JPS6331370B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管内面ライニング方法に関し、特に、
鋼管を溶接接続して構成する長いパイプラインの
内面被覆層を形成するのに好適な管内面ライニン
グ方法に関する。

従来、パイプラインなど長尺鋼管の内面に防蝕
用の塗装またはライニングなどを施工するに際し
ては、通常、接続前の単一鋼管（例えば長さ５〜
６ｍ）の状態で塗布またはライニングを行ない、
しかる後各鋼管を溶接、フランジ継手あるいはね
じ締結などの方法で接続して配管していた。

フランジ継手やねじ締結では、接続部の密閉性
能を確保することが困難であり、また、振動や衝
撃によつて締結部がゆるみ洩れを生じたり、施工
コストが膨大になるなどの欠点がある。このた
め、天然ガス、石油あるいはスラリー搬送用のパ
イプラインとしては溶接接続したものが広く採用
されている。

従来の内面複覆方法を採用して溶接接続する場
合、溶接熱で塗膜またはライニング材が燃焼する
ので、高温化範囲（通常溶接点より約150mmの範
囲）には塗装またはライニングをせずに、溶接接
続完了後に作業者が管内に入つてその部分を塗装
するといつた方法が採用されていた。しかし、管
内径が小さい（例えば800mm以下）場合には、人
が管内に入れないので、溶接部内面を無塗装の
まゝ放置せざるを得なかつた。このため、小径管
で内面全域に塗装する必要がある場合には、フラ
ンジ継手かねじ継手を採用せざるを得なかつた。

フランジ継手では、前述のごとく、溶接継手に
比べ、工費が著しく高く、気密性の信頼性も低く
多大のメインテナンス費用が発生する。一方、ね
じ継手では管内径150mm以下の小径管に限定され、
また、ねじ部の管厚さはねじ谷深さだけ薄くなる
ので強度確保のためにはその分だけ厚くする必要
がある。さらに、ねじ面の防蝕処理を充分に行な
うことができないという欠点、長手方向引張り力
または曲げ力が作用するとねじの谷に応力集中が
生じ破断しやすいという欠点、並びに振動や衝撃
によりねじがゆるみやすいという欠点など種々の
問題点がある。

以上述べたような欠点を解決すべく、パイプラ
インを溶接施行した後管内にピグを通し、このピ
グを利用して内面塗装する方法が提案されている
が、この方法にも次のような欠点がある。

(i) 管内面塗装に先立ち前処理が必要である。す
なわち、異物除去、脱脂、塩酸によるスケール
除去、アンモニア中和、水洗、化成処理、脱水
等種々の工程にかなりの費用および設備を要
し、工期も長くなる。

(ii) １回の塗装厚さは0.1mm程度であり、必要膜
厚を形成するためには何回もピグを挿通させね
ばならず、その都度乾燥養成する必要もある。
特に、スラリー配管のように摩耗が激しい場合
には２mm以上の膜厚が必要であり一層工期が長
くなる。

(iii) 管内に人が入つて直接塗装する場合に比べ、
前処理、塗装、検査、補修、管内温度管理（結
露防止）などの信頼性が低い。

(iv) 高圧ガス配管の場合、塗膜を浸透して高圧ガ
スが管内面と塗膜との間に入り、ガス圧が低下
した時浸透ガスが膨張して塗膜の剥離が生じ
る。

(v) 鋼管を外側より裏波溶接して接続する場合管
内面に２〜３mm高さの裏波（溶接金属の突起）
が突起するが、ピグ通し塗装ではこの裏波部の
塗膜厚さが他の部分より薄くなり、防蝕性能が
著しく低下する。

本発明の目的は、以上述べた従来技術の欠点を
解消し、長いパイプラインに対しても施工性にす
ぐれしかも確実な内面被覆層を形成しうる管内面
ライニング方法を提供することである。

本発明の特徴は、鋼管などの管を溶接接続して
パイプラインを敷設した後、その内面にゴム状弾
性物質から成る薄肉チユーブを挿通し、該チユー
ブ外面を管内面に密着させてライニングを形成す
ることである。

