JPH0423154B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、強度的にすぐれ、かつ防食性、耐
摩耗性の点でも高性能を発揮する継手部が得られ
るライニング鋼管の溶接接合方法に関する。

ライニング鋼管の接合は、当初、第３図に示す
ようなフランジ接合によつていたが、この方式は
漏洩の懸念をどうしても排除できず地下埋設配管
には事実上適用は不可能である。したがつて近
年、溶接による接合方式が注目され、そのような
方式について種々の提案が出されてきた。そのい
くつかを代表例として挙げれば次のとおりであ
る。

(i) 第４図に示すように、大径部と小径部をもつ
接合部材１１を被接合管１，１′のそれぞれの
端部外周面に溶接付けして、被接合管１，１′
をライニング層５，５を挾んで対向させた状態
でその接合部材１１，１１の大径端どうしを突
合せ溶接して接合する方法。橋型継手と呼ばれ
る。

(ii) 第５図に示すように、被接合管１，１′のそ
れぞれの端部にレジユーサ１２の突合せ溶接に
より拡管部を付与し、その拡管部の内腔に断熱
材１３を充填してライニング５を行い、拡管部
どうしを突合せ溶接する方法。

(iii) 第６図に示すように、被接合管１，１′に端
部の所要範囲を残して内面ライニング５を施し
ておき、この両管どうしを突合せ溶接により接
合後、その未ライニング部５′に加熱手段１４
を対応させて、透孔１５より注入した樹脂を硬
化させる補修ライニングを行う方法。

(iv) 第７図に示すように、被接合管１，１′の端
部を拡管して、その拡管部１６，１６内面に不
錆性金属板１７を内張りした当板（リング状）
１８を当接対応させた上で、管端部どうしを突
合せ溶接し、しかるのち不錆性金属板１７と既
設内面ライニング５，５との間の隙間１９，１
９に塗装を施す。

ところがかかる従来法は、何れもそれぞれに問
題があり、実用上十分なものではない。すなわ
ち、 () 第４図に示した(i)の方法は、接合部材１１
が管１，１′の外面に、いわゆる隅肉溶接にて
固定されることになるため、その接合部位の強
度に不安がある。それに、接合部材１１，１１
の溶接が被接合管１，１′そのものから離れた
位置で行われるとは云え、その溶接のスパツタ
が管突合せ位置で管端間に折り込んだ形のライ
ニング部５ａ，５ａに損傷を与える危険が依然
としてあり、しかも同部のライニングの突合せ
シール性が損われると、管内流体が外部に洩れ
管端からのライニングの剥離や管自体の腐食を
招く結果となる。

() 第５図に示した(ii)の方法は、拡管部内の断
熱材１３とその内側のライニング５間の密着性
並びにライニングの突合せシール性にも難があ
り、管内流体の漏洩を防ぎきれない。

() 第６図に示した(iii)の方法でも、現実には管
接合後の補修ライニングの施工が困難であり、
またその補修部のライニングは密着性の点で信
頼がおけない。

() 第７図に示した(iv)の方法も、管接合後の内
面塗装は手間がかかる許りか、得られる被覆も
信頼性に乏しい。

＜発明の目的＞ 本発明は、すぐれた強度を備え、かつ管の接合
溶接の影響による内面ライニングの劣化がなく、
防食性、耐摩耗性の点では原管部に勝るとも劣ら
ない性能を発揮する継手部を安定的に得ることが
でき、しかも面倒な内面ライニングの爾後補修を
要さず低コストな内面ライニング鋼管の溶接接合
方法を提供しようとするものである。

