JPH06136576A

JPH06136576A - 被膜密着性に優れた電食防止用絶縁管材

Info

Publication number: JPH06136576A
Application number: JP28736992A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Hiraide; 信彦平出; Masakatsu Ueda; 昌克植田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-10-26
Filing date: 1992-10-26
Publication date: 1994-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】油井等において異種金属管材を継ぐ場合に生じ
る電食および隙間腐食を防止するとともに、絶縁防止被
膜の剥離を防止する。【構成】Ｃｒ量が１３wt％未満のＦｅ基合金管材で造ら
れている低耐食性管材１と高耐食性管材２は、直接また
はカップリング３をもって螺合連結されている。低耐食
性管材１の管材の内外面の管端から６０ｍｍ以上の範囲
Ｌ、高耐食性管材２の管材の内外面の管端から６０ｍｍ
以上の範囲Ｌ、およびカップリング３の内外面の両管端
から６０ｍｍ以上の範囲Ｌ、さらに連結した時の隙間部
分Ａ，ＢにＦｅの酸化物もしくは窒化物の単層あるいは
複合層を形成する。その上層に厚さ０．４μｍ以上で、
かつ比抵抗が１０⁸Ωｃｍ以上の絶縁性無機化合物被膜
を、被覆率９０％以上１００％未満で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般の管、特に油井管
の配管にあたり、異種金属の管材を継ぐ場合に生ずる電
食および隙間腐食を防止すると共に、被覆される膜材の
密着性を高めた電食防止用絶縁管材に関する。

【０００２】

【従来の技術】油井における金属管には、様々なものが
ある。原油や天然ガスを地下の産出層から地上に運搬す
るためのチュービング、掘られた井戸の保護のために前
記チュービングの周囲に設けられるケーシング、油層の
圧力上昇を図るために配管されるスチームインジェクシ
ョンパイプおよび石油二次回収用のＣＯ₂配管等であ
る。油井においては、これらの油井用金属管材が原油や
天然ガスの採取、生産のために地盤の表面に垂直、ある
いは垂直に近い角度で地下数千メートルに及んで配管さ
れる。なお、本明細書では、これらの管全てを油井管と
称する。

【０００３】一般に、油井においては、深い場所では温
度が高いために腐食性が大きく、逆に浅い場所では温度
が低いために腐食性が小さい。よって、経済性を考慮し
て井戸の深い部分には、たとえば各種ステンレス鋼、Ｎ
i 基合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金等の高耐食性金属管材を使用
し、浅い部分には、たとえば炭素鋼、低合金金属等の低
耐食性金属管材を使用することが多い。

【０００４】したがって、当然低耐食性金属管材と高耐
食性金属管材との連結部が生じるが、前記耐食性金属管
材と高耐食性金属管材とを単純連結した場合、異種金属
材料の接触により電位差が生じ、いわゆるガルバニック
腐食（電食）が発生する。このガルバニック腐食によっ
て、低耐食金属管材側では、たとえば通常の炭素鋼管材
単独の腐食に比べて、２〜１０倍の速度で腐食が進行す
るものであった。一方、高耐食性金属管材側では、水素
が発生し、この水素が内部に進入して、水素脆性を生じ
るものであった。さらに、継手部の隙間では、隙間腐食
が生じ、電食によって腐食が促進されるものであった。

【０００５】これらの問題に対して、現状においては、
低耐食性金属管材と高耐食性金属管材とを直接連結せ
ず、耐食性が前期低耐食性金属管材と高耐食性金属管材
との中間にある２相ステンレス鋼等の金属管材を介在さ
せて腐食防止を図っている。しかしながら、たとえ中間
金属管材を介在させた場合でも、部材相互間の電食およ
び隙間腐食を完全に防止することは不可能であり、腐食
速度を若干緩和させるに過ぎないものであった。

