JP3488106B2 - 金属製継手の評価方法 - Google Patents
金属製継手の評価方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L21/00—Joints with sleeve or socket
- F16L21/02—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings
- F16L21/04—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings in which sealing rings are compressed by axially-movable members
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Description
に関し、特にたとえばポリオレフィン系樹脂からなる樹
脂管に金属製継手を取り付けたときの長期水密性能を評
価する、金属製継手の評価方法に関する。 【0002】 【従来の技術】ポリエチレン等のようなポリオレフィン
系樹脂からなる樹脂管に分岐管を接合する場合には、樹
脂製継手を樹脂管の外面に電気融着接合し、この樹脂製
継手に分岐管を接合するのが一般的であり、金属製継手
は例外的に用いられるに過ぎなかった。そのため、ポリ
オレフィン系樹脂からなる樹脂管に金属製継手を接合し
たときの長期水密性の評価方法は確立されていなかっ
た。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従来の電気融着接合で
は、接合面を溶融するヒータに所定の電流を付与するた
めのコントローラが必要であり、また、接合部の冷却が
必要なため接合作業に要する時間が長くなってしまう。
そこで、施工業者からは、より簡単かつ迅速に施工でき
る金属製継手を用いたいとの要求があった。一方、ポリ
オレフィン系樹脂からなる樹脂管に金属製継手を接合し
て長期間使用したときには、金属製継手の拘束によって
樹脂管が変形し、樹脂管と金属製継手との接合部におい
て漏水を生じることは知られていた。 【0004】しかしながら、従来では、ポリオレフィン
系樹脂からなる管に金属製継手を接合したときの長期水
密性の評価方法が確立されていなかったため、接合部に
おける漏水の発生を正確に予測することができなかっ
た。それゆえに、この発明の主たる目的は、ポリオレフ
ィン系樹脂からなる樹脂管に金属製継手を取り付けたと
きの長期水密性を正確に評価できる評価方法を提供する
ことである。 【0005】 【課題を解決するための手段】この発明は、ポリオレフ
ィン系樹脂からなる樹脂管に金属製継手を取り付けた試
験物を準備し、試験物を第1温度に加熱し、第1温度下
で樹脂管に所定の内圧を付与した状態で試験物を所定の
時間放置し、試験物を第1温度よりも所定温度低い第2
温度に冷却し、第2温度を維持しながら低圧から高圧ま
での内圧範囲で試験物の水密性を確認する、金属製継手
の評価方法である。 【0006】 【作用】ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂管に金属製
継手を取り付けると、金属製継手の締付力や金属製継手
と樹脂管との間におけるガスケットの反発力や樹脂管に
加わる応力によって、樹脂管が内側へ経時的に変形す
る。そこで、この発明では、第1温度下で樹脂管に所定
の内圧を所定時間付与することによって試験物の経時的
な変形状態を具現化し、その変形状態において試験物を
第2温度に冷却し、低圧から高圧までの内圧範囲で水密
性を確認する。つまり、実際の使用環境を想定した条件
下で水密性を確認する。 【0007】 【発明の効果】この発明によれば、ポリオレフィン系樹
脂からなる樹脂管に金属製継手を取り付けたときの長期
水密性能を実際の使用状況に則して正確に評価できる。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。 【0008】 【実施例】図1に示すこの実施例の金属製継手の評価方
法(以下、単に「評価方法」という。)は、図2に示す
ような金属製のサドル付分水栓10をポリエチレン,ポ
リブテンまたはポリプロピレン等のようなポリオレフィ
ン系樹脂からなる樹脂管12に取り付けたときの長期水
密性能を正確に評価するためのものである。 【0009】サドル付分水栓10(図2)は、上側部分
14と下側部分16とを有する二つ割りリング状のサド
ル18を含む。上側部分14は鋳鉄等のような金属によ
って形成され、上側部分14の周方向両端部には、ボル
ト・ナット20を取り付けるための取付部22が形成さ
れる。また、上側部分14の中央部には、樹脂管12に
形成される分岐孔24に対応する孔26が形成され、孔
26の周縁部から立ち上がってガスケット受容部28お
よび接合部30が形成される。さらに、接合部30の内
周面には雌ねじ32が形成される。そして、ガスケット
受容部28内にガスケット34が装着され、接合部30
の雌ねじ32に分水栓36の接続口38に形成された雄
ねじ40が螺合される。なお、図2では、リップ部34
aを有するリップ型のガスケット34を採用した場合を
示したが、これに代えて、リップ部34aを有さない通
常のガスケットが採用されてもよい。 【0010】一方、下側部分16は鋳鉄等のような金属
によって形成され、下側部分16の周方向両端部には、
ボルト・ナット20を取り付けるための取付部22が形
成される。そして、上側部分14と下側部分16とが樹
脂管12の外周面上においてボルト・ナット20によっ
て連結される。したがって、樹脂管12のサドル付分水
栓10が取り付けられた領域A(図3中の斜線部分)に
はサドル18の締付力およびガスケット34の反発力が
作用し、また、分岐孔24付近には樹脂管12内の水圧
によって応力集中が生じ、これらの力によって樹脂管1
2が経時的に変形されることになる。そこで、この実施
例の評価方法では、樹脂管12の経時的な変形を考慮し
て、以下の手順で長期水密性能を評価する。 【0011】まず、図1(A)に示すように、使用しよ
うとする樹脂管12から外径の3倍以上の長さを有する
試験片12aを切り取り、試験片12aの中央部にサド
