JP3843432B2 - Method for coating inner surface of tubular body - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分岐管を有する管状体内面のコーティング方法に関し、詳しくは流動性を有するコーティング材を弾性体で管状体の内部を移動させながらその内面をコーティングする方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
上下水道用配管、工業用水配管、海水用配管、あるいは水力発電所における水車周りの配管等の管状体、特に金属製の管状体は、長期間使用するとその内面が次第に腐蝕し、腐蝕が進行すると管壁の脆弱化や孔部発生などの問題を生じる。
【0003】
そこで従来から、管状体の内面を樹脂などのコーティング材でコーティングして腐食を予防し、または腐蝕が進行した管状体の機能回復(改修)を図っている。しかし、これら管状体は建築物のコンクリート製の基礎スラブや壁に埋設して敷設されることも多く、そのような埋設部分の管状体の内面にコーティングするには、外部から効率よくコーティングを可能とする特別な工法を採用する必要がある。
【0004】
上記工法の1つとして、前方弾性体と後方弾性体を取り付けたロープを管状体の内部に引き込み、前方弾性体と後方弾性体の間にコーティング材を充填した状態でロープを牽引することにより、管状体の内面をコーティングする方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−233818号公報(特許請求の範囲、図1)
【0006】
図7,図8は管状体の内面をコーティングする手順を説明する模式的な図である。管状体1の内面をコーティングするには、先ず図7に示すようにロープ4に1つの前方弾性体5と複数の後方弾性体6を取り付けたコーティング具3を用意する。ロープ4に取り付けた前方弾性体5と各後方弾性体6は、多数の連通気泡を有するウレタンフォームなどの弾性ボールからなり、それらの中心に設けた貫通孔にロープ4がスライド自在に挿通する。
【0007】
参考までにウレタンフォームなどの弾性ボールからなる従来の弾性体の拡大構造を図9に示す。ウレタンフォームは微細な多数の球状のセルAを三次元的に連結した構造を有し、各セル膜に形成された微細な孔、またはセルとセルの連結部に形成された微細な間隙によりフォーム全体としての通気性(若しくは透水性)が確保される。
【0008】
図7において、前方弾性体5の前側と、各後方弾性体6の前側および後側にはそれぞれロープ4に固定したストッパ4aが設けられ、前方弾性体5の前方向への移動、各後方弾性体6の前後方向への移動が制限されている。なお前方弾性体5と先頭の後方弾性体6の間隔は最初に充填するコーティング材の容量に適合するように、ストッパ4aの位置調整を行う。
【0009】
次に管状体1の一端部に出入口8とコーティング材の注入部9を有する挿入体7を連結し、出入口8の部分からロープ4を管状体2の内部に挿入し、その先端を管状体2の他端部から引き出す。なおロープ4の挿入は例えばパイロットワイヤの使用または真空吸引などの方法によって行うことができる。またコーティング材10は、例えばビニルエステル樹脂またはエポキシ樹脂、あるいはそれらにガラスフレークを分散させたものが使用される。
【0010】
次に注入部9から前方弾性体5と先頭の後方弾性体6の間にコーティング材10を充填した後、ロープ4の先端を管状体1の他端部からウインチなどで引っ張りコーティング具3を牽引すると、管状体1の内面が連続的にコーティングされる。
【0011】
すなわち図8に示すように、コーティング具3を管状体1の内部を矢印方向に牽引すると、前方弾性体5と先頭の後方弾性体6の間に充填されたコーティング材は、先頭の後方弾性体6と管内面との間から下流側に流出しながら管状体1の内面をコーティングしていく。そして形成されたコーティング層は後続する複数の後方弾性体6によって繰り返し押圧されて更に平滑化、均一化される。
【0012】
その際、前方弾性体5の後方移動はストッパ4aで制限されていないので、充填したコーティング材10の減少量に応じて前方弾性体5が先頭の後方弾性体6側に移動する。従って前方弾性体5と先頭の後方弾性体6の間は常にコーティング材10が充満された状態になっているので、管内面を均一にコーティングすることができる。
【0013】
図10は分岐管を有する管状体の例を示す模式的な斜視図である。この例は水力発電所における水車回りの配管系統であり、管状体1はループ状に形成された母管2と、母管2に接続した複数の分岐管2a、2b、2cおよび2dにより構成され、水車からの流れは分岐管2a、2b、2cから母管2に流入し、母管2からの流れは分岐管2dを経て下流側に流出する(また、その逆方向の流れもある)。そして母管2、分岐管2a、2b、2cの全て、および分岐管2dの途中までがコンクリート基礎スラブに埋設され、分岐管2dの端部は外部に露出している。
【0014】
図10のような分岐管を有する管状体1の内面、例えば母管2の内面をコーティングする場合、分岐管2dからロープを引き入れて同じところからそのロープ4を引き出すような操作は不可能である。そこで実施が可能な方法として、母管2を左右2つの部分に分けてコーティングすることが考えられる。
【0015】
