JPH06213377A - 曲げ特性に優れたポリフッ化ビニリデンでライニングされた可撓性金属パイプ - Google Patents
曲げ特性に優れたポリフッ化ビニリデンでライニングされた可撓性金属パイプInfo
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- JPH06213377A JPH06213377A JP5249954A JP24995493A JPH06213377A JP H06213377 A JPH06213377 A JP H06213377A JP 5249954 A JP5249954 A JP 5249954A JP 24995493 A JP24995493 A JP 24995493A JP H06213377 A JPH06213377 A JP H06213377A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
- F16L11/14—Hoses, i.e. flexible pipes made of rigid material, e.g. metal or hard plastics
- F16L11/16—Hoses, i.e. flexible pipes made of rigid material, e.g. metal or hard plastics wound from profiled strips or bands
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】ライニング時に可撓性金属パイプの継ぎ目にポ
リフッ化ビニリデンが進入することを防止して可撓性金
属パイプの柔軟性を最大限度維持し、且つパイプとライ
ニング間の密封性を確保する。 【構成】金属帯体を螺旋状に巻いて作成した可撓性金属
パイプ３の間節嵌合部１，２に割れ目及び空間４を形成
する。ポリウレタン熱可塑性エラストマ層５で金属パイ
プ３を覆うと共に、金属帯体間の空間４を埋める。この
ポリウレタン熱化塑性エラストマ層５は撓性金属パイプ
３と外側のポリフッ化ビニリデン層６との間の中間層と
なる。
リフッ化ビニリデンが進入することを防止して可撓性金
属パイプの柔軟性を最大限度維持し、且つパイプとライ
ニング間の密封性を確保する。 【構成】金属帯体を螺旋状に巻いて作成した可撓性金属
パイプ３の間節嵌合部１，２に割れ目及び空間４を形成
する。ポリウレタン熱可塑性エラストマ層５で金属パイ
プ３を覆うと共に、金属帯体間の空間４を埋める。この
ポリウレタン熱化塑性エラストマ層５は撓性金属パイプ
３と外側のポリフッ化ビニリデン層６との間の中間層と
なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポリフッ化ビニリデン層
でライニングされた可撓性金属パイプの可撓性を改良す
る方法に関するものである。
でライニングされた可撓性金属パイプの可撓性を改良す
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】公知のように、可撓性金属パイプは螺旋
状帯体の両側を互いに重ねた構造および／または嵌合さ
せた構造をしており、その外側表面はシヌソイド形にな
っている。この構造から、螺旋状帯体の接合部の割れ目
から気体と液体は通過させてしまう。従って、非浸透性
材料で可撓性金属パイプの内側または外側をライニング
しない限りは使用できない。特に石油またはガスの探査
で用いられる可撓性金属パイプに密封性を持たせるため
には、可撓性金属パイプにフッ化物ポリマー、特にポリ
フッ化ビニリデンをライニングすればよい。ポリフッ化
ビニリデンは結晶性であり、気体と液体とに対する実質
的に非反応性かつ非浸透性であり、しかも、約 150℃の
温度で長期間強度を維持できる等の理由で可撓性金属パ
イプのライニング材料として適した材料である。
状帯体の両側を互いに重ねた構造および／または嵌合さ
せた構造をしており、その外側表面はシヌソイド形にな
っている。この構造から、螺旋状帯体の接合部の割れ目
