JPH09152075A - フランジ付きライニング管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フランジ付き樹脂パイプと接合する場合に
接合用のボルトを必要以上のトルクで締めつけたときで
も同パイプのフランジ部の破壊を防止できるフランジ付
きライニング管を提供する。 【解決手段】 管端にフランジ４を有する金属管５の
管端フランジ面の外周縁部に沿って当該フランジ４の厚
さ方向に所定量だけ突出する環状の凸部７を設けるとと
もに、その金属管５の内面から管端フランジ面４ａの凸
部７の内周面７ａに到る部分にかけて樹脂ライニング層
６を形成することにより、樹脂パイプのフランジ接合時
において接合用のボルトを必要以上に締めつけた場合
に、その樹脂パイプのフランジ部が管端フランジ面４ａ
側の凸部７によって受け止められるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管端にフランジを
有する金属管の内面から管端フランジ面にかけて樹脂を
ライニングしてなるフランジ付きライニング管およびそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フランジ付きライニング管は、金属管の
腐食防止等の観点から、その内面から管端フランジ面に
かけて樹脂ライニング層を形成したもので、例えば建物
や化学プラントなどの配管ラインにおいて使用される。

【０００３】このようなフランジ付きライニング管は、
配管ラインにおいて樹脂パイプ（例えば、塩化ビニル樹
脂製パイプ）とフランジ接合される場合があるが、その
場合のフランジ接合部は、管路内を流れる流体が漏洩し
ないように確実にシールされていなければならない。

【０００４】そこで、従来においては、例えば図５に示
すように、フランジ付きライニング管１０１のフランジ
部１０１ａと樹脂パイプ１０２のフランジ部１０２ａと
の間にシール部材であるゴム製等のパッキン１０３を介
装し、その状態で両フランジ部１０１、１０２に設けら
れているボルト孔にボルト１０４を挿通して締めつける
ことにより、フランジ付きライニング管１０１と樹脂パ
イプ１０２とを接合していた。この場合、パッキン１０
３がボルト１０４の締めつけトルクに応じて圧縮され
て、ライニング管１０１における樹脂ライニング層１０
１ｂの管端側の端面と樹脂パイプ１０２のフランジ部１
０２ａとに密着するすることにより、フランジ接合部の
シール性が確保される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な場合に充分なシール性を確保しようとするあまり、必
要以上の締めつけトルクで、あるいはフランジ付きライ
ニング管同士を締めつける場合と同様のトルクでボルト
１０４を締めつけてしまうことがある。そのため、図６
に示すように、ライニング管１０１のフランジ部１０１
ａと樹脂パイプ１０２のフランジ部１０２ａとの間に樹
脂ライニング層１０１ｂおよびパッキン１０３が存在す
る状態で樹脂パイプ１０２のフランジ部１０２ａに大き
なボルト締めつけ力が作用するため、同パイプのフラン
ジ部１０２ａが許容量以上に変形して破壊される場合が
生じる。一方、このような事態を避けようとして、ボル
ト１０４の締めつけトルクを加減すると、フランジ接合
部において所要のシール圧が確保されないために同接合
部から流体が漏出するおそれが生じる。

【０００６】本発明は、このような問題に対処するもの
で、フランジ付き樹脂パイプと接合する場合に接合用の
ボルトを必要以上のトルクで締めつけたときでも同パイ
プのフランジ部の破壊を防止できるようにすることによ
り、樹脂パイプとのフランジ接合部に充分なシール圧を
確保して流体の漏出を確実に防止できるフランジ付きラ
イニング管およびその製造方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明のフランジ付きライニング管は、管端にフランジが
設けられた金属管を具備し、この金属管の管端フランジ
面の外周縁部に沿って当該フランジの厚さ方向に所定量
だけ突出する環状の凸部を設けるとともに、その金属管
の内面から管端フランジ面の前記凸部の内周面に至る部
分に樹脂ライニング層を設けたことを特徴とする。

【０００８】ここで、上記凸部については、金属管のフ
ランジにおいて当初から形成しておいてもよいし、厚め
のフランジの端面の内周縁部側を円形に切削することに
より形成してもよく、さらには管端フランジ面に当該フ
ランジの外径と略同じ外径を有するリング状の部材を接
着や溶接等により後付けすることにより形成してもよ
い。

