JPH1076191A - 鋼管内面の粉体塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業環境を改善することができ、高精度の塗
膜の形成が可能であり、経済性が良好で各種寸法・形状
の鋼管に適用できる鋼管内面の粉体塗装方法を実現す
る。 【解決手段】 内面が塗装対象の鋼管１０の一端にガン
支持移動装置１８を配設し、同装置１８に高さ調節可能
に搭載され先端に塗料ガン１１が設けられた中空棒１２
の他端に粉体塗装機２２を接続し、上記鋼管１０の他端
に吸込管を介して吸引ファンを接続した後、吸引ファン
により鋼管内の浮遊塗料を吸引しながら、ガン支持移動
装置１８により塗料ガン１１を移動させつつ粉体塗装機
２２より圧送された粉体塗料を塗料ガン１１より噴出さ
せて鋼管内面に付着させるものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶、化学プラン
ト、石油精製プラント等において適用される鋼管内面の
粉体塗装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の鋼管内面の粉体塗装について、そ
のための装置が示された図５を用いて説明する。図５に
おいて、１は塗装対象である鋼管であり、２は回転支持
ローラ、３は加熱バーナ、４は塗料棒、５は吹出穴、６
は塗料ホース、７は弁である。

【０００３】上記において、鋼管１は、回転支持ローラ
２により回転し、鋼管１の下部に設置されている複数個
の加熱バーナ３により加熱され、鋼管１が規定の温度ま
で加熱された状態になると、鋼管１の一端から塗料棒４
が挿入される。この塗料棒４が鋼管１内に挿入された
後、弁７が開かれ、粉体塗料が塗料ホース６及び弁７を
経由して塗料棒４内を圧送され、その先端に設けられた
吹出穴５より吹出し、鋼管１の内面に塗布される。

【０００４】上記鋼管１は加熱バーナ３により規定の温
度まで加熱されているため、鋼管１の内面に塗布された
粉体塗料は、管内面に付着すると同時に管内面に溶着す
ることになる。

【０００５】上記粉体塗料の鋼管内面への塗布は、塗料
棒４の先端を鋼管１の一端から他端まで管長方向へ移動
させながら行われ、鋼管１の全長にわたって行われる。
塗料棒４の先端が鋼管１の他端に到達すると、弁７を閉
じ、且つ加熱バーナ３、回転支持ローラ２を停止させて
塗装は完了する。なお、これら一連の操作は、複数の作
業員により行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の鋼管内面の粉体
塗装においては、以下に説明するような種々の課題があ
った。

【０００７】（１）粉体塗料の吹出量、鋼管回転速度、
塗料棒移動速度等の塗膜厚さを決める因子が全て作業者
の熟練度で決定されるため、塗膜精度（厚さ、ムラ）が
安定しない。 （２）高温で、粉塵等の多い悪い環境で作業をしなけれ
ばならない。

【０００８】（３）吹付け後即溶着のため、修正作業が
できない。 （４）吹出し余剰塗料は全て鋼管内に堆積されて溶着さ
れるため、塗膜が過厚になり易い。 （５）本方式の粉体塗装は直管以外には適用できない。

【０００９】本発明は、上記の課題を解決するため、塗
膜精度の安定化と粉体吹付けや加熱工程における作業環
境の改善、経済性を考慮した余剰塗料の回収と再利用及
び直管以外の曲管、枝管等全ての鋼管への適用が可能な
塗装方法を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る鋼管内面の粉体塗装方法は、内面が塗装される鋼管
の一端にその先端に静電気を帯電した粉体塗料を噴出す
る塗料ガンが設けられた中空棒が搭載されたガン支持移
動装置を配設し、上記中空棒の他端に粉体塗装機を接続
し、上記ガン支持移動装置により塗料ガンの鋼管の内径
方向の位置を調節し、上記鋼管の他端に吸込管を介して
吸引ファンを接続した後、同吸引ファンを駆動して鋼管
内部に浮遊する粉体塗料を吸引しながら、上記ガン支持
移動装置により中空棒を介して塗料ガンを鋼管内のその
軸方向に所定の速度で移動させつつ中空棒を介して上記
粉体塗装機より圧送された所定の流量の粉体塗料を塗料
ガンより噴出させて鋼管の内面に付着させ、鋼管の所定
の内面への粉体塗料の塗布完了後に鋼管を加熱して粉体
塗料を焼付けることを特徴としている。

【００１１】本発明においては、塗膜精度を決定する因
子となる塗料ガンと鋼管内面の間の距離、塗料ガンの移
動速度、塗料ガンが噴出する粉体塗料の噴出流量、浮遊
塗料の吸引流速等の制御を容易に行うことができるた
め、高精度の塗膜の形成が可能となる。

【００１２】また、塗料ガンによる鋼管内面への粉体塗
料の塗布は、鋼管内に浮遊する粉体塗料を吸引ファンに
より吸引しながら行われるため、鋼管の外部への粉体塗
料の飛散を防止することができ、作業環境の改善が可能
になるとともに粉体塗料の回収による経済性の向上が可
能になる。

