JP2003130276A - 熱可塑性樹脂管の接合方法及び接合装置 - Google Patents

熱可塑性樹脂管の接合方法及び接合装置

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JP2003130276A JP2001327968A JP2001327968A JP2003130276A JP 2003130276 A JP2003130276 A JP 2003130276A JP 2001327968 A JP2001327968 A JP 2001327968A JP 2001327968 A JP2001327968 A JP 2001327968A JP 2003130276 A JP2003130276 A JP 2003130276A
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collar
pipe
joining
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良輔 伊藤
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賢司 水川
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】摩擦融着法により、熱可塑性樹脂管を優れた融
着強度で接合できる方法及びその方法に使用する接合装
置を提供する。 【解決手段】熱可塑性樹脂継手１と熱可塑性樹脂管２と
の接触界面を該継手の回転により摩擦融着する方法、ま
たは熱可塑性樹脂継手の端部内に熱可塑性樹脂管の端部
を挿入し、該継手端部と前記管端部との間に熱可塑性樹
脂カラーを受容させ、継手とカラーとの接触面及びカラ
ーと管端部との接触面をカラーの回転により摩擦融着す
る方法において、継手２またはカラーの回転停止直後
に、融着強度の周方向一様性を高めるために、継手２の
受口外面を圧縮ダイス５２により圧縮する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は摩擦融着による熱可
塑性樹脂管の接合方法及びその接合方法に使用する接合
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】合成樹脂、特にポリエチレンは化学的に
安定であり、しかも可塑剤を必要としないので、各種の
輸送管材や配管材として有用である。しかしながら、ポ
リエチレン管においては、実質的に無極性であり、接着
剤による接合が至難である。そこで、熱融着による接合
方法が種々開発され、その一つとして、摩擦融着を利用
する方法が提案されている。
【０００３】図６の（イ）は、従来の熱可塑性樹脂管の
摩擦融着法の一例の縦断面図を、図６の（ロ）は正面図
をそれぞれ示している（特表平８−５０４９２２号公報
参照）。図６において、１’は熱可塑性樹脂管である。
２’は熱可塑性樹脂継手であり、テーパ受口を有し、外
周面に従動歯車３’を一体に形成してある。図６におい
て、管１’と継手２’とを摩擦融着により接合するに
は、駆動歯車５１’を備えた接合工具の駆動歯車５１’
を継手外面の従動歯車３’に噛合すると共に軸方向圧力
Ｐに対し継手２’を実質的に回転フリーの状態で支持
し、管１’に軸方向圧力Ｐを作用させつつ駆動歯車５
１’で継手２’を回転させていく。この継手の回転によ
り、継手２’と管１’との接触箇所の樹脂が摩擦熱によ
り溶融され、その樹脂溶融の進行に追従して管１’が管
軸方向圧力Ｐで押し込まれ、溶融樹脂の熱膨張により面
圧が発生されると共に継手側溶融樹脂と管端部側溶融樹
脂とが混合拡散され、かつ樹脂の分子鎖が回転周方向に
配向されていく。この間、管１’が上記した通り、管軸
圧力方向に向け移動され、管端１１’が継手内面中央の
ストッパー２１’に達すると、継手２’の回転が停止さ
れる。この継手２’の回転停止により摩擦熱の発生が停
止され、前記溶融樹脂が冷却凝固され、この凝固をまっ
て接合が完了される。
【０００４】この摩擦融着接合方法によれば、上記した
通り、継手側溶融樹脂と管端部側溶融樹脂との混合拡散
によりウエルドラインの発生を排除でき、接合界面の樹