【０００６】他方、管材同士をネジ継手構造により連結
する際に、完全に密封してシールすることは、事実上不
可能なことであり、不可避的に一方腐食環境に開いた隙
間が存在することとなる。ネジ継手構造部分に上記隙間
が存在すると、この隙間部では液体の流動がほとんどな
いため、鉄等の金属が腐食されて生じた水素イオン等が
高濃度で溜まりやすく、ｐＨが非常に低下し、母材より
も激しい腐食が生じる。すなわち、隙間腐食は母材部の
腐食環境より弱い環境下でも発生することとなる。この
隙間腐食が生じると、応力腐食割れに発展する危険があ
ると共に、シール面を侵食することにより継手として重
要機能であるシール性を損なう結果となるものであっ
た。

【０００７】上記問題を解決するため、たとえば特開平
１−１９９０８８号公報においては、重量％でＣｒを
７．５％以上含有する同一材質の油井管のネジ継手部分
に１〜１００μｍの非金属層を被覆することにより、腐
食環境から遮断し、隙間腐食を防止する継手を提案して
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記公報におけ
る技術に従って非金属層を被覆すると、次のような不都
合が生じる。つまり、被覆する非金属層を、導体と絶縁
物とに分けて考えると、導体により被覆したとしても、
全く貫通孔の存在しない無欠陥の被膜形成は事実上不可
能で、通常かなり多量の貫通孔が生成されるので、その
被膜欠陥部の腐食が促進されることを阻止できない。一
方、絶縁物で被覆した場合でも、その被覆の被覆率次第
ではやはり隙間腐食が生じ、いずれにしても上記公報技
術では隙間腐食を十分に防止できないものであった。

【０００９】かかる被膜欠陥部を減少させるには被膜の
厚みを大きくして貫通孔数を減少させればよいとも考え
られるが、被膜厚みの増大は母材への密着性の低下を招
き、継手締結時に、母材と被膜とのヤング率の相違に起
因する剪断応力等により被膜が剥離する恐れのあるもの
である。

【００１０】したがって、本発明の目的は、油井等にお
いて異種金属管材を継ぐ場合に生じる電食及び隙間腐食
を防止するとともに、前記金属管材に対する密着性に優
れた電食防止用絶縁管材を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、管端部に連
結用の螺合ネジ部が形成され、Ｃｒ量が１３wt％未満の
Ｆｅ基合金管材において、前記管材が連結されたとき露
出する内面および外面の少なくとも一方面における前記
螺合ネジ部を除く内面端または外面端から６０ｍｍ以上
の範囲にわたって、ならびに連結したとき隙間が生じる
前記螺合ネジ部分に、Ｆｅの酸化物および窒化物層の単
層あるいは複合層を形成した後、この上層に厚さ０．４
μｍ以上でかつ比抵抗が１０⁸Ωｃｍ以上の絶縁性無機
化合物被膜を被覆率９０％以上１００％未満で形成した
ことで達成できる。さらに、この場合において、好まし
くは、前記絶縁性無機化合物被膜の表面にその絶縁性無
機化合物被膜保護用の合成樹脂被膜が積層される。

【００１２】ここで、前記絶縁性被膜の下層として用い
られるＦｅの酸化物もしくは窒化物層は、前記Ｆｅ基合
金管材あるいはその表面被膜の組成と似ているため、相
互の密着性向上に寄与することを、本発明者らは知見し
た。そこで本発明者等は、この層を前記管材と絶縁性被
膜と中間に形成することにより、油井環境における応力
下での耐剥離性に優れることを見いだした。さらに、前
記Ｆｅの酸化物もしくは窒化物層を多層化あるいは異種
金属化合物層を複合化（本発明においては、これらの多
層化と複合化を総称して複合層と言う）しても同等、あ
るいはそれ以上の油井環境における応力下での耐剥離性
に優れることを見いだした。

【００１３】前記絶縁性被膜としては、比抵抗が１０⁸
Ωｃｍ以上のAl₂O_3,Si₃N₄,Ta₂O_5,SiO₂,AlN,BN を想定し
ており、使用する膜種の選定においては使用される環境
に応じて決定されることが望ましい。

