JPH057596B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、折り目を持つまつすぐな帯材を有
する管状構造体に関する。本発明は特に、石油製
品（重油、液化天然ガス）などの高温または低温
の流体の搬送用に使用する管路の断熱に適用する
ものであり、該構造体は発泡体のような断熱材料
を被着させる。

従来の技術 従来ポリウレタン フオームのような気泡体
を、機械的強度を有する内部管と、保護体として
作用する外部管との間で発泡させて断熱管路を形
成することが知られている。

内部管の表面に、ガラス ウール、ロツクウー
ルその他の断熱材を、テープとして巻付けたり、
半割外被体として被着させたりしてもよい。次
に、断熱体の周囲に例えばアルミ箔を組付けて外
部管を形成する。

このようにして形成された組立体の破壊強度
は、断熱体と外部管のそれぞれの強度によつて決
定され、内部管は断熱体が完全に破壊されるまで
破壊しない。

管路を高温（120℃以上）で使用するとともに、
コンクリート溝の中に敷設する場合は、管が受け
る機械的応力が小さくその断熱体ならびに外部管
に特別な機械強度を持たせる必要はない。

また、使用中に水が絶縁体の中に浸透しても蒸
発するから、外部管を水密構造にする必要はな
い。

この方式は、管路本体の製造費は安価である
が、土木工事費が非常に高くつくという難点があ
る。しかしながら、この方法は、管路の保護トン
ネルの中に簡単に入れて検査を行えるために保守
作業が簡単であるという利点がある。

しかし管路を土中に埋設する場合は、地盤の荷
重や車輌の通行荷重に耐えられるように設計しな
ければならない。

浸透した水は簡単に地中に排水することができ
ず、絶縁体が水分を含むと機能が低下するから、
外部管は必ず水密構造にしなければならない。

この解決法として２通りの方法があるが、各々
に難点がある。

第１の方法は、内部管と外部管との間に、一定
のスペースを維持するための位置決め部材を備え
た剛性の外部管を使用するとともに、内部管と外
部管との間に軽量断熱体を挿置することである
が、外部管と、位置決め部材との接合部の水密が
問題になる。

第２の方法は、十分な機械的強度を確保できる
ような密度の断熱体を使用するとともに、該断熱
体を機械的強度の小さい外装で被覆することであ
る。この断熱体が機械的応力を吸収する。断熱体
は密度が高いためにほとんど断熱性がなく、した
がつて厚みを大きくしなければならず高価とな
る。しかしながら、断熱体を傷めない温度で簡単
に溶接できる簡単な押出し加工熱可塑性管を外装
とすることができるから、外装の水密および接合
の問題が簡単に解決できる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、加圧流体を含有するために常
に機械的強度を備えている内部管に、軽くかつ機
械的強度の小さい外部管に地盤から伝達されるす
べての力を伝達できる補強体を、軽量かつ断熱性
に優れ、使用厚みが小さく、したがつて安価な断
熱体内に配設することによつて従来技術の欠点を
解決することである。

問題点を解決するための手段および作用 本発明は特に、内部管と、折り目を有する少な
くとも１個の帯材とから成る管状構造体に関す
る。

本発明の管状構造体は、帯材の幅方向折れ目が
前記内部管に対して、少なくとも１つが垂直とな
る帯材を含む。

ここで、まつすぐな帯材とは、長い２つの辺
が、ほぼ矩形状の帯材のようにほぼ同じ長さであ
る帯材を言う。

問題点を解決するために、帯材が３本で１組を
なす折曲げ線に沿つて連続して折曲げられる。第
１の折曲げ線は帯材の長さ方向に対してαの角度
を成し、次に第２の折曲げ線は帯材の長さ方向に
対してほぼ垂直となり、第３の折り曲げ線は帯材
の長さ方向に対して、角度αに対してほぼ補角で
あるβの角度を成す（α＋β＝πラジアン＝180
度）。折り曲げて内部管に取付けられた時の帯材
が内部管の表面S₁と接触する線は帯材のほぼ長さ
方向の破線になり、折曲げられた折れ線はＶ字状
となる。外部管の表面S₂と接触する線も帯材のほ
ぼ長さ方向の破線になるが、折曲げられたＶ字状
の折れ線は内部管のＶ字状折れ線に比べてＶ字の
高さが低く、外部管面と接触する帯材の各破線要
素の長さが大となる。内部管面と接触する帯材の
各破線要素の長さは極めて小さくすることがで
き、時には限界のゼロにすることもできる。

