JPH0694169A - 内面ライニングを施した金属管の接続方法 - Google Patents

内面ライニングを施した金属管の接続方法

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JPH0694169A
JPH0694169A JP1911091A JP1911091A JPH0694169A JP H0694169 A JPH0694169 A JP H0694169A JP 1911091 A JP1911091 A JP 1911091A JP 1911091 A JP1911091 A JP 1911091A JP H0694169 A JPH0694169 A JP H0694169A
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和 田 豊 大
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林 良 治 小
Shinobu Saeki
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 内面にライニングを施した金属管の2本を突
合せ接続する場合、突合せ部に適正な圧縮面圧を発生さ
せて内部の流体を完全にシ−ルし、突合せ部分への流体
の浸入を防止すると共に、犠牲陽極作用を有する金属を
接合部に付加して金属管の腐食を防止する。 【構成】 ゴムやポリウレタン等の弾性体でライニング
を行うに際し、接続すべき管端突合せ部のライニング被
膜4の厚さを、ライニング被膜の圧縮応力−歪特性に合
わせて調整し、スリ−ブ5の溶接により発生する長手方
向の縮み量によってライニング被膜に永久歪の発生しな
い圧縮応力を発生させることにより、ライニング被膜同
士を突合せ密着させてスリ−ブの跨嵌部隙間への流体の
浸入を防止する。また接合部に犠牲陽極作用を有する金
属6を付加して金属管の腐食を防止するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内面にゴム,ポリウレタ
ン等の弾性体による被膜を形成したライニング鋼管同士
の溶接継手の形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、ゴムライニングやポリウレタン
ライニングを施した鋼管の継手を形成するとき、ネジ継
手のように管端部に流体が直接触れる接続法は、ライニ
ング被膜の剥離原因になるので使用出来ない。そのた
め、通常は、フランジ継手を採用するのが一般的である
が、フランジ継手は大径になると経済的に見て不利であ
るばかりでなく、埋設用配管には漏れの点で信頼性がな
いため、使用出来ないのが実情である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この点に鑑み、本出願
人はすでに特許第935994号の発明を提案している。しか
し、この発明は突合せ部の設計に未だ充分でない面があ
り、流体がスリ−ブの跨嵌隙間に浸入し、溶接による熱
影響を受けた鋼管の部分に局部腐食が生じて、それが進
行するという欠点があった。本発明は、接続する管の突
合せ部に適正な圧縮面圧を発生させて流体を完全にシ−
ルし、上述の部分への流体の浸入を防止出来る接続方法
を開発することを第一の課題とし、また、流体が前記突
合せ部の隙間に万一浸入するような場合があっても、犠
性陽極作用を有する金属(亜鉛等)を本発明による継手
部に付加し、鋼管の腐食を防止することの出来る接続方
法を開発することを第二の課題とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記第一の課題を解決す
ることを目的としてなされた本発明の第一の構成は、接
続すべき端部に断熱材を介在させてカラ−を溶接し内面
に樹脂ライニングを施した2本の金属管の接続すべき管
端を突合せると共に両カラ−上にスリ−ブを跨嵌して、
該スリ−ブを前記両カラ−に溶接する方法において、前
記ライニングをゴムやポリウレタン等の弾性体でライニ
ングを行なうに際し、接続すべき管端突合せ部のライニ
ング被膜の厚さを、当該ライニング被膜の圧縮応力−歪
特性に合わせて調整し、前記スリ−ブの溶接により発生
する当該スリ−ブの長手方向の縮み量によって前記ライ
ニング被膜に永久歪の発生しない圧縮応力を発生させる
ことにより、前記ライニング被膜同士を突合せ密着さ
せ、スリ−ブの跨嵌部隙間への流体の浸入を防止するこ
とを特徴とするものであり、第二の課題を解決するため
になされた本発明の第二の構成は、上記ライニング管の
接続方法において、ライニング材同士の突合せ部の外周
側であって、スリ−ブ又は拡管部の内面に犠牲陽極作用
を有する亜鉛等の金属を配設することを特徴とするもの
である。
【0005】
【実施例】次に、本発明の実施例を図により説明する。
図1は本発明の内面にゴムやポリウレタン等の弾性体の
ライニングを施した金属管の断面図で、この図におい
て、1は鋼管、2は断熱材層でセラミックペ−パ−を巻
きつけてある。3は該断熱材層2上に被嵌して鋼管1に
溶接したカラ−、4は鋼管1の内面にライニングされた
被膜である。この図1において、aは鋼管1を接続する
