JPS6128477A - 被覆金属管の内面冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、押し出し方式等によりポリエチレン等の被覆
材を金、属管外面に被覆する場合における管内面の冷却
装置に関する。

［従来の技術］ 従来から耐食性を向上させるために、鋼管等の金属管に
ポリエチレン等の合成樹脂を被覆する方法が行われてい
る。塗布に当っては、予め接着剤を塗布した後合成樹脂
を塗布する、パラレルに２つのダイスを用いるパラレル
ダイ法、あるいは一つのダイスから接着剤および合成樹
脂を塗布する二層グイ法等が採用されており、またその
ダイスとしてはＴダイスまたは丸ダイス等の種々のダイ
スが用いられている。そして一般的に、管に合成樹脂を
連続的に巻付けるために、第９図のように金属管Ｐ自体
をターニングローラ５１等により周方向に回転させなが
ら移送させている。

しかしながら、前述のようにターニングローラにより回
転させていると、金属管に巻付けられた半固化状態の合
成樹脂被膜がターニングローラにより押圧される。大径
の鋼管は一般に溶接により接合されるため、溶接ビード
ＷＢが鋼管２表面から盛とるものである。そして、かか
る溶接鋼管Ｐでは、ターニングローラ５１による押圧力
は、盛りった溶接ビードＷＢ部に特に作用する。その結
果、第１Ｏ図のように、溶接ビードＷＨの個・所の合成
樹脂被膜５２の膜厚ｔｂが他の部位の膜厚ｔａより減少
する。５３はエポキシ樹脂等からなるプライマ一層であ
る。

また、この種の被覆鋼管の規格では、最低膜厚が所定厚
以上であることが要求されているので、膜厚減少量Δ１
（＝Δｔａ−Δｔｂ）を見越して、余分に厚膜被覆を行
わなければならない、その結果、合成樹脂使用量が多く
なり、原単位の低下をもたらす。一方、被覆鋼管の冷却
は、従来は通常、外面からの冷却にのみ依存し、その冷
却速度を制御している。しかし、ポリエチレン樹脂等は
熱伝導度が低いこともあって、冷却水量を増しても、高
い冷却速度は望み得ない、その結果、第６図のＦＯ線で
示すように、管両端部は比較的冷却効果が十分であるも
のの、管の長手方向中央部においては、特に被膜の内面
側に対する冷却速度不足によって、ポリエチレン結晶の
粗大化がみられ、ポリエチレン物性の低下、ならびに、
接着剤と鋼面との密着力の低下をも招く。密着力は、第
７図のＳ線で示すように、冷却速度に関係し、所期の密
着力を得るためには、２０℃／分以上の冷却速度を得る
必要があることを、本発明者は知見している。

ところで、本発明者は、先に特開昭５７−２０１５７１
号公報にて、上記問題点の解決手段として、鋼管内面へ
注水し冷却する思想を開示した。

しかし、同公報では注水の具体的手段について何ら教示
していない。また、被覆後の鋼管が離隔されながらライ
ンを流れることについて、具体的な考慮がなされていな
い。

［発明の解決すべき問題点］ このように、従来技術では、主として外面からの冷却に
のみ依存するので、冷却速度が十分でなく、被膜の密着
力が低く密着力も不安定になりやすく、また被覆材の使
用量が嵩む。また、内面からの冷却も併用する方法にあ
っても、その公報の開示事項のみでは、被覆後の鋼管は
、相互間距離を変えながらラインを順次移送され、また
−木の鋼管に対する被覆後、短い時間で次の被覆すべき
鋼管が被覆位置に搬入されるという事情の下では、各被
覆鋼管に対して全長にわたって連続的な内面冷却を行う
ことは著しく難しい。

本発明はかかる従来の問題点を解決することを目的とし
ている。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明は、前記問題点を解決するための装置を提供する
ものであり、外面を合成樹脂等の被覆材で被覆した金属
管の内面を被覆後において冷却する装置において、ライ
ン方向の複数位置から冷却水が供給可能となった金属管
内へ挿入される水平ブームと、その先端部に設けられか
つ被覆位置近傍に配されブームに沿って供給された冷却
水／および気体を気体を上流側に、冷却水を下流側にし
て管内面へ吐出させる冷却水／気体吐出へ一ノドと、前
記ブームをライン方向の複数点位置において支持および
非支持自在となり、非支持時管が通過可能となった複数
の支持装置と、これら支持装置による支持および非支持
、ならびに前記ブームに対する冷却水供給位置が、被覆
後の管位置に応じて選択可能とした手段を採っている。

