JPS6159095A - 鋼管の接続部の防食被覆方法 - 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】 〔本発明の技術分野〕 この発明は、原油、天然ガスなどパイプライン、化学工
業、石油積層工業などのプラントの配管などに使用され
る鋼管において、少なくとも二本の鋼管の各片端部を溶
接などで互いに接合した鋼管の接続部を、接着剤層を有
する熱収縮性シー（・またはチューブなどからなる防食
被覆材料によって被覆する際に、前記の接着剤層が軟化
・流動しない温度で、熱収縮性シートまたはチューブを
鋼管の接続部（溶接部）の周囲に管状に配置し、その管
状体を加熱し熱収縮させ、鋼管の接続部の外周面に密着
被覆させた後、その管状体で被覆された鋼管の接続部を
誘導加熱によって加熱し、この管状体の接着剤層を軟化
・流動温度まで加熱し、この接着剤層で、管状体を鋼管
の接続部の外周面に確実に熱接着させることによって、
鋼管の接続部に優れた防食被５ｔｍを形成することがで
きる防食被覆方法に係る。

〔従来技術の説明〕

従来、パイプラインなどに使用される鋼管は、一般に、
工場でポリエチレンなどをシーＩ・状に押出し、この軟
化状態のシート状体を接着剤層の施されている鋼管の胴
部の周面に巻きつけ、最後に冷却することによって形成
される防食被覆層（ミルコート層）を有する被覆鋼管が
使用されており、その胴部がミルコートされている鋼管
は、その端部のミルコート層を除いて銅材面を露出して
溶接によって接続されて、パイプライン、または配管に
形成されるのである。

その銅材面が露出している鋼管の接続部（溶接部または
ビード部の付近ンを防食などの目的で、熱収縮性被覆材
料を用いて防食被覆する技術は、従来から良く知られて
いる。このような鋼管の接続部の防食被覆には、前記の
ミルコート層と同等の優れた防食性能が要求されている
が、鋼管の接続部に優れた防食被覆層を形成する為には
、熱収縮性材料の熱収縮、熱接着操作などにおいて、極
めて熟練を要し、長時間の加熱作業を必要とするのであ
り、安定した防食性能が容易に再現性よく得られる鋼管
の接続部の被覆方法が求められていたのである。

すなわち、胴部がミルコート被覆されている鋼管の端部
を溶接で接合した鋼管の接続部を腐食がら護るために、
その接続部の周囲に、接着剤層を有する熱収縮性シート
あるいはチューブからなる被覆材料を配置し、熱収縮さ
せて防食被覆することは一般的に広く行われているが、
例えば、被覆材料が熱収縮性シートである場合には、こ
の熱収縮性シートの接着剤層を内側にして、鋼管の接続
部の周囲に巻き付け、その熱収縮性シートの両端部を互
いに重ね合わせ熱的に接合し、熱収縮性シートの管状体
を形成し、その後、熱収縮性シートの管状体を外部から
電熱ヒーター、ガスバーナー、熱風などで加熱して熱収
縮させて、熱収縮性シートの管状体を鋼管の接続部の周
面に密着させ、さらに鋼管の接続部の周面に密着した管
状体を外部からガスバーナーなどで加熱して、管状体を
鋼管の接続部の表面に接着剤層で熱接着させるという複
雑な方法で、鋼管の接続部の防食被覆を行っていたので
ある。

すなわち、熱収縮性シートまたはチューブの接着剤層と
鋼管の接続部の周面との効果的な熱接着は、一般には、
前記の接着剤層と、その接着剤層が密着しているε４管
の接続部とを、充分に加熱することにより、接着剤層を
一旦軟化・流動状態にした後に、冷却して固化させるこ
とにより実現するものである。しかし、従来公知の方法
では、鋼管の接続部の周面に熱収縮によって密着された
熱収縮性の管状体を、その内面の接着剤層によって充分
に接続部の外周面に熱接着させるために、例えば、ガス
バーナー、遠赤外線ヒーターあるいは熱風などを用いて
、管状体の外側がら加熱する方法が用いられており、そ
の公知の方法では、本来、最外層のプラスチック層（熱
収縮性架橋プラスチック層）および接着剤層が熱伝導性
の悪い材料であり、前記の接着剤層および鋼管の接続部
の表面を管状体の接Ｍ７ＦＩＪ層の軟化・流動温度ある
いは接着温度まで確実にまた充分に加熱することが極め
て困難であり、加熱操作に長時間を要し最外層の（Ｘ、
護層がかなりの熱履歴を受けて熱的に劣化する’　　コ
（！：　ニナル（７）であり、また、外部からのガスバ
ーナーなどの加熱では、管状体の全周にわたって均一な
加熱をすることが困難であり、したがって、管状体が鋼
管の接続部の周面に接合する際に、その接合が不均一と
なって防食性能上適当ではなかフたのである。

