JP4108668B2 - 配管内面塗膜の硬化促進方法 - Google Patents

Description

本発明は、建築物内等に配設されている既設給水管等の配管について、ライニング材により管内面をライニングした場合の塗膜の硬化を促進させる方法に関する。

集合住宅等の建造物においては、給水管等の配管が設けられており、これらの配管は長年の使用に伴ってその内面に錆による腐食や、水垢等の堆積が生じる。

このような状態を放置しておくと配管の断面が狭窄化し、かつ腐食によって穴が開く事態にまで至る場合があるが、通常、配管は床下や壁内等に設置され、かつ分岐管が多いため、直接にその内部を清掃することは困難である。

そこで、例えば、特許文献１に記載されるように、高速空気を配管内部に送ることによって、この空気と共にケイ砂などの研磨材を、管内に通過させて錆等の堆積物を剥ぎ落とし、この後に液体のライニング材を管内に吹き込み、これを温風により硬化させ管内壁面にライニング層を形成する手法が公知である。この場合、液状のライニング材を気流により管内壁面に沿って流動させることにより、複数の開口部を有する分岐管路等の管内壁面を塗装しライニングすることができる。

上記の方法によれば、管内面に良好な塗膜が形成され、流体の管内通過が円滑になるとともに、配管の延命を図ることができる。
特開平１１−２７６９９０号公報

しかしながら、このような方法では、施工区間を区分して順次、管内のライニング作業を実施するが、一経路毎に所定のライニング材の乾燥時間を要するので、塗装作業を短時間内に終了させることが難しい。
また、錆の発生し易い分岐部分のエルボまたはチース等の継手部分においては、特に厚手の均一塗膜を形成しなければならない。その結果、さらに塗膜の乾燥時間が長くなる。それに伴って、既設給水管に対する施工の場合には、給水管が使用できない断水状態も長くならざるを得ない。

そこで、少しでも生活機能に与える支障を少なくするため、施工開始後、できる限り早く通水を復旧させることが大きな課題となる。このような塗膜の早期乾燥を実現するため、ライニング後に管内に塗料の乾燥のために温風を送る等の方法が採用され得る。しかし、この温風による乾燥時に空気の加熱温度や流速を高めると、塗膜の外観を損ねる虞がある。具体的には、塗膜が充分に硬化していない場合、温風の影響による塗膜の厚みの減少、塗布むら、波立ち等が塗膜に生じて管内面にむらのない平滑な塗膜を形成するという所期の目的が達成できない。特に、外気温が低い場合、とりわけ２０℃以下の場合には、温風乾燥に頼る比率が増大して、かかる現象が生じやすくなる。

本発明は、このような事情に鑑みてされたものであり、ライニング材として管内面に塗布された塗料の硬化促進が容易に達成でき、また塗膜外観を損なうことがない配管内面塗膜の硬化促進方法を提供することを課題とする。

本発明は、上記の課題を達成するために次のような手段を採用した。
すなわち、既設の配管内面を研磨、清掃して所定の塗料で配管内をライニングした後、加熱空気を配管内に流通させて塗膜を硬化させる方法において、加熱空気が流通する前記配管内を加圧することにより、流通する空気の熱容量を増大させて塗料の塗膜硬化を促進させるものとした。
既設の配管とは、建造物中に設置された給水管が例示されるが、その他の流体を送るための配管であれば特に限定されることはない。

ライニング用の塗料は、乾燥により硬化するものであり、例えば、空気流にのって管内に流入し、管内面に塗膜を形成するものである。
ライニング後、管内に送られ、塗膜を乾燥させる空気の加熱手段としては、例えば、空気圧縮機による圧縮熱による加熱、または汎用の空気加熱機や温水器による加熱、またはこれらを併用した加熱等を採用することができる。
前記加熱空気の温度は、２０℃から９０℃、好ましくは２５℃から６０℃の範囲とするのがよい。加熱温度が低すぎると硬化促進が妨げられ、逆に温度が高すぎると塗膜粘度の低下に起因する塗膜厚みむら、塗料のたれ、波立ち等が生じやすくなり、塗膜の外観を損ね、また、塗布むらを誘発する原因となる。