すなわち、本発明の主要点は次の通りである。

（１）先端に設けられた冷却水吐出ヘッドへ冷却水をブ
ームに沿って供給するに際して、冷却水を複数位置から
供給可能とした点。

（２）ブームをライン方向の複数点位置において支持お
よび非支持自在とし、非支持時には管が支持装置を通過
できるようにした点。

（３）支持装置の支持および非支持の選択、ならびに冷
却水の供給位置の選択を、□被覆後（被覆中も含む）の
管位置に応じて適宜できるようにした点。

［作用］ 第１図はポリエチレン等の被覆鋼管の製造ラインの概要
を示したもので、鋼管Ｐはラインに搬入された後、ショ
ツトブラスト処理された後、誘導加熱機ｌにより加熱さ
れ、続いてプライマー塗布された後、Ｔダイ２等のより
ポリエチレン樹脂が押し出され鋼管Ｐの外表面に巻き付
けられ、その後外面水冷ゾーン３を通る過程で冷却され
、水冷ゾーン３を出た後は、移送速度が速められ、続く
鋼管と離隔されながら移送され、その過程で空冷を受け
、最終的にはラインからキックアウトされる。

本発明に従えば、樹脂被覆位置より若干下流側位置にお
いて、鋼管Ｐ内面を冷却し、結果として被覆樹脂を急冷
させるために、被覆中の鋼管ＰＯ内に冷却水吐出へラド
７とともに水平ブーム５が挿入される。このブーム５は
、ラインの後端で支持することも考えられるが、通常被
覆位置からラインの終端まで約７０ｍ程度であるので、
ブームを後端で支持することは実際上、不可能に近い。

そこで、可能な限り、被覆位置に近い位置で支持するの
が好ましい。・このために、被覆位置に近い位置に支持
装置が設けられる。しかるに、支持装置が１つであると
、鋼管をそれ以上移送できない。そこで、本発明では複
数のたとえば３つの支持装置Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３が設けら
れる。これによると、鋼管Ｐが通過すべき位置の支持装
置Ｓ２の支持部は下方に下り、鋼管Ｐの通過路から離れ
てその通過を許容するとともに、他の支持装置Ｓ１およ
び／またはＳ３によってブーム５を相変わらず支持でき
る。

一方、鋼管Ｐの被覆位置よりやや下流側において内面か
ら冷却を促進させるために、先端に取付けた冷却水吐出
へラド７へブーム５に沿って冷却水を供給する必要があ
る。しかるに、冷却水の供給個所を固定しておくと、被
覆後の鋼管の邪摩になる。そこで、冷却水を複数の位置
から供給するようになし、好ましくは後記具体例のよう
に各支持装置に付設しておき、その都度、鋼管の通過に
支障のない位置から冷却水を供給する。

また、本発明装置では、支持装置による支持および非支
持、ならびにブーム（換言すれば冷却水吐出ヘッド）に
対する冷却水の供給位置を、被覆後（被覆中のものを含
む）の管位置に応じて自動的または手動的に選択するよ
うにしておくと、鋼管をライン終端まで円滑に移送でき
る。　　”［発明の具体例］ 以下本発明をさらに図面を参照しながら詳説する。

第１図〜第４図を参照すると、ブーム５はたとえば管状
をなしており、第４図（ｅ）のように、冷却開始点から
、たとえば７ｍ、２５ｍ、４０ｍの個所に配置された支
持装置Ｓｌ、３２．Ｓ３によって支持可能となっている
。ブーム５の先端を支持するために、ブーム５の先端部
には鋼管Ｐの下内面に当接し自由回転するサポートロー
ル６ａ〜６Ｃが設けられている。また、ブーム５の先端
には、環状ヘッダ７ａおよびこれに取付けられた斜め下
流側に向いた冷却水吐出ノズル７ｂを有する冷却吐出へ
ラダ７と、これにより若干上流側において、環状へラダ
８ａおよびこれに取付けられた斜め下流側に向いたエア
噴出ノズル８ｂを有するエア噴出へラダ８とがそれぞれ
取付けられている。

ブーム５の各支持装置８１〜Ｓ３対応位置には、一対の
スラスト受リング９Ａ、９Ｂが固定されており、それら
に受カツプリングＩＯＡ、１０Ｂが取付けられている。

受カツプリングＩＯＡ。

１０Ｂと環状ヘッダ７ａ、８ａとは冷却水管１１および
エア管１２とで連結されている。一方、支持装置Ｓは、
ベース設置の昇降シリンダ１３、そのロッド先端に取付
けられたベース板１４、このベース板１４上に支持ブロ
ック１５を介してブーム５を支承する円弧状支持体１６
を備えている。

またベース板１４には案内ロッド１７．１７が固定され
、これらはベース設置の案内筒１８　、１８に沿って移
動する。これによって、昇降部分の円滑な昇降が約束さ
れる。さらに、ベース板１４には上端に嵌入カップリン
グ１９Ａ、１９Ｂを有する導入用短管２０Ａ、２０Ｂが
固定されており、それら短管２０Ａ、２０Ｂには冷却水
Ｗの導管２ＩＡ、ならびにエアＡの導管２１Ｂが接続さ
れている。

いま、下降限（第２図および第３図仮想線位置）位置か
ら、昇降シリンダ１３のロッドが伸長すると、ベース板
１４と共に支承体１６がと昇してブーム５を支承する。

これとともに、嵌入カップリング１９Ａ、１９Ｂが受カ
ツプリング１０Ａ、ＩＯＢ内に嵌入され、冷却水の導管
２１Ａおよびエアの導管２１Ｂが始めてそれぞれ連通し
、冷却水ＷおよびエアＡの供給が行なわれる。逆に、昇
降シリンダ１３のロッドが収縮し下降動作がなされると
、カップリング間が外れ、冷却水ＷおよびエアＡの供給
がストップ−する。また、支承体１６が下降すると、鋼
管Ｐが第３図で明らかなように、支持装置部位を自由に
通過できる。

