JPH084957A - フランジ付鋳鉄管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 片フランジ管２の直管部４の軸方向他端部４
ｂにフランジ３がネジ込まれかつ外面に防食皮膜が設け
られた両フランジ管１において、直管部４に対してフラ
ンジ３が軸方向微小変位することに起因する防食皮膜の
割れの防止、或いは防食皮膜の割れと外部との連通を防
止して、防食性を確保する。 【構成】 直管部４の外周面とフランジ３のネジ込み方
向側端７との接合境界近傍の外面に、フランジ連結時に
おける直管部４に対するフランジ３の軸方向微小変位に
追従して伸長可能な防護被覆１０が付着されている。防
護被覆１０を防食皮膜の下に設ければ防食皮膜の割れが
防止され、防護被覆１０を防食皮膜の上に設ければ、防
食皮膜の割れと外部との連通が防護被覆１０によって防
止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直管部の軸方向端部外
周面にフランジがネジ込まれたフランジ付鋳鉄管に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】直管部の軸方向両端部にフランジを有す
るフランジ付鋳鉄管は、従来、置注ぎ鋳造法により鋳造
されていた。しかし、この置注ぎ鋳造法では、鋳造金属
内にガス気泡をかむという欠陥が発生し易く、また、生
産性にも劣るという難点がある。

【０００３】一方、遠心鋳造法を用いると、前記欠陥の
発生を防ぐことができるが、しかし、この方法では直管
部の軸方向両端部にフランジを有する鋳鉄管を製造する
ことは困難である。そこで、遠心鋳造法等によって直管
部の一端にフランジを有する片フランジ管を鋳造し、他
端にフランジをネジ込んで両端フランジ付管が製造され
るようになった。尚、鋼管においては他端へのフランジ
の取り付け方法として溶接も行われるが、鋳鉄管にあっ
ては、管連結時にフランジに作用する大きな引張力に対
して信頼性の十分高い溶接を行うことが困難であり、ネ
ジ込みに対してコスト高となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、管外を海水
にて冷却するイリゲーションクーラーに用いるフランジ
付鋳鉄管では、管外面の防食のため、外周面に防食皮膜
が設けられることがあるが、上記したような直管部の軸
方向端部にフランジがネジ込まれたものでは、ネジ込ま
れたフランジが他のフランジとボルト等によって連結さ
れたときにフランジにはかなりの引張力が作用し、フラ
ンジと直管部との螺合部が若干変形し、よって直管部に
対してフランジが軸方向に微小変位し、この微小変位に
より防食皮膜に割れが生じる。

【０００５】本発明は、かかる問題に鑑みなされたもの
で、直管部の軸方向端部外周面にフランジがネジ込まれ
たフランジ付鋳鉄管において、外面に設けられた防食皮
膜の割れの発生を防止、或いは割れが生じても防食性が
損なわれないようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、次の技術的手段を講じた。すなわち、
請求項１に記載の本発明は、直管部の軸方向端部外周面
にフランジがネジ込まれたフランジ付鋳鉄管において、
前記直管部の外周面と前記フランジのネジ込み方向側端
との接合境界を含む外面に、フランジ連結時における前
記直管部に対する前記フランジの軸方向微小変位に追従
して伸長可能な防護被覆が付着されていることを特徴と
している。

【０００７】また、請求項２に記載の本発明は、直管部
の軸方向端部が段部を介して小径部とされ、該小径部外
周面にフランジがネジ込まれたフランジ付鋳鉄管におい
て、前記フランジのネジ込み方向側端と前記段部との突
き合わせ面が、前記フランジのネジ込み方向側端の周外
方への浮き上がりを阻止するテーパー形状とされてお
り、前記直管部の外周面と前記フランジのネジ込み方向
側端との接合境界を含む外面に、フランジ連結時におけ
る前記直管部に対する前記フランジの軸方向微小変位に
追従して伸長可能な防護被覆が付着されていることを特
徴としている。

