JPH0242552B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属管類の内面全体に或いは部分的
に、粉粒体樹脂（以下パウダーと呼ぶ）を用いて
樹脂被覆層を形成する方法に関する。

従来より、内面に防食の目的で瀝青系塗料や合
成樹脂にて防食被覆層を形成した金属管が多く用
いられている。これらのうち、現場にて溶接接合
される金属管は、溶接熱にて被覆層が熱影響を受
けるので、予め管端内面に未被覆部を設けてい
る。従つて、現場にて溶接接合後、この接合部分
面の未被覆部に被覆層を形成する必要がある。ま
た、金属管の使用中に於いて、被覆層が部分的に
劣化したり剥離することがあり、補修のためこの
部分に被覆層を形成する必要がある。

従来、上記した管内面の限られた部分に被覆層
を形成するには瀝青系塗料を塗布する方法が採ら
れていたが、予め形成されている被覆層が合成樹
脂の場合には、既存の被覆層とは異質の被覆層を
形成することになり、融合が不完全でしかも各被
覆層の耐食性が異なるため防食性能上問題となつ
ていた。

この問題を解決する方法として、未被覆部に既
存の被覆層と同等材質のパウダーを加熱融着させ
て被覆層を形成する方法が開発され、特許出願
（特開昭56−115668号）されている。この特許出
願に開示された方法による被覆層形成工程は次の
手順により行われる。

(1) 溶接接合した未被覆部を研掃等で下地処理を
する。

(2) 管外から加熱装置により被覆しようとする部
分を加熱する。

(3) 管内に被覆装置を挿入、セツトして被覆しよ
うとする部分を取り囲む空間部を形成し、該空
間部内にパウダーを充填するか若しくはパウダ
ーを散布する。

なお、管の加熱はパウダーの充填後に行う場
合もある。

(4) 前記空間部内に充填又は散布したパウダーが
管内面に接触し、適当量が加熱融着した後、余
剰のパウダーを回収ホースにて回収する。

(5) 被覆装置を管外へ取り出した後、加熱装置で
再加熱し、完全融着させる。

(6) 完全融着後、放冷或いは外面より水冷する。
以上で被覆層形成工程が終了する。

この方法は、溶接接合部や被覆層剥離部等に、
同材質パウダーを用いて被覆層を形成しうる優れ
た方法であるが、なお若干の問題点があることが
判明した。即ち、上記特開昭56−115668号公報に
開示の方法では、管内面と被覆装置とで形成した
空間部内にパウダーを圧送方式にて導入し、充填
又は散布しているが、散布法では管内面上部側は
パウダーが瞬時接触するだけなので部分的にまだ
ら被覆形成となり、下部は溜まつたパウダーが積
層し、被覆層厚みが大となり、均一厚みの被覆層
の形成が困難である。充填法では前記空間部への
パウダー充填中に、フイルターの付いた空気抜け
口より空気の逃がしを行うようになつているが、
空気の逃がしが確実でなく、空間部の上部側に空
気溜まりとして残ることがあり、その残留空気部
にはパウダーが十分に充填されず、結局この部分
に面する管内面には完全な被覆層の形成が期待で
きず、やはり均一厚みの被覆層の形成が困難であ
つた。

また、パウダーの加熱融着後、余剰パウダーを
回収する際においても次の問題があつた。即ち、
所望厚みにパウダーが加熱融着した後、管の加熱
を停止し、自然放冷しながら管内充填の余剰パウ
ダーを吸引ブロアーで吸引しながら装置外に通じ
ているノズルより空気を取り入れ撹拌し回収する
方法であるが、圧送供給による圧力の加えられた
パウダーの充填状態のものに、吸引のみによつて
取り入れられる撹拌空気は流れ抵抗が大きくて、
容易にパウダーを回収することはきず回収に時間
がかかり、しかも管壁温度は、パウダー回収時に
徐々に低下するとしても、初期には依然としてパ
ウダーの溶融温度を越えており、従つてパウダー
回収時にも管内面の一部ではパウダーの融着が進
行し、被覆層の厚みがますます不均一となる。ま
た、自然放冷中の加熱部は軟化点以上のやわらか
い被覆層であるため吸引撹拌空気が表面に衝撃を
あたえ凹凸を作つたり、装置取り出し時の接触等
の事故により被覆層が破損される恐れがある。