すなわち、最初に分岐管2dから母管2を時計回りに通過して分岐管2bに達する牽引路でコーティング具3のロープを牽引して母管2の左半分をコーティングし、次に同じ分岐管2dから母管2を反時計回りに通過して分岐管2bに達する牽引路でコーティング具3のロープを牽引して母管2の右半分をコーティングする方法である。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、母管2自体が分岐管2dへの分岐部で左右2つに分岐しているので、例えば時計回りにロープ4の牽引路を設定してコーティングする際には、該分岐部から母管2の右側にコーティング材が大量に漏洩する。そのため設定した牽引路における母管2に十分にコーティング材を供給することができず、良好なコーティング層を形成することが困難になる。また時計回りの牽引路の途中には別の分岐管2cが分岐しているので、そこからもコーティング材が漏洩する。
【0017】
従って本発明はこれらの問題を解決することを課題とし、分岐管へのコーティング材の漏洩を防止した新しい管状体内面のコーティング方法を提供することを第1の目的とする。また本発明は分岐管の内面に良好なコーティング層を形成できるコーティング方法の提供を第2の目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、セル膜の存在しない三次元網目状の繊維骨格Bを有すると共に、それ単独では通気性を有し且つ、弾性を有するもので構成された前方弾性体(5) と後方弾性体(6) を取り付けたロープ(4) を管状体(1) の内部に引き込み、
前方弾性体(5) と後方弾性体(6) の間にコーティング材(10)を充填した状態でロープ(4) を牽引することにより複数の分岐管(2a 、 2b 、2c、 2d)を有するループ状の母管 (2) からなる前記管状体(1) の内面をコーティングする際に、
ロープの牽引経路(24)の途中に連通する複数の分岐管(2a 、 2b 、2c、 2d)へ分岐部(20)をシール体(21)でシールし、前記分岐管(2a 、 2b 、2c、 2d)へのコーティング材(10)の漏洩を防止してコーティングする管状体内面のコーティング方法において、
前記ロープの牽引経路 (24) が略直角に折れ曲がる部分に、この直角に折れ曲がったロープの牽引経路 (24) の反対側に分岐管( 2a 、 2b 、 2c 、 2d )もしくは本管 (2) がある場合に、 この反対側にある分岐管( 2a 、 2b 、 2c 、 2d )もしくは本管 (2) の内部のロープの牽引経路 (24) 側に、その表面が前方弾性体 (5) および後方弾性体 (6) の表面形状に適合する凹曲面とされたシール体 (21) を設け、その分岐部 (20) をシールするとともに前記前方弾性体 (5) および後方弾性体 (6) をガイドすることを特徴とする管状体内面のコーティング方法である。
【0024】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお以下の実施形態は図10の菅状体1を例にしているが、他の分岐管を有する菅状体にも同様に適用できる。
図1は図10に示す母管2の左半分を示し、本発明の前提となる技術によって、コーティングする状態を示す部分断面図である。図面には母管2と分岐管2cおよび分岐管2d部分のみ示されているが、図面左側にはさらに分岐管2bが存在する。
【0025】
分岐管2cは母管2に小さい曲面部20aを有する分岐部20で接続され、その分岐部20にシール体21が装着される。また分岐管2dから右側に分岐する母管2の分岐部20にも同様なシール体21が装着される。これらシール体21は図9に示すようなセル膜を有する気泡連通型のウレタン等の弾性を有するフォーム、または連通気泡と独立気泡が混在した半硬質型フォームなどの弾性を有するフォームを円柱状に加工して作ることができる。
【0026】
分岐管2cの分岐部20にシール体21を装着するには、ロープ22の先端に取り付けたシール体21を圧縮して分岐管2cの開口部23より内部に挿入し、その先端面が母管2の側壁面まで達した状態にすればよい。この状態でシール体21はその弾性により分岐部20に安定して装着され、そのシール作用により母管2は分岐管2c側からシールされ、コーティング時に母管2から分岐管2cへコーティング材が漏洩することを防止できる。
【0027】
一方、分岐管2dから右側に分岐する母管2の分岐部20にシール体21を装着するには、ロープ22の先端に取り付けたシール体21を圧縮して分岐管2aの開口部より右側の母管2の内部に挿入し、その先端面が当該分岐部20に達した状態にすればよい。その際、シール体21を分岐管2aの開口部に挿入した状態で、その後側から圧縮空気などでシール体21を押込むことにより、シール体21を容易に分岐部20まで移動できる。そしてシール体21のシール作用により左側の母管2は右側の母管2側からシールされ、コーティング時に左側の母管2から右側の母管2へコーティング材が漏洩することを防止できる。
【0028】
コーティング具3は図1の母管2の内部を矢印のように牽引されるが、このコーティング具3は図7に示すものと同様に構成される。そしてコーティング具3の前方弾性体5と先頭の後方弾性体6の間に図7と同様な方法によりコーティング材10を充填し、ロープ4の先端を分岐管2dから母管2の左半分を経由して図示しない分岐管2bの開口部から外部に引き出す(牽引する)ことにより、コーティング材10が左半分の母管2の内面にコーティングされる。
【0029】
その際、前記のように分岐部2dから右側に分岐する母管2の分岐部20と、左側の母管2の途中にある分岐管2cの分岐部20は、それぞれシール体21でシールされているので、前方弾性体5と先頭の後方弾性体6の間に充填したコーティング材10がそれら分岐部20から漏洩することなく、良好なコーティングを行うことができる。
なおこの例では、母管2の分岐管2d部分からその左半分を経て分岐管2b部分までの間がロープ4の牽引経路24となる。
【0030】