前述の帯材の構成によれば、該帯材が本発明の
構造体をしつかりと補強することができ、内部管
の変形を最小限度に抑えながら、外部管に作用す
る力を内部管に伝達することができる。

例えば、両方の管の少なくとも一方の面が管状
壁を有する場合は、帯材の幅方向折れ目を該壁の
ほぼ半径方向に配設し、壁と接する帯材長辺を全
体としてほぼ円周方向、縦方向あるいはらせん方
向に配設する。

かかる帯材は、連続体とすることもできるし不
連続体とすることもできる。管と接する帯材の折
れ目の端縁を、伝達すべき機械的圧縮力が大きい
場合には互いに近接させ、該力が小さい場合には
離隔させることが好ましい。

本発明の管状構造体に有用な補強手段は、例え
ば樹脂含浸紙のようなまつすぐな帯材をアコーデ
オンのように折曲げ、該帯材の幅方向折れ目を管
の周囲に半径方向に位置させるようにして取付け
ることである。

また折曲げ帯材は、管に取付け時にわずかに平
坦化しようとするから、例えば断熱発泡体を、巻
付け帯材間に注入するまで帯材を起立させておく
ように保持する必要がある。

折曲げ帯材の取付け時に有用な好ましい保持手
段は、帯材の端縁を接着テープに貼り付け、接着
テープに貼り付けていない端縁側を管に当てれ
ば、帯材が容易に管の周囲に半径方向に取付けら
れる。

帯材は熱硬化性樹脂を含浸させたガラス織物あ
るいは熱可塑性または熱硬化性の樹脂を含浸させ
た織物から製造することができ、これを熱処理し
て形状を安定させる。

帯材はまた金属から製造することもでき、在来
の折曲げ機で折曲げたり、弾性限界以上に変形さ
せて折れ目を形成させることができる。

金属は、好ましくは熱伝導率の低いものを使用
し、ニツケル含有量の多い（８〜30％）ステンレ
ス鋼が最適である。かかるステンレス鋼は、管の
壁体内部を拡がつて腐蝕性の材料を損傷する恐れ
のある製品の腐蝕作用に対して抵抗力が極めて高
い。

帯材はまた、例えば、ガラス、アラミド、炭
素、セルロース、レーヨン、ポリエステルなどの
ような天然、人工、合成、鉱物、有機物などの連
続繊維あるいは不連続繊維の複合材料から紙、織
物、またはテープなどのフエルトに形成し、これ
をポリ弗化ビニル、ポリアミド、ポリオレフイン
などの熱可塑性樹脂、あるいはまたポリエチレン
樹脂、ポリエポキシ樹脂、フエノール樹脂、ポリ
イミド樹脂などの熱硬化性樹脂で結合して製造す
ることもできる。

糊付剤のような周知の添加剤を繊維に付加して
繊維と樹脂との間の界面の性質を向上させること
ができる。さらに、現在製紙用に用いられている
可溶性の結合剤も使用することができる。

帯材は、押出し機から出る時に成形機に通し、
冷却時に所望の折れ目を加工することによつて熱
可塑性帯材を形成することができる。

この加工工程の終了後に、厚みが小さくても断
熱作用を効果的に示す軽量断熱発泡体を例えば押
出しによつて厚みの小さい水密外装を被着させて
外部管とすることができる。

発明の効果 地盤によつて圧力がかけられる時にその周囲環
境によつて外部管に圧縮応力がかけられると、こ
の地盤の圧力が半径方向帯材構造体によつて内部
管に伝達され、そのために断熱発泡体には圧縮力
がかからず、したがつて圧壊しない。