本発明は前述の問題を有利に解決し、金属管類
内面に、粉粒体樹脂を用いて均一な被覆層を形成
しうる方法を提供することを目的とする。

即ち、本願第１の発明は、管内面の被覆される
べき部分に面する空間部内に粉粒体樹脂を充填
し、管内面に接続する粉粒体樹脂を管内面に加熱
融着させて被覆層を形成する方法において、前記
空間部の空気を吸引除去後、あるいは、除去しな
がら該空間部に粉粒体樹脂を充填する事を特徴と
し、これによつて前記空間部の空気溜まりが生じ
るのを防止して粉粒体樹脂の均一な充填を可能と
し、均一厚みの被覆層を形成しうる金属管類の内
面被覆形成方法である。ここで、粉粒体樹脂の移
送、充填には通常の圧送方式が用いられてもよい
し、或いは空間部内の負圧による吸引方式が用い
られてもよい。

本願第２の発明は、上記第１の発明の特徴に加
えて、金属管内面に所望量の粉粒体樹脂の加熱融
着後、前記金属管を急冷し、所望量以上の被覆層
の形成を停止させることをも特徴とするもので、
余剰樹脂回収時に管内面に部分的に、粉粒体樹脂
が加熱融着されるのを防止するとともに、形成さ
れた被覆層に凹凸が生じたり破損することを防止
し、一層均一な厚みの被覆層を形成しうる金属管
類の内面被覆形成方法である。

以下、本発明を図面に示す実施例を参照して更
に詳述する。

第１図は本発明方法の実施に用いる被覆装置１
及び加熱装置２の一例を示すもので、これらの装
置１，２を、金属管３，３の端部溶接接合部４近
傍の未被覆部５に被覆層を形成するための所定位
置にセツトした状態で示している。なお、符号６
は金属管３の内面に工場にて予め施された樹脂被
覆層である。

被覆装置１は中空円筒状の中子１１、該中子１
１の一端に固定された閉塞板１２及び中子１１の
他端に整流板１４を介して固定された閉塞板１３
を有し、各閉塞板１２，１３の外周には圧縮空気
により膨らませる事のできる中空ゴムシールリン
グ１５が取付られている。これらの閉塞板１２，
１３及び中子１１は管内面の被覆されるべき部分
を取り囲むパウダー充填用空間部１６を形成す
る。なお、中子１１と金属管３内面との隙間は、
空間部１６の容積を小さくし、パウダー供給充填
時間と排出回収時間の短縮を図る為、パウダーの
均一充填が可能な限り極力小さくすることが好ま
しい。一方の（図面では右方の）閉塞板１３は中
央の管部１３Ａとそれに続く円錐部１３Ｂを有
し、該円錐部１３Ｂは中子１１の端部との間に、
空間部１６に通じる円錐状のパウダー給排用通路
１７を形成する。通路１７には複数個の整流板１
４が軸方向平行に取付られている。円錐状の通路
１７及びその中の整流板１４は管部１３Ａからの
パウダーを空間部１６に均一に供給し、また逆に
空間部１６のパウダーを管部１３Ａに均一に吸引
するのに好適である。管部１３Ａはパウダー給排
ホース１８により、第２図に示すパウダー供給回
収装置３０のパウダータンク３１に接続されてい
る。

通路１７とは反対側の中子１１の端部近傍には
フイルター付の吸引口１９が設けられ、該吸引口
１９は吸引ホース２０を介して第２図に示すター
ボブロアー３２の吸引側に接続されている。吸引
口１９は図示実施例では１個設けているが、１個
に限定されず円周方向に複数個設けてもよい。中
子１１の円筒面上には多数のノズル２１が設けら
れ、且つ中子１１内には第２図のコンプレツサー
３３に接続された圧縮空気導入ホース２３の先端
が挿入されている。ノズル２１はパウダー回収時
に圧縮空気を吹き出し、空間部１６内のパウダー
を撹拌回転させ且つ通路１７の方向に吹き飛ばし
てパウダーの回収を早める作用をする。なお、パ
ウダー回収時、空間部１６内で撹拌回転している
パウダーと圧縮空気の混合流体は通路１７内に流
入すると整流板１４で軸方向の流れに整流される
ため、何ら支障なく給排ホース１８内を流れる。