この場合、管内を加圧することで、管内での加熱空気の流速を抑制することが好ましい。この加圧によって管内における加熱空気の熱容量が増大し、加熱空気から塗膜への熱伝達の効率が向上するので、塗膜の硬化促進が可能となる。また、管内の加熱空気の流速低下によって塗膜に作用する空気摩擦が減少するので、塗膜の外観を損なうこと、特に塗膜の波立ち現象等、塗膜を荒らして管内面の平滑性が失われること、が防止される。
このとき、前記配管内に設置した流量調節手段により前記配管内の空気流量を調整し、配管内の空気の流速及び圧力を調整することが可能である。
前記流量調節手段は、配管に接続された空気流量調節用のオリフィスまたは／及び流量調節弁とすることができる。

前記配管内の加圧加熱空気は、圧力が０．０５から１．０ＭＰａの範囲であるのが好ましく、さらに好ましくは、圧力が０．１から０．６５ＭＰａの範囲である。これは、
主に、加圧加熱空気の熱容量の増大による塗膜への熱伝達の効率が良好で、かつ塗膜の外観を損なわない、との観点から定められる。

また、管内の空気流速は１０．０ｍ／ｓｅｃ．以下の範囲とするのが好ましい。さらに好ましくは、空気流速が５．０ｍ／ｓｅｃ．以下の範囲である。この場合、空気流速が０（零）であれば塗膜を荒らすことはないが、本発明は、管内に加熱空気の流れを生じさせて塗膜の乾燥をするものであるので、塗膜に影響を与えないように、適切な流速に抑制することが望ましい（流速零は含まない）。
前記流量調整弁またはオリフィスによる空気流量の調整は、同時に管内の圧力と流速を調整する結果になるので、上記のような空気流速及び圧力を満足するように、流量調整弁及び／またはオリフィスの空気流量を制御する。

なお、空気の加熱手段としての前記空気加熱機は、当然ながら、少なくとも耐圧０．７ＭＰａ、空気流速が０．０１ｍ／ｓｅｃ．から１０．０ｍ／ｓｅｃ．程度の条件に適合するものを選択する。
前記流量調節弁は、例えば、空気流路の開閉する弁体を備えているものが使用できる。
また、前記オリフィスは、空気流量が異なるものを複数接続し、空気通路を開閉弁によって切り替えて、適切な流量のオリフィスを選択するように設置することが可能である。

本発明に係る方法は、特に、マンション等の建造物の既設給水管の更生のためのライニ
ングに好適であるが、これに限られず、他の配管の内面に形成した塗膜の乾燥促進にも適用することが可能である。

また、本発明は、既設の配管内面を研磨、清掃して所定の塗料で配管内面をライニングした後、加熱空気を配管内に流通させて塗膜を硬化させる方法において、
加熱空気が流通する前記配管内を加圧することにより、流通する空気の熱容量を増大させて塗料の塗膜硬化を促進させる配管内面塗膜の硬化促進方法であって、
前記配管内面のライニング塗膜に対し、穏やかな条件の加圧加熱空気を管内に吹き込む１段目硬化条件である予備加熱段階と、
本格的な条件の加圧加熱空気を管内に吹き込む２段目硬化条件である本加熱段階と、の２段階に分けて加圧加熱空気を吹き込むことを特徴とする。

更に、前記予備加熱段階は、空気速度が２ｍ／ｓ以下、好ましくは０．５から１．５ｍ／ｓの範囲、空気温度が３０℃以下、好ましくは２０℃から３０℃の範囲、空気圧力が０．０５から１．０ＭＰａの範囲、好ましくは０．０３から０．０７ＭＰａの範囲の加圧加熱空気を管内に吹き込む配管内面塗膜の硬化促進方法である。

更にまた、前記本加熱段階は、空気速度が１０ｍ／ｓ以下、好ましくは２から５ｍ／ｓの範囲、空気温度が９０℃以下、好ましくは４０℃から６０℃の範囲、空気圧力が０．０５から１．０ＭＰａの範囲、好ましくは０．０３から０．０７ＭＰａの範囲の加圧加熱空気を管内に吹き込む配管内面塗膜の硬化促進方法である。