さらに、このように支持された外装は、地盤の
圧力に対して十分耐えることができる。

さらに、内部管と外部管との間の空所は真空で
あつてもよいので、半径方向構造体は、外部管が
内部管を破壊するのを防止する。

断熱発泡体はまた、選定したピツチを安定させ
るとともに間隔をほぼ一定に維持する働きをす
る。

管路を、地中に埋設する場合よりも、深い水底
に敷設する場合は、もちろん半径方向構造体の強
度を大きくしなければならない。

実施例 次に、図面を参照しながら本発明を実施例につ
いて説明する。

第１図において、折り目２の少なくとも一部が
帯材の長さ方向00′に対してほぼ垂直であり、斜
め折り目５，６（接合する場合としない場合があ
る）によつて本発明の折曲げ後の構造体が得られ
る（第２図）。方向00′に関する斜め折り目の角度
α，βはほぼ互いに補角である。

折曲げると、３本の折り目で形成される２個の
領域間がほぼ平坦な扇形となる。これらの３本の
折り目が内部管および外部管の周面S₁，S₂と接触
する端縁は三角形の折れ線を形成し、小半径にお
ける方の三角形の高さが大半径における方の三角
形の高さよりも大きい。

適切な手段（例えばハサミ、レーザ、高圧水噴
射）によつて長さ方向端縁を第３図に示すように
切込むと、第４図に示すように、小径管の周面S₁
および大径管の周面S₂は完全な円形となり、その
ため内部管の周面に作用する圧力が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ折曲げられた
帯材の平面図および管への取付け後の斜視図、第
３図および第４図は、それぞれ第１図および第２
図の帯材の長さ方向端縁の各折り目間を所望の円
弧形に切込んだ、第１図および第２図と同様な図
面である。 １……帯材、２……折り目、５，６……斜め折
り目。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部管と、該内部管の半径よりも大きい半径
   を有するとともに該内部管から外方へ離隔した外
   部管と、折り目を有するまつすぐな帯材とを含有
   し、該帯材は、その幅方向が前記内部管の外壁に
   対してほぼ垂直に配置されるとともに該帯材の内
   方端縁が該内部管の外壁に接触し、該帯材の外方
   端縁が前記外部管の内壁に接触しもつて該内部管
   と該外部管との間の空所に延びる補強構造体を形
   成し、該内部管と該外部管との間の前記空所が断
   熱材料で部分的に充填された管状構造体におい
   て、前記まつすぐな帯材が３本の折れ目を１群と
   して交互に折り曲げられ、中間の折れ目の方向が
   該帯材の主方向とほぼ垂直にして、該帯材の主方
   向に対する他の２本の折れ目方向がほぼ互いに補
   角を形成し、取付け後の前記帯材が前記折れ目群
   の間に部分的にリング状またはらせん状の領域を
   有し、小径の前記内部管および大径の前記外部管
   と前記折れ目との接触線がそれぞれ一連の断続的
   な三角形状を形成し、該三角形のうち内部管側の
   三角形の高さが外部管側の三角形の高さよりも大
   である管状構造体。 ２ 前記帯材の大部分が前記両方の管のほぼ円周
   方向、長さ方向、またはらせん方向に配設された
   請求項１に記載の管状構造体。 ３ 前記帯材が熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂
   を含浸させた繊維を含有する請求項２に記載の管
   状構造体。 ４ 前記繊維がフエルトまたは織物の形式のガラ
   ス繊維、炭素繊維またはアラミド繊維を含む請求
   項３に記載の管状構造体。 ５ 前記帯材が熱可塑性樹脂から形成される請求
   項２に記載の管状構造体。 ６ 前記内部管が管路を包囲して該管路の断熱外
   套を形成する請求項１に記載の管状構造体。 ７ 前記内部管が管路を形成する請求項１に記載
   の管状構造体。 ８ 前記帯材が少なくとも部分的に前記内部管に
   接着した請求項１に記載の管状構造体。