JP2004154776A - フランジ付き短管の樹脂ライニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フランジを有する短管の内面及びフランジ面に粉体樹脂をライニングする方法において、フランジ面に管体部分と同一の厚み、平坦性の皮膜を形成することのできるライニング方法を提供する。
【解決手段】少なくとも一端にフランジ1a，1bを有する短管１を加熱し、アダプタ２を介して粉体樹脂を収容したタンク４に連結し、他方の管端は適宜閉鎖された状態で、上記連結体を回転ないし揺動させることによって、粉体樹脂を短管内に移動させて管内面とフランジ面に樹脂を融着成膜させる、フランジ付き短管のライニング方法において、前記アダプタに強制冷却手段６を配し、該冷却手段を作動させることによって、アダプタの昇温を防止すると共に、隣接するフランジ面の温度を調整し、更に、アダプタの内周側に、環状の庇21aをフランジ面との間に中心部に向かって広がる間隙が形成されるように設け、フランジ面に対するタンク内粉体樹脂の直撃を遮るようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、配管等に用いられるフランジ付き短管の内面及びこれに続くフランジ面の所定範囲に防食等の目的で樹脂ライニングを施す方法に関するものである。

曲管などの短管の内面に粉体樹脂をライニングする方法としては、特許文献１に開示されているように、加熱された短管を粉体樹脂を収容したタンクに連結した形で、該短管の軸を略鉛直面内に配向させた姿勢で該鉛直面に直交する軸を中心に回転又は揺動させながら、該管内に粉体樹脂を充満させ、所定時間経過後、余剰の粉体をタンクに回収させることにより、所望の厚みのライニング皮膜を形成する方法が採られていた。

上記公報には、フランジ面のライニングについては特に言及されていないが、従来は、上記タンクへの連結をアダプタを介して行ない、また、連結部の反対側のフランジ付き管端には蓋治具を取付け、この際、アダプタ及び蓋治具がフランジ面の対象範囲外をマスキングする構成により、所定範囲のフランジ面ライニングを得ていた。

これにより、フランジ面のライニングは、適用範囲は規制されるものの、膜厚が過剰に形成されるため、後工程で研削を行なって所定の膜厚に仕上げていた。而して、上記後工程は、研削に先立って冷却或いは物の移動を要する等、煩雑なものであり、また、樹脂の融着したアダプタ及び蓋治具の手入れも容易でないことから、フランジ面にかかる工数の比率が高くなり、作業能率面から改善が望まれていた。

ここで、フランジ面の膜厚が管内面より大となるのは、一般にフランジの厚さが管の肉厚の倍以上あるため自然冷却されにくく、よって、樹脂の融着速度ないしは融着しうる時間が大となることによる。因に、ポリエチレン粉体ライニングにおける鋼材温度と樹脂融着量の関係を図１に示す。

また、アダプタ等への樹脂の融着は、アダプタ等に接するフランジからの伝熱によるものである。特に、アダプタ側においては、着脱の繰り返される蓋治具と比べて昇温が大であり、更には、前記粉体タンクからの粉体樹脂の直撃によって融着が促進されることから、上述の諸問題が顕著に生じていた。

その対策として、離型剤を適用することが考えられるが、これでは特にアダプタへの樹脂融着が防止できず、また、フランジからの伝熱を抑制するために断熱材を介在させる試みもなされたが、アダプタ等への樹脂融着は低減したものの、フランジ面膜厚の調整手段とはなりえず、更には、断熱材への樹脂融着という新たな問題も発生した。
特公昭５４−４４０１９号公報

本発明は上述のような従来技術に鑑み、フランジを有する短管を樹脂タンクに連結して、その内面及びフランジ面に粉体樹脂をライニングする方法において、従来の諸問題を解決し、特に、ライニング施工のままで所定膜厚の平坦なフランジ面ライニングを得られるライニング方法を提供することをその課題とするものである。

