JPH09166268A - 防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方法 - Google Patents

防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方法

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JPH09166268A
JPH09166268A JP8210176A JP21017696A JPH09166268A JP H09166268 A JPH09166268 A JP H09166268A JP 8210176 A JP8210176 A JP 8210176A JP 21017696 A JP21017696 A JP 21017696A JP H09166268 A JPH09166268 A JP H09166268A
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Yoshihiro Okano
嘉宏 岡野
Norio Shoji
憲生 庄司
Akio Kida
昭夫 木田
Toshiyuki Namioka
敏幸 浪岡
Kiyotaka Hirahara
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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱収縮材料による防食被覆部分に空気が残存す
ることのない防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方法を提
供する。 【解決手段】防食被覆鋼管２２，２３の端部同士を溶接
してなる継手部を熱収縮チューブで防食被覆する方法で
あり、上記チューブの外周部に剥離剤層が形成されてい
るとともに、この剥離剤層の外周部に発熱層５が形成さ
れてなる被覆用具１を準備し、上記継手部の溶接部分２
６およびその隣接部分２７，２８を被覆するように被覆
用具１を位置決め配設し、ついで上記両部分２６〜２８
と被覆用具１間の隙間を真空に保持し、その状態で被覆
用具１を熱収縮させ、そののち、剥離剤層と発熱層５を
除去し、チューブの熱収縮により上記両部分２６〜２８
を防食被覆するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、都市ガス，水道
水，石油，もしくは地域暖房の蒸気等のパイプラインに
用いられる防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、都市ガス，水道水，石油，蒸気等
の輸送用配管として、鋼管が使用されている。このよう
な鋼管の鋼材は水や酸素の存在下で腐食しやすい欠点が
あるため、一般的には、鋼管表面にアスファルト，コー
ルタールエナメルまたはポリエチレン（ＰＥ），エポキ
シ，ウレタン等を被覆して防食し、これにより、鋼管表
面に防食被覆層（この防食被覆層は工場で被覆形成され
るものであり、工場塗覆層ともいう）を設けるようにし
ている。
【０００３】このような防食被覆層が形成された防食被
覆鋼管を用いると、その端部同士を溶接接続して配管工
事を行う際に、溶接時の高温度で防食被覆層が劣化する
という問題がある。そこで、上記防食被覆層の劣化を防
ぐため、両防食被覆鋼管の端部近傍の防食被覆層を予め
除去しておき、配管工事現場で端部同士を溶接接続した
のち、溶接部分の外周および防食被覆層が除去され鋼管
表面が露出した隣接部分の外周に防食用熱収縮チューブ
や防食用熱収縮シートを被覆セットし、これをプロパン
ガス等で加熱して熱収縮させ、この熱収縮材料で上記両
部分を防食被覆するようにしている。このような配管工
事現場における防食被覆方法は、防食被覆層と熱収縮材
料のラップを充分にとることで、防食被覆鋼管を、水や
空気等の腐食因子から保護して腐食を防ぐことができる
ため、防食性能に非常に優れており、多くの実用例があ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
防食被覆方法では、防食の必要な部分である、防食被覆
鋼管の両端部の平坦部（防食被覆層の表面およびこの防
食被覆層が除去された鋼管表面），溶接接続部の肉盛り
された部分，および防食被覆層が除去されたことで生じ
た（鋼管表面と防食被覆層の）段差部分等の表面が必ず
しも平滑ではなく不均一であるため、防食用熱収縮チュ
ーブ等の熱収縮時に、上記溶接肉盛り部分や段差部分等
に空気が残存することがある。また、鋼管表面や防食被
覆層等の平坦部においても上記熱収縮時にエアーボイド
を含有してしまうことが避けられなかった。このような
残存エアーは実用的に問題になるという程の量ではない