次に上記と同様な手順により、残った右側の母管2のコーティングを行う。但し、その場合には分岐管2d部分から分岐する左側の母管2の分岐部20と、分岐管2aの分岐部20をシール体21でそれぞれシールし、ロープ4を分岐管2dから挿入して分岐管2bから引き出してコーティング具3を牽引する。そしてこの場合には母管2の分岐管2d部分からその右半分を経て分岐管2b部分までの間がロープ4の牽引経路24となる。
【0031】
図2に分岐部20部分の別の実施形態を示す。分岐部20に装着するシール体21は前記と同様な弾性材料で作られるが、その形状は図1のシール体21と異なる。一般にロープ4の牽引経路が折れ曲がっている部分が分岐している場合には、ロープ4で牽引される前方弾性体5や後方弾性体6がその折れ曲がり部分で直角に近い状態で方向変化するので引っ掛かり易い。
そこで本実施形態では、ロープの牽引経路側の表面が前方弾性体5および後方弾性体6の表面形状に適合する凹曲面とされたシール体21によりその分岐部20をシールし、前方弾性体5や後方弾性体6をその凹曲面でガイドしてスムーズに牽引できるようにしている。
【0032】
図3は上記コーティング具3に用いられる前方弾性体5または後方弾性体6の1例を示す断面図である。これら前方弾性体5または後方弾性体6は、例えば図9に示すようなセル膜を有する気泡連通型のウレタン等の弾性を有するフォームを切断加工し、所定寸法のボール状もしくは球状の弾性体をつくり、その弾性体の中央に形成した貫通孔11にスリーブ12を装着することによって作ることができる。
【0033】
図9に示すようなセル膜を有する気泡連通型のウレタン等の弾性を有するフォームから製造した前方弾性体5または後方弾性体6は、直線状の管状体1の内面をコーティングするには適している。しかし、例えば管状体1が途中で口径が変化する場合やエルボーなどの曲がり部分を含む場合は、必ずしも良好なコーティング層を形成できないことがある。
【0034】
実験によれば、上記方法によって管状体1の内面をコーティングした場合、管状体1の直線部分では良好なコーティング層を効率よく形成できるが、途中で口径が変化する部分やエルボーなどの曲がり部分が存在する場合には、満足なコーティング層の形成が困難であることが確認された。
【0035】
管状体1が例えば大口径部、中口径部および小口径部の順に連続するような場合に、大口径部の内径に適合させた比較的大きな直径の前方弾性体5と複数の後方弾性体6をロープ4に取り付けたコーティング具3を用意し、そのコーティング具3を牽引してコーティング操作を行うと、最初の大口径部のコーティングはスムーズに行えるが、中口径部、小口径部と変化するにつれて弾性体が圧縮により変形あるいはその表面にシワが発生して管内面に正確に密着できなくなり、塗りムラや多量付着部分が発生する。また場合によっては中口径部や小口径部に移行する際に前方弾性体5や後方弾性体6が損傷もしくは破壊することもある。
【0036】
さらに、管状体1にエルボなどの曲がり部分が存在する場合は、弾性体が曲がり部分を通過する際に不規則に変形応力を受け、それによって表面に変形あるいはその表面にシワ等が発生して前記と同様な問題を引き起こす場合もある。
【0037】
図4は前方弾性体5または後方弾性体6の製造素材として用いることができる弾性体の拡大構造図であり、この弾性体は、セル膜の存在しない三次元網目状の繊維骨格Bを備えている。この素材は骨格構造の特異性により弾性と反発力が大きく、それから製造される弾性体は前記のように口径が変化しても変形あるいはその表面にシワなどが発生せず、管状体1の内部を牽引した際にその内面に良好に密着して追従できるので、前記諸問題を解決することができる。
【0038】
図4の弾性体は、例えば図9の弾性を有するセル構造体におけるセル膜を除去することによって製造できる。セル膜を除去した弾性体は一般に「膜なしフォーム」と呼ばれ、従来からエンジンフィルタやエアコンフィルタなどのフィルタ材、クリーナ類、パフ材等の用途に用いられている。
【0039】
図9のセル構造体のセル膜を除去して図4のような弾性体とするには、公知のアルカリ処理法と熱処理法を採用することができる。前者のアルカリ処理法は、セル膜を有するフォームを一定条件下でアルカリ水溶液に浸漬して膜を除去する方法であり、主としてポリエステルフォームに適用される。後者の熱処理法は、圧力容器内にセル膜を有するフォームを配置し、揮発性ガスを導入して点火することにより、瞬間的にセル膜を除去する方法であり、ポリエステルフォームやポリエーテルフォームなどに適用される。
【0040】
図4の弾性体を素材として製造した弾性体の弾性は、従来のウレタンフォーム等の弾性体より著しく大きい。またその高弾性で柔らかい特性を損なうことなく、かなり広い範囲でその反発力を変化させることができる。具体的には素材となるフォームの種類、分子量範囲、可塑剤量などによって、弾性体の反発力を所望の範囲に設定できる。なお実験によれば、本発明のコーティング方法に好適な弾性体の反発力は、50%圧縮力が8g/cm3 以上、70%圧縮力が15g/cm3 以上、好ましくは50%圧縮力が6〜12g/cm3 、70%圧縮力が14〜20g/cm3 の範囲である。なお、その反発力の測定は次による。
弾性体を10cm×10cm×10cmの正立方体の大きさに切取り、その上下面に剛性板を配置し、上面側の剛性板に重りを載置して測定した値である。
【0041】
図4の弾性体の製造には、例えば図9に示す構造を有するポリエステルフォームやポリエーテルフォームを原素材として利用できるが、管状体1の内面に良好に追従できる高い弾性と反発力を備えることが可能で、且つ使用するコーティング材に安定であれば特にその種類に制限はない。
【0042】
本発明に使用する弾性体の通気性(透水性)は圧力損失と相関関係があるので、圧力損失を測定することによってその通気性を知ることができる。実験によれば、本発明の弾性体の圧力損失が厚み10mm、風速2m/秒の条件下で10〜0.8mmH2 Oの範囲にあるとき、管状体2の内面に対する密着性等に好ましい影響を与えることが分かった。