以上説明したように、本発明によれば、建築物内等に設けられた配管ライニングを行う際、配管内に送り込まれる加熱空気を加圧し、その熱容量を増大させることで、塗膜乾燥時間の短縮及び塗膜硬化の促進を図ることができる。

一方、加熱空気の管内での流速抑制により、塗膜の荒れ、波立ちが防止され、管内にむらのない平滑な塗膜を形成することができる。

また、本発明は、配管内のライニング塗膜に対し、２段階に分けて加圧加熱空気を吹き込み、塗膜の外観を損なうことなく（塗膜の波打ち、厚みムラの抑制）塗膜の硬化促進を図る手法であり、本発明によれば、予備加熱を実施した後に本加熱をする手法を適用することにより、予備加熱を行わない場合と比較して、より効果的に塗膜の荒れ、波立ちが防止（塗膜の波打ち、厚みムラの抑制）できる。

以下、本発明の配管内における塗膜の硬化促進方法を、図面に示される実施形態について更に詳細に説明する。なお、ここでは、集合住宅の既設の給水管を更正させるために管内面をライニングする例について述べる。
作業工程では、通常は、最初に配管の研磨・清掃を実施し、続いて配管内のライニングを行う。

図１では、施工対象となる配管の構造が示されており、配管１は、水の供給側端Ｆから水栓Ａ、水栓Ｂ、水栓Ｃ、水栓Ｄ、及び水栓Ｅを備え、合計５経路に分岐している。これら水栓は、それぞれ集合住宅の専有部分に設けた洗面所やキッチン、浴室、トイレ等に設置されている。

また、図１には、最初の研磨工程で使用する各装置の配置が示されている。これら配管の内部を研磨する装置は、空気圧縮機３、空気除湿器４、空気分配器５、研磨剤投入機６
、及び集塵機１０を含んで構成されている。

空気圧縮機３で圧縮された空気は、エアホース２０を経由し、空気除湿器４を通過して除湿された後、空気分配器５に送給される。空気分配器５の排出ノズルは、水栓Ａ、水栓Ｂ、水栓Ｃ、水栓Ｄ及び水栓Ｅに、エアホース２１、２２、２３、２４及び２５を介して、それぞれ接続され、これらに空気が送られる。さらに研磨剤投入機６は、空気分配器５に接続されている。したがって、研磨剤が前記圧縮空気とともに、前記エアホース２１、２２、２３、２４及び２５を介して水栓Ａ、水栓Ｂ、水栓Ｃ、水栓Ｄ及び水栓Ｅのそれぞれから、配管１内に供給されるようになっている。

一方、水の供給側端Ｆには、回収ホ―ス２８を介して、集塵機１０が接続されている。この集塵機１０は、配管１内を通過して水の供給側端Ｆから噴出してきた研磨剤その他を吸入して、これを回収するものである。

このようにして研磨剤投入機６を各水栓と接続し、すべての配管１についてその内部を研磨する。その後、管内を清掃するため、これに高速空気を吹き込んで、研磨材や鉄錆等を除去する。

図２は、研磨、清掃後の配管１内にライニング材を塗布する場合、配管１内に塗料とともに空気を送るシステムの概要を示している。ここでは、水の供給側端Ｆから、水栓Ａ、水栓Ｂ、水栓Ｃ、水栓Ｄ、及び水栓Ｅまで至る配管１の構成は、図１に示すものと同様である。図２に示す配置では、ライニング材（塗料）を、塗料注入管１５を介して水栓Ａから空気流に乗せて配管１内に流入させ、管内面に塗膜が形成されるようにしてライニングを行う場合を示している。
ライニング材としては、管内を流れる水に影響を及ぼし難いもの、例えば無溶剤型の２液性エポキシ樹脂塗料を使用するのが好適である。この場合、例えば、主剤と硬化剤を重量比で２：１となるように調合する。

さらに詳しく説明すれば、空気圧縮機３で圧縮された空気は、空気除湿器４を通って除湿され、空気分配器５に送給される。空気分配器５からのエアホース２１、２２、２３、２４，及び２５は、それぞれ水栓Ａ、水栓Ｂ、水栓Ｃ、水栓Ｄ、及び水栓Ｅの合計５箇所に接続され、それぞれのエアホース２１、２２、２３、２４，及び２５に空気が送られる。

