JPH07132555A - フランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本体ライニング層とフランジライニング層との
密着性に優れ、熱伸縮などによって本体ライニング層と
フランジライニング層との間で剥離などを起こすことの
ないフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法を提供す
る。 【構成】本体樹脂ライニング層の端部に鋼管本体と所定
の隙間を有する管状部を設け、この管状部に中子型を嵌
合して管状部の端部を拡径した状態、すなわち、隙間の
入口を狭小にした状態で溶融樹脂を射出してフランジ面
から本体樹脂ライニング層に到るフランジ樹脂ライニン
グ層を形成し、本体樹脂ライニング層とフランジ樹脂ラ
イニング層がその界面において融着一体化されるととも
に、隙間に入り込んだフランジ樹脂ライニング層の一部
を隙間の狭小部で係止して機械的にも本体樹脂ライニン
グ層とフランジ樹脂ライニング層とを一体化させるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管端に接合用のフラン
ジを有するフランジ付鋼管の内面から管端にかけて樹脂
をライニングしてフランジ付樹脂ライニング鋼管を製造
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管本体の端部にフランジが一体に設け
られた配管材として用いられるフランジ付鋼管には、そ
の耐食性等を高めることを目的として、例えば実開昭５
５−３１０９１号公報に示されているように、鋼管本体
の内面から管端フランジ面にかけて樹脂をライニングし
たものがある。

【０００３】このようなフランジ付樹脂ライニング鋼管
を製造する際、管端部の内面からフランジ面にかけて樹
脂が存在しない部分ができると、使用時にその部分から
腐食が進行するおそれがある。そのため、製造に当たっ
ては、鋼管の内面については言うに及ばず、その管端部
内面からフランジ面にかけても樹脂が途切れることなく
存在するようにライニング層を形成する必要がある。

【０００４】そこで、従来においては、鋼管よりも長い
樹脂管を鋼管内に挿入して鋼管内面をライニングした
後、その樹脂管の端部を鋼管の管端フランジ面に沿って
鍔返ししたり（例えば特公昭５６−３７８８９号公報参
照）、あるいは鋼管よりも短い樹脂管で鋼管内面をライ
ニングした後、その樹脂管の端部に接着剤を介して別の
樹脂製短管の一端を接着してその他端側を管端部から所
定量だけ突出させ、この短管の突出部を管端フランジ面
に沿って鍔返ししたりすることで、管端フランジ面まで
途切れることなく樹脂をライニングする方法が行われて
いる。

【０００５】しかし、上記のような鍔返し加工を用いる
従来の製造方法は、フランジ付鋼管内に挿入された内面
ライニング用の樹脂管の端部又はこれに接着された管端
ライニング用の樹脂製短管の端部を加熱・軟化させた
後、その部分を上述のように鍔返し加工して管端フラン
ジ面に密着させるものである。そのため、熱可塑性樹脂
のうちでも例えば硬質塩化ビニル樹脂のように比較的伸
びがよくて加工性に優れる樹脂に対しては適用できる
が、エンジニアリングプラスチックと呼ばれる高融点で
伸びにくい樹脂、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエ
ーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂に対しては
適用ができないか又は極めて困難である。また、フッ素
樹脂（例えば、ＰＶＤＦ）のように接着しにくい樹脂の
場合は、内面ライニング用の樹脂管と管端ライニング用
の樹脂製短管との接合に接着剤を使用することができな
いため、樹脂製短管の使用が制限されることになる。

【０００６】このため、従来においてフランジ付鋼管の
鋼管本体内面から管端フランジ面までの部分を樹脂でラ
イニングする場合には、上述のような鍔返し加工や接着
剤の使用が可能な樹脂しか使用できず、それだけライニ
ング用樹脂の種類ひいては製品の性能面で制限を受ける
という問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の出願
人は、つぎのようなフランジ付樹脂ライニング鋼管の製
造方法を先に提案している（特願平５−７５７５９号参
照）。すなわち、この製造方法は、図７に示すように、
まず、鋼管本体１０１の端部にフランジ１０２が一体に
設けられたフランジ付鋼管１００を用意する。そして、
このフランジ付鋼管１００の鋼管本体１０１内面に接着
剤１０３を塗布したのち、鋼管本体１０１より少し短い
合成樹脂管１０４を鋼管本体１０１内へ挿入し、接着剤
１０３を介して鋼管本体１０１と合成樹脂管１０４とを
接着一体化して本体ライニング層を形成する。つぎに、
合成樹脂管１０４の内径と略同径の中子型１０５を、合
成樹脂管１０４の先端部に嵌合するように鋼管本体１０
１の端部から挿入し、さらにフランジ付鋼管１００の端
部に射出成形用金型１０６をセットする。そして、図８
に示すように所定温度に加熱溶融させた樹脂をキャビテ
ィ１０７内に注入して冷却固化させることにより、鋼管
本体１０１の端部内面からフランジ１０２面にかけて射
出成形によって合成樹脂管１０４と連結一体化したフラ
ンジ樹脂ライニング層１０８を形成するようになってい
る。