〔本発明の要件と効果〕

この発明の発明者らは、鋼管の接続部の熱収縮性シート
またはチューブによる防食被旧法において、従来の防食
被覆方法における前述の欠点を持たない防食被覆方法に
ついて、鋭意検討した結果、鋼管の接続部の周囲に、接
着剤層を有する熱収縮性シートまたはチューブを管状に
配置し、その管状体を加熱収縮させ鋼管の接続部の周面
に密着被覆させる操作の間は、鋼管の接続部を當温また
は比較的低温に維持し、次いで、管状体の接着剤層と鋼
管の接続部とを加熱接着する際に、誘導加熱によって、
鋼管の接続部を構成している銅材を直接高温に加熱し、
その銅材の熱で管状体の接着剤層を軟化・流動温度以上
に確実に加熱することによって、極めて優れた防食性能
の防食被覆層を鋼管の接続部の周面に再現性よく安定し
て形成できることを見いだし、この発明を完成した。

すなわち、本発明は、接着剤層付きの合成樹脂製熱収縮
性シートまたはチューブを、該接着剤層の軟化・流動温
度より低い温度状態にある鋼管の接続部の周囲に、熱収
縮性の管状体として配置し、その管状体を加熱収縮させ
て、前記鋼管の接続部の外周面に密着被覆し、その後、
この管状体で密着被覆されている鋼管の接続部を構成し
ている全周にわたる銅材を外側から誘導加熱によって高
温に加熱し、その加熱された鋼管からの熱で前記管状体
の接着剤層を軟化・流動温度以上に加熱し、その接着剤
層で管状体を鋼管の接続部の外周面に熱接着することを
特徴とする鋼管の接続部の防食被覆方法に関する。

この発明の方法は、鋼管の接続部の周囲に配置された熱
収縮性の管状体を熱収縮させるための外側からの加熱と
、その管状体の接着剤層と鋼管の接続部の外周面との加
熱接着のための加熱とを、別々のまったく異なる加熱方
式または加熱操作とした点に主な特徴がある。

この発明の方法では、鋼管の接続部の周囲に熱収縮性の
管状体を配置する際に、鋼管の接続部を比較的低温に維
持しているので、熱収縮性シートまたはチューブの片面
（内面）に設けられている加熱接着性の接着剤層が、鋼
管の高熱で軟化・流動して、この作業での熱収縮性シー
トまたはチューブの取り扱いが困難になることがな（、
安全にしかも確実に作業を行うことができ、また、鋼管
の接続部の周囲に配置された熱収縮性の管状体を加熱し
て熱収縮させて、鋼管の接続部の周面に密着させる際に
も、鋼管の温度が低いので、管状体の接着剤層の異常な
軟化・流動状態が起こらず、管状体の接着剤層と鋼管の
接続部の密着面に気泡などを巻き込んだり、生じたりす
ることがほとんどないのである。

さらに、この発明の方法では、鋼管の接続部の周面に密
着している管状体の接着剤層を鋼管の接続部に接合させ
るための加熱が、誘導加熱により、鋼管の接続部を構成
している銅材を直接、高温に加熱することによってなさ
れるので、管状体の最外層をガスバーナ一方式のように
高温下に長時間さらし、その結果管状体の最外層を熱劣
化させることがなく、また、管状体の接着剤層と鋼管の
接続部の周面との接着面を効果的に短時間で均一な高温
に加熱することができ、確実に管状体の接着剤層を軟化
・流動化させることができ、したがって、優れた防食性
能の防食被覆層を形成することができるのである。

この発明では、必要であれば、前述の鋼管の接続部に熱
収縮性の管状体を熱接着し被覆する際に、熱接着され被
覆された直後の被覆層（管状体）を、人の手（耐熱性の
手袋の手）、または押さえロールなどの治具で中央から
両端部にわたって押し付けて、管状体の接着剤層を鋼管
の接続部の周面に確実に接合させたり、内蔵される微細
な気泡、皺などを除去する補助的操作を、繰り返し行う
ことが効果的である場合があるが、そのロール掛けなど
の作業において、鋼管自体が誘導加熱によって充分高温
に加熱されているので、管状体の接着剤層が、冷却して
固化するまでに長時間を要し、軟化・流動状態に比較的
長時間、維持され、効果的なロール掛けなどが可能とな
るのである。