すなわち、本発明によれば、管内径と同等の外
径のゴム状弾性体のチユーブをその一端より順次
密着して偏平チユーブとし、この偏平チユーブを
管内径より小径の巻付けチユーブに折曲げて保形
するとともに溶接接続した配管内の一端から他端
へ挿通し、巻付けチユーブ内に空気またはピグを
圧送して順次円形断面に戻しながらチユーブを管
内面に圧着する管内面ライニング方法において、
巻付けチユーブの外周表面または管内面にグリー
スを塗布しこのグリースを介してチユーブを管内
に密着させることを特徴とする管内面ライニング
方法が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

パイプライン（例えば２Km長さ）など多数の鋼
管（例えば単体で５〜６ｍ）を溶接接続して敷設
した配管の内径と同等の外径のチユーブを製作す
る。

第１図のごとく、このチユーブ１は円形断面の
薄肉チユーブ（例えば肉厚３mmで外径500mm）で
あり、その材質は天然ゴム、合成ゴム、合成樹脂
などのゴム状弾性体である。またチユーブ１はそ
の長さが所定のパイプラインの長さより若干長く
なるよう必要に応じ基準長さのチユーブを接着剤
で接続して所定長さのものに製作される。

チユーブ１の肉厚は、管内を通る流体の性状お
よびパイプラインの必要耐用年数などにより定め
るが、通常２mm以上に選定される。

第１図のチユーブ１は、まずその一端より順次
偏平密着させて第２図に示すような断面形状にさ
れる。

次いで、この偏平チユーブを第３図に示すよう
なＵ字形または第４図に示すような渦状の断面に
折曲げるとともに、このチユーブ１の外面に粘着
性の流動物例えば防錆グリースのようなものを塗
布する。この流動物塗布に際しては、必要に応
じ、粘着性流動物を加温して粘度を低下させ、作
業性の向上を図る。これらの加工は、一端より開
始し、チユーブ内の空気を追出しながら他端に達
するまで行なわれる。

前述のＵ字形または渦状の断面にチユーブ１を
折曲げる作業に追随して、第５図に示すごとく、
チユーブ長さ方向適当間隔ごとにバンド２を順次
巻付ける。このバンド２はチユーブ１が円形断面
へ戻ろうとする復元力を抑止するためのものであ
り、復元力に抗しうる強度があれば充分である。
このバンド２としてはチユーブ１の厚さに比し十
分に薄いもの例えばガムテープなどの接着テープ
が使用される。また、各バンド２の間隔はチユー
ブ１の復元力を考慮して定め、チユーブの直径に
比しその肉厚が大きく復元力が大きいほど密に巻
付ける必要がある。

前述のチユーブ１の偏平密着する段階でチユー
ブ内の空気は他端側へ追出されるが、偏平密着を
開始する側の端部の内面に予め液状シール剤を塗
布して圧着し、開始端からの空気浸入を防止して
おくことが好ましい。また、偏平密着作業完了後
同様に最終端側内面にもシール剤を塗布して圧着
させ、空気の浸入を防止することが好ましい。こ
のように両端をシール剤で密閉することにより、
チユーブの復元力を一時的に低下させることがで
きる。

また、各バンド２には、第５図に示すように、
同一方向の切欠き３を形成しておき、後述のバン
ド破断作業の円滑化を図ることが好ましい。

以上の段階でチユーブ１を第５図に示すような
バンド巻付け状態にした後、これをロール巻きし
てパイプライン等の配管工事現場へ搬入する。

一方配管工事に際しては、各単体鋼管を溶接継
手で接続するとともに、第６図に示すごとく、パ
イプライン（配管）４の両端にフランジ５Ａ，５
Ｂを溶接付けする。また、パイプライン４内には
チユーブ１を引入れるためのワイヤ６を挿通して
おく。

以上の作業が完了した後、バンド巻付けチユー
ブ１の一端に前記ワイヤ６を連結し、ワイヤ６を
引張つてチユーブ１をパイプライン４内へ引込み
該チユーブ１の一端がパイプライン４の他端から
出る位置まで引込む。こうしてチユーブ１をパイ
プライン４内に挿通する。