【００１４】前記Ｆｅその酸化物および窒化物層と絶縁
性無機化合物被膜と合計膜厚は１００μｍ以内とされ
る。合計膜厚が１００μｍを超えると、ネジ部形成部お
よびシール部の寸法精度に悪影響を及ぼすおそれがある
とともに、膜の内部応力等による剥離が懸念される。前
記Ｆｅの酸化物および窒化物層は、前記管材と絶縁性無
機化合物被膜との間の密着性向上を目的とするもので、
前記絶縁性無機化合物被膜より薄いことが望まれる。好
適に選定されるＦｅの酸化物および窒化物層の合計膜厚
としては、０．１μｍ〜５μｍの範囲とされる。膜厚が
０．１μｍ未満では、その効果がほとんど得られず、５
μｍを超えるとその効果はほとんど消失する。

【００１５】一方、前記被覆率は、電気化学的方法によ
り決定される。すなわち、母材のみが溶解しうるような
液中において、定電位分極によりその電流をモニター
し、被覆率（％）＝〔（被覆のない母材の電流密度−被覆の
ある母材の電流密度）〕／（被覆のない電流密度）×１
００により定義される値とされる。

【００１６】なお、本発明において、管としては油井管
にのみ限定されることはなく、例えば海水および土壌運
搬用パイプライン、プラント用パイプライン等におい
て、異種金属を継ぐ場合にも適用しうる。

【００１７】

【作用】異種金属が接触した場合に生じるガルバニック
腐食は、腐食しにくい金属がカソード（陰極）となり、
腐食し易い金属をアノード（陽極）として、アノード側
の反応が促進されることに起因する。すなわち、異種金
属間の電位によりボルタ電池が組み立てられるためであ
る。したがって、電食を防止するためには、異種金属間
に絶縁性無機化合物被膜を被覆して、その相互の距離を
離して液間抵抗を大きくすることにより、腐食電流が流
れないようにしてやればよいことを本発明者等は知見
し、かつこの態様が実際に有効であることを確認した。

【００１８】ここで、本発明で用いる絶縁性無機化合物
の比抵抗を１０⁸Ωｃｍ以上と規定するのは、一般に完
全な絶縁性が得られるのは、比抵抗が１０⁸Ωｃｍ以上
の場合であり、比抵抗が１０⁸Ωｃｍ未満の場合には半
導電性となり、この半導電性被膜では導電性被膜の場合
と同様に、低耐食性管材との間で電食が生じる危険性が
極めて大きいからである。絶縁性無機化合物被膜の被覆
率と被覆領域の大きさにより、電食防止効果の発現の有
無が決定されるが、この点は以下の実施例により明らか
にする。さらに、被覆率を１００％未満としたのは、現
状では、ピンホール欠陥（母材まで貫通している膜の欠
陥）のない膜をコーティングすることが困難であること
が知られているためである。

【００１９】一方、隙間腐食は、腐食により生じた金属
イオン及び水素イオン，塩素イオン等が隙間部に溜ま
り、ｐＨが非常に低下し、著しい腐食が起きる現象であ
る。通常、油井管はネジ継手を用いて連結されるが、図
１および図２におけるネジ部２０の内面と外面の連結境
界Ａ，Ｂ部分に示すように隙間が存在し、ここに隙間腐
食が生じる。さらに、この隙間腐食は電食により促進さ
れる。

【００２０】そこで本発明者等は、この隙間部に絶縁性
被膜を被覆することにより、隙間腐食を防止できること
を知見し、かつこの態様が実際に有効であることを確認
した。また、上記手段により電食および隙間腐食を防止
すると、高耐食性管材側の水素の進入が抑えられ、水素
脆性の防止にも有効である。

【００２１】さらに、以上の電食及び隙間腐食防止法に
おいて用いられる絶縁性無機化合物被膜とＣｒ量が１３
wt％未満のＦｅ基合金管材の間にＦｅの酸化物もしくは
窒化物層の単層あるいは複合層を形成することにより、
特に応力下にある油井環境において絶縁性無機化合物被
膜の耐剥離性向上に有効である。

