JPH03505356A - パイプ接続の為の回復性スリーブアッセンブリ - 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】 パイプ接続の為の回復性スリーブアッセンブリ本発明は、接続されたパイプが土 の中で押されあるいは引っ張られる時にパイプ間の接続部を保護する為の被覆に 関する。

パイプラインを道路または河川の下に配置する場合、ｌくイブを埋める為に溝を 掘ることは実際的ではない。）（イブを配置する為に、２つの主要な技術が一般 に採用されている。直接掘削として知られている第１の技術では、非直線の穴を 道路または河川の下に掘削し、穴を特別な液体で満たして土が穴の中へ崩れるの を防ぐ。第２の技術では、予め掘削は行わず、パイプを単に土の中へ押し込み、 各）（イブはその場で接続されて押し込まれる。

上記技術で使用されるパイプラインは、典型的には防食層で被覆したスチールパ イプである。防食層は、焼成ポリエチレンミル被覆からなっていてよい。また、 次第にポピユラーになってＬ）るの（よ、溶着エポキシ層、ホットメルト接着剤 層および外部ポリエチレン層が順に積層された多層被覆である。保護被覆は、典 型的に（よ１．５〜９闘厚である。パイプは一般に溶接により接続され、保護被 覆は、溶接できるように下地スチールを剥き出しにする為接続部において除去さ れる。この部分は、従って外気に触れるので、接続したパイプを土中に埋める前 に防食の為に再被覆しなければならない。

スチールパイプの剥き出しの接続部を再被覆するのに多くの解決策がある。いつ の解決策は、型内でポリエチレン材料を焼成し、接続部の周囲に配置し、そして ミル被覆を接続部の周囲に再形成することを含む。他の解決策は、パイプを下塗 りし、エポキシ被覆ガラス繊維ラップをパイプ接続部の周囲に巻き付け、エポキ シを硬化することを含む。第３の解決策は、接続部の上に配置された、外部にエ ポキシプライマーを有する３層回復性スリーブを含む。これら全ての解決策は、 作業者に依存し、時間がかかる。特に、パイプを現場で接続しなければならない 場合、非常に不利であり、ある場合には１日に１本のパイプしか足すことができ ない。

例えば３層回復性スリーブと外部エポキシジャケットを用いるような、従来技術 の幾つかでは、パイプ被覆の上で〕くイブラインが土の中を引っ張られたり押し 込まれたりすると、被覆の先端が擦り切れる傾向がある。

先端における擦り切れを最少にする為、接続部での被覆の輪郭を小さくしようと することに努力がなされてきた。しかしながら、本発明者らは、先端での輪郭を 大きくしても、例えば金属、複合材料またはエンジニアリングプラスティックか ら形成されたバンドを用い、バンドを回復性スリーブ組み合わせの周囲に締め付 ければ、効果的な防食被覆を接続部の周囲に配置することができ、先端の擦り切 れを防止することができることを見い出した。すなわち、第１の要旨では、本発 明は、接続領域で被覆が除去され、土の中で押し込まれまたは引っ張られる２本 の被覆パイプの接続部を被覆する方法であって、 （ｉ）剥き出しの接続部を被覆し、接続領域のいずれかの側で被覆に重なるよう に、第１の熱回復性スリーブを回復させ、（１１）第１のスリーブに重なり、パ イプ接続部の先端に向かう方向に第１のスリーブを越えて延びるように、第２の 熱回復性スリーブを回復させ、 （ｉｉｉ）スリーブの先端で第２のスリーブの周囲にバンドを締め付ける ことを含んでなる被覆方法を提供する。

好ましくは、第２の熱回復性スリーブは、第１の熱回復性スリーブより薄い。こ れは、バンドが第２のスリーブの周囲に巻き付けられた場合、スリーブからパイ プ表面にかけて小さい段差があることを意味する。典型的には、第１のスリーブ は、少なくとも２　＋＋Ｌ１１．好ましくは３　ｍｍ、一般に約４ｆｆｌＩ１１ の厚さを有する。対照的に、第２のスリーブは、典型的には２ＩＩＩＩｉ未満、 好ましくは約ｌＴ！ｌＩＩの厚さを有する。