脂の分子鎖を耐圧性に有利な管周方向に配向できるか
ら、他の熱融着接合方法、例えば、電熱コイルを埋設し
ておき、このコイルの通電発熱により接触界面を融着さ
せる電気融着法に較べて、接合部の強度を高くできる利
点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の上記接合方法についての鋭意検討結果によれば、期
待通りの接合強度を得ることが困難であり、その主な理
由としては、次ぎの点を挙げることができる。 （１）熱可塑性樹脂継手は、通常、射出成形で製作さ
れ、不可避的な冷却の不均一性による継手受口の楕円形
化が避けられない。而して、図６に示した接合方法にお
いて、継手２’の受口が楕円形化されていると、接合界
面の溶融樹脂層の厚みが周方向に不均一になり、樹脂層
厚みの厚いところは熱膨張による外部流出が生じ易いた
めに面圧が低くなり、かくして、溶融樹脂の熱膨張に基
づく面圧にむらが生じる。尤も、継手の回転時間を長く
すれば、継手受口の楕円形化の要因である残留歪が摩擦
熱による加熱で次第に解除されて受口が真円化されてい
くが、接合時間が長くなるという不利の外、熱膨張によ
り流出される溶融樹脂量が増え、前記樹脂の周方向配向
の有利性が失われてしまう。 （２）上記摩擦接合中での継手２’と管１’との連結状
態が、振動や横荷重等の外部荷重に対し極めて不安定で
ある。而るに、上記の接合に使用される接合装置には、
駆動歯車５１’を駆動するための電動機５０’を支持し
てあり、電動機振動による継手２’と管１’との連結箇
所の傾きが避けられず、また、上記樹脂の溶融進行に伴
い管１’を継手２’に対し相対的に移動させるように、
継手２’に軸方向圧力Ｐを作用させるための支点（複数
箇の滑動支点）の力学的中心を、継手２’の中心軸から
外れた点に位置させざるを得ず、前記の管軸方向圧力Ｐ
による、融着接合途中の継手２’と管１’との連結箇所
への回転モーメントの作用が避けられず、かかる点から
も、接合界面の溶融樹脂層の厚みの周方向不均一化が招
来され、面圧にむらが生じ易い。
【０００６】そこで、本発明者は、前記した従来の摩擦
融着接合法に対し、継手の回転停止直後の接合界面の樹
脂がまだ溶融状態にある間に、その溶融樹脂層の厚みを
周方向に一様化するための処理を行なって接合強度を向
上させることを想到し、本発明に到達するに至った。
【０００７】本発明の目的は、かかる考察に基づき、摩
擦融着法により、熱可塑性樹脂管を優れた融着強度で接
合できる方法及びその方法に使用する接合装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る熱
可塑性樹脂管の接合方法は、熱可塑性樹脂継手と熱可塑
性樹脂管との接触界面を該継手の回転により摩擦融着す
る方法、または熱可塑性樹脂継手の端部内に熱可塑性樹
脂管の端部を挿入し、該継手端部と前記管端部との間に
熱可塑性樹脂カラーを受容させ、継手とカラーとの接触
面及びカラーと管端部との接触面をカラーの回転により
摩擦融着する方法において、継手またはカラーの回転停
止直後に、融着強度の周方向一様性を高めるために、継
手の受口外面を圧縮することを特徴とする。
【０００９】本願の請求項２に係る熱可塑性樹脂管の接
合方法は、熱可塑性樹脂継手と熱可塑性樹脂管との接触
界面を該継手の回転により摩擦融着する方法、または熱
可塑性樹脂継手の端部内に熱可塑性樹脂管の端部を挿入
し、該継手端部と前記管端部との間に熱可塑性樹脂カラ
ーを受容させ、継手とカラーとの接触面及びカラーと管
端部との接触面をカラーの回転により摩擦融着する方法
において、継手またはカラーの回転停止直後に、継手受
口の真円度を高めるように、継手受口を圧縮することを
特徴とする。
【００１０】本願の請求項３に係る熱可塑性樹脂管の接
合装置は、上記熱可塑性樹脂管の接合方法に使用する装
置であり、継手またはカラーを回転させるための歯車機
構と、継手を管に対しまたはカラーを継手に対し軸方向
に加圧するための加圧機構と、歯車機構の駆動停止直後
に継手の受口外面を圧縮するための圧縮機構を備えてい
ることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１は請求項１に係る熱
