JP2005220987A - 防食鋼管用補修部材及び補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂被覆鋼管との密着性が大で、しかも補修時間を短縮できる樹脂被覆鋼管用補修部材を提供する。
【解決手段】 補修シート１は、樹脂被覆鋼管１０の円周よりも大なる全長を有する熱可塑性樹脂シート２と、前記円周よりも大なる長さを有し、熱可塑性樹脂シート２の両端部に埋設されかつ端部３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂが同じ側に引出された一対の第１電熱線３、４と、熱可塑性樹脂シート２の第１電熱線３、４の端部３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂが引き出される側に埋設されかつ一対の第１電熱線３、４に接続される第２電熱線５、６を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、既設管の防食被覆層の破損箇所や現地で溶接された樹脂被覆鋼管の溶接箇所などに被着される樹脂被覆鋼管用補修部材及びそれを用いた樹脂被覆鋼管の補修方法に関する。

埋設ガス配管において、地中に埋設された後の配管の腐食を防止するために、表面をポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のオレフィン系樹脂などで被覆した鋼管が使用されている。この樹脂被覆鋼管どうしを接続する場合、鋼管の端部を覆う樹脂被覆層を所定の長さだけ剥離して鋼管を剥き出しにしてから溶接される。溶接後は、溶接部が剥き出しにされた鋼管の表面に防食機能を備えた部材を被覆することが行われている。例えば、特許文献１には、熱収縮可能な防食保護層とガス配管の外周面に接着可能な接着層からなり、ガス配管の周囲に巻き付けた時に、重ね代部を確保できるような長さを有し、防食保護層のみによって形成した重ね代部に電熱線を埋設した防食シュリンクシートが記載されている。この防食シュリンクシートは、電熱線に通電することにより、重ね代部において防食保護層どうしを融着して一体化し、その後ガスバーナ等を用いて防食保護層の全体を加熱することにより、防食保護層を熱収縮させ、可塑化した接着層を防食保護層とガス配管との間に充填させることにより、優れた防食効果を得ようとするものである。

また、特許文献２には、端部での耐剥離性を高めるために、熱収縮性チューブにその全長にわたって通電発熱体を設け、熱収縮性チューブの内周面にそれと同等若しくは低融点の熱可塑性樹脂層を設け、両端部において熱可塑性樹脂層と熱収縮性チューブの間に上記保護チューブを設けた熱収縮性保護チューブが記載されている。特許文献２には、一方のプラスチック被覆鋼管に予め熱収縮性保護チューブを挿通しておき、鋼管を突合せ溶接した後、この保護チューブを溶接部上に引き戻して最初の通電発熱体に通電することにより、チューブを溶接部及びその周囲に密着させ、しかる後、通電発熱体に通電することにより、チューブ両端部内面の熱可塑性樹脂層をプラスチック被覆層端部と融着することが記載されている。
特開平１１−２０７８２２号公報（第３〜５頁、図１、図２） 特開平１０−２８１３５４号公報（第２〜３頁、図１、図２）

しかるに特許文献１に記載された防食シュリンクシートによれば、防食シュリンクシートをガス配管に巻き付けてから、電熱線へ通電し、その後全体を加熱するので、施工時間が長くなるという問題がある。また、電熱線が埋設されていないシュリンクシートの端部では、隙間が生じて、この隙間から水分が浸透し、さらにこの隙間を起点とする剥がれが発生するという問題がある。特許文献２に記載された熱収縮性チューブを用いるためには、予め当該チューブを鋼管に挿通させておく必要があるため、既に鋼管が突合せ溶接などで接続された構造を有する既設管の防食層補修では適用できず、使用範囲が限られるという問題がある。

従って、本発明の目的は、樹脂被覆鋼管との密着性が大で、しかも補修時間を短縮できる樹脂被覆鋼管用補修部材を提供することである。

従って、本発明の他の目的は、被補修箇所を速やかにかつ確実に修復できる樹脂被覆鋼管の補修方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の樹脂被覆鋼管用補修部材は、樹脂被覆鋼管の円周よりも大なる全長を有する熱可塑性樹脂シートと、前記円周よりも大なる長さを有し、前記熱可塑性樹脂シートの両端部に埋設されかつその埋設部から同じ側に引出された端部を有する一対の第１電熱線と、前記熱可塑性樹脂シートの前記第１電熱線の端部が引き出される側に埋設されかつ前記第１電熱線に近接又は接続される端部を有する第２電熱線を備えることを特徴とするものである。

本発明において、前記熱可塑性樹脂シートの厚さは、前記第１電熱線が存在する部位の途中から端部に向かって減少していることが好ましい。

上記目的を達成するために、本発明の樹脂被覆鋼管の補修方法は、長方形状の熱可塑性樹脂シートの１つの短辺を除く３辺側に電熱線が埋設されたシート状補修部材を樹脂被覆鋼管に巻き付けて前記熱可塑性樹脂シートの端部どうしを重ね合わせ、次いで前記電熱線に通電することを特徴とするものである。

