JPS62234879A - 基材接続用アツセンブリおよび接続方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、長い基材を一体に接続するためのアッセンブ
リおよび方法、特にパイプラインに誘電ジヨイントを形
成するためのアッセンブリおよび方法に関する。

気体または流体材料を輸送するための金属パイプライン
は、パイプに沿って流れる過渡電流により非常に促進さ
れる電気化学的腐食にしばしばさらされる。そのような
過渡電流が実質的にパイプラインに沿って流れるのを防
止するために、隣接するパイプの端にネジ止めまたは溶
接される予備加工した金属部品から成る誘電ジヨイント
を隣接するパイプ間に供給することが知られている。予
備加工された金属部品の間に、金属部品間に電気的分離
を提供して、フランジにより部品上で所定の位置に保持
される予備装着絶縁ピースが配置される。誘電ジヨイン
トが所定の位置にある場合、予備装着された絶縁ピース
は、パイプラインに沿った過渡電流の流れに対する遮断
層を提供する。

上述の種類の誘電ジヨイントは高価であり、またそのよ
うなジヨイントの多くは長いパイプライン用として必要
である。更に、各ジヨイントには、隣接するパイプ端に
形成された２つの溶接またはネジ止め溝を隣接するパイ
プの端に形成することが必要であり、それ故、高価にな
り、また装着に時間を要し、更に相当な熟練技術を必要
とする。

従って、適当な電気絶縁ならびにパイプライン分野では
必要とされる満足すべき圧力保持性および耐引き抜き性
を提供する、隣接するパイプをより安価に電気絶縁する
方法が必要である。

［発明の構成コ 環状電気絶縁インサート、および環状部材と隣接するパ
イプの端との上で回復するようになっている回復性スリ
ーブにより形成したパイプのような基材間における改善
された誘電ジヨイントを発明した。

１つの要旨において、本発明は、基材の隣接する端を受
容するためのチューブ状インサート、およびジヨイント
を包囲かつ封止するための熱回復性スリーブを存して成
る、長い中空金属製基材の隣接部を接続かつ電気絶縁す
るためのアッセンブリであって、 該インサートは、隣接する基材の端が接触するのを防止
するための周状に伸びるリブを有し、該スリーブは、ス
リーブを下にある基材に結合するための結合材料の層で
被覆されているアッセンブリを提供する。

もう１つの要旨において、本発明は、長い中空金属製基
材の隣接部を接続かつ電気絶縁する方法ａ）基材が衝接
するようになるのを防止するために周状に伸びているリ
ブを有するチューブ状インサートと基材の端を係合させ
る工程、 ｂ）結合材料の層で被覆されている熱回復性スリーブに
より接続部を包囲する工程、およびＣ）スリーブを加熱
して回復させてジヨイントを封止する工程 を°含んで成る方法を提供する。

更に、もう１つの要旨において、本発明は、長い中空金
属製基材の対向端に衝接するリブを有する電気絶縁材料
から形成されたチューブ状インサート、ならびにチュー
ブ状インサートおよび基材の端領域の上で回復させる回
復性スリーブを有して成る長い中空金属製基材の隣接す
る部分の間の電気絶縁ジヨイントを提供する。

環状インサートは、基材の端内に部分的に挿入するよう
に配置してよい。この場合、リブは、インサートの外側
周状表面から膨れている。この配置は、パイプ内で輸送
されている、例えば水蒸気を含ｔ？点雷ケＩ：滞汰ｌ二
上ｈ−其訝の一力の力佃１婁面から隣接する基材へ帰れ
電流が流れるのを妨げる利点がある。外側表面に沿った
漏れ電流の流れは回復させたスリーブにより妨げられる
。このことは重大な利点であり、中に配置されているイ
ンサートの一部分によりパイプ内の流体の流れが妨げら
れる欠点より一般に重要である。