ライニング材を管内壁に塗布するライニングでは、先ず、水の供給側端Ｆより上流に設けた水道メ一タ一(図示せず)側を起点として、これより最も遠い水栓Ａまでを主管とし、その他の管を枝管とする。次に、２つの枝管どうしで組みを作り、その各組毎に管の―端から塗料注入管１５を介し、他端に向けてライニング材を塗布する。そして、各組毎のライニングが終了したら、最後に主管内面にライニング材を塗布する。図２では、塗料注入管１５が水栓Ａに接続され、空気とともにライニング材が水栓Ａから供給される。他方、水の供給側端Ｆには塗料回収容器１６が接続されている。したがって、水栓Ａから水の供給側端Ｆまでをライニングする状況を示している。
なお、必要ならば、ライニング材が管内を進行して管端に到着後、引き続き到着までの時間の１／２にわたりブロ―を続行し、管内壁に塗布されたライニング材の膜厚を調整する。

その後、ライニング材を乾燥・硬化させるため、図３に示すように、加熱空気を配管内に送る空気加熱機１１を接続した配置とする。ここでは、図１及び２に示す配管１とは、水栓の位置が異なる例が示されているが、上記のライニング工程までの作業は全く同一に実施される。

図３に示すように、配管１の途中に設置された空気加熱機１１は、外部がケースで覆われ、それぞれの端部に設けた空気流入口１１ａと空気流出口１１ｂに、エアホース１２ａ、１２ｂを容易に接続でき構造である。前記空気流入口１１ａには、エアホース１２ａを介して、空気圧縮機３が接続されている。また、空気流出口１１ｂは、エアホース１２ｂを介して、水の供給端側Ｆに接続している。この空気加熱機１１は、空気流入口１１ａから流出口１１ｂに向かって流れる空気を加熱する図示しないシーズヒータ、あるいはマイクロヒータ等を内部に備えた公知のものを使用することができる。空気加熱機１１による加熱温度は、ここでは５０℃とした。

このようにして、加熱空気を水の供給側端Ｆからライニング済みの配管１内に送り込むが、管内面の塗膜の乾燥、硬化を促進させる際には、図３ないし図５に示すように、配管の出口端１３にオリフィス１４（１４ａ、１４ｂ）が接続される。
このオリフィス１４の手前には、空気分配器５が設けられる。これは図３及び図４に示すように、水の供給端側Ｆから空気を管内に送り込む場合は、空気分配器５のそれぞれの端部には、各水栓ＡないしＥはエアホース３１ないし３５が接続され、各空気通路には開閉弁ＡないしＧ及びａないしｇが、それぞれ設けられている。このようにして配置された空気分配機５は、前記開閉弁ＡないしＧ及びａないしｇの開閉操作によって、エアホース３１ないし３５から送り込まれた空気を一つの出口端１３に合流させる機能を有する。

この例では、出口端１３は二つに分岐しており、図４、図５に示すように、各々の出口端１３ａ、１３ｂには、それぞれ内径が相違して、異なる流量規制がされるオリフィス１４ａ、１４ｂが接続されており、このオリフィスを空気が通過する際、一方のオリフィス１４ａは空気流量が０．２Ｎｍ／ｍｉｎ．に、他方のオリフィス１４ｂは空気流量が０．８Ｎｍ／ｍｉｎ．に、それぞれ調整される。そして、これの二つに分岐した出口端１３ａ、１３ｂの通路を開閉する開閉弁の操作ハンドル１８ａ、１８ｂがそれぞれに設けられている。したがって、これらのハンドル操作により、管内の空気流量を状況に応じて上記のいずれかに切り替えることが可能である（もちろん、両方のオリフィスを開位置にすることもできる）。

