JP3725717B2 - 外面防食金属管の部分防食方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は外面防食金属管の部分防食方法に関し、外面防食金属管の溶接接合部の防食や既設外面防食金属管路の防食補修に有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
工場防食した外面防食金属管を溶接接合することにより、都市ガス管路、上水管路、石油や蒸気の輸送用パイプライン等を施工する場合、溶接接合部を熱収縮性防食材、例えば熱収縮性プラスチックチュ−ブで被覆することがある。
この熱収縮性プラスチックチュ−ブにおいては、寸法が相当に大きいためにバ−ナ−加熱では、均一加熱が困難である。
【０００３】
そこで、（１）被防食部分に熱収縮性防食材を巻き付け、電熱線を内蔵させた熱収縮性シ−トで前記の防食材巻き付け層を覆い、電熱線の通電発熱で電熱線内蔵熱収縮性シ−トを熱収縮させて熱収縮性防食材に圧接させると共に熱収縮性防食材を熱収縮させる方法（特開平６−１８２８７２号公報）、（２）図６に示すように、被防食部分に熱収縮性防食材３’を巻き付け、耐熱性シ−ト１１’に電熱線を付設しかつ端部にバネ式バンド１２’を取付けた加熱治具１’を前記熱収縮性防食材３’上に巻き付けその巻き付け端をバネ式バンド１２’で結着し、この加熱治具１’の通電発熱で熱収縮性防食材３’を熱収縮させ、この熱収縮性防食材３’の熱収縮に伴い前記バネ式バンド１２’のバネ圧縮反力で加熱治具１’を縮径させて加熱治具１’と熱収縮性防食材３’との圧接状態を保ちつつ熱収縮性防食材３’の熱収縮を進行させ、最終的に加熱治具１’を取外す方法（例えば、実開昭５７−１２８７９１号公報）等が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）の方法では、電熱線内蔵熱収縮性シ−トが熱収縮により変形してしまい、電熱線内蔵熱収縮性シ−トの再使用が難しく不経済である。
【０００５】
上記（２）の方法では、電熱線付設シ−ト治具の再使用が可能であるが、治具の縮径がバネ式バンドのバネ応力による電熱線付設シ−トの巻き締め滑りにより行われるために、防食材外面が電熱線付設シ−ト治具との摩擦により荒らされて防食性能の低下が懸念される（電熱線付設シ−ト治具と熱収縮性防食材との圧接力を大としてその間の密接性を高めて熱伝達効率の向上を図るほど、前記摩擦が強くなり熱収縮性防食材外面の荒れが顕著となる）。
また、電熱線付設シ−トのラップ箇所が管周方向両端重ね箇所の一ヵ所に集中されるために、不均一加熱による作業不良、例えば防食被覆の局部的焼損が発生し易い。
【０００６】
本発明の目的は、外面防食金属管の被防食部分を熱収縮性防食材で覆い、この熱収縮性防食材を通電式加熱マットで包囲し、その通電式加熱マットの通電発熱で熱収縮性防食材を熱収縮させる工法を、通電式加熱マットの再使用を可能とし、かつ良好な防食性能の保証のもとで行い得る外面防食金属管の部分防食方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る外面防食金属管の部分防食方法は、外面防食金属管の被防食部分を熱収縮性防食材で覆い、管周方向を巾方向にして所定巾で分割した通電式加熱マットにより前記防食材を覆い、この通電式加熱マットを熱収縮性の仮押え材で覆い、前記通電式加熱マットを通電発熱させることにより仮押え材の熱収縮で前記マット覆体を縮径させて防食材に圧接させると共に防食材を熱収縮させ、最終的に仮押え材を除去して通電式加熱マットを取外すことを特徴とする構成であり、通電式加熱マットを熱収縮性の仮押え材で覆ったのちに被防食部分を減圧チャンバ−で包囲し、減圧下で前記通電式加熱マットを通電発熱させることもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明において使用する通電式加熱マット１の一例を示し、巻回される被防食部分の管周方向を巾方向（Ｙ方向）として所定の巾で分割し、各分割マットユニット１１，１１間を可撓性の絶縁電線１２で接続した構成であり、マットユニットには、管外面の円形面に対応して容易に変形させ得る可撓性と充分な発熱均一性を有するものであれば、適宜のものを使用できる。
