JP3614933B2

JP3614933B2 - Anticorrosion protection method for metal pipe connections

Info

Publication number: JP3614933B2
Application number: JP13926795A
Authority: JP
Inventors: 徹森田; 哲夫門馬; 和男東保; 山本　　誠; 博利谷本
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Zeon Corp
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.; Zeon Corp
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: JPH08334196A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は金属管接続部の防食保護方法に関し、更に詳しくは、施工現場で金属管を互いに溶接して形成した接続部を、防食性能が優れ、しかも印加外力に対しても優れた耐性を備えた防食保護層で被覆する金属管接続部の防食保護方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼管やステンレス管などの金属管の外周面がポリエチレンやポリウレタンなどで被覆されている被覆金属管を施工現場で互いに接続する場合には、各金属管の被覆を管端から所望の長さだけ剥離除去したのち、各金属管の管端を突き合わせ、その突き合わせ個所を溶接する。
【０００３】
したがって、溶接後にあっては、その接続部には、溶接部とその溶接部の両脇に所望の長さで裸出する金属管の表面部とが存在することになるので、この接続部に対して防食処理を施すことが必要になる。
従来、上記防食処理は、一般に次のようにして行われていた。すなわち、金属管相互の溶接に先立ち、いずれか一方の金属管に熱収縮チューブを配置しておき、溶接後はその溶接部に適宜な粘着剤を塗布したのち、前記熱収縮チューブを溶接部にまで移動して当該溶接部とその両脇の金属管の裸出表面部とを被包し、ついで、例えばプロパンガスバーナなどを用いて熱収縮チューブを加熱・収縮させることにより接続部の外周に熱収縮チューブを密着させ、接続部を被覆する。
【０００４】
なお、接続部が、外部から大きな力を受けるような個所であるような場合には、前記した熱収縮チューブの層を複数層設けたり、また、接続部を熱収縮チューブで密着被覆したのち、その外側に、更に、ポリエチレンシートやゴムシートのような保護シートを縦添え被覆するなどの処置が施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、地中に埋設されている既設管に対して上記した防食方法を適用した場合、次のような問題を生ずることがある。
施工終了後、既設管は埋め戻されるが、そのとき、接続部を密着被覆する熱収縮チューブには、土砂の衝撃が加わり、また再埋設後に金属管の熱膨張・熱収縮が起こると、熱収縮チューブの外表面には土砂との間で摩擦力などが発生する。
【０００６】
そして、一般に使用されている熱収縮チューブは、その基材が架橋された中密度ポリエチレンで構成されているので、強度特性が優れているものとはいいがたい。
そのため、上記した問題が発生すると、防食施工後の熱収縮チューブが損傷することがあり、極端な場合には、当該熱収縮チューブが裂けてしまい、接続部に対する防食能を喪失することがある。
【０００７】
また、施工後の熱収縮チューブの外側に保護シートなどを配置した場合は、配置しない場合に比べれば、防食性能は良好であるが、必ずしも満足のいく防食性能は発揮されない。
本発明は、金属管の接続部を防食施工するときにおける上記した問題を解決し、長期に亘って優れた防食性能を確保し、同時に、外部からの力に対しても優れた耐性を確保することができる金属管接続部の防食保護方法の提供を目的とする。
【０００８】
上記した目的を達成するために、本発明においては、金属管の溶接部と前記溶接部の両脇に位置する金属管の裸出表面部を含む金属管の接続部と金属管の被覆層の外周に、防食プライマーを施したのちに行われる粘着材シートの巻回処理、防食テープの巻回処理、または熱収縮テープの密着被覆処理のいずれか１つを施し、ついで前記処理を施した箇所を被包して前記接続部の長さより長い金型を配置し、前記金型と前記接続部と前記接続部の両端に位置する金属管の被覆層とを取り囲む空隙部に、ノルボルネン系単量体、メタセシス触媒、および活性剤を含む反応液を注入したのち前記反応液を硬化させ、少なくともその硬化物と前記被覆層とを融着させることを特徴とする金属管接続部の防食保護方法が提供される。
【０００９】
本発明方法においては、図１で示したように、まず、金属管１ａの外周面に被覆層１ｂが形成されている被覆金属管１と金属管２ａの外周面に被覆層２ｂが形成されている被覆金属管２のそれぞれの管端部における被覆層１ｂ，２ｂを適当な長さだけ剥離したのち、互いの管端を突き合わせてそこを溶接する。
【００１０】
したがって、溶接終了後の金属管１，２の接続部Ａには、溶接部３とその両脇に位置する裸出表面部４ａ，４ｂとが形成されている。
ついで、図２で示したように、この接続部Ａの外側を被包して金型５が配置される。
この金型５は、図３と図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である図４に示したように、全体として円筒形状をしていて、径方向で２つ割りできるようになっており、その一方の型には後述する反応液を注入するための注入口５ｃが形成され、他の型には空気孔５ｄが形成されている。金型５の全長は、図１で示した接続部Ａの長さよりも長く、その両端部５ａ，５ｂは、それぞれ、被覆金属管１の被覆層１ｂ、被覆金属管２の被覆層２ｂを圧接できるような口径になっている。したがって、接続部Ａの外側に金型５を配置すると、金型５の内部には、その両端部５ａ，５ｂの間に、被覆層１ｂ，２ｂと接続部Ａを取り囲んだ状態で空隙部Ｂが形成される。
【００１１】
この状態で、金型５の注入口５ｃから反応液を空隙部Ｂに注入する。