図５は、オリフィス１４ａ、１４ｂが接続された出口端１３の拡大図である。図示のように、オリフィス１４ａ、１４ｂは、出口端１３に接続した空気の入口から出口に向かう通路が、内部で流量が規制され、その結果、空気流量が前記所定量に制限されるように構成されている。
したがって、空気分配器５を経由して外気中に放出される空気の流れに抵抗が生じるので、出口端の空気流量が制限される。その結果、配管１の水の供給端側Ｆから送り込まれる空気が加圧され、配管１内の圧力が上昇し、管内を流通する空気の熱容量が増大する。また、この加圧によって管内の空気流速が抑制されることになる。
前記配管内の加圧加熱空気は、圧力が０．０５から１．０ＭＰａの範囲が適切であり、かつ空気流速を１０．０ｍ／ｓｅｃ．以下とするのがよい。

なお、この実施の形態のように、主管と複数の枝管を有する配管１について加熱空気によるライニング材の乾燥を実施すると、空気が送り込まれる主管の元部、すなわち図３では水の供給側端Ｆでの空気の流速と、各枝管での空気流速は相当に異なるものとなり、水の供給側端Ｆでは空気流速が速いが、各枝管では次第に距離が遠くなり、分岐する毎に流速が低下する。したがって、末端の枝管での流速を高く設定すると、水の供給側端Ｆでの流速を数倍も高く設定しなければならず（図３の例では枝管が５つ存在するので約５倍となる）、その結果、水の供給端Ｆ側の主管内面の塗膜を荒らす虞がある。

上記のような場合、最初に、オリフィス１４ａ側に空気を流し、流量をより多く抑制し
て、水の供給側端Ｆでの流速を適切な範囲に調整して、塗膜の乾燥を行う。そして、塗膜がある程度乾燥したら、開閉弁の操作ハンドル１８ａ、１８ｂを操作して、オリフィス１４ｂ側に空気を流して、水の供給側端Ｆの流速を上昇させ、今度は枝管内の流速を適切な範囲に調整する。このとき、水の供給側端Ｆに近い主管の塗膜乾燥は進行しているので、その部分での塗膜の荒れが防止される。

このように、配管１に送られる温風の流速は、最初は遅く、ある程度、塗膜乾燥が進んだら速くなるように空気が通過する前記オリフィスを選択することで、全体として塗膜乾燥・硬化を早めて、均一な塗膜硬化状態が得られることになる。

次に、最初のライニング材の塗膜が指触乾燥以上に乾燥したら、必要に応じて、最初のライニングとは逆の方向からライニング材を空気流に乗せて配管１内に流入させ、２度目のライニングを実施する。この２度目のライニング後に、再び最初のライニング直後と同様に、加熱空気を送り、管内を加圧して塗膜の乾燥・硬化を促進させるようにしてもよい。

塗膜は、温風乾燥後に、必要ならば温水による塗膜硬化作業を行う。また、塗膜が乾燥・硬化した給水管の通水後、水量、水質が所定基準を満たしていれば、工事は終了する。
上記の方法は、既存のライニング設備をそのまま利用し、短時間で簡単に実施できるので、きわめて実用性が高い。
本発明によれば、給水管が使用できない時間を短縮することができるので、本発明の方法は、集合住宅やオフィスビル等の既設給水管の更正工事等に好適に用いることができる。

（比較実施例）
図６に示すモデル配管４０を使用して、管内の加圧の程度と空気流速を変化させ、比較実施した。このモデル配管４０は、枝管や水栓がない長さが１０ｍ程度のもので、曲部やと立ち上がり部が含まれている。ここでは、配管４０内に空気を送るための空気圧縮機３、また、空気圧縮機３からの送出空気を除湿する空気除湿器４、また、除湿後の空気を適温になるように暖める空気加熱機１１を接続している。

ここでは、図６に示すような本発明の装置との対照例として、コンプレッサ及び空気加熱機を使用せず、塗装後の管内に加熱された空気の流れを生じさせないで塗膜乾燥を行った。
本発明の方法では、図７中の（１）ないし（３）に掲げるように、加熱空気温度及び圧力等を変化させた異なる条件で塗膜乾燥を実施した。塗膜外観と塗膜硬化時間の比較結果は、図７に示すとおりである。

対照例では、空気の流れが無く、いわば塗膜を自然乾燥させたものであって、塗膜の外観は良好である。加熱空気の熱量は大気温度に応じたものとなるので、塗膜乾燥時間は、通常、使用した塗料の自然乾燥時間となり、少なくとも数時間を要し、きわめて長くなる。したがって、特に、管内ライニングを複数回にわたって実施するような場合、配管が使用できる状態の復旧を施工の同日中とするのは困難であり、復旧は翌日以降となる。

