JP2733411B2

JP2733411B2 - 管内面のシールライニング方法

Info

Publication number: JP2733411B2
Application number: JP4133508A
Authority: JP
Inventors: 幸男佐藤; 剛宏山本; 功斉藤; 秋生森永
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1992-05-26
Filing date: 1992-05-26
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JPH06316680A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管内面をシールライニ
ングする方法に係わり、例えばガス管等の既設配管の欠
陥部をシール充填し、かつ管内面を一様に防食ライニン
グ（裏張り又は内張り）する方法に関する。より詳しく
はガス管の内、特に内管、供給管、支管等のガス管を簡
易的に内面より修理、補修するライニング方法に関す
る。本発明の方法は、低圧０．０１〜１kg／cm²の簡易
なブロアによって、長い距離２０〜３０ｍをライニング
シールできることが特長であり、硬化後のライニング膜
は、耐ガス性、シール性に優れて、長期にわたり埋設ガ
ス管を保護することができるシールライニング方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ガス管や水道管の内面をエア（圧縮空
気）を用いてライニングする方法は、過去に多数提案さ
れ応用されている。特に、管内面のみをライニングする
場合は、ピグ方式、高圧エア方式、低圧エア方式等の工
法とその材料が提案され応用されている。しかしこれら
いずれの方法も、管内面を均一または、一様にライニン
グすることは可能であるが、管の欠陥部のうちバックア
ップのない、穴、ピンホール等のシール封止はできなか
った。なぜならば、ライニング樹脂の搬送の為に圧力を
一定以上かけると、ライニング樹脂が欠陥部の穴より外
部に出てしまうことになるからである。一方、圧力を低
圧にして適当のライニング材を塗って、穴、欠陥部をシ
ール封着しようとする試みも考えられ種々の提案も出て
いるが、実際には低圧（０．０１〜１．０kg／cm²）で
気流的に管内にライニングしてもその様な樹脂は組成自
体が低粘度揺変性にできていることもあり、やはり穴よ
り樹脂が外部に噴き出して欠陥部の内面からのシール封
着はできなかった。この他にも欠陥部を、封止できる組
成物として特殊のもの、即ち、瞬時に樹脂が硬化する様
な組成のものが考えられるが、これは材料的にかつ限定
された管の一部分に限られ、長い距離をライニングシー
ルすることは不可能であった。そこでこの様な欠陥部の
封着シールを可能にした組成物としてガラスフレークの
入った樹脂配合物が提案され、ガス管等の内面のシール
ライニングとして応用され、それなりに十分効果のある
方法で現実化され、施工されている。この方法は簡易処
理工法と称されており、簡単なブロアでガス管の小径口
管（２０〜３０φ）の欠陥部のシール内面ライニングが
可能である。このガラスフレーク入り樹脂組成物使用の
実際例としては距離５〜６ｍで２５φの内管の欠陥部を
ガラスフレークで封着シールし、かつ、ライニングがで
きるとされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のガラスフレーク入り樹脂組成物を用いるライニング
方法では、ライニング距離がせいぜい５〜６ｍであり、
これよりも長い距離、例えば２０〜３０ｍ（口管径２５
φ）の配管修理への適用が不可能であるという問題点が
あった。

【０００４】即ち、低圧でかつ、ガラスフレークの入っ
た低粘度揺変性組成物で２０〜３０ｍをライニングしよ
うとすると、まず第１にやはり樹脂自体の摩擦抵抗が大
きいためライニング距離が６ｍ以上進まないこと。第２
に、途中で樹脂の可使時間が来て硬化し短い距離で終っ
てしまうことという２つの欠点があり、結局長い距離の
ライニングが不可能であった。これらの要因としては、
ガラスフレークは穴欠陥部の封止効果は大きいものの、
そのもの自体の重さとすべりにくさによりライニング距
離が伸びないものと考えられる。

【０００５】次に、ライニング途中で樹脂が硬化してし
まう原因は、樹脂の可使時間を長くすれば、解決できる
と考えられるが、実際テストすると可使時間を長くする
のみではライニング塗膜形成が均一にならず、シール性
も問題が残るものであった。

