JP4046519B2

JP4046519B2 - Mist generation prevention method and welding method

Info

Publication number: JP4046519B2
Application number: JP2002061770A
Authority: JP
Inventors: 太一長嶋; 寛之西村; 真一川崎; 弘明松好; 誠二宮木
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: JP2002361415A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内面が樹脂被覆された鋼管（ガス輸送管など）を溶接する際、溶接に伴ってミストが発生するのを防止するために有用な方法、及びこの方法を利用して鋼管を溶接する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内面を樹脂被覆した鋼管は、耐腐食性に優れるため、液体（水など）や気体（ガスなど）などの流体を輸送するために広く利用されている。このような鋼管は、通常、地中埋設管（管体）として敷設されており、この管体には、ガスなどの流体を新たに利用源に供給するため接続管や分岐管が溶接により接続される。しかし、このような鋼管の内面を被覆する樹脂は、分解温度が３００〜５００℃程度であるため、溶接により新たな鋼管と接合すると、溶接に伴って、前記樹脂が分解してミスト状に飛散する。そして、水やガスなどの流体が流れている状態で溶接を行うと、流体の流れに乗って、末端機器（流量をコントロールするための弁など）などに固着して、不具合が生じるミストトラブルを起こしやすい。
【０００３】
このようなミストの飛散を防止するため、溶接に先だって、溶接部位及びその周辺部に対応する鋼管の内面の被膜を予め除去することが考えられる。しかし、鋼管と被覆樹脂との密着力が非常に大きいため、被膜の剥離は、技術的に困難であるとともに、効率よく又は完全に被膜を除去できない場合が多い。また、既に地中に埋設しているガス管などの鋼管に対して溶接する場合、施工場所が限定されるため、作業効率も低下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、鋼管の内面を被覆する樹脂層を剥離することなく、簡便かつ有効にミストの発生を防止できる方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、ミストの発生又は飛散を防止しつつ、内面が被覆された鋼管を溶接できる方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、内面が被覆された鋼管の溶接において、溶接部位の内面の樹脂層を予め被膜（特に耐熱性の高い被膜）で被覆して溶接すると、ミストの生成を著しく抑制できることを見いだし、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、内面が樹脂で被覆された鋼管の溶接に伴ってミストが発生するのを防止するための本発明の方法では、前記鋼管の内面の樹脂層のうち少なくとも溶接部位に対応する部位の樹脂層をさらに被膜で被覆して溶接する。なお、前記被膜は、通常、耐熱性被膜であり、この耐熱性皮膜は、耐熱性塗膜、シートなどで形成できる。前記被膜は、無機質成分、例えば、金属、水ガラス、フリット、セラミックス、シリコーン、炭素などを含む組成物で形成してもよく、アルミニウム及びジルコニアから選択された少なくとも一種を含む耐熱性シートで形成してもよい。本発明の方法は、鋼管の種々の溶接部位、例えば、プラグ溶接部などに適用できる。なお、前記被膜は、例えば、溶接部位に形成された孔からスプレー又は塗布により鋼管の内面を被覆することにより形成でき、被膜は、熱処理又は光照射処理により硬化させてもよい。
【０００８】
本発明には、前記方法に加えて、内面が樹脂で被覆された鋼管を溶接する方法であって、前記鋼管の内面の樹脂層のうち少なくとも溶接部位に対応する部位の樹脂層をさらに被膜で被覆し、ミストの発生を防止しつつ、前記鋼管を溶接する方法も含まれる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、内面が樹脂含有被膜で被覆された鋼管に適用される。このような鋼管は、水道管などの液体を輸送するための管体であってもよいが、都市ガスなどの燃料ガスを輸送するための管体であるのが有用である。
【００１０】
前記鋼管の内面を被覆する樹脂被膜（又は樹脂層）は、通常、耐食性の高い種々の樹脂を含むコーティング剤を用いて形成されている。このような樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂（ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂など）、アルキッド樹脂［アルキッド樹脂；アミノアルキッド樹脂（ブチルエーテル化ユリア樹脂変性アルキッド樹脂、メラミン樹脂変性アルキッド樹脂など）、フェノール変性アルキッド樹脂などの変性アルキッド樹脂など］、フラン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂などが例示できる。
【００１１】
なお、鋼管は長期間に亘り流体の輸送に利用される。そのため、前記鋼管の内面に形成された被膜は、劣化又は変質している場合もある。