＜発明の構成＞ 本発明の要旨とするところは、次の、にあ
る。

両被接合管の端部に拡管部を付与し、その両
拡管部のそれぞれに内径が原管部と略々同等の
リング体を内挿しその一端を拡管部の傾斜部内
面に溶接付けして、両拡管部の突合せ状態でそ
のリング体どうしが拡管部の突合せ位置から管
軸方向に所要距離離れたところで一定の間隔を
おいて対向しかつ拡管部内面との間に所定の空
間を形成するようなし、次いでそのような両被
接合管にそれぞれ原管部内面、リング体内面お
よびその解放側端部を連続被覆するようにライ
ニングを施し、その上で前記両リング体の解放
側端部どうしをライニング層を挾んで対応させ
た状態で両拡管部どうしを突合せ溶接して接合
し、しかるのち予め設けておいた注入孔から拡
管部とリング体間の空間に樹脂を注入、充填し
て、その注入孔に栓をすることを特徴とする方
法。

上記の方法において、使用するリング体を
１つにし、片側の被接合管の拡管部にのみリン
グ体を内挿設置し、この先端を他側の拡管部の
傾斜部に対応させて両拡管部どうしを突合せ溶
接することとした方法。

すなわち本発明の方法は、第４図に示したよう
にレジユーサ状の接合部材１１を使用する、いわ
ゆる橋型継手方式を改良したもので、強度確保
のために、接合部材の管外周面への隅肉溶接付け
をやめて、管端部に拡管部を与えその拡管部の内
側に別途管内面形成材としてリング体を設けるこ
ととした、上記リング体のライニングの合せ目
を管接合溶接位置から管軸方向にずらせて、その
溶接の影響を避けるようにした、更にそのライ
ニングの合め目からの管内流体の漏洩を防ぐた
め、リング体外側の拡管部との空間に樹脂を充填
することとした、以上がその大きな改良点となつ
ている。

＜実施例＞ 以下、本発明の接合方法を図面を参照に、具体
的かつ詳細に説明する。

第１図は、本発明の接合方法の一つを示す上半
部縦断側面図で、同図は接合を完了した継手部を
示す。図において、１，１′は被接合管、２，
２′はその接合端部に付与した拡管部、３，３′は
内径が被接合管の原管部（拡管部以外の部分）４
に略々一致するリング体、５は樹脂ライニング、
６は充填樹脂、である。

すなわち本発明の方法では、次のようにして管
の接合が行われる。

まず被接合管１，１′の接合しようとする端
部に拡管部２，２′を与える。拡管部を与える
手段としては、油圧等により径が拡縮する構造
をもつ芯金を管端部内にセツトして押し拡げる
のが一般である。この場合の拡管率、拡管部の
長さとしては、無論使用条件、管条件によつて
違つてくるが、大体拡管率５〜15％、拡管部の
長さ（傾斜部２ａ含む）150〜300mm程度が適当
であろう。なお適用対象はシームレス管、電縫
管など、何れでもよい。電縫管の場合には、電
縫部のシームアニール、拡管による管長変化や
減肉、真円度といつた点によく注意しなければ
ならない。

拡管部を与える方法としては、上記拡管操作
の他に、レジユーサを用いる方法の採用が許さ
れる。この方法の場合には、使用するレジユー
サを小径側端部の内・外径が被接合管の内・外
径と同じものとして、レジユーサの取付けを管
端への突合せ溶接により行うようにすることが
肝心である。これは、継手強度の意味におい
て、欠いてはならない条件である。

このような拡管部２，２′に次いで、リング
体３，３′を内挿し固定する。リング体３，
３′は何れも、内径ｄは原管部４の内径Ｄと同
等乃至は稍々大きい程度とし、一端３ａの外周
縁を面取り状に斜め切りしこの面３ｂを拡管部
の、原管部に続く傾斜部２ａ，２a′の内面に突
き当てて、その端面３ｃと傾斜部内面とを内側
から周溶接して固定する。溶接部７はグライン
ダ等により平滑に仕上げる。

