JPH07112485A - 複合管の接続方法 - Google Patents

複合管の接続方法

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JPH07112485A
JPH07112485A JP5260883A JP26088393A JPH07112485A JP H07112485 A JPH07112485 A JP H07112485A JP 5260883 A JP5260883 A JP 5260883A JP 26088393 A JP26088393 A JP 26088393A JP H07112485 A JPH07112485 A JP H07112485A
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synthetic resin
pipe
flange
collar
composite
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Seiichi Enomoto
聖一 榎本
Yasushi Goto
靖志 五藤
Koji Matsumoto
晃治 松本
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Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】内面樹脂被覆金属管をつば返しフランジ接合法
に簡易な作業を追加するだけで、充分に優れた止水性で
接続できる複合管の接続方法を提供する。 【構成】縦方向の溶接継目を有する金属管の内面に合成
樹脂層を被覆した複合管２の端部をつば返しにより鍔部
ｆに形成し、両管端部の鍔部ｆを直接重ね合わせ、また
は合成樹脂シ−トｐを介して重ね合わせ、これら鍔部
ｆ，ｆの合成樹脂層２２１，２２１同志、または合成樹
脂層２２１と合成樹脂シ−トｐとを融着すると共に両鍔
部ｆ，ｆを挾持部材３，３で挾持する。合成樹脂シ−ト
ｐに通電式発熱体を内蔵させ、通電式発熱体を通電する
ことにより、鍔部ｆの合成樹脂層２２１と合成樹脂シ−
トｐとの融着を行うこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は縦方向の溶接継目を有す
る金属管の内面に合成樹脂層を被覆した複合管の接続方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱水、温水、水または薬品等を輸送する
場合に用いる管材として、金属管の内面に合成樹脂製の
防食層を被覆した複合管が多用されている。
【０００３】従来、かかる複合管の接続には、鋼管の接
続方法に倣い、複合管の金属管端部外面に雄ねじ溝を加
工し、内面に雌ねじ溝を有するねじ込み式可鍛鋳鉄製管
継手を用いてねじ込み接続している。
【０００４】しかしながら、かかる接続方法では、複合
管先端の金属管と合成樹脂被覆層との境界箇所から輸送
液が侵入し、この侵入液のために複合管端部の金属管と
合成被覆層との接着界面が剥離する畏れがあり、かかる
危険性を排除するために、上記境界箇所をシ−リング剤
や接着剤で止水処理することが必要である。従って、現
場でのねじ切り作業以外に止水処理が必要とされ、作業
性が劣悪である。
【０００５】また、管端にフランジを形成した（通常は
溶接により）金属管の該フランジに、他の部材を介して
更に他のフランジ付き管のフランジを当接、ボルト締め
する際に、前記金属管の内部に合成樹脂管を挿入加圧・
加熱して金属管内面からフランジ面にかけて合成樹脂が
被覆された、他の管と接続された樹脂被覆金属管を得る
ことが知られている（特公昭５６−３７８８９号公
報）。しかし、このように金属管端にフランジに溶接し
た後に金属管内面に合成樹脂管を挿入して該樹脂により
被覆する方法は、複合管の形成及びその接続に多大な工
数を要するという問題があった。
【０００６】一方、従来、塩化ビニル樹脂管等の合成樹
脂管を対象とした管の接続方法として、つば返しフラン
ジ接合法、すなわち、管端部を加熱により軟化させたう
えでつば返し治具により鍔部に形成し、両管端部の鍔部
をガスケットを介して重ね合わせ、これらの両鍔部をル
−ズフランジで挾み、これらのフランジ間をボルトで締
結する方法が公知である。
【０００７】上記の複合管においては、内面防食性に優
れているために、それだけ金属管の厚みを薄くでき、つ