本発明方法で用いる反応液とは、ノルボルネン系単量体とメタセシス触媒と活性剤と、更に必要に応じては後述する任意成分とを含むものであって、ノルボルネン系単量体が開環して塊状重合を起こすものである。すなわち、１液のみではノルボルネン系単量体の塊状重合が起こらないように、上記した各成分を２液以上に分割して反応原液を用意しておき、金型への注入作業の直前でこれら各反応原液が混合されたものである。
【００１２】
ここで、ノルボルネン系単量体としては、ノルボルネン環を有すものであれば何であってもよいが、例えば、ノルボルネン、ノルボルナジエンのような二環体；ジシクロペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエンのような三環体；テトラシクロドデセンのような四環体；トリシクロペンタジエンのような五環体；テトラシクロペンタジエンのような七環体；これらに対し、メチル、エチル、プロピル、ブチルなどのアルキル、ビニルなどのアルケニル、エチリデンなどのアルキリデン、フェニル、トリル、ナフチルなどのアリールで置換して成る置換体；更には、エステル基、エーテル基、シアノ基、ハロゲン原子などの極性基を有する置換体；をあげることができる。
【００１３】
これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、また２種以上を適宜に混合して用いてもよい。これらのうち、入手が容易であり、反応性が優れ、反応終了後の硬化物の耐熱性が優れているという点で、三環体、四環体または五環体を好適なものとしてあげることができる。
このノルボルネン系単量体は開環重合して樹脂化していくが、そのときに、生成させる開環重合体を熱硬化型にすることが好ましい。そのためには、用いるノルボルネン系単量体のうち、１０重量％以上、好ましくは３０重量％以上が架橋可能である単量体を使用すればよい。この架橋可能な単量体は、反応性２重合結合を１分子内に２個以上有する多環ノルボルネン系単量体であって、具体的には、ジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエン、テトラシクロペンタジエンなどをあげることができる。
【００１４】
メタセシス触媒は、上記したノルボルネン系単量体の開環重合を進めるための触媒であって、その種類は格別限定されるものではなく複分解してノルボルネン系単量体を開環重合させるものであれば何であってもよく、例えば、タングステン、モリブデン、タンタルなどのハロゲン化物、オキシハロゲン化物、酸化物またはアンモニウム塩などをあげることができる。
【００１５】
このメタセシス触媒の使用量は、用いる反応液におけるノルボルネン系単量体１モルに対し、通常、０．０１〜５０ミリモル、好ましくは、０．１〜２０ミリモルに設定される。
この使用量が少なすぎると、ノルボルネン系単量体を開環重合させるための活性が低すぎて開環重合に多大な時間がかかるため、金型内での硬化が迅速に進行しなくなり、また、使用量が多すぎると開環重合が激しく進んでしまい、反応液が金型の空隙部に注入されている過程で硬化してしまったり、またメタセシス触媒が析出して反応液を均質な状態で保存することが困難になる。
【００１６】
このような反応液には、更に、メタセシス触媒の触媒活性を高めることができる活性剤が配合されている。
そのような活性剤としては、メタセシス触媒を活性化できるものであれば何であってもよく、例えば、アルキルアルミニウム、アルキルアルミニウムハライド、アルコキシアルキルアルミニウムハライド、アリールオキシアルキルアルミニウムハライド、有機すず化合物などをあげることができる。
【００１７】
この活性剤の使用量は、格別限定されるものではないが、通常、反応液におけるメタセシス触媒１モルに対し、１〜１０モルに設定される。この使用量が少なすぎたり、また多すぎたりすると、メタセシス触媒の場合と同じような不都合を生ずるからである。
更に、反応液には、公知の酸化防止剤、充填剤、顔料、着色剤、発泡剤、難燃化剤、黒鉛のような固体潤滑剤など他の任意成分が配合されていてもよい。
【００１８】
また、この反応液に、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体のようなジエン系エラストマーや、天然ゴム、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマーなどを配合すると、得られた硬化物の耐衝撃性が向上するので好適である。上記ジエン系エラストマーを配合する場合、その配合量は、反応液におけるノルボルネン系単量体の重量に対し、１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下に設定される。配合量が多くなりすぎると、反応液は高粘性になって金型内への注入が困難になるとともに、硬化物の耐熱性や剛性の低下が起こりはじめるからである。
上記したような成分から成る反応液は、前記したように、１液のみではノルボルネン系単量体の開環重合反応が起こらないように、２液以上に分割した状態で反応原液を調製しておき、金型への注入作業の直前で混合されるものであって、そのときはじめてノルボルネン系単量体の開環重合反応が起こって硬化反応が進行する。
【００１９】
例えば、ノルボルネン系単量体とメタセシス触媒と他の任意成分とから成る反応原液Ａ、またノルボルネン系単量体と活性剤と他の任意成分とから成る反応原液Ｂは、それぞれは単独で硬化反応を起こすことはない。しかし、反応原液Ａと反応原液Ｂを混合すると、そのときには、開環重合反応に必要な成分、すなわち、ノルボルネン系単量体、メタセシス触媒および活性材の全てがそろっている反応液になり、ノルボルネン系単量体の開環重合反応が開始する。本発明においては、反応原液を混合して反応液とし、これを直ちに金型の空隙部に注入して硬化させる。
【００２０】
通常、金型の注入口に反応射出成形機のミキシング・ヘッドを装着し、このミキシング・ヘッド内に前記した２種以上の反応原液を同時に射出することにより衝突混合させて反応液を調製し、そのまま金型の空隙部へと注入する。
本発明方法は、施工現場で適用されるので、その作業性のことを考えると、２種類の反応原液を用いて反応液を調製することが好ましいが、３種類以上の反応原液を用いて反応液を調製してもよい。
【００２１】
なお、この場合、反応原液を混合したのちにノルボルネン系単量体と各成分が互いに充分混合して開環重合が進行するために、混合前の各反応原液には、いずれも、ノルボルネン系単量体を含有させておくことが好ましい。しかし、混合前の反応原液に、ノルボルネン系単量体、メタセシス触媒および活性剤の３者を含有させておくと、混合前にノルボルネン系単量体の開環重合が開始するので、通常は、メタセシス触媒と活性剤を１つの反応原液に共存させることはしない。