【００１２】
このような鋼管の所定部を溶接すると、加熱により前記被膜が熱分解してミスト（熱分解物）が発生する。特に、流体（ガスなど）の流通下で溶接すると、流体の流れ（ガス流など）とともにミストが移送されて、種々の機器障害を生じさせる。そのため、本発明では、内面が樹脂で被覆された鋼管から、溶接に伴ってミストが発生又は飛散するのを防止するため、前記鋼管の内面の樹脂層のうち少なくとも溶接部位に対応する部位を被膜で被覆して溶接する。なお、溶接による鋼管の接続は、通常、内面に樹脂被膜が形成された鋼管（又は主管体、特に既に地中などに埋設又は敷設された既設管）と、この主管体の形成された接続開口部に対して鋼管（又は接続管、分岐管）を溶接することにより行うことができる。
【００１３】
前記溶接部位の内面の樹脂層を被覆する被膜は、溶接に伴う熱に対して耐性を有すればよいが、通常、溶接時間が１〜２０分（例えば、１〜１５分）程度である場合が多いので、前記被膜は、溶接開始から少なくとも１〜２０分（例えば、１〜１５分）程度に亘り耐性を示し、前記ミストの生成を抑制できる限り種々の被膜が採用できる。好ましい被膜は、耐熱性被膜である。この耐熱性被膜は耐熱性樹脂で構成してもよい。耐熱性樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂（熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルサルホンなどのポリアリールスルホンなど）、熱硬化性樹脂（アルコキシシランの加水分解縮合物などのシリコーン系樹脂、変性シリコーン樹脂、ポリイミド系樹脂など）などが例示でき、光硬化性樹脂（例えば、光硬化性シリコーンオリゴマー又は樹脂など）も使用可能である。
【００１４】
好ましい耐熱性被膜は、耐熱性（熱変形温度、熱分解温度など）、機械的特性などを向上させるため、通常、無機質成分を含む組成物で形成されている。無機質成分の形態は、特に制限されず、液状成分（ケイ酸ナトリウムなどの水溶性無機化合物、シリコーンなど）、半固体又はペースト状成分（粘性シリコーン、シリコーングリース、ガム状シリコーン、ガスケット、耐熱パテ、耐熱接着剤など）、粉粒状成分（金属粉粒体、炭素粉粒体、酸化物、炭酸塩、硫酸塩などの粉粒状無機金属化合物）、繊維状成分（ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ボロン繊維、金属繊維、ホイスカーなど）などであってもよい。各無機質成分はそれぞれ単独で又は二種以上組み合わせてもよく、液状無機質成分、粉粒状無機質成分および繊維状無機質成分は適当に組み合わせて使用してもよい。
【００１５】
好ましい前記無機質成分としては、耐熱性の高い種々の無機質被膜を形成可能な無機物質、例えば、金属（例えば、アルミニウムなどの金属粉粒体）、水ガラス、フリット、セラミックス（例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、チタニア又は酸化チタンなど）、シリコーン（シリコーングリースなどの粘稠なシリコーン成分）、炭素などが例示できる。
【００１６】
前記無機質成分を含む組成物は、例えば、耐熱性塗膜又は耐熱性シート（テープ、シール材を含む）などの形態で鋼管の内壁の樹脂層を被覆可能であり、耐熱性シートとしては、耐熱性無機質成分（例えば、アルミニウム、ジルコニアなど）を含むシート・テープやシール材などが利用できる。前記被膜は、通常、コーティング剤、例えば、塗料（特に耐熱性塗料）、ペースト（泥しょう、スラリーなどを含む）などの形態で鋼管の内壁又は内面に適用することにより形成できる。
【００１７】
前記コーティング剤（又は塗布剤）は、例えば、無機質バインダー（水ガラスなど）単独で構成してもよく、無機質バインダー（水ガラスなど）と、耐熱性無機質成分（前記フリット及び／又はセラミックスなどの粉粒状無機質成分など）とで構成してもよい。さらに、コーティング剤は、バインダー成分（シリコーン樹脂などの前記樹脂で構成されたバインダー樹脂など）と、耐熱性無機質成分（前記粉粒状、繊維状などの無機質成分）とで構成してもよい。前記コーティング剤は、通常、溶媒（水、アルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、炭化水素類など）を含んでいるものの、溶融してコーティングする方法（溶射法など）で無溶剤型コーティング剤を鋼管に適用する場合には、必ずしも溶媒は必要ではない。さらに、これらのコーティング剤は、必要により、種々の添加剤、例えば、分散剤や乳化剤、消泡剤、難燃剤、帯電防止剤などを含んでいてもよい。代表的なコーティング剤には、例えば、耐熱性無機質成分のペースト（例えば、アルミニウムペースト、セラミックスペーストなど）を含む塗料（特に耐熱塗料）や、流動性を有するセラミックスコーティング剤などが含まれる。さらに、コーティング剤には、耐熱性ライニング材類（例えば、ガラス、フリット、ホウロウなどを構成する成分で構成されたライニング剤）も含まれる。このようなコーティング剤を鋼管の内面に適用することにより、耐熱性被膜を形成できる。
【００１８】
なお、コーティング剤は、有機溶媒を主たる溶媒成分とする溶剤型コーティング剤であってもよいが、水を主たる溶媒成分とする水性コーティング剤であるのが好ましい。
【００１９】