【0043】
図4の弾性体を素材として図3のようなボール体もしくは球体の前方弾性体5または後方弾性体6を作ることができる。なお、このような弾性体の形状は柱状とすることもできる。このような弾性体を製造するには、セル膜除去前における原素材の段階、またはセル膜除去後の弾性体段階のいずれであってもよい。
【0044】
三次元網目状の繊維骨格を有する弾性体で構成したものを用してコーティングする場合には、その弾性体の特性に適合したコーティング材が必要になる。そのようなコーティング材は流動性を有し、且つ、前記一対の弾性体に充満して保持される程度の粘性を有するものであればよく、その素材としてはビニルエステル樹脂やエポキシ樹脂などがある。
【0045】
図4の弾性材から製造された弾性体は、図9の弾性材から製造された弾性体と異なりセル膜を実質的に持たず、その空隙が極めて大きい。
【0046】
そこで上記のように大きな空隙を有する弾性体を用いてコーティングするときには、コーティング材としてそれを構成する樹脂の粘性が常温(20℃前後)で60〜200Pの範囲にあれば良好なコーティングができることがわかった。
【0047】
本発明のコーティング方法を実施する際、樹脂にフレーク状のフィラー、特にガラスフレークからなるフィラーを分散させたコーティング材を使用すると、コーティング層の耐久性をより向上させることが可能になる。例えばガラスフレークを含まないエポキシ樹脂からなるコーティング材の水蒸気透過率と、厚さ2〜3μm、長さ40〜150μm、幅10〜40μm、のガラスフレークを30〜40重量%(内割)分散させたエポキシ樹脂からなるコーティング材の水蒸気透過率を比較すると、前者が0.257であるのに対し後者は0.03と大幅に低下する。
【0048】
樹脂にガラスフレークを分散させたコーティング材によりコーティング層を形成すると、樹脂に分散したガラスフレークは弾性体による引き伸ばし作用によりコーティング層の面方向に平行に整列する傾向がある。このように水蒸気透過率の低いコーティング層に対し、その表面側から腐食性の溶液やガスが透過しようとした場合、それらは鱗状に重なり合った各ガラスフレークに邪魔されて直進できず、それらの間隙を迷走しながら透過していく必要があるので、結果として水蒸気の透過率が大幅に抑制されるものと推定される。
【0049】
このように水蒸気透過率の低いコーティング材を使用してコーティング層を形成すると、管状体1の内部を例えば塩素を含む廃溶液のような腐食性の強い流体が流れる場合でも、それらがコーティング層の内部には浸透しにくいため、その寿命を著しく延ばすことができる。
さらに実験によれば、樹脂に対するガラスフレークの分散割合を調整することにより、その線膨張率を鉄の線膨張率に近づけることができる。そのようにすると管状体2の熱膨張によりコーティング材に繰り返し熱応力が発生することを抑制でき、その面からもコーティング層の耐久力を向上させることができる。
【0050】
さらに、樹脂に対するガラスフレークの分散量の調整により、コーティング層の線膨張率を低くすることも可能であり、そのようにするとコーティング層の硬化時の収縮や熱膨張が小さくなり、管状体1の内面との密着性を向上させることができるので、その面からコーティング層の耐久力を向上させることができる。
このガラスフレークの代わりに、セラミックパウダを用いることができる。これは特に、フッ酸(フッ化水素)のようにガラスフレークが腐蝕されやすい物質の流通する環境で良好である。
【0051】
図5は本発明のコーティング方法により分岐管、例えば図1に示す分岐管2cの内面をコーティングする状態を示す断面図である。この分岐管2c内面のコーティング操作は、図1のように母管2の内面をコーティングした後、またはその前のいずれで行ってもよい。コーティングすべき分岐管2cの分岐部分20は、通常曲面部20aを有しているが、コーティング操作に先立ってその分岐部20に分岐管用弾性体30を装着する。
【0052】
分岐用弾性体30は図9に示すようなセル膜を有する気泡連通型のウレタン等の弾性を有するフォーム、図4に示すようなセル膜の存在しない三次元網目状の繊維骨格を有する弾性体等を切断加工などにより製造することができる。この分岐管用弾性体30は円柱状の弾性体で構成した閉鎖体31と、それから同軸的に延長した円柱状の誘導体32を有する。
【0053】
閉鎖体31は分岐部20を閉鎖してコーティング材10を保持する機能を有する。また誘導体32はその周囲から前記曲面部20a部分にコーティング材10を誘導すると共に、閉鎖体31で保持するコーティング材10の量を節約する機能を有し、さらに分岐管用弾性体30を安定化し、分岐管用弾性体30を分岐管2cの内部を牽引した際の変形を抑制して閉鎖体31の表面にシワが発生することを防止する。
【0054】
図6に分岐管用弾性体30部分を拡大して示す。分岐管用弾性体30を構成する閉鎖体31の直径Lは、母管2側から前記曲面部20aの周縁部に接することができ、且つ分岐管2cの内部を牽引する際に変形やその表面にシワなどを生じることのない範囲に設定されるが、好ましくは曲面部20aの外径より若干大きい値とする。また閉鎖体31の高さH1は容易に牽引可能な範囲に設定されるが、好ましくは分岐管2cの内径もしくはそれより若干大きい値とする。
【0055】
一方、誘導体32の直径dは、閉鎖体31で分岐部20を閉鎖した状態において保持されたコーティング材10を曲面部20aに誘導できる範囲に設定されるが、好ましくは分岐管2cの内径より小さい値とする。また誘導体32の高さH2は閉鎖体30の高さH1と同じ値とされる。
閉鎖体31と誘導体32は同じ材料で一体的に作ることが望ましいが、それに限定されるものではない。なお誘導体32は場合によっては省略することもできる。
