JP2018161680A - Method for treating shell internal surface - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は管体の内面処理方法に関する。 The present invention relates to a method for treating an inner surface of a tubular body.
水道管などに広く使用される鋳鉄管は、内外径が一定な円筒形の直部と、その一端に設けられ内外径が直部より大きい受口と、他端に設けられ内径が直部と等しい挿し口とから構成されているものが多い。鋳鉄管は、管の鋳造後、焼鈍処理を行い、その後砥石によって内面研磨が行われる。通常、内面研磨が行われた後、管内に水圧をかけて水圧試験が行われ、錆取り等の下地処理が行われる。その後、管内を加熱した後、たとえば熱硬化性のエポキシ樹脂粉体塗料を投入して管の内面に樹脂層を形成する、いわゆる粉体塗装が行われる。 Cast iron pipes widely used for water pipes, etc., have a cylindrical straight part with a constant inner and outer diameter, a receptacle provided at one end with a larger inner and outer diameter, and an inner diameter provided at the other end and a straight part. Many are made up of equal inserts. The cast iron pipe is annealed after casting the pipe, and then the inner surface is polished with a grindstone. Usually, after the inner surface polishing is performed, a water pressure test is performed by applying water pressure in the pipe, and a ground treatment such as rust removal is performed. Thereafter, after the inside of the tube is heated, so-called powder coating is performed in which, for example, a thermosetting epoxy resin powder coating is introduced to form a resin layer on the inner surface of the tube.
粉体塗装などの内面塗装が行われた鋳鉄管には、通常ピンホール検査が行われる。このピンホール検査は、ホリデーディテクタを用いて、塗膜のピンホール不良を検査するために行われる。このピンホール検査をクリアするために、鋳鉄管のピンホール不良を低減することは、鋳鉄管の生産性を向上させることにつながる。 A cast iron pipe that has been subjected to internal coating such as powder coating is usually subjected to pinhole inspection. This pinhole inspection is performed in order to inspect the pinhole defect of a coating film using a holiday detector. In order to clear this pinhole inspection, reducing the pinhole defect of the cast iron pipe leads to improving the productivity of the cast iron pipe.
このようなピンホール不良の対策として、たとえば特許文献1には、鋳鉄管内面に、回転させたミリングカッタを接触させ、回転するミリングカッタの刃によって管内表面をはつるようにして研削する鋳鉄管の内面処理方法が開示されている。
As a countermeasure against such a pinhole defect, for example,
また、特許文献2には、鋳鉄管の内側に高周波コイルを挿入して残留水分を除去する、鋳鉄管の内面粉体塗装方法が開示されている。
上記特許文献1および2に開示された方法によって、ピンホール不良に対して一定の効果は期待できるものの、粉体塗装などの内面塗装が行われた鋳鉄管のピンホール不良をさらに低減させることが求められている。
Although the method disclosed in
そこで、本発明はかかる問題点に鑑みて、ピンホール不良を低減することができる、管体の内面処理方法の提供を目的とする。 Then, in view of such a problem, an object of the present invention is to provide a method for treating an inner surface of a tubular body that can reduce pinhole defects.
本発明の管体の内面処理方法は、管体の鋳造工程と、前記管体の内面を、前記管体の軸と略平行な軸周りに回転する砥石により研磨する内面研磨工程と、前記内面研磨工程の前または後に行われる水圧試験工程と、前記管体の内面を、前記管体の軸と略平行な軸周りに回転する研掃ブラシにより研掃する研掃工程とを備え、前記研掃工程における前記研掃ブラシが、前記内面研磨工程における砥石と逆方向に回転することを特徴とする。 The tubular body inner surface treatment method according to the present invention includes a tubular body casting step, an inner surface polishing step in which the inner surface of the tubular body is ground by a grindstone rotating about an axis substantially parallel to the axis of the tubular body, and the inner surface A water pressure test step performed before or after the polishing step, and a polishing step of cleaning the inner surface of the tube with a polishing brush rotating about an axis substantially parallel to the axis of the tube. The polishing brush in the sweeping process rotates in a direction opposite to the grindstone in the inner polishing process.