から気体と液体は通過させてしまう。従って、非浸透性
材料で可撓性金属パイプの内側または外側をライニング
しない限りは使用できない。特に石油またはガスの探査
で用いられる可撓性金属パイプに密封性を持たせるため
には、可撓性金属パイプにフッ化物ポリマー、特にポリ
フッ化ビニリデンをライニングすればよい。ポリフッ化
ビニリデンは結晶性であり、気体と液体とに対する実質
的に非反応性かつ非浸透性であり、しかも、約 150℃の
温度で長期間強度を維持できる等の理由で可撓性金属パ
イプのライニング材料として適した材料である。
【０００３】しかし、ポリフッ化ビニリデンは剛性が大
きいため、そのままでは使用することができない。特に
大径のパイプでは巻付け半径が極めて限定される。この
欠点を克服するためには、ポリフッ化ビニリデンを可塑
化することができるが、そうすると、時間の経過ととも
に可塑剤がポリマーから抜け出してポリマーの剛性が大
きくなる。その程度はパイプ中を流れる流体の温度に依
存する。
きいため、そのままでは使用することができない。特に
大径のパイプでは巻付け半径が極めて限定される。この
欠点を克服するためには、ポリフッ化ビニリデンを可塑
化することができるが、そうすると、時間の経過ととも
に可塑剤がポリマーから抜け出してポリマーの剛性が大
きくなる。その程度はパイプ中を流れる流体の温度に依
存する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ライ
ニング時に可撓性金属パイプの継ぎ目にポリフッ化ビニ
リデンが進入するのを防止することによって可撓性金属
パイプの柔軟性を最大限度維持し、しかも、可撓性金属
パイプとポリフッ化ビニリデンライニングとの間の密封
性を確保することにある。
ニング時に可撓性金属パイプの継ぎ目にポリフッ化ビニ
リデンが進入するのを防止することによって可撓性金属
パイプの柔軟性を最大限度維持し、しかも、可撓性金属
パイプとポリフッ化ビニリデンライニングとの間の密封
性を確保することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は金属壁とポリフ
ッ化ビニリデン層との間にポリウレタン熱可塑性エラス
トマ層を介在させることを特徴とするポリフッ化ビニリ
デン層でライニングされた可撓性金属パイプを提供す
る。
ッ化ビニリデン層との間にポリウレタン熱可塑性エラス
トマ層を介在させることを特徴とするポリフッ化ビニリ
デン層でライニングされた可撓性金属パイプを提供す
る。
【０００６】
【作用】本発明によるパイプは、ポリウレタンエラスト
マ層を持たない同じパイプに比較して巻付け特性(aptit
ufe a enroulement)が30％以上向上する。この巻付け特
性は全体が熱的に熟成する間に向上する点に注意された
い。また、この巻付け特性の向上は可撓性金属パイプを
可塑化したポリフッ化ビニリデンでライニングし、熱的
熟成時に可塑剤が除去されるような場合でも見られる。
本発明で使用するポリウレタン熱可塑性エラストマはＤ
ＩＮ規格 53505に準じて測定したショアーＡ硬度が92以
下であるのが好ましい。また、このエラストマは熱的熟
成時に粘度が大幅に降下するものが好ましい。この粘度
降下は温度 120℃で30日放置した後に60％以上になるよ
うな値が好ましい。このポリウレタン熱可塑性エラスト
マは 200℃で一般に [表１] の範囲の粘度を有する。こ
の値は非ニュートン流体に適用されるラビノウビッチ(R
abinowvitch)補正値を考慮して補正したものである：
マ層を持たない同じパイプに比較して巻付け特性(aptit
ufe a enroulement)が30％以上向上する。この巻付け特
性は全体が熱的に熟成する間に向上する点に注意された
い。また、この巻付け特性の向上は可撓性金属パイプを
可塑化したポリフッ化ビニリデンでライニングし、熱的
熟成時に可塑剤が除去されるような場合でも見られる。
本発明で使用するポリウレタン熱可塑性エラストマはＤ
ＩＮ規格 53505に準じて測定したショアーＡ硬度が92以