本発明の補修部材によれば、熱可塑性樹脂シートの巻き付き方向に沿った両端部においてこの樹脂シートと樹脂被覆鋼管とが密着し、さらに重ね合わせ部においても、熱可塑性樹脂シートの端部同士と樹脂被覆鋼管が相互に密着するので、補修部の水密性を確保することができる。

本発明の補修方法によれば、巻き付け方向の両端部と重ね合せ部に電熱線を設けたシート状補修部材を樹脂被覆鋼管に巻き付けてから電熱線に通電するといった簡便な作業を行うだけでよく、通電後の特別な作業は不要となるので、被補修箇所を速やかにかつ確実に修復することができる。

以下本発明の詳細を添付図面により説明する。図１は本発明の実施の形態に係わる補修シートの平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１の補修シートが巻回された樹脂被覆鋼管の一部を破断した正面図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図、図５は図４の一部を拡大して展開した断面図である。

本発明の補修部材１は、図１に示すように、鋼管を被覆する樹脂と同一または同系統の熱可塑性樹脂からなる平板状（例えば長方形）の熱可塑性樹脂シート２と、その裏面側（樹脂被覆鋼管に接触する側）に埋設された第１電熱線３、４及び第２電熱線５、６からなる２種類の電熱線とで形成されている。図１では、電熱線は透視した状態で示されている。熱可塑性樹脂シート２は、樹脂被覆鋼管（不図示）に巻回された時に、電熱線非埋設部２ａよりもやや長い重ね合せ部が形成されるような全長Ｌ_ｘと補修部の幅に応じて定められる管軸方向長さＬ_ｙを有する。第１電熱線３は、熱可塑性樹脂シート２の一端（長辺）側に埋設され、直線状の電熱線が熱可塑性樹脂シート２の途中で折り返されて形成されたＵ字状の電熱線であり、電源（不図示）と接続するために、熱可塑性樹脂シート２に埋設された端部から引き出された端部３ａ、３ｂを有する。第２電熱線４は、熱可塑性樹脂シート２の他端（長辺）側に埋設され、第１電熱線２と同様に、直線状の電熱線が熱可塑性樹脂シート２の途中で折り返されてＵ字状に形成された電熱線であり、熱可塑性樹脂シート２から引き出された端部４ａ、４ｂを有する。熱可塑性樹脂シート２の短辺側（電熱線非埋設部２ａとは反対側）には、２本の第２電熱線５、６が埋設され、いずれの端部も第１電熱線３及び４に結線されている。この熱可塑性樹脂シート２は、図２に示すように、長辺方向（巻き付け方向）において、第１電熱線４（３）の途中から端部に向って、厚さｔが減少するように形成されている。図２の例では、熱可塑性樹脂シート２の厚さｔは、連続的に減少しているが、段階的（階段状）に厚さｔが減少するようにしてもよい。熱可塑性樹脂シート２は、上記電熱線に通電した時に、その近傍が溶融して、重ね合せ部同士が融着しかつ樹脂被覆鋼管の被覆樹脂と融着部を形成し得るような樹脂で形成されていればよく、特別な樹脂（例えば熱収縮性樹脂）で形成する必要はない。もちろん熱可塑性樹脂シート２は、例えば弾性率と厚さを適宜選定し、樹脂被覆鋼管に速やかに巻き付け可能なように形成される。

上記の補修部材１による樹脂被覆鋼管１０の補修方法を図３〜図５により説明する。一対の樹脂被覆鋼管１０は、例えばポリエチレン被覆鋼管（Ｐ２Ｓ）の場合は、ＪＩＳ Ｇ ３４６９で規定された通り、素管（鋼管）１１の外周に防食層１２が被覆され、その外周に例えばポリエチレンからなる保護層１３が被覆された２層被覆構造を有する。各樹脂被覆鋼管１０は、防食層１２及び保護層１３が円周方向に沿って所定長さＳ_１だけ剥離され、さらにＳ_１の両側にある保護層１３がＳ_２の長さだけ剥離された後、突き合せ溶接などの手法により溶接部１４で接続されている。まず、この溶接部１４を覆うように、樹脂被覆鋼管１０に補修部材１を巻き付けることにより、図４に２点鎖線で示す補修部材１の自由端は他の端部の上に重ねられて、長さＳ_３の重ね合せ部が形成される。次いで各電熱線に通電することにより、その周囲の樹脂が溶融して、第１電熱線３（４）の周囲に融着部８が形成され、また第２電熱線５、６の周囲に融着部９が形成される。すなわち、熱可塑性樹脂シート２の両端部（長辺側）においては、電熱線３、４は、鋼管１０の防食層１２に接触又は近接するので、鋼管１０の防食層１２と熱可塑性樹脂シート２とが融着される。重ね合せ部においては、２本の第２電熱線５、６の発熱により、熱可塑性樹脂シート２同士及び下層にある熱可塑性樹脂シート２と鋼管１０の防食層１２とが確実に融着し、相互に密着した状態が実現される。しかも図５に示すように、重ね合わせ部（長さＳ_３の範囲）では、Ｌ_ａの長さにわたってその部分の厚さが先端になるほど薄くなっているため、上層の熱可塑性樹脂シート２に埋設された電熱線の発熱は、下層の熱可塑性樹脂シート２を通して防食層１２に充分伝達されるので、熱可塑性樹脂シート２と防食層１２とが同時に融着される。したがって、溶接部１４に巻き付けられた補修部材１は、その両端部と重ね合せ部とが樹脂被覆鋼管１０に融着・一体化されるので、補修部の水密性を十分確保することができる。