【０００９】
例えば、図２の（イ）及び図２の（ロ）〔図２の（イ）におけるロ−ロ断面図〕に示すように、絶縁発熱線１３を蛇行状（直線部の方向Ｘと上記Ｙ方向とを直交させてある）に配置しこの蛇行発熱線を耐熱性プラスチックフィルム１４，１４で挾持したもの、また図３の（イ）及び図３の（ロ）〔図３の（イ）におけるロ−ロ断面図〕に示すように、絶縁ベ−スプラスチックフィルム１５上に対向電極１６，１６を設けこれらの対向電極１６，１６間に発熱用導電膜１７を設け、これらを絶縁カバ−プラスチックフィルム１８で被覆したもの等を使用できる。
【００１０】
上記通電式加熱マット１は、図４の（ロ）に示すように被防食部分上に巻回して使用され、縮径時にマットユニット１１，１１相互間の重ね代ａが増加され、縮径の最終径がほぼ被防食部分の外径とされ、この縮径を許容し得るようにマットユニット間を接続する可撓性絶縁電線〔図１の符号１２〕に充分な余長を付与してある。
なお、マットユニットを上記の最終的縮径を可能とすることを条件に簾式に連結しておくことが好ましい。
【００１１】
図４の（イ）乃至図４の（ハ）は本発明に係る外面防食金属管の部分防食方法の作業手順を示す図面である。
図４において、２は外面防食金属管であり、工場内で鋼管に管端部を除いて外面防食を施し（例えば、アスファルト、コ−ルタ−ルエナメル、ポリエチレン、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の塗料をコ−ティング）、現場で管端相互を溶接接合してある。
【００１２】
本発明により上記の溶接接合部を防食するには、まず図４の（イ）に示すように溶接接合部２０を熱収縮性防食材３で工場防食層端部２１を覆って包囲する。この熱収縮性防食材による包囲には、予め引き通しておいた熱収縮性プラスチックチュ−ブを溶接接合部上に引き戻す方法、溶接接合部に熱収縮性プラスチックシ−トを一回巻回しその両端をファスナ−で結着する方法等を使用できる。その熱収縮性プラスチックチュ−ブまたはプラスチックシ−トには、内面に接着剤を塗布したものを用いることができる。
【００１３】
このようにして溶接接合部を熱収縮性防食材で包囲したのちは、図４の（ロ）に示すように前記した分割式の通電式加熱マット１を熱収縮性防食材３上に一回巻回し、マットユニット１１，１１相互間を間隙を残さないようにラップさせる。この通電式加熱マット１で熱収縮性防食材３を完全に包囲し得るように、マット１を熱収縮性防食材３よりも長くしてある。
【００１４】
更に、図４の（ハ）に示すように通電式加熱マット１上を熱収縮性の仮押え材４で包囲する。この仮押え材の包囲には、予め引き通しておいた熱収縮性プラスチックチュ−ブを溶接接合部上に引き戻す方法、溶接接合部に熱収縮性プラスチックシ−トを一回巻回しその両端をファスナ−で結着する方法、熱収縮性プラスチックシ−トを複数回巻き付ける方法等を使用できる。この仮押え材４の長さは熱収縮性防食材の長さ以上としてある。
【００１５】
このようにして仮押え材で包囲したのちは、上記通電式加熱マット１を通電発熱させる。
この通電式加熱マット１の発熱により熱収縮性仮押え材４が熱収縮され、この仮押え材４の縮径で通電式加熱マット１のマットユニット１１，１１相互間のラップ面に滑りが生じラップ代ａが増加され当該マット１が縮径され、同マット１と熱収縮性防食材３との間が圧接され、マット発生熱の熱収縮性防食材への熱伝達が効率良く行われて熱収縮性防食材３が熱収縮されていく。
この際、マットユニット１１，１１相互ののラップ面滑りの摩擦力ｆがマットユニットに巾方向（前記したＹ方向）に圧縮力として作用するが、この滑り摩擦力が僅小であるので、通電式加熱マット１をマットユニット１１の挫屈なくスム−ズに縮径させ得る。