バンドは、好ましくは０．３〜１　、５１１１ｍ、典型的には約０　、８　ｎｕ ｎの厚さを持つ。

２重スリーブ組み合わせはが好ましいが、第２のスリーブを用いずにバンドを直 接第１のスリーブ上に取り付けることも可能である。

即ち、本発明の第２の要旨によれば、接続領域で被覆が除去され、土の中で押し 込まれまたは引っ張られる２本の被覆パイプの接続部を被覆する方法であって、 （ｉ）剥き出しの接続部を被覆し、接続領域のいずれかの側で被覆に重なるよう に、第１の熱回復性スリーブを回復させ、（ｉｉ）スリーブの先端で第１のスリ ーブの周囲にバンドを締め付ける ことを含んでなる被覆方法が提供される。

本発明の第３の要旨によれば、 （ｉ）被覆が除去され突き合わせ関係に接続された２本の被覆パイプ、 （ｉｉ）剥き出しの接続部を被覆し、接続部のいずれかの側で被覆と重なるよう に、剥き出しの接続領域の周囲に回復された第１の熱回復性スリーブ、 （ｉｉｉ　）第１のスリーブに重なり、パイプ接続部の先端に向かう方向に第１ のスリーブを越えて延びるように、第１のスリーブ上に回復された第２の熱回復 性スリーブ、および（ｉｖ）スリーブの先端で第２のスリーブの周囲に締め付け られたバンド を有してなる、土の中で押し込みまたは引っ張ることができるアブセンブリが提 供される。

本発明の第４の要旨によれば、 （ｉ）被覆が除去され衝接関係に接続された２本の被覆パイプ、（ｉｉ）剥き出 しの接続部を被覆し、接続部のいずれかの側で被覆と重なるように、剥き出しの 接続領域の周囲に回復された第１の熱回復性スリーブ、 （ｉｉｉ）スリーブの先端で第２のスリーブの周囲に締め付けられたバンド を育してなる、土中で押し込みまたは引っ張ることができるアッセンブリが提供 される。

熱回復性物品は、その寸法的形状を、適当な処理に付して変化させることができ る物品である。通常そのような物品は、加熱すると、変形される前の元の形状に 向かって回復するが、本明細書で用いる「熱回復性」なる用語は、先に変形され ていなかったとしても加熱すると新しい形状をとる物品をも包含する。例えば、 米国特許第２゜０２７．９６２号、同第３．０８６，２４２号、同第３，５９７ ．３７２号、英国特許第１．４４０５２４号を参照することができる。

第１の熱回復性スリーブは、接続されたパイプの剥き出し部分全体に渡って延び 、僅かにパイプの保護被覆（例えば、スチールパイプ上のミル被覆）と重なる。

第２の回復性スリーブは、パイプ接続部の先端に向かう方向に第１のスリーブを 越えて延びる。（先端とは、パイプが土中で押し込まれあるいは引っ張られる場 合に先頭となる接続部の練を意味する。）第２の回復性スリーブの先端は、パイ プラインが土中で引っ張られると、摩耗される。従って、金属バンドがこの先端 に締め付けられる。好ましくは両方のスリーブには、接着剤、好ましくはスリー ブの回復時に活性化される熱活性化接着剤（例えば、ホットメルト接着剤）が塗 布される。

スリーブの一方または両方は、熱回復性布からなっていてよい。

熱回復性布は、既知であり、例えばＥＰ−ＡＯ１１６３９３およびＥＰ−ＡＯ１ １７０２６に記載されている。

バンドは、（１）適当な弾性モジュラスを持つ物質からなり、および（２）先に 記述したように、スリーブの周囲に、例えば１０００ＯＮの張力で締め付けるこ とができるような適当な厚さを持つ。好ましい例では、バンドはスチールのよう な金属、炭素繊維積層体のような複合材料、またはエンジニアリングプラスチッ クから作られてよい。