〔本発明の詳細な説明〕

本発明の被覆方法に使用される鋼管は、一般にパイプラ
イン、プラントの配管などで使用されているミルコート
ｍを設けられた鋼管であって、その端部が露出していて
溶接で互いに接続されている鋼管であれば、どのような
種類、サイズの鋼管であってもよいが、この発明では、
特に約３０ｃｍ以上の口径、あるいはさらに約５０〜４
００　ｃｍの大口径の鋼管の接続部の防食被覆について
、好適に採用することができる。

この発明の方法において、鋼管の接続部の被覆に用いる
熱収縮性シートまたはチューブは、合成樹脂性の熱収縮
性層と加熱接着性の接着剤層とからなるものであれば、
公知の各種のタイプのものが実際に使用することができ
る。

前記の熱収縮性シートまたはチューブは、その熱収縮性
層が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル
、ポリエステル、ポリアミドなどの熱可塑性の合成樹脂
材料製のシートまたはチュ−ブからなるものであり、そ
のシートまたはチューブを高温加熱下で延伸することに
よって、約８０〜２００°Ｃの熱収縮温度で、約２０〜
８０％、特に２５〜７０％の収縮率の熱収縮性を付与さ
れており、その延（＋９による熱収縮性付与の工程の１
１１１もしくは後に、そのシートまたはチューブを電子
線照射などの照射による方法で、架橋の程度を示すゲル
分率が約２０〜８０％程度になるように架橋することに
より、耐熱性が付与されていることが好ましい。

また、前記の接着剤層は、ポリエチレン、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポ
リプロピレン、塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂、あるい
は、それらのマレイン酸またはその無水物などによる変
１生物、並びに粘着付与剤、無機充填剤などを主成分と
するホットメルトタイプの加熱接着性の接着剤からなり
、前述の熱収縮性層の熱収縮温度付近、特に９０〜２０
０°Ｃ１さらに好ましくは１００〜１８０℃の温度で軟
化・流動する接着剤層が好ましい。

次に本発明によるｔＶｔ管接続部の被覆方法について詳
しく説明する。

本発明の被覆方法は、先ず必要であれば、ワイヤーブラ
シ等で錆を落としたり、非油性溶剤で汚れを拭き取った
りして、被覆ずべき１４管接続部の前処理を実施した後
、さらに必要であれは、該接続部を、その表面の水分を
除去する程度、あるいはその接着剤層が過剰に軟化・流
動しない程度の温度、好ましくは約８０℃以下、さらに
好ましくは６０　’Ｃ以下に加温した後、その部分に接
着剤層付きの熱収縮性シートを巻き付け、そのソートの
両端部を互いに重ね合わせ加熱して接合し、熱収縮性の
管状体を形成し、鋼管の接続部の周囲に熱収縮性の管状
体を配置するか、あるいは、熱収縮性チューブを鋼管の
熔接による接合の際に始めから鋼管の溶接部の近くに配
置しておき、この熔接が終了した後に、鋼管の接続部の
上に移動して、熱収縮性の管状体を鋼管の接続部の周囲
に配置することもできる。

なお、上記の熱収縮性シートの端部の接合では、必要で
あれば、片面に接着剤Ｊｌを有する合成樹脂製シートか
ら成る、いわゆるヒートシールテープを用いることが効
果的である。

この発明の方法では、次いで、従来公知の適当な加熱手
段（例えば、熱風、電気ヒーター、赤外線ヒーター、ガ
スバーナーなど）により熱収縮性の管状体を加熱収縮さ
せ、鋼管の接続部の周囲に密着させる。

この発明の方法は、上記のように、被覆すべき鋼管の接
続部の表面を、接着剤層が過剰に軟化・流動しない程度
の６μ度より低い温度に維持した状態で、鋼管の接続部
の周囲に熱収縮性シートまたはチューブを管状に配置し
、その熱収縮性の管状体の熱収縮により鋼管の接続部の
周面に密着させて仮に被覆しているので、熱収縮性材料
の接着剤層が過剰に軟化・流動して、鋼管の接続部の周
面上で種々の問題を生じることがなく、特に密着面での
気泡の抱き込みが極めて少なく、また、必要に応じて、
人間の手あるいはロール等の治具を用いて、脱気操作を
も容易に実施することができる。