【００１６】
上記において、熱収縮性仮押え材４の縮径、通電式加熱マット１の縮径及び熱収縮性防食材３の縮径が同時に行われ、通電式加熱マット１の内周面と熱収縮性防食材３の外周面間で滑りが発生するようなことがないから、熱収縮性防食材３の外面を荒れのない平滑面に保持できる。
【００１７】
上記において、通電式加熱マットのマットユニット数をｎとし被防食部分の外径をｄとすれば、マットユニットのラップ箇所が周方向にほぼπｄ／ｎの間隔で存在し、従って通電式加熱マットの重加熱スポットが周方向にほぼπｄ／ｎの間隔ごとに存在することになるが、ｎを充分に大きくして重加熱スポット間隔を短くすれば、重加熱スポット箇所とその重加熱スポット中間箇所との温度差を小に抑えて充分均一に加熱できる。従って、通電式加熱マットの両端重なり箇所の一ヶ所のみをラップさせる前述の実開昭５７−１２８７９１号開示の方法に較べ、不均一加熱による不合理、例えばラップ箇所での焼損をよく排除できる。
上記通電式加熱マットの分割数ｎはｎ≧２を満たす。特にｎ＝４〜１６とすることが好ましい。
【００１８】
上記のようにして熱収縮性防食材３を充分に熱収縮させたのちは、通電式加熱マット１の通電加熱を停止し、常温にまで冷却したうえで仮押え材４を除去し、通電式加熱マット１を取外し、これにて本発明による防食処理を終了する。
而して、本発明によれば、通電式加熱マットを再使用でき、しかも通電式加熱マットの使用にもかかわらず、マット縮径時での熱収縮性防食材の表面擦れやマットユニットラップに起因しての不均一加熱をよく防止して良好な外観・良好な防食性能で防食できる。
【００１９】
本発明において、熱収縮性防食材や仮押え材としての熱収縮性プラスチックチュ−ブや熱収縮性プラスチックシ−トには、熱収縮性ポリエチレン、熱収縮性ポリプロピレン、熱収縮性ポリ塩化ビニル、熱収縮性ポリアミド、好ましくは電子線架橋したゲル分率３０〜６０％の架橋ポリエチレンのチュ−ブやシ−トを使用できる。
この熱収縮性プラスチックチュ−ブや熱収縮性プラスチックシ−トの内面に塗布しておく接着剤には、ホットメルト接着剤（例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体）や感圧性接着剤を使用でき、感圧性接着剤の場合、接着剤層表面にセパレ−タを貼着することが好ましい。
【００２０】
上記マットユニットの発熱線には例えば線径φ０．１〜１．０ｍｍのエナメル被覆銅線、エナメル被覆銅合金線、エナメル被覆ニッケル合金線、エナメル被覆クロム合金線等を使用でき、マットユニットの耐熱性フィルムには例えば架橋ポリエチレンフィルムやシリコンゴムシ−トを使用できる。
【００２１】
本発明に係る外面防食金属管の部分防食方法は、図５に示すように、外面防食金属管の被防食部分を熱収縮性防食材３で覆い、管周方向を巾方向として所定巾で分割した通電式加熱マット１により前記防食材３を覆い、この通電式加熱マット１を熱収縮性の仮押え材４で覆い、次いで、減圧チャンバ−５を気密に装着し、真空ポンプでチャンバ−内６を減圧し、この減圧雰囲気のもとで通電式加熱マット１を通電発熱させることによっても実施でき、この減圧チャンバ−には、鋼やアルミニウム製等の２つ割れ容器または繊維強化樹脂製の２つ割れ容器を使用できる（割れ目及び金属管防食層との間のシ−ルにはゴムパッキングが使用される）。
この方法によれば、部分防食のボイドレスの外、仮押え材外面からの熱放出を抑制できるので熱効率上も有利である。
【００２２】
本発明の部分防食対象とされる防食金属管路としては、都市ガス管路、水道管路の外、石油輸送管路、地域冷房配管路等を挙げることができる。
本発明に係る部分防方法は、工場防食した金属管を現場で溶接接合したのちの溶接接合部の防食の外、既設の外面防食金属管路の防食層の部分補修にも使用できる。
【００２３】
【実施例】