ば返し治具により容易につば返し加工でき、つば返しフ
ランジ接合法による接続が可能であり、この接合法を使
用すれば、次ぎのような有利点が期待できる。
【０００８】即ち、複合管先端での金属管と合成樹脂被
覆層との境界箇所に内部の輸送液が接するのを回避で
き、複合管端部の金属管と樹脂被覆層との接着界面への
上記した輸送液の侵入による界面剥離を排除できるの
で、止水性の増大を期待できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等において、内面樹脂被覆金属管をつば返し加工を施
した後フランジ接合法により接続し、その接続部の耐漏
水性を試験したところ、予想外に低い結果であった。そ
の主な原因としては次ぎの点を挙げることができる。
【００１０】内面樹脂被覆金属管の金属管には、既述
した通り、縦方向の溶接継目を有するものが使用されて
おり、その溶接箇所と他の部分との機械的特性、特に、
伸び特性が金属組織等の相違のために異なるから、鍔部
の拡径成形時に溶接箇所と他の部分とが異なる伸び率で
加工され、その結果、鍔部の樹脂被覆層表面に凹凸が生
じる。
【００１１】内面樹脂被覆金属管の内面樹脂被覆層
は、通常、押出法により内径規制のもとで被覆され、金
属管の縦方向溶接継目が重ね合わせ継目である場合、内
面段差箇所で樹脂被覆層の肉厚が局部的に変化するか
ら、鍔部の拡径成形時、この局部的肉厚変化箇所に応力
が集中し、これが上記の現象に重畳されて鍔部の樹脂
被覆層表面の凹凸が顕著になる。
【００１２】而して、鍔部の止水面である合成樹脂被
覆層面には、微細な凹部または凸部が鍔部の内郭から外
郭に向かって延在し勝ちであるから、その止水面をパッ
キングの緊圧で封止しても、充分な止水性は期待できな
いのである。
【００１３】本発明の目的は、内面樹脂被覆金属管をつ
ば返しフランジ接合法に簡便な作業を追加するだけで、
充分に優れた止水性で接続できる複合管の接続方法を提
供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の複合管の接続方
法は、縦方向の溶接継目を有する金属管の内面に合成樹
脂層を被覆した複合管の端部をつば返しにより鍔部に形
成し、両管端部の鍔部を直接重ね合わせ、または合成樹
脂シ−トを介して重ね合わせ、これら鍔部の合成樹脂層
同志、または合成樹脂層と合成樹脂シ−トとを融着する
と共に両鍔部を挾持部材で挾持することを特徴とする構
成であり、合成樹脂シ−トに通電式発熱体を内蔵させ、
通電式発熱体を通電することにより、鍔部の合成樹脂層
と合成樹脂シ−トとの融着を行うこともできる。
【００１５】以下、図面を参照しつつ本発明の構成を説
明する。本発明により接合する複合管は、縦方向の溶接
継目を有する金属管の内面に合成樹脂層を被覆した構成
であり、金属管には、溶接鋼管（帯鋼を円管に成形し、
縦方向の継目をイナ−ト・ガス溶接したもの）や電縫鋼
管（縦方向の継目を電気抵抗溶接したもの）等が使用さ
れ、合成樹脂層には、熱可塑性樹脂で金属との接着性に
優れたもの、例えば、シラン変性ポリエチレン、酸変性
ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタ−
ル、ポリビニルアルコ−ル等が使用される。
【００１６】図１は本発明において使用するつば返し治
具の一例を示し、複合管の端部に挿通固定される固定部
材１１に螺子棒螺挿板１２をボルト１３，…により取付
け、先端に可動部材１４を回転可能に支着した螺子棒１
５を螺子棒螺挿板１２に螺挿し、固定部材１１にメス金
型ａを着脱可能に螺合し、可動部材１４にオス金型ｂを
着脱可能に螺合した構成であり、２段〜３段加工を行う
ために、メス金型並びにオス金型を２〜３種類用意して
ある。
【００１７】本発明によって複合管を接続するには、ま
ず例えば、図２の（イ）並びに（ロ）に示すように、複
合管端部を上記のつば返し治具を使用して鍔部に形成す
る。図２の（イ）並びに（ロ）は２段加工の場合を示
し、複合管端部２０につば返し治具の固定部材１１を挿
通固定し、各段に応じたメス金型ａ1（ａ2）並びにオス
金型ｂ1（ｂ2）を固定部材１１並びに可動部材１４に螺
合し、螺子棒１５の回転により可動部材１４を固定部材
１１に向け移動させ、メス金型とオス金型とで管端部を
拡径成形している。
【００１８】このつば返し加工において、複合管の半径
（平均半径）をＲ0とすれば、加工された鍔部ｆの半径