【０００９】また、本発明に係るフランジ付きライニン
グ管の製造方法は、管端にフランジを有する金属管を一
方の成形型として使用し、この金属管に対して、その内
面から管端フランジ面にかけて当該金属管との間にライ
ニング層形成用のキャビティを形成する他方の成形型を
セットし、そのキャビティ内に樹脂を射出してライニン
グ層を形成する方法において、上記金属管の管端フラン
ジ面の外周縁部に沿って当該フランジの厚さ方向に所定
量だけ突出する環状の凸部を設けたことを特徴とする。 ＜作用＞本発明のフランジ付きライニング管によれば、
フランジ付き樹脂パイプとフランジ接合する際に、その
接合用のボルトの締めつけ力によって樹脂パイプのフラ
ンジ部が変形したとしても、同フランジ部のライニング
管側の端面が、そのライニング管の管端フランジ面に設
けられた凸部の端面に当接して、それ以上は変形しなく
なる。したがって、ボルトを必要以上のトルクで締めつ
けた場合でも、樹脂パイプのフランジ部の変形量は本発
明に係るフランジ付きライニング管の管端フランジ面に
おける凸部に当接するまでの僅かにすぎないから、樹脂
パイプのフランジ部が破壊されることはない。これによ
り、樹脂パイプのフランジ部の破壊を回避しつつフラン
ジ接合部において充分なシール圧を確保することがで
き、ひいては流体の漏出を確実に防止できることにな
る。

【００１０】また、本発明に係るフランジ付きライニン
グ管の製造方法によれば、金属管の管端フランジ面に設
けられた環状の凸部の端面が他方の成形型における管端
ライニング層形成用キャビティ側の面に密接することに
より、その管端フランジ面の内周縁側の部分と他方の成
形型の一部分との間に所定形状のキャビティが形成さ
れ、このキャビティ内に樹脂が射出成形されるので、管
端フランジ面側において所定の肉厚を有する平滑な樹脂
ライニング層を形成することができる。したがって、管
端フランジ面に樹脂をライニングするに当たって、従来
の手作業によるフレアー加工では非常に困難であった均
一な肉厚を持った樹脂ライニング層の成形が、上述の射
出成形により寸法精度よく行えることとなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は、チーズに本発明を適用した場合の
実施形態の一例を示す。同図に示すフランジ付きライニ
ング管（チーズ）１は、主管部２および枝管部３の各管
端にフランジ４をそれぞれ有する鋼管（チーズ管）５
と、その主管部２および枝管部３の内面２ａ、３ａから
各管端フランジ面４ａの内周縁側の部分４ａ’にかけて
設けられた塩化ビニル樹脂でなる樹脂ライニング層６と
で構成されている。そして、このうちの鋼管５の各管端
側フランジ面４ａの外周縁部に沿って、本発明の特徴部
分である環状の凸部７がそれぞれ設けられている。

【００１２】この凸部７は、鋼管５の管端フランジ面４
ａの内周縁側の部分４’を当該フランジ４と同心の円形
凹部状とすることによって形成されている。したがっ
て、管端フランジ面４ａにおいて、凸部７の端面は、そ
の内周側の円形凹部状部分４ａ’の端面、つまり樹脂ラ
イニング層６の形成されている端面よりも当該フランジ
４の厚さ方向の外方に向けて所定量だけ突出した位置に
ある。また、各管端フランジ面４ａ側の樹脂ライニング
層６の外周部は凸部７の内周面７ａと接している。さら
に、各凸部７には、これを貫通する複数のボルト挿通孔
８・・・８が周方向において互いに一定の間隔をあけて
設けられており、他の管との接続時には、それらのボル
ト挿通孔８・・・８にボルトが挿通されて締めつけられ
るようになっている。

【００１３】以上のフランジ付きライニング管１によれ
ば、図２に示すように、そのフランジ４と樹脂パイプａ
のフランジａ₁ との間にパッキンｂを挟み、且つ、それ
らのフランジ４、ａ₁ に設けられたボルト挿通孔８、ａ
₂ にボルトｃを挿通して、そのボルト先端部にナットｄ
を装着した状態で、ボルトｃを締めつけることにより、
樹脂パイプａと接合することができる。その場合、ボル
トｃを必要以上のトルクで締めつけると、その締めつけ
力によって樹脂パイプａのフランジａ₁ が同図の鎖線で
示すように変形するが、同ライニング管４の管端フラン
ジ面の外周部には環状の凸部７が当該フランジ４の厚さ
方向に突出するように設けられていることにより、その
凸部７の端面に樹脂パイプａのフランジａ₁ が当接して
それ以上は変形しなくなる。したがって、充分なシール
圧を確保しようとして必要以上のトルクでボルトｃを締
めつけた場合であっても、樹脂パイプａのフランジａ₁
の変形量が従来よりも小さくなり、その結果、同パイプ
ａにおけるフランジａ₁ の破壊が回避されることとな
る。