次いでバンド巻付けチユーブ１（第５図参照）
のバンド２の切欠き３が形成されている方向に対
応する側のチユーブ端の圧着密閉された部分を開
放して円形断面に戻し、該チユーブ端をラツパ状
に拡げて前記パイプラインのフランジ５Ａの面に
押付け、合せフランジ７Ａによつて締付けて気密
状態で固定する。この状態を第６図に示す。

次いで、チユーブ１内にその開放端より圧縮空
気、加圧水またはピグを圧送することにより、各
バンド２を破断するとともにチユーブ１を順次円
形断面に戻しながら管内面に圧着していく。この
際、チユーブ１とパイプライン４内面との間の空
洞部８に滞留する空気は前記チユーブ１の拡開圧
着の進行に伴なつて他端Ｂ側へ追出され外部へ排
出される。

チユーブ１を順次拡張させていく際、復元力を
抑えている各バンド２には第７図中矢印で示すよ
うな力が作用し、その切欠部３で破断する。この
バンド２として縦横に繊維が入つた接着テープを
使用すると、その特性としてテープ長手方向の抗
張力は大きいが、第７図のように切欠３に矢印方
向の引裂き力が作用すると比較的小さな力で破断
する特性を有しており、このためバンド破断を容
易かつ円滑に行なうことができる。このバンド
（接着テープ）２は前述のごとくチユーブ（ライ
ニング）１の厚さに比し充分薄いので、ライニン
グ施行後パイプライン内面との間にそのまゝ残存
させておいても機能上何ら問題はない。

チユーブ１とパイプライン４内面との圧着が終
端（第６図の左端）まで達したところで、チユー
ブ１を所定長さ位置で切断しその端部をラツパ状
に拡げて開始端の場合と同様フランジ５Ｂの面に
押付けるとともに合せフランジ（図示せず）によ
つて締付け気密状態で固定する。

以上で管内面へのライニングが完了する。

以上説明した実施例によれば次のような作用、
効果が得られる。

(1) まず、輸送流体およびパイプラインなどから
ライニングに作用する外力に対し、ライニング
材質およびその厚さは外力に充分に耐えかつ復
元力のあるものに選定できるので、下記の利点
が得られる。

(i) パイプライン内面に対するチユーブの粘着
力が局部的に不足する場合でも、これは復元
性のあるライニング全体で補なうことができ
るので、塗装の場合のような厳重な前処理を
必要とせず、それだけ工期を短縮できる。塗
装の場合には、前処理が局部的にでも不良で
あり、錆、スケール、異物、結露等が少しで
もあると、その部分の密着性がわるく塗膜が
剥離し、この部分が突破口となつて腐蝕、剥
離が拡大するという欠点があるのに対し、前
記実施例ではこのような問題はない。

(ii) 輸送流体が高圧ガスの場合で、圧力の変動
や負圧が生じるようなことがあつてもライニ
ング剥離の問題は生じない。塗膜の場合に
は、膜厚が薄いので、塗膜を通してガスが浸
透し管内面と塗膜との間に滞留することにな
り、これが減圧時に膨脹して塗膜剥離を生じ
るという欠点があるのに対し、本実施例では
このような問題はない。すなわち、本実施例
によれば、一つにはガスを貫通させないほど
充分な厚さのチユーブを自由に選択できるこ
と、二つには、チユーブと管内面との間に流
動性のグリースが層状に介在しており、高圧
のガス圧が作用するときこのグリースもガス
圧と等しい圧力でチユーブを内側へ圧するこ
と、の理由で高圧ガスがライニングを浸透す
ることはない。

(iii) パイプラインの耐久性を確保するために
は、所期の耐久性に相応してライニング厚さ
を自由に選択することができる。塗装の場合
には１回の塗装膜厚は0.1mm程度であり、2.0
mm以上の膜厚を形成するためには多数回にわ
たつて塗装せねばならず長い工期を必要とす
る。本実施例では、如何なる厚さのライニン
グでも一度で形成することができ、工期を短
縮できる。