（１）の条件では、加圧の程度が低いので、管内の加熱空気の流速が１２ｍ／ｓｅｃ．となり、ほぼ素通りの状態である。多くの熱量を有する加熱空気が高速で管内を流れるので、塗膜の乾燥が早くなり塗膜の硬化が促進される。しかし、空気との摩擦によって塗膜が荒れるため、塗膜の外観が損なわれる結果となった。
（２）の条件では、オリフィスによって放出空気流量が制限された状態で、空気圧縮機により加熱空気が加圧され、管内での流速が１．５ｍ／ｓｅｃ．に抑制された。よって、塗
膜が空気流の影響をほとんど受けず、塗膜の状態は良好で、かつ塗膜硬化時間も短縮化された。
（３）の条件では、オリフィスによって管端からの放出空気流量が（２）の場合の２倍まで許容された状態なので、管内での流速が３．０ｍ／ｓｅｃ．となった。塗膜の状態は（２）よりはやや荒れが見られるものの、ほとんど問題がない程度に良好である。塗膜硬化時間は（２）に比べてさらに短縮化された。

上記の比較結果から理解されるように、管内の加熱空気を加圧することで管内での流速が低下し、かつ空気の熱量が増大するので、塗膜が良好となり、かつ塗膜の硬化時間を大幅に短縮することができる。
加圧の程度や空気の加熱の程度は、外気温等の条件により調整されるべきであるが、圧力が０．０５から１．０ＭＰａの範囲であり、加熱空気の温度は、好ましくは２５℃から６０℃の範囲が適切である。
空気流速は、塗膜に与える影響を考慮し、１０．０ｍ／ｓｅｃ．以下に制御されることが好ましい。

上記のような範囲における実施によって、複数回（例えばそれぞれ異なる方向から２回）のライニング作業を行う場合でも、同日中の通水の復旧が可能となる。

［別の実施の形態］
次に、別の実施の形態である配管内面塗膜の硬化促進方法について説明する。
この配管内面塗膜の硬化促進方法は、ライニング直後の塗膜が、低粘度、且つ流動性を有しており、ライニング直後に高温、高速空気を吹き込むと、塗膜に垂れ、表面波打ちが発生する場合を想定したものである。

そこで、この実施の形態では、前述の実施の形態の加圧加熱空気による硬化促進方法に加えて、配管内面のライニング塗膜に対し、穏やかな条件の加圧加熱空気を管内に吹き込む１段目硬化条件（塗膜の予備加熱…低温、低速空気による硬化促進）である予備加熱段階と、本格的な条件の加圧加熱空気を管内に吹き込む２段目硬化条件（塗膜の本加熱…温度と速度を上げた加圧・加熱空気による硬化促進）である本加熱段階と、の２段階に分けて加圧加熱空気を吹き込む構成とした。以下、この硬化促進方法を予備加熱施工の硬化促進方法という。

［予備加熱施工の硬化促進方法による配管構成］
図８は、予備加熱施工の硬化促進方法による配管構成図を示しており、配管１の途中に設置された空気加熱機１１は、外部がケースで覆われ、それぞれの端部に設けた空気流入口１１ａと空気流出口１１ｂに、エアホース１２ａ、１２ｂを容易に接続でき構造である。空気流入口１１ａには、エアホース１２ａを介して、空気圧縮機３が接続されている。また、空気流出口１１ｂは、エアホース１２ｂを介して、加熱空気の供給端側Ｆに接続している。この空気加熱機１１は、空気流入口１１ａから流出口１１ｂに向かって流れる空気を加熱する図示しないシーズヒータ、あるいはマイクロヒータ等を内部に備えた公知のものを使用することができる。空気加熱機１１による加熱温度は、予備加熱段階では２５℃、本加熱段階では４０℃と切替可能な温度切替手段を有している。