可塑性樹脂管の接合方法の一実施例を示す図面であり、
図１の（イ）は摩擦融着開始前を、図１の（ロ）は摩擦
停止時を、図１の（ハ）は摩擦停止後の継手受口の圧縮
中をそれぞれ示している。図１において、１は熱可塑性
樹脂管、例えばポリエチレン管である。２は熱可塑性樹
脂継手、例えばポリエチレン継手であり、継手外面の中
央に従動歯車３を一体成形、または着脱自在の取付けに
より固設してある。５１は接合装置（図示されていな
い）に設けた従動歯車、５２は接合装置に設けた継手受
口圧縮ダイスである。
【００１２】図１の（イ）において、管外径ｄ11を継手
の受口奥端内径ｄ21よりも大としてあり、継手２と管１
とを接合するには、継手外面の従動歯車３に接合装置の
駆動歯車５１を噛合し、従動歯車３を駆動し、継手２を
回転させて管１と継手２との接触箇所の樹脂を摩擦熱に
より溶融させ、この樹脂溶融の進行に従って管１を継手
２に対し相対的に矢印方向に移動させ、管先端１１が継
手２の受口奥端２１に達するまで前記の駆動を続け、図
１の（ロ）に示すように、管先端１１の継手受口奥端２
１への当接を待って歯車駆動を停止する。この駆動停止
直後の接合界面の樹脂がまだ溶融状態にある間に、接合
界面の融着強度を周方向に一様化するために、図１の
（ハ）に示すように、継手２の受口外面を圧縮ダイス５
２で圧縮し、この圧縮下で前記溶融樹脂を冷却凝固さ
せ、これにて接合を終了する。
【００１３】図２は請求項１に係る熱可塑性樹脂管の接
合方法の別実施例を示す図面であり、図２の（イ）は摩
擦融着開始前を、図２の（ロ）は摩擦終了時を、図２の
（ハ）は摩擦終了後の継手受口外面の圧縮中をそれぞれ
示している。図２において、１はポリエチレン管等の熱
可塑性樹脂管である。２はポリエチレン継手等の熱可塑
性樹脂継手であり、受口奥端２１に隣接して管端収容段
部２２を設け、受口内には、管端部１１０を差し込んだ
状態で受口内面と管端部外面との間に次ぎに述べるカラ
ー４を受容させるための空間部を保有させてある。４は
熱可塑性樹脂カラー、例えばポリエチレンカラーであ
り、先端４１が継手２の受口奥端２１に当接されても、
後端部４２を継手受口外部に存在させ得る形状・寸法に
してあり、このカラー後端部４２に従動歯車３を一体成
形、または着脱自在の取付けにより固定してある。５１
は接合装置（図示されていない）に設けた従動歯車、５
２は接合装置に設けた継手受口圧縮ダイスである。
【００１４】図２の（イ）において、カラー４の先端外
径ｄ41を継手受口の奥端内径ｄ2 1よりも大とし、カラー
４の先端部内径ｄ4を所定の融着距離ｓにわたって管外
径ｄ１よりもやや小さくし、カラー４の後端部の外径ｄ
42を継手入口の内径ｄ 40よりも小さくしてあり、継手２
と管１とを接合するには、カラー後端部４２の従動歯車
３に接合装置の駆動歯車５１を噛合し、従動歯車３を駆
動し、カラー４を回転させてカラー４と継手２との接触
箇所の樹脂及びカラー４と管端部１１０との接触箇所の
樹脂を摩擦熱により溶融させ、この樹脂溶融の進行に従
ってカラー４を継手２に対し矢印方向に移動させ、カラ
ー先端４１が継手２の受口奥端２１に達するまで前記の
駆動を続け、図２の（ロ）に示すように、カラー先端４
１の継手受口奥端２１への当接をまって駆動を停止す
る。この駆動停止直後の接合界面の樹脂がまだ溶融状態
にある間に接合界面の融着強度を周方向に一様化するた
めに、図２の（ハ）に示すように、継手２の受口外面を
圧縮ダイス５２で圧縮し、この圧縮下で前記溶融樹脂を
冷却凝固させ、これにて接合を終了する。
【００１５】上記継手は射出成形により製造され、成形
時の冷却の不可避的な不均一性による熱応力歪や、結晶
収縮歪のために、通常、継手受口が楕円化されている。
従って、上記何れの実施例においても、継手またはカラ
ーの回転中に生じる継手内面と管端部外面との間の溶融
樹脂層、または継手内面とカラー外面との間の溶融樹脂
層の厚みが周方向に一様ではなく、溶融樹脂層の厚い箇
所では、溶融樹脂が外部に流出し易いために熱膨張に基
づく面圧が低く、この状態のままで溶融樹脂を冷却・凝
固させると、その低面圧箇所の融着強度が低くなる。
【００１６】しかるに、本発明においては、歯車の駆動