次いで、第４図によって、管の動きとプーム支持との関
係について説明する。

順次ラインに搬入された管は、被覆位置では相互に接触
しており、この状態が外面冷却ゾーンを抜けるまで続く
。当該管Ｂがその外面冷却ゾーンを抜けると、移送速度
が増速され、次の管Ａから離れ始める。このＸｉの場合
（（Ｃ）図）には、（ｅ）図に示すように、第３支持装
置Ｓ３にて支承する。なお、（ｅ）図において、Ｘ印は
非支持、Ｏ印は支持状態を示す０次いで、ｘ２の場合の
ように、管Ｂが第３支持装置８３近くに達すると、第３
支持装置Ｓ３による支持を止め、代りに第２支持装置Ｓ
２にて支持する。さらに、ｘ３の場合のように、第３支
持装ＭＳ３を管すが抜け。

第２支持装置Ｓ２に管Ａが到達したならば、第３支持装
置Ｓ３のみによる支持に切替える。その後、Ｘ４の場合
のように、次の管Ａも第２支持装置Ｓ２を抜けたならば
、第２および第３の両者の支持装置３２．Ｓ３によりブ
ーム５を支持する。

なお、第１支持装置Ｓｔは、当初の段階でプーム５の先
端を支持するもので、一旦被覆工程に入ると、その後は
サポートロール６ａ〜６ｃが鋼管Ｐの内面を座として支
承を続けるので、不要である。

また、冷却水吐出ヘッド７を通る管は、上述のように連
続化しているので、常に冷却水を吐出している状態にあ
る。

・　ところで、上記例のように、冷却吐出ノズル７ｂを
下流側に向けるとともに、それより上流側にあってエア
噴出ノズル８ｂからエアを噴出させると、吐出した冷却
水を下流側へのみ流し、折角被覆に適する温度まで加熱
した鋼管を冷却することを防止できる。

本発明では、管内面からの冷却も行うので、第５図Ｔ線
で示すように、第１ターニングローラＲ１に至るまでに
、被膜をその硬化温度まで冷却する。第５図において、
Ｔｏ線は従来装置による冷却速度を、Ｔは本発明装置に
よる冷却速度を示している。その結果、第６図のＦ線で
示すように、管の全長にわたって高い密着力が得られ、
さらに第８図Δｔ１線で示すように、ビード部と他の部
位との厚み差が従来のΔｔ２線で示すものと比較して小
さくなり、合成樹脂被覆材の使用量低減効果が大きなも
のとなる。

［発明の効果］ 以りの通り、本発明によれば、金属管内面からの冷却を
行うものであるから、被膜の應速冷却が可能となり、被
膜の密着力向上および被覆材の使用量の低減を確実に達
成できる。また、長い製造ラインであっても、連続的な
冷却と円滑な金属管の移送を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置が設けられた金属管被覆ラインの概
要図、第２図はその要部正面図、第３図はｍ−ｍ線矢視
図、第４図（Ａ）〜（ｅ）は鋼管の位置と支持装置によ
る支持態様との関係を示す説明図、第５図は従来例との
比較の下での本発明の冷却速度例の相関図、第６図は密
着力の向上例の説明図、第７図は冷却速度と密着力との
関係図、第８図はビード部と他の部位との膜厚差減少例
を示す関係図、第９図は溶接鋼管の支承態様の横断面図
、第１０図は溶接鋼管の被膜形状の説明用、要部横断面
図である。 ２・・Ｔダイ　　　３・の外面冷却ゾーン５・・プーム ６ａ〜６ｃｅ・サポートロール ７・・冷却水吐出ヘッダ １３・・昇降シリンダ　１６・番支承体Ｐ、Ｐａ・・鋼
管 ５ｌ−Ｓ３・・支持装置 Ｗ・・冷却水 Ａ、Ｂ・・鋼管 特許出願人　　住友金属工業株式会社 第５図 ＬＳに：゛ゎヱば゛６３二ａ−５−） 第６図 第７図 第８Ｅ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）外面を合成樹脂等の被覆材で被覆した金属管の内
   面を被覆後において冷却する装置において、ライン方向
   の複数位置から冷却水が供給可能となった金属管内へ挿
   入される水平ブームと、その先端部に設けられかつ被覆
   位置近傍に配されブームに沿って供給された冷却水／お
   よび気体を気体を上流側に、冷却水を下流側にして管内
   面へ吐出させる冷却水／気体吐出ヘッドと、前記ブーム
   をライン方向の複数点位置において支持および非支持自
   在となり、非支持時管が通過可能となった複数の支持装
   置と、これら支持装置による支持および非支持、ならび
   に前記ブームに対する冷却水供給位置が、被覆後の管位
   置に応じて選択可能となったことを特徴とする被覆金属
   管の内面冷却装置。