また、前記研掃ブラシは、前記研掃ブラシの回転軸に対して放射状に延びるホイールブラシであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said polishing brush is a wheel brush extended radially with respect to the rotating shaft of the said cleaning brush.
また、前記管体は粉体塗装が行われる鋳鉄管であり、前記管体の内面処理方法がさらに、管体の内面を加熱する加熱工程と、加熱された管体の内面に粉体塗料が塗布される粉体塗装工程とを備えることが好ましい。 The tubular body is a cast iron pipe on which powder coating is performed, and the inner surface treatment method of the tubular body further includes a heating step of heating the inner surface of the tubular body, and a powder paint on the inner surface of the heated tubular body. It is preferable to provide a powder coating process to be applied.
本発明の管体の内面処理方法によれば、ピンホール不良を低減することができ、良好な塗装仕上がりを得ることができる。 According to the method for treating an inner surface of a tubular body of the present invention, it is possible to reduce pinhole defects and to obtain a good coating finish.
以下、添付図面を参照し、本発明の一実施形態の管体の内面処理方法(以下、単に内面処理方法という)を説明する。なお、以下に説明する内面処理方法はあくまで一例であり、本発明の内面処理方法は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, a method for treating an inner surface of a tubular body according to an embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as an inner surface treatment method) will be described with reference to the accompanying drawings. The inner surface treatment method described below is merely an example, and the inner surface treatment method of the present invention is not limited to the following embodiment.
図1に示されるように、本実施形態の内面処理方法は、鋳造工程S1、焼鈍工程S2、内面研磨工程S3、水圧試験工程S4、研掃工程S5、加熱工程S6、粉体塗装工程S7を有している。なお、上記工程はあくまで例示であり、さらに他の工程を有していてもよいし、所望の内面処理を行うことができれば、上記工程のうちの一部を変更しても構わない。 As shown in FIG. 1, the inner surface treatment method of the present embodiment includes a casting step S1, an annealing step S2, an inner surface polishing step S3, a hydraulic pressure test step S4, a polishing step S5, a heating step S6, and a powder coating step S7. Have. In addition, the said process is an illustration to the last, You may have another process, and if a desired inner surface process can be performed, you may change a part of said process.
鋳造工程S1は、管体を鋳造する工程である。本実施形態では、管体は、受口、直部、挿し口を有する鋳鉄管である。鋳造工程S1の後には鋳鉄管に焼鈍処理を行うために、焼鈍工程S2が行われる。 The casting step S1 is a step of casting the pipe body. In the present embodiment, the tubular body is a cast iron pipe having a receiving port, a straight part, and an insertion port. After the casting step S1, an annealing step S2 is performed in order to perform an annealing process on the cast iron pipe.
焼鈍工程S2が行われた後、管体の内面を砥石により研磨する内面研磨工程S3が行われる。砥石による内面研磨工程S3が行われた後、管内に水を満たし、所定の条件で内部の水を加圧し、水圧試験工程S4が行われる。 After the annealing step S2 is performed, an inner surface polishing step S3 for polishing the inner surface of the tubular body with a grindstone is performed. After the inner surface polishing step S3 with a grindstone, the tube is filled with water, the internal water is pressurized under predetermined conditions, and the water pressure test step S4 is performed.
水圧試験工程S4が行われたのち、錆取り等の下地処理を行うために、研掃ブラシによる研掃工程S5が行われる。なお、研掃工程S5は、研掃ブラシによる研掃の前に、砥石を用いて錆取り研磨工程を行なってもよい。 After the water pressure test step S4 is performed, a scouring step S5 with a scouring brush is performed in order to perform ground treatment such as rust removal. In the cleaning step S5, the rust removal polishing step may be performed using a grindstone before the cleaning with the cleaning brush.