【０００６】これらの欠点を改良すべく長い距離用（２
０〜３０ｍ×２５φ）のシールライニング組成物及びそ
の方法の開発が待たれていた。

【０００７】そこで、本発明は、簡易的なブロアを用
い、ガス管等の配管内面を２０〜３０ｍの長い距離にわ
たり、シールライニングできる、安全、簡単、かつ経済
的なライニング方法を提供することにより前記問題点を
解決することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上のことにより、本発
明者は、種々検討した結果、２０〜３０ｍの距離を簡易
ブロアで低圧、短時間に簡易にシールライニングできる
ライニング方法は、以下の様なものが一番好ましいこと
と判明するに至った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の請求項１
では、ライニング用樹脂組成物１００部（重量）中に、フレーク径６００μ〜１４００μとフレーク径２０μ
〜３００μの鱗片状のマイカフレークを配合比１：２〜
２：１で合わせた量が１〜２０部微粉シリカ、有機系揺変剤を合わせた量が１〜１５部反応性希釈剤の量が１〜３０部を含むものからなり可使時間３０分以上を有する硬化性
の樹脂組成物を０．０１〜１kg／cm²の圧力で配管内面
を流動させ管内面にシールライニングを施すことを特徴
とするものであり、請求項２では、ライニング用樹脂組
成物１００部（重量）中に、フレーク径６００μ〜１４００μとフレーク径２０μ
〜３００μの鱗片状のマイカフレークを配合比１：２〜
２：１で合わせた量が１〜２０部微粉シリカ、有機系揺変剤を合わせた量が１〜１５部反応性希釈剤の量が１〜３０部を含むものからなり可使時間３０分以上を有する硬化性
の樹脂組成物を調合する工程と、この調合した樹脂組成
物を前記配管の開放した両端部のうちの一方の端部に接
続したホッパに注入する工程と、該ホッパ注入の樹脂組
成物に所定時間０．０１〜１kg／cm²の圧力を加え配管
内面にシールライニングを施す工程からなることを特徴
とするものである。

【００１０】

【作用】マイカフレークのすべり性、微粉シリカ、有機
系揺変剤による流動性及び希釈剤による粘度低下性によ
り低圧（０．０１〜１kg／cm²）で簡易ブロア１〜２台
で、２５ｍ／ｍφのガス配管の内面を２０〜３０ｍ立下
がり、立上がりのある配管でも一様にライニングし、か
つ欠陥部を内面よりシール封着し、ガス配管等の保全を
長期にわたり確保できるものとなった。

【００１１】

【実施例】(1) 本発明において、ライニング用樹脂とし
ては、一般にエポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹
脂、ウレタン系樹脂が使用される。これらライニング用
樹脂は、主剤と硬化剤とを混合して使用されるタイプの
ものであるため、一般には主剤に対し、他の成分（本発
明であれば、有機系揺変剤や反応性希釈剤）を混合攪拌
した後硬化剤を加えて、ライニング剤として調整するこ
とが多い。

【００１２】例えば、エポキシ樹脂を例に取ると、主剤
と硬化剤のみの配合で混合直後の粘度が５０００〜５０
０００ＣＰＳ程度のものが良く、可使時間として１５〜
２０分程度のものが好ましい。

【００１３】次に、ガラスフレークの代りにマイカフレ
ーク（雲母片）を使用することは、前述のごとく樹脂の
すべり性を向上し、軽量化すると同時にシール性を向上
する訳であるがその添加量は１部以下であるとシール性
に問題を生じ、２０部以上であるとマイカフレークのか
さが大きくなり、樹脂の粘度、揺変性が上がってしまい
ライニング組成物としては適さないのであり、従って、
好ましくは５〜１５部程度が最も良いといえる。また、
マイカの形状は、大きな粒子のもののみとか、小さいも
ののみとかでは、シール性に問題を生じる結果となる。
これはシールする穴とか欠陥部が均一でない為に種々の
条件に適応できなければならないわけであり、穴シール
の形成塗膜が大きなフレークの重なった箇所に集中し、
塗膜を形成し管内面の穴より少しライニング材が豆状に
管外側に飛び出して、シール封着している状況（後述、
図５ａ参照）より判明できる。