【００２２】前記、下層に形成されるＦｅの酸化物もし
くは窒化物層、上層に形成されるAl₂O_3,Si₃N_4,Ta₂O_5,Si
O₂,AlN,BN 絶縁体層を形成する手法には、イオン（プラ
ズマ）を用いた酸化，窒化処理、イオンプレーティン
グ，スパッタリング，プラズマＣＶＤ，熱ＣＶＤ，ＭＯ
（ＭｅｔａｌＯｒｇａｎｉｃ）−ＣＶＤ，溶射といっ
た方法がとられ、適宜その物質にあった手法を選択すれ
ばよい。ただ、このうち下層に形成されるＦｅの酸化物
もしくは窒化物層については、イオン（プラズマ）を用
いた酸化，窒化処理を用いると、１３wt％未満のＦｅ基
合金の拡散が起こり、Ｆｅの酸化物もしくは窒化物層か
らなる拡散層が形成されるので、密着性向上には有効な
方法である。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を主に油井管に適用した場合の
具体例について詳説する。図１および図２は本発明に係
わる絶縁性被膜、より具体的には絶縁性無機化合物被膜
を施した油井管の連結部を示す図である。図１はカップ
リングを使用連結型の場合について示し、図２は直接連
結型の場合について示す。

【００２４】図１において、前記低耐食性管体１と高耐
食性管体２は、カップリング３をもって螺合連結されて
いる。これらは本発明に言う連結要素を構成する。な
お、前記カップリング３は、通常高耐食性管材２と同材
質か、実質的同材質のもので制作される。

【００２５】本具体例においては、前記低耐食性管材１
の管材の内外面においてネジ部２０を除く管端から６０
ｍｍ以上の範囲に（符号Ｌで示す範囲、以下同じ）に渡
って、ならびにネジ部２０の連結境界Ａ，Ｂ部（図７に
Ａ部分、図８にＢ部分をそれぞれ模式拡大して示す）に
対して、本発明に係わる下層にＦｅの酸化物、窒化物層
からなる層とこの上層に積層された絶縁性無機化合物被
膜からなる層（以下、この多層膜を密着性絶縁被膜と言
う）が４，５，２１，２２部に形成されている。カップ
リング３においては、管材内外面のネジ部２０のＡ，Ｂ
部分を含む全域に渡って、密着性絶縁被膜が６，７，２
３，２４部に形成されている。

【００２６】一方、前記高耐食性管材２においても前記
低耐食性管材１と同様に管材の内外面においてネジ部２
０を除く管端部から６０ｍｍ以上の範囲に渡って、ネジ
部２０の連結境界Ａ，Ｂ部に対して、本発明に係わる密
着性絶縁被膜８，９，２１，２２部に形成されている。

【００２７】なお、前記具体例の場合には、低耐食性管
材１、高耐食性管材２およびカップリング３の全てに対
して、密着性絶縁被膜を４〜９および２１〜２６部に形
成させたが、電食防止の観点から見る場合には、低耐食
性管材１、高耐食性管材２及びカップリング３のいずれ
か１つまたは２つに前記密着性絶縁被膜を形成させても
よく、カップリング３の６，７部に形成させるのが望ま
しい。要するに、前記密着性絶縁被膜の適用箇所及びそ
の組合せは、用途や予想される腐食の程度により適宜選
定できる。

【００２８】一方、図２の場合には、低耐食性管材１と
高耐食性管材２とがカップリングを用いることなく直接
螺合連結されている。図２具体例の場合も図１具体例と
同様に、低耐食性管材１の管材の内外面においてネジ部
２０を除く管端から６０ｍｍの範囲に渡って、ならびに
ネジ部２０の連結境界Ａ，Ｂ部分（図９にＡ部分、図１
０にＢ部分を模式拡大して示す）に対して、本発明に係
わる密着性絶縁被膜が４，５，２１，２２部に形成され
ている。また、高耐食性管材２においても、前記低耐食
性管材１と同様に管材の内外面において前記ネジ部２０
を除く管端部から６０ｍｍ以上の範囲に渡って、ならび
にネジ部２０の連結境界Ａ，Ｂ部分に対して、前記密着
性絶縁被膜が８，９，２５，２６部に形成されている。