研掃工程S5が行われた後、粉体塗装を行うために、管体の内面を所定の温度まで加熱する加熱工程S6が行われる。加熱工程S6が行われた後、加熱された管体の内面に粉体塗料が塗布される粉体塗装工程S7が行われる。粉体塗装工程において用いられる粉体塗料は、たとえば、水道用のダクタイル鋳鉄管の場合、規格に適合したエポキシ粉体樹脂塗料を用いることができる。 After the polishing step S5 is performed, a heating step S6 for heating the inner surface of the tube body to a predetermined temperature is performed in order to perform powder coating. After the heating step S6 is performed, a powder coating step S7 is performed in which a powder coating is applied to the inner surface of the heated tube. As the powder coating used in the powder coating process, for example, in the case of a ductile cast iron pipe for water supply, an epoxy powder resin coating conforming to the standard can be used.
以上の工程により、鋳鉄管の内面を塗装することができる。つぎに、本実施形態の内面処理方法に用いられる内面処理装置を説明する。図2は、管体の内面研磨工程S3に用いられる内面研磨装置を上側から見た概略図であり、図3は、管体(直部)の内面が内面研磨装置の砥石により研磨されている状態を示す概略図である。また、図4は、管体の研掃工程S5に用いられる研掃装置を上側から見た概略図であり、図5は、管体の内面が研掃装置の研掃ブラシにより研掃されている状態を示す概略図である。 Through the above steps, the inner surface of the cast iron pipe can be painted. Next, an inner surface treatment apparatus used in the inner surface treatment method of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic view of the inner surface polishing apparatus used in the inner surface polishing step S3 of the tube body as viewed from above. FIG. 3 shows the inner surface of the tube body (direct portion) being polished by the grindstone of the inner surface polishing apparatus. It is the schematic which shows a state. FIG. 4 is a schematic view of the scouring device used in the tube scouring step S5 as viewed from above. FIG. 5 shows the scouring brush of the scouring device with the inner surface of the scouring device. It is the schematic which shows the state which is.
図2および図3に示されるように、内面研磨工程S3に用いられる内面研磨装置1は、管体Pの軸Xと略平行な軸周りに回転する砥石11を有し、砥石11により管体Pの内面Paを研磨する。砥石11は、図2および図3に示されるように、略円柱状であり、回転軸12周りに回転しながら、管体Pの内面Paを研磨する。砥石11の回転軸12周りの回転数は特に限定されないが、たとえば、500〜4000rpmとすることができる。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the inner
内面研磨装置1は、本実施形態では、回転軸12が接続される移動台車13を有し、移動台車13が管体Pの軸X方向に移動することにより、砥石11を管体Pの軸X方向に移動させ、管体Pの軸X方向に研磨を行う。
In this embodiment, the inner
また、内面研磨装置1は、管体Pを支持し、管体Pを軸X周りに回転させる図示しない管体回転装置を備え、管体Pが回転することにより、管体Pの内面Paは砥石11によって周方向で研磨される。管体Pの軸X周りの回転数は特に限定されないが、たとえば、20〜120rpmとすることができる。なお、管体Pを回転させずに、砥石11を回転させる回転軸12を管体Pの内面Paに対して、周方向に移動させて管体Pの内面Paを周方向に研磨しても構わない。
Further, the inner
本実施形態では、管体Pは、管体Pの受口側から見て時計回りに回転する。なお、管体Pは、管体Pの受口側から見て反時計回りに回転してもよい。また、本実施形態では、砥石11は、管体Pの受口側から見て時計回り(管体Pと同方向)に回転する。なお、砥石11は、管体Pの受口側から見て反時計回りに回転してもよい。
In the present embodiment, the tubular body P rotates clockwise as viewed from the receiving side of the tubular body P. The tube body P may rotate counterclockwise as viewed from the receiving side of the tube body P. In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、内面研磨装置1は、受口側と挿し口側とで一対設けられているが、内面研磨装置1は、受口および挿し口の一方から挿入される1つの内面研磨装置であっても構わない。