前記被膜による被覆部位は、少なくとも溶接部位に対応する鋼管の内面部位（特に溶接に伴って生成する高温域）であればよく、通常、溶接部を中心として幅３〜１０ｃｍや１０〜３０ｃｍ程度の領域又は周辺部を被膜で被覆して溶接すればよい。被膜の厚みは前記ミストの生成を抑制できる限り特に制限されず、例えば、０．５μｍ〜５ｍｍ、好ましくは１μｍ〜１ｍｍ、さらに好ましくは１０〜５００μｍ程度の範囲から適当に選択できる。
【００２０】
本発明の方法では、溶接部位に対応する鋼管の内面に前記被膜を形成すればよいが、通常、プラグ溶接部に対応する内面部位に適用する場合が多い。このプラグ溶接部は、例えば、主管体に対して接続管（分岐管）を接続するための開口部をプラグ栓で塞いで溶接する部位に相当する。
【００２１】
前記鋼管の内面の被膜は、鋼管の適当な部位を利用して形成でき、例えば、溶接部位に形成された開口部（プラグ溶接においては分岐管を溶接して接続するための孔）を利用し、前記開口部に挿入管を挿入して鋼管の内面にコーティング剤を噴霧するスプレー法、刷毛やへらなどによりコーティング剤を塗布する塗布法などを利用して被覆することにより形成できる。なお、前記挿入管の噴出部は鋼管の内壁に向けて湾曲又は屈曲して延びていてもよい。また、被膜の耐性を高めるため、熱処理又は光照射処理により硬化した被膜を形成してもよい。
【００２２】
本発明には、前記のようにして内面に樹脂被膜が形成された鋼管を溶接して接続するための溶接方法も含まれる。この方法では、前記鋼管の内面の樹脂層のうち少なくとも溶接部位に対応する部位を被膜（特に耐熱性被膜）で被覆して溶接するため、この被膜により、鋼管の内面に形成された樹脂被膜が熱分解してミストが発生するのを有効に防止又は抑制できる。
【００２３】
そのため、ミストの飛散を防止しつつ、鋼管を円滑に溶接できるとともに、鋼管で構成された配管の末端機器に支障をきたすこともない。さらに、本発明の方法では、鋼管内に流体（ガスなど）を流通させながら鋼管を円滑に溶接できる。
【００２４】
なお、鋼管としては、種々のサイズの管体が使用でき、例えば、内径１００〜５００ｍｍφ程度の主管体や、例えば、内径１０〜１００ｍｍφ程度の接続管又は分岐管などが使用できる。
【００２５】
本発明は、内面に樹脂被膜が形成された種々の鋼管の接続に利用できるが、都市ガスなどの敷設管又は既設管に対して接続管又は分岐管を溶接により接続するのに有用である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明では、溶接部位において鋼管内面の樹脂被膜を耐熱性被膜で被覆するので、簡便かつ有効にミストの発生を防止でき、鋼管の内面の樹脂被膜を剥離することなく、鋼管に対して接続管を溶接できる。
【００２７】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００２８】
実施例１
内面をエポキシ樹脂で被覆した鋼管（直径３００ｍｍφ、長さ１０００ｍｍ）において、溶接部位の周辺部に対応する内面に、溶接に先立って耐熱塗料（シリコーン樹脂３８重量％、アルミニウムペースト２０重量％、添加剤２重量％及び溶剤４０重量％）を塗布して塗膜を形成した。得られた鋼管を溶接し、ミストの発生の有無を目視にて観察するとともに、定性分析によりミスト成分の発生を評価したところ、ミストの発生は、目視及び定性分析のいずれにおいても観察されなかった。また、溶接した後、溶接部位の周辺部の外観を目視にて観察したところ、溶接前と変わらない外観を有していた。
【００２９】
実施例２
耐熱塗料に代えて流動性セラミックス組成物（ジルコニア変成セラミックス８０重量％、ポリエーテルサルホン１６重量％及び添加剤４重量％）を用いる以外、実施例１と同様に操作を行い、ミストの発生を評価した。その結果、ミストの発生は、目視及び定性分析のいずれにおいても観察されなかった。また、溶接した後、溶接部位の周辺部の外観を目視にて観察したところ、溶接前と変わらない外観を有していた。
【００３０】
実施例３
耐熱塗料に代えて水ガラス［低融点グレーズ（Ｇ３），日本坩堝（株）製］を用いる以外、実施例１と同様に操作を行い、ミストの発生を評価した。その結果、ミストの発生は、目視及び定性分析のいずれにおいても観察されなかった。また、溶接した後、溶接部位の周辺部の外観を目視にて観察したところ、溶接前と変わらない外観を有していた。
【００３１】
実施例４
耐熱塗料に代えてアルミニウム製シール材を用いて鋼管の内面を被覆する以外、実施例１と同様に操作を行い、ミストの発生を評価した。その結果、ミストの発生は、目視及び定性分析のいずれにおいても観察されなかった。また、溶接した後、溶接部位の周辺部の外観を目視にて観察したところ、溶接前と変わらない外観を有していた。
【００３２】
実施例５
鋼管の内面を被覆する樹脂としてフェノール系エポキシ樹脂を用いる以外、実施例１と同様にしてフェノール系エポキシ樹脂の被膜に耐熱塗料を塗布して塗膜を形成し、ミストの発生を評価した。その結果、目視できるミストの発生及び、定性分析により検出されるミスト成分の発生はともに見られなかった。また、溶接した後の溶接部位周辺部の外観検査において、溶接前との変化は見られなかった。
【００３３】
実施例６
鋼管の内面を被覆する樹脂としてフェノール系エポキシ樹脂を用いるとともに、耐熱性コーティング剤として実施例２と同様の流動性セラミックス組成物を用いる以外は、実施例１と同様に操作を行い、ミストの発生を評価した。その結果、目視できるミストの発生及び、定性分析により検出されるミスト成分の発生はともに見られなかった。また、溶接後の溶接部位周辺部の外観検査において、溶接前との変化は見られなかった。
【００３４】
実施例７