【００２９】図２の具体例の場合も図１と同様に低耐食
性管材１及び高耐食性管材２の両方に対して、すなわち
密着性絶縁被膜を４，５，８，９，２１，２２，２５，
２６部に形成させたが、電食防止の観点からは、高耐食
性管材２側の８，９部のみとすることもできる。なお、
図１及び図２において、４部にも前記密着性絶縁被膜を
形成する場合には、その下層のＦｅの酸化物、窒化物層
が導電性膜である場合には、この膜と、低耐食性管材１
との間で電食が危惧される。その場合には、上層の絶縁
性膜の被覆領域を下層より長くすればよい。

【００３０】また、密着性絶縁被膜を施す面は、前記２
つの具体例の場合には管材１，２の内外面の両方とした
が、必ずしも内外面の両方に施す必要はなく、最低限油
井において腐食環境に曝される面のみでよい。具体的に
は、チュービングの場合には内外面の両方、ケーシング
の場合には内面のみとすることができる。

【００３１】ところで、ワイヤーロープを用いて吊り下
げ搬送操作により管材１，２の表面に傷がつけられるお
それのある場合には、絶縁性無機化合物被膜の表面にそ
の剥離や破壊防止のためために、フッ素系樹脂あるいは
ポリプロピレン系等の有機被膜を施すのが好ましい。

【００３２】一方、上記各例では、連結要素端を基準と
して密着性被膜を形成範囲Ｌを６０ｍｍ以上として規定
しているが、連結要素の連結境界を挟んで上記膜層を形
成する場合、例えば一方の連結要素に対して３０ｍｍ以
上の長さに渡って、他方の連結要素に対しても３０ｍｍ
以上の長さに渡って形成し、合計として６０ｍｍ以上の
長さ範囲になってもよい。

【００３３】ただし、上記各例において、連結したとき
に隙間が生じる箇所においては、電食と隙間腐食が重畳
することを考慮すると、最低限腐食環境に曝される図７
〜１０中の隙間部２１〜２６には、前記密着性絶縁被膜
を形成することが必要となる。また、密着性絶縁被膜を
４〜９部に形成するにあたり、連結境界を挟んで前記密
着性絶縁被膜を形成する場合、両膜層が可能な限り連続
するようにすることが望ましいことは、言うまでもな
い。したがって、図１または図２に示すように、金属管
材１，２とカップリング３間に段差がある場合、その段
の壁面にも上記密着性絶縁被膜を形成するのが現実的に
必須となることが多い。

【００３４】以下実施例を示しながら、本発明の数値限
定理由と、本発明の効果を明らかにする。（実施例１）電食試験においては、図１例の連結構造を
想定して、図３に示されるように上面が裸の低耐食性材
料１０と上面が裸の高耐食性材料１１との間に、密着性
絶縁被膜１３を施した継ぎ材１２を直列的に連結させる
とともに、各部相互間をボルト１４をもって連結させ電
食状況について調べた。なお、Ｌ_1,Ｌ₃共１００ｍｍと
し、各部材の側面及び裏面はフッ素被膜を形成した。一
方、隙間腐食試験においては、図４に示されるように、
３０ｍｍ×３０ｍｍで厚さ３ｍｍの板状の低耐食性材料
１０と高耐食性材料１１とに密着性絶縁被膜１３を施し
たものを製作し、両者の密着性絶縁被膜１３同士を向か
い合わせて積層しボルト１４により締結し試験に供し
た。

【００３５】また、耐剥離性試験においては、継ぎ材１
２と同材質により、図５に示す形状の引張試験片を製作
した。前記試験片は、全長Ｌ₄:１２０ｍｍ、中間の小径
部長Ｌ₅:５０ｍｍ、両端の太径部がφ₁;２０ｍｍで、中
間の小径部がφ₂:１０±０．０５ｍｍである。そして、
この試験片全体に前記密着性絶縁被膜を形成し、０．３
％の引張歪を付加して、腐食試験に供し剥離の有無につ
いて調べた。