In the present embodiment, the inner
図4および図5に示されるように、研掃工程S5に用いられる研掃装置2は、管体Pの軸Xと略平行な軸周りに回転する研掃ブラシ21を有し、研掃ブラシ21により管体Pの内面Paを研掃する。研掃ブラシ21は、特に限定されないが、たとえば、研掃ブラシ21の回転軸に対して、複数のワイヤが放射状に延びるホイールブラシとすることができる。本実施形態では、真鍮製の複数のワイヤを有するホイールブラシが用いられている。なお、研掃ブラシ21の材料は特に限定されず、たとえばナイロン製等、他の材料のホイールブラシを用いても構わない。研掃ブラシ21は、回転軸22周りに回転しながら、管体Pの内面Paを研掃し、水圧試験後の錆取りを行う。研掃ブラシ21の回転軸22周りの回転数は特に限定されないが、たとえば、500〜4000rpmとすることができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the scouring
研掃装置2は、本実施形態では、回転軸22が接続される移動台車23を有し、移動台車23が管体Pの軸X方向に移動することにより、研掃ブラシ21を管体Pの軸X方向に移動させ、管体Pの軸X方向に研掃を行う。
In this embodiment, the scouring
また、研掃装置2は、管体Pを支持し、管体Pを軸X周りに回転させる図示しない管体回転装置を備え、管体Pが回転することにより、管体Pの内面Paは研掃ブラシ21によって周方向で研掃される。管体Pの軸X周りの回転数は特に限定されないが、たとえば、30〜120rpmとすることができる。なお、管体Pを回転させずに、研掃ブラシ21を回転させる回転軸22を管体Pの内面Paに対して、周方向に移動させて管体Pの内面Paを周方向に研掃しても構わない。
Further, the scouring
本実施形態では、研掃ブラシ21は、内面研磨工程における砥石11と逆方向に回転するように構成されている。すなわち、砥石11が受口側から見て時計回りに回転する場合には、研掃ブラシ21は受口側から見て反時計回りに回転し、砥石11が受口側から見て反時計回りに回転する場合には、研掃ブラシ21は受口側から見て時計回りに回転する。なお、研掃工程S5において、本実施形態では、管体Pは、管体Pの受口側から見て反時計回りに回転し、研掃ブラシ21も反時計回り(管体Pと同方向)に回転するように構成されているが、管体Pの回転方向は、時計回りであっても構わない。
In the present embodiment, the polishing
本発明者らは、上述したように、研掃工程S5における研掃ブラシ21を、内面研磨工程S3における砥石11と逆方向に回転させることにより、以下の実施例に示されるように、ピンホール率を大幅に低減させることができることを見出した。
As described above, the present inventors rotate the polishing
つぎに、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例1〜3、比較例1〜3、参考例1〜3のそれぞれについて、図2〜図5に示される内面研磨装置1および研掃装置2を同様の条件で稼働し、上述した工程S1〜S7により、所定数の鋳鉄管を合計2307本製造した。なお、実施例、比較例、参考例について、それぞれ水圧試験工程S4と研掃工程S5との間に、内面研磨装置1と同様の装置、同様の条件で、砥石による錆取り研磨を行なった。
For each of Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 3, and Reference Examples 1 to 3, the inner
(研磨および研掃条件)
実施例1〜3については、内面研磨工程S3において、管体Pおよび砥石11を受口側から見て右周り(時計回り)に回転させ、錆取り研磨工程においては、管体Pおよび砥石を受口側から見て左周り(反時計回り)に回転させ、研掃工程S5においては、管体Pおよび研掃ブラシ21を受口側から見て左回り(反時計回り)に回転させた。
(Polishing and polishing conditions)
In Examples 1 to 3, in the inner surface polishing step S3, the tube P and the
比較例1〜3については、内面研磨工程S3において、管体Pおよび砥石11を受口側から見て右周りに回転させ、錆取り研磨工程においては、管体Pおよび砥石を受口側から見て左周りに回転させ、研掃工程S5においては、管体Pを受口側から見て左回りに、研掃ブラシ21を受口側から見て右回りに回転させた。
For Comparative Examples 1 to 3, in the inner surface polishing step S3, the tube P and the
参考例1〜3については、内面研磨工程S3において、管体Pおよび砥石11を受口側から見て右周りに回転させ、錆取り研磨工程においては、管体Pおよび砥石を受口側から見て右周りに回転させ、研掃工程S5においては、管体Pを受口側から見て左回りに、研掃ブラシ21を受口側から見て右回りに回転させた。
For Reference Examples 1 to 3, in the inner surface polishing step S3, the tube P and the