もう１つの態様では、インサートは、挿入された基材の
端を受容するように配置してよく、リブは、インサート
の内側周状表面から膨れている。

この態様では、スリーブはインサートの外側表面上で回
復させる。

最適な装着のために、インサートの壁は、Ｈ形状断面を
有し、基材の個々の長さはパイプがＨ形のアームの間で
合うようになっている。

回復性物品は、適当な処理に付された場合にその寸法的
構造が変化するものである。通常、そのような物品は、
前以て変形された慇状から元の形状に向かって回復する
が、本明細書で使用する「回復性」なる語は、たとえ前
以て変形されていなくても回復時に新たな構造を採る物
品も包含する。

熱の作用により回復可能であるスリーブを使用するのが
好ましい。最も一般的な形態では、熱回復性スリーブは
、例えばアメリカ合衆国特許第２０２７９６２号、第３
０８６２４２号および第２５９７３７２号に記載されて
いるような弾性または塑性記憶特性を示すポリマー材料
から成る。例えばアメリカ合衆国特許第２０２７９６２
号において明白にされているように、元の寸法的熱安定
形態は、例えば押し出したチューブを熱いままで寸法的
熱不安定形態に膨張させる連続プロセスにおける遷移形
態であってよいが、他の用途では、　　−予備成形した
寸法的熱安定物品が、別の工程において寸法的熱不安定
形態に変形される。

近年、遷移製品を基礎とする多くの熱回復性物品が発明
され、また、イギリス国特許明細書第２１３３６３９号
、第２１３３７４０号、第２１３４３３４号、第２１３
５６３２号、第２１３５８３６号および第２１３９１４
２号の対象となっている。そのような繊維製品を基礎と
する熱回復性スリーブは、高い内部圧力に耐えるような
構造にできるので、本発明に使用するのに好ましい。

熱回復性スリーブを加熱する最も一般的な方法は、例え
ばプロパントーチによる採火である。プロパントーチは
、容易に持ち運びでき、また最も一般的に使用される大
きいスリーブに対して正確な温度を供給することができ
る点で有利である。

しかしながら、プロパントーチを使用して、限られた空
間で均一な加熱をするのは困難であり、更に、可燃性材
料が存在する場合、例えば漏れがあるガスのパイプライ
ンを封止するために熱回復性物品を使用する場合、トー
チの使用はしばしば禁止される。

従って、外部加熱法は本発明の範囲から必ずしも除外さ
れるしのではないが、内部加熱法、特に電気加熱法、最
も好ましくはヨー９ツバ特許公開第１５８５１９号に記
載されているような電気加熱法を使用するのが好ましい
。

本発明では、スリーブをジヨイントの回りに巻き付ける
場合に内側層を形成するために、スリーブの回復性部分
と接触した結合材料のシートをスリーブに供給してよい
。結合材料の層は、例えば繊維、より好ましくは目の荒
い繊維の織物により強化されるのが好ましい。結合材料
のシートは、シーラントまたは接着剤を有して成ってよ
く、ホットメルト接着剤が特に好ましい。ラップアラウ
ンドスリーブの内側層を提供する結合材料のシートの使
用は、スリーブが回復する場合にスリーブを結合させる
基材が、熱回復性材料層の内部端のクリープバック（ｃ
ｒｅｅｐ　　ｂａｃｋ）に拘わらず、全周にわたりが結
合材料により被覆されるという利点がある。また、結合
材料の層は、そのようなりリープバックを減少させるた
めに作用することができる。何重にも巻き付けた回復性
スリーブでは、接着剤の内側層の使用は、本出願と共通
の優先権主張をしている同一出願人による同日出願（発
明の名称「カバーリングアッセンブリ」）の対象である
。

ガスパイプラインに誘電ジヨイントを供給する場合を参
照して本発明を特に説明するが、本発明は、それに限定
されるものではないと解される。

ガスパイプラインは、直径約１．９〜２０．３ｃｘの範
囲であり、約１〜２００ミリバールのガス圧力で操作さ
れている。理想的には、誘電ジヨイントには電気化学的
腐食の問題を起こしそうな物質が存在してはならず、７
．５バールにおいて２４時間気密である必要があり、ま
た少なくとも４トン、好ましくは約８トンの引抜力に耐
えることができる必要がある。更に、ジヨイントはパイ
プライン中のガス流を実質的に制限または妨害してはな
らなず、また、少なくとも８ＭΩ、好ましくは少なくと
もＩＯＭＱも電気抵抗を有する必要がある。