管端部１５０ｍｍを残してポリエチレンコ−ティングにより工場防食した外径６００ｍｍφの鋼管の溶接接合部を被防食部分とした。
熱収縮性防食材には、内面感圧接着剤層厚み１．５ｍｍ、セパレ−タ付き、肉厚１．５ｍｍ、径方向熱収縮率５０％、長さ６００ｍｍの熱収縮性ポリエチレンチュ−ブを使用した。
通電式加熱マットには、線径０．７ｍｍφヒ−タ用エナメル銅線をピッチ９．３ｍｍで蛇行状に配設しこれを架橋ポリエチレンフィルムでサンドイッチ絶縁した巾６５０ｍｍ×長さ１７０ｍｍのマットユニットを１２個、簾式に連結したもの（マットユニット相互間を電気的に直列接続）を使用した。
熱収縮性仮押え材には、厚さ０．２ｍｍ、巾６５０ｍｍ、長さ方向熱収縮率５０％の熱収縮性ポリエチレンシ−トを使用し、これを三回巻付けるようにした。上記熱収縮性防食材を一方の外面防食鋼管に引き通したうえで鋼管端を溶接接合し、次いで熱収縮性防食材を溶接接合部上に引き戻し、この熱収縮性防食材上に上記通電式加熱マットをマットユニット相互をラップさせて巻き付け、この巻き付けマット状に上記熱収縮性仮押え材を三回巻き付け、その巻き付け端を粘着テ−プで固定した。
【００２４】
通電式加熱マットの通電発熱により鋼管外面温度２００℃を２０分間保持したのち、通電を遮断し常温にまで冷却したうえで、仮押え材を除去し、通電式加熱マットを取外した。
通電式加熱マットの変形はなく通電式加熱マットの再使用が可能であり、部分防食層外面は滑らかで良好な外観であった。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係る外面防食金属管の部分防食方法によれば、外面防食金属管の被防食部分に熱収縮性防食材を通電式加熱マットによる加熱で熱収縮させて被覆する場合、通電式加熱マットを変形を防止して取外し可能な状態で使用できるから、通電式加熱マットの再使用が可能である。
また、分割型の通電式加熱マットと熱収縮性防食材とを相互すべり無く同時に縮径させ得るから、熱収縮性防食材を外面の擦れなく熱収縮させることができ、更に、分割型通電式加熱マットのマットユニット相互のラップ箇所が分散されていて加熱が管周方向に沿い充分に均一化されるから、熱収縮性防食材の不均一加熱をよく防止できる。
従って、本発明によれば、通電式加熱マットの再使用による経済性を保証して良好な外観、防食性能で部分防食できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において使用する通電式加熱マットの一例を示す図面である。
【図２】上記通電式加熱マットにおけるマットユニットの一例を示す図面である。
【図３】上記通電式加熱マットにおけるマットユニットの別例を示す図面である。
【図４】本発明に係る外面防食金属管の部分防食方法の一例を示す図面である。
【図５】本発明に係る外面防食金属管の部分防食方法の一例を示す図面である。
【図６】従来の外面防食金属管の部分防食方法を示す図面である。
【符号の説明】
１ 通電式加熱マット
１１ マットユニット
２ 外面防食金属管
２０ 被防食部分
３ 熱収縮性防食材
４ 熱収縮性仮抑え材
５ 減圧チャンバ−

Claims (2)

1. 外面防食金属管の被防食部分を熱収縮性防食材で覆い、管周方向を巾方向として所定巾で分割した通電式加熱マットにより前記防食材を覆い、この通電式加熱マットを熱収縮性の仮押え材で覆い、前記通電式加熱マットを通電発熱させることにより仮押え材の熱収縮で前記マット覆体を縮径させて防食材に圧接させると共に防食材を熱収縮させ、最終的に仮押え材を除去して通電式加熱マットを取外すことを特徴とする外面防食金属管の部分防食方法。
2. 通電式加熱マットを熱収縮性の仮押え材で覆ったのちに被防食部分を減圧チャンバ−で包囲し、減圧下で通電式加熱マットを通電発熱させる請求項１記載の外面防食金属管の部分防食方法。

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