際、突合せにより圧縮力を受ける面で、前記被膜4のラ
イニング材の材質により適正な圧縮応力に収めるために
設定されたライニング厚さである。
【0006】図2は図1に示した鋼管を接続した金属管
の断面図である。鋼管1,1を突合せると共に、ライニ
ング被膜4,4を含むカラ−3,3の上に犠性陽極作用
をする金属板(亜鉛テ−プ)6を巻き付け、その上にス
リ−ブ5を跨嵌し、該スリ−ブ5をカラ−3,3に溶接
10,10をすることにより、ライニング被膜4を劣化させ
ることなく、鋼管1,1を接続出来る。図中、b,bは
カラ−3,3の外面防食塗装並びにスリ−ブ5の内面防
食塗装の一部が溶接10,10による熱影響を受け、鋼管
1,1の接続後は補修改善の出来ない部分を示す。しか
し、該部b,bは犠性陽極作用(電気防食効果)をする
金属板6を配設したことにより、万一流体が浸入するこ
とがあっても、腐食を防止出来る。
【0007】図3は本発明において接続しようとする一
方鋼管8の管端が図1,図2におけるスリ−ブ5を兼用
するように、管端を拡管加工して拡管部7に形成し、こ
の拡管部7において鋼管1と接続させた例である。この
場合は溶接個所10が1個所となるので、当然管の長手方
向の収縮量が図1,2の場合に比べ約1/2となる。こ
の点を考慮してライニング皮膜4,9の適正圧縮応力を
設計し、圧縮応力を受けるライニング被膜4における厚
み寸法Cを決める。
【0008】次に、本発明方法を、実際に内面ライニン
グ鋼管の接続に適用した具体例について説明する。ま
ず、本発明における継手構造において、スリ−ブの溶接
による管長手方向の収縮量を検証してみる。
【0009】管体寸法 ・本 管;300A STPG38 , sch40(10.3mm) ・カ ラ −;外径347.5mm,内径323.5mm×肉厚12.0mm
STPG38 ・スリ−ブ;外径377.0mm,内径350.0mm×肉厚13.5mm
STP38
【0010】溶接方法 上記の実管を用いて前述の圧縮力を受ける面aの寸法を
求めるため、各実管を供試管として溶接試験を行った。
図4はこの溶接試験のための供試管セット図である。上
記の供試管セットに対する溶接は図4のA,B部とも3
層仕上げとし、1層毎にA,B部を交互に行うものとす
る。溶接棒は1層目はφ4mmを使用、2,3層目はφ3
mmを用いた。
【0011】w寸法の変化と収縮量x
【表1】
【0012】a寸法の決定(硬さ70°,クロロプレンゴ
ムライニングの例) 突合せ面圧力に対して十分な弾性や柔軟性を持ち、接合
面からの漏れを生じさせない必要な圧縮力を維持出来る
ものとし、機械的性質,永久変形などの点で適正な性能
を有し、破損・変形を生じないようa寸法を決める。図
5にクロロプレンゴムの「圧縮−復元特性」を示す。こ
の図から見て、a部寸法(ライニング厚さ)に管突合せ
により15%の圧縮歪を与えると、接合面には30kg/cm2
の圧縮応力が発生することになるが、この値は上記「圧
縮−復元曲線」が示す通り弾性限界以内であって、永久
変形や破損を生じない値であり、管内圧10kg/cm2程度
の流送管として接合面からの漏れを防止出来るものであ
る。尚、a部はスリ−ブ5によりバックアップされてお
り、管内圧によって周方向の変形は防止される。
【0013】上述のことから、a寸法は適正圧縮率Pを
設定することにより、以下の式によって求められる。 x=2a×P ここで、a:ライニング厚さ(mm)、x:溶接による収
縮量(実測値)3.0mmとし、適正圧縮率Pを15%に設定
すると、上記式から 2a=x/P 2a=3.0/0.15=20mm ∴a =10mm 即ち、管突合せ部のライニング厚さは10mmとすれば良
い。
【0014】尚、突合せ部の面は平滑であることが望ま
しく、ゴムライニングのように若干の凹凸のある場合は
平面に仕上げた方が良い。一方、突合せに際して、例え
ば図6に示すように、間に更にシ−リング材を介在させ
ると、より一層シ−ル効果が高まる。また、ライニング
被膜の圧縮力を受ける面を、図7に示すように、互に嵌
り合う凹凸面に形成して、シ−リング材を用いないでシ
−ル効果を得ることもできる。
【0015】次に、犠性陽極(亜鉛テ−プ)の鉄防食効
果を上記具体例の管について説明する。図2,3の亜鉛
テ−プ6,及び、b部において、b部の鋼管腐食対策と
して用いる亜鉛テ−プは約300gとする。亜鉛の電気化学
当量は、1.22g/Ahであるから、不通気での電流密度を
5mA/m2とすると、以下の式によりb部の防食時間を求
めることが出来る。尚、防食面積は1m2とする。 W(g)=K(g/A・h)・i(A)・t(hr) ここで、W:腐食量(g)、K:電気化学当量(g/Ah)、i:
電流(A)、t:時間(hr)であり、上記式から t=W/K・i=300/1.22×0.005=49.180(hr) となる。この時間tは約5.7年である。従って、継手の
鋼管露出部(b部)においては、約6年の防食効果が期
待出来るわけである。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上の通りであって、内面にラ
イニング被膜を有する金属管同士をスリ−ブを介して溶
接により接続にあたり、溶接による熱影響を受けてスリ