【００２２】
用いる反応原液の粘度は格別限定されるものではないが、粘度が高すぎても低すぎても、反応原液間の混合や金型内への注入作業が困難になるので、その粘度は、通常５０〜２０００ｃｐｓ、好ましくは１００〜１０００ｃｐｓの範囲内に設定される。
図２で示した金型５の空隙部Ｂに、上記した反応原液を混合して成る反応液を注入すると、空隙部Ｂで、ノルボルネン系単量体の開環重合反応が進行し、注入された反応液は硬化物になる。
【００２３】
このとき、ノルボルネン系単量体として前記した架橋可能な単量体を用い、金型５を配置するに先立ち接続部Ａを４０〜５０℃程度の温度に加熱しておくと、比較的短時間で硬化反応を進めることができるので、現場施工にとっては好適である。
なお、ノルボルネン系単量体の開環重合に基づく硬化反応時の反応熱によって、反応進行中の硬化物は発熱する。そのため、その表面（金型、金属管の裸出表面部、金属管の被覆層などとの接触面）の温度は、通常、１５０℃程度、多くは１６０℃程度にまで達する。しかし、多くの場合、２２０℃の高温にまで達することはない。
【００２４】
反応液の硬化反応が終了した時点で、金型５を取り外すことにより、図５で示したように、接続部Ａと被覆層１ｂ，２ｂの一部を被覆した状態で、ノルボルネン系単量体の開環重合によって得られた硬化物が防食保護層６として形成される。
また、反応液の注入に先立ち、空隙部Ｂに、ガラス繊維、各種の有機繊維、金属繊維などの強化繊維を充填しておくと、形成された防食保護層６はその機械的強度が一層優れたものになるので好適である。
【００２５】
なお、本発明方法においては、図５で示したように、溶接部３、および金属管の裸出表面部４ａ，４ｂ，被覆層１ｂ，２ｂを硬化物から成る防食保護層６で被覆するため、この防食保護層６は金属管の被覆層１ｂ，２ｂと必ず接触する。本発明のようなノルボルネン系単量体の開環重合反応においては、上記した被覆層１ｂ，２ｂを構成する樹脂が開環重合に伴って発生する反応熱で溶融するものであれば、開環重合反応時に接触面でこの樹脂と重合しつつある反応液とが混合され、反応終了後には、硬化物と樹脂は互いに融着して一体化する。そのような樹脂から成る被覆層１ｂ，２ｂを有する被覆金属管の場合は、被覆層１ｂ，２ｂと防食保護層６が一体となり両者の接触面には隙間が存在しないので、例えば水の侵入などは有効に阻止され、接続部Ａにおいては、より優れた防食保護効果を得ることができる。とくに、被覆層１ｂ，２ｂがポリエチレンに代表されるポリオレフィン類である場合、これらは本発明のようなノルボルネン系単量体の開環重合反応によって得られる硬化物と一体化しやすい。そのような被覆層を有する被覆金属管の場合は、被覆層と防食層が融着しやすく、とくに優れた防食保護効果が得られる。
【００２６】
一方、被覆層１ｂ，２ｂがどのような種類のものであった場合でも、次のような処理を施すことにより、接続部における防食保護効果を改善することができる。
すなわち、図２で示した接続部Ａにおいて、溶接部３、裸出表面部４ａ，４ｂ、更に被覆層１ｂ，２ｂの外周面に、常用の防食ブライマーを塗布したのちその外側に、例えば、ブチルゴムを主成分とし、粘着付与剤（タッキファイヤー）、軟化剤、架橋剤が配合されている接着性ゴム混和物から成る粘着テープを巻回したり、または、直接、常用の防食テープを巻回したり、更には従来と同じように熱収縮チューブで密着被覆したのち、その外側に金型を配置し、ノルボルネン系単量体の重合体から成る防食保護層を形成することができる。
【００２７】
その場合、上記した防食保護層は、粘着テープ、防食テープまたは熱収縮チューブを金属管の軸心方向に押さえつけているので、これらテープやチューブが、金属管の接続部から剥離するという問題の発生を抑制し、また、土砂などとの摩擦によって損傷されるという問題を抑制し、接続部における防食保護硬化を高めることができる。
【００２８】
そして、前記したように、この防食層保護層が金属管の被覆層と接触して形成されていると、両者の接触面から水などが一層侵入しにくくなるため、接続部における防食保護効果は一層優れたものになり、前述のように、防食保護層と被覆層を融着させることができれば、非常に優れた防食保護効果を得ることができる。また、粘着テープ、防食テープ、あるいは熱収縮チューブが、上記のようなノルボルネン系単量体の開環重合反応において硬化物と融着する樹脂からなるものであった場合でも、これらと防食保護層は一体化され、接続部における防食保護効果は改善される。
【００２９】
【発明の実施例】
実施例１
厚み約４ｍｍのポリエチレン被覆層で被覆されている外径２１６．３ｍｍの鋼管１，２の管端部の被覆層１ｂ，２ｂを長さ１５０ｍｍに亘って剥離したのち管端を突き合わせ、そこを溶接した（図１）。
一方、ジシクロペンタジエン７５重量部と非対称型シクロペンタジエン三量体２５重量を混合し、ここにスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（商品名、クレイトン１１７０、シエル社製）５重量部、およびフェノール系酸化防止剤（商品名、イルガノックス１０１０、チバガイギー社製）２重量部を溶解させ、得られた溶液を２つの液に分割し、一方の液には、１リットル当り、ジエチルアルミニウムクロリド（活性剤）４０ミリモル、ｎ−プロパノール４４ミリモル、四塩化ケイ素２０ミリモルを配合して反応原液Ａを調製し、他方の液には、１リットル当り、トリ（トリデシル）アンモニウムモリブデート（メタセシス触媒）１０ミリモルを配合して反応原液Ｂを調製した。
【００３０】
接続部Ａに対し、プロパンガスバーナを用いて温度４０〜５０℃に予熱したのち、その外側を、両端部５ａ，５ｂの口径が２２５ｍｍ、中央部の内径が２６０ｍｍ、全長が５１０ｍｍである２つ割り構造の金型５で被包した（図２）。
ついで、前記した反応原液Ａと反応原液Ｂの同容量を反応射出成形機を用いて混合して反応液とし、それを、ただちに、温度６０℃に調整されている金型５の空隙部Ｂに注入口５ｃから注入した。金型５の温度を測定したところ、反応液の注入後温度上昇が進み、約２４秒後には２００℃になった。
【００３１】
注入から１分後に金型５を取りはずして自然冷却した。接続部Ａとポリエチレン被覆層１ｂ，２ｂの外側には硬い防食保護層６が形成されていた。
