JPH0780933A - フランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本体ライニング層とフランジライニング層との
密着性に優れ、熱伸縮などによって本体ライニング層と
フランジライニング層との間で剥離などを起こすことの
ないフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】樹脂の一部が流入する凹部を端部内面に有する
本体ライニング層をフランジ付鋼管の内部に形成したの
ち、射出成形によって本体ライニング層の端部からフラ
ンジ面に到るフランジライニング層を形成するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管端に接合用のフラン
ジを有するフランジ付鋼管の内面から管端にかけて樹脂
をライニングしてフランジ付樹脂ライニング鋼管を製造
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管本体の端部にフランジが一体に設け
られた配管材として用いられるフランジ付鋼管には、そ
の耐食性等を高めることを目的として、例えば実開昭５
５−３１０９１号公報に示されているように、鋼管本体
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
たものがある。

【０００３】このようなフランジ付樹脂ライニング鋼管
を製造する際、管端部の内面からフランジ面にかけて樹
脂が存在しない部分ができると、使用時にその部分から
腐食が進行するおそれがある。そのため、製造に当たっ
ては、鋼管の内面については言うに及ばず、その管端部
内面からフランジ面にかけても樹脂が途切れることなく
存在するようにライニング層を形成する必要がある。

【０００４】そこで、従来においては、鋼管よりも長い
樹脂管を鋼管内に挿入して鋼管内面をライニングした
後、その樹脂管の端部を鋼管の管端フランジ面に沿って
鍔返ししたり（例えば特公昭５６−３７８８９号公報参
照）、あるいは鋼管よりも短い樹脂管で鋼管内面をライ
ニングした後、その樹脂管の端部に接着剤を介して別の
樹脂製短管の一端を接着してその他端側を管端部から所
定量だけ突出させ、この短管の突出部を管端フランジ面
に沿って鍔返ししたりすることで、管端フランジ面まで
途切れることなく樹脂をライニングする方法が行われて
いる。

【０００５】しかし、上記のような鍔返し加工を用いる
従来の製造方法は、フランジ付鋼管内に挿入された内面
ライニング用の樹脂管の端部又はこれに接着された管端
ライニング用の樹脂製短管の端部を加熱・軟化させた
後、その部分を上述のように鍔返し加工して管端フラン
ジ面に密着させるものである。そのため、熱可塑性樹脂
のうちでも例えば硬質塩化ビニル樹脂のように比較的伸
びがよくて加工性に優れる樹脂に対しては適用できる
が、エンジニアリングプラスチックと呼ばれる高融点で
伸びにくい樹脂、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエ
ーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂に対しては
適用ができないか又は極めて困難である。また、フッ素
樹脂（例えば、ＰＶＤＦ）のように接着しにくい樹脂の
場合は、内面ライニング用の樹脂管と管端ライニング用
の樹脂製短管との接合に接着剤を使用することができな
いため、樹脂製短管の使用が制限されることになる。

【０００６】このため、従来においてフランジ付鋼管の
鋼管本体内面から管端フランジ面までの部分を樹脂でラ
イニングする場合には、上述のような鍔返し加工や接着
剤の使用が可能な樹脂しか使用できず、それだけライニ
ング用樹脂の種類ひいては製品の性能面で制限を受ける
という問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の出願
人は、つぎのようなフランジ付樹脂ライニング鋼管の製
造方法を先に提案している（特願平５−７５７５９
号）。すなわち、この製造方法は、図４に示すように、
まず、鋼管本体１０１の端部にフランジ１０２が一体に
設けられたフランジ付鋼管１００を用意する。そして、
このフランジ付鋼管１００の鋼管本体１０１内面に接着
剤１０３を塗布したのち、鋼管本体１０１より少し短い
合成樹脂管１０４を鋼管本体１０１内へ挿入し、接着剤
１０３を介して鋼管本体１０１と合成樹脂管１０４とを
接着一体化して本体ライニング層を形成する。つぎに、
合成樹脂管１０４の内径と略同径の中子型１０５を、合
成樹脂管１０４の先端部に嵌合するように鋼管本体１０
１の端部から挿入し、さらにフランジ付鋼管１００の端
部に射出成形用金型１０６をセットする。そして、図５
に示すように所定温度に加熱溶融させた樹脂をキャビテ
ィ１０７内に注入して冷却固化させることにより、鋼管
本体１０１の端部内面からフランジ１０２面にかけて射
出成形によって合成樹脂管１０４と連結一体化したフラ
ンジライニング層１０８を形成するようになっている。