ル付分水栓10(図2)を固定する。そして、分水栓3
6に穿孔治具を挿通して試験片12aの管壁に分岐孔2
4を形成し、分水栓36の図示しないボール弁を操作し
て、分水栓36の通水路を封鎖する。また、試験片12
aの両端部を耐圧キャップ42によって封鎖する。 【0012】続いて、図1(B)に示すように、一方の
耐圧キャップ42に加圧装置44から延びる耐圧ホース
46を接続し、試験片12aとサドル付分水栓10との
一体物(以下、「試験物」という。)48を水槽50内
に満たされた80℃の熱水中に浸漬する。このとき、試
験片12aの内部にも水を満たし、その状態で1時間以
上放置することによって、試験物48を80℃に加熱す
る。その後、加圧装置44によって試験片12a内に圧
力(水圧)を付与し、試験片12aの内圧を80℃の温
度下において1.10MPaに設定する。そして、16
5時間(約1週間)のタイムカウントを開始する。 【0013】なお、試験物48の加熱温度(80℃),
試験片12aの内圧(1.10MPa)および放置時間
(165時間)は、50年間使用したときの変形状態を
短時間で具現化するための条件として設定したものであ
り、ISOで定められた熱間内圧クリープ試験の試験条
件に準拠させたものである。ただし、上述の条件に代え
て、表1に示した他の条件を採用してもよい。 【0014】 【表1】 【0015】そして、所定の放置時間(165時間)が
経過すると、加圧装置44による試験片12a内への加
圧を中止し、試験物48を水槽50から取り出す。そし
て、図1(C)に示すように、試験物48を40℃の雰
囲気中に24時間(1日)以上放置して、これを40℃
まで自然冷却する。このように、試験物48を冷却する
ことによって、実際の使用環境を想定した状態が得られ
る。なお、冷却する温度差(40℃)は、使用環境であ
る地中の温度変化の幅(20℃程度)に余裕温度(20
℃)をプラスして決定したものである。 【0016】そして、冷却時間(24時間)が経過する
と、その時点での条件すなわち温度40℃,内圧0MP
aでの水密性を確認する。この確認作業は、試験物48
に漏水が生じたか否かを目視により確認してもよいし、
試験物48の下にセンサを配置して漏水を自動検知する
ようにしてもよい。漏水を確認した場合には、試験物4
8の長期水密性能は不良であると判断する。 【0017】無圧下での水密性の確認が終了すると、同
じ温度(40℃)下において試験片12aの内圧を0.
05MPaまで上昇させて2分間放置し、その条件での
漏水を確認する。さらに、0.10MPa,0.20M
Pa,0.30MPa,0.40MPa,0.50MP
a,0.60MPa,0.75MPa,0.80MP
a,0.90MPa,1.00MPa,1.10MPa
と、試験片12aの内圧を段階的に上昇させて、それぞ
れの条件における漏水を確認する。そして、全ての条件
において漏水が生じないことを確認した場合には、試験
物48の長期水密性能は良好であると判断する。なお、
試験する内圧範囲(0〜1.10MPa)は、実使用時
の最低圧が0.20MPa程度であり、最高圧が1.0
0MPa程度であるため、これに余裕を持たせて設定し
たものである。ただし、試験水圧はを上昇させる幅は、
実施例(0.10MPa)に限定されるものではなく、
適宜変更されてもよい。 【0018】この実施例によれば、経時的な変形状態を
具現化し、その変形状態において低圧から高圧までの内
圧範囲で水密性を確認するようにしているので、長期水
密性能を実際の状況に則して正確に評価できる。なお、
上述の実施例では、水密性能試験の際に、試験片12a
の内圧を低圧から段階的に大きくしているが、これとは
逆に、高圧から段階的に小さくしてもよい。 【0019】また、上述の実施例では、ポリオレフィン
系樹脂からなる樹脂管12にサドル付分水栓10を取り
付けたときの長期水密性能を評価した場合を示したが、
図4に示すようなT字継手52または図5に示すような
継輪54等のような他の金属製継手を取り付けた場合に
も同様にして長期水密性能を評価できる。図4に示すT
字継手52は、鋳鉄等のような金属からなる二つ割りの
本体56を含み、本体56の内面にはガスケット58お
よび抜け止リング60が装着されている。一方、図5に
示す継輪54は、鋳鉄等のような金属からなる円筒状の
本体62を含み、本体62の内面にはシールリング64
および抜け止リング66が装着されている。したがっ
て、T字継手52および継輪54を取り付けた場合で
も、樹脂管12が経時的に変形されるが、上述した評価
方法を用いれば、長期水密性能を正確に評価できる。
図解図である。 【図3】樹脂管の変形される領域を示す図解図である。 【図4】他の金属製継手を示す図解図である。 【図5】他の金属製継手を示す図解図である。 【符号の説明】 10 …サドル付分水栓 12 …樹脂管 18 …サドル 36 …分水栓 48 …試験物 42 …耐水キャップ 44 …加圧装置 50 …水槽 52 …T字継手 54 …継輪
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂管に金
属製継手を取り付けた試験物を準備し、 前記試験物を第1温度に加熱し、 前記第1温度下で前記樹脂管に所定の内圧を付与した状
態で前記試験物を所定の時間放置し、 前記試験物を前記第1温度よりも所定温度低い第2温度
に冷却し、 前記第2温度を維持しながら低圧から高圧までの内圧範
囲で前記試験物の水密性を確認する、金属製継手の評価
方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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ID=18473309
Family Applications (1)
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-
1998
- 1998-12-18 JP JP36137298A patent/JP3488106B2/ja not_active Expired - Fee Related
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