下であるのが好ましい。また、このエラストマは熱的熟
成時に粘度が大幅に降下するものが好ましい。この粘度
降下は温度 120℃で30日放置した後に60％以上になるよ
うな値が好ましい。このポリウレタン熱可塑性エラスト
マは 200℃で一般に [表１] の範囲の粘度を有する。こ
の値は非ニュートン流体に適用されるラビノウビッチ(R
abinowvitch)補正値を考慮して補正したものである：
【０００７】
【表１】 剪断速度は剪断変形速度の勾配でもある。
【０００８】添付の図は本発明パイプの概念的断面図で
ある。金属帯体を螺旋状に巻いて作られた可撓性金属パ
イプ(3) の関節嵌合部 (1, 2) には割れ目と空間(4) と
ができる。ポリウレタン熱可塑性エラストマ層(5) は金
属パイプを覆うとともに、金属帯体間の空間を埋める。
このポリウレタン熱可塑性エラストマ層が可撓性金属パ
イプと外側のポリフッ化ビニリデン層(6) との間の中間
層となる。
ある。金属帯体を螺旋状に巻いて作られた可撓性金属パ
イプ(3) の関節嵌合部 (1, 2) には割れ目と空間(4) と
ができる。ポリウレタン熱可塑性エラストマ層(5) は金
属パイプを覆うとともに、金属帯体間の空間を埋める。
このポリウレタン熱可塑性エラストマ層が可撓性金属パ
イプと外側のポリフッ化ビニリデン層(6) との間の中間
層となる。
【０００９】ライニング材料であるポリフッ化ビニリデ
ンはホモポリマーおよび少なくとも50％のフッ化ビニリ
デン単位を有するコポリマーと、可塑化されたホモポリ
マーおよびコポリマーの中から選択する。可塑化された
ポリフッ化ビニリデンは一般にポリエステルの可塑剤を
16％以下の割合で含んでいる。機械的および化学的強度
の損失をできるだけ抑えるために、主成分がポリフッ化
ビニリデンとなるような範囲でフッ素化または非フッ素
化ポリマーまたはコポリマーをポリフッ化ビニリデンに
混合したものも本発明に含まれる。
ンはホモポリマーおよび少なくとも50％のフッ化ビニリ
デン単位を有するコポリマーと、可塑化されたホモポリ
マーおよびコポリマーの中から選択する。可塑化された
ポリフッ化ビニリデンは一般にポリエステルの可塑剤を
16％以下の割合で含んでいる。機械的および化学的強度
の損失をできるだけ抑えるために、主成分がポリフッ化
ビニリデンとなるような範囲でフッ素化または非フッ素
化ポリマーまたはコポリマーをポリフッ化ビニリデンに
混合したものも本発明に含まれる。
【００１０】本発明のパイプは金属ワイヤやパイプのラ
イニングで公知の一般的な方法を用いて製造することが
できる。例えば、クロスヘッドの中心に被ライニング可
撓性金属パイプを通し、２台の押出し機を用いてクロス
ヘッドからポリフッ化ビニリデンとポリウレタン熱可塑
性エラストマとを同時に押し出しすることができる。ま
た、通常の方法で可撓性金属パイプにポリウレタン熱可
塑性エラストマを先ず押し出し・ライニングし、次い
で、全体にポリフッ化ビニリデンを２回目の押し出し・
ライニング被覆することもできる。
イニングで公知の一般的な方法を用いて製造することが
できる。例えば、クロスヘッドの中心に被ライニング可
撓性金属パイプを通し、２台の押出し機を用いてクロス
ヘッドからポリフッ化ビニリデンとポリウレタン熱可塑
性エラストマとを同時に押し出しすることができる。ま
た、通常の方法で可撓性金属パイプにポリウレタン熱可
塑性エラストマを先ず押し出し・ライニングし、次い
で、全体にポリフッ化ビニリデンを２回目の押し出し・
ライニング被覆することもできる。
【００１１】本発明のパイプでは中間のポリウレタン熱
可塑性エラストマ層の厚さは可撓性金属パイプの頂点す
なわち可撓性金属パイプの螺旋巻きの頂点から測定した
場合の厚さが 0.1〜２mmであるのが好ましい。外側のポ
リフッ化ビニリデン層の厚さは１〜10mmにすることがで
きる。
可塑性エラストマ層の厚さは可撓性金属パイプの頂点す
なわち可撓性金属パイプの螺旋巻きの頂点から測定した
場合の厚さが 0.1〜２mmであるのが好ましい。外側のポ
リフッ化ビニリデン層の厚さは１〜10mmにすることがで