鋼管の内面を被覆する樹脂としてフェノール系エポキシ樹脂を用いるとともに、耐熱性コーティング剤として実施例３と同様の水ガラスを用いる以外は、実施例１と同様に操作を行い、ミストの発生を評価した。その結果、目視できるミストの発生及び、定性分析により検出されるミスト成分の発生はともに見られなかった。また、溶接した後の溶接部位周辺部の外観検査において、溶接前との変化は見られなかった。
【００３５】
実施例８
鋼管の内面を被覆する樹脂としてフェノール系エポキシ樹脂を用いるとともに、耐熱性シール材としてアルミニウム製シール材を用いる以外は、実施例１と同様に操作を行い、ミストの発生を評価した。その結果、目視できるミストの発生及び、定性分析により検出されるミスト成分の発生はともに見られなかった。また、溶接後の溶接部位周辺部の外観検査において、溶接前との変化は見られなかった。
【００３６】
実施例９〜１２
鋼管の内面を被覆する樹脂としてアルキッド樹脂を用いるとともに、実施例１〜４と同様の耐熱性コーティング剤又は耐熱性シール材を用いる以外は、実施例１〜４と同様の操作を行い、ミストの発生を評価した。その結果、目視できるミストの発生及び定性分析により検出されるミスト成分の発生はともに見られなかった。また、溶接後の溶接部位周辺部の外観検査において、溶接前との変化は見られなかった。
【００３７】
実施例１３〜１６
鋼管の内面を被覆する樹脂としてアルキッド−メラミン樹脂を用いるとともに、実施例１〜４と同様の耐熱性コーティング剤又は耐熱性シール材を用いる以外は、実施例１〜４と同様の操作を行い、ミストの発生を評価した。その結果、目視できるミストの発生及び定性分析により検出されるミスト成分の発生はともに見られなかった。また、溶接後の溶接部位周辺部の外観検査において、溶接前との変化は見られなかった。
【００３８】
比較例１〜４
耐熱性コーティング剤及び耐熱性シール材を用いることなく、実施例１、実施例５、実施例９及び実施例１３と同様に操作を行い、ミストの発生を評価した。その結果、白煙が確認され、白煙の定性分析により鋼管の内面に形成された被膜の樹脂が原因であるミストであることが明らかとなった。また、溶接後、溶接部位の周辺部は、変色し、内面を被覆していた樹脂は残存していなかった。
【００３９】
実施例及び比較例から明らかなように、いずれの実施例においても、溶接に先立って、鋼管の内面の溶接部位の周辺部に被覆を形成することにより、鋼管の溶接に伴うミストの発生を防止し、ミストトラブルを有効に防止できることが判明した。
【００４０】
実施例１７
内面をエポキシ樹脂で被覆した鋼管（直径１００ｍｍ、長さ１０００ｍｍ）において、溶接部位の周辺部に対応する内面に、溶接に先だって耐熱塗料（シリコーン樹脂３８重量％、アルミニウムペースト２０重量％、添加剤２重量％及び溶剤４０重量％）を塗布して塗膜を形成した。得られた鋼管にゴム管をつなぎ空気を流速３０Ｌ／ｍｉｎで流しながら溶接を行った。下流側でデジタル粉塵計（柴田科学（株）製Ｐ−５Ｌ型、Ｐ−５Ｈ型）を用いて発生ミストの量を測定したところ、４７．９ｍｇ／ｍ³であった。
【００４１】
実施例１８
耐熱塗料を他の耐熱塗料（ＮＡＲＤ製ＫＭ−７０−２Ｔ）に代えた以外、実施例１７と同様に操作を行い、ミストの発生量を測定したところ、５４．６５ｍｇ／ｍ³であった。
【００４２】
比較例５
耐熱塗料を用いることなく、実施例１７と同様に操作を行い、ミストの発生量を測定したところ、１２０．４ｍｇ／ｍ³であった。
【００４３】
実施例１９
鋼管の内面を被覆する樹脂としてアルキッド樹脂を用いる以外は、実施例１７と同様操作を行い、ミストの発生量を測定したところ、０．８６ｍｇ／ｍ³であった。
【００４４】
実施例２０
鋼管の内面を被覆する樹脂としてアルキッド樹脂を用いる以外は、実施例１８と同様操作を行い、ミストの発生量を測定したところ、０．８３ｍｇ／ｍ³であった。
【００４５】
比較例６
耐熱塗料を用いることなく、実施例１９と同様に操作を行い、ミストの発生量を測定したところ、３．２９ｍｇ／ｍ³であった。
【００４６】
実施例２１
内面をエポキシ樹脂で被覆した鋼管（直径１００ｍｍ、長さ１０００ｍｍ）において、溶接部位の周辺部に対応する内面に、溶接に先だってシリコーングリースを塗布して塗膜を形成した。得られた鋼管にゴム管をつなぎ空気を流速３０Ｌ／ｍｉｎで流しながら溶接を行った。下流側でフィルター（ＡＤＶＡＮＴＥＣ製ＧＢ−１００Ｒ）にてミストを捕集して発生ミストの量を測定したところ、１０ｍｇであった。
【００４７】
実施例２２
シリコーングリースに代えて無機質ペースト（ＫＤＫトレーディング製ＫＤ４１Ｃ）を用いる以外、実施例２１と同様に操作を行い、ミストの発生量を測定したところ、８ｍｇであった。
【００４８】
比較例７
シリコーングリース及び無機質ペーストを用いることなく、実施例２１と同様に操作を行い、ミストの発生量を測定したところ、３０ｍｇであった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a method useful for preventing the occurrence of mist during welding when welding a steel pipe (such as a gas transport pipe) whose inner surface is coated with a resin, and uses this method to weld a steel pipe. On how to do.