(iv) 本実施例では均一な厚さの被覆を形成する
ことができる。ライニングを形成するチユー
ブは工場で製作されるので、その厚みの管理
およびチエツクが容易である。これに対し、
塗装の場合は厚さのバラツキが生じやすく、
特に鋼管溶接継ぎ部の裏波溶接の突出部では
塗膜が薄くなり、パイプライン防蝕のウイー
クポイントになる。

(2) 本実施例によれば、ピグ塗装に比べ、現場施
工が簡単で設備も少なくてすむ。管内面へのチ
ユーブの圧接は圧縮空気または加圧水を送給す
るだけで行なうことができる。高圧ガス輸送や
スラリーの高圧圧送のように使用状態が特に苛
酷な場合には、ライニング（チユーブ）にかな
りの負荷が作用するので、ライニング厚さをそ
れ相応に厚くするとともに、管内面への圧接を
ピグ圧送によつて行ない管内面とチユーブとの
間の空気を完全に追出し両者間の粘着力を向上
させる必要もあるが、この場合でもピグとその
圧送装置とを用意するだけでよい。また、海底
パイプラインの場合は、ライニングの圧接に加
圧水を使うとその重によつてパイプライン浮上
を防止できるので、パイプラインを沈めるため
の重錘が不要になるといつた利点もある。

さらに、ライニング（チユーブ）が摩耗また
は老朽化した場合は、グリースが流動性を保持
しているため、その層に空気を圧送するのみで
ライニングの可撓性とグリースの潤滑性を利用
して容易にライニングを管内から引き出すこと
ができる。一方、貝類、海草類で甚だしく汚れ
た場合も同じ方法でライニングを引き出して付
着物を除去することができるとともにいづれの
場合も前記の要領によりライニングを密着し復
旧することができる。

そして、グリースは防錆添加剤が溶解してい
るため、管内面に塗布することによつて管内流
体に腐食性ガス成分が含まれていてライニング
を浸透した場合でも管内面の金属面が防食され
る。

(3) さらに、パイプラインに技管を取付け、該枝
管内にも被覆を形成する場合、第８図〜第１１
図について以下説明する手順を採用することに
より容易かつ確実にライニングすることができ
る。

(i) パイプライン４の本管に、第８図に示すご
とく、フランジ９を有する枝管１０を溶接し
て接続する。枝管１０の内径ｄおよび長さｌ
は以下のライニング作業を容易化するためｄ
＞100mm、ｌ＝150mm〜300mmに選定すること
が好ましい。

(ii) 本管のライニング（チユーブ）１の枝管１
０内端と接する部分をナイフで切取つて除去
する。

(iii) 第９図に示すような枝管用チユーブ１１を
予め製作しておく。この枝管用チユーブ１１
の材質は本管のチユーブ１の場合と同様弾力
性に富むゴム状弾性体とし、この枝管用チユ
ーブの外径は枝管１０の内径ｄと同等で、長
さは枝管の長さｌよりもフランジ部折返し代
（接着代）以上長くする。枝管用チユーブ１
１の一端（本管内へ接する側の端部）にはつ
ば１２が形成されている。このつば１２の高
さは10mm程度あればよい。以上のような枝管
用チユーブ１１を、第１０図および第１１図
に示すように、前述の本管のチユーブ１の場
合に習つて、偏平密着した後Ｕ字形または渦
状の断面に折曲げ、接着テープ１３を巻付け
て円形断面への復元力を抑止する。図示の例
では２個所に接着テープ１３が巻付けられて
おり、各接着テープには外方側縁から切欠き
１４が形成されている。

(iv) 枝管１０の内面および本管のチユーブ１の
接続用開口の周縁部（枝管用チユーブ１１の
つば１２が接する部分）に接着剤を塗布す
る。枝管用チユーブ１１の外面およびつば１
２の接触面にも接着剤を塗布した後、この枝
管用チユーブを枝管１０内に挿入しその先端
のつば１２が本管のチユーブ１の開口周縁に
接するようにする。