被覆装置１の両端にはそれぞれ搬送用車輪２
４，２５が取付られ、これによつて被覆装置１が
金属管３内を所定位置まで走行できる。

第２図に於いて、パウダー供給回収装置３０は
既存被覆層６と同等材質のパウダーを収容したパ
ウダータンク３１、ターボブロアー３２、コンプ
レツサー３３等を有し、パウダータンク３１内の
パウダーを圧縮空気を用いて空間部１６に供給
し、またターボブロアー３２の吸引力により空間
部１６のパウダーをパウダータンク内に回収しう
るものである。これらは公知のものを使用可能で
あるので詳細な説明は省略する。

再び第１図において、加熱装置２は金属管の被
覆層を形成すべき部分を、パウダーの溶融温度以
上に加熱するものであり、図示実施例では誘導加
熱コイルを用いている。なお、誘導加熱以外のも
の、例えば電気ヒータ、ガスバーナ等が用いられ
てもよい。

次に上記装置を用いた被覆層形成方法を説明す
る。第１図に示すように、被覆装置１を金属管３
内の所定位置にセツトし、被覆層形成部の外側に
加熱装置２を取りつける。次に加熱装置２を作動
させて管内面を、被覆すべきパウダーの溶融温度
以上に加熱し、その後空間部１６へのパウダー供
給を行う。この場合、ターボブロアー３２を作動
させて空間部１６内の空気を吸引口１９及び吸引
ホース２０で吸引除去後或いは吸引除去しなが
ら、パウダータンク３１内のパウダーをホース１
８、通路１７を通して空間部１６に供給、充填す
る。ターボブロアー３２による空気吸引量は管内
が負圧になるように選定されている。かくして、
空間部１６内に空気溜まりが生じることなく均一
に且つ敏速にパウダーが充填される。なお、空間
部１６内の空気を吸引除去しながらパウダー充填
を行う場合、パウダーの粒径や形状によつてはパ
ウダーの充填動作中、常時吸引動作を行つている
必要はなく、充填動作中の少なくとも或る期間、
吸引を行つて管内を負圧にするだけでもよい。

空間部１６内に充填されたパウダーは、管内面
に接触したものから逐次管内面に溶融融着し、被
覆層を形成する。この被覆層の厚みは経時的に増
加するので、所望厚さの被覆層を形成するに必要
な時間の経過後、温度保持のため加熱装置２に通
電している場合にはただちに加熱装置２の作動を
停止させ、加熱昇温部を管外面より適当な冷却方
式、例えば水冷により急冷する。これにより被覆
層はもはや成長せず、所望の厚みに保たれる。な
お、金属管３の加熱はパウダーの充填前に限ら
ず、充填後に行つてもよい。

次にターボブロアー３２による吸引力をパウダ
ータンク３１に作用させてタンク３１内を負圧状
態とし、ホース１８を介して空間部１６内の余剰
パウダーをタンク３１内に吸引、回収する。この
さい、コンプレツサー３３からの圧縮空気を中子
１１内に供給し、多数のノズル２１から噴出させ
ることにより、空間部１６内の余剰パウダーがこ
の圧縮空気で撹拌され、かつ通路１７及びホース
１８に圧縮空気の加圧力で送りこまれ、極めて敏
速にパウダーの排出、回収が行われる。なお、ノ
ズル２１からの噴出空気が形成された被覆層に衝
撃を与えるかも知れないが、被覆層は既に軟化温
度以下に冷却されているので表面に凹凸が生じる
ことはない。

パウダーの回収完了後、被覆装置１を取り出
す。このさいにも被覆層が被覆装置１で損傷する
ことはない。その後再び加熱装置２にて溶融温度
以上に加熱を行い、完全な融着被覆層を形成し、
最後は放冷或いは外面からの水冷により冷却を行
うことで、第３図に示すように、既設の被覆層６
に一部オーバーラツプして一体に固着した同等材
質の被覆層２６が形成される。

