変化するが、この変化のばらつきを考慮して、
合成樹脂管１の長さは金属管２の長さより長めのものが
準備される。従って、合成樹脂管１の両端部は、金属管
の両端部から、それぞれ突出した状態となっている。

【００１４】加熱機は高温空気の噴出口を設けられた空
気通路がＶ字型に配置されたＶ字型加熱機３であり、加
熱炉の中央部にＶ字形状の鋭角先端部が配置されて、金
属管２の中央部分から両端部に向かって徐々に加熱され
るよう配置されている。合成樹脂管１を内部に挿入され
た金属管２は、Ｖ字形状の鋭角先端部からＶ字形状の広
がった方向に向かって順次管移送装置（図示せず）の上
を回転しながら進行するようになっている。

【００１５】Ｖ字型加熱機は、高温空気の送気管部分と
排気管部分と備えており、送気管から噴出された高温空
気は管を加熱し、排気管から排気される。例えば、非限
定的な一例として、図２に示すＶ字型加熱機の端部構造
の説明図で説明すると、Ｖ字型加熱機は矩形断面の四角
管の内部を、軸方向に沿って仕切り板で区画され、形成
された空間を空気通路とされた構造であり、通常、これ
を管の上下に１対として使用される。但し、管径が小さ
い場合等では、上方又は下方のいずれかにのみ設置され
ても良く、この場合には、区画された隣り合う空気通路
を交互に送気管、及び排気管として使用される場合もあ
る。本例の場合では、高温空気は上方に設定された送気
管７から噴出し、管を加熱した後、下方に設置された排
気管８から排気されるようになっている。

【００１６】Ｖ字型加熱機３では、例えば、合成樹脂管
が塩化ビニル管の場合には、約１４０℃から１６０℃程
度の高温空気で加熱される。これにより金属管２が加熱
され、加熱された金属管２によって合成樹脂管１が加熱
され、膨張し拡径して金属管２に接着する。

【００１７】合成樹脂管１が金属管２に挿入された全体
（以下、管という）を管移送装置に乗せ、その管軸方向
と直角方向に一定速度で加熱炉に送り込まれ、管は管移
送装置の上で回転しながら移送される。管がＶ字型加熱
機３のＶ字形状の鋭角先端に到達したら、金属管２の中
央部が加熱開始される。引き続いて、加熱された金属管
２により、伝導、輻射、対流などで金属管２の内部に挿
入された合成樹脂管１が加熱されて拡径し、金属管２に
接着される。管が回転しながら進行するにつれ、合成樹
脂管１の膨張していく部分（以下、膨張前線という）は
管中央部分から徐々に連続して管端部に向かって進行
し、合成樹脂管１と金属管２との隙間にある空気を、管
端部に向かって押し出しつつ合成樹脂管１と金属管２と
が接着されていく。なお、図１中、Ｖ字型加熱機の中央
に記した鎖線は、膨張前線の先端の中央位置を示す。

【００１８】Ｖ字型加熱機３の両側の先端部分には高温
空気遮蔽板兼高周波誘導加熱装置４が設けられており、
高温空気がその部分から管端部に向かって流れて吹き当
たることがないようにされている。即ちこの部分で、加
熱方式が高温空気から高周波誘導加熱に切り替えられ
る。

【００１９】高温空気遮蔽板兼高周波誘導加熱装置４
は、通常、両管端部とも、それぞれ管端部から５０ｃｍ
以内に設けられる。但し、合成樹脂ライニング管の呼び
径や合成樹脂の種類、接着剤の種類等により、高温空気
量を変更した場合には、１０ｃｍ程度に減じられる場合
や７０ｃｍ程度に拡大される場合もあり、その時に応じ
て適宜変更されれば良い。また、高温空気遮蔽板と高周
波誘導加熱装置とは、本例のように兼用されていても良
いし、別の装置として独立して設置されていても良い。

【００２０】図２に示す高周波誘導加熱装置の一例にお
いては、Ｖ字型加熱機３に設けられた高温空気遮蔽板兼
高周波誘導加熱装置４によって、高温空気の代わりに高
周波誘導による加熱が行われる。導電体である管の場合
には、いわゆる誘電炉といわれる高周波電流を通じるコ
イルの間に管をおき、金属管２の中に発生する渦電流に
より金属管２のみが加熱される。使用周波数は、一般に
０．５ｋＨｚから数ＭＨｚである。絶縁体の加熱の場合
には、高周波電圧による誘電損失により加熱が行われる
ので、合成樹脂管１は加熱されない。