きる。
【００１２】本発明は可撓性金属パイプの有効直径が20
〜400 mm程度の石油およびガスの採掘分野に特に適して
いる。以下、本発明の実施例を説明するが、本発明が以
下の実施例に限定されるものではない。
〜400 mm程度の石油およびガスの採掘分野に特に適して
いる。以下、本発明の実施例を説明するが、本発明が以
下の実施例に限定されるものではない。
【００１３】
【実施例】実施例１ 関節接続した螺旋状帯体で作られた直径が32mmの可撓性
金属パイプ（帯体間に凹みと割れ目がある）の外周に連
続押出し法で以下のものをライニングする： 1) 最初に帯体の頂点から厚さ 0.5 mm のポリエステル
−ポリウレタン層 （エスタン(Estane) 登録商標 58271) 2) 次いで、厚さが５mmのポリフッ化ビニリデン層 （フォラフロン(FORAFLON) 登録商標 1000 HD) ポリエステル−ポリウレタンのショアーＡ硬度は88で、
温度 120℃、30日後の粘度降下は70％以上である（試料
１）。比較のために、中間ポリウレタン層のない同じパ
イプを同じ条件下で製造する（試料２）。２つのパイプ
を以下の条件下で比較する。ライニングされたパイプを
２つの支持体上に置く。半径75mmの曲げホイールを用い
てパイプの支持点から等距離の位置に圧力を加える。50
バールの圧力を加える。パイプは曲げホイールの周囲で
曲がる。ホイールの押し込みの深さが可撓性パイプの変
形能力を示す。最大深さは 170 mm であり、これは曲げ
ホイールの曲率半径上にパイプが完全に巻付いた状態に
対応する。押し込み中に可撓性パイプが破断した場合に
はその時の深さを記録する。この値が大きければ大きい
ほど柔軟性パイプの曲げ特性が大きいということにな
る。 [表２〕に結果を示す。
金属パイプ（帯体間に凹みと割れ目がある）の外周に連
続押出し法で以下のものをライニングする： 1) 最初に帯体の頂点から厚さ 0.5 mm のポリエステル
−ポリウレタン層 （エスタン(Estane) 登録商標 58271) 2) 次いで、厚さが５mmのポリフッ化ビニリデン層 （フォラフロン(FORAFLON) 登録商標 1000 HD) ポリエステル−ポリウレタンのショアーＡ硬度は88で、
温度 120℃、30日後の粘度降下は70％以上である（試料
１）。比較のために、中間ポリウレタン層のない同じパ
イプを同じ条件下で製造する（試料２）。２つのパイプ
を以下の条件下で比較する。ライニングされたパイプを
２つの支持体上に置く。半径75mmの曲げホイールを用い
てパイプの支持点から等距離の位置に圧力を加える。50
バールの圧力を加える。パイプは曲げホイールの周囲で
曲がる。ホイールの押し込みの深さが可撓性パイプの変
形能力を示す。最大深さは 170 mm であり、これは曲げ
ホイールの曲率半径上にパイプが完全に巻付いた状態に
対応する。押し込み中に可撓性パイプが破断した場合に
はその時の深さを記録する。この値が大きければ大きい
ほど柔軟性パイプの曲げ特性が大きいということにな
る。 [表２〕に結果を示す。
【００１４】
【表２】
【００１５】実施例２ 試料１および２と同じ要領で試料３および試料４を製造
する。しかし、この場合にはポリフッ化ビニリデンを7.
5 重量％のＮ−ブチルベンゼンスルホンアミドで可塑化
する。試料３は帯体頂点からの厚さが１mmであるポリエ
ステル−ポリウレタンの中間層と、厚さ６mmの可塑化さ
れたポリフッ化ビニリデンの外側層とを有する。試料４
はポリエステル−ポリウレタンの中間層を有していな
い。ライニングされたパイプの連続曲げ試験を半径68mm
のマンドレルで行う。曲げを行う度に、パイプを−10℃
に１時間おく。試料３は破断することなく５回曲げるこ
とができた。試料４は４回目の曲げの後、白くなり、５
回目で割れた。試料３および４を換気式オーブン中で 1
50℃で１か月間熱的に熟成する。−10℃で同様な曲げ試
験を行う。試料３は３回目の曲げで白くなり、４回目で
破断する。一方、試料４は１回目の曲げで破断する。
する。しかし、この場合にはポリフッ化ビニリデンを7.