停止直後の接合界面の樹脂がまだ溶融状態にある間に接
合界面の融着強度を周方向に一様化するために、継手の
受口外面を圧縮し、この圧縮下で前記溶融樹脂を冷却凝
固させているから、周方向に充分に一様な融着強度で接
合できる。
【００１７】継手受口が楕円形の場合、上記溶融樹脂層
の低面圧箇所は、楕円の長軸両側であり、請求項２によ
り、継手受口の真円度を高めるように継手受口を圧縮す
れば、長軸両側の面圧を高めて周方向に沿って面圧を充
分に一様にできる。
【００１８】上記継手またはカラー回転中での融着接続
途中の継手と管との連結状態は、振動や横荷重等の外部
荷重に対し極めて不安定である。而るに、接合装置に
は、後述するように駆動歯車を駆動するための電動機を
支持してあり、電動機振動による継手と管との連結箇所
の傾きが避けられず、また、上記樹脂の溶融進行に伴い
継手を管に対し移動させるように、またはカラーを継手
に対し移動させるように、継手またはカラーに軸方向圧
力を作用させるための支点（複数箇の滑動支点）の力学
的中心を継手の中心軸に一致させることが難しく、継手
と管との連結箇所に前記軸方向圧力によって回転モーメ
ントが作用するのを避け難く、かかる点からも、接合界
面の溶融樹脂層の厚みの周方向不均一化が招来されて溶
融樹脂の熱膨張に基づく面圧にむらが生じ易い。従っ
て、継手受口の真円度が極めて高い場合でも、本発明に
係る接合方法は有効である。
【００１９】更に、本発明に係る接合方法によれば、接
合界面の溶融樹脂層が圧縮されつつ冷却凝固され、凝固
収縮に伴い発生する引張り応力が圧縮応力で相殺される
から、接合界面の融着樹脂層に引っ張り応力が残留する
のを防止でき、かかる面からも融着強度を向上できる。
【００２０】本発明に係る接合方法によれば、継手また
はカラーの回転停止時に、継手受口に楕円性が残ってい
ても、上記したように、充分に優れた融着強度で接合で
き、従って、継手受口の楕円形化の要因である射出成形
時の残留歪を実質上解除し難い比較的短い時間の回転摩
擦でこと足り、溶融樹脂の多量流出による樹脂分子鎖の
周方向配向の低減をよく抑えることができるから、耐圧
上も有利である。
【００２１】図３は本発明に係る接合装置５の一実施例
の説明図であり、前記実施例２の接合方法に使用され
る。図３は、説明の便宜上、継手またはカラーを回転さ
せるための歯車機構や、カラーを継手に対し管軸方向に
加圧するための加圧機構を備えた第１部分Ａと、歯車機
構の駆動停止直後に継手の受口外面を圧縮するための圧
縮機構を備えた第２部分Ｂとを平面的に分離して示して
ある。図３において、５３は躯体軸５４の一端に取付け
た管クランプ、５５は躯体軸５４の他端に取付けた継手
クランプ、５６は躯体軸５４に摺動可能に挿通したフロ
ーティングブラケット、５６はフローティングブラケッ
ト５５に支持した電動機、５１は電動機軸に取付けた駆
動歯車、５７はフローティングブラケット５５に取付け
たホイールであり、駆動歯車５１をカラー後端部４２の
従動歯車３に噛合させるようにフローティングブラケッ
ト５５を位置決めすると、ホイール５７が従動歯車３の
側面に当接するように配設してある。このフローティン
グブラケット５５を矢印方向に押圧すれば、カラー４を
継手２に対し管軸方向に加圧することができる。５８は
テーブル、５９，５９はテーブル５８に取付けた加圧シ
リンダー、例えばエアーシリンダー、５２，５２は各シ
リンダー５９のピストンロッドに取付けた圧縮ダイスで
ある。
【００２２】上記第一部分Ａと第２部分Ｂとは、テーブ
ル５８を共通架台とし、駆動歯車５１による前記カラー
４の回転駆動と圧縮ダイスによる前記の継手２の受口の
圧縮とを相互干渉なく行ない得るように配置してある。
また、図示していないが、駆動歯車５１の回転源である
電動機５６の停止直後に、圧縮ダイス５２の加圧源であ
る加圧シリンダー５９を作動させるための制御機が設置
されている。更に、圧縮ダイスを未作動時に継手受口の
入口に非接触状態で可及的に近づけて位置させておき、
摩擦中での溶融樹脂の流出防止部材として使用すること
もできる。
【００２３】前記圧縮ダイス５２の圧縮力は、継手の形
状、樹脂の種類、口径等により異なるが、過大である