−ブに生じる圧縮力がライニング管の突合せ面に作用す
る点に着目し、上記突合せ面にライニング被膜を所定の
厚さ形成することにより、このライニング被膜同士が上
記圧縮力によって突合せ密着されるようにして、この突
合せ面における流体浸出を防止するようにしたので、特
にシ−ル材を用いることなく、シ−ル効果が完璧な内面
ライニング管の継手構造を実現できるという格別の効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法が適用される内面ライニング鋼管の
一例の断面図。
【図2】本発明法法により接合した内面ライニング鋼管
の一例の断面図。
【図3】同じく別例の断面図。
【図4】本発明方法の試験を行なう供試管のセット図。
【図5】クロロプレンゴムの「圧縮−復元特性」を示す
図表。
【図6】本発明方法に用いる内面ライニング鋼管の突合
せ面の他の例の断面図。
【図7】同じく突合せ面の別の例の断面図。
【符号の説明】
1 鋼管 2 断熱材層 3 カラ− 4 ライニング被膜 5 スリ−ブ 6 亜鉛テ−プ a 突合せ接合面のライニング被膜の厚さ
【手続補正書】
【提出日】平成3年7月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】次に、犠性陽極(亜鉛テープ)の鉄防食効
果を上記具体例の管について説明する。図2,3の亜鉛
テープ6,及び、b部において、b部の鋼管腐食対策と
して用いる亜鉛テーブは約300gとする。亜鉛の電気
化学当量は、1.22g/Ahであるから、不通気での
電流密度を5mA/mとすると、以下の式によりb部
の防食時間を求めることが出来る。尚、防食面積は1m
とする。 W(g)=K(g/A・h)・i(A)・t(hr) ここで、W:腐食量(g), K:電気化学当量(g/
Ah),i:電流(A),t:時間(hr)であり、上
記式から t=W/K・i=300/1.22×0.005=
9,180(hr) となる。この時間tは約5.7年である。従って、継手
の鋼管露出部(b部)においては、約6年の防食効果が
期待出来るわけである。尚、本発明において、犠性陽極
作用を有する金属の配設態様は、上記の亜鉛テープの取
付けに限られず、例えば、亜鉛メッキ等の適宜メッキを
所要部位に形成するようにしてもよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐 伯 忍 神奈川県川崎市川崎区殿町2−8−3 第 一高周波工業株式会社技術部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接続すべき端部に断熱材を介在させてカ
    ラ−を溶接し内面に樹脂ライニングを施した2本の金属
    管の接続すべき管端を突合せると共に両カラ−上にスリ
    −ブを跨嵌して、該スリ−ブを前記両カラ−に溶接する
    方法において、前記ライニングをゴムやポリウレタン等
    の弾性体でライニングを行なうに際し、接続すべき管端
    突合せ部のライニング被膜の厚さを、当該ライニング被
    膜の圧縮応力−歪特性に合わせて調整し、前記スリ−ブ
    の溶接により発生する当該スリ−ブの長手方向の縮み量
    によって前記ライニング被膜に永久歪の発生しない圧縮
    応力を発生させることにより、前記ライニング被膜同士
    を突合せ密着させ、スリ−ブの跨嵌部隙間への流体の浸
    入を防止することを特徴とする内面ライニングを施した
    金属管の接続方法。
  2. 【請求項2】 接続すべき端部に断熱材を介在させてカ
    ラ−を溶接し、内面に樹脂ライニングを施した金属管の
    カラ−上に、管端を前記カラ−に嵌合し得る拡管部に形
    成し、かつ内面に樹脂ライニングを施した金属管の拡管
    部を嵌合し、該拡管部を前記カラ−にその断熱材上にお
    いて溶接する方法において、嵌合接続すべき両管の突合
    せ部のライニング被膜の厚さを、当該ライニング被膜の
    圧縮応力−歪特性に合わせて調整し、前記カラ−と拡管
    部の溶接により発生する該カラ−と拡管部の長手方向の
    縮み量によって前記ライニング被膜に永久歪が発生しな
    い圧縮応力を発生させることにより、前記ライニング被
    膜同士を突合せ密着させて、ライニング被膜の突合せ部
    隙間への流体の浸入を防止することを特徴とするライニ
    ング管の接続方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2の管の接続方法におい
    て、ライニング被膜同士の突合せ部の外周側であって、
    スリ−ブ又は拡管部の内面に犠牲陽極作用を有する亜鉛
    等の金属を配設することを特徴とする内面ライニングを
    施した金属管の接続方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10119559A (ja) * 1996-10-21 1998-05-12 Denso Corp 車両用空調装置の配管クランプ構造

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