JP3200371B2 - 防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方法 - Google Patents

防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、都市ガス，水道
水，石油，もしくは地域暖房の蒸気等のパイプラインに
用いられる防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、都市ガス，水道水，石油，蒸気等
の輸送用配管として、鋼管が使用されている。このよう
な鋼管の鋼材は水や酸素の存在下で腐食しやすい欠点が
あるため、一般的には、鋼管表面にアスファルト，コー
ルタールエナメルまたはポリエチレン（ＰＥ），エポキ
シ，ウレタン等を被覆して防食し、これにより、鋼管表
面に防食被覆層（この防食被覆層は工場で被覆形成され
るものであり、工場塗覆層ともいう）を設けるようにし
ている。
【０００３】このような防食被覆層が形成された防食被
覆鋼管を用いると、その端部同士を溶接接続して配管工
事を行う際に、溶接時の高温度で防食被覆層が劣化する
という問題がある。そこで、上記防食被覆層の劣化を防
ぐため、両防食被覆鋼管の端部近傍の防食被覆層を予め
除去しておき、配管工事現場で端部同士を溶接接続した
のち、溶接部分の外周および防食被覆層が除去され鋼管
表面が露出した隣接部分の外周に防食用熱収縮チューブ
や防食用熱収縮シートを被覆セットし、これをプロパン
ガス等で加熱して熱収縮させ、この熱収縮材料で上記両
部分を防食被覆するようにしている。このような配管工
事現場における防食被覆方法は、防食被覆層と熱収縮材
料のラップを充分にとることで、防食被覆鋼管を、水や
空気等の腐食因子から保護して腐食を防ぐことができる
ため、防食性能に非常に優れており、多くの実用例があ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
防食被覆方法では、防食の必要な部分である、防食被覆
鋼管の両端部の平坦部（防食被覆層の表面およびこの防
食被覆層が除去された鋼管表面），溶接接続部の肉盛り
された部分，および防食被覆層が除去されたことで生じ
た（鋼管表面と防食被覆層の）段差部分等の表面が必ず
しも平滑ではなく不均一であるため、防食用熱収縮チュ
ーブ等の熱収縮時に、上記溶接肉盛り部分や段差部分等
に空気が残存することがある。また、鋼管表面や防食被
覆層等の平坦部においても上記熱収縮時にエアーボイド
を含有してしまうことが避けられなかった。このような
残存エアーは実用的に問題になるという程の量ではない
が、残存エアーに起因する腐食進行の不安や、エアー残
存部の衝撃等の機械的負荷に対する強度面の安全性につ
いての不安等が内在している。
【０００５】そこで、上記熱収縮材料による防食被覆部
分のエアー残存等を無くすため色々の方法が実施されて
きている。例えば、段差部にブチルゴムを主成分にした
シール材等を予め充填しておいたり、鋼管表面や防食被
覆層等の平坦部にアスファルトやブチルゴムを主成分と
した熱溶融材料を予め塗布しておいたりする方法が採ら
れている。しかしながら、両方法とも、完全にエアーボ
イドの残存を防止することができない。そのうえ、後者
の方法では、熱溶融材料を配管工事現場で溶融し塗装す
る必要があるため、発生ガスの問題や高温流体の取扱い
の安全性等の問題もある。
【０００６】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、熱収縮材料による防食被覆部分に空気層が残
存することのない、防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方
法の提供をその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方法
は、防食被覆鋼管の端部同士を溶接してなる継手部にお
いて、その溶接部分の外周および防食被覆物が除去され
鋼管表面が露出した隣接部分の外周を被覆するように熱
収縮チューブを位置決め配設し、ついで、上記両部分と
熱収縮チューブとの間の隙間を真空に保持することが可
能な割型を、上記溶接部分の外周とその隣接部分の外周
に配設して上記両部分を割型内に位置決めし、その状態
で割型内を真空引きすることにより、上記両部分と熱収
縮チューブとの間の隙間を真空に保持し、その状態で上
記熱収縮チューブの内部に配設した通電式ヒータを内部
発熱させることにより上記熱収縮チューブを熱収縮さ
せ、この熱収縮した熱収縮チューブで上記両部分を防食
被覆するようにしたという構成をとる。
【０００８】すなわち、本発明者らは、防食被覆鋼管の
端部近傍の防食被覆層を予め除去して鋼管表面を露出さ
せた状態で、上記端部同士を現場溶接により継いだの
ち、この継手部を熱収縮材料で防食被覆する場合に、こ
の熱収縮材料による防食被覆部分に空気が残存しないよ
うにするため、一連の研究を行った。その結果、真空状
態で熱収縮材料を熱収縮させると、上記防食被覆部分に