【０００８】この方法によれば、内面ライニング用樹脂
管の端部を鍔返し加工したり、その樹脂管に接着剤を介
して樹脂製の短管を接合した上でその短管の端部を鍔返
し加工したりする必要がない。従って、例えば上述のＰ
ＰＳ等のエンジニアリングプラスチックのように、寸法
安定性、耐熱性、耐薬品性等の点で優れた物性を有しな
がら鍔返し加工や接着剤の使用が困難であったためにラ
イニング素材として利用できなかった樹脂をも使用でき
ることとなり、ひいては当該樹脂のもつ物性を活かした
性能に優れた各種のフランジ付樹脂ライニング鋼管の製
造が可能となると言う優れた効果を奏する。

【０００９】しかしながら、先に本出願人が提案した上
記製造方法では、つぎのような問題が残っていた。すな
わち、フランジ樹脂ライニング層が溶融樹脂を射出する
ことで形成されるようになっているため、合成樹脂管１
０４とフランジ樹脂ライニング層１０８とがその界面に
おいて熱融着することで接合一体化するようになってい
るが、熱融着部の強度が弱く、樹脂の熱伸縮によって両
者の界面で剥離が生じ、十分な防食効果が発揮できなく
なる虞がある。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みて本体樹
脂ライニング層とフランジ樹脂ライニング層との接合性
に優れ、伸縮などによって本体樹脂ライニング層とフラ
ンジ樹脂ライニング層との界面で剥離などが発生しない
フランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明にかかるフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法
は、鋼管本体の端部にフランジが一体に設けられたフラ
ンジ付鋼管に、鋼管本体の内径と略同じ外径を有する管
状のスペーサを鋼管本体端部から鋼管本体の所定位置ま
で嵌合させる工程と、スペーサの内径と略同じか小径の
合成樹脂管を、その一端部が前記スペーサの端部に重な
るように、鋼管本体内に挿入する工程と、前記合成樹脂
管の挿入部に当たる鋼管本体内壁面または合成樹脂管外
壁面に接着剤を塗布する工程と、前記合成樹脂管の一端
部が前記スペーサの端部に重なった状態で合成樹脂管を
拡径して本体樹脂ライニング層を形成する工程と、スペ
ーサを取り除き、本体樹脂ライニング層の先端に鋼管本
体との間に所定の隙間を有する管状部を形成する工程
と、前記本体樹脂ライニング層からフランジ面に到るフ
ランジ樹脂ライニング層を、徐々に縮径する中子型の先
端部を前記管状部に嵌合させた状態で射出成形によって
形成する工程とを備えている構成とした。

【００１２】上記構成において、スペーサとしては、金
属管や耐熱性の合成樹脂管が挙げられる。また、スペー
サの端面内周面はテーパ状に面取りしておくことが好ま
しい。中子型は、特に限定されないが、管状部に嵌合さ
れる先端部が徐々に縮径されて外周面がテーパ状に先細
り形状になっていることが好ましい。

【００１３】ライニング層を形成する樹脂としては、塩
化ビニル樹脂，ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポ
リフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエーテルエ
ーテルケトン（ＰＥＥＫ），フッ素樹脂（例えば、ＰＶ
ＤＦ）等が挙げられる。また、フランジ付鋼管とは、フ
ランジが鋼管本体の両端に設けられているものだけでは
なく、鋼管本体のいずれか一端のみに設けられているも
のも含まれる。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、スペーサを介在させた状態
で合成樹脂管を膨張させると、合成樹脂管は、スペーサ
に嵌合している部分を除いて拡径し、拡径部が合成樹脂
管の外周面或いは鋼管本体の内周面に塗布した接着剤に
よって鋼管本体に接合一体化され本体樹脂ライニング層
となる。