【０００８】この方法によれば、内面ライニング用樹脂
管の端部を鍔返し加工したり、その樹脂管に接着剤を介
して樹脂製の短管を接合した上でその短管の端部を鍔返
し加工したりする必要がない。従って、例えば上述のＰ
ＰＳ等のエンジニアリングプラスチックのように、寸法
安定性、耐熱性、耐薬品性等の点で優れた物性を有しな
がら鍔返し加工や接着剤の使用が困難であったためにラ
イニング素材として利用できなかった樹脂をも使用でき
ることとなり、ひいては当該樹脂のもつ物性を活かした
性能に優れた各種のフランジ付樹脂ライニング鋼管の製
造が可能となると言う優れた効果を奏する。

【０００９】しかしながら、先に本出願人が提案した上
記製造方法では、つぎのような問題が残っていた。すな
わち、フランジライニング層が溶融樹脂を射出すること
で形成されるようになっているため、合成樹脂管１０４
とフランジライニング層１０８とがその界面において熱
融着することで接合一体化するようになっているが、熱
融着部の強度が弱く、樹脂の熱伸縮によって両者の界面
で剥離が生じ、十分な防食効果が発揮できなくなる虞が
ある。

【００１０】本発明は、このような問題に対処するもの
で、鍔返し加工を行ったり或いは内面ライニング用樹脂
と管端ライニング用樹脂との接合に接着剤を使用したり
しなくても、フランジ付鋼管の内面から管端フランジ面
にかけて途切れることなく樹脂をライニングでき、ひい
ては物性的に優れた各種の樹脂をフランジ鋼管のライニ
ング素材として使用できるようにすることは勿論のこ
と、本体ライニング層とフランジライニング層との接合
性に優れ、伸縮などによって合成樹脂管とフランジライ
ニング層との界面で剥離などが発生しないフランジ付樹
脂ライニング鋼管の製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明にかかるフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法
は、鋼管本体の端部にフランジが一体に設けられたフラ
ンジ付鋼管の、前記鋼管本体より短い合成樹脂管を鋼管
本体内に挿入するとともに、接着剤を介してこの合成樹
脂管と鋼管本体とを一体化してフランジ近傍の鋼管本体
端部を除く部分に本体ライニング層を形成したのち、樹
脂を射出成形することによってフランジ面から前記本体
ライニング層の端部に連続するフランジライニング層を
形成するフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法であ
って、射出成形によってフランジライニング層を形成す
る際、樹脂の一部が流入する凹部を予め前記本体ライニ
ング層の端部内面に形成しておく構成とした。

【００１２】上記構成において、凹部を形成する方法と
しては、合成樹脂管に予め凹部を設けておき、この合成
樹脂管を鋼管本体内に挿入して鋼管本体と一体化する方
法、合成樹脂管を鋼管本体内に挿入して鋼管本体と一体
化したのち、グラインダ等の切削工具を用いて合成樹脂
管の端部に凹部を形成する方法が挙げられる。凹部とし
ては凹穴や凹溝などが挙げられ、同一円周上に連続して
或いは放射状に設けることが好ましい。

【００１３】ライニング層を形成する樹脂としては、塩
化ビニル樹脂，ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポ
リフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やポリエーテルエ
ーテルケトン（ＰＥＥＫ），フッ素樹脂（例えば、ＰＶ
ＤＦ）等が挙げられる。また、フランジ付鋼管とは、フ
ランジが鋼管本体の両端に設けられているものだけでは
なく、鋼管本体のいずれか一端のみに設けられているも
のも含まれる。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、フランジ付鋼管の鋼管本体
内に鋼管本体より短い合成樹脂管を挿入し、接着剤を介
して一体化させることで、フランジ近傍の鋼管本体端部
を除く鋼管本体内周面に本体ライニング層を形成すると
ともに、本体ライニング層の端部に凹部を形成した後、
鋼管本体の未ランニング部から管端のフランジ面に到る
部分に対して別途射出成形により樹脂をライニングして
フランジライニング層を形成するのであるが、本体ライ
ニング層の端部に凹部が形成されているので、射出され
たフランジライニング層を形成する樹脂の一部が凹部に
充填される。

【００１５】したがって、冷却固化したとき、凹部に流
入したフランジランニング層の一部がアンカーの働きを
して本体ライニング層とフランジライニング層とがその
界面で融着により一体化されるだけでなく、機械的に一
体化される。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明を、その実施例をあらわす図
面を参照しつつ詳しく説明する。図１および図２は本発
明にかかるフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法の
第１実施例を工程順にあらわしている。すなわち、この
フランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法は、以下の工
程順に実施されるようになっている。