【００３６】以上の試験に用いられる低耐食性材料１０
としては、API-L80 級用の中炭素鋼を用いた。一方、高
耐食性材料１１としては、UNSNO.S50400(9Cr-1Mo) を用
いた。また、前記継ぎ材１２としてはAPI-L80 級用の中
炭素鋼およびUNSNO.S50400の２種類を用い、密着性絶縁
被膜を施したものを用いた。

【００３７】密着性絶縁被膜の下層には、Fe₂O₃、Fe₄N
を、上層の絶縁性無機化合物被膜層１３としては、比抵
抗１０⁸Ωｃｍ以上のAl₂O₃,Si₃N₄,Ta₂O₅,SiO₂,AlN,BN
を用いた。また、比較のため、比抵抗が１０⁷Ωｃｍで
ある半導電性のTiO₂も用いた。ここで、Fe₂O₃はイオン
を用いた酸化処理、Fe₄Nはイオンを用いた窒化処理、Al
₂O₃,Ta₂O₅,TiO₂はスパッタリング法、Si₃N₄,BNはプラズ
マＣＶＤ法、Cr,Cr₂O₃,Ni,NiO,SiO₂,AlNはイオンプレー
ティング法を用いて形成した。さらに、前記絶縁性無機
化合物被膜層の保護のため、その上層にフッ素系樹脂を
積層させたものについても同様の試験を行った。

【００３８】前記電食、隙間腐食及び耐剥離性試験にお
ける腐食環境としては、炭酸ガス環境：１気圧ＣＯ₂と
硫化水素ガス環境：１気圧Ｈ₂Ｓを用いて、温度６０
℃、溶液は、５％−ＮａＣｌ、試験時間は７２０時間と
した。そして密着性絶縁被膜１３を施した継ぎ材１２の
長さＬ₂を５０ｍｍ、または６０ｍｍに変えて被覆率を
測定し、その腐食速度及び隙間環境の有無から必要前記
被膜厚さ，長さ，被覆率を求めた。

【００３９】さらに絶縁性無機化合物被膜１３のエロー
ジョン・コロージョン性を調べるため、腐食試験後に５
％−ＮａＣｌ沸騰溶液中て半径５ｍｍの半球体を１０ｋ
ｇ／ｍｍ²の力で５回／ｍｉｎの速度で２４時間連続し
て擦りつけて、剥離の有無について調べた。この際に、
前記フッ素系樹脂の積層効果についても調べた。

【００４０】以上の試験を行った結果を表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】表１から明らかなように、２５通りの試験
ケースのうち、試験Ｎｏ．１９〜２１，２５の場合には
低耐食性材料１０の腐食速度が１．０（ｇ／ｍ²）／ｈ
となり、耐食性に劣る結果となったのに対し、比抵抗１
０⁸Ωｃｍ以上、絶縁性無機化合物被膜厚０．４μｍ以
上、絶縁性無機化合物被膜長６０ｍｍ以上、被覆率９０
％以上９９．９９９％以下の試験Ｎｏ．１〜１８及び２
２，２３の場合には腐食速度が低く電食及び隙間腐食を
防止して、かつ耐剥離性良好であることがわかった。

【００４３】Ｎｏ．２２のフッ素系樹脂を施した場合の
ものは、有機被膜を形成しない場合に比較して、特に剥
離防止等に有効であったことが確認された。

【００４４】また、Ｎｏ．２４については、下膜層が、
０．１〜５μｍの範囲外にあるため、剥離のみが見られ
た。

【００４５】（実施例２）次に、水素脆性について試験
を行った結果について示す。図６に示す形状の鋼材を用
いて試験を行った。その中で、低耐食性材料１０として
はAPI-L80 級用の中炭素鋼を用いた。一方、高耐食性材
料１１としてはUNSNO.S50400を用いた。また、継ぎ材１
２としては、UNSNO.S50400を用い、その下層膜には厚さ
０．５μｍのFe₄Nを、上層膜には５μｍのAl₂O₃,Si₃N₄,
Ta₂O₅,SiO₂,AlN,BN 被膜１３を施したものを使用した。