【００２１】本発明の高周波誘導加熱では、金属は発熱
するが合成樹脂は発熱しない。従って、管が進行し膨張
前線が高温空気遮蔽板４の部分まで進行したら、高温空
気による加熱が終了し代わって高周波誘導加熱装置によ
り金属管２のみが加熱される。

【００２２】上記の理由から、上記合成樹脂管１として
は、高周波誘導加熱装置で発熱しない、若しくは発熱の
程度が低い材料が用いられたものならなんでも良く、例
えば、塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、ポリブ
テン、ポリエチレンなどのオレフィン系樹脂やナイロン
などが挙げられる。上記金属管２としては、高周波誘導
加熱装置により発熱する材料が用いられたものなら何で
も良く、例えば、鋼管、水道用メッキ鋼管、白ガス管等
が適用できる。更に、上記接着剤としては、通常、溶剤
系接着剤が用いられるが、ホットメルト型接着剤、反応
硬化型接着剤が用いられても良い。

【００２３】なお、管がＶ字型加熱機３に到達するまで
に、管全体を、合成樹脂管のガラス転移点の近傍付近、
例えば、合成樹脂管が塩化ビニル管の場合では、約８５
℃程度に均一に予備加熱しておいても良い。この場合に
は、加熱炉の中のＶ字型加熱機３の上流側の長さを長く
して、この部分で予備加熱を行うようにする。予備加熱
を行うことで、特に冬季における外気温の差に起因する
管の温度差によって発生する、加熱炉内における合成樹
脂管１と金属管２との接着不良発生の危険性が減じるこ
とができる。

【００２４】（実施例１）長さ５．５ｍ、呼び径１００
Ａ（厚み３ｍｍ、内径１０６ｍｍ）の合成樹脂ライニン
グ管に適合する硬質塩化ビニル管の外面と金属管の内面
に、ゴム系接着剤を０．０８ｍ厚さで塗布し、３時間風
乾させた後硬質塩化ビニル管を鋼管に挿入した。硬質ビ
ニル管は、鋼管両端部からそれぞれ１００ｍｍずつ突出
した状態とした。

【００２５】Ｖ字型加熱機として一辺の長さ１０ｍ、Ｖ
字角度３０度のＶ字型加熱機を管移送装置の上下両側に
設置し、Ｖ字型加熱機のＶ字両端から３００ｍｍの位置
に高周波誘導加熱装置兼高温空気遮蔽板を設置した加熱
炉を用いた。

【００２６】鋼管を加熱炉に送り込み、炉内速度４００
ｍｍ／分、高温空気温度１５０℃、周波数２．５ＭＨｚ
として塩化ビニル樹脂ライニング管を得た。全加熱時間
は、およそ２５分間であった。

【００２７】（実施例２）炉内速度４５０ｍｍ／分、高
温空気温度２００度とした以外は実施例１と同様にして
塩化ビニル樹脂ライニング鋼管を得た。全加熱時間は、
およそ２０分であった。

【００２８】実施例１及び実施例２のいずれにおいて
も、管端部における塩化ビニル管と鋼管との間に空気残
りはなく、加熱不足による接着不良も発生しなかった。

【００２９】

【発明の効果】金属管２に覆われた部分の合成樹脂管１
は、金属管２の発熱によって加熱され、膨張して拡径し
金属管２に接着するが、金属管２の管端部から突出して
いる合成樹脂管１の管端部には高温空気が当たらない。
また、この部分における加熱が高周波誘導加熱であるた
め、合成樹脂管１は、金属管２に覆われた部分だけが加
熱され、突出している合成樹脂管が先に膨張することが
ない。従って、管端部においても、合成樹脂管１と金属
管２との隙間に空気が残ることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の合成樹脂ライニング管の加熱炉内の加
熱装置の説明図。

【図２】（ａ）Ｖ字型加熱器の端部構造の断面説明図。 （ｂ）Ｖ字型加熱器の端部構造の正面説明図。

【符号の説明】

１ 加熱膨張性合成樹脂管 ２ 金属管 ３ Ｖ字型加熱機 ４ 高温空気遮蔽板兼高周波誘導加熱装置 ５ 送気管 ６ 排気管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱膨張性合成樹脂管を金属管に挿入
   し、これを加熱炉に入れて管中央部から管端部へと金属
   管の外部から高温空気を順次噴射して金属管を加熱し、
   加熱された金属管により合成樹脂管を膨張し拡径させて
   金属管内面に密着させて接着する合成樹脂ライニング管
   の製造方法であって、管端部の加熱を、高温空気による
   加熱から、高周波誘導による加熱に切り替えることを特
   徴とする合成樹脂ライニング鋼管の製造方法。