【0056】
分岐管用弾性体30を分岐管2cの分岐部20に装着するには、先ずロープ33の先端に取り付けた分岐管用弾性体30の閉鎖体31を圧縮した状態で分岐管2cの開口部23から内部に挿入し、さらにその閉鎖体31を分岐管20から母管2内に突き出す。すると閉鎖体31は元の大きな状態に自然回復する。この状態でロープ33を開口部23側に引き戻すと、開閉体31のロープ33側の面が分岐部20の周縁部、具体的には曲面部20aの周縁部に接触して分岐部20を閉鎖する。
【0057】
次に開口部23から所定量のコーティング材10を注入し、図示のように分岐管用弾性体30のロープ33側にコーティング材10を保持させると、曲面部20a部分と分岐管2cの下部がコーティングされる。次いでロープ33を開口部23側に引き出して分岐管用弾性体30を牽引すると、閉鎖体31は分岐管2cの内周面で圧縮されて分岐管2cの内部に復帰し、さらに分岐管用弾性体30を牽引すると、閉鎖体31がコーティング材10を押し上げて分岐管2cの内面を連続的にコーティングする。
【0058】
上記のような閉鎖体31を有する分岐管用弾性体30を用いて分岐管2cの内面をコーティングすることにより、分岐管用弾性体30から母管2側へのコーティング材10の漏洩を確実に防止できると共に、それをロープ33で引き出して分岐管2cの内面を確実にコーティングすることができる。
【0059】
特に、分岐管用弾性体30を図4のような三次元網目状の繊維骨格を有する弾性体を素材として製造することにより、閉鎖体31を圧縮した状態で分岐管2c内を牽引した際に、変形やその表面にシワなどを発生させることなく圧縮変形をよりスムーズに行うことができる。従って分岐管2c内により良好なコーティング層を形成することが可能になる。
【0060】
なお、上記各分岐管コーティングの実施形態では分岐管2cを例に説明したが、他の分岐管2a、2b、2dについても同様な方法でコーティングできることは言うまでもない。
【0061】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る管状体内面のコーティング方法は、前方弾性体と後方弾性体の間にコーティング材を充填した状態でロープを牽引することにより分岐管を有する管状体内面をコーティングする際に、ロープの牽引経路の途中に連通する分岐管への分岐部をシール体でシールし、分岐管へのコーティング材の漏洩を防止してコーティングする。
【0062】
そのため分岐管へのコーティング材の漏洩を防止することができ、それによって対象とする管状体の内面に十分にコーティング材を供給することが可能になるので、該部分に良好なコーティング層を形成することができる。
【0063】
さらに、前方弾性体と後方弾性体をセル膜の存在しない三次元網目状の繊維骨格Bを有すると共に、単独では通気性を有し且つ、弾性を有するもので構成する。このように構成した前方弾性体と後方弾性体を用いて管状体の内面をコーティングするので、管状体が複数の口径を有する場合やエルボーなどの曲がり部分を有する場合でも、前方弾性体と後方弾性体を常に管状体の内面に追従させることができ、管状体の全てにわたってその内面に良好なコーティング層を形成することができる。
【0064】
その上、ロープの牽引経路の折れ曲がっている部分から分岐管が分岐している部分に、ロープの牽引経路側の表面が前方弾性体および後方弾性体の表面形状に適合するような凹曲面に形成されたシール体でその分岐部をシールする。該分岐部分にこのような形状のシール体を装着することにより、牽引される前方弾性体5および後方弾性体6をその凹曲面でガイドしてスムーズに方向転換できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の前提となる技術を示し、分岐管を有する菅状体の内面をコーティングする状態を示す模式的な断面図。
【図2】図1における分岐部20部分の別の実施形態を示す模式的な断面図。
【図3】本発明に係るコーティング方法に使用する前方弾性体5または後方弾性体6の拡大断面図。
【図4】本発明に係る前方弾性体5または後方弾性体6の製造素材として用いることができるセル膜の存在しない弾性体の拡大構造図。
【図5】本発明のコーティング方法により分岐管の内面をコーティングする状態を示す断面図。
【図6】図5における分岐管用弾性体30の拡大断面図。
【図7】管状体の内面をコーティングする手順を説明する模式的な図。
【図8】管状体の内面をコーティングする手順を説明する模式的な図。
【図9】従来のウレタンフォームなどセル膜を有し、気泡が連通又は独立気泡が混在する弾性ボールからなる弾性体の拡大構造図。
【図10】分岐管を有する管状体の例を示す斜視図。
【符号の説明】
1 管状体
2 母管
2a〜2d 分岐管
3 コーティング具
4 ロープ
4a ストッパ
5 前方弾性体
6 後方弾性体
7 挿入体
8 出入口
9 注入部
10 コーティング材
11 貫通孔
12 スリーブ
20 分岐部
20a 曲面部
21 シール体
22 ロープ
23 開口部
24 ロープの牽引経路
30 分岐管用弾性体
31 閉鎖体
32 誘導体
33 ロープ
A セル
B 繊維骨格[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for coating an inner surface of a tubular body having a branch pipe, and more particularly to a method for coating an inner surface of a tubular body while moving the inside of the tubular body with an elastic body.