上記実施例では充填パウダーで必要厚みの被覆
層形成時間経過後、直ちに管外面より被覆層形成
部を急冷し、被覆層形成を停止しているので余剰
パウダーの排出、回収時に被覆層にパウダーが接
触していても被覆層が成長せず、余剰パウダーの
排出、回収の開始部と終了部の時間差が大となつ
ても被覆層厚みに差は発生しない。このように、
被覆層形成後、急冷することは均一な厚みの被覆
層形成に極めて有効である。しかしながら、使用
パウダーによつては、或いは被覆部全体をあまり
均一な被覆層とする必要性のないものについて
は、管外面からの急冷を必要とせず、単に放冷す
れば良い場合もある。例えば、フツソ樹脂等の高
温度融点のパウダーは、溶融被覆層形成時に大量
の熱量を必要とし、且つ被覆層が成長していく時
間も長くなるので、単に加熱装置２による加熱を
停止するのみで、それ以後の被覆層の成長はあま
り生ぜず、従つて、パウダーの排出、回収に時間
がかかつても膜厚差はあまり大きくならず、比較
的均一な厚さの被覆層を形成できる。

次に第４図は本発明方法を実施するために用い
る被覆装置１の変形例を示している。第４図の被
覆装置１では、一方の閉塞板１２のシール軸受４
０と、他方の閉塞板１３に取付られた支持体４１
のシール軸受４２とで回転可能に保持された回転
中子４３及び回転中子４３を回転駆動するモータ
４４を用いており、回転中子４３にはその円筒面
上に吸引口１９及びノズル２１に加えて、スクリ
ユー羽根４５を設けている。また、回転中子４３
の軸端には適当な回転継手を介して、吸引ホース
２０、圧縮空気導入ホース２３，４６が接続され
ている。吸引ホース２０は中子内部のパイプを介
して吸引口１９に接続され、空間部１６内にパウ
ダーを充填する際、空間部１６から空気を吸引す
るよう作用する。導入ホース２３は余剰パウダー
回収時に、回転中子４３内に圧縮空気を供給し、
ノズル２１から吹き出させるよう作用する。導入
ホース４６は中子内のパイプ及び適当な回転継手
（図示せず）を介して中空ゴムシールリング１５
に接続されている。

上記構造の第４図の被覆装置１も第１図のもの
と同様に管内にセツトされ、空間部１６内に空気
吸引を行いながら、又は行つた後パウダーが充填
され、被覆層が形成される。しかしながら余剰パ
ウダーの排出、回収において両者は異なつてい
る。即ち、第４図の被覆装置では、右方の管部１
３Ａからパウダーを吸引しながら、回転中子４３
を回転させ、空間部１６内の余剰パウダーの大部
分をスクリユー羽根４５により管部１３Ａ側に送
り込む。また、同時に、スクリユー羽根の作用し
ないスクリユー羽根先端と被覆層表面との小さな
隙間部の少量残留パウダーはノズル２１から吹き
出す空気で管部１３Ａ側に送り、排出させる。か
くして、第４図の装置では極めて短時間で余剰パ
ウダーの排出、回収を行うことができる。この装
置は上記の如く余剰パウダー回収時間が短いの
で、排出、回収に少し位時間差がついても被覆層
の形成厚み差があまり生じないパウダーを使用し
た時や、少し位の被覆層厚み差があつても問題と
ならない場合には、被覆層の融着形成後の急冷工
程を省略することができ極めて好適である。

上記実施例はいずれも空間部１６へのパウダー
供給充填にパウダーの圧送方式を用いているが、
パウダー供給方法は圧送方式に限らず、他の方法
例えば空間部１６内の負圧による吸引方法であつ
てもよい。また、第１図、第４図の装置は内面被
覆金属管の現場溶接接合部内面の未被覆部への被
覆層形成のみならず、既存被覆層の破損部補修を
行う為にも使用できる。