上述した方法により塗装した鋳鉄管について、ホリデーディテクタを用いたピンホール検査によりピンホール率を算出し、通常行われると思われる、内面研磨工程S3、錆取り研磨工程、研掃工程S5における砥石と研掃ブラシとを全て同方向(全て右周り)に回転させた参考例1〜3に対するピンホール率の低下度((実施例または比較例のピンホール率)/(参考例のピンホール率))を算出した。評価基準を以下に示す。 For the cast iron pipe coated by the above-mentioned method, the pinhole ratio is calculated by pinhole inspection using a holiday detector, and the grinding wheel and sharpening in the inner surface polishing step S3, the rust removal polishing step, and the polishing step S5, which are considered to be normally performed, Degree of decrease in pinhole ratio relative to Reference Examples 1 to 3 in which the sweeper brush was rotated in the same direction (all clockwise) ((Pinhole ratio of Example or Comparative Example) / (Pinhole ratio of Reference Example)) Was calculated. The evaluation criteria are shown below.
(評価基準)
◎:ピンホール率の低下度が、参考例の1/4以下となったもの
○:ピンホール率の低下度が、参考例の1/4〜1/2となったもの
△:ピンホール率の低下度が、参考例の1/2〜3/4となったもの
▲:ピンホール率の低下度が、参考例の3/4〜1となったもの
×:ピンホール率が参考例以上であったもの
上述の評価基準により評価した結果を表1に示す。
(Evaluation criteria)
◎: The degree of pinhole ratio decrease is ¼ or less of the reference example. ○: The pinhole ratio decrease degree is 1/4 to 1/2 of the reference example. △: Pinhole ratio. The degree of decrease in the pinhole ratio was 1/2 to 3/4 of the reference example. ▲: The pinhole ratio was decreased to 3/4 to 1 in the reference example. Table 1 shows the results of evaluation based on the above evaluation criteria.
表1に示されるように、内面研磨工程S3と研掃工程S5とで、砥石11と研掃ブラシ21とを逆方向に回転させた実施例1〜3は、内面研磨工程S3と研掃工程S5とで、砥石11と研掃ブラシ21とを同方向に回転させた比較例1〜3および参考例1〜3に対して、顕著なピンホール率の低下をもたらすことがわかった。また、比較例1〜3と参考例1〜3により、内面研磨工程S3での砥石11と、錆取り研磨工程での砥石とを逆方向に回転させたとしても、ピンホール率が低下しないことがわかった。以上から、内面研磨工程S3における砥石11の回転方向と、研掃工程S5における研掃ブラシ21の回転方向とが逆方向であることに意味があることがわかり、この場合に非常に優れたピンホール率の低下をもたらすことがわかる。
As shown in Table 1, Examples 1 to 3 in which the
上述したように、本発明の管体の内面処理方法によれば、ピンホール率を大きく低減することができ、ピンホール不良を低減することができる。これにより、管体の良好な塗装仕上がりを得ることができる。また、内面研磨工程における砥石の回転方向と、研掃工程における研掃ブラシの回転方向とを逆方向にするという簡単な方法でピンホール不良を低減することができるため、鋳鉄管の生産性が向上する。また、本発明によれば、従来のように、ピンホール不良を低減させるために、内面塗装の膜厚を厚くする必要がなく、生産コストを低下させることもできる。 As described above, according to the tubular body inner surface treatment method of the present invention, the pinhole ratio can be greatly reduced, and pinhole defects can be reduced. Thereby, the favorable coating finish of a tubular body can be obtained. Moreover, since the pinhole defect can be reduced by a simple method of reversing the rotation direction of the grinding wheel in the inner surface polishing process and the rotation direction of the polishing brush in the polishing process, the productivity of the cast iron pipe is reduced. improves. Moreover, according to the present invention, it is not necessary to increase the film thickness of the inner surface coating in order to reduce pinhole defects as in the prior art, and the production cost can be reduced.