[0002]
[Prior art]
Tubular bodies such as water and sewage pipes, industrial water pipes, seawater pipes, pipes around water turbines in hydroelectric power stations, especially metal tubular bodies, the inner surface gradually corrodes when used for a long period of time, and the corrosion progresses. This causes problems such as weakening of the pipe wall and generation of holes.
[0003]
Therefore, conventionally, the inner surface of the tubular body is coated with a coating material such as a resin to prevent corrosion or to recover (renovate) the function of the tubular body in which corrosion has progressed. However, these tubular bodies are often embeded in concrete foundation slabs and walls of buildings and can be efficiently coated from the outside to coat the inner surface of the tubular body of such buried parts. It is necessary to adopt a special construction method.
[0004]
As one of the above construction methods, by pulling the rope attached with the front elastic body and the rear elastic body into the tubular body, and pulling the rope with the coating material filled between the front elastic body and the rear elastic body, A method of coating the inner surface of a tubular body is known (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-233818 A (Claims, FIG. 1)
[0006]
7 and 8 are schematic views for explaining the procedure for coating the inner surface of the tubular body. In order to coat the inner surface of the
[0007]
For reference, an enlarged structure of a conventional elastic body made of an elastic ball such as urethane foam is shown in FIG. Urethane foam has a structure in which a large number of fine spherical cells A are three-dimensionally connected, and the foam is formed by fine pores formed in each cell membrane, or fine gaps formed at the cell-cell connection part. Air permeability (or water permeability) as a whole is ensured.
[0008]
In FIG. 7,
[0009]
Next, an insertion body 7 having an inlet /
[0010]
Next, the
[0011]
That is, as shown in FIG. 8, when the
[0012]
At this time, since the backward movement of the front
[0013]
FIG. 10 is a schematic perspective view showing an example of a tubular body having a branch pipe. This example is a piping system around a water turbine in a hydroelectric power plant, and a
[0014]
When coating the inner surface of the
[0015]
That is, the left half of the
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the
[0017]
Accordingly, it is an object of the present invention to solve these problems, and a first object of the present invention is to provide a new method for coating the inner surface of a tubular body that prevents leakage of the coating material to the branch pipe. The second object of the present invention is to provide a coating method capable of forming a good coating layer on the inner surface of the branch pipe.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
Claim 1The inventionIt has a three-dimensional network-like fiber skeleton B that does not have a cell membrane, and has a breathability and elasticity by itself.A rope (4) with a front elastic body (5) and a rear elastic body (6) attached is a tubular body.(1)Pull inside
By pulling the rope (4) with the coating material (10) filled between the front elastic body (5) and the rear elastic body (6)MultipleBranch pipe (2a , 2b ,2c, 2d)Loop-shaped mother pipe (2) Said consisting ofCoating the inner surface of the tubular body (1)When
Communicate in the middle of the rope towing route (24)MultipleBranch pipe (2a , 2b ,2c, 2d) Seal the branch (20) with the seal body (21)SaidBranch pipe (2a , 2b ,2c, 2dTo prevent leakage of coating material (10)In the method for coating the inner surface of the tubular body,
Tow path of the rope (twenty four) Towing route of the rope bent at a right angle at the part where is bent at a substantially right angle (twenty four) On the other side of the branch pipe ( 2a , 2b , 2c , 2d Or main (2) If there is The branch pipe on the opposite side ( 2a , 2b , 2c , 2d Or main (2) Rope pulling path inside (twenty four) On the side, its surface is a front elastic body (Five) And rear elastic body (6) Sealed body with a concave curved surface that matches the surface shape (twenty one) And its branching section (20) And seal the front elastic body (Five) And rear elastic body (6) It is a coating method of the inner surface of a tubular body characterized by guiding the above.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiment, the rod-shaped
1 shows the left half of the
[0025]
The
[0026]
In order to attach the
[0027]
On the other hand, in order to attach the
[0028]
The
[0029]
At that time, as described above, the branch part of the
In this example, the portion from the
[0030]
Next, the remaining
[0031]
FIG. 2 shows another embodiment of the
Therefore, in this embodiment, the
[0032]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the front
[0033]
The front
[0034]
According to the experiment, when the inner surface of the
[0035]
When the
[0036]
Further, when the
[0037]
FIG. 4 is an enlarged structural view of an elastic body that can be used as a material for producing the front
[0038]
The elastic body shown in FIG. 4 can be manufactured, for example, by removing the cell film from the elastic cell structure shown in FIG. The elastic body from which the cell membrane has been removed is generally referred to as “filmless foam” and has been conventionally used for applications such as filter materials such as engine filters and air conditioner filters, cleaners, and puff materials.