本発明による方法では、鋼管の接続ｇ［Ｓへ熱収縮性の
管状体を密着して被覆する作業の後（必ずしも直後であ
る必要はない）、第１図に示すように、管状体３が密着
しているミルコート層４を有する鋼管１の接続部（ビー
ド部２の付近）の周囲に、誘導加熱用コイル５を配置し
、鋼管の接続部を構成している全周にわたる銅材を短時
間で均一な高温に昇温させて、管状体の内側の接着剤層
を鋼管の高熱により軟化・流動に必要な温度にまで加熱
することにより、鋼管の接続部の周面と管状体の接着剤
層とを確実に接合し、優れた防食被覆層を形成するので
ある。

前記の誘導加熱は、誘導加熱用コイル５と高周波電力発
生装置（ジェネレーター：図示しなかった）とからなる
誘導加熱装置を使用して導電性の全屈を加熱する方法で
あり、例えば、Ｇｌｕｔ管１の周囲に配置された誘導加
熱用コイル５に、周波数が、約５０〜ｌ　Ｏ０００１１
ｚ、特に１００〜５０００１＋ｚ程度であって、電圧が
、５０〜５００ボルト、特に７０〜４００ボルトである
電流を、１〜１０００　　ＫＶＡ、特ニ１０〜５００　
　ＫＶ八（ｉ列えば、１００■では、約１０〜ｌ０００
０Ａ、特に１００〜５０００Ａ）の電力量で、約１〜６
０分、特に３〜３０分間流すことによって、そのコイル
の内部に配置された導電性の材料（例えば銅材など）の
表面層に電流を生じさせ、約１００〜３００°Ｃ１特に
１２０〜２５０℃に、短時間で均一に加熱する方法であ
る。

本発明の方法において、鋼管の接続部の周面に密着して
いる管状体の接着剤層を軟化・流動させるために鋼管を
高温に加熱する際に、６１１１管の周面に密着被覆して
いる管状体の周囲に配置された誘導加熱装置によって、
鋼管のみが誘導加熱され直接高温になるのであり、また
、鋼管の接続部の周囲に密着している管状体は、直接誘
導加熱されないけれども、鋼管からの熱によって、接着
剤層から外円に向かってしだいに加熱されるのである。

前述の誘導加熱において、鋼管の接続部の周面に密着し
ている管状体は、加熱中の＃４管からの熱の逸散を防止
するため、非常に短時間で接着剤層を軟化・流動／ｌ！
！度にまで昇温することができると共に、充分に高温に
加熱された後の鋼管の高熱も密着している管状体によっ
て外部に逃げにくくされているので、鋼管が比較的長い
時間高温に維持され、その結果、鋼管の接続部の周面に
密着している管状体の接着剤層はその接着性能の発揮に
必要とされる充分な時間、軟化・流Ｊ’ＪＪ状感が維持
される。

鋼管の接続部の周面に密着している管状体の接着剤層が
比較的長い時間、軟化・流動状態に維持されているので
、その管状体の熱収縮性層が、その熱収縮力あるいは鋼
管との熱膨張率の差による締め付は力により、鋼管の接
続部の周面およびミルコート層の周面に向かって、前記
の軟化・流動状態の接着剤層を、鋼管の全周に均一に接
合されるように、押し付けることができるため、実質的
に気泡等を内在しない優れた防食破面を実現できるもの
である。

また、前記の誘導加熱の加ｊ’（４％工程では、管状体
の最外層（熱収縮性層）は、ｔＩｉｉ管の熱が接着剤層
を経由して伝熱されるのみで昇温されるため、ガスバー
ナーのように過剰に加熱されることがなく、鋼管の接続
部の周面に防食被覆される合成樹脂製の管状体が、特別
の゛熱劣化により、機械的特性あるいは長期間の寿命を
低下させることがなく、長期間（約２０年以上）にわた
って安定した優れた防食性能が維持されるのである。

さらに誘導加熱による加熱の利点は、温度分布の均一な
再現性のよい高温加熱が短時間で可能であるので、従来
のガスバーナー等による加熱のように、熟練した技術者
でさえも、特に大口径の鋼管の全周を均一に高温に加熱
することが極めて困難なことであったが、その加熱作業
が極めて容易に可能となったのである。

この発明における誘導加熱により、鋼管の接続部に管状
体の接着剤層の熱接着する操作を実施する場合、例えば
、誘導加熱用コイルは第１図のような１本のコイルを鋼
管１の溶接ビード部２を中心として左右に移動させるか
、あるいは該コイル５を管状体３の右または左の端から
他の端に向って移動させて、ビード部２の周辺（ＧＶｌ
管の露出部）およびミルコート層４の端一部などの鋼管
の接続部の周辺の全体への、管状体の熱接着を実施する
ことができる。