(v) 次いで、枝管１０と枝管用チユーブ１１と
の間からナイフを挿入して本管に近い方（つ
ば１２に近い方）の接着テープ１３を破断
し、つば１２近傍を円形断面に戻す。こうし
てつば１２を本管のチユーブ１内面に接触さ
せ、この接触を確認した後手前の接着テープ
１３を破断する。枝管用チユーブ１１内に手
または棒などを挿入して枝管用チユーブ１１
内面およびつば部１２を万遍なく押えて接着
させる。

(vi) 枝管用チユーブ１１の外側端部すなわち枝
管１０のフランジ９側へ突出している端部を
折曲げてフランジ９の面に接着し固定する。

(4) パイプライン４内面に被覆するチユーブ（ラ
イニング）１は、これを偏平密着した後第３図
のようにＵ字形断面に折曲げることにより、原
直径の約２分の１の直径にすることができる。
また、偏平密着した後第４図のように渦状断面
に折曲げればその直径をさらに小さくすること
ができる。パイプラインに曲がり部が多数ある
場合には前述の渦状の断面に折曲げ直径をでき
るだけ小さくしてパイプライン内に挿通するこ
とが好ましい。この場合、各バンド（接着テー
プ）２の切欠き３は第４図中に示す重ね合せ外
端部の段部１５に形成することが好ましい。

以上、好適な実施例について本発明を具体的に
説明してきたが、本発明はスラリー配管、防蝕配
管、その他流体抵抗を小さくする必要のある各種
パイプラインに広く適用することができる。ま
た、パイプラインは直線であつても１ケ所以上任
意の位置で任意の方向に曲つたものでもよく、こ
れらに広く適用することができる。

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれ
ば、施行性にすぐれ信頼性にすぐれた内面被覆を
形成しうる管内面ライニング方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に使用するチユーブ（ラ
イニング）を例示する断面図、第２図は第１図の
ものを偏平密着した状態を例示する断面図、第３
図は第２図のものをＵ字形断面に折曲げた状態を
例示する断面図、第４図は第２図のものを渦状断
面に折曲げた状態を例示する断面図、第５図はＵ
字形断面に折曲げたチユーブにバンドを巻付けた
状態を例示する部分斜視図、第６図はパイプライ
ン内にバンド巻付けチユーブを挿通した後挿入開
始端側でチユーブをパイプラインに固定した状態
を例示する縦断面図、第７図はチユーブに巻付け
たバンドをパイプライン内で破断する状態を説明
するための部分斜視図、第８図はパイプラインに
枝管を接続する状態を例示する断面図、第９図は
枝管用チユーブを例示する縦断面図、第１０図は
第９図のチユーブを偏平密着し折曲げてバンド巻
付けした状態を例示する側面図、第１１図は第１
０図中の線XI―XIに沿つた断面図である。 １……チユーブ（ライニング）、２……バンド
（接着テープ）、３……切欠き、４……パイプライ
ン、６……ワイヤ、１０……枝管、１１……枝管
用チユーブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管内径と同等の外径のゴム状弾性体のチユー
   ブをその一端より順次密着して偏平チユーブと
   し、該偏平チユーブを前記管内径より小径の巻付
   けチユーブに折曲げて保形するとともに溶接接続
   した配管内の一端から他端へ挿通し、前記巻付け
   チユーブ内に空気またはピグを圧送して順次円形
   断面に戻しながら前記チユーブを管内面に圧着す
   る管内面ライニング方法において、前記巻付けチ
   ユーブの外周表面または前記管内面にグリースを
   塗布し該グリースを介して前記チユーブを前記管
   内に密着させることを特徴とする管内面ライニン
   グ方法。 ２ 巻付けチユーブの保形は長手方向に所定の間
   隔で接着テープを巻付け該接着テープに同一方向
   の切欠きを設けた保形材で形成させることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の管内面ライニ
   ング方法。 ３ チユーブを溶接接続した配管長さより若干長
   くし、挿通後の前記チユーブ両端を前記配管の両
   端に設けたフランジの面に狭圧固定することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の管内面ライニング方法。