【００１４】ところで、以上のようなフランジ付きライ
ニング管１を製造するに当たっては、管端フランジ面４
の内周縁側の部分４ａ’に所定の肉厚を有する平滑な樹
脂ライニング層６をどのようにして形成するかが問題と
なる。この場合、従来において通常採用されているよう
なフレアー加工法、すなわち鋼管内にそれよりも所定量
だけ長い樹脂管を挿入して、その両端部を鋼管の両端部
からそれぞれ所定量だけ突出させ、その樹脂管の突出部
を加熱して外側に折り曲げることにより管端フランジ面
に樹脂ライニング層を形成するといった方法では、その
管端フランジ面における樹脂ライニング層の外周へいく
ほど同層の肉厚が薄くなることから、平滑性をだすため
に二次加工が必要になり、また二次加工で平滑性をだし
たとしても、管端フランジ面における樹脂ライニング層
の肉厚を制御することは非常に困難である。

【００１５】そこで、上記のような樹脂ライニング層
は、図３に示すようにして射出成形法により形成する。
この場合、まず、主管部２と枝管部３とからなるフラン
ジ付き鋼管５を１８０°Ｃに加熱し、その内面２ａおよ
び各フランジ面４ａにポリエステル系接着剤の粉体を吹
きつけて接着剤層（図示せず）を形成した後、この鋼管
５の内面２ａからフランジ面の内周縁側の部分（凸部７
によって囲まれている凹面部分）４ａ’にかけて樹脂を
射出成形するために、鋼管５に対して同図に示すように
射出成形型１０をセットする。

【００１６】この射出成形型１０は、鋼管５の各フラン
ジ面の内周縁側の部分４ａ’との間にキャビティＣ₁ を
形成する第１〜第３フランジ型１１〜１３と、これらの
フランジ型を貫通して主管部２および枝管部３内にそれ
ぞれ挿通され且つそれらの内面との間にキャビティＣ₂
を形成する第１〜第３内面ロッド型１４〜１６とからな
る。

【００１７】このうち、第１内面ロッド型１４には、ラ
ンナ１４ａに到る樹脂注入用のスプル１４ｂが形成され
ており、このスプル１４ｂおよびランナ１４ａを介して
キャビティＣ₁ 、Ｃ₂ 内に溶融樹脂が注入されるように
なっている。

【００１８】また、第２、第３内面ロッド型１５、１６
は２つ割であって、それらの先端を突き合わせた状態で
締結棒１７によって連結されるとともに、その突き合わ
せ部分に形成されたＶ型の切り欠き部１０ａに第１内面
ロッド型１４の先端が嵌合されるようになっている。

【００１９】さらに、第１〜第３フランジ型１１〜１３
には、鋼管５の各フランジ４をそれぞれ隙間なく嵌合さ
せうる凹部１１ａ〜１３ａが設けられている。これらの
凹部１１ａ〜１３ａの内径とフランジ４の外径との差は
例えば０．５ｍｍである。

【００２０】この射出成形型１０の組み立ておよび射出
成形機（図示せず）への組み付けは、以下の〜の順
番で行う。 フランジ付き鋼管５の主管部２側のフランジ４、４
を第２、第３フランジ型１２、１３の凹部１２ａ、１３
ａに嵌合させて位置決めした後、ボルト１８・・・１８
によって同フランジ４、４に対して第２、第３フランジ
型１２、１３を仮セットする。

【００２１】 これらの第２、第３フランジ型１２、
１３に第２、第３内面ロッド型１５、１６を通して主管
部２内に挿入し、所定部分に第１ノックピン１９をセッ
トした締結棒１７を仮セットする。

【００２２】 第２、第３内面ロッド型１５、１６の
切り欠き部１０ａに第２ノックピン２０、２０をセット
した状態で第１内面ロッド型１４を嵌め込んで互いに連
結する。

【００２３】 第１内面ロッド型１４に枝管部２側の
第１フランジ型１１を嵌合させた後、その第１フランジ
型１１に設けられた凹部１１ａに枝管部２のフランジ４
を嵌合させ、さらに同フランジ型１１を位置決めしたう
えで、これを完全にセットする。

【００２４】 締結棒１７を締めつけて完全にセット
する。 各ボルト１８を締めつけて第２、第３フランジ型１
２、１３を完全にセットする。

【００２５】 こうして組み立てられた射出成形型１
０を取付けプレート２１にセットする。 射出成形機のノズルタッチ力が第２、第３内面ロッ
ド型１５、１６に伝わらないように第１内面ロッド型１
４に形成されているネジ部１４ｃにスペーサ２２をねじ
込んだ後、ロケートリング２３をセットし、その状態で
射出成形機に取り付ける。