【００１４】本発明で用いるマイカフレークのマイカと
しては、一般名として、クラライトマイカ、スゾライト
マイカなどが有名である。成分的にはあまり差異はな
く、むしろ形状の大きさで分類しており各種グレードが
ある。種類（等級）はメッシュやフレーク径により別れ
る。また、フレーク自体の改良の為、表面カップリング
処理したグレードもある。メッシュでは３０〜２００メ
ッシュ位の種類があり、フレークの径では１０μ〜７０
０μ位の等級がある。本発明でフレークはガラスフレー
クよりマイカフレークが良好であるという根拠は、マイ
カフレークはフレークの周囲が滑らかであり、すべりや
すいと思われるからである。一方ガラスフレークは、人
工的にガラスをたたいて厚く延ばした為に、フレークの
カドが滑らかでないということを予想する。本発明では
マイカフレークの大きさを大小種々変えて、ライニング
実験を行った結果、マイカフレークの径は大きいものは
６００μ〜１４００μ、好ましくは５００μ〜９００μ
が良好であり、小さなフレークは２０μ〜３００μ、好
ましくは１００μ〜２００μの大きさのものがシール
性、密封性、ライニング性に優れていた。

【００１５】また、大きいフレークと小さいフレークの
配合比は、概ね１：１〜２：１又は１：２程度が好まし
い結果であった。

【００１６】

【実施例】(2) 次に、組成物が適度の揺変性（応力によ
る材料の軟化及び応力とりやめ後の硬化回復性）を有し
ていないと空気圧で押されて、ライニングしている材料
が、一旦管内面上部に上がり、付着してもブロアを止め
るとライニング塗膜が流下し、たれてしまい欠陥部を充
填したり、均一の塗膜となりえない訳であり、この揺変
性の選択は重要な一項目である訳である。このため、本
発明では種々の揺変剤を検討したが、微粉シリカと有機
系揺変剤の組合せが好ましく（後述）、その添加量は全
体の樹脂組成物１００に対して１〜１５部、好ましくは
３〜１０部が最適である。１部以下では安定した揺変効
果が得られず、また、１５部以上であると揺変性が高す
ぎて長い距離のライニング組成物としては、低圧でライ
ニングシールできなくなるものである。

【００１７】また、有機系揺変剤と微粉シリカの組合せ
が好ましく、微粉シリカは塗膜の強度と接着力を向上す
る。また、有機系揺変剤は応力による材料の軟化及び応
力のとりやめ後の硬化回復性を付与する有機物質のこと
であり公知のものが使用できる。特に、長期にわたり揺
変効果が変化しなく、フレーク等の沈でん、顔料の分離
などが防げて良好の組成物を形成できるものが好まし
く、有機性ゲル化剤が好ましい。従って、有機系揺変剤
の配合調整には加熱温度の調整を行い、養生時間と分散
攪拌にそれなりの独自のノウハウを用いる必要があっ
た。

【００１８】次に、微粉シリカ、有機系揺変剤の組合せ
の利点については、有機系揺変剤は、加熱膨脹に配合する為温度上昇によ
る揺変効果が安定している（２０〜８０℃）点と接着力
や樹脂の滑らかさが変らない点である。

【００１９】微粉シリカは常温での揺変効果が大き
く、かつ樹脂の機械的強度や物性（耐水性など）が向上
するという点である。

【００２０】その他、マイカフレーク以外の充填材の検
討をした結果は次のとおりである。

【００２１】テフロンパウダはテストしたが接着力が
悪くＮＧであった。

【００２２】発泡体の球形粉末はライニング性が上が
る、流れる結果、シール性がＮＧであった。

【００２３】マイカフレーク以外の他のフレーク物質と
して、アルミフレーク、Ｃｕフレーク、Ｚｎフレーク、
ガラスフレーク等もテストした結果全体に重い為にライ
ニング膜の形成が管全体になく、底部（大部）に集中し
てしまうものであった。

【００２４】特に、ガラスフレークはその中でも良好で
あったが、マイカフレークとガラスフレークのあきらか
な差は、欠陥部（穴のあいているところ）のシール性が
ガラスフレークは一旦はシールしてガスが止まるが、時
間と共に（樹脂が硬化するまでに）５０％程の確率でモ
レを生ずることであり、マイカフレークは、樹脂が硬化
するまでにモレは全然でなく、１００％シールするとい
う点が全く異なった。