【０００８】また、請求項３に記載の本発明は、直管部
の軸方向端部が段部を介して小径部とされ、該小径部外
周面にフランジがネジ込まれており、前記直管部及び前
記フランジの外周面上に防食皮膜が設けられたフランジ
付鋳鉄管において、前記フランジのネジ込み方向側端と
前記段部との突き合わせ面が、前記フランジのネジ込み
方向側端の周外方への浮き上がりを阻止するテーパー形
状とされており、前記直管部の外周面と前記フランジの
ネジ込み方向側端との接合境界近傍の前記防食皮膜の外
面に、フランジ連結時における前記直管部に対する前記
フランジの軸方向微小変位に追従して伸長する防護被覆
が付着されていることを特徴としている。

【０００９】前記フランジのネジ込み方向側端と前記段
部との突き合わせ面のテーパー形状のテーパー角度は、
軸方向に対して３０°以上９０°未満とするのが好まし
い。また、フランジの接合端面を、直管部軸方向と直角
をなす面よりも直管部側に傾斜したテーパー面で形成す
ることが好ましい。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の本発明によれば、フランジの
連結時に直管部に対してフランジが軸方向に微小変位す
ると、直管部の外周面とフランジのネジ込み方向側端と
の接合境界を含む外面に付着された防護被覆が、かかる
フランジの微小変位に追従して伸長するため、防護被覆
においてはフランジのネジ込み方向側端と直管部の外周
面との間に間隙が生じず、その上、防護被覆の下側付着
部に対して上部は変形しにくい。したがって、防護被覆
の上に防食皮膜を塗布等により設けていても、この防食
皮膜の割れの発生が防止される。

【００１１】請求項２に記載の本発明によれば、さら
に、直管部にネジ込まれたフランジを他のフランジと連
結すると、その締結力によりフランジのネジ込み方向側
端が周外方へ浮き上がろうとするが、フランジのネジ込
み方向側端と段部との突き合わせ面が、その浮き上がり
を阻止するテーパー形状とされているため、該突き合わ
せ面の面圧が高くなり、よってかかる部分のシール性が
向上する。

【００１２】請求項３に記載の本発明においても、同様
に、フランジのネジ込み方向側端と段部との突き合わせ
面の面圧が高くなるとともに、直管部及びフランジの外
周面上に設けられた防食皮膜にたとえ割れが生じても、
該防食皮膜の外面に付着された防護被覆によって外部と
防食皮膜の割れとの連通が防止され、防食性を確保する
ことができる。

【００１３】フランジの接合端面を、直管部軸方向と直
角をなす面よりも直管部側に傾斜したテーパー面で形成
したものでは、管同士を連結する際、フランジ同士をボ
ルト連結すると、まず直管部の接合端面同士がパッキン
を介して当接され、フランジ同士の締結力を強めるにし
たがって直管部の接合端面同士の面圧が徐々に大きくな
るとともにフランジが直管部に対し徐々に変形して、フ
ランジの接合端面同士が強圧されることとなる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説
明する。図１は本発明の第１実施例に係るフランジ付鋳
鉄管１を示しており、このフランジ付鋳鉄管１は、片フ
ランジ管２に、別体のネジ込みフランジ３がネジ込まれ
てなる両フランジ管とされており、例えば塩水中に浸漬
されるイリゲーションクーラーパイプとして用いられる
ものである。図２は、軸方向他端部４ｂが段部６を介し
て小径部とされた直管部４にネジ込みフランジ３がネジ
込まれた状態を示す。

【００１５】前記片フランジ管２は、円筒状の直管部４
の軸方向一端部４ａ外周にフランジ部５が一体に鋳造さ
れており、直管部４の軸方向他端部４ｂは段部６を介し
て小径部とされ、該小径部４ｂ外周面に雄ネジが刻設さ
れている。この片フランジ管２は、例えば遠心鋳造法に
より鋳造することができ、これによれば、精度の高く生
産性の優れたものが製造できる。鋳鉄管の材質として
は、普通鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、耐食性合金鋳鉄等の各
種鋳鉄が使用される。

【００１６】ネジ込みフランジ３は、内周面に雌ネジが
刻設されており、片フランジ管２の直管部４の軸方向他
端部４ｂ（小径部）に、ネジ込みフランジ３のネジ込み
方向側端７が直管部４の段部６に突き当たるまで所要ト
ルクでネジ込まれている。このネジ込みに際して、フラ
ンジ３のネジ込み方向側端７と直管部４の段部６との突
き合わせ面８Ａにはテフロンペーストが塗布されてお
り、かかる部分のシール性を向上させている。なお、ネ
ジ込んだ後、回り止めのため、直管部４の端面４Ａの周
方向２ヵ所において直管部４とネジ込みフランジ３とを
点溶接により溶着している。