【００２６】なお、上記の場合において、各フランジ型
１１〜１３と内面ロッド型１４〜１６の両者の嵌合部の
クリアランスは、０．０８ｍｍのすきま嵌め程度に設定
する。また、キャビティＣ₁ 、Ｃ₂ は、鋼管５の内面に
形成される樹脂ライニング層の肉厚が２ｍｍとなるよう
に調整する。

【００２７】こうして組み立てられた射出成形型１０の
キャビティＣ₁ 、Ｃ₂ 内に、射出温度１９０°Ｃ、ゲー
ジ圧５０ｋｇｆ／ｃｍ² （元圧７５０ｋｇｆ／ｃｍ² ）
の射出成形機を用いて塩化ビニル樹脂を射出成形するこ
とにより、図１に示したようなフランジ付きライニング
管１を得る。

【００２８】このような方法によれば、各フランジ型１
１〜１３の凹部１１〜１３内に鋼管２の各フランジ４が
嵌合し且つそれらの凸部７の端面が各フランジ型１１〜
１３のキャビティＣ₁ 側の端面に密接することにより、
各フランジ面の内周縁側の部分４ａ’と各フランジ型１
１〜１３との間に所定形状のキャビティＣ₁ が形成さ
れ、このキャビティＣ₁ 内に樹脂が射出成形されるの
で、管端フランジ面側において所定の肉厚を有する平滑
な樹脂ライニング層を形成することができる。

【００２９】なお、図１に示したフランジ付きライニン
グ管１においては、管端フランジ面４ａに凸部７が当初
から形成されている鋼管５を使用したが、この種の凸部
は、図４に示すように、金属管４５の管端フランジ面４
４ａ側に当該フランジ４４の外径と略同じ外径を有する
金属製（鋼製など）のリング部材４７を接着や溶接等に
より後付けすることにより設けられたものであっても構
わない。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明のフランジ付きラ
イニング管によれば、このライニング管とフランジ付き
樹脂パイプとをフランジ接合する際ににおける樹脂パイ
プのフランジ部の破壊を防止することができる。したが
って、接合用のボルトを充分なトルクで締めつけること
ができ、その結果、フランジ接合部に充分なシール圧を
確保することができるので、流体の漏出を確実に防止す
ることができる。

【００３１】また、管端フランジ面に均一な肉厚を有す
る樹脂ライニング層を成形することは従来の手作業によ
るフレアー加工では非常に困難であったが、本発明に係
るフランジ付きライニング管の製造方法によれば、管端
フランジ面に対する樹脂ライニング層の形成を射出成形
により寸法精度よく、しかも容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の一例を示すフランジ付きラ
イニング管の断面図

【図２】そのライニング管のフランジに樹脂パイプのフ
ランジを接合してボルトを締めつける際の状態を示す当
該フランジ接合部周辺の部分断面図

【図３】上記フランジ付きライニング管の製造方法を示
すもので、同ライニング管を構成する鋼管（金属管）に
射出成形型をセットした状態を示す縦断面図

【図４】本発明のフランジ付きライニング管に用いうる
他の金属管の例を示す部分断面図

【図５】従来におけるフランジ付きライニング管とフラ
ンジ付き樹脂パイプとの接合状態を示す当該フランジ接
合部周辺の断面図

【図６】その問題点を説明するために使用したもので、
図５の状態でボルトを必要以上に締めつけたときの樹脂
パイプのフランジ周辺の状態を示す断面図

【符号の説明】

１・・・フランジ付きライニング管 ４、４４・・・フランジ ４ａ・・・管端フランジ面 ５、４５・・・金属管（鋼管） ６・・・樹脂ライニング層 ７、４７・・・凸部（４７・・・リング状の部材） ７ａ・・・凸部の内周面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管端にフランジが設けられた金属管を有
   し、この金属管の管端フランジ面の外周縁部に沿って当
   該フランジの厚さ方向に所定量だけ突出する環状の凸部
   が設けられているとともに、その金属管の内面から管端
   フランジ面の前記凸部の内周面に到る部分にかけて樹脂
   ライニング層が設けられていることを特徴とするフラン
   ジ付きライニング管。
2. 【請求項２】 管端にフランジを有する金属管を一方の
   成形型として使用し、この金属管に対して、その内面か
   ら管端フランジ面にかけて当該金属管との間にライニン
   グ層形成用のキャビティを形成する他方の成形型をセッ
   トし、そのキャビティ内に樹脂を射出してライニング層
   を形成するフランジ付きライニング管の製造方法であっ
   て、上記金属管の管端フランジ面の外周縁部に沿って当
   該フランジの厚さ方向に所定量だけ突出する環状の凸部
   が設けられていることを特徴とするフランジ付きライニ
   ング管の製造方法。