更に、本発明は上記実施例で示したような管内
面の一部のみに被覆層を形成する場合に限らず、
管内面全体に被覆層を形成する場合にも適用可能
である。第５図は曲管５０内面全体に被覆層を形
成する例を示している。同図において、先ず曲管
５０を炉等で全体を加熱した後曲管５０の一端に
パウダー供給管５１を接続し、他端にフイルタ５
３を備えた吸引管５２を接続する。吸引管５２に
より曲管５０内の空気を吸引除去した後或いは吸
引除去しながら供給管５１よりパウダーを供給し
曲管５０内に充填させ、内面に接触するパウダー
を加熱融着させる。所望厚みの被覆層形成後は曲
管５０を急冷し、被覆層形成を停止し、適当な方
法で内部の余剰パウダーを排出する。以上によ
り、曲管５０内面全体に極めて均一な樹脂被覆層
を形成することができる。なお、このさい曲管５
０の加熱は、加熱炉だけでなく、バーナー、高周
波誘導加熱など、他の手段を用いてもよく、また
曲管５０内に適当な中子を入れてパウダー充填空
間を小さくしてもよい。この方法は図示形状の曲
管への被覆層形成に限定されず、当然直管や、フ
ランジ、メカニカルジヨイントを持つものに対し
ても適用可能である。

以上に説明した如く、本願第１の発明によれ
ば、管内面の被覆層を形成されるべき部分を取り
囲む空間部にパウダーを圧送充填する際に、該空
間部から空気を吸引除去しているので、従来空間
部の充填上部側に生じ勝ちであつた空気溜まりが
排除され、均一厚みの被覆層を形成することがで
きる。更に本願第２の発明によれば、所望量のパ
ウダーが管内面に溶融融着した後、この部分をパ
ウダーの溶融温度以下に急冷しているので、余剰
パウダーの回収時に、パウダーが先に形成された
均一厚みの被覆層に部分的に溶融融着するという
ことがなく、また余剰パウダーの排出、回収に当
たつて圧縮空気噴出ノズルを用いても噴出空気に
よつて被覆層に凹凸が生じることがなく、一層均
一厚みの平滑な被覆層を形成することができる。
この結果、管内面全体に均一な被覆層を形成しう
るのみならず、被覆管内面の一部に対しても既存
被覆層と同等若しくは類似の材質による均一厚み
の被覆層を、未被覆部及び既設被覆層端部に完全
一体化して形成でき、耐食性及び電気絶縁性の優
れた被覆層を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に用いる被覆装置及び加熱
装置の一例を、所定位置にセツトした状態でしめ
す断面図、第２図は第１図の被覆装置及びそれに
組み合わせられるパウダー供給回収装置を示す部
分断面側面図、第３図は本発明方法により形成さ
れた被覆層を示す断面図、第４図は第１図とは異
なる被覆装置を示す第１図と同様な断面図、第５
図は本発明方法により曲管内面全体に被覆層を形
成する状態を示す水平断面図である。 １……被覆装置、２……加熱装置、３……金属
管、４……溶接接合部、５……未被覆部、６……
既設被覆層、１６……空間部、１８……パウダー
給排ホース、１９……吸引口、２０……吸引ホー
ス、３０……パウダー供給回収装置、３２……タ
ーボブロアー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管内面の被覆されるべき部分に面する空間部
   内に粉粒体樹脂を充填し、管内面に接触する粉粒
   体樹脂を管内面に加熱融着させて被覆層を形成す
   る方法において、 前記空間部の空気を吸引除去後、あるいは、除
   去しながら該空間部に粉粒体樹脂を充填する事を
   特徴とする金属管類の内面被覆形成方法。 ２ 管内面の被覆されるべき部分に面する空間部
   内に粉粒体樹脂を充填し、管内面に接触する粉粒
   体樹脂を管内面に加熱融着させて被覆層を形成す
   る方法において、 前記空間部の空気を吸引除去後、あるいは除去
   しながら該空間部に粉粒体樹脂を充填し、更に、 金属管内面に所望量の粉粒体樹脂の加熱融着
   後、前記金属管を急冷し、所望量以上の被覆層の
   形成を停止させる事を特徴とする金属管類の内面
   被覆形成方法。