【００１７】 図１に示すように、まず、鋼管本体１
１の両端にフランジ１２，１２をそれぞれ一体に設けた
フランジ付鋼管１を用意し、このフランジ付鋼管１の鋼
管本体１１内面に接着剤１３を塗布する。 合成樹脂管３ａを矢印方向に挿入して接着剤１３を
介して鋼管本体１１と一体化する。なお、合成樹脂管３
ａは、鋼管本体１１より少し短くなっているとともに、
端部に内面から外面に貫通する小孔３１が同一円周上に
放射状に穿設されている。

【００１８】したがって、この合成樹脂管３ａを鋼管本
体１１と接着一体化することで、図２（ａ）に示すよう
に、フランジ１２近傍の鋼管本体端部１４を除いて本体
ライニング層３ｂが形成されるとともに、本体ライニン
グ層３ｂの端部内周面に凹部としての凹穴３２が形成さ
れる。 図２（ｂ）に示すように、鋼管本体１１の管軸と同
一軸心を有する射出成形型（フランジ型）６をフランジ
付鋼管１の端部に装着するとともに、中子型５を本体ラ
イニング層３ｂの端部に嵌合させる。

【００１９】 樹脂注入口６１から溶融樹脂をキャビ
ティ６２内に射出し、図２（ｃ）に示すようにフランジ
ライニング層７を形成する。 必要に応じて射出成形後、バリ等を取り除くため
に、さらに切削加工を行う。このフランジ付樹脂ライニ
ング鋼管の製造方法は、以上のように、射出成形時にフ
ラジライニング層７を形成する溶融樹脂が射出成形時に
凹穴３２内に入り込みそのまま冷却固化するため、フラ
ンジライニング層７は本体ライニング層３ｂとの界面で
融着により本体ライニング層３ｂと一体化されるととも
に、フランジライニング層７の凹穴３２に入り込んだ部
分の樹脂がアンカーの働きをして機械的にも本体ライニ
ング層３ｂと一体化される。

【００２０】したがって、フランジライニング層７と本
体ライニング層３ｂとがしっかりと一体化され、熱伸縮
によって界面で剥離などを起こすことがなくなり、常に
十分な強度や耐蝕性を備えたフランジ付樹脂ライニング
鋼管を提供することができる。勿論、本体ライニング層
３ｂを形成したのち、鋼管本体１１の未ライニング部分
内面からフランジ１２面に到る部分に対して別途射出成
形によりフランジライニング層７を形成するので、鋼管
本体１１の内面から管端のフランジ１２面にかけて樹脂
ライニング層が途切れることなく形成される。従って、
従来のように鋼管の内面ライニング用樹脂管の端部を鍔
返し加工したり、あるいは樹脂管に接着剤を介して樹脂
製短管を接着した上でその端部を鍔返し加工したりしな
くても、鋼管本体１１内面から管端のフランジ１２面ま
で確実に樹脂がライニングされることとなり、鍔返し加
工や接着剤の使用が困難な高融点で伸びにくい樹脂を用
いた場合でもフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造が可
能となる。

【００２１】言い換えると、フランジ付樹脂ライニング
鋼管のライニング素材として、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰ
Ｓ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の優
れた物性を有する樹脂を利用することができ、それだけ
性能面（例えば寸法安定性）でも優れた製品が得られる
ことになる。

【００２２】図３は本発明にかかるフランジ付樹脂ライ
ニング鋼管の製造方法の第２実施例を工程順にあらわし
ている。この実施例では、端部内周面に凹溝を形成した
合成樹脂管（図示せず）を上記実施例と同様に鋼管本体
１１内に挿入して接着剤を介して一体化し、図３（ａ）
に示すように、鋼管本体１１内に端部に凹部としての凹
溝３３を備えた本体ライニング層３ｂを形成する。そし
て、図３（ｂ）に示すように、鋼管本体１１の管軸と同
一軸心を有する射出成形型（フランジ型）６をフランジ
付鋼管１の端部に装着するとともに、中子型５を本体ラ
イニング層３ｂの端部に嵌合させたのち、樹脂注入口６
１から溶融樹脂をキャビティ６２内に射出し、図３
（ｃ）に示すようにフランジライニング層７を形成する
ことができる。