ここに、リング体３，３′の長さｌ，l′とし
ては、同一とせずに互いに異ならしめることが
重要である。すなわち、両拡管部２，２′の突
合せ状態でリング体３，３′どうしが拡管部突
合せ位置Ａから管軸方向に外れたところで一定
間隔をおいて対向するようにする。リング体
３，３′間の間隔とは、後述するライニングの
折れ込み部５ａ，５ａを介在させるものである
（具体的には３〜10mm程度）。このような構造
は、両リング体の対応位置Ｂ（ライニングの突
合せ位置で示す）を拡管部突合せ位置Ａから遠
ざけて、上記Ｂ位置付近のライニング（折り返
し部）５ｂ，５ｂがＡ位置での溶接の影響を受
けないようにする意味がある。したがつて、Ｂ
の位置は、Ａ位置での溶接に伴うスパツタを避
けられるところに設定される。

このような、リング体を組で使用するのとは
別に、一つだけを使う方法もある。第２図にそ
の例を示す。すなわち、何れか一方の被溶接管
１にだけ前記同様にリング体３を取付けるもの
で、そのリング体３は両拡管部２，２′の突合
せ状態で他側の被接合管１′の前記傾斜部２
a′内面にそれらの間に後述するライニング５
ａ，５を挾む間隔を保持して対向するような
す。

第１図、第２図何れの場合にも、リング体
３，３′または３と両拡管部２，２′との間には
周方向に連続する空間Ｍが形成されることにな
る。

また、拡管部２，２′の何れかに前記空間Ｍ
に通じる孔８を最低二つ設ける。これは管接合
後空間Ｍに樹脂を注入するためのもので、樹脂
注入後確実に閉塞してしまえるよう、テーパね
じを切つてプラグ９で栓ができるようにしてお
く。なお、この孔あけ作業は、上記リング体の
取付けの前でも、後でもよい。

このようにした被接合管に次いで、ライニン
グを施す。ライニング５は、第１図の場合に
は、何れの被接合管も、原管部４内面からリン
グ体３内面、更には解放側端３ｄ（以下、先端
とする）で外側に折れ込んで外面側に折り返さ
れた形でリング先端部までを連続被覆するよう
に設けられる。第２図の場合、リング体３付の
方は上記と同様であるが、他方は原管部４、そ
れに拡管部の傾斜部２ａの、リング体対向位置
までを被覆するように設ける。ライニングのリ
ング体先端３ｄ側での折り返し部５ｂのストツ
パーとして、輪状のカラー１０を付設してもよ
い。なお、ライニング樹脂としては、現在知ら
れる何れの使用も許される。すなわち、例を挙
げれば、タールエポキシ、エポキシ、ポリウレ
タンエラストマー、天然ネオプレンゴム、ポリ
エチレン、塩ビ、ナイロン等々、である。

以上は予め工場において実施しておくもので
ある。

現地においては、組の被接合管１，１′の拡
管部２，２′どうしを突合せ溶接して接合する。
溶接に当つては、第１図に示すように内部のリ
ング体３，３′どうしが、或いは第２図に示す
ようにリング体３と他側拡管部の傾斜部２ａ内
面とが、前記ライニング５ａ，５ａ或いは５
ａ，５を挾んで対応するように位置決めする。
この際、そのライニング間のシール性を保つよ
うに互いに圧接し合う傾向をもたせるようにす
る。

このような溶接を実施しても、ライニングの
前記折り返し部５ａは、溶接位置Ａに対する管
軸方向への位置ずれによりその影響を全く受け
ないですむ。

溶接が終れば、最後に、拡管部に設けておい
た孔８，８を、プラグ９，９を外して開放し、
その片方の孔から、空間Ｍに樹脂を注入、充填
する。この際他方の孔は空気抜きとして機能さ
せるものであることは云う迄もない。充填する
樹脂としては、注入可能な粘度をもちかつ常温
で硬化するタイプの、例えば常温硬化型ポリウ
レタン樹脂等を使用する。