が、残存エアーに起因する腐食進行の不安や、エアー残
存部の衝撃等の機械的負荷に対する強度面の安全性につ
いての不安等が内在している。
【０００５】そこで、上記熱収縮材料による防食被覆部
分のエアー残存等を無くすため色々の方法が実施されて
きている。例えば、段差部にブチルゴムを主成分にした
シール材等を予め充填しておいたり、鋼管表面や防食被
覆層等の平坦部にアスファルトやブチルゴムを主成分と
した熱溶融材料を予め塗布しておいたりする方法が採ら
れている。しかしながら、両方法とも、完全にエアーボ
イドの残存を防止することができない。そのうえ、後者
の方法では、熱溶融材料を配管工事現場で溶融し塗装す
る必要があるため、発生ガスの問題や高温流体の取扱い
の安全性等の問題もある。
【０００６】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、熱収縮材料による防食被覆部分に空気層が残
存することのない、防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方
法の提供をその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方法
は、防食被覆鋼管の端部同士を溶接してなる継手部を熱
収縮チューブで防食被覆する方法であって、上記熱収縮
チューブの外周部に剥離剤層が形成されているととも
に、この剥離剤層の外周部に発熱層が形成されてなる被
覆用具を準備し、上記継手部において、その溶接部分の
外周および防食被覆物が除去され鋼管表面が露出した隣
接部分の外周を被覆するように上記被覆用具を位置決め
配設し、ついで、上記両部分と被覆用具との間の隙間を
真空に保持し、その状態で上記熱収縮チューブを熱収縮
させたのち発熱層を除去し、上記熱収縮させた熱収縮チ
ューブで上記両部分を防食被覆するようにしたという構
成をとる。
【０００８】すなわち、本発明者らは、防食被覆鋼管の
端部近傍の防食被覆層を予め除去して鋼管表面を露出さ
せた状態で、上記端部同士を現場溶接により継いだの
ち、この継手部を熱収縮材料で防食被覆する場合に、こ
の熱収縮材料による防食被覆部分に空気が残存しないよ
うにするため、一連の研究を行った。その結果、真空状
態で熱収縮材料を熱収縮させると、上記防食被覆部分に
空気が残存しないことを見出し、この発明に到達した。
また、この発明では、熱収縮チューブの外周部に剥離剤
層を介して発熱層を設けるようにしているため、熱収縮
チューブを熱収縮させたのち発熱層を除去することがで
きる。このため、発熱層が残存している場合の問題点
（発熱層が万一破れた場合に生じる金属〔ヒータとし
て、銅線等の金属線がよく用いられる〕腐食による早期
の腐食進行，表面凹凸による外観性不良や磨耗等）を容
易に排除することができる。特に、熱収縮チューブの内
周面に接着剤層を形成しておき、真空状態下で、加熱し
て熱収縮チューブを熱収縮させると同時に上記接着剤層
の作用により、鋼管の継手部の溶接部分の表面およびそ
の隣接部分の表面に密着させるようにするときには、空
気の残存がより少なくなる。また、上記継手部の両部分
と被覆用具の間の隙間を真空に保持する割型を被覆用具
の外周に配設したのち、２台の真空発生装置を上記割型
と接続し、上記割型内を真空にするに際して、２台のう
ち１台を稼働させて割型内を真空にし、その状態で被覆
用具を加熱収縮させ、この加熱収縮時において上記割型
内の真空度の低下を２台目の真空発生装置の稼働により
回復させ当初の真空度を維持させるようにした場合に
は、熱収縮チューブの加熱収縮時に割型内の真空度が低
下しても、当初の真空度に回復させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明を詳しく説明す
る。
【００１０】この発明の方法には、継手部の溶接部分の
外周および防食被覆物が除去され鋼管表面が露出した隣
接部分の外周に位置決め配設される被覆用具、および上
記両部分と被覆用具間の隙間を真空に保持する真空保持
装置が用いられる。また、上記被覆用具は、熱収縮チュ
ーブの外周部に剥離剤層が形成され、この剥離剤層の外
周部に発熱層が形成された構成とされている。
【００１１】上記熱収縮チューブとしては、熱収縮性を
有するチューブであればどのようなチューブでもよく、
好適には熱収縮性を有するプラスチックチューブが用い
られる。このようなプラスチック材料としては、ポリエ
チレン，変性ポリエチレン，ポリ塩化ビニル，ポリプロ
ピレン，エチレン−酢酸ビニル共重合体，ポリテトラフ
ルオロエチレン，テトラフルオロエチレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体等のフッ素樹脂等が
挙げられる。また、熱収縮チューブとしては、最初から
チューブ状に成形したもの、帯状体の端部同士を縫い合