と、接合界面の溶融樹脂が接合界面外に流出したり、接
合面に不利な樹脂の分子配向を発生させたりする畏れが
あり、他方、過小であると、前記した接合界面の融着強
度の周方向一様化を満足に達成し難いから、接合部材に
応じ任意に調整可能としてある。例えば、呼び径１０Ａ
〜２０Ａの接合部材にに対しては、３０ｋｇ〜１３０ｋ
ｇ程度に調整可能としてある。前記圧縮ダイス５２の材
質には、圧縮により変形しない程度の強度を有するもの
であれば適宜のものを使用でき、ダイスの圧縮部の形状
は、接合部品に傷や汚れを付けないものであれば、特に
限定されないが、接合部品の外面に適合する面とするこ
とが好ましい。
【００２４】本発明により接合される管、継手、更にカ
ラーの材質は、熱可塑性樹脂であるが、本発明は、特
に、これらの材質が、ポリエチレン、ゲル分を有する架
橋ポリエチレンである場合に有用である。更に、ガラス
繊維等の補強繊維で補強したものでもよく、管には、金
属管等との複合体であり、外層が熱可塑性樹脂層である
ものも含まれる。
【００２５】本発明において使用する継手やカラーは射
出成形により製造され、本発明は、特に、一様冷却が困
難で、受口の熱歪による楕円化が避けられない複雑な形
状の継手、例えば図４に示す、ヘッダーを使用しての熱
可塑性樹脂管の接合に好適である。図４は高層ビルや集
合住宅の屋内給水・給湯配管に使用されるサカ管ヘッダ
ー工法（建物の躯体施工時に、給水・給湯ヘッダー箇所
から各ユースポイントに至る鞘管を予め敷設しておき、
配管工事の際に、各鞘管に給水・給湯管を通し、ヘッダ
ーによりこれらの給水・給湯管を主管に接続する工法）
におけるヘッダー部を示し、胴部２３の側面に複数箇の
受口２４を設けた熱可塑性樹脂ヘッダー継手２の各受口
２４に熱可塑性樹脂給水・給湯管１を熱可塑性樹脂カラ
ー４の回転摩擦により接合し、胴部２３の入口に主管２
５を接合してあり、各受口２４への各給水・給湯管１の
接合に本発明に係る接合方法を使用することができる。
現に、受口箇数３個のポリエチレンヘッダーの各受口
に、１３Ａの架橋ポリエチレン管をポリエチレンカラー
を用い、接合装置の第２部分に図５に示す構成を使用
し、圧縮ダイスの圧縮方向を受口の楕円の長軸方向と
し、その圧縮力を７０ｋｇ、圧縮時間を約９０秒として
本発明により接合した試料と、圧縮ダイス圧縮を行なわ
なかった比較試料のそれぞれにつき（各試料数１０
個）、９５℃の内圧クリープ試験を行なったところ、本
発明品では、全て接合部で破壊せず架橋ポリエチレン管
が破壊したのに対し、比較品では、全て接合部で破壊が
生じた。
【００２６】図５において、５８はテーブル、５９，５
９はテーブル５８の両端部に取付けたエアーシリンダ
ー、５２１はエアーシリンダー５９，５９間に設置した
固定バー、５２２はエアーシリンダー５９，５９のピス
トンロッド間に連結した可動バー、５２，５２は固定バ
ー５２１及び可動バー５２２に位置調整可能に取付けた
圧縮ダイスである。
【００２７】
【発明の効果】請求項１または請求項２に係る熱可塑性
樹脂管の接合方法によれば、継手受口が楕円形化してい
ても、摩擦融着法により、融着強度を周方向に沿い充分
に一様化して優れた強度で接合できる。そして、摩擦加
熱時間を比較的短くできるので、作業性を高めることが
できる。また、継手管の寸法精度が低くても、使用で
き、継手の射出成形速度を高速化して継手コストの低減
を図ることができる。
【００２８】請求項３に係る熱可塑性樹脂管の接合装置
によれば、歯車の駆動停止と継手管外面の圧縮開始とを
連動させることにより、本発明に係る接合方法を能率よ
く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の一実施例を示す説明図である。
【図２】請求項１の別実施例を示す説明図である。
【図３】請求項３の一実施例を示す説明図である。
【図４】請求項２により接合するヘッダー継手を示す図
面である。
【図５】前記ヘッダー継手を接続するのに使用した接合
装置の要部を示す図面である。
【図６】従来の回転摩擦融着接合方法を示す図面であ
る。
【符号の説明】