この防食保護層につき、下記の仕様で防食性能と物理特性を調べた。
防食性能：防食保護層が形成されている個所を屋外の水槽中に１ヵ月間浸漬したのち取り出し、メガオームメータを用いて防食保護層の絶縁抵抗を測定し、ついで防食保護層を剥離して接続部Ａを表出させ、その表出面における発錆の有無を目視観察。
【００３２】
物理特性：形成された防食保護層に対し、ＪＩＳＫ７１１０に基づいてアイゾット衝撃強さ（ノッチ付）と、ＪＩＳＫ７２１４に基づいて剪断応力とをそれぞれ測定。
その結果、絶縁抵抗は１０^９より大きく、発錆は認められず、また、アイゾット衝撃強さは４０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ、剪断応力は４００ｋｇ／ｃｍ^２であった。
【００３３】
実施例２
図２において、接続部Ａとポリエチレン被覆層１ｂ，２ｂの外側に、ブチルゴム、粘着付与剤（日本ゼオン（株）製、商品名クイントンＡ１００：脂肪族炭化水素樹脂）、軟化剤（日本石油化学（株）製、商品名日石ポリブデンＨＶ１００）をトルエンに溶解した防食プライマーを刷毛塗りし、更にその外側に、幅１００ｍｍ、厚み０．５ｍｍで、架橋剤を含むブチルゴム系の粘着テープを１／２ラップで巻回したことを除いては、実施例１と同じようにして防食保護層を形成した。
【００３４】
形成された防食保護層の防食性能と物理特性を実施例１と同様に測定した。その結果は、実施例１の場合と略同じであった。
実施例３
溶接部Ａとポリエチレン被覆層１ｂ，２ｂの外側に、厚み０．１２ｍｍの低密度ポリエチレンテープにブチルゴムを主成分とする防食層が形成されている厚み０．４８ｍｍ、幅５０ｍｍの防食テープを１／２ラップで巻回したことを除いては、実施例１と同様にして防食保護層を形成した。
【００３５】
この防食保護層の防食性能と物理特性も実施例１の場合と略同じであった。
実施例４
溶接部Ａとポリエチレン被覆層１ｂ，２ｂの外側を、長さ４５０ｍｍ、内径が２６５ｍｍで内面に厚み０．６ｍｍのブチルゴム系粘着層が形成されているポリエチレン系熱収縮チューブ（厚み１．２ｍｍ）で密着被覆したことを除いては、実施例１と同様にして防食保護層を形成した。
【００３６】
その場合の防食保護層の防食性能と物理特性も実施例１の場合と略同じであった。
比較例
実施例４において、防食保護層を形成せず、熱収縮チューブのみで防食処理を行った。
【００３７】
この場合、絶縁抵抗は１０^９より大きく発錆も生じなかった。しかし、アイゾット衝撃強さは２０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ、剪断応力は１７０ｋｇ／ｃｍ^２であった。
各実施例と比較例を比べて明らかなように、本発明の防食方法が施工されている金属管の接続部は、そこに形成されている防食保護層は防食性能に優れ、しかもその強度特性が優れている。そして、このような防食保護層は、実施例１で示したように１分程度で形成することができるので、本発明方法は現場施工に好適な防食方法として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】被覆金属管を互いの管端で溶接した状態を示す概略図である。
【図２】図１の接続部の外側に金型を配置した状態を示す概略図である。
【図３】図２で用いた金型の断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に層断面図である。
【図５】金属管の接続部に防食保護層を形成した状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１，２被覆金属管
１ａ，２ａ金属管
１ｂ，２ｂ被覆層
３溶接部
４ａ，４ｂ金属管の裸出表面部
５金型
５ａ，５ｂ金型５の両端部
５ｃ注入口
５ｄ空気孔
６防食保護層
Ａ金属管の接続部
Ｂ空隙部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an anticorrosion protection method for a metal pipe connection part, and more specifically, a connection part formed by welding metal pipes to each other at a construction site has excellent anticorrosion performance and also has excellent resistance against applied external force. The present invention relates to an anticorrosion protection method for a metal pipe connection portion covered with an anticorrosion protection layer.
[0002]
[Prior art]
When connecting coated metal pipes, such as steel pipes and stainless steel pipes, whose outer peripheral surfaces are coated with polyethylene, polyurethane, etc., at the construction site, the metal pipes are peeled from the pipe ends by the desired length. After removal, the pipe ends of the respective metal pipes are butted and the butted portions are welded.
[0003]
Therefore, after welding, the connecting portion includes a welded portion and a surface portion of a metal tube that is exposed to a desired length on both sides of the welded portion. On the other hand, it is necessary to carry out anticorrosion treatment.