わせて接合することによりチューブ状としたもの、ある
いは帯状体の端部に設けたチャックにより施工時にチュ
ーブ状とするようにしたもの等を使用できる。
【００１２】上記剥離剤層は熱収縮チューブの熱収縮温
度で融着しない材料で構成でき、例えば、熱収縮チュー
ブの熱収縮温度で融着しないプラスチックフィルムをそ
の実例として挙げることができる。また、シリコーンオ
イル，シリコーングリス等を用いることもできる。
【００１３】このような剥離剤層の外周部には発熱層が
設けられる。この発熱層は真空下で熱収縮チューブを加
熱して熱収縮させるためのものであり、通電により発熱
するものが好適である。通電発熱式の発熱層としては、
例えば、プラスチックやゴムからなる絶縁層内に発熱線
（銅線等）を配置したもの、あるいはプラスチックやゴ
ムにカーボン粉末，金属粉末等の導電性粉末を混合して
成形した通電発熱シート等を挙げることができる。ま
た、この発熱層は熱収縮チューブの熱収縮に追随するも
の、あるいは追随しないものいずれであってもよい。な
お、発熱層が熱収縮チューブの熱収縮に追随するもので
あるときは、その追随を容易にするため発熱線を円周方
向に沿って蛇行状に配設するのが好ましい（図３参
照）。
【００１４】また、上記熱収縮チューブの内周面に接着
剤層を形成する場合には、上記両部分の空気の残存をよ
り少なくできるうえ、熱収縮チューブが上記両部分に接
着して被覆形成しやすくなるという利点がある。この接
着剤層は熱収縮チューブの成形時に同時に形成する方法
や、熱収縮チューブの成形後にその内周面に接着剤を塗
工する方法等により形成できる。また、接着剤としては
感圧性接着剤，ホットメルト接着剤，熱硬化性接着剤あ
るいはマスチック型接着剤等がいずれも使用できる。
【００１５】上記両部分と被覆用具との間の隙間を真空
に保持する装置としては、一体型の密閉装置を用いても
よいし、２分割式，３分割式等の割型の密閉装置を用い
てもよい。このような真空保持装置を真空引きする装置
としては、真空ポンプ等が用いられる。そして、この真
空引き装置による真空引きは上記熱収縮チューブの熱収
縮が終了するまで継続しておく必要がある。なお、真空
度は種々の条件に応じて適宜設定できるので、特に限定
されないが、通常、約２００Ｔｏｒｒ以下、好ましくは
１〜１００Ｔｏｒｒとする。また、上記真空引き装置を
２台使用することが好ましい。このものでは、１台目の
真空引き装置で上記割型内を上記所定の真空度にし、発
熱層を発熱させ、その温度上昇中に真空保持装置のシー
ル部からの洩れ等のために真空度の低下が生じたとき
に、２台目の真空引き装置を稼働させて当初の真空度に
回復，維持させることができる。
【００１６】つぎに、この発明の実施の形態を図面にも
とづいて説明する。
【００１７】図１はこの発明に用いる被覆用具の実例を
示している。この被覆用具１は、図２および図３に示す
ように熱収縮チューブ２の外周部に、該チューブ２の熱
収縮温度では融着しないプラスチックフィルム等からな
る剥離剤層３が設けられるとともに、この剥離剤層３の
外周部に発熱層５が設けられている。そして、この発熱
層５には発熱線４（例えば、銅線）が円周に沿って蛇行
状に配置されている。一方、熱収縮チューブ２の内周面
には接着剤層６が設けられ、更に、該接着剤層６にはセ
パレータ７が剥離自在に仮着されている。図において、
８はリード線であり、９は接続端子である。
【００１８】図４はこの発明に用いる真空チャンバー
（真空保持装置）１０を示している。この真空チャンバ
ー１０は２分割型の円筒状体に形成されており、半円筒
状体に形成された上下一対の型１１，１２からなる。上
記上型１１には、図５に示すように、その下端面に鍔部
１３が突出形成されており、この鍔部１３のうち、長手
方向に直交する端部に形成された両鍔部１３ａ（一方の
端部に形成された鍔部は隠れて見えない）の下面（下記
の防食被覆鋼管２２，２３の防食被覆層２４，２５の外
周面に当接する面）にＯリング装着用溝１５が形成され
ている。一方、下型１２にも、上記上型１１と同様に、
その下端面に、上記上型１１の鍔部１３に対面する鍔部
１４が突出形成されており、この鍔部１４のうち、長手
方向に直交する端部に形成された鍔部１４ａ（図８参
照）の下面にＯリング装着用溝が形成されている。ま
た、上記下型１２の鍔部１４のうち、長手方向に沿う両
側部１４ｂには、それぞれ２個所に固定手段が形成され
ている。この固定手段は、上記鍔部１４ｂの下面に固定
されたブロック１７と、コ字状に形成されこのコ字状の
下片１８ａがブロック１７にヒンジ自在に取付けられた
固定具１８と、この固定具１８のコ字状の上片１８ｂに
穿設されたねじ穴（図示せず）にら着された締付け用ね
じ棒１９とからなり、この締付け用ねじ棒１９を締め付
けることにより、上下の型１１，１２の鍔部１３，１４