Ｒ箇所の平均加工率ｅは、ｅ＝（Ｒ／Ｒ0−１）で与え
られるが、複合管の金属管には、縦方向の溶接継目が存
在し、この溶接継目箇所の加工率が、他の金属部分との
伸び率の相違のために、上記の加工率からずれ、鍔部の
合成樹脂被覆層面に鍔部内郭から外郭に向かって微細な
凹部または凸部が生じ易い。
【００１９】この鍔部の外径は、通常、管材外径の１．
２倍から１．４倍に設定され、鍔部外郭の加工率は相当
に大きくされる。かかる大なる加工率のもとでは、上記
鍔部の合成樹脂被覆層面の凹凸化がかなり顕著になる
が、かかる現象にもかかわらず、本発明によれば、内面
樹脂被覆金属管を優れた止水性で簡易な作業にて接続で
きることは後述する通りである。
【００２０】請求項１に記載した発明により複合管を接
続するには、図３の（イ）において、両複合管２，２
（２１は金属管、２２は合成樹脂被覆層）のそれぞれに
鍔部挾持部材としての金属製ル−ズフランジ３，３（例
えば、鋼板製）を挿通し、各複合管の端部を上記のよう
にして鍔部ｆ，ｆに成形し、これらの両複合管端部の鍔
部ｆ，ｆを重ね合わせ、両鍔部ｆ，ｆの金属部分２１１
をガスバ−ナまたは熱風ヒ−タ或いはこて等で加熱して
両鍔部ｆ，ｆの合成樹脂被覆層２２１，２２１同志を融
着し、次いで、上記の予め挿通しておいたル−ズフラン
ジ３，３で両鍔部ｆ，ｆを挾み、両ル−ズフランジ３，
３をボルト・ナット４，…で締め付け、これにて接続を
終了する。
【００２１】請求項１に記載した発明により複合管を接
続する場合、まず、ル−ズフランジ３，３をボルト・ナ
ット４，…で締め付け、次いで、主にル−ズフランジ
３，３を加熱して両鍔部ｆ，ｆの合成樹脂被覆層２２
１，２２１同志を融着し、この融着後、ボルト・ナット
を増し締めすることもできる。
【００２２】請求項２に記載した発明により複合管を接
続するには、図３の（ロ）において、両複合管２，２の
それぞれにル−ズフランジ３，３を挿通し、各複合管の
端部を上記のようにして鍔部ｆ，ｆに成形し、これらの
両複合管端部の鍔部ｆ，ｆを合成樹脂シ−トｐを介して
重ね、予め挿通しておいたル−ズフランジ３，３で両鍔
部ｆ，ｆを挾み、両ル−ズフランジ３，３をボルト・ナ
ット４，…で締め付け、次いで、主にル−ズフランジ
３，３を加熱して各鍔部ｆの合成樹脂被覆層２１１と合
成樹脂シ−トｐとを融着し、而るのち、ボルト・ナット
４，…を増し締めし、これにて接続を終了する。
【００２３】請求項２に記載した発明により複合管を接
続する場合、各鍔部ｆの合成樹脂被覆層２２１と合成樹
脂シ−トｐとを融着し、而るのち、予め挿通しておいた
ル−ズフランジ３，３で両鍔部ｆ，ｆを挾み、両ル−ズ
フランジ３，３をボルト・ナット４，…で締め付けるこ
ともできる。
【００２４】合成樹脂シ−トｐには、複合管に使用した
内面樹脂被覆層と同材質の熱可塑性樹脂を使用すること
が好ましいが、適宜、耐熱性等の面から、別の熱可塑性
樹脂を使用することもある。また、耐熱性や強度の保障
のために、合成樹脂シ−トｐにガラス繊維やアスベスト
繊維等の補強剤を添加することもできる。
【００２５】合成樹脂シ−トｐには、通電式の発熱体、
例えばニクロム線を内蔵させておき、この発熱体の通電
発熱により、各鍔部の合成樹脂被覆層面と合成樹脂シ−
トの各面との融着を行うこともできる。
【００２６】
【作用】複合管の金属管における縦方向の溶接継目が原
因で、つば返しにより成形した鍔部の合成樹脂被覆層面
に凹凸が生じる。しかしかかる現象にもかかわらず、重
ね合わせた鍔部の樹合成脂被覆層同志の融着、または鍔
部の合成樹脂被覆層と鍔部間の合成樹脂シ−トとの融着
のために優れた止水性が達成される。
【００２７】更に、鍔部の成形時に合成樹脂被覆層に発
生した残留応力が、融着時の加熱で除去され、経時的安
定性若しくは耐久性も良好である。
【００２８】
【実施例】以下の実施例並びに比較例において、複合管
には、タングステン−イナ−トガス−ア−ク溶接による
縦方向溶接継目を有する外径１１４．３ｍｍ、肉厚２．
８ｍｍの鋼管の内面に厚み２．０ｍｍのシラン変性ポリ
エチレン樹脂層を押出被覆したものを使用し、この複合
管の端部を図１及び図２に示す方法で、つば返しにより
外径１４４ｍｍの鍔部に成形した。
【００２９】実施例１ 図３の（イ）に示すように、両複合管端部の鍔部ｆ，ｆ
を互いに重ね合わせ、両鍔部ｆ，ｆの金属部分２１１，
２１１をガスバ−ナで加熱して、両鍔部ｆ，ｆの合成樹