Conventionally, the anticorrosion treatment has been generally performed as follows. That is, prior to welding between metal pipes, a heat shrink tube is placed on one of the metal pipes, and after welding, an appropriate adhesive is applied to the weld, and then the heat shrink tube is attached to the weld. To the outer periphery of the connecting portion by enveloping the welded portion and the bare surface portion of the metal tube on both sides of the welded portion, and then heating and shrinking the heat shrinkable tube using, for example, a propane gas burner. Close the shrink tube and cover the connection.
[0004]
In addition, in the case where the connecting portion is such a place that receives a large force from the outside, after providing a plurality of layers of the above-mentioned heat shrinkable tube, or after closely covering the connecting portion with the heat shrinkable tube, On the outside thereof, a treatment such as longitudinal covering with a protective sheet such as a polyethylene sheet or a rubber sheet is applied.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
For example, when the above-described anticorrosion method is applied to existing pipes buried in the ground, the following problems may occur.
After the completion of construction, the existing pipe is backfilled.At that time, if the impact of earth and sand is applied to the heat-shrinkable tube that tightly covers the connection part, and if the metal pipe undergoes thermal expansion / shrinkage after re-embedding, A frictional force is generated between the outer surface of the shrinkable tube and the earth and sand.
[0006]
And since the heat shrinkable tube generally used is comprised with the medium density polyethylene by which the base material was bridge | crosslinked, it cannot be said that it is excellent in an intensity | strength characteristic.
Therefore, when the above-mentioned problem occurs, the heat-shrinkable tube after the anticorrosion construction may be damaged. In an extreme case, the heat-shrinkable tube may be torn and the anticorrosive ability for the connection portion may be lost.
[0007]
Moreover, when a protective sheet etc. are arrange | positioned on the outer side of the heat contraction tube after construction, compared with the case where it does not arrange | position, although anticorrosion performance is favorable, satisfactory anticorrosion performance is not necessarily exhibited.
The present invention solves the above-mentioned problems when performing anticorrosion construction on the connection part of a metal pipe, ensures excellent anticorrosion performance over a long period of time, and at the same time ensures excellent resistance against external force. An object of the present invention is to provide an anticorrosion protection method for a metal pipe connecting portion.
[0008]
To achieve the above object, the present in the invention, the coating layer of the connecting portion and the metal tube of the metal tube including the denudation surface of the metal tube which is located on both sides of the weld and the weld portion of the metal tube The outer periphery is subjected to any one of an adhesive sheet winding process, an anticorrosion tape winding process, or a heat-shrinkable tape adhesive coating process performed after the anticorrosion primer is applied, and then the above-mentioned process the longer mold than the length of the connecting portion arranged to be encapsulated, the cavity portion surrounding the coating layer of the metal tube located at both ends of the mold and the connecting portion said connecting portions, norbornene-based monomer An anticorrosion protection method for a metal pipe connection part, comprising injecting a reaction liquid containing a body, a metathesis catalyst, and an activator, curing the reaction liquid, and fusing at least the cured product and the coating layer. Provided.
[0009]
In the method of the present invention, as shown in FIG. 1, first, a coating layer 2b is formed on the outer peripheral surface of the coated metal tube 1 and the metal tube 2a in which the coating layer 1b is formed on the outer peripheral surface of the metal tube 1a. After the coating layers 1b and 2b at the respective pipe ends of the coated metal pipe 2 are peeled off by an appropriate length, the pipe ends are butted together and welded.
[0010]
Therefore, the welded portion 3 and the bare surface portions 4a and 4b located on both sides thereof are formed in the connection portion A of the metal tubes 1 and 2 after the welding is completed.
Next, as shown in FIG. 2, the mold 5 is disposed so as to enclose the outside of the connection portion A.
As shown in FIG. 4 which is a sectional view taken along line IV-IV in FIGS. 3 and 3, the mold 5 has a cylindrical shape as a whole and can be divided into two in the radial direction. One mold is formed with an inlet 5c for injecting a reaction liquid described later, and the other mold is formed with an air hole 5d. The total length of the mold 5 is longer than the length of the connection portion A shown in FIG. 1, and both end portions 5a and 5b are pressed against the coating layer 1b of the coated metal tube 1 and the coating layer 2b of the coated metal tube 2, respectively. It has a caliber that can be used. Therefore, when the mold 5 is disposed outside the connection portion A, the void portion B is formed in the mold 5 so as to surround the coating layers 1b and 2b and the connection portion A between the both end portions 5a and 5b. Is formed.
[0011]
In this state, the reaction solution is injected into the gap B from the injection port 5 c of the mold 5.
The reaction solution used in the method of the present invention includes a norbornene monomer, a metathesis catalyst, an activator, and, if necessary, optional components described later, and the norbornene monomer is ring-opened. Cause bulk polymerization. In other words, in order to prevent bulk polymerization of norbornene monomers with only one liquid, the above-mentioned components are divided into two or more liquids to prepare a reaction stock solution, and these are prepared immediately before the injection into the mold. Each reaction stock solution is mixed.
[0012]
Here, the norbornene-based monomer may be anything as long as it has a norbornene ring. For example, bicyclic compounds such as norbornene and norbornadiene; dicyclopentadiene and dihydrodicyclopentadiene Tricyclics; tetracyclics such as tetracyclododecene; pentacyclics such as tricyclopentadiene; heptacyclics such as tetracyclopentadiene; versus these, alkyls such as methyl, ethyl, propyl, butyl, Substituents formed by substitution with alkenyl such as vinyl, alkylidene such as ethylidene, aryl such as phenyl, tolyl and naphthyl; and further substituents having polar groups such as ester groups, ether groups, cyano groups and halogen atoms; I can give you.