5 重量％のＮ−ブチルベンゼンスルホンアミドで可塑化
する。試料３は帯体頂点からの厚さが１mmであるポリエ
ステル−ポリウレタンの中間層と、厚さ６mmの可塑化さ
れたポリフッ化ビニリデンの外側層とを有する。試料４
はポリエステル−ポリウレタンの中間層を有していな
い。ライニングされたパイプの連続曲げ試験を半径68mm
のマンドレルで行う。曲げを行う度に、パイプを−10℃
に１時間おく。試料３は破断することなく５回曲げるこ
とができた。試料４は４回目の曲げの後、白くなり、５
回目で割れた。試料３および４を換気式オーブン中で 1
50℃で１か月間熱的に熟成する。−10℃で同様な曲げ試
験を行う。試料３は３回目の曲げで白くなり、４回目で
破断する。一方、試料４は１回目の曲げで破断する。
【図１】 本発明のパイプの断面の概念図。
１、２ 関節嵌合部 ３ 可撓性金属パイ
プ ４ 割れ目および空間 ５ ポリウレタン熱
可塑性エラストマ層 ６ ポリフッ化ビニリデン層
プ ４ 割れ目および空間 ５ ポリウレタン熱
可塑性エラストマ層 ６ ポリフッ化ビニリデン層
Claims (5)
- 【請求項１】 金属壁とポリフッ化ビニリデン層との間
にポリウレタン熱可塑性エラストマ層を介在させること
を特徴とするポリフッ化ビニリデン層でライニングされ
た可撓性金属パイプ。 - 【請求項２】 ポリウレタン熱可塑性エラストマのショ
アーＡ硬度が92以下である請求項１に記載のパイプ。 - 【請求項３】 ポリウレタン熱可塑性エラストマの粘度
が温度 120℃に30日間放置した後に少なくとも60％降下
する請求項１または２に記載のパイプ。 - 【請求項４】 ポリウレタン熱可塑性エラストマが温度
200℃で下記範囲： 剪断速度 (ｓ-1) 粘度 (kPa ・ｓ) 4.09 ： 0.7 〜 1.3 13.64 ： 0.25 〜 0.85 36.15 ： 0.19 〜 0.78 122.91 ： 0.12 〜 0.70 の粘度を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のパ
イプ。 - 【請求項５】 ポリウレタン熱可塑性エラストマ層の厚
さが可撓性金属パイプの頂点から 0.1〜２mmである請求
項１〜４のいずれか一項に記載のパイプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9210810 | 1992-09-10 | ||
| FR9210810A FR2695451B1 (fr) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | Tube métallique flexible gaine polyfluorure de vinylidène à flexion améliorée. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213377A true JPH06213377A (ja) | 1994-08-02 |
| JP2796045B2 JP2796045B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=9433382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5249954A Expired - Lifetime JP2796045B2 (ja) | 1992-09-10 | 1993-09-10 | 曲げ特性に優れたポリフッ化ビニリデンでライニングされた可撓性金属パイプ |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0587475B1 (ja) |
| JP (1) | JP2796045B2 (ja) |
| KR (1) | KR970001691B1 (ja) |
| CN (1) | CN1032556C (ja) |
| AT (1) | ATE140069T1 (ja) |
| CA (1) | CA2105818C (ja) |
| DE (1) | DE69303443T2 (ja) |
| DK (1) | DK0587475T3 (ja) |
| ES (1) | ES2089758T3 (ja) |
| FR (1) | FR2695451B1 (ja) |
| GR (1) | GR3021199T3 (ja) |
Families Citing this family (5)
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