インサートのリブは、適当な電気絶縁を提供するために
、パイプ端に衝接する端面の間の厚さか少なくとも０．
０５ｃｍ、好ましくは０．１５〜０．５ａｍである。イ
ンサートの周状に伸びるリブは、最適な絶縁および製造
の容易性のために、周状に連続的であるのが好ましい。

しかしながら、不連続であってもよく、インサートの周
の回りで間隔を隔てて離れた２つまたはそれ以上のスタ
ッドから成ってもよい。環状部材の電気絶縁材料は、少
なくとも１．ＯｋＶ、好ましくは１．５〜３ｋＶの誘電
率を有する。ポリマー材料は、環境条件に対する際立っ
た抵抗を有し、最も腐食性の物質に対して不活性であり
、更に、良好な絶線特性を有し得るので、環状部材は、
ポリマー材料から作られているのが特に好ましい。適当
なポリマー材料には、熱可塑性樹脂、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレンお占びそれらのコポリマーのような
ポリオレフィン、ポリエステル、ナイロンのようなポリ
アミド、ポリエーテル、ポリケトン、ポリスルホン、ポ
リシロキサンならびにポリウレタンおよびユリアーホル
ムアルデヒド樹脂のような熱硬化性樹脂が包含される。

・　熱回復性スリーブには、内部加熱手段、例えば電気
加熱要素を供給するのが好ましい。

上述のヨーロッパ特許公開第１５８５１９号には、特に
回復性架橋繊維が縦糸または横糸に配置されて実質的に
一方向に回復性である繊維製品から成る熱回復性カバー
、ならびにカバーと熱的に接触している電気抵抗加熱要
素が記載され、該加熱要素は、カバーの表面に沿って前
後に、または一般に平行に通過するように曲がりくねっ
たバスで配置されている。そのようなカバーは、本発明
の熱回復性スリーブとしての用途に好ましい。

抵抗加熱要素は、・要素を電源に接続することにより加
電できるので便利である。とりわけ電源への接続に便利
なポイントを提供するために、曲がりくねった要素のル
ープ部分はカバーの端から突出しているのか好ましい。

もう１つの態様では、加熱要素は、その厚さ方向に複数
の開口部を有するメツシュにより供給してよく、該開口
部は、メツシュが平面方向に変形できろようにする。

熱回復性繊維製品は、加熱時に軟化して繊維製品の回復
を吸収して、単一の複合構造物を形成すマトリックスポ
リマ一層と組み合わせて使用するのが好ましい。熱回復
性繊維製品は、ポリマーマトリックス材料と好ましくは
結合、より好ましくは該材料に埋封される。

ＪＩＩＬＥＩ符社洪ｔ４に倶Ｌ’Ｅ、−ＪＩＦ片フ１執
罪来お上γドボリマーマトリックス材料の材料および構
造に関する他の情報は、上述のヨーロッパ特許公開第１
５８５１９号から得ることができる。

繊維製品は、熱回復性繊維のみを含んでよいが、熱回復
性繊維および非熱回復性繊維の両者を含むのが好ましい
。繊維は、適当ないずれかのパターンで配置してよいが
、回復性繊維の方向に伸びている繊維は全て回復性であ
り、他のすべての繊維は、非熱回復性である。非熱回復
性繊維が、パイプラインおよび地面の応力運動の高い圧
力に耐えることができる高強度材料から作られているの
が特に好ましく、それによりスリーブを強化できる。