[0013]
These monomers may be used alone or in combination of two or more. Of these, tricyclic, tetracyclic or pentacyclic are preferred as they are readily available, have excellent reactivity, and have excellent heat resistance after completion of the reaction. Can do.
This norbornene-based monomer is converted into a resin by ring-opening polymerization. At that time, it is preferable that the ring-opening polymer to be formed is a thermosetting type. For that purpose, among the norbornene-based monomers to be used, a monomer that can be crosslinked by 10% by weight or more, preferably 30% by weight or more may be used. This crosslinkable monomer is a polycyclic norbornene-based monomer having two or more reactive bipolymer bonds in one molecule, and specifically includes dicyclopentadiene, tricyclopentadiene, tetracyclopentadiene. Etc.
[0014]
The metathesis catalyst is a catalyst for proceeding with the ring-opening polymerization of the norbornene-based monomer described above, and the type of the metathesis catalyst is not particularly limited. For example, halides such as tungsten, molybdenum, and tantalum, oxyhalides, oxides, ammonium salts, and the like can be given.
[0015]
The amount of the metathesis catalyst used is usually set to 0.01 to 50 mmol, preferably 0.1 to 20 mmol with respect to 1 mol of the norbornene monomer in the reaction solution used.
If the amount used is too small, the activity for ring-opening polymerization of the norbornene-based monomer is too low and it takes a long time for the ring-opening polymerization, so that curing in the mold does not proceed rapidly, If the amount used is too large, the ring-opening polymerization will proceed violently, and the reaction solution will harden in the process of being poured into the cavity of the mold, or the metathesis catalyst will precipitate and the reaction solution will be in a homogeneous state It becomes difficult to save with.
[0016]
In such a reaction solution, an activator capable of increasing the catalytic activity of the metathesis catalyst is further blended.
Such an activator may be anything as long as it can activate the metathesis catalyst, and examples thereof include alkylaluminum, alkylaluminum halide, alkoxyalkylaluminum halide, aryloxyalkylaluminum halide, and organotin compounds. be able to.
[0017]
Although the usage-amount of this activator is not specifically limited, Usually, it is set to 1-10 mol with respect to 1 mol of metathesis catalysts in a reaction liquid. This is because if the amount used is too small or too large, the same disadvantage as in the case of the metathesis catalyst occurs.
Further, the reaction liquid may contain other optional components such as known antioxidants, fillers, pigments, colorants, foaming agents, flame retardants, and solid lubricants such as graphite.
[0018]
In addition, the reaction liquid may be diene elastomer such as polybutadiene, styrene-butadiene copolymer, styrene-butadiene-styrene copolymer, styrene-isoprene-styrene copolymer, natural rubber, polyisoprene, ethylene-propylene. -When a diene terpolymer is blended, the impact resistance of the obtained cured product is improved, which is preferable. When the diene elastomer is blended, the blending amount is set to 15% by weight or less, preferably 10% by weight or less based on the weight of the norbornene monomer in the reaction solution. If the amount is too large, the reaction solution becomes highly viscous and difficult to inject into the mold, and the heat resistance and rigidity of the cured product starts to decrease.
As described above, the reaction solution composed of the above components is prepared as a reaction stock solution in a state of being divided into two or more solutions so that the ring-opening polymerization reaction of the norbornene monomer does not occur with only one solution. In addition, they are mixed immediately before the injection into the mold, and at that time, the ring-opening polymerization reaction of the norbornene-based monomer occurs and the curing reaction proceeds.
[0019]
For example, a reaction stock solution A composed of a norbornene monomer, a metathesis catalyst, and other optional components, and a reaction stock solution B composed of a norbornene monomer, an activator, and other optional components are each independently cured. Will not cause. However, when the reaction stock solution A and the reaction stock solution B are mixed, a reaction solution containing all components necessary for the ring-opening polymerization reaction, that is, a norbornene monomer, a metathesis catalyst, and an active material, is obtained. The ring-opening polymerization reaction of the monomer starts. In the present invention, the reaction stock solution is mixed to obtain a reaction solution, which is immediately poured into the mold cavity and cured.
[0020]
Usually, a reaction injection molding machine mixing head is attached to the injection port of the mold, and the reaction liquid is prepared by collision and mixing by simultaneously injecting the two or more kinds of reaction stock solutions into the mixing head. Inject as it is into the void of the mold.
Since the method of the present invention is applied at a construction site, it is preferable to prepare a reaction solution using two types of reaction stock solutions in view of its workability, but a reaction using three or more types of reaction stock solutions. A liquid may be prepared.
[0021]
In this case, since the norbornene monomer and each component are sufficiently mixed with each other after the reaction stock solution is mixed and the ring-opening polymerization proceeds, each of the reaction stock solutions before mixing has a norbornene simple substance. It is preferable to contain a monomer. However, since the reaction stock solution before mixing contains a norbornene monomer, a metathesis catalyst and an activator, the ring-opening polymerization of the norbornene monomer starts before mixing. The metathesis catalyst and activator are not allowed to coexist in one reaction stock solution.
[0022]
The viscosity of the reaction stock solution to be used is not particularly limited. However, if the viscosity is too high or too low, mixing between the reaction stock solutions or injection into the mold becomes difficult. It is set within the range of 50 to 2000 cps, preferably 100 to 1000 cps.
When a reaction liquid obtained by mixing the above-described reaction stock solution is injected into the cavity B of the mold 5 shown in FIG. 2, the ring-opening polymerization reaction of the norbornene monomer proceeds in the cavity B and injected. The reaction solution becomes a cured product.
[0023]
At this time, if the crosslinkable monomer described above is used as the norbornene-based monomer and the connecting portion A is heated to a temperature of about 40 to 50 ° C. before the mold 5 is arranged, it takes a relatively short time. Since the curing reaction can be advanced, it is suitable for on-site construction.