空気が残存しないことを見出し、この発明に到達した。
特に、熱収縮チューブの内周面に接着剤層を形成してお
き、真空状態下で、加熱して熱収縮チューブを熱収縮さ
せると同時に上記接着剤層の作用により、鋼管の継手部
の溶接部分の表面およびその隣接部分の表面に密着させ
るようにするときには、空気の残存がより少なくなるこ
とを突き止めた。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明を詳しく説明す
る。
【００１０】この発明の方法には、継手部の溶接部分の
外周および防食被覆物が除去され鋼管表面が露出した隣
接部分の外周に位置決め配設される熱収縮チューブ、こ
の熱収縮チューブを加熱し収縮させる装置、および上記
両部分と熱収縮チューブ間の隙間を真空に保持する真空
保持装置が用いられる。
【００１１】上記熱収縮チューブとしては、熱収縮性を
有するチューブであればどのようなチューブでもよく、
好適には熱収縮性を有するプラスチックチューブが用い
られる。このようなプラスチック材料としては、ポリエ
チレン，変性ポリエチレン，ポリ塩化ビニル，ポリプロ
ピレン，エチレン−酢酸ビニル共重合体，ポリテトラフ
ルオロエチレン，テトラフルオロエチレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体等のフッ素樹脂等が
挙げられる。また、熱収縮チューブとしては、最初から
チューブ状に成形したもの、帯状体の端部同士を縫い合
わせて接合することによりチューブ状としたもの、ある
いは帯状体の端部に設けたチャックにより施工時にチュ
ーブ状とするようにしたもの等を使用できる。
【００１２】このような熱収縮チューブの内周面に接着
剤層を形成する場合には、上記両部分の空気の残存がよ
り少なくなるうえ、熱収縮チューブが上記両部分に接着
して被覆形成しやすくなるという利点がある。この接着
剤層は熱収縮チューブの成形時に同時に形成する方法
や、熱収縮チューブの成形後にその内周面に接着剤を塗
工する方法等により形成できる。また、接着剤としては
感圧性接着剤，ホットメルト接着剤，熱硬化性接着剤あ
るいはマスチック型接着剤等がいずれも使用できる。
【００１３】また、上記熱収縮チューブの内部に通電式
ヒータを配設する場合には、簡単に熱収縮チューブを内
部発熱させることができ、使い勝手がよい。このような
通電式ヒータとしては、銅線等の線状のものだけでな
く、銅線等の熱線が埋設された層状体が用いられる。す
なわち、熱収縮チューブの内部に通電式ヒータを配設す
る場合には、熱収縮チューブに銅線等の熱線を内蔵させ
ること等が行われる。熱収縮チューブの内部に熱線を配
設する場合には、熱収縮チューブの熱収縮に追随させる
ため、この熱収縮チューブの円周に沿って蛇行する状態
に折り曲げて配設されることが好ましい。また、上記層
状体の構成材料は特に限定されず、例えば、プラスチッ
クやゴムが使用できる。
【００１４】上記したように通電式ヒータを熱収縮チュ
ーブの内部に配設するものでは、熱収縮チューブが内部
発熱タイプになり、熱収縮チューブとは別体の加熱装置
を用いる場合よりも、部品点数が減少し、作業が軽減さ
れる。
【００１５】上記両部分と熱収縮チューブ間の隙間を真
空に保持する装置としては、２分割式，３分割式等の割
型の密閉装置が用いられる。このような真空保持装置を
真空引きする装置としては、真空ポンプ等が用いられ
る。そして、この真空引き装置による真空引きは上記熱
収縮チューブの熱収縮が終了するまで継続しておく必要
がある。なお、真空度は種々の条件に応じて適宜設定で
きるので、特に限定されないが、通常、約２００Ｔｏｒ
ｒ以下、好ましくは１〜１００Ｔｏｒｒとする。また、
上記真空引き装置を２台使用することが好ましい。この
ものでは、１台目の真空引き装置で上記割型内を上記所
定の真空度にし、通電式ヒータ等を発熱させ、その温度
上昇中に真空保持装置のシール部からの洩れ等のために
割型内の真空度の低下が生じたときに、２台目の真空引
き装置を稼働させて当初の真空度に回復，維持させるこ
とができる。
【００１６】つぎに、この発明の実施の形態を図面にも
とづいて説明する。
【００１７】図１および図２はこの発明に用いる熱収縮
チューブの実例を示している。この熱収縮チューブ１は
熱収縮性を有する外層２（前記したようにポリエチレン
等によって構成される）と、該外層２に内蔵された銅線
３と、外層２の内周面に設けられた接着剤層からなる内
層４と、この内層４の内周面に剥離自在に仮着されたセ
パレータ５からなる。図において、６はリード線、７は
接続端子である。
【００１８】図３はこの発明に用いる真空チャンバー
（真空保持装置）１０を示している。この真空チャンバ
ー１０は２分割型の円筒状体に形成されており、半円筒
状体に形成された上下一対の型１１，１２からなる。上
記上型１１には、図４に示すように、その下端面に鍔部
１３が突出形成されており、この鍔部１３のうち、長手
方向に直交する端部に形成された両鍔部１３ａ（一方の
端部に形成された鍔部は隠れて見えない）の下面（下記
の防食被覆鋼管２２，２３の防食被覆層２４，２５の外