[0002]
[Prior art]
Steel pipes whose inner surfaces are coated with resin are excellent in corrosion resistance, and are therefore widely used for transporting fluids such as liquids (water, etc.) and gases (gases, etc.). Such steel pipes are usually laid as underground pipes (tubes), and connecting pipes and branch pipes are connected to these pipes by welding in order to supply a new fluid such as gas. Is done. However, since the resin that coats the inner surface of such a steel pipe has a decomposition temperature of about 300 to 500 ° C., when the resin is joined to a new steel pipe by welding, the resin decomposes and scatters in a mist form along with the welding. To do. If welding is performed in a state where a fluid such as water or gas is flowing, it will get on the fluid flow and adhere to the terminal equipment (valve for controlling the flow rate) etc. Easy to wake up.
[0003]
In order to prevent such mist scattering, it is conceivable to remove in advance the coating on the inner surface of the steel pipe corresponding to the welded part and its peripheral part prior to welding. However, since the adhesion between the steel pipe and the coating resin is very large, it is technically difficult to remove the coating, and in many cases the coating cannot be removed efficiently or completely. Moreover, when welding with respect to steel pipes, such as a gas pipe already embed | buried in the ground, since a construction place is limited, work efficiency also falls.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method capable of easily and effectively preventing the generation of mist without peeling off the resin layer covering the inner surface of the steel pipe.
[0005]
Another object of the present invention is to provide a method capable of welding a steel pipe whose inner surface is coated while preventing generation or scattering of mist.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have previously welded a resin layer on the inner surface of the welded portion with a coating (particularly a coating having high heat resistance) in welding a steel pipe coated on the inner surface. Then, it was found that the generation of mist can be remarkably suppressed, and the present invention has been completed.
[0007]
That is, in the method of the present invention for preventing generation of mist accompanying welding of a steel pipe whose inner surface is coated with a resin , at least a resin layer corresponding to a welded portion of the resin layer on the inner surface of the steel pipe Is further coated with a coating and welded. In addition, the said film is a heat resistant film normally, and this heat resistant film can be formed with a heat resistant coating film, a sheet | seat, etc. The coating may be formed of a composition containing an inorganic component, for example, metal, water glass, frit, ceramics, silicone, carbon, and the like, and is formed of a heat-resistant sheet containing at least one selected from aluminum and zirconia. May be. The method of the present invention can be applied to various weld sites of a steel pipe, such as a plug weld. In addition, the said coating film can be formed by coating the inner surface of a steel pipe by spraying or apply | coating from the hole formed in the welding site | part, for example, and a coating film may be hardened by heat processing or light irradiation processing.
[0008]
In addition to the above method, the present invention is a method of welding a steel pipe whose inner surface is coated with a resin , and at least a resin layer corresponding to a welded portion of the resin layer on the inner surface of the steel pipe is further coated with a coating. A method of welding the steel pipe while covering and preventing the generation of mist is also included.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is applied to a steel pipe whose inner surface is coated with a resin-containing coating. Such a steel pipe may be a pipe body for transporting a liquid such as a water pipe, but it is useful to be a pipe body for transporting a fuel gas such as city gas.
[0010]
The resin film (or resin layer) that covers the inner surface of the steel pipe is usually formed using a coating agent containing various resins having high corrosion resistance. Examples of such resins include epoxy resins (bisphenol type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, etc.), alkyd resins [alkyd resins; amino alkyd resins (butyl etherified urea resin-modified alkyd resins, melamine resin-modified alkyd resins, etc.) And modified alkyd resins such as phenol-modified alkyd resins], thermosetting resins such as furan resins, phenol resins, and silicone resins; thermoplastic resins such as polyvinyl chloride, polyester resins, and acrylic resins.
[0011]
The steel pipe is used for transporting fluid over a long period of time. Therefore, the film formed on the inner surface of the steel pipe may be deteriorated or deteriorated.
[0012]
When a predetermined portion of such a steel pipe is welded, the coating is thermally decomposed by heating, and mist (thermal decomposition product) is generated. In particular, when welding is performed under the flow of a fluid (such as a gas), the mist is transferred together with the fluid flow (such as a gas flow), causing various device failures. Therefore, in the present invention, in order to prevent mist from being generated or scattered with welding from a steel pipe whose inner surface is coated with a resin, at least a portion corresponding to the welded portion of the resin layer on the inner surface of the steel pipe is coated. Cover with and weld. In addition, the connection of the steel pipe by welding is usually a steel pipe (or main pipe, particularly an existing pipe already embedded or laid in the ground) having a resin coating on the inner surface, and a connection opening in which the main pipe is formed. This can be done by welding a steel pipe (or connecting pipe, branch pipe) to the part.