【００１７】フランジ３のネジ込み方向側端７と直管部
４の段部６との突き合わせ面８Ａは、径外方から内方に
したがってフランジ３のネジ込み方向側に傾斜されたテ
ーパー形状とされている。このテーパー形状のテーパー
角度は、軸方向に対して３０°以上９０°未満とするの
が好ましく、６０°程度であるのが最適である。この角
度が３０°未満であると強度的に弱くなり過ぎ、９０°
以上であるとテーパー作用が得られない。

【００１８】また、フランジ３には周方向３乃至８箇所
にボルト孔１２が設けられており、該ボルト孔１２より
径内方のフランジ３の接合端面３Ａは、径外方側が直管
部４の接合端面４Ａよりも若干直管部４側に傾斜したテ
ーパー面、すなわち直管部４の軸方向と直角をなす面よ
りも直管部４側に傾斜した面で形成されている。なお、
このテーパー面は、径方向長さ２０〜６０ｍｍに対し、
軸方向に０．１ｍｍ傾斜する程度とされており、好まし
くは、径方向長さ４０ｍｍに対し軸方向に０．１ｍｍと
される。このテーパー面の傾斜が大きすぎると直管部４
の接合端面４Ａの面圧が高くなり過ぎてパッキン１５を
損傷させることとなり、また小さ過ぎるとテーパー面と
する効果が過少となる。

【００１９】このフランジ３と他のフランジとを連結す
るにあたり、まず直管部４の接合端面４Ａ同士を接合さ
せたときには、フランジ３の接合端面３Ａは径外方側が
互いに離反しており、フランジ３同士の締結力を強める
にしたがって、直管部４の接合端面４Ａ同士が徐々に強
く圧接されるとともに、フランジ３の接合端面３Ａ同士
が近接する方向にフランジ３が変形していき、フランジ
３同士が締結された状態において直管部４の接合端面４
Ａ同士の面圧が高くなるようになっている。

【００２０】すなわち、フランジ３の接合に際しては、
直管部４の接合端面４Ａ間及びフランジ３の接合端面３
Ａ間には、管内の流体の漏れ防止のため、パッキン１５
が介在されるが、フランジ３の接合端面３Ａがテーパー
面に形成されておらず直管部４の接合端面４Ａとフラッ
トに形成されているものでは、フランジ３同士を締結す
るとボルト孔１２近傍で最も面圧が高く、直管部４の接
合端面４Ａ同士の面圧は低くなり、パッキン１５のシー
ル性が低下するが、本実施例によれば、上記したよう
に、直管部４の接合端面４Ａ同士の面圧を高くすること
ができ、管内の流体の漏れを確実に防止できる。

【００２１】直管部４とフランジ３との外周面上には、
図示していないが、全面を覆う防食皮膜が設けられてい
る。この防食皮膜は特に限定されずいかなる方法で形成
してもよい。防食皮膜をコーティング法で行う場合、外
周面の下地処理としてサンドブラストを行った後、プラ
イマーコーティングを施す。これは、例えば、フジレジ
ン（株）製のフジフレークＣ＃５０６用プライマーをハ
ケ或いはロールによって１回塗布することにより行う。
そして、防食塗料を３乃至４回塗布することにより防食
皮膜が形成される。防食塗料としては、例えば、フジレ
ジン（株）製のフジフレークＣ＃５０６を用いることが
できる。