本発明は上記課題を解決することを目的としてなされたもので、そのフランジ付き短管の樹脂ライニング方法の構成は、少なくとも一端にフランジを有する短管を適宜温度に加熱し、フランジの付いた管端を、フランジ面のライニング範囲を規制できるアダプタを介して粉体樹脂を収容したタンクに連結し、他方の管端は適宜閉鎖された状態で、上記連結体を適宜に回転ないし揺動させることによって、粉体樹脂を短管内に移動させて管内面及びこれに続くフランジ面の所定範囲に樹脂を融着成膜させ、この後、余剰の粉体をタンクに回収させる工程から成るフランジ付き短管の樹脂ライニング方法において、前記アダプタに強制冷却手段を配し、該冷却手段を時宜作動させることによって、アダプタの昇温を防止すると共に、隣接するフランジ面の温度の時間経過を調整し、更に、アダプタの内周側に、環状の庇をフランジ面との間に中心部に向かって広がる間隙が形成されるように設け、フランジ面に対するタンク内粉体樹脂の直撃を遮るようにしたことを特徴とするものである。

また、上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の他の構成は、前記連結部以外の開口端にもフランジを有する短管の連結部以外のフランジ付き端部を、フランジ面のライニング範囲を規制できる蓋治具により閉鎖し、上記方法を適用して管内面及びこれに続く各端フランジ面の所定範囲に樹脂ライニングを施すに際して、上記蓋治具のフランジと接する面に環状の通気路を設け自然冷却することによって蓋治具の昇温を防止し、更に、蓋治具とフランジ面の間に形成される間隙が中心に向かって広がる中高状となるよう蓋治具の形状を設定したことを特徴とするものである。

なお、上記方法により樹脂ライニングを施した後、及び蓋治具から取外し、未だ軟化状態にあるフランジ面樹脂皮膜の表面に、ローラがけ又は振動平板の押接による平坦化仕上げを施せば、短管両側のフランジ面に平坦な樹脂皮膜を形成することができる。

即ち、本発明の発明者等は、上記目的を達成するために研究を重ねた結果、ライニング作業時にフランジに取付けるアダプタ及び蓋治具の温度が樹脂の融点より低い範囲では、それらに樹脂が融着しないことに着目し、温度の上昇しやすいアダプタには冷却水の通路を設けて適度に強制冷却するようにし、また、温度上昇の比較的少ない蓋治具には通気路を設けて自然冷却が促進されるようにすれば、アダプタ等そのものに必要な冷却を施せるばかりでなく、隣接するフランジ面にも冷却効果を及ぼし、フランジの温度の時間経過が調整されることにより、フランジに形成される膜厚増大を抑制できること、及び、粉体樹脂が直撃的に接触するタンク側のフランジについては、更に、上記直撃を庇により遮るようにすればよいことを知得し、本発明を完成したのである。

本発明の対象とする短管として、少なくとも片端にフランジを有する曲り管，Ｔ字管，短尺の直管，或いは開口部にフランジを有する容器などを挙げることができるが、主たる対象は両端にフランジが付いた曲り管、及び各端にフランジが付いたＴ字管である。

本発明は上述の通りであって、粉体樹脂タンクに装着するアダプタに冷却手段を設けて作動タイミングを適切なものとし、蓋治具には通水路を設けて放熱量が大きくなるようにし、少なくとも粉体樹脂の充填中からそれら治具を取り外す工程間に亘り、それら治具を溶融樹脂が付着しない温度に保持するようにしたから、ライニング作業において、アダプタにも蓋治具にも溶融樹脂が付着しない。

また、上記アダプタ及び蓋治具の冷却効果が対応するフランジ面に及んで、その温度の時間経過を好適化することにより、フランジ面皮膜の膜厚がライニングのままで所定値になるので、従来方法における煩雑な後処理工程を必要とせず、所期の膜厚の平坦な皮膜を形成することができ、後工程での仕上げ加工工程を従来のそれより大幅に省略できるので、工費の大幅な低減を期することが可能となった。

以下、両端にフランジの付いた曲がり管を例にとって、本発明の詳細を図により説明する。図１はライニング時における樹脂融着量と温度との関係を示す図表、図２は本発明方法を実施するためにライニング装置に管体を装着した状態の概念図、図３は本発明におけるアダプタ回りを示す断面図、図４は同じく蓋治具回りを示す断面図、図５は本発明を実施するための装置の構成を示す概略図、図６はアダプタ回りの温度の推移状況を示す概念図である。