周面に当接する面）にＯリング装着用溝１５が形成され
ている。一方、下型１２にも、上記上型１１と同様に、
その下端面に、上記上型１１の鍔部１３に対面する鍔部
１４が突出形成されており、この鍔部１４のうち、長手
方向に直交する端部に形成された鍔部１４ａ（図７参
照）の下面にＯリング装着用溝が形成されている。ま
た、上記下型１２の鍔部１４のうち、長手方向に沿う両
側部１４ｂには、それぞれ２個所に固定手段が形成され
ている。この固定手段は、上記鍔部１４ｂの下面に固定
されたブロック１７と、コ字状に形成されこのコ字状の
下片１８ａがブロック１７にヒンジ自在に取付けられた
固定具１８と、この固定具１８のコ字状の上片１８ｂに
穿設されたねじ穴（図示せず）にら着された締付け用ね
じ棒１９とからなり、この締付け用ねじ棒１９を締め付
けることにより、上下の型１１，１２の鍔部１３，１４
を密着させて、内部の真空状態を保持しうるようにして
いる。
【００１９】このような熱収縮チューブ１，真空チャン
バー１０および２台の真空ポンプ（図示せず）等を用
い、つぎのようにして防食被覆鋼管２２，２３同士の継
手部を防食被覆することができる。すなわち、まず、図
５に示すように、継ぎ合わせる両防食被覆鋼管２２，２
３の端部の防食被覆層２４，２５を予め除去しておき、
これら両端部を現場溶接で継ぎ合わせる。図において、
２６は溶接部分で、２７，２８は鋼管表面２２ａ，２３
ａが露出している隣接部分である。ついで、セパレータ
５を剥離した熱収縮チューブ１を、図６に示すように、
上記溶接部分２６，その隣接部分２７，２８およびこの
近傍の防食被覆層２４，２５の部分を被覆するようにし
て位置決めしセットし、熱収縮チューブ１の４個の接続
端子７（図には２個しか示されていない）を電源コント
ローラ２０の出力端子２０ａ（図には２個しか示されて
いない）に接続する。つぎに、図７に示すように、真空
チャンバー１０をセットする（このとき、Ｏリング２１
を上下型１１，１２のＯリング装着用溝１５に装着す
る）。つぎに、２台の真空ポンプのうち、１台の真空ポ
ンプを真空チャンバー１０に接続し（連通状態にし）稼
働させて真空チャンバー１０内を真空状態にする（例え
ば、６０Ｔｏｒｒ以下にする）。その状態で電源コント
ローラ２０のスイッチをＯＮ作動させ銅線３に通電して
発熱させる。この発熱により真空チャンバー１０内の温
度が上昇し、真空チャンバー１０内の真空度の低下が生
じたとき（例えば、１００Ｔｏｒｒまで低下したと
き）、２台目の真空ポンプを真空チャンバー１０に接続
し（連通状態にし）稼働させて１台目の真空ポンプの稼
働時の真空度に回復維持させる。また、上記通電発熱に
より外層２が熱収縮し上記各部分２６〜２８等を防食被
覆する。つぎに、通電および真空ポンプの稼働を止め
て、真空チャンバー１０を取り外し、熱収縮チューブ１
のリード線６を切り取る。このようにして図８に示すよ
うに、防食被覆鋼管２２，２３の継手部を熱収縮材料で
防食被覆することができる。
【００２０】
【実施例】つぎに、この発明の実施例を示す。この実施
例では、防食被覆鋼管２２，２３として、外周面にポリ
エチレン製防食被覆層が形成された直径７５０ｍｍの都
市ガス用パイプを用い、両パイプの端部の防食被覆層を
予め長手方向に１５０ｍｍ除去しておく。また、熱収縮
チューブは内径８５０ｍｍ、長さ６００ｍｍであり、ポ
リエチレンからなる熱収縮性外層（厚さ１．５ｍｍ、熱
収縮率５０％）と、外層の内周面に設けられた感圧性接
着剤層（厚さ１．５ｍｍ）と、接着剤層に仮着されたセ
パレータからなる。そして、外層には銅線が蛇行状に内
蔵され、この銅線にはリード線が接続され、更に、この
リード線には接続端子が設けられている（この熱収縮チ
ューブの構造は図１および図２に示すとおりである）。
【００２１】上記方法により都市ガス用パイプの継手部
を外層２で防食被覆したのち、継手部の溶接部分，鋼管
表面および段差部分等に残存エアーがないかどうかを調
べるため、上記外層２を除去した。その結果、上記継手
部の溶接部分，鋼管表面および段差部分等に残存エアー
がなく、従来工法とは比較にならない被覆状態であっ
た。これにより、この発明の真空方式での熱収縮チュー
ブの防食被覆方法の効果は明白である。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、この発明の防食被覆鋼管
の継手部の防食被覆方法によれば、防食被覆鋼管の端部
近傍の防食被覆層を予め除去し鋼管表面を露出させた状
態で、上記端部同士を現場溶接により継いだのち、この
継手部を熱収縮材料で防食被覆する場合にも、この熱収
縮材料による防食被覆部分に空気が残存しない。この発
明において、特に、熱収縮チューブの内周面に接着剤層
を形成する場合には、真空状態下で、加熱して熱収縮チ
ューブを熱収縮させると同時に上記接着剤層の作用によ
り、鋼管の継手部の溶接部分の表面およびその隣接部分
の表面に密着させることができ、空気の残存を少なくで
きる。また、上記継手部の両部分と熱収縮チューブの間
の隙間を真空に保持する割型を熱収縮チューブの外周に