【００２２】フランジ３のネジ込み方向側端７と直管部
４とはそれらの外径が等しくされており、よって直管部
４の外周面とフランジ３のネジ込み方向側端７との接合
境界を含む外面は面一とされている。そして、直管部４
の外周面とフランジ３のネジ込み方向側端７との接合境
界近傍の防食皮膜の外面に防護被覆１０が付着されてい
る。この防護被覆１０を、例えば強化繊維プラスチック
により形成する場合、直管部４の外周面とフランジ３の
ネジ込み方向側端７との接合境界近傍の防食皮膜の外面
に、まずシート状の繊維基材にビニルエステル等を主成
分とする樹脂剤を含浸させたものを巻回して積層する。
樹脂材としては、不飽和ポリエルテル樹脂の他、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂、シリコン等を採用できる。ま
た、繊維基材としては、ガラス繊維の他、炭素繊維、グ
ラスファイト繊維、ウィスカー等を採用できる。

【００２３】尚、防護被覆１０の厚さは、フランジの微
小変位により生じる隙間が数μｍであるため、その１０
倍程度の厚さがあればよい。また、防護被覆１０として
耐食性を有するものを採用するのが好ましい。また、防
護被覆１０をライニングした後、表面仕上げ用ペイン
ト、ラッカー等を防食皮膜として外面全面に塗布しても
よい。

【００２４】本第１実施例によれば、片フランジ管２を
遠心鋳造法により鋳造し、該片フランジ管２にネジ込み
フランジ３をネジ込むことにより両フランジ管１が製造
できるので、置き注ぎ法に比して生産性等において有利
となる。また、ネジ込みフランジ３を他のフランジと連
結したときに、フランジ３のネジ込み方向側端７が周外
方へ浮き上がろうとするが、該側端７と直管部４の段部
６との突き合わせ端面８Ａが上記したようなテーパー形
状とされているので、側端７の浮き上がりが阻止される
とともに、突き合わせ端面８Ａの面圧が高くなり、よっ
て管内の流体の漏れが防止される。

【００２５】また、フランジ３を他のフランジとボルト
等によって連結したときに、その締め付け力によって直
管部４に対してフランジ３が軸方向に微小変形するが、
この微小変形に追従して直管部４の外周面とフランジ３
のネジ込み方向側端７との接合境界近傍の防食皮膜の外
面に付着された防護被覆１０が伸長するため、たとえ防
食皮膜に割れが生じても、この防食皮膜の割れと外部と
の連通が防護被覆１０によって防止され、防食性を確保
することができる。特に本実施例では、フランジ３の接
合端面３Ａをテーパー面に形成しているので、フランジ
３のネジ込み方向側端７の微小変位が大きいが、上記し
たように防護皮膜１０によって防食性を確保でき、すな
わち、片フランジ管２の軸方向端部にフランジ３をネジ
込んで両フランジ管１を製造することによる生産性の向
上と、直管部４の接合端面４Ａの面圧の確保と、防食性
の確保とを一挙に達成することができる。

【００２６】図３は本発明の第２実施例に係るフランジ
付鋳鉄管１を示し、上記第１実施例と同様の構成につい
ては同符号を付し、詳細説明を省略する。本第３実施例
では、外面に防食皮膜が予め設けられておらず、フラン
ジ３の側端７の肉厚が大きく形成されている。なお、フ
ランジ３のネジ込み方向側端７と直管部４の段部６との
突き合わせ端面８Ａは図示実施例ではテーパー形状とさ
れていないが、上記第１実施例と同様のテーパー形状と
してもよい。

【００２７】そして、直管部４の外周面とフランジ３の
ネジ込み方向側端７との接合境界を含む外面にホモゲン
鉛被覆法（ホモゲン処理を施した後に鉛を溶着被覆する
方法）により鉛ライニングによる防護被覆１０Ａが形成
されている。防食皮膜は、配管の施工現場等において防
食塗料を塗布することによりフランジ付鋳鉄管１の外面
に設けられる。すなわち、この場合、防食皮膜は防護被
覆１０Ａ上に付着されることとなる。

【００２８】本第２実施例においても、フランジ３を他
のフランジとボルト等によって連結したときに、その締
め付け力によって直管部４に対してフランジ３が軸方向
に微小変形するが、この微小変形に追従して直管部４の
外周面とフランジ３のネジ込み方向側端７との接合境界
を含む外面に付着された防護被覆１０Ａの、主として付
着部が伸長するため、該防護被覆１０Ａ上に付着された
現場施工された防食皮膜の割れが防止され、防食性が確
保できる。なお、鉛ライニング自体が防食性を有するた
め、たとえ防食皮膜が割れても防食性を確保できる。