図２，図５において、１はフランジ1a，1bを有する曲り管、２はフランジ1aが装着されるアダプタであって、クランプ爪３により強固に緊締されており、粉体樹脂を収容した樹脂タンク４に接続されている。2aはフランジ1bに取付けた蓋治具、4aは樹脂タンク４の樹脂給排バルブ、５は回転駆動軸、６は水タンク61，ファンを備えたラジエータ62，給水ホース63を備えた冷却器である。

而して、アダプタ２は図３に示すように、次のように構成され、フランジ1aに装着される。即ち、フランジ1aのライニング皮膜を形成する部分11を覆う形の庇21aを形成したリング状をなし、その内部に冷却水通路21bを設けると共に、該通路21bに冷却水を送り込むホースジョイント21cを設けてあり、ライニング作業中はホースジョイント21cに給水ホース63を連結し、ポンプにより冷却水をその通路21bに送り込んで、アダプタ２の温度上昇を抑制するのである。10〜30リットル／minの循環通水により水温は50℃以下に維持できる。

こうすることにより、アダプタ２の温度は100℃以下に維持できるので、樹脂の融着は皆無となるが、このような通水を当初から連続して行なうと、フランジ1a面の温度が当初から樹脂の接着に必要な温度を下回り、接着性の劣る皮膜となる。そこで、上記ポンプの作動タイミングを制御し、フランジ面の温度を好適に推移させるものである。このような温度の推移状況を図６に概念的に示す。上記フランジ面の温度の調整とアダプタに設けた庇21aによる粉体直撃防止作用とが相俟ってフランジ1aのライニング皮膜を形成する部分11に所期の膜厚の平坦なライニング皮膜が形成される。即ち、フランジ1aからアダプタ２に熱が伝達されるのを防止できるので、アダプタ２への樹脂の付着は殆どなくなり、フランジ1aの上記部分11には上記した好適な温度経過により所期の膜厚の平坦なライニング皮膜が形成されるのである。尚、庇21aの形状を、該庇21aとフランジ1a面との間に形成される間隙が中心に向かって広がる中高状21dとなるようにすることにより、粉体樹脂の出入りが良好となり、欠陥のない皮膜12を形成できる。

一方、フランジ1bに取り付ける蓋治具2aは、図４に示すように、前記アダプタ２と同様、フランジ1bのライニング皮膜を形成する部分13に隙間を設けたリング状をなし、フランジ1bとの間の間隙が中心に向かって広がる中高状22aとなるように形成し、フランジ1bに当接する部分には、放熱を良好にするための環状の凹部22bが設けられている。尚、枝管がある場合、そのフランジに取付ける蓋治具も上記の蓋治具2aと同じである。

蓋治具2aを上記のように形成することにより、蓋治具2aの温度が樹脂の融点以上に昇温しなくなり、蓋治具2aへの樹脂の付着は防止されるが、蓋治具2aの内面にクロムめっきなどの処理を施せば、万全なものとなる。蓋治具2aの自然冷却が上記のように促進される結果、隣接したフランジ1bにも冷却効果が及び、フランジ面温度が好適となって、フランジ1bのライニング皮膜を形成する部分13に所期の膜厚及び平滑性のライニング皮膜を形成できるのである。ここで、フランジ面温度の推移の調整は熱特性等を考慮し、或いは実験を加えた蓋治具の設計によって行ない得る。