【００１３】更に、ガン支持移動装置による塗料ガンの
設置位置の高さの調節が可能となったため、各種寸法・
形状の鋼管に対して一台の装置で対応することが可能と
なる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係る鋼管
内面の粉体塗装装置について、図１乃至図４により説明
する。なお、図１乃至図４に示す本実施形態は、枝付鋼
管１０の内面の粉体塗装の施工に適用された場合であ
る。

【００１５】図１乃至図４に示す本実施形態に係る粉体
塗装装置は、図１に示すように、塗装対象である枝付鋼
管１０の一端側に配設される自動塗装装置１３、上記枝
付鋼管１０の他端側に吸引管１４を介して接続される吸
引ファン１５、および枝管の開口部に設けられる盲蓋１
６により形成されている。

【００１６】本実施形態に係る粉体塗装装置を形成する
自動塗装装置１３は、図１及び図２に示すように、枝付
鋼管１内に挿入されその先端に静電気を帯電した粉体塗
料を噴出する全周噴射式塗料ガン１１が設けられた塗料
ガン案内用中空棒１２，同中空棒１２を支持し移動する
ガン支持移動装置１８、同ガン支持移動装置１８に結合
され枝付鋼管１０の一端に配設される固定環１７、およ
び上記中空棒１２の後端に接続される粉体塗装機２２に
より形成されている。

【００１７】上記自動塗装装置１３を形成するガン支持
移動装置１８は、図２に示すように、それぞれ一端が上
記固定環１７に結合されたスライド梁３０と下スライド
梁３１、同それぞれのスライド梁３０，３１が貫通し同
スライド梁３０，３１をスライドするスライド機構３
３、上記それぞれのスライド梁３０，３１の他端に結合
する支柱３２、同支柱３２に配設され塗料ガン案内用中
空棒１２を管長方向（鋼管１０の軸方向）へ移動させる
駆動ローラ１９、同駆動ローラ１９に直結するローラ駆
動用モータ２０、同モータに電線により接続されたコン
トローラ２１により形成されている。

【００１８】上記ガン支持移動装置１８を形成するスラ
イド機構３３の詳細について、図３により説明する。図
３に示すスライド機構３３は、中空棒支持バー２７と、
調節穴２８と、スライド用穴２９が設けられており、中
空棒支持バー２７は塗料ガン案内用中空棒１２が結合さ
れ、スライド用穴２９は上スライド梁３０と下スライド
梁３１が貫通している。なお、調節穴２８は、塗料ガン
１１を鋼管１０の任意の位置に調節するためのものであ
り、鋼管１０の内径に合わせて複数個設けられている。

【００１９】上記自動塗装装置１３を形成する固定環１
７の詳細について、図４により説明する。図４に示す固
定環１７は、支持環１７ａと、同支持環１７ａに等間隔
で設けられた６本の支持ピン２３と、同支持ピン２３に
よりそれぞれ支持環１７ａに接続された３個の管端支持
爪２４と３個のレバー２４ａ、同それぞれの管端支持爪
２４とレバー２４ａの間に接続された６本の連結バー２
５、および同それぞれの連続バー２５にピストンロッド
が接続されシリンダが上記支持環１７ａに接続され動力
を支持爪２４に伝達する駆動用シリンダ２６により形成
されている。

【００２０】次に、本実施形態に係る粉体塗装装置を用
いて行う鋼管内面の粉体塗装の施工要領について、以下
に説明する。この施工に当たっては、まず、塗装準備作
業が必要であり、この準備作業では、鋼管１０の一端に
自動塗装装置１３を、他端に吸込管１４を介して吸引フ
ァン１５を取付け、その他の開口端である枝管の開口端
には盲蓋１６を取付ける。

【００２１】上記自動塗装装置１３の鋼管１０の一端へ
の取付けでは、まず、鋼管１０を囲うように鋼管１０の
一端に固定環１７を配置する。なお、固定環１７は、塗
装対象の鋼管の最大外径（通常直径８００mm）より大径
としている。固定環１７の配置完了後、図４（ａ）に示
す駆動用シリンダ２６に図示されていない空気源から弁
を介して空気を供給して図４（ｂ）に示すようにピスト
ンロッドを伸長させる。

【００２２】駆動用シリンダ２６のピストンロッドが伸
長すると、連結バー２５が動き、支点ピン２３を支点と
して管端支持爪２４を回転させ、支持爪２４は鋼管１０
の外周に接触した状態で保持される。上記駆動用シリン
ダ２６のピストンロッドは、鋼管１０の外径に見合った
伸長を行い（すなわち支持爪２４が鋼管１０に接触する
まで）、この動作の終了時点で自動塗装装置１３は鋼管
１０の端に固定される。