Note that the cured product undergoing the reaction generates heat due to the reaction heat during the curing reaction based on the ring-opening polymerization of the norbornene monomer. Therefore, the temperature of the surface (the contact surface with the mold, the bare surface portion of the metal tube, the coating layer of the metal tube, etc.) usually reaches about 150 ° C., and often reaches about 160 ° C. However, in many cases, the high temperature of 220 ° C. is not reached.
[0024]
When the curing reaction of the reaction solution is completed, the norbornene monomer is removed in a state where the connection portion A and a part of the coating layers 1b and 2b are covered by removing the mold 5 as shown in FIG. The cured product obtained by the ring-opening polymerization is formed as the anticorrosion protective layer 6.
Prior to the injection of the reaction solution, if the void B is filled with reinforcing fibers such as glass fibers, various organic fibers, and metal fibers, the formed anticorrosion protective layer 6 has a higher mechanical strength. This is preferable.
[0025]
In the method of the present invention, as shown in FIG. 5, the welded portion 3, the bare surface portions 4a and 4b of the metal tube, and the covering layers 1b and 2b are covered with the anticorrosion protective layer 6 made of a cured product. The anticorrosion protective layer 6 is always in contact with the coating layers 1b and 2b of the metal tube. In the ring-opening polymerization reaction of the norbornene-based monomer as in the present invention, if the resin constituting the coating layers 1b and 2b is melted by the reaction heat generated by the ring-opening polymerization, the ring-opening polymerization reaction is performed. At the time of the polymerization reaction, the resin and the reaction liquid that is being polymerized are mixed on the contact surface, and after completion of the reaction, the cured product and the resin are fused and integrated. In the case of the coated metal tube having the coating layers 1b and 2b made of such a resin, the coating layers 1b and 2b and the anticorrosion protection layer 6 are integrated, and there is no gap between the contact surfaces thereof. Is effectively prevented, and in the connection portion A, a more excellent anticorrosion protection effect can be obtained. In particular, when the coating layers 1b and 2b are polyolefins typified by polyethylene, they are easily integrated with a cured product obtained by a ring-opening polymerization reaction of a norbornene monomer as in the present invention. In the case of a coated metal tube having such a coating layer, the coating layer and the anticorrosion layer are easily fused, and a particularly excellent anticorrosion protection effect is obtained.
[0026]
On the other hand, no matter what kind of coating layers 1b, 2b are used, the anticorrosion protection effect at the connecting portion can be improved by performing the following treatment.
That is, in the connection part A shown in FIG. 2, after applying a conventional anticorrosion brimer to the outer peripheral surface of the welded part 3, the bare surface parts 4a and 4b, and the coating layers 1b and 2b, for example, butyl rubber Wrapping adhesive tape composed of an adhesive rubber mixture containing a tackifier (tackifier), softener, and crosslinking agent, or directly winding a conventional anticorrosion tape, Further, as in the conventional case, after coating with a heat-shrinkable tube, a mold is placed on the outside of the tube to form an anticorrosion protective layer made of a polymer of norbornene monomer.
[0027]
In that case, the above-described anticorrosion protective layer presses the adhesive tape, anticorrosion tape, or heat-shrinkable tube in the axial direction of the metal tube, so that the problem arises that the tape or tube peels off from the connection portion of the metal tube. Moreover, the problem of being damaged by friction with earth and sand can be suppressed, and the anticorrosion protection hardening at the connecting portion can be enhanced.
[0028]
And, as described above, when this anticorrosion layer protective layer is formed in contact with the coating layer of the metal tube, water and the like are less likely to enter from both contact surfaces, so the anticorrosion protection effect at the connecting portion is If the anticorrosion protection layer and the coating layer can be fused as described above, the excellent anticorrosion protection effect can be obtained. Further, even when the adhesive tape, the anticorrosion tape, or the heat shrinkable tube is made of a resin that is fused with the cured product in the ring-opening polymerization reaction of the norbornene monomer as described above, the anticorrosive protective layer is also formed. Are integrated, and the anticorrosion protection effect in the connecting portion is improved.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Example 1
The pipe ends 1b and 2b of the pipe ends of steel pipes 1 and 2 with an outer diameter of 216.3 mm covered with a polyethylene coating layer with a thickness of about 4 mm are peeled over a length of 150 mm, the pipe ends are butted and welded there. (FIG. 1).
On the other hand, 75 parts by weight of dicyclopentadiene and 25 parts by weight of asymmetric cyclopentadiene trimer were mixed, and 5 parts by weight of styrene-isoprene-styrene block copolymer (trade name, Kraton 1170, manufactured by Ciel) and phenol 2 parts by weight of a system antioxidant (trade name, Irganox 1010, manufactured by Ciba Geigy) was dissolved, and the resulting solution was divided into two liquids. One liquid was diethylaluminum chloride (active) per liter. Agent) 40 mmol, n-propanol 44 mmol and silicon tetrachloride 20 mmol were prepared to prepare a reaction stock solution A. The other solution was 10 mmol of tri (tridecyl) ammonium molybdate (metathesis catalyst) per liter. Was added to prepare a reaction stock solution B.
[0030]
After preheating the connection part A to a temperature of 40 to 50 ° C. using a propane gas burner, the outer side is divided into two parts having a diameter of both ends 5a and 5b of 225 mm, an inner diameter of the center part of 260 mm, and an overall length of 510 mm. It was encapsulated with a structural mold 5 (FIG. 2).
Next, the same volumes of the reaction stock solution A and the reaction stock solution B are mixed using a reaction injection molding machine to obtain a reaction solution, which is immediately put into the gap B of the mold 5 adjusted to a temperature of 60 ° C. It injected from the inlet 5c. When the temperature of the mold 5 was measured, the temperature rose after the reaction solution was injected, and reached about 200 ° C. after about 24 seconds.