また、第２図の如く、熱収縮性の管状体と略同−あるい
はやや広幅の区域を覆うような螺旋状のコイル５を用い
て、加熱昇温すべき鋼管１のビード部２　（接続部）か
ら鋼管のミルコート層４の端部までの全周面を同時に加
熱してもよい。

上記のように本発明の方法では鋼管の全周に誘導加熱用
コイルを配設し、そのコイルに通電して発熱させるとい
う、非常に簡便かつ安全な操作で実施出来るものであり
、従来のガスバーナーを使用した場合のように、特に風
等の影響による炎の吹き切れ等による加熱の中断あるい
は作業の蓮しさといった問題もなく、作業環境の影響も
あまり受けず、容易に安全に加熱昇温か出来るものであ
る。

さらに本発明による加熱方法は鋼管側を光ｊ：Ｌ５させ
るものであって、接着剤層は充分軟化・流動出来る状態
となり得るため、上記のように誘導加熱用コイルの形状
、大きさ等に特に制限されることなく、目的を達するこ
とが出来る。

実施例１ ポリエチレン製のミルコート眉を有する鋼管（外径が、
約１０２ｃｍであり、厚さが、約ＩＱｍｍである）の端
部を、ミルコート層の一部除去の後、溶接して接続して
得られた「長尺の接続された鋼管Ｊの溶接部（ビート部
）の周辺の露出周面および前記鋼管のミルコート層の周
面に、接着剤Ｍ（ポリエチレン系ホントメルトタイプの
接着剤、接着温度＝１４０℃、厚さ：１．５龍）を有す
る熱収縮性シート（熱収縮率が約３０％であり、縦の長
さ：３４３ｃｍ、幅の長さ：５０ｃｍ、厚さ：ｌ、Ｑｍ
ｍ）を配置し、その熱収縮性シートの両端部を接続して
管状体となし、その外側からガスバーナーの炎で、約１
３０℃の熱収縮温度に充分に加熱して、前記熱収縮性シ
ートの管状体を熱収縮させて、前記鋼管の接続部の周面
に第１または２図に示すように、密接に密着させた。

前記の熱収縮性シートの管状体が密接されている鋼管の
接続部の周囲に、誘導加熱用コイルを第１図に示すよう
に設置し、その誘導加熱用コイルに、約１１０■で、４
００１１ｚの電流を、約８５にＶＡの電力量で、約６分
間、流して、鋼管の接続部の全周表面層の温度を１７０
℃にまで均一に加熱し、その鋼管の接続部の熱によって
、前記管状体の内部の接着剤層を接着温度（熱融着温度
）に加熱し、熱収縮性シートの管状体を前記接着剤層を
介して鋼管の接続部の周面およびミルコートＦｔの周面
に接着させた。

前述のようにして、鋼管の接続部を防食被覆した鋼管の
防食被覆層は、施工の際に、その接着剤層の接合が確実
に高温で均一に行われているので、特にその接着剤層に
気泡などが生じたり、また接着が不充分な個所が生じた
すせず、さらに、接着剤層の加熱が鋼管の接続部を直接
に加熱する誘導加熱で行われているので、熱収縮性シー
トが特別の熱履歴をうけることがなく、熱劣化していな
いので、長期間の優れた防食被覆性能を有するものであ
った。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の方法において、誘導加
熱の工程の状況をそれぞれ例示する斜視図である。 １；鋼管 ２；溶接部（ビード部） ３；熱収縮性の管状体 ４；ミルコート層 ５；誘導加熱用コイル 特許出願人　　宇部興産株式会社 ’、、、’ｆ、　１　　＠ 坑２　目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 接着剤層付きの合成樹脂製熱収縮性シートまたはチュー
   ブを、該接着剤層の軟化・流動温度より低い温度状態に
   ある鋼管の接続部の周囲に、熱収縮性の管状体として配
   置し、該管状体を加熱収縮させて、前記鋼管の接続部の
   外周面に密着被覆し、その後、この管状体で密着被覆さ
   れている鋼管の接続部を構成している全周にわたる銅材
   を外側から誘導加熱によって高温に加熱し、その加熱さ
   れた鋼管からの熱で前記管状体の接着剤層を軟化・流動
   温度以上に加熱し、その接着剤層で管状体を鋼管の接続
   部の外周面に熱接着することを特徴とする鋼管の接続部
   の防食被覆方法。