[0039]
In order to remove the cell film of the cell structure of FIG. 9 to obtain an elastic body as shown in FIG. 4, known alkali treatment methods and heat treatment methods can be employed. The former alkali treatment method is a method in which a foam having a cell membrane is immersed in an alkaline aqueous solution under a certain condition to remove the membrane, and is mainly applied to polyester foam. The latter heat treatment method is a method in which a foam having a cell membrane is placed in a pressure vessel, and a cell membrane is instantaneously removed by introducing a volatile gas and igniting, such as polyester foam or polyether foam. Applies to
[0040]
The elasticity of an elastic body manufactured using the elastic body of FIG. 4 as a raw material is significantly greater than that of a conventional elastic body such as urethane foam. Further, the repulsive force can be changed in a considerably wide range without impairing its high elasticity and soft characteristics. Specifically, the repulsive force of the elastic body can be set within a desired range depending on the type of foam used as a raw material, the molecular weight range, the amount of plasticizer, and the like. According to experiments, the repulsive force of the elastic body suitable for the coating method of the present invention is 50% compression force of 8 g / cm.ThreeAbove, 70% compression force is 15g / cmThreeAbove, preferably 50% compressive force is 6-12 g / cmThree70% compression force is 14-20 g / cmThreeRange. The repulsive force is measured as follows.
It is a value measured by cutting an elastic body into a regular cubic size of 10 cm × 10 cm × 10 cm, placing rigid plates on the upper and lower surfaces, and placing a weight on the upper rigid plate.
[0041]
For example, polyester foam or polyether foam having the structure shown in FIG. 9 can be used as a raw material for the production of the elastic body of FIG. 4, but it has high elasticity and repulsive force that can follow the inner surface of the
[0042]
Since the air permeability (water permeability) of the elastic body used in the present invention has a correlation with the pressure loss, the air permeability can be known by measuring the pressure loss. According to the experiment, the pressure loss of the elastic body of the present invention is 10 to 0.8 mmH under the conditions of a thickness of 10 mm and a wind speed of 2 m / sec.2It was found that when it is in the range of O, it has a favorable effect on the adhesion to the inner surface of the
[0043]
The ball body or spherical front
[0044]
When coating is performed using an elastic body having a three-dimensional network fiber skeleton, a coating material suitable for the characteristics of the elastic body is required. Such a coating material only needs to have fluidity and a viscosity sufficient to fill and hold the pair of elastic bodies. Examples of the material include vinyl ester resins and epoxy resins. .
[0045]
Unlike the elastic body manufactured from the elastic material of FIG. 9, the elastic body manufactured from the elastic material of FIG. 4 does not have a cell membrane substantially, and the space | gap is very large.
[0046]
Therefore, when coating is performed using an elastic body having a large gap as described above, a good coating can be achieved if the viscosity of the resin constituting the coating material is within the range of 60 to 200 P at room temperature (around 20 ° C.). all right.
[0047]
When the coating method of the present invention is carried out, the durability of the coating layer can be further improved by using a coating material in which a flaky filler, particularly a filler made of glass flakes is dispersed in a resin. For example, the water vapor permeability of a coating material made of an epoxy resin that does not contain glass flakes, and 30 to 40% by weight (inside) of glass flakes having a thickness of 2 to 3 μm, a length of 40 to 150 μm, and a width of 10 to 40 μm are dispersed. When the water vapor permeability of the coating material made of epoxy resin is compared, the former is 0.257, while the latter is drastically reduced to 0.03.
[0048]
When a coating layer is formed by a coating material in which glass flakes are dispersed in a resin, the glass flakes dispersed in the resin tend to be aligned in parallel with the surface direction of the coating layer due to the stretching action by the elastic body. When a corrosive solution or gas tries to permeate through the coating layer having a low water vapor transmission rate from the surface side, it cannot be moved straight by being disturbed by the glass flakes that overlap each other in a scale shape. As a result, it is estimated that the water vapor transmission rate is significantly suppressed.
[0049]
When a coating layer is formed by using a coating material having a low water vapor transmission rate as described above, even when a highly corrosive fluid such as a waste solution containing chlorine flows through the inside of the
Further, according to experiments, by adjusting the dispersion ratio of the glass flakes with respect to the resin, the linear expansion coefficient can be brought close to the linear expansion coefficient of iron. If it does so, it can suppress that a thermal stress is repeatedly generated in a coating material by the thermal expansion of the
[0050]
Furthermore, it is possible to reduce the linear expansion coefficient of the coating layer by adjusting the dispersion amount of the glass flakes with respect to the resin. By doing so, shrinkage and thermal expansion during curing of the coating layer are reduced, and the
Ceramic powder can be used instead of the glass flakes. This is particularly favorable in an environment in which a substance such as hydrofluoric acid (hydrogen fluoride) in which glass flakes are easily corroded flows.