【００２３】次に、塗料ガン１１及び案内用中空棒１２
を鋼管１０の内径方向の所定の位置（塗装ガン１１の塗
装能力により塗装ガン１１と管内壁との距離は決定され
る）とする調節を行う。これは、図３に示すスライド機
構３３の調節穴２８を選択し、これに中空棒支持バー２
７を設置することにより行われる。なお、鋼管１０の径
が変わった場合はこの調節穴２８の選択を変更して対応
する。

【００２４】以上で塗装準備作業は完了して本作業に入
るが、本作業においては、まず、鋼管１の他端に設けた
吸引ファン１５を運転し、吸込管１４入口で規定の風速
（実験の結果では約３m/s ）となるように、図示されて
いない風速制御弁により調節する。

【００２５】次に、粉体塗装機２２を運転し、流量と搬
送圧力及び静電印加電圧を調節（実験の結果では流量＝
２５０ｇ_r ／分、圧力＝２kgf/cm² 、電圧＝８０kv）し
て粉体塗料を塗料ガン１１より噴出する。この際、塗料
ガン１１はモータ２０で駆動される駆動ローラ１９によ
り管長方向へ移動しながら粉体塗料を噴出し、鋼管１０
の内面に塗布する。

【００２６】上記塗料ガン１１の移動速度はコントロー
ラ２１により規定の速度に制御される。塗料ガン１１が
噴出した粉体塗料は、その大部分が鋼管１０の内面に塗
布され付着するが、一部は鋼管１０の内部で浮遊する。
この浮遊する塗料は吸込管１４を介して吸引ファン１５
により吸引され、回収される。

【００２７】上記鋼管１０の内面の所定の場所への粉体
塗料の付着が完了した後は、ガスバーナ等でその外周よ
り鋼管１０を加熱することにより、粉体塗料を鋼管１０
の内面に焼付ける。

【００２８】本実施形態においては、上記のように粉体
塗装における塗装精度を決定する各因子（吹出し塗料
量、ガンと管内面間の距離、吹出し圧力、印加電圧、塗
装速度及び吸引風速等）が正確に規定されて制御される
ため、高精度の塗装を自動的に効率よく行うことが可能
となり、また、回収された浮遊塗料はフィルタ処理後に
再利用されるため、経済性の向上も可能となり、更に、
これらの効果を各種鋼管（直管、曲管、枝管）について
も実現することが可能となった。

【００２９】

【発明の効果】本発明の鋼管内面の粉体塗装方法におい
ては、内面が塗装対象の鋼管の一端にガン支持移動装置
を配設し、同装置に高さ調節可能に搭載され先端に塗料
ガンが設けられた中空棒の他端に粉体塗装機を接続し、
上記鋼管の他端に吸込管を介して吸引ファンを接続した
後、吸引ファンにより鋼管内の浮遊塗料を吸引しなが
ら、ガン支持移動装置により塗料ガンを移動させつつ粉
体塗装装置より圧送された粉体塗料を塗料ガンより噴出
させて鋼管内面に付着させるものとしたことによって、
塗膜精度を決定する因子の適切な制御による高精度の塗
膜形成、浮遊塗料吸引による作業環境の改善、経済性の
向上、塗料ガンの設置高さの調節による各種寸法・形状
の鋼管への適用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る粉体塗装装置の説
明図である。

【図２】上記一実施形態に係る自動塗装装置の説明図で
ある。

【図３】上記一実施形態に係るスライド機構の説明図で
ある。

【図４】上記一実施形態に係る固定環の説明図で、
（ａ）は端管支持爪が開いた状態、（ｂ）は鋼管を保持
した状態の説明図である。

【図５】従来の方法の説明図である。

【符号の説明】

１０ 枝付鋼管 １１ 全周噴射式塗料ガン １２ 塗料ガン案内用中空棒 １３ 自動塗装装置 １４ 吸込管 １５ 吸引ファン １６ 盲蓋 １７ 固定環 １８ ガン支持移動装置 １９ 駆動ローラ ２０ ローラ駆動用モータ ２１ コントローラ ２２ 粉体塗装機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面が塗装される鋼管の一端にその先端
   に静電気を帯電した粉体塗料を噴出する塗料ガンが設け
   られた中空棒が搭載されたガン支持移動装置を配設し、
   上記中空棒の他端に粉体塗装機を接続し、上記ガン支持
   移動装置により塗料ガンの鋼管の内径方向の位置を調節
   し、上記鋼管の他端に吸込管を介して吸引ファンを接続
   した後、同吸引ファンを駆動して鋼管内部に浮遊する粉
   体塗料を吸引しながら、上記ガン支持移動装置により中
   空棒を介して塗料ガンを鋼管内のその軸方向に所定の速
   度で移動させつつ中空棒を介して上記粉体塗装機より圧
   送された所定の流量の粉体塗料を塗料ガンより噴出させ
   て鋼管の内面に付着させ、鋼管の所定の内面への粉体塗
   料の塗布完了後に鋼管を加熱して粉体塗料を焼付けるこ
   とを特徴とする鋼管内面の粉体塗装方法。