図１に示す補修部材１の電熱線に通電を行う際に、外部電源（不図示）の出力が小さい場合には、電熱線３の端部３ａ、３ｂに外部電源（不図示）に接続し、電熱線３のみに通電することにより、その周囲を融着し、次に電熱線４の端部４ａ、４ｂに外部電源を接続し、電熱線４のみに通電することにより、その周囲を融着し、最後に電熱線３の端部３ｂと電熱線４の端部４ａに外部電源を接続し、電熱線５、６に通電することにより、その周囲を融着し、全ての融着が完了する。また、外部電源の出力を大きくして、電熱線３の端部３ａと電熱線４の端部４ａに外部電源を接続することにより、全ての電熱線３、４、５、６に同時に通電することができる。

本発明は、上記の例に限らず、例えば次のような変更が可能である。図６は本発明の他の実施の形態に係わる補修部材の平面図であり、図１と同一部分は同一の参照符号で示す。図１では２本の第２電熱線を使用したが、図６に示すように、直線状の電熱線７を折り返し、非折り返し側の端部７ａ、７ｂを熱可塑性樹脂シート２から引き出すと共に、折り返し側の端部７ｃを第１電熱線３に近接させかつ非折り返し側の端部７ａ、７ｂ付近を第１電熱線４に近接させてもよい。すなわち本発明においては、第２電熱線は第１電熱線と結線されていなくても、第１電熱線の融着部と連続する融着部が形成されるように配置されていればよい。また、第２電熱線は、３本以上でもよく、被覆樹脂の厚さなどに応じて適宜選定すればよい。さらに、図１及び図６では、熱可塑性樹脂シートに埋設されている２本の第１電熱線３、４は長辺の途中で１回だけ折り返されているが、熱可塑性樹脂シートを融着するために必要とされる熱量に応じて、複数回の折り返しを設けてもよい。

図１に示す構造を有し、Ｌｘ＝４６０ｍｍ、Ｌｙ＝６００ｍｍ、厚さｔ=２ｍｍの中密度ポリエチレンからなる熱可塑性樹脂シートに線径０．５ｍｍの電熱線３、４、５、６が埋設された補修部材１を作製した。ポリエチレン被覆鋼管（ＪＩＳ Ｇ ３４６９のＰ２Ｓ、口径１００Ａ）１０の突合せ溶接部１４に、補修部材１を巻き付けてＳ_３＝９０ｍｍの重ね合せ部を形成した後、電熱線に通電して補修部材を融着した結果、良好な気密性を保持できることが確認された。

本発明の実施の形態に係わる補修部材の平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１の補修部材が巻回された樹脂被覆鋼管の一部を破断した正面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図４の一部を拡大して展開した断面図である。 本発明の他の実施の形態に係わる補修部材の平面図である。

符号の説明

１：補修部材、２：熱可塑性樹脂シート、３、４：第１電熱線、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ：端部、５、６、７：第２電熱線、８、９：融着部
１０：樹脂被覆鋼管、１１：鋼管、１２：防食層、１３：保護層、１４：溶接部

Claims (3)

1. 樹脂被覆鋼管の円周よりも大なる全長を有する熱可塑性樹脂シートと、前記円周より大なる長さを有し、前記熱可塑性樹脂シートの両端部に埋設されかつその埋設部から同じ側に引出された端部を有する一対の第１電熱線と、前記熱可塑性樹脂シートの前記第１電熱線の端部が引き出される側に埋設されかつ前記第１電熱線に近接又は接続される端部を有する第２電熱線を備えることを特徴とする防食鋼管用補修部材。
2. 前記熱可塑性樹脂シートの厚さは、前記第１電熱線が存在する部位の途中から端部に向かって減少していることを特徴とする請求項１に記載の防食鋼管用補修部材。
3. 長方形状の熱可塑性樹脂シートの１つの短辺を除く３辺側に電熱線が埋設されたシート状補修部材を樹脂被覆鋼管に巻き付けて前記熱可塑性樹脂シートの端部どうしを重ね合わせ、次いで前記電熱線に通電することを特徴とする樹脂被覆鋼管の補修方法。

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