【００１５】つぎに、スペーサを取り除くと、本体樹脂
ライニング層の端部に合成樹脂管の拡径していない部分
が鋼管本体と所定の隙間を有する管状部として残る。こ
の管状部に中子型を嵌合して管状部の端部を拡径した状
態で溶融樹脂を射出してフランジ面から本体樹脂ライニ
ング層に到るフランジ樹脂ライニング層を形成するので
あるが、その時、射出された溶融樹脂の一部が、管状部
と鋼管本体との隙間に入り込む。管状部の端部は中子型
によって拡径されて隙間の入口側が奥より狭くなってい
るので、隙間内に入り込んだフランジ樹脂ライニング層
の一部が管状部に係止されたようになる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明を、その実施例をあらわす図
面を参照しつつ詳しく説明する。図１〜図６は本発明に
かかるフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法の第１
実施例を工程順にあらわしている。すなわち、このフラ
ンジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法は、以下の工程順
に実施されるようになっている。

【００１７】 図１に示すように、まず、鋼管本体１
１の両端にフランジ１２，１２をそれぞれ一体に設けた
フランジ付鋼管１を用意し、このフランジ付鋼管１の鋼
管本体１１内面に接着剤１３を塗布する。 図２に示すように、鋼管本体１１の内径より小径の
合成樹脂管３を挿入するとともに、鋼管本体１１の端部
から管状のスペーサ２を挿入し、スペーサ２の端部と合
成樹脂管３の端部とを嵌合させる。

【００１８】 図３に示すように、合成樹脂管３のス
ペーサ２と重なった部分以外を拡径しを鋼管本体１１の
内壁面に接合一体化させて、本体樹脂ライニング層１４
を形成する。 図４に示すように、スペーサ２を除去し、本体樹脂
ライニング層１４の端部に、鋼管本体１１との間に所定
の隙間１５を有する管状部１６を形成する。

【００１９】 図５に示すように、鋼管本体１１の管
軸と同一軸心を有する射出成形型（フランジ型）６をフ
ランジ付鋼管１の端部に装着するとともに、中子型５の
先端部を管状部１６に嵌合させる。中子型５は先端部が
徐々に縮径してテーパ状に先細りしており、嵌合によっ
て管状部１６が中子型５の先端部のテーパによって外側
に撓み拡径される。

【００２０】 図６に示すように、樹脂注入口６１か
ら溶融樹脂をキャビティ６２内に射出し、フランジ樹脂
ライニング層７を形成する。 必要に応じて射出成形後、バリ等を取り除くため
に、さらに切削加工を行う。 必要に応じて、本体樹脂ライニング層１４とフラン
ジ樹脂ライニング層７との界面部分を加熱加圧融着させ
る。

【００２１】このフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造
方法は、以上のように、射出成形時にフランジ樹脂ライ
ニング層７を形成する溶融樹脂が射出成形時に管状部１
６と鋼管本体１１との隙間１５に入り込みそのまま冷却
固化するため、フランジ樹脂ライニング層７は本体樹脂
ライニング層１４との界面で融着により本体樹脂ライニ
ング層１４と一体化されるとともに、管状部１６の端部
が拡径され、隙間１５の入口側が奥より狭くなっている
ので、フランジ樹脂ライニング層７の隙間１５に入り込
んだ部分の樹脂がアンカーの働きをして機械的にも本体
樹脂ライニング層１４と一体化される。

【００２２】したがって、フランジ樹脂ライニング層７
と本体樹脂ライニング層１４とがしっかりと一体化さ
れ、熱伸縮によって界面で剥離などを起こすことがなく
なり、常に十分な強度や耐蝕性を備えたフランジ付樹脂
ライニング鋼管を提供することができる。勿論、本体樹
脂ライニング層１４を形成したのち、鋼管本体１１の未
ライニング部分内面からフランジ１２面に到る部分に対
して別途射出成形によりフランジ樹脂ライニング層７を
形成するので、鋼管本体１１の内面から管端のフランジ
１２面にかけて樹脂ライニング層が途切れることなく形
成される。従って、従来のように鋼管の内面ライニング
用樹脂管の端部を鍔返し加工したり、あるいは樹脂管に
接着剤を介して樹脂製短管を接着した上でその端部を鍔
返し加工したりしなくても、鋼管本体１１内面から管端
のフランジ１２面まで確実に樹脂がライニングされるこ
ととなり、鍔返し加工や接着剤の使用が困難な高融点で
伸びにくい樹脂を用いた場合でもフランジ付樹脂ライニ
ング鋼管の製造が可能となる。