そのような強化繊維には、ガラス繊維、金属繊維、カー
ボン繊維、ならびにポリエステルおよびポリケトンのよ
うな合成ポリマーの繊維が包含される。

強化繊維は、好ましくはガラス繊維である。

繊維製品の強化繊維密度は、好ましくは１−１０繊ｆｔ
ａ　／　ＣＬ最も好ましくは５〜８繊ｔａ／ＣＲ，例え
ば６〜７繊維／Ｃ肩である。

隣接する加熱要素間の距離は、２〜１２１１Ｍ１最も好
ましくは６〜ＬＯｍｍ、例えば８■である。

スリーブに接着剤またはシーラントのような結合材料の
被覆、例えば感圧、ホットメルトもしくは硬化性接着剤
またはマスチックの被覆を供給する。接着剤またはシー
ラントは、好ましくは熱活性であり、また加熱要素によ
り加えられた熱がスリーブを回復させて接着剤またはシ
ーラントを活性化させるように選択するのが好ましい。

ホットメルト接着剤は、優秀な剪断強度を有し、またガ
スパイプラインの内側の圧力に長期間耐えるので、被覆
がホットメルト接着剤から成るのが最も好ましい。適当
なホットメルト接着剤は、イギリス国特許第１５８８７
２１号に記載されている。

ガスパイプラインに接近するのに好都合な端が無い場合
、例えば、接続すべき２本のパイプが非常に接近してい
る場合、あるいはマンホールのような限定された空間に
配置されている場合、チューブ状スリーブは、ジヨイン
ト上で容易に滑動させることができない。この問題点を
克服するために、ラップアラウンドスリーブが開発され
た。ラップアラウンドスリーブは、基材の回りに巻き付
けて、ラップアラウンド構造て固定できるスリーブであ
る。ラップアラウンドスリーブに両端に隣接する、追加
の部材により相互に絡み合うか、または一体に保持され
るクロージヤ一部材を供給してよく、あるいは巻き付け
たスリーブは、例えば接着剤被覆バッチクロジャーによ
り巻き付けた構造で固定してよい。

ラップアラウンドスリーブは、基材の回りに１回以上巻
き付けて配置するのが好ましい。これを行う１つの方法
は、クロージヤ一部材の間で第１スリーブ部分を規定す
るために２つのクロージヤ一部材を離して供給する方法
であり、該第１スリーブ部分は、基材の回りに１回巻き
付けて、クロージヤ一部材により巻き付けた構造で固定
することができる。クロージヤ一部材の１つまたは両方
は、少なくとも基材の回りで１回巻き付けて一体にでき
る１つまたはそれ以上の第２スリーブ部分を規定するた
めに、スリーブの自由端から離れているのが好ましい。

スリーブを複数回巻き付けることにより、基材の回りの
スリーブの厚さを増加させて、スリーブが保持できる圧
力が増加するので有利である。また、メツシュヒーター
を使用しても、スリーブが保持できる圧力が増加する。

スリーブが増加した内圧に耐えることが必要である場合
、スリーブの外側に配置された第２スリーブを使用する
のが有利である。第２スリーブを使用することにより、
使用する電気ヒーターの必要電力を大きくせずに複数層
のスリーブを形成することができろ。

ある用途では、複数層スリーブを予備巻き付けして、例
えば縫合により、デユープ状スリーブの形態で固定して
供給することが望ましい。

複数局熱回復性スリーブ構造の適当な例は、上述のヨー
ロッパ特許公開第１５８５１９号に記載されている。

基材の回りでラップアラウンドスリーブを保持するため
に、種々のクロージヤーシステムが使用−ｒｌＪ＆ス−
ａｔｌ−演田六ハスクロージセークステムには、アメリ
カ合衆国特許第４２００６７６号に記載されているよう
な接着剤被覆パッチ、およびイギリス国特許第１１５５
４７０号に記載されているようなレール・アンド・チャ
ンネル・クロージヤーが包含される。しかしながら、上
述の本出願と同一出願人の同日出願に記載されているガ
ードルクロージヤーを使用するのが特に好ましい。

簡単に説明すると、ガードル部材は、回復性スリーブの
回復時にスリーブを巻き付けた構造で保持するために、
回復性スリーブの回りに巻き付けられる。ガードルは、
弾性、耐熱性またはその両方の材料から作られるのが好
ましく、基材を完全に１周できるような長さであること
が必要である。