バンドは、パイプラインが土中で押し込まれるまたは引っ張られる場合に先端の 擦り切れを実質的に防止できるよう十分に大きい張力によりアレンジメントの先 端の周囲に締め付けられなければならない。驚くべきことに、これは、パイプ上 の保護被覆、典型的にはスチールパイプ上のミル被覆を損傷せずに達成できるこ とが分かった。

バンドに張力を加え、緩めた後は、（存在するとしても）バンドに蓄えられた弾 性エネルギーの量は、バンドがスリーブおよびミル被覆に食い込むほど大きくは ない。これにより、バンドをスリーブおよび／またはミル被覆によりパイプから 常に離しておくことができる。このことは、バンドが金属から作成されている場 合、特に重要である。

システムの先端をたわませるまたは磨り減らすのに必要な力を測定する試験を行 った。この試験の為の試験装置を第１図に示す。スチールパイプ２はミル被覆４ を有している。回復性スリーブ／金属バンドアッセンブリ８（詳細には示されて いない）はミル被覆を覆っている。特別に寸法合わせされたプレートＩＯをスリ ーブパイプ／ミル被覆上に押し込み、回復性スリーブ／金属バンドアッセンブリ をたわませるのに必要な力を測定する。第２図は、たわみに要した力と変位（た わみ）の関係を示すグラフである。このグラフは、直径１２インチのパイプの周 囲に張力１０００ＯＮで締め付けられた金属バンドについてのものである。曲線 （１）は、第１図に示したアッセンブリについてのものである。（曲線中の下降 は、アッセンブリ８の第１のスリーブに対して衝接する為の金属バンドの最初の 移動に対応する。この最初の移動は、典型的には、第１のスリーブがより厚い第 １のスリーブと第２のスリーブとを用いたアレンジメントにおいて、より厚い第 １のスリーブの末端に衝接するように金属バンドを厳密に第２のスリーブ上に配 置できないことにより起こる。

典型的には、バンドは第１のスリーブから少し離れて配置され、第１のスリーブ に衝接するまでまず移動する。）　２トンより大きい力、４トンより大きい力に おいてさえ、顕著な移動があることが分かる。破線で示す曲線（２）は、スリー ブ／曲線バンドアッセンブリ８が無いパイプ上でプレートｌＯをミル被覆に直接 押し込まれた場合の力対移動を示す比較曲線である。４トンまでの力に付いては ２つの曲線は同様の道筋を通り、スリーブ／金属バンドアッセンブリはミル被覆 と同様に移動に対して抵抗を示すことが示される。典型的には、金属バンドは、 パイプが土中で押し込まれまたは引っ張られると、約１．５〜２トンの力にさら されることがある。

第３図は、１００ＯＯＮにュートン）で締め付けた金属バンドが種々の径のパイ プに及ぼす径方向圧力（バール／ＣＩＩＩりを示す。４０インチパイプではこの 圧力はｌＯバール／ｃｍ”以下であるが、１６インチパイプでは２０バ一ル／ｃ ｍ’以上であることが分かる。好ましくけ、バンドは、パイプの直径に応じて、 ミル被覆を著しく損傷しないように締め付けられる。必要な張力は、パイプ直径 の関数である。

好ましくは、金属バンドはスチール材料から成る。バンドは、好ましくは０．６ 〜１１１１１１％典型的には０　、８　ｍｍの厚さ、および０．８〜１．２、典 型的には１インチの幅を持つ。

第１の回復性スチールは、好ましくは、２〜６　ｍｍ、典型的には４畦の厚さ、 および接続部のいずれかの側で少なくとも８０、特に少なくとも１００開の幅で パイプ被覆に重なるのに十分な長さを有する。第２のスリーブは、好ましくは０ ．６〜１　ｍｍ、典型的には０．８ｍａｎの厚さを有し、少なくとも２０、好ま しくは少なくとも４０ｍｍの幅で第１のスリーブと、同じ幅でパイプ被覆と重な る。