【００４６】供試体の寸法は、低耐食性材料１０は板状
帯で幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのものとし、一方、高
耐食性材料１１は幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍのもの
を水素浸食が効果的に行われるようにするためＵ字状に
折り曲げたものを使用した。

【００４７】継ぎ材１２は、幅１０ｍｍとし、長さにつ
いては、４０ｍｍ、６０ｍｍ、８０ｍｍの３種類のもの
を用意した。連結にあたっては低耐食性材料１０と継ぎ
材１２とをボルト１４で固定し、一方継ぎ材１２と高耐
食性材料１１とは長尺ボルト１５で直列的に固定すると
ともに、前記長尺ボルト１５を高耐食性材料１１の他方
端に形成された通孔に貫通させ、ナット１６により締め
付けることによりＵ字先端部位の離間距離を５ｍｍだけ
絞り込み、拘束応力を与えるようにした。

【００４８】被覆率は、いずれの長さの継ぎ材１２にお
いても９０％以上であった。カソード側（高耐食性材料
側）で発生する水素による脆性は、常温において最も吸
収が行われ感受性が高いため、試験は下記に示す工程１
〜２の２工程を行った。

【００４９】＜工程１＞炭酸ガス環境（１気圧ＣＯ₂）
において温度１５０℃、溶液は５％−ＮａＣｌ、試験時
間は、７２０時間とする。

【００５０】＜工程２＞炭酸ガス環境（１気圧ＣＯ₂）
において温度２５℃、溶液は５％−ＮａＣｌ、試験時間
は７２０時間とする。

【００５１】以上の工程１と工程２を経た供試材につい
て、Ｕベンド部におけるワレの発生の有無について調べ
た。その結果を表２に示す。

【００５２】

【表２】

【００５３】表２から明らかなように、継ぎ材１２の長
さ（絶縁被膜長）が６０ｍｍ以上である６０ｍｍ，８０
ｍｍ（ケースＮｏ．２，３）の場合には、ワレが発生せ
ず高耐食性材料１１側での水素発生を抑制することが判
った。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
よれば、油井等において、異種金属間材を継ぐ場合に生
じる電食及び隙間腐食を確実に防止す得るとともに、か
つ応力下でも耐剥離性良好な金属管材を得ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電食防止を施した油井管および
カップリングの連結部を示す図である。

【図２】本発明に係わる電食防止を施した油井管の連結
部を示す図である。

【図３】実施例１における耐食性試験の供試体を示す図
である。

【図４】実施例１における隙間腐食試験の供試体を示す
図である。

【図５】実施例１における耐剥離性試験の供試体を示す
図である。

【図６】実施例２における水素脆性試験の供試体を示す
図である。

【図７】図１のＡ部分の拡大図である。

【図８】図１のＢ部分の拡大図である。

【図９】図２のＡ部分の拡大図である。

【図１０】図２のＢ部分の拡大図である。

【符号の説明】

１…低耐食性管材、２…高耐食性管材、３…カップリン
グ、４〜９…絶縁性被膜、１０…低耐食性材料、１１…
高耐食性材料、１２…継ぎ材、絶縁性被膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管端部に連結用の螺合ネジ部が形成され、
Ｃｒ量が１３wt％未満のＦｅ基合金管材において、前記管材が連結されたとき露出する内面および外面の少
なくとも一方面における前記螺合ネジ部を除く内面端ま
たは外面端から６０ｍｍ以上の範囲にわたって、ならび
に連結したとき隙間が生じる前記螺合ネジ部分に、Ｆｅ
の酸化物もしくは窒化物層の単層あるいは複合層を形成
した後、この上層に厚さ０．４μｍ以上でかつ比抵抗が
１０⁸Ωｃｍ以上の絶縁性無機化合物被膜を被覆率９０
％以上１００％未満で形成したことを特徴とする被膜密
着性に優れた電食防止用絶縁管材。
【請求項２】前記絶縁性無機化合物被膜の表面にその絶
縁性無機化合物被膜保護用の合成樹脂被膜が積層されて
いることを特徴とする請求項１記載の電食防止用絶縁管
材。