【００２３】この実施例の方法によれば、上記第１実施
例と同様に射出成形時にフラジライニング層７を形成す
る溶融樹脂が凹溝３３内に入り込みそのまま冷却固化す
るため、フランジライニング層７は本体ライニング層３
ｂとの界面で融着により本体ライニング層３ｂと一体化
されるとともに、フランジライニング層７の凹溝３３に
入り込んだ部分の樹脂がアンカーの働きをして機械的に
も本体ライニング層３ｂと一体化される。

【００２４】したがって、フランジライニング層７と本
体ライニング層３ｂとがしっかりと一体化され、熱伸縮
によって界面で剥離などを起こすことがなくなり、常に
十分な強度や耐蝕性を備えたフランジ付樹脂ライニング
鋼管を提供することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかるフランジ
付樹脂ライニング鋼管の製造方法よれば、前述の本出願
人が先に提案したフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造
方法と同様にフランジ付鋼管の内面から管端フランジ面
にわたる部分をライニングする場合に、フランジ付鋼管
の内面を樹脂でライニングした後、その鋼管の管端部に
対して射出成形により樹脂ライニング層を形成するの
で、内面ライニング用樹脂管の端部を鍔返し加工した
り、その樹脂管に接着剤を介して樹脂製の短管を接合し
た上でその短管の端部を鍔返し加工したりする必要がな
い。

【００２６】従って、この種のフランジ付樹脂ライニン
グ鋼管を製造する場合において、例えば上述のＰＰＳ等
のエンジニアリングプラスチックのように、寸法安定
性、耐熱性、耐薬品性等の点で優れた物性を有しながら
鍔返し加工や接着剤の使用が困難であったためにライニ
ング素材として利用できなかった樹脂をも使用できるこ
ととなり、ひいては当該樹脂のもつ物性を活かした性能
の優れた各種のフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造が
可能となる。

【００２７】しかも、本体ライニング層とフランジライ
ニング層とが、その界面で融着によって一体化されるだ
けでなく、フランジライニング層を構成する樹脂の一部
が本体ライニング層に設けられた凹部に嵌まり込むこと
で機械的に接合一体化されるため、熱伸縮によって本体
ライニング層とフランジライニング層との界面で剥離な
どを起こすことがなくなり、常に十分な強度や耐蝕性を
備えたフランジ付樹脂ライニング鋼管を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるフランジ付樹脂ライニング鋼管
の製造方法の第１実施例をあらわす図であって、その本
体ライニング層となる合成樹脂管を鋼管本体に挿入する
前の状態をあらわす断面図である。

【図２】上記第１実施例を工程順に説明する図であっ
て、同図（ａ）は鋼管本体内に本体ライニング層を成形
した状態をあらわす断面図、同図（ｂ）はフランジに射
出金型をセットした状態をあらわす断面図、同図（ｃ）
はキャビティ内に樹脂を射出した状態をあらわす断面図
である。

【図３】本発明にかかるフランジ付樹脂ライニング鋼管
の製造方法の第２実施例を工程順に説明する図であっ
て、同図（ａ）は鋼管本体内に本体ライニング層を成形
した状態をあらわす断面図、同図（ｂ）はフランジに射
出金型をセットした状態をあらわす断面図、同図（ｃ）
はキャビティ内に樹脂を射出した状態をあらわす断面図
である。

【図４】先に提案したフランジ付樹脂ライニング鋼管の
製造方法における射出成形前の状態をあらわす断面図で
ある。

【図５】図４の射出後の状態をあらわす断面図である。

【符号の説明】 １ フランジ付鋼管 ７ フランジライニング層 ３ａ 合成樹脂管 ３ｂ 本体ライニング層 １１ 鋼管本体 １２ フランジ １３ 接着剤 １４ フランジ近傍の鋼管本体端部 ３２ 凹穴（凹部） ３３ 凹溝（凹部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｌ 23/028

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管本体の端部にフランジが一体に設け
   られたフランジ付鋼管の、前記鋼管本体より短い合成樹
   脂管を鋼管本体内に挿入するとともに、接着剤を介して
   この合成樹脂管と鋼管本体とを一体化してフランジ近傍
   の鋼管本体端部を除く部分に本体ライニング層を形成し
   たのち、樹脂を射出成形することによってフランジ面か
   ら前記本体ライニング層の端部に連続するフランジライ
   ニング層を形成するフランジ付樹脂ライニング鋼管の製
   造方法であって、射出成形によってフランジライニング
   層を形成する際、樹脂の一部が流入する凹部を予め前記
   本体ライニング層の端部内面に形成しておくことを特徴
   とするフランジ付樹脂ライニング鋼管の製造方法。