樹脂注入後、両方の孔８，８にプラグ９，９
を締付け固定して、接合は完了である。

＜発明の効果＞ 以上のような本発明の方法によれば、次に示す
特徴、利点をもつ継手を実現できるものである。

(i) 溶接構造本来のすぐれた耐圧強度を備え、フ
ランジ接合等の継手では不可能だつた埋設施工
が可能である。

(ii) 管軸方向の力を従来の橋型継手のように隅肉
溶接部で受ける形にならず、その橋型継手と比
較すると曲げ、引張り等の外力に対し遥かに強
い。

(iii) 内面ライニングに管接合溶接の影響がなく、
しかも管内面形成部材としてのリング体の周
囲、拡管部との間に樹脂が充填されていて、防
食性、耐摩耗性の点においてはむしろ原管部を
凌ぐほどの性能を発揮する。

(iv) 従来のフランジやビクトリツク等によるもの
に較べコスト的に有利であるのみならず、現地
においては溶接の外は特段の技術を要さない樹
脂の注入を行うだけでよく、施工はきわめて容
易である。

(v) 継手部の外面防食対策の実施が容易である。

したがつて本発明は、内面ライニング鋼管の継
手性能の向上、施工コストの低減等に多大に寄与
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の接合方法の一実施態様を示す
継手部の縦断側面図、第２図は本発明の方法のも
う一つの実施態様を示す同縦断側面図、第３図乃
至第７図は従来の内面ライニング鋼管の継手構造
を５種類示しており、第３図はフランジ接合方
式、第４図乃至第７図は何れも溶接継手の例であ
る。 図中、１，１′：被接合管、２，２′：拡管部、
３，３′：リング体、４：原管部、５：ライニン
グ、６：充填樹脂、７：溶接部、８：孔、９：プ
ラグ、１０：カラー、１１：接合部材、１２：レ
ジユーサ、１３：断熱材、１４：加熱手段、１
５：注入孔、１６：拡管部、１７：不錆性金属
板、１８：当板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 接合しようとする両鋼管の端部に拡管操作ま
   たはレジユーサの突合せ溶接による取付けで拡管
   部を与え、その両拡管部にそれぞれ内径が被接合
   管の原管部と略々同等のリング体を内挿しその一
   端を前記拡管部の傾斜部内面に溶接付けして、両
   拡管部の突合せ状態でそのリング体どうしが拡管
   部突合せ位置から管軸方向に所要距離離れたとこ
   ろで一定の間隔をおいて対向しかつ拡管部内面と
   の間に所定の空間を形成するようなし、次いでそ
   のような両被接合管にそれぞれ原管部内面、リン
   グ体内面およびその解放側端部を連続被覆するよ
   うにライニングを施し、その上で前記両リング体
   の解放側端部どうしをライニング層を挾んで対応
   させた状態で両拡管部どうしを突合せ溶接して接
   合し、しかるのち予め設けておいた注入孔から拡
   管部とリング体間の空間に樹脂を注入、充填し
   て、その注入孔に栓をすることを特徴とする内面
   ライニング鋼管の溶接接合方法。 ２ 接合しようとする両鋼管の端部に拡管操作ま
   たはレジユーサの突合せ溶接による取付けで拡管
   部を与え、その一方の拡管部に内径が被接合管の
   原管部の内径と略々同等のリング体の一端側を内
   挿しその挿入端を前記拡管部の傾斜部内面に溶接
   付けして、両拡管部の突合せ状態でそのリング体
   が他側の被接合管の傾斜部内面に所要の間隔をお
   いて対向しかつ両拡管部内面との間に所定の空間
   を形成するようなし、次いでその両被接合管に、
   前記リング体付の方は原管部内面、リング体内面
   およびその解放側端部を連続被覆するように、ま
   た他方は前記傾斜部のリング体対向部位までを含
   めて原管部内面を被覆するように、それぞれライ
   ニングを施し、その上で前記リング体を他側の傾
   斜部内面にライニング層を介して対応させた状態
   で両拡管部どどうしを突合せ溶接して接合し、し
   かるのち予め設けておいた注入孔から両拡管部と
   リング体間の空間に樹脂を注入、充填して、その
   注入孔に栓をすることを特徴とする内面ライニン
   グ鋼管の溶接接合方法。