上述のように、蓋治具2aには冷却水通路を設けることなしに必要な温度調整ができたため、脱着の頻繁な蓋治具にホースを接続して作業性が阻害されることもない。

次に、本発明の実施例について説明する。
１０Kg／cm²フランジ付き３００Ａ×９０°ロングエルボ管内面にポリエチレン粉体樹脂を以下の工程によりライニングした。

（１）管体１の一端に設けた３００Ａ×１０Kg／cm²フランジ1aに対応するフ
ランジ固定用アダプタ２を回転揺動装置の樹脂供給タンク４の口に装着する。
（２）通水循環用ホース63を装着する。
（３）管体１を約300℃に加熱する電気炉から取り出し、アダプタ２に管体１
のフランジ1aをセットし、該フランジ1aを油圧クランプ爪３で固定させる。
（４）他方のフランジ1b面には、樹脂逃げ防止兼被覆用の帽体状の蓋治具2a
を装着し、離脱しないようにボルト等で締め付ける。
（５）回転揺動装置の自動作動スイッチをONにし、自動作動と同時にアダプタ
通水冷却用水循環冷却器６も始動し、所定のON，OFF動作を始める。
（６）自動運転が所定時間経過して停止した後、フランジ1aを固定したクラン
プ爪３を緩めて管体を離脱させ、冷却場へ移動する。
（７）冷却場においてフランジ被覆面12，14に平面振動装置を手持ちにより５
〜６秒間押し付け、面の平坦性を出した後、放冷により被覆層が完全溶融す
るまで保持する。
（８）完全溶融確認後、管体を外面から水冷し、被覆層を固化させる。
（９）固化皮膜となった管体を冷却場から検査場へ移動させる。
（10）検査場において所定の検査を行う。

而して、上記の検査結果は、短管１の内面及びそれに続くフランジ面の所要部分に所定膜厚で平坦性の良好なライニング皮膜の形成されているのが、確認された。

本発明は上述のとおりであるから、少なくとも片端にフランジを有する曲り管，Ｔ字管，短尺の直管，或いは開口部にフランジを有する容器、特に両端にフランジが付いた曲り管、及び各端にフランジが付いたＴ字管等の内面及びそれに続くフランジ面の所要個所に粉体樹脂によるライニング皮膜を形成する方法として好適である。

ライニング時における樹脂融着量と温度との関係を示す図表。 本発明方法を実施するためにライニング装置に管体を装着した状態の概念図。 本発明におけるアダプタ回りを示す断面図。 本発明における蓋治具回りを示す断面図。 本発明を実施するための装置の構成を示す概略図。 アダプタの温度の推移状況を示す概念図。

符号の説明

１ 管体
1a，1b フランジ
２ アダプタ
21a 庇
21b 冷却水通路
21c ホースジョイント
21d 中高状
2a 蓋治具
22a 中高状
22b 凹部
３ クランプ爪
４ 樹脂タンク
4a 樹脂給排バルブ
５ 回転駆動軸
６ 冷却器
11 フランジ1aのライニング皮膜を形成すべき部分
13 フランジ1bのライニング皮膜を形成すべき部分

Claims (2)

1. 少なくとも一端にフランジを有する短管を適宜温度に加熱し、フランジの付いた管端を、フランジ面のライニング範囲を規制できるアダプタを介して粉体樹脂を収容したタンクに連結し、他方の管端は適宜閉鎖された状態で、上記連結体を適宜に回転ないし揺動させることによって、粉体樹脂を短管内に移動させて管内面及びこれに続くフランジ面の所定範囲に樹脂を融着成膜させ、この後、余剰の粉体をタンクに回収させる工程から成るフランジ付き短管の樹脂ライニング方法において、
   前記アダプタに強制冷却手段を配し、該冷却手段を時宜作動させることによって、アダプタの昇温を防止すると共に、隣接するフランジ面の温度の時間経過を調整し、更に、アダプタの内周側に、環状の庇をフランジ面との間に中心部に向かって広がる間隙が形成されるように設け、フランジ面に対するタンク内粉体樹脂の直撃を遮るようにしたことを特徴とするフランジ付き短管の樹脂ライニング方法。
2. 前記連結部以外の開口端にもフランジを有する短管の連結部以外のフランジ付き端部を、フランジ面のライニング範囲を規制できる蓋治具により閉鎖し、請求項１の方法を適用して管内面及びこれに続く各端フランジ面の所定範囲に樹脂ライニングを施すに際して、
   上記蓋治具のフランジと接する面に環状の通気路を設け自然冷却することによって蓋治具の昇温を防止し、更に、蓋治具とフランジ面の間に形成される間隙が中心に向かって広がる中高状となるよう蓋治具の形状を設定したことを特徴とするフランジ付き短管の樹脂ライニング方法。
   

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