【００２９】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、適宜設計変更することができる。上記第１実施
例では防護被覆１０を強化繊維プラスチックにより形成
し、また、上記第２実施例では防護被覆１０Ａをホモゲ
ン法による鉛ライニングにより形成しているが、防護被
覆は伸長可能で耐食性を有するものであればどのような
ものでも良く、例えば、樹脂ライニング、ペイント塗装
等、種々の方法により行うことができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のフランジ
付鋳鉄管によれば、直管部に対してフランジが軸方向に
微小変位することに起因する防食皮膜の割れを防止、或
いは防食皮膜の割れと外部との連通を防止することによ
り耐食性を確保でき、また、ネジ込まれたフランジのネ
ジ込み方向側端と直管部の段部との突き合わせ端面の面
圧を高くでき、さらに、直管部の接合端面の面圧を高く
することができ、よってシール性を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るフランジ付鋳鉄管を
示す一部破断断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】本発明の第２実施例に係るフランジ付鋳鉄管を
示す要部拡大図である。

【符号の説明】

１ フランジ付鋳鉄管（両フランジ管） ２ 片フランジ管 ３ フランジ ３Ａ フランジの接合端面 ４ 直管部 ４Ａ 直管部の接合端面 ４ａ 直管部の軸方向端部 ４ｂ 直管部の軸方向他端部 ６ 段部 ７ フランジのネジ込み方向側端 ８Ａ 直管部の段部とフランジのネジ込み方向側端との
突き合わせ端面 １０ 防護被覆 １０Ａ 防護被覆

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 合田 敏彦 大阪府大阪市大正区南恩加島７丁目１番22 号 株式会社クボタ恩加島工場内 (72)発明者 宮武 順一 大阪府大阪市大正区南恩加島７丁目１番22 号 株式会社クボタ恩加島工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直管部の軸方向端部外周面にフランジが
   ネジ込まれたフランジ付鋳鉄管において、 前記直管部の外周面と前記フランジのネジ込み方向側端
   との接合境界を含む外面に、フランジ連結時における前
   記直管部に対する前記フランジの軸方向微小変位に追従
   して伸長可能な防護被覆が付着されていることを特徴と
   するフランジ付鋳鉄管。
2. 【請求項２】 直管部の軸方向端部が段部を介して小径
   部とされ、該小径部外周面にフランジがネジ込まれたフ
   ランジ付鋳鉄管において、 前記フランジのネジ込み方向側端と前記段部との突き合
   わせ面が、前記フランジのネジ込み方向側端の周外方へ
   の浮き上がりを阻止するテーパー形状とされており、前
   記直管部の外周面と前記フランジのネジ込み方向側端と
   の接合境界を含む外面に、フランジ連結時における前記
   直管部に対する前記フランジの軸方向微小変位に追従し
   て伸長可能な防護被覆が付着されていることを特徴とす
   るフランジ付鋳鉄管。
3. 【請求項３】 直管部の軸方向端部が段部を介して小径
   部とされ、該小径部外周面にフランジがネジ込まれてお
   り、前記直管部及び前記フランジの外周面上に防食皮膜
   が設けられたフランジ付鋳鉄管において、 前記フランジのネジ込み方向側端と前記段部との突き合
   わせ面が、前記フランジのネジ込み方向側端の周外方へ
   の浮き上がりを阻止するテーパー形状とされており、前
   記直管部の外周面と前記フランジのネジ込み方向側端と
   の接合境界近傍の前記防食皮膜の外面に、フランジ連結
   時における前記直管部に対する前記フランジの軸方向微
   小変位に追従して伸長する防護被覆が付着されているこ
   とを特徴とするフランジ付鋳鉄管。
4. 【請求項４】 フランジのネジ込み方向側端と段部との
   突き合わせ面のテーパー形状のテーパー角度が、軸方向
   に対して３０°以上９０°未満であることを特徴とする
   請求項２又は３に記載のフランジ付鋳鉄管。
5. 【請求項５】 フランジの接合端面が、直管部軸方向と
   直角をなす面よりも直管部側に傾斜したテーパー面で形
   成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４
   に記載のフランジ付鋳鉄管。