弾性ガードル部材を使用することにより、回復性スリー
ブの回りに装着した場合、緊張した状態で配置すること
が可能であり、回復の間、緊張したままであり、その結
果、ガードル部材はスリーブの回復方向に追従し、回復
の間スリーブを圧縮した状態で保持して、それによりス
リーブと基材との間もしくはスリーブのマルチ縦糸の間
の空隙、またはその両者を除くのを助長して、スリーブ
をラップアラウンド構造で保持する。

ガードル部材は、スリーブ上の１つのクロージヤ一部材
と係合してよい。クロージヤ一部材は、それが存在する
場合、例えばガードル部材のフックと共に作用するスリ
ーブ上にあるバー、１つもしくはそれ以上のプレススタ
ッドまたは掴みジョーであってよい。いずれの適当な機
械的取り付はデバイスを代わりに使用することができる
。巻き付けた構造において、クロージヤ一部材を有する
スリーブの第１端部分は、通常スリーブの対向第２端部
分の上に重なっているのが当然である。低い回復性スリ
ーブ、例えば回復率が１５％以下のスリーブを使用する
場合、クロージヤ一部材を省略することが可能であり、
ガードルの張力でスリーブを所定の位置に保持すること
ができろ。

ガードルに、基材の回りで締結する手段を供給する。締
結手段は、プレススタッド、フックとアイ、ボタンとボ
タンホールまたは類似の構造物から成る。

本発明のアッセンブリおよび方法を添付図面を参照して
説明する。

第１図〜第３図では、インサートの構造が異なるが、同
じ数字は、同様の要素を示している。

金属製パイプ２．４は、チューブ状インサート６に係合
するように配置されている。インサートは、パイプ２．
４の端ｌ０１１２が衝接するのを防止する周状に伸びる
フランジ８を有する。図示した回復性スリーブＩ４は、
回復前にパイプ間のジヨイントの回りで複数回巻き付け
られている。

スリーブ１４は、回復性材料、好ましくは回復性繊維製
品の積層物およびホットメルト接着剤を有して成る。ス
リーブは、１つらしくはそれ以上のワイヤーまたは変形
可能メツシュとして供給されている一体電気ヒーターを
有するのが好ましい。

第１図に示したインサート６の態様では、インサート内
でパイプ２．４を受容するような配置に成っている。従
って、インサート６の内側周状表面に周状に伸びるフラ
ンジ８が付けられている。

第２図に示したインサート６の態様では、パイプ２．４
内にインサートが挿入されるように配置されている。フ
ランジ８は、インサート６の外側周状表面に供給されて
いる。この態様には、パイプ２．４が端１Ｏ１１２にお
いてパイプ内を流れる流体から絶縁されるという利点が
ある。このことにより、電流がパイプ間を流れる危険性
を減らして、導電性流体、例えば水蒸気を輸送すること
ができる。装着された回復性スリーブは、パイプの外側
表面において（他の機能の中で）同じ機能を果たす。

第３図に示したインサート６の態様では、インサートの
壁が）（形状断面を有し、パイプ２．４の端１０Ｓ　１
２がＨのアーム１６の間に挿入されている。このような
インサートを使用することにより、ジヨイントの絶縁特
性は、最適化される。

パイプ２．４をインサート６に係合させた後、スリーブ
１４を加熱して回復させる。加熱時にスリーブ上にある
接着剤層を溶融させて、スリーブをパイプ２．４に結合
して、それによりジヨイントを封止する。

第４図および第５図は、再使用可能弾性ガードルを使用
したラップアラウンドスリーブを示す。

第４図では、ホットメルト接着剤で被覆された熱回復性
繊維製品製ラップアラウンドスリーブ１８の１つの端に
、縫合により一対のストラップ１６が取り付けられてい
る。ストラップは、クロージヤ一部材として作用するバ
ー２０を保持する。