上記実施形態の内面処理方法では、粉体塗装が行われる鋳鉄管の内面処理を例にあげて説明したが、管体は鋳鉄管に限定されるものではない。また、上記実施形態の内面処理方法では、管体の内面に粉体塗料を塗布する場合を例にあげて説明したが、粉体塗料と同様のピンホール不良が生じ得る他の合成樹脂塗料や、粉体塗料と珪砂など他の材料との混合物を塗布する場合にも、上記内面処理方法を適用することができる。 In the inner surface treatment method of the above embodiment, the inner surface treatment of the cast iron pipe on which powder coating is performed has been described as an example, but the pipe body is not limited to the cast iron pipe. In the inner surface treatment method of the above embodiment, the case where the powder coating is applied to the inner surface of the tube has been described as an example. However, other synthetic resin coatings that may cause pinhole defects similar to the powder coating may be used. The inner surface treatment method can also be applied when applying a mixture of a powder coating material and other materials such as silica sand.
なお、上記実施形態の内面処理方法では、内面研磨工程の後に水圧試験工程が行われる構成としたが、内面研磨工程の前に水圧試験工程が行われる構成としてもよい。 In the inner surface treatment method of the above embodiment, the hydraulic pressure test step is performed after the inner surface polishing step, but the hydraulic pressure test step may be performed before the inner surface polishing step.
1 内面研磨装置
11 砥石
12 回転軸
13 移動台車
2 研掃装置
21 研掃ブラシ
22 回転軸
23 移動台車
P 管体
Pa 管体の内面
S1 鋳造工程
S2 焼鈍工程
S3 内面研磨工程
S4 水圧試験工程
S5 研掃工程
S6 加熱工程
S7 粉体塗装工程
X 管体の軸X
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記管体の内面を、前記管体の軸と略平行な軸周りに回転する砥石により研磨する内面研磨工程と、
前記内面研磨工程の前または後に行われる水圧試験工程と、
前記管体の内面を、前記管体の軸と略平行な軸周りに回転する研掃ブラシにより研掃する研掃工程とを備え、
前記研掃工程における前記研掃ブラシが、前記内面研磨工程における砥石と逆方向に回転する、管体の内面処理方法。 Tube casting process;
An inner surface polishing step of polishing the inner surface of the tubular body with a grindstone rotating around an axis substantially parallel to the axis of the tubular body;
A hydraulic pressure test step performed before or after the inner surface polishing step;
A scouring step of scouring the inner surface of the tubular body with a scouring brush that rotates about an axis substantially parallel to the axis of the tubular body,
An inner surface treatment method for a tubular body, wherein the polishing brush in the polishing step rotates in a direction opposite to a grindstone in the inner surface polishing step.
前記管体の内面処理方法がさらに、
管体の内面を加熱する加熱工程と、
加熱された管体の内面に粉体塗料が塗布される粉体塗装工程と
を備える請求項1または2記載の管体の内面処理方法。 The pipe body is a cast iron pipe on which powder coating is performed,
The method for treating the inner surface of the tubular body further includes:
A heating process for heating the inner surface of the tubular body;
A method for treating an inner surface of a tubular body according to claim 1 or 2, further comprising a powder coating step in which a powder coating is applied to the inner surface of the heated tubular body.
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