[0013]
The coating that covers the resin layer on the inner surface of the welded portion only needs to be resistant to the heat accompanying welding, but usually when the welding time is about 1 to 20 minutes (eg, 1 to 15 minutes) Therefore, various coatings can be used as long as the coating exhibits resistance for at least about 1 to 20 minutes (for example, 1 to 15 minutes) from the start of welding and can suppress the generation of the mist. A preferred coating is a heat resistant coating. This heat resistant film may be composed of a heat resistant resin. Examples of heat-resistant resins include thermoplastic resins (thermoplastic polyimide resins, polyarylate resins, polyarylsulfones such as polyethersulfone), and thermosetting resins (silicone resins such as hydrolysis condensates of alkoxysilanes). Resins, modified silicone resins, polyimide resins, etc.) can be exemplified, and photocurable resins (for example, photocurable silicone oligomers or resins) can also be used.
[0014]
In order to improve heat resistance (thermal deformation temperature, thermal decomposition temperature, etc.), mechanical properties, etc., a preferable heat resistant film is usually formed of a composition containing an inorganic component. The form of the inorganic component is not particularly limited, and is a liquid component (water-soluble inorganic compound such as sodium silicate, silicone, etc.), semi-solid or pasty component (viscous silicone, silicone grease, gum-like silicone, gasket, heat-resistant putty, Heat-resistant adhesives, etc.), powdered components (metal powder particles, carbon powder particles, powdered inorganic metal compounds such as oxides, carbonates, sulfates), fibrous components (glass fibers, carbon fibers, alumina fibers, Silica fiber, boron fiber, metal fiber, whisker, etc.). Each inorganic component may be used alone or in combination of two or more, and the liquid inorganic component, the granular inorganic component and the fibrous inorganic component may be used in appropriate combination.
[0015]
Preferred inorganic components include inorganic substances capable of forming various inorganic coatings with high heat resistance, such as metals (for example, metal particles such as aluminum), water glass, frit, ceramics (for example, silica, alumina, Examples thereof include zirconia, zircon, titania or titanium oxide), silicone (viscous silicone components such as silicone grease), carbon and the like.
[0016]
The composition containing the inorganic component can coat the resin layer on the inner wall of the steel pipe in the form of, for example, a heat-resistant coating film or a heat-resistant sheet (including tape and sealing material). Sheets, tapes, sealing materials, and the like containing a conductive inorganic component (for example, aluminum, zirconia, etc.) can be used. The coating film can be usually formed by applying to the inner wall or the inner surface of a steel pipe in the form of a coating agent, for example, paint (particularly heat resistant paint), paste (including mud, slurry, etc.).
[0017]
The coating agent (or coating agent) may be composed of, for example, an inorganic binder (water glass or the like) alone, an inorganic binder (water glass or the like), and a heat-resistant inorganic component (powder such as the frit and / or ceramics). Granular inorganic components, etc.). Furthermore, the coating agent may be composed of a binder component (such as a binder resin composed of the resin such as a silicone resin) and a heat-resistant inorganic component (the inorganic component such as the powder or fiber). Although the coating agent usually contains a solvent (water, alcohols, esters, ketones, ethers, hydrocarbons, etc.), it is a solvent-free coating method by melting and coating (spraying method, etc.). When the agent is applied to the steel pipe, a solvent is not always necessary. Furthermore, these coating agents may contain various additives, for example, a dispersant, an emulsifier, an antifoaming agent, a flame retardant, an antistatic agent and the like as required. Typical coating agents include, for example, paints (particularly heat-resistant paints) containing pastes of heat-resistant inorganic components (for example, aluminum pastes, ceramic pastes, etc.), ceramic coating agents having fluidity, and the like. Furthermore, the coating agent includes heat-resistant lining materials (for example, a lining agent composed of components constituting glass, frit, wax, etc.). By applying such a coating agent to the inner surface of the steel pipe, a heat resistant coating can be formed.
[0018]
The coating agent may be a solvent-type coating agent having an organic solvent as a main solvent component, but is preferably an aqueous coating agent having water as a main solvent component.
[0019]
The coating part by the said film should just be an inner surface part (especially the high temperature area | region produced | generated with welding) corresponding to a welding part at least, and about width 3-10cm or 10-30cm centering on a welding part normally. What is necessary is just to coat | cover an area | region or a peripheral part with a film, and to weld. The thickness of the coating is not particularly limited as long as the generation of the mist can be suppressed, and can be appropriately selected from a range of, for example, 0.5 μm to 5 mm, preferably 1 μm to 1 mm, and more preferably about 10 to 500 μm.
[0020]
In the method of the present invention, the coating film may be formed on the inner surface of the steel pipe corresponding to the welded part, but usually it is often applied to the inner surface part corresponding to the plug welded portion. This plug welded portion corresponds to, for example, a portion to be welded by plugging an opening for connecting a connecting pipe (branch pipe) to the main pipe body with a plug stopper.
[0021]
The coating on the inner surface of the steel pipe can be formed using an appropriate part of the steel pipe, for example, using an opening formed in a welding part (a hole for welding and connecting a branch pipe in plug welding). Further, it can be formed by inserting an insertion tube into the opening and coating using a spray method in which the coating agent is sprayed on the inner surface of the steel tube, a coating method in which the coating agent is applied with a brush or a spatula. In addition, the ejection part of the said insertion pipe may be curved or bent toward the inner wall of the steel pipe. Further, in order to increase the resistance of the film, a film cured by heat treatment or light irradiation treatment may be formed.