また、空気圧縮機３と空気加熱機１１との間にも、流量切替手段５０を有している。この流量切替手段５０は、分岐仕切り弁５１と、圧力計５２と、空気流量計５３と、減圧弁５４により構成される。この実施の形態の流量切替手段５０は、作業者が、圧力計５２を確認しながら、空気速度を穏やかな条件で管内に吹き込む予備加熱段階（１段目硬化条件）と、本格的な条件で管内に吹き込む本加熱段階（２段目硬化条件）に切り替えるように構成されている。

なお、この流量切替は、空気流量計５３を取り外し、小型分配機の排気側に、例えば、図５にて説明したオリフィス１４（１４ａ，１４ｂ）を設置しても良い。このオリフィス１４は、流量により空気速度を穏やかな条件で管内に吹き込む予備加熱段階（１段目硬化条件）と、本格的な条件で管内に吹き込む本加熱段階（２段目硬化条件）に切り替える機能を有する。

［予備加熱施工の硬化促進方法によるライニング塗膜の予備加熱条件の確認試験］
次に、１段目硬化条件における、ライニング塗膜の予備加熱条件の確認試験を説明する。なお、この確認試験は、予備加熱温度と管内空気速度を変化させた場合のライニング塗膜の品質（表面波打ち）及び指触硬化時間との関係を調べ、塗膜品質を損なわずに短時間で指触硬化させるための予備加熱条件を確認する試験である。

［試験方法］
１．概要
・ライニング塗膜の予備加熱条件（加圧・加熱空気の温度と管内空気速度）による塗膜の表面波打ちの有無、及び指触硬化時間を調べた。
試験条件は、比較条件を含めて以下の通りとした。
１）ライニング塗膜の予備加熱が無い場合（比較条件）
ａ）ライニング塗膜の予備加熱を行わず直接本加熱条件の「加圧・加熱空気」を吹き込み、塗膜を指触硬化させる。
ｂ）ライニング塗膜の予備加熱を行わずに、そのまま常温で、塗膜を指触硬化させる。２）ライニング塗膜に予備加熱を行う場合
ｃ）ライニング塗膜の予備加熱を行い、その時の空気温度と空気速度を変化させる。

２．配管モデル
・配管モデルを図１２に示す。

３．試験結果
１）ライニング塗膜の予備加熱が無い場合（比較条件）の試験結果は、図９の表１に示す通りである。すなわち、ライニング塗膜の予備加熱を行わず直接本加熱条件の「加圧・加熱空気」を吹き込み、塗膜を指触硬化させた場合は、塗膜にやや波打ちが検出される。
２）ライニング塗膜に予備加熱を行う場合の試験結果は、図１０の表２に示す通りである。図１０の表２では、予備加熱温度（比較温度：２０℃，２５℃，３０℃）と管内空気速度（比較速度：0.5m/s,1.0m/s,1.5m/s）を変えて確認試験を行ったものである。

４．考察
ライニング塗膜に表面波打ちを発生させること無く、指触硬化時間を短縮させるためには、図１０の表２に示すように、予備加熱段階の空気速度を１．０ｍ/s、予備加熱温度を２５℃とすることが望ましい。

次に、ライニング塗膜の予備加熱条件の確認試験で得られた最も適切な予備加熱条件（予備加熱温度２５℃と管内空気速度1.0m/s）を前提として、２段目硬化条件の塗膜の本加熱段階における「加圧・加熱空気」の管内空気速度と指触硬化時間及び塗膜の品質（表面波打ち）との関係を調べ、当該速度の適正条件を確認する試験について説明する。

［ライニング塗膜の本熱条件の確認試験］
この確認試験では、ライニング塗膜に「加圧・加熱空気」を吹き込む手法によりライニング塗膜の品質（表面波打ち）を損なわずに指触硬化時間を短縮させるための「予備加熱施工の硬化促進方法」に関する試験である。

［試験方法］
１．概要
・ライニング塗膜の予備加熱条件（加圧・加熱空気の温度と管内空気速度）を一定とし、本加熱段階の管内空気速度を変えた場合の指触硬化時間及び塗膜の表面波打ちへの影響を調べた。