【００２３】言い換えると、フランジ付樹脂ライニング
鋼管のライニング素材として、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の優
れた物性を有する樹脂を利用することができ、それだけ
性能面（例えば寸法安定性）でも優れた製品が得られる
ことになる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかるフランジ
付樹脂ライニング鋼管の製造方法よれば、前述の本出願
人が先に提案したフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造
方法と同様にフランジ付鋼管の内面から管端フランジ面
にわたる部分をライニングする場合に、フランジ付鋼管
の内面を樹脂でライニングした後、その鋼管の管端部に
対して射出成形により樹脂ライニング層を形成するの
で、内面ライニング用樹脂管の端部を鍔返し加工した
り、その樹脂管に接着剤を介して樹脂製の短管を接合し
た上でその短管の端部を鍔返し加工したりする必要がな
い。

【００２５】従って、この種のフランジ付樹脂ライニン
グ鋼管を製造する場合において、例えば上述のＰＰＳ等
のエンジニアリングプラスチックのように、寸法安定
性、耐熱性、耐薬品性等の点で優れた物性を有しながら
鍔返し加工や接着剤の使用が困難であったためにライニ
ング素材として利用できなかった樹脂をも使用できるこ
ととなり、ひいては当該樹脂のもつ物性を活かした性能
の優れた各種のフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造が
可能となる。

【００２６】しかも、本体樹脂ライニング層とフランジ
樹脂ライニング層とが、その界面で融着によって一体化
されるだけでなく、フランジ樹脂ライニング層を構成す
る樹脂の一部が本体樹脂ライニング層の端部に設けられ
た管状部と鋼管本体との隙間に入り込む。そして、管状
部の端部が中子型によって拡径され、隙間の入口側が奥
よりも狭くなっているので、隙間に嵌まり込んだフラン
ジ樹脂ライニング層の一部が本体樹脂ライニング層と機
械的に接合一体化される。

【００２７】したがって、熱伸縮によって本体樹脂ライ
ニング層とフランジ樹脂ライニング層との界面で剥離な
どを起こすことがなくなり、常に十分な強度や耐蝕性を
備えたフランジ付樹脂ライニング鋼管を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるフランジ付樹脂ライニング鋼管
の製造方法の１実施例をあらわす図であって、鋼管本体
内壁面に接着剤を塗布した状態をあらわす断面図であ
る。

【図２】図１の状態に続いて、スペーサと合成樹脂管と
を鋼管本体内に挿入するとともに、スペーサの一部と合
成樹脂管とを嵌合させた状態をあらわす断面図である。

【図３】図２の状態に続いて、合成樹脂管を拡径して本
体樹脂ライニング層を形成した状態をあらわす断面図で
ある。

【図４】図３の状態に続いて、スペーサを取り除いた状
態をあらわす断面図である。

【図５】図４の状態に続いて、射出型を鋼管本体の端部
に装着した状態をあらわす断面図である。

【図６】図５の状態に続いて、溶融樹脂を射出してフラ
ンジ樹脂ライニング層を成形した状態をあらわす断面図
である。

【図７】先に提案したフランジ付樹脂ライニング鋼管の
製造方法における射出成形前の状態をあらわす断面図で
ある。

【図８】図８の射出後の状態をあらわす断面図である。

【符号の説明】

１ フランジ付鋼管 ２ スペーサ ３ 合成樹脂管 ５ 中子型 ７ フランジ樹脂ライニング層 １１ 鋼管本体 １２ フランジ １３ 接着剤 １４ 本体樹脂ライニング層 １５ 隙間 １６ 管状部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管本体の端部にフランジが一体に設け
   られたフランジ付鋼管に、鋼管本体の内径と略同じ外径
   を有する管状のスペーサを鋼管本体端部から鋼管本体の
   所定位置まで嵌合させる工程と、スペーサの内径と略同
   じか小径の合成樹脂管を、その一端部が前記スペーサの
   端部に重なるように、鋼管本体内に挿入する工程と、前
   記合成樹脂管の挿入部に当たる鋼管本体内壁面または合
   成樹脂管外壁面に接着剤を塗布する工程と、前記合成樹
   脂管の一端部が前記スペーサの端部に重なった状態で合
   成樹脂管を拡径して本体樹脂ライニング層を形成する工
   程と、スペーサを取り除き、本体樹脂ライニング層の先
   端に鋼管本体との間に所定の隙間を有する管状部を形成
   する工程と、前記本体樹脂ライニング層からフランジ面
   に到るフランジ樹脂ライニング層を、徐々に縮径する中
   子型の先端部を前記管状部に嵌合させた状態で射出成形
   によって形成する工程とを備えているフランジ付樹脂ラ
   イニング鋼管の製造方法。