[0022]
The present invention also includes a welding method for welding and connecting the steel pipes having the resin film formed on the inner surface as described above. In this method, since at least a portion corresponding to the welded portion of the resin layer on the inner surface of the steel pipe is coated with a coating (particularly a heat resistant coating) and welded, the resin coating formed on the inner surface of the steel pipe is formed by this coating. It is possible to effectively prevent or suppress the generation of mist due to thermal decomposition.
[0023]
Therefore, the steel pipe can be smoothly welded while preventing the mist from scattering, and the terminal equipment of the pipe made of the steel pipe is not hindered. Furthermore, in the method of the present invention, the steel pipe can be smoothly welded while a fluid (gas or the like) is circulated in the steel pipe.
[0024]
As the steel pipe, pipes of various sizes can be used. For example, a main pipe having an inner diameter of about 100 to 500 mmφ, a connecting pipe or a branch pipe having an inner diameter of about 10 to 100 mmφ, and the like can be used.
[0025]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used to connect various steel pipes having a resin film formed on the inner surface, but is useful for connecting a connecting pipe or a branch pipe to a laid pipe or existing pipe such as city gas by welding.
[0026]
【The invention's effect】
In the present invention, since the resin coating on the inner surface of the steel pipe is coated with a heat-resistant coating at the welded portion, the occurrence of mist can be prevented easily and effectively, and the connecting pipe is connected to the steel pipe without peeling off the resin coating on the inner surface of the steel pipe. Can be welded.
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0028]
Example 1
In a steel pipe (diameter: 300 mmφ, length: 1000 mm) whose inner surface is coated with epoxy resin, on the inner surface corresponding to the peripheral part of the welded part, prior to welding, heat resistant paint (silicone resin 38% by weight, aluminum paste 20% by weight, additive 2% by weight and 40% by weight of solvent) were applied to form a coating film. The obtained steel pipe was welded, and the presence or absence of mist was visually observed and the occurrence of mist components was evaluated by qualitative analysis. The occurrence of mist was not observed in both visual and qualitative analysis. . Moreover, after welding, when the external appearance of the peripheral part of the welding site | part was observed visually, it had the same external appearance as before welding.
[0029]
Example 2
In the same manner as in Example 1 except that a fluid ceramic composition (80% by weight of zirconia modified ceramics, 16% by weight of polyethersulfone and 4% by weight of additive) is used in place of the heat-resistant paint, mist is generated. evaluated. As a result, generation of mist was not observed in both visual observation and qualitative analysis. Moreover, after welding, when the external appearance of the peripheral part of the welding site | part was observed visually, it had the same external appearance as before welding.
[0030]
Example 3
The operation was performed in the same manner as in Example 1 except that water glass [low melting point glaze (G3), manufactured by Japan Crucible Co., Ltd.] was used instead of the heat resistant paint, and the occurrence of mist was evaluated. As a result, generation of mist was not observed in both visual observation and qualitative analysis. Moreover, after welding, when the external appearance of the peripheral part of the welding site | part was observed visually, it had the same external appearance as before welding.
[0031]
Example 4
The generation of mist was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the inner surface of the steel pipe was covered with an aluminum sealing material instead of the heat resistant paint. As a result, generation of mist was not observed in both visual observation and qualitative analysis. Moreover, after welding, when the external appearance of the peripheral part of the welding site | part was observed visually, it had the same external appearance as before welding.
[0032]
Example 5
Except for using a phenolic epoxy resin as the resin for coating the inner surface of the steel pipe, a heat resistant paint was applied to the phenolic epoxy resin film in the same manner as in Example 1 to form a coating film, and the occurrence of mist was evaluated. As a result, neither visible mist generation nor mist component detected by qualitative analysis was observed. In addition, in the appearance inspection around the welded part after welding, no change from before welding was observed.
[0033]
Example 6
Generation of mist is carried out in the same manner as in Example 1 except that a phenolic epoxy resin is used as the resin for coating the inner surface of the steel pipe and a fluid ceramic composition similar to that in Example 2 is used as the heat resistant coating agent. Evaluated. As a result, neither visible mist generation nor mist component detected by qualitative analysis was observed. In addition, in the appearance inspection around the welded part after welding, there was no change from before welding.
[0034]
Example 7
The operation was performed in the same manner as in Example 1 except that a phenolic epoxy resin was used as a resin for coating the inner surface of the steel pipe, and water glass similar to that in Example 3 was used as a heat resistant coating agent, and the occurrence of mist was evaluated. . As a result, neither visible mist generation nor mist component detected by qualitative analysis was observed. In addition, in the appearance inspection around the welded part after welding, no change from before welding was observed.
[0035]
Example 8
The operation was performed in the same manner as in Example 1 except that a phenolic epoxy resin was used as the resin for coating the inner surface of the steel pipe and an aluminum sealing material was used as the heat resistant sealing material, and the occurrence of mist was evaluated. As a result, neither visible mist generation nor mist component detected by qualitative analysis was observed. In addition, in the appearance inspection around the welded part after welding, there was no change from before welding.