２．配管モデル
・配管モデルを図１２に示す。

３．試験結果
１）本加熱条件と塗膜（表面波打ち）との関係は、図１１の表３に示す通りである。

４．考察
図１１の表３に示すように、エポキシ樹脂系塗料を使用し、ライニング塗膜に表面波打ちを発生させること無く、指触硬化時間を短縮させるために、本加熱段階における管内空気速度は、５．０ｍ／ｓまでが望ましく、指触硬化時間が短縮できる３．０ｍ／ｓが適切なことがわかる。

ライニングの前処理としての研磨材投入時の配管と装置の概略を示す図である。 ライニング時の配管と装置の概略を示す図である。 ライニング後にライニング材（塗料）の温風乾燥を実施する際の配管と装置の 概略を示す図である。 図３における装置の空気分配機と出口端の拡大図である。 出口端に接続したオリフィスを示す図である。 比較実施例に使用したモデル配管の概略を示す図である。 比較実施例の概要及び結果を示す図である。 予備加熱施工の硬化促進方法による配管構成図である。 予備加熱条件の確認試験において、塗膜品質及び指触硬化時間の関係を示す表１である。 予備加熱条件の確認試験において、予備加熱温度、空気速度と塗膜品質及び指触硬化時間の関係を示す表２である。 本加熱条件の確認試験において、空気速度と塗膜品質及び指触硬化時間の関係を示す表３である。 確認試験における配管モデル図である。

符号の説明

１、４０・・・配管
３・・・空気圧縮機
４・・・除湿器
５・・・空気分配機
１０・・・集塵機
１１・・・空気加熱機
１３・・・出口端
１４・・・オリフィス
５０・・・流量切替手段
５１・・・分岐仕切り弁
５２・・・圧力計
５３・・・空気流量計
５４・・・減圧弁５４

Claims (8)

1. 既設の配管内面を研磨、清掃して所定の塗料で配管内面をライニングした後、加熱空気を配管内に流通させて塗膜を硬化させる方法において、
   前記既設の配管に減圧弁とオリフィスを設置し、
   前記配管内が加圧された状態で加熱空気が流通することにより、流通する空気の熱容量を増大させて塗料の塗膜硬化を促進させることを特徴とする配管内面塗膜の硬化促進方法。
2. 前記配管内を加圧することで、加熱空気の流速を抑制することを特徴とする請求項１に記載の配管内面塗膜の硬化促進方法。
3. 前記配管に設置した流量調節手段により、配管内の空気流速及び圧力を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の配管内面塗膜の硬化促進方法。
4. 前記流量調節手段は、配管に接続された空気流量調節用のオリフィスまたは／及び流量調節弁であることを特徴とする請求項３に記載の配管内面塗膜の硬化促進方法。
5. 前記配管内の加圧加熱空気は、圧力が０．０５から１．０ＭＰａの範囲であり、かつ空気流速が１０．０ｍ／ｓｅｃ．以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の配管内面塗膜の硬化促進方法。
6. 既設の配管内面を研磨、清掃して所定の塗料で配管内面をライニングした後、加熱空気を配管内に流通させて塗膜を硬化させる方法において、
   前記既設の配管に減圧弁とオリフィスを設置し、
   前記配管内が加圧された状態で加熱空気が流通することにより、流通する空気の熱容量を増大させて塗料の塗膜硬化を促進させる配管内面塗膜の硬化促進方法であって、
   前記配管内面のライニング塗膜に対し、穏やかな条件の加圧加熱空気を管内に吹き込む１段目硬化条件である予備加熱段階と、
   本格的な条件の加圧加熱空気を管内に吹き込む２段目硬化条件である本加熱段階と、の２段階に分けて加圧加熱空気を吹き込むことを特徴とする配管内面塗膜の硬化促進方法。
7. 前記予備加熱段階は、空気速度が２ｍ／ｓ以下、空気温度が３０℃以下、空気圧力が０．０５から１．０ＭＰａの範囲、の加圧加熱空気を管内に吹き込む請求項６に記載の配管内面塗膜の硬化促進方法。
8. 前記本加熱段階は、空気速度が１０ｍ／ｓ以下、空気温度が９０℃以下、空気圧力が０．０５から１．０ＭＰａの範囲、の加圧加熱空気を管内に吹き込む請求項６又は請求項７に記載の配管内面塗膜の硬化促進方法。

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