脂被覆層２２１，２２１を融着させ、次いで、両鍔部
ｆ，ｆを鋼板製ル−ズフランジ３，３で挾み、これらの
フランジ３，をボルト・ナット４，…（本数は６本、以
下の実施例並びに比較例においても同じ）で締め付け、
接続を終了した。
【００３０】実施例２ 図３の（ロ）に示すように、両複合管の鍔部ｆ，ｆを厚
み２．０ｍｍの高密度ポリエチレンシ−トｐを介して重
ね合わせ、更に、両鍔部ｆ，ｆを鋼板製ル−ズフランジ
３，３で挾み、これらのフランジ３，３をボルト・ナッ
ト４，…で締め付け、次いで、両フランジ３，３をガス
バ−ナで加熱して両鍔部ｆ，ｆの合成樹脂被覆層２２
１，２２１を高密度ポリエチレンシ−トｐに融着させ、
その後、ボルト・ナット４，…を増し締めして接続を終
了した。
【００３１】実施例３ 両複合管の鍔部をニクロム線内蔵の厚み２．０ｍｍの高
密度ポリエチレンシ−トを介して重ね合わせ、更に、両
鍔部を鋼板製ル−ズフランジで挾み、これらのフランジ
をボルト・ナットで締め付け、次いで、上記ニクロム線
を通電により発熱させ、両鍔部の合成樹脂被覆層を高密
度ポリエチレンシ−トに融着させて、接続を終了した。
【００３２】比較例 両複合管の鍔部を厚み２．０ｍｍのエチレンプロピレン
製ガスケットを介して重ね合わせ、更に、両鍔部を鋼板
製ル−ズフランジで挾み、これらのフランジをボルト・
ナットで締め付けて、接続を終了した。
【００３３】上記実施例の管接続部を有する複合管並び
に上記比較例の管接続部を有する複合管について（試料
数は、それぞれ１０箇）、内圧２０ｋｇ／ｃｍ2の常温
水で漏水試験を行ったところ、比較例品においては試験
開始後、すべて１日以内に接続部に涙漏れが発生した
が、何れの実施例品においても、６月経過後においても
異常は観られなかった。
【００３４】
【発明の効果】本発明の複合管の接続方法は、上述した
通りの構成であり、縦方向の溶接継目を有する金属管の
内面に合成樹脂被覆層を設けた複合管をつば返しフラン
ジ接合法により接続する場合、成形した鍔部の合成樹脂
被覆層面に上記溶接継目が原因で凹凸が生じる場合があ
ることに鑑み、その鍔部の合成樹脂被覆層同志、または
鍔部間に介在させた合成樹脂シ−トとその合成樹脂被覆
層との融着により充分な止水性を保障しており、実質
上、つば返しフランジ接合法に上記融着のための簡単な
加熱作業を追加するだけで、複合管を優れた止水性のも
とで簡便に接続できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において使用するつば返し治具の一例を
示す説明図である。
【図２】図２の（イ）並びに（ロ）は、本発明において
使用する複合管端部のつば返し成形の前段並びに後段の
作業を示す説明図である。
【図３】図３の（イ）は請求項１記載の発明の実施例を
示す説明図、図３の（ロ）は請求項２記載の発明の実施
例を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 複合管 ２１ 金属管 ２２ 合成樹脂層 ３ 挾持部材 ４ ボルト・ナット ｆ 鍔部 ２２１ 鍔部の合成樹脂層 ｐ 合成樹脂シ−ト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 23:00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】縦方向の溶接継目を有する金属管の内面に
    合成樹脂層を被覆した複合管の端部をつば返しにより鍔
    部に形成し、両管端部の鍔部を重ね合わせ、これら鍔部
    の合成樹脂層同志を融着すると共に両鍔部を挾持部材で
    挾持することを特徴とする複合管の接続方法。
  2. 【請求項２】縦方向の溶接継目を有する金属管の内面に
    合成樹脂層を被覆した複合管の端部をつば返しにより鍔
    部に形成し、両管端部の鍔部を合成樹脂シ−トを介して
    重ね合わせ、これら鍔部の合成樹脂層と合成樹脂シ−ト
    とを融着すると共に両鍔部を挾持部材で挾持することを
    特徴とする複合管の接続方法。
  3. 【請求項３】合成樹脂シ−トに通電式発熱体を内蔵さ
    せ、通電式発熱体を通電することにより、鍔部の合成樹
    脂層と合成樹脂シ−トとの融着を行う請求項２記載の複
    合管の接続方法。
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