を密着させて、内部の真空状態を保持しうるようにして
いる。
【００１９】このような被覆用具１，真空チャンバー１
０および２台の真空ポンプ（図示せず）等を用い、つぎ
のようにして防食被覆鋼管２２，２３同士の継手部を防
食被覆することができる。すなわち、まず、図６に示す
ように、継ぎ合わせる両防食被覆鋼管２２，２３の端部
の防食被覆層２４，２５を予め除去しておき、これら両
端部を現場溶接で継ぎ合わせる。図において、２６は溶
接部分で、２７，２８は鋼管表面２２ａ，２３ａが露出
している隣接部分である。ついで、セパレータ７を剥離
した被覆用具１を、図７に示すように、上記溶接部分２
６、その隣接部分２７，２８およびこの近傍の防食被覆
層２４，２５の部分を被覆するようにして位置決めしセ
ットし、被覆用具１の４個の接続端子９（図には２個し
か示されていない）を電源コントローラ２０の出力端子
２０ａ（図には２個しか示されていない）に接続する。
つぎに、図８に示すように、真空チャンバー１０をセッ
トする（このとき、Ｏリング２１を上下型１１，１２の
Ｏリング装着用溝１５に装着する）。つぎに、２台の真
空ポンプのうち、１台の真空ポンプを真空チャンバー１
０に接続し（連通状態にし）稼働させて真空チャンバー
１０内を真空状態にする（例えば、６０Ｔｏｒｒ以下に
する）。その状態で電源コントローラ２０のスイッチを
ＯＮ作動させ発熱線４に通電して発熱させる。この発熱
により真空チャンバー１０内の温度が上昇し、真空チャ
ンバー１０内の真空度の低下が生じたとき（例えば、１
００Ｔｏｒｒまで低下したとき）、２台目の真空ポンプ
を真空チャンバー１０に接続し（連通状態にし）稼働さ
せて１台目の真空ポンプの稼働時の真空度に回復維持さ
せる。また、上記通電発熱により収縮チューブ２が熱収
縮し上記部分２６〜２８等を防食被覆する。つぎに、通
電および真空ポンプの稼働を止めて、真空チャンバー１
０を取り外し、図９に示すように、被覆用具１のリード
線８を切り取る。そののち、発熱層５および剥離剤層３
を除去する。このようにして、図１０に示すように、防
食被覆鋼管２２，２３の継手部を熱収縮材料で被覆する
ことができる。なお、この例では、剥離剤層３を除去し
たが、この剥離剤層３を熱収縮したチューブ上に残存さ
せておくこともできる。
【００２０】
【実施例】つぎに、この発明の実施例を示す。この実施
例では、防食被覆鋼管２２，２３として、外周面にポリ
エチレン製防食被覆層が形成された直径７５０ｍｍの都
市ガス用パイプを用い、両パイプの端部の防食被覆層を
予め長手方向に１５０ｍｍ除去しておく。また、被覆用
具として内径８５０ｍｍ、長さ６００ｍｍに調整した日
東電工社製のネオヒートカバー１１５０Ｅを用いる。こ
の被覆用具はポリエチレン製熱収縮チューブ（厚さ１．
５ｍｍ、熱収縮率５０％、熱収縮温度１３０℃）の外周
部にポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ１００
μｍ、溶融点約２６０℃）を１回巻きして剥離剤層と
し、この剥離剤層の外周部に銅線（直径０．７ｍｍ）を
配置したポリエチレン製発熱層（厚さ１ｍｍ、熱収縮性
を有しない）を設け、更に、チューブの内周部に設けら
れた接着剤層にセパレータを仮着させたものである。な
お、銅線は発熱層内に蛇行状に配置した。したがって、
この被覆用具の構造は図１〜図３に示すものと同じであ
る。
【００２１】上記方法により都市ガス用パイプの継手部
を熱収縮チューブ２で防食被覆したのち、継手部の溶接
部分，鋼管表面および段差部分等に残存エアーがないか
どうかを調べるため、上記熱収縮チューブ２を除去し
た。その結果、上記継手部の溶接部分，鋼管表面および
段差部分等に残存エアーがなく、従来工法とは比較にな
らない被覆状態であった。これにより、この発明の真空
方式での熱収縮チューブの防食被覆方法の効果は明白で
ある。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、この発明の防食被覆鋼管
の継手部の防食被覆方法によれば、防食被覆鋼管の端部
近傍の防食被覆層を予め除去し鋼管表面を露出させた状
態で、上記端部同士を現場溶接により継いだのち、この
継手部を熱収縮材料で防食被覆する場合にも、この熱収
縮材料による防食被覆部分に空気が残存しない。また、
この発明では、熱収縮チューブの外周部に剥離剤層を介
して発熱層が設けられているため、このチューブを熱収
縮させたのち発熱層を除去することができる。このた
め、発熱層が残存している場合の問題点（発熱層が万一
破れた場合に生じる金属〔ヒータとして、銅線等の金属
線がよく用いられている〕腐食による早期の腐食進行，
表面凹凸による外観性不良や磨耗等）を容易に排除する
ことができる。この発明において、特に、熱収縮チュー
ブの内周面に接着剤層を形成する場合には、真空状態下