[0031]
One minute after the injection, the mold 5 was removed and allowed to cool naturally. A hard anticorrosive protective layer 6 was formed outside the connecting portion A and the polyethylene coating layers 1b and 2b.
With respect to this anticorrosion protective layer, the anticorrosion performance and physical properties were examined according to the following specifications.
Anti-corrosion performance: The part where the anti-corrosion protective layer is formed is immersed in an outdoor aquarium for 1 month, then removed, the insulation resistance of the anti-corrosion protective layer is measured using a mega ohm meter, and then the anti-corrosion protective layer is peeled off and connected. Expose part A and visually observe the presence or absence of rust on the exposed surface.
[0032]
Physical properties: Izod impact strength (with notch) was measured based on JISK7110 and shear stress was measured based on JISK7214 for the formed anticorrosion protective layer.
As a result, the insulation resistance is greater than ^109, rusting was not observed and also, Izod impact strength 40 kg · cm / cm, the shear stress was 400 kg / cm ^2.
[0033]
Example 2
In FIG. 2, butyl rubber, a tackifier (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name Quinton A100: aliphatic hydrocarbon resin), a softener (Nippon Petrochemical Co., Ltd.) is formed on the outside of the connecting portion A and the polyethylene coating layers 1b and 2b. Co., Ltd., trade name Nisshi Polybden HV100) dissolved in toluene is brush-coated, and on the outside, a butyl rubber adhesive tape having a width of 100 mm and a thickness of 0.5 mm and containing a crosslinking agent is halved. An anticorrosion protective layer was formed in the same manner as in Example 1 except that it was wound with a wrap.
[0034]
The anticorrosion performance and physical properties of the formed anticorrosion protective layer were measured in the same manner as in Example 1. The result was substantially the same as in Example 1.
Example 3
An anticorrosion tape having a thickness of 0.48 mm and a width of 50 mm in which an anticorrosion layer mainly composed of butyl rubber is formed on a low density polyethylene tape having a thickness of 0.12 mm on the outside of the welded portion A and the polyethylene coating layers 1b and 2b is 1 / An anticorrosion protective layer was formed in the same manner as in Example 1 except that it was wound with two wraps.
[0035]
The anticorrosion performance and physical properties of this anticorrosion protective layer were also substantially the same as in Example 1.
Example 4
A polyethylene heat-shrinkable tube (thickness: 1.2 mm) on the outside of the welded portion A and the polyethylene coating layers 1b and 2b, having a length of 450 mm, an inner diameter of 265 mm, and a butyl rubber adhesive layer having a thickness of 0.6 mm formed on the inner surface An anticorrosion protective layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the coating was in close contact.
[0036]
In this case, the anticorrosion performance and physical properties of the anticorrosion protective layer were substantially the same as those in Example 1.
In Comparative Example 4, the anticorrosion protection layer was not formed, and the anticorrosion treatment was performed only with the heat shrinkable tube.
[0037]
In this case, the insulation resistance was greater than 10 ^{9 and} no rusting occurred. However, the Izod impact strength was 20 kg · cm / cm 2 and the shear stress was 170 kg / cm ² .
As is clear from comparison between each example and the comparative example, the connection part of the metal pipe on which the anticorrosion method of the present invention is applied, the anticorrosion protection layer formed therein has excellent anticorrosion performance, and its strength characteristics Is excellent. And since such an anti-corrosion protection layer can be formed in about 1 minute as shown in Example 1, the method of the present invention can be applied as an anti-corrosion method suitable for on-site construction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a state in which coated metal pipes are welded to each other at the pipe ends.
FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a mold is arranged on the outside of the connection portion in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the mold used in FIG.
4 is a layer cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic view showing a state in which an anticorrosion protective layer is formed at a connection portion of a metal tube.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Coated metal pipe 1a, 2a Metal pipe 1b, 2b Coated layer 3 Welded part 4a, 4b Bare surface part 5 Metal mold 5a, 5b Both ends 5c of mold 5 Inlet 5d Air hole 6 Anticorrosion protection Layer A Metal tube connection part B Air gap part

Claims

金属管の溶接部と前記溶接部の両脇に位置する金属管の裸出表面部を含む金属管の接続部と金属管の被覆層の外周に、防食プライマーを施したのちに行われる粘着材シートの巻回処理、防食テープの巻回処理、または熱収縮テープの密着被覆処理のいずれか１つを施し、ついで前記処理を施した箇所を被包して前記接続部の長さより長い金型を配置し、前記金型と前記接続部と前記接続部の両端に位置する金属管の被覆層とを取り囲む空隙部に、ノルボルネン系単量体、メタセシス触媒、および活性剤を含む反応液を注入したのち前記反応液を硬化させ、少なくともその硬化物と前記被覆層とを融着させることを特徴とする金属管接続部の防食保護方法。 The outer periphery of the metal pipe welded portion and the connecting portion of the metal pipe containing the denudation surface of the metal tube which is located on both sides of the weld and the metal pipe coating layer of the adhesive material which is carried out after having been subjected to anti-corrosion primer A mold which is subjected to any one of a sheet winding process, an anticorrosion tape winding process, or a heat-shrinkable tape adhesive coating process, and then encapsulates the treated part and is longer than the length of the connecting portion. And a reaction liquid containing a norbornene-based monomer, a metathesis catalyst, and an activator is injected into a gap surrounding the metal mold, the connecting portion, and a metal tube covering layer located at both ends of the connecting portion. After that, the reaction solution is cured , and at least the cured product and the coating layer are fused, and the method for protecting and protecting the metal pipe connection portion.