１ 熱可塑性樹脂管 ２ 熱可塑性樹脂継手 ３ 従動歯車 ４ 熱可塑性樹脂カラー ５１ 駆動歯車 ５２ 圧縮ダイス ５６ 電動機 ５９ 加圧シリンダー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱可塑性樹脂継手と熱可塑性樹脂管との接
    触界面を該継手の回転により摩擦融着する方法、または
    熱可塑性樹脂継手の端部内に熱可塑性樹脂管の端部を挿
    入し、該継手端部と前記管端部との間に熱可塑性樹脂カ
    ラーを受容させ、継手とカラーとの接触面及びカラーと
    管端部との接触面をカラーの回転により摩擦融着する方
    法において、継手またはカラーの回転停止直後に、融着
    強度の周方向一様性を高めるために、継手の受口外面を
    圧縮することを特徴とする熱可塑性樹脂管の接合方法。
  2. 【請求項２】熱可塑性樹脂継手と熱可塑性樹脂管との接
    触界面を該継手の回転により摩擦融着する方法、または
    熱可塑性樹脂継手の端部内に熱可塑性樹脂管の端部を挿
    入し、該継手端部と前記管端部との間に熱可塑性樹脂カ
    ラーを受容させ、継手とカラーとの接触面及びカラーと
    管端部との接触面をカラーの回転により摩擦融着する方
    法において、継手またはカラーの回転停止直後に、継手
    受口の真円度を高めるように、継手受口を圧縮すること
    を特徴とする熱可塑性樹脂管の接合方法。
  3. 【請求項３】請求項１または２記載の熱可塑性樹脂管の
    接合方法に使用する装置であり、継手またはカラーを回
    転させるための歯車機構と、継手を管に対し、またはカ
    ラーを継手に対し管軸方向に加圧するための加圧機構
    と、歯車機構の駆動停止直後に継手の受口外面を圧縮す
    るための圧縮機構を備えていることを特徴とする熱可塑
    性樹脂管の接合装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015209914A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 本田技研工業株式会社 配管材の接合方法
LU100866B1 (en) * 2018-07-03 2020-01-07 Aliaxis R&D Sas A method of coupling a first socket part to a second socket part using a friction piece and clamping tool usable in such a method
US11754215B2 (en) 2020-07-20 2023-09-12 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for friction welding of reinforced thermosetting resin pipe joints
US11761571B2 (en) 2020-07-20 2023-09-19 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for electrofusion welding of reinforced thermosetting resin pipe joints
US11794418B2 (en) 2020-07-20 2023-10-24 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for threaded-welded reinforced thermosetting resin pipe joints
US12055253B2 (en) 2020-12-17 2024-08-06 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for bonding tie layers on reinforced thermosetting resin laminates for use in welding thermoset composite pipe joints

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