で、加熱して熱収縮チューブを熱収縮させると同時に上
記接着剤層の作用により、鋼管の継手部の溶接部分の表
面およびその隣接部分の表面に密着させることができ、
空気の残存をより少なくできる。また、上記継手部の両
部分と被覆用具の間の隙間を真空に保持する割型を被覆
用具の外周に配設したのち、２台の真空発生装置を上記
割型と接続し、上記割型内を真空にするに際して、２台
のうち１台を稼働させて割型内を真空にし、その状態で
被覆用具を加熱収縮させ、この加熱収縮時において上記
割型内の真空度の低下を２台目の真空発生装置の稼働に
より回復させ当初の真空度を維持させるようにした場合
には、熱収縮チューブの加熱収縮時に割型内の真空度が
低下しても、当初の真空度に回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に用いる被覆用具の実例を示す説明図
である。
【図２】上記被覆用具の部分断面図である。
【図３】上記被覆用具の一部切欠き斜視図である。
【図４】この発明に用いる真空チャンバーを示す説明図
である。
【図５】上記真空チャンバーの上型を示す斜視図であ
る。
【図６】この発明の手順を示す説明図である。
【図７】この発明の手順を示す説明図である。
【図８】この発明の手順を示す説明図である。
【図９】この発明の手順を示す説明図である。
【図１０】この発明の手順を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 被覆用具 ２ 熱収縮チューブ ５ 発熱層 １０ 真空チャンバー ２２，２３ 防食被覆鋼管 ２６ 溶接部分 ２７，２８ 隣接部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 良一 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 岡野 嘉宏 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 庄司 憲生 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 木田 昭夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 浪岡 敏幸 神奈川県横浜市金沢区並木３丁目11街区２ −301 (72)発明者 平原 清隆 兵庫県神戸市垂水区南多聞台３丁目６−10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 防食被覆鋼管の端部同士を溶接してなる
    継手部を熱収縮チューブで防食被覆する方法であって、
    上記熱収縮チューブの外周部に剥離剤層が形成されてい
    るとともに、この剥離剤層の外周部に発熱層が形成され
    てなる被覆用具を準備し、上記継手部において、その溶
    接部分の外周および防食被覆物が除去され鋼管表面が露
    出した隣接部分の外周を被覆するように上記被覆用具を
    位置決め配設し、ついで、上記両部分と被覆用具との間
    の隙間を真空に保持し、その状態で上記熱収縮チューブ
    を熱収縮させたのち発熱層を除去し、上記熱収縮させた
    熱収縮チューブで上記両部分を防食被覆するようにした
    ことを特徴とする防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方
    法。
  2. 【請求項２】 上記両部分と被覆用具との間の隙間を真
    空に保持することが可能な割型を、上記溶接部分の外周
    とその隣接部分の外周に配設して上記両部分を割型内に
    位置決めし、その状態で割型内を真空引きして行われる
    ことを特徴とする請求項１記載の防食被覆鋼管の継手部
    の防食被覆方法。
  3. 【請求項３】 上記熱収縮チューブの内周面に接着剤層
    が設けられている請求項１記載の防食被覆鋼管の継手部
    の防食被覆方法。
  4. 【請求項４】 上記発熱層が通電により発熱するもので
    ある請求項１記載の防食被覆鋼管の継手部の防食被覆方
    法。
  5. 【請求項５】 請求項２において、真空に保持するため
    の割型を被覆用具の外周に配設したのち、２台の真空発
    生装置を上記割型と接続し、上記割型内を真空にするに
    際して、２台のうち１台を稼働させて割型内を真空に
    し、その状態で被覆用具を加熱収縮させ、この加熱収縮
    時において上記割型内の真空度の低下を２台目の真空発
    生装置の稼働により回復させ当初の真空度を維持させる
    ようにしたことを特徴とする防食被覆鋼管の継手部の防
    食被覆方法。
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