[0036]
Examples 9-12
While using an alkyd resin as the resin for coating the inner surface of the steel pipe, the same operation as in Examples 1 to 4 is performed except that the same heat-resistant coating agent or heat-resistant sealing material as in Examples 1 to 4 is used. The occurrence was evaluated. As a result, neither visible mist generation nor mist component detected by qualitative analysis was observed. In addition, in the appearance inspection around the welded part after welding, there was no change from before welding.
[0037]
Examples 13-16
While using alkyd-melamine resin as the resin for coating the inner surface of the steel pipe, the same operation as in Examples 1 to 4 is performed except that the same heat-resistant coating agent or heat-resistant sealing material as in Examples 1 to 4 is used. The occurrence of mist was evaluated. As a result, neither visible mist generation nor mist component detected by qualitative analysis was observed. In addition, in the appearance inspection around the welded part after welding, there was no change from before welding.
[0038]
Comparative Examples 1-4
The operation was performed in the same manner as in Example 1, Example 5, Example 9, and Example 13 without using a heat resistant coating agent and a heat resistant sealing material, and the occurrence of mist was evaluated. As a result, white smoke was confirmed, and qualitative analysis of white smoke revealed that the mist was caused by the resin of the coating formed on the inner surface of the steel pipe. Further, after welding, the peripheral portion of the welded portion was discolored, and the resin that covered the inner surface did not remain.
[0039]
As is apparent from the examples and comparative examples, in any of the examples, by forming a coating around the welded portion of the inner surface of the steel pipe prior to welding, the generation of mist accompanying the welding of the steel pipe is prevented. It was found that mist trouble can be effectively prevented.
[0040]
Example 17
In a steel pipe (diameter: 100 mm, length: 1000 mm) whose inner surface is coated with an epoxy resin, a heat-resistant paint (38% by weight of silicone resin, 20% by weight of aluminum paste, additive 2) is applied to the inner surface corresponding to the peripheral portion of the welded part. % By weight and 40% by weight of solvent) were applied to form a coating film. A rubber pipe was connected to the obtained steel pipe, and welding was performed while flowing air at a flow rate of 30 L / min. When the amount of generated mist was measured using a digital dust meter (P-5L type, P-5H type manufactured by Shibata Kagaku Co., Ltd.) on the downstream side, it was 47.9 mg / m ³ .
[0041]
Example 18
The amount of mist generated was measured in the same manner as in Example 17 except that the heat resistant paint was changed to another heat resistant paint (KM-70-2T manufactured by NARD), and it was 54.65 mg / m ³ .
[0042]
Comparative Example 5
The operation was performed in the same manner as in Example 17 without using the heat-resistant paint, and the amount of mist generated was measured and found to be 120.4 mg / m ³ .
[0043]
Example 19
Except that an alkyd resin was used as the resin for coating the inner surface of the steel pipe, the same operation as in Example 17 was performed, and the amount of mist generated was measured. As a result, it was 0.86 mg / m ³ .
[0044]
Example 20
Except that an alkyd resin was used as the resin for coating the inner surface of the steel pipe, the same operation as in Example 18 was performed, and the amount of mist generated was measured. As a result, it was 0.83 mg / m ³ .
[0045]
Comparative Example 6
The operation was performed in the same manner as in Example 19 without using a heat resistant paint, and the amount of mist generated was measured and found to be 3.29 mg / m ³ .
[0046]
Example 21
In a steel pipe (diameter: 100 mm, length: 1000 mm) whose inner surface was coated with an epoxy resin, a coating film was formed by applying silicone grease on the inner surface corresponding to the peripheral portion of the welded part prior to welding. A rubber pipe was connected to the obtained steel pipe, and welding was performed while flowing air at a flow rate of 30 L / min. When the amount of generated mist was measured by collecting the mist with a filter (GB-100R manufactured by ADVANTEC) on the downstream side, it was 10 mg.
[0047]
Example 22
The amount of mist generated was measured as in Example 21 except that an inorganic paste (KD41C manufactured by KDK Trading) was used instead of the silicone grease. The amount of mist generated was 8 mg.
[0048]
Comparative Example 7
The operation was performed in the same manner as in Example 21 without using silicone grease and inorganic paste, and the amount of mist generated was measured and found to be 30 mg.

Claims

With the welding of the inner surface is covered with a resin steel, a method for preventing the mist is generated, further resin layer portions corresponding to at least the welding portions of the resin layer of the inner surface of the steel pipe A method of preventing the occurrence of mist by covering with a coating and welding.

The method of claim 1, wherein the coating is a heat resistant coating.

The method according to claim 1, wherein the coating is formed of a heat resistant coating or sheet.

The method of claim 3, wherein the coating comprises an inorganic component.

The method according to claim 4, wherein the coating is formed of a composition containing at least one inorganic component selected from metals, water glass, frit, ceramics, silicone, and carbon.

The method according to claim 3, wherein the heat-resistant sheet contains at least one selected from aluminum and zirconia.

The method of claim 1 applied to a plug weld.

The method according to claim 1, wherein the inner surface of the steel pipe is coated by spraying or coating from a hole in the welding site.

The method according to claim 1, wherein a cured film is formed by heat treatment or light irradiation treatment.

A method of welding a steel pipe whose inner surface is coated with a resin, wherein the resin layer of the inner surface of the steel pipe is further coated with a coating of a resin layer corresponding to at least a welded site, preventing the occurrence of mist, A method of welding the steel pipe.