[0051]
FIG. 5 is a sectional view showing a state in which the inner surface of a branch pipe, for example, the
[0052]
The branching
[0053]
[0054]
FIG. 6 shows the branch pipe
[0055]
On the other hand, the diameter d of the derivative 32 is set in a range in which the
Although it is desirable to make the closing
[0056]
BranchtubeTo attach the
[0057]
Next, when a predetermined amount of the
[0058]
By coating the inner surface of the
[0059]
In particular, when the
[0060]
In the above-described embodiments of the branch pipe coating, the
[0061]
【The invention's effect】
As described above, in the method for coating the inner surface of the tubular body according to the present invention, the inner surface of the tubular body having a branch pipe is coated by pulling the rope in a state where the coating material is filled between the front elastic body and the rear elastic body. At this time, the branch part to the branch pipe communicating with the rope towing path is sealed with a sealing body to prevent the coating material from leaking to the branch pipe.The
[0062]
Therefore, it is possible to prevent leakage of the coating material to the branch pipe, thereby sufficiently supplying the coating material to the inner surface of the target tubular body, so that a good coating layer is formed on the portion. be able to.
[0063]
further,The front elastic body and the rear elastic body have a three-dimensional network-like fiber skeleton B having no cell membrane, and have a breathability and elasticity alone.TheThe inner surface of the tubular body is coated using the front elastic body and the rear elastic body configured as described above.BecauseEven when the tubular body has a plurality of calibers or a bent portion such as an elbow, the front elastic body and the rear elastic body can always follow the inner surface of the tubular body, and the inner surface of the entire tubular body is good. A simple coating layer can be formed.
[0064]
MoreoverThe branch pipe is branched from the bent part of the rope pulling pathPart, Seal the branch with a sealing body that is formed in a concave curved surface so that the surface of the rope towing path side matches the surface shape of the front elastic body and the back elastic bodyDo. By attaching the sealing body having such a shape to the branch portion, the front
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows the present invention.The technology that is the premise ofThe typical sectional view showing the state which coats the inner surface of the bowl-shaped object which has a branch pipe.
2 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of a branching
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a front
FIG. 4 is an enlarged structural view of an elastic body without a cell membrane that can be used as a material for manufacturing the front
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the inner surface of a branch pipe is coated by the coating method of the present invention.
6 is an enlarged cross-sectional view of the branch pipe
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a procedure for coating the inner surface of a tubular body.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a procedure for coating the inner surface of a tubular body.
FIG. 9 is an enlarged structural view of an elastic body made of an elastic ball having a cell membrane such as a conventional urethane foam and in which bubbles communicate or mixed with closed cells.
FIG. 10 is a perspective view showing an example of a tubular body having a branch pipe.
[Explanation of symbols]
1 Tubular body
2 Mother pipe
2a-2d branch pipe
3 Coating tool
4 rope
4a Stopper
5 Front elastic body
6 Back elastic body
7 Insert
8 doorway
9 Injection part
10 Coating material
11 Through hole
12 sleeve
20 branch
20a Curved surface
21 Seal body
22 rope
23 opening
24 Rope pulling route
30 Elastic body for branch pipe
31 Closure
32 Derivatives
33 rope
A cell
B Fiber skeleton
Claims (1)
前方弾性体(5) と後方弾性体(6) の間にコーティング材(10)を充填した状態でロープ(4) を牽引することにより複数の分岐管(2a 、 2b 、2c、 2d)を有するループ状の母管 (2) からなる前記管状体(1) の内面をコーティングする際に、
ロープの牽引経路(24)の途中に連通する複数の分岐管(2a 、 2b 、2c、 2d)へ分岐部(20)をシール体(21)でシールし、前記分岐管(2a 、 2b 、2c、 2d)へのコーティング材(10)の漏洩を防止してコーティングする管状体内面のコーティング方法において、
前記ロープの牽引経路 (24) が略直角に折れ曲がる部分に、この直角に折れ曲がったロープの牽引経路 (24) の反対側に分岐管( 2a 、 2b 、 2c 、 2d )もしくは本管 (2) がある場合に、
この反対側にある分岐管( 2a 、 2b 、 2c 、 2d )もしくは本管 (2) の内部のロープの牽引経路(24)側に、その表面が前方弾性体(5) および後方弾性体(6) の表面形状に適合する凹曲面とされたシール体(21)を設け、その分岐部(20)をシールするとともに前記前方弾性体 (5) および後方弾性体 (6) をガイドすることを特徴とする管状体内面のコーティング方法。 A front elastic body (5) and a rear elastic body (6) each having a three-dimensional network-like fiber skeleton B having no cell membrane and having air permeability and elasticity alone are attached. Pull the rope (4) into the tubular body (1),
By pulling the rope (4) with the coating material (10) filled between the front elastic body (5) and the rear elastic body (6), a plurality of branch pipes ( 2a , 2b , 2c , 2d ) are provided. When coating the inner surface of the tubular body (1) comprising the loop-shaped mother pipe (2) ,
A plurality of branch pipes communicating with the middle of the tow path of rope (24) (2a, 2b, 2c, 2d) branching unit to (20) sealed by a sealing member (21), said branch pipe (2a, 2b, 2c , in the coating method of the tubular body surface to be coated to prevent leakage of the coating material to 2d) (10),
A branch pipe ( 2a , 2b , 2c , 2d ) or main pipe (2) is installed on the opposite side of the rope pulling path (24) bent at a right angle at a portion where the rope pulling path (24) is bent at a substantially right angle. If there is
The surface of the branch pipe ( 2a , 2b , 2c , 2d ) on the opposite side or the pulling path (24) side of the rope inside the main pipe (2) has a front elastic body (5) and a rear elastic body (6 ) Is provided with a concave curved surface that conforms to the surface shape, and seals the branch portion (20 ) and guides the front elastic body (5) and the rear elastic body (6). A method for coating the inner surface of a tubular body.
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