配設したのち、２台の真空発生装置を上記割型と接続
し、上記割型内を真空にするに際して、２台のうち１台
を稼働させて割型内を真空にし、その状態で熱収縮チュ
ーブを加熱収縮させ、この加熱収縮時において上記割型
内の真空度の低下を２台目の真空発生装置の稼働により
回復させ当初の真空度を維持させるようにした場合に
は、熱収縮チューブの加熱収縮時に割型内の真空度が低
下しても、当初の真空度に回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に用いる熱収縮チューブの実例を示す
説明図である。
【図２】上記熱収縮チューブの部分断面図である。
【図３】この発明に用いる真空チャンバーを示す説明図
である。
【図４】上記真空チャンバーの上型を示す斜視図であ
る。
【図５】この発明の手順を示す説明図である。
【図６】この発明の手順を示す説明図である。
【図７】この発明の手順を示す説明図である。
【図８】この発明の手順を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 熱収縮チューブ ２ 外層 １０ 真空チャンバー ２２，２３ 防食被覆鋼管 ２６ 溶接部分 ２７，２８ 隣接部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 良一 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日 東電工株式会社内 (72)発明者 岡野 嘉宏 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 庄司 憲生 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 木田 昭夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 浪岡 敏幸 神奈川県横浜市金沢区並木３丁目11街区 ２−301 (72)発明者 平原 清隆 兵庫県神戸市垂水区南多聞台３丁目６− 10 (56)参考文献 特開 平８−132449（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−60788（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−182872（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−187592（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−78423（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭47−31198（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16L 58/00 - 58/18

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 防食被覆鋼管の端部同士を溶接してなる
    継手部において、その溶接部分の外周および防食被覆物
    が除去され鋼管表面が露出した隣接部分の外周を被覆す
    るように熱収縮チューブを位置決め配設し、ついで、上
    記両部分と熱収縮チューブとの間の隙間を真空に保持す
    ることが可能な割型を、上記溶接部分の外周とその隣接
    部分の外周に配設して上記両部分を割型内に位置決め
    し、その状態で割型内を真空引きすることにより、上記
    両部分と熱収縮チューブとの間の隙間を真空に保持し、
    その状態で上記熱収縮チューブの内部に配設した通電式
    ヒータを内部発熱させることにより上記熱収縮チューブ
    を熱収縮させ、この熱収縮した熱収縮チューブで上記両
    部分を防食被覆するようにしたことを特徴とする防食被
    覆鋼管の継手部の防食被覆方法。
  2. 【請求項２】 熱収縮チューブの内周面に接着剤層が形
    成されている請求項１記載の防食被覆鋼管の継手部の防
    食被覆方法。
  3. 【請求項３】 熱収縮チューブの内部に、線状の通電式
    ヒータが上記熱収縮チューブの円周に沿って蛇行状に配
    設されている請求項１記載の防食被覆鋼管の継手部の防
    食被覆方法。
  4. 【請求項４】 請求項１において、真空に保持するため
    の割型を熱収縮チューブの外周に配設したのち、２台の
    真空発生装置を上記割型と接続し、上記割型内を真空に
    するに際して、２台のうち１台を稼働させて割型内を真
    空にし、その状態で熱収縮チューブを加熱収縮させ、こ
    の加熱収縮時において上記割型内の真空度の低下を２台
    目の真空発生装置の稼働により回復させ当初の真空度を
    維持させるようにしたことを特徴とする防食被覆鋼管の
    継手部の防食被覆方法。
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