図面を参照すると、スチールパイプ２０．２２は、線２４で溶接されている。各 パイプ２０．２２は、ミル被覆２６により被覆されている。被覆２６は、溶接線 ２４の周囲で除去されている。第１の熱回復性スリーブ３０が、剥き出しの領域 の上に乗り、剥き出し領域のいずれかの側でミル被覆２６に重なっている。接続 されたパイプの先端は、図の左側である。（即ち、パイプは、土中で押し込まれ ／引っ張られる場合、右から左へ移動する。）熱回復性スリーブ３２は、スリー ブ３０に重なり、また先端方向へスリーブ３０を越えてミル被覆上へ延びる。金 属バンドは、スリーブ３２の先端に配置される。装着の際、スリーブ３０を回復 させ、次いでスリーブ３２を回復させる（例えば、ガストーチまたは熱風ガンを 用い、あるいは電気的に）。次ぎに、金属リング３４を装着し、パイプの直径に より決定された適当な張力まで締め付ける。

殺動（ｍｒｎ） パイプ直経 国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．接続領域で被覆が除去され、土の中で押し込まれまたは引っ張られる２本の 被覆パイプの接続部を被覆する方法であって、（ｉ）剥き出しの接続部を被覆し 、接続領域のいずれかの側で被覆に重なるように、第１の熱回復性スリーブを回 復させ、（ｉｉ）第１のスリーブに重なり、パイプ接続部の先端に向かう方向に 第１のスリーブを越えて延びるように、第２の熱回復性スリーブを回復させ、 （ｉｉｉ）スリーブの先端で第２のスリーブの周囲にバンドを締め付ける ことを含んでなる被覆方法。
2. ２．パイプが土の中で押し込まれまたは引っ張られる場合に第２のスリーブの擦 り切れを防止するのに十分な程大きいが下になったパイプ上の被覆を完全に損傷 することのないような小さい張力で、金属パイプを締め付ける請求の範囲１記載 の被覆方法。
3. ３．第１および第２の熱回復性スリーブのいずれかまたは両方が、熱収縮性繊維 から成る請求の範囲１または２記載の被覆方法。
4. ４．（ｉ）被覆が除却され突き合わせ関係に接続された２本の被覆パイプ、 （ｉｉ）剥き出しの接続部を被覆し、接続部のいずれかの側で被覆と重なるよう に、剥き出しの接続領域の周囲に回復された第１の熱回復性スリーブ、 （ｉｉｉ）第１のスリーブに重なり、パイプ接続部の先端に向かう方向に第１の スリーブを越えて延びるように、第１のスリーブ上に回復された第２の熱回復性 スリーブ、および（ｉｖ）スリーブの先端で第２のスリーブの周囲に締め付けら れたバンド を有してなる、土の中で押し込みまたは引っ張ることができるアッセンブリ。
5. ５．接続領域で被覆が除去され、土の中で押し込まれまたは引っ張られる２本の 被覆パイプの接続部を被覆する方法であって、（ｉ）剥き出しの接続部を被覆し 、接続領域のいずれかの側で被覆に重なるように、第１の熱回復性スリーブを回 復させ、（ｉｉ）スリーブの先端で第１のスリーブの周囲にバンドを締め付ける ことを含んでなる被覆方法。
6. ６．（ｉ）被覆が除去され衝接関係に接続された２本の被覆パイプ、（ｌｉ）剥 き出しの接続部を被覆し、接続部のいずれかの側で被覆と重なるように、剥き出 しの接続領域の周囲に回復された第１の熱回復性スリーブ、 （ｉｉｉ）スリーブの先端で第２のスリーブの周囲に締め付けられたバンド を有してなる、土中で押し込みまたは引っ張ることができるアッセンブリ。
7. ７．バンドが金属から成る請求の範囲１〜６のいずれかに記載の被覆方法または アッセンブリ。