弾性ガードル２２は、金属バックル２４および弾性シリ
コーンゴムバンド２６を有して成る。ガードルは、ガー
ドル２４を熱回復性スリーブ１８の回りに配置した場合
に一体に締める、第５図に示すようなプレススタッドか
ら成る締結手段２８を有する。スリーブには内部電気加
熱要素３０が供給されている。

スリーブを装着する場合、最初にクロージヤ一部材を有
するスリーブの端を対向する平坦なスリーブの端に重ね
てジヨイントの回りに巻く。次に、ガードル２６の金属
バックル２４をバー２０に係合させて、ガードルをスリ
ーブの回りで緊密に合わ仕て引く。その後、ガードルを
スリーブの回りで延伸した状態で保持するためにプレス
スタッド２８を係合させる。次に、電気加熱要素に加電
して回復温度までスリーブを加熱する。回復の間、ガー
ドルは延伸されているので、スリーブの回復に追従でき
、スリーブを巻き付けた構造で緊密に保持することがで
きる。回復の後、プレススタッドを外して、ガードルを
除く。スリーブは所定の位置のままであり、ホットメル
ト接着剤により保持されている。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明のアッセンブリを使用して形
成したパイプジヨイントの横断面図、第４図および第５
図は、ガードルクロージヤーを使用してパイプジヨイン
トの回りで回復性スリーブを締結する方法を示す図面で
ある。 ２．４・・・パイプ、６・・・インサート、８・・・フ
ランジ、ｔｏ、１２・・・パイ′プ、１４・・・スリー
ブ、 １６・・・アームまたはストラップ、 １８・・・スリーブ、２０・・・バー、２２・・・ガー
ドル、２４・・・バックル、２６・・・ゴムバンド、２
８・・・締結手段、３０・・・加熱要素。 特許出願人　エヌ・つ工・レイケム・ ソシエテ・アノニム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基材の隣接する端を受容するためのチューブ状イン
   サートおよびジョイントを包囲かつ封止するための熱回
   復性スリーブを有して成る、長い中空金属製基材の隣接
   部を接続かつ電気絶縁するためのアッセンブリであって
   、 該インサートは、隣合う基材の端が接触するのを防止す
   るための周状に伸びるリブを有し、該スリーブは、スリ
   ーブを下にある基材に結合するための結合材料の層で被
   覆されているアッセンブリ。 ２、リブがインサートの外側周状表面から膨れた状態で
   、インサートが基材の端内に挿入されるような構造にな
   っている特許請求の範囲第１項記載のアッセンブリ。 ３、インサートが、挿入される基材の端を受容するよう
   な構造になっており、リブがインサートの内側周状表面
   から膨れている特許請求の範囲第１項記載のアッセンブ
   リ。 ４、熱回復性スリーブが繊維製品から作られている特許
   請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載のアッセンブリ
   。 ５、結合材料が接着剤である特許請求の範囲第１〜４項
   のいずれかに記載のアッセンブリ。 ６、長い中空金属製基材の隣接部を接続かつ電気絶縁す
   る方法であって、 ａ）基材が衝接するのを防止するために周状に伸びたリ
   ブを有するチューブ状インサートと基材を係合させる工
   程、 ｂ）結合材料の層で被覆されている熱回復性スリーブに
   よりジョイントを包囲する工程、およびｃ）スリーブを
   加熱して回復させてジョイントを封止する工程 を含んで成る方法。 ７、スリーブがラップアラウンドスリーブである特許請
   求の範囲第６項記載の方法。 ８、スリーブをジョイントに少なくとも２回巻き付ける
   特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９、弾性耐熱性材料のガードル部材により、スリーブが
   ラップアラウンド構造で固定される特許請求の範囲第７
   項または第８項記載の方法。 １０、長い中空金属製基材の対向端に衝接するリブを有
   する電気絶縁材料から形成されたチューブ状インサート
   、ならびにチューブ状インサートおよび基材の端部分の
   上で回復させた回復性スリーブを有して成る長い中空金
   属製基材の隣接部分間の電気絶縁ジョイント。