【００２５】この点は、穴より吹出したライニング材が
圧力（ライニング送風力）を切った後に少しもどる時の
状態がマイカは、戻りが少なく、ガラスは多い様に思わ
れた。

【００２６】(3) 次に、反応性希釈剤の添加は、組成物
１００部に対して１〜３０部が望ましいが、正確には、
５〜１５部程度がさらに良好であり、１部以下であると
全体の樹脂粘度を低下させる効果が少なく、また３０部
以上であると反応性や硬化樹脂組成自体の耐ガス性、耐
水性、機械的強度等が問題となるので、好ましくは５〜
１５部程度が良い。反応性希釈剤の種類は一般市場のエ
ポキシ系の反応性希釈剤として、モノエポキシ、ジエポ
キシそれらの誘導体等であれば良く、特に種類は限定し
ない。また、エポキシ系以外の反応性希釈剤を使っても
その効果があれば限定しない。

【００２７】(4) 樹脂の可使時間は作業性上重要なファ
クタで、ライニング管の施工長さや外気温度、ブロアの
余熱等にも影響されるが、５０φ径のガス管２０〜３０
ｍの立下がり、立上がり部分のある管をライニングしよ
うとする場合、必要量の樹脂は２〜３kgとなり、従って
ライニング中は硬化せず、ライニングが完了したら直ち
に硬化することが望ましい訳である。尚、エポキシ樹脂
の２液性タイプでは付加反応の為、量が多いと可使時間
が短く、うすくライニング塗膜にすると可使時間が長く
なる性質がある。

【００２８】これらの点を種々検討した結果、この様な
使用の組成物で可使時間が３０分以内では、管を２０〜
３０ｍもライニングするのは難しく、３０分以上あれ
ば、全体にライニングできることが判った。従って、可
使時間が長い方がライニング作業はトラブルが生じない
が、あまり長いと（例えば３時間）未硬化塗膜の為、圧
力や振動で一旦シールした部分が動き、シール不良とな
ることも考えられる為、好ましくは３０分〜２時間以内
位がシール性を確保する上で必要となる訳である。

【００２９】次に具体的実施例を示す。

【００３０】配合例は図１及びその材料名（※印）を図
２に示す。ライニングに提供すべく図１の実施例の欄の
量（重量）の配合樹脂を調合し、十分混合養生した後に
マイカフレークを入れて調整した。また、比較例も同様
に調整した。

【００３１】上記実施例１〜３の組成物のうち硬化剤と
マイカフレークを除いた混合物を攪拌機にて３０分混合
した後８０〜１００℃の乾燥機中に２時間放置し、冷却
後３本ロールにて２回混練した後、さらに６０〜８０℃
の乾燥機中に３時間放置し、攪拌機で３０分混合し、製
品とし、その後硬化剤として芳香族変性ポリアミンとマ
イカフレークの大きい粒子８００μと小さな粒子３０μ
の２種を、実施例１〜３の配合比に従って、添加してラ
イニング材を調整した。

【００３２】また、比較例も同様に調整し、最後に硬化
剤とガラスフレークを比較例に従って添加した。ガラス
フレークは、８０μのものと２０μの２種の大小を使用
した。

【００３３】前述の実施配合例の樹脂組成物１〜３を使
い、図３の様な配管をセットし、ターボブロア２台を用
いてライニングテストを行った。配管はいずれも１〜２
φの穴を、２ｍ〜４ｍに４ヶ所ずつあけておいて穴のシ
ール性と内側のライニング性を確認した。

【００３４】図３において、配管（ハ）は内径が２５ｍ
／ｍφで長さが約２２ｍであり、そのうち、０．５ｍの
立下がり部（ト）と１ｍの立下がり部（チ）の２ヶ所、
０．５ｍの立上がり部（ニ）１ヶ所あり、４ｍに１ヶ所
１φの穴（ヘ）を全周に４ヶずつあけてある。

【００３５】また、（イ）は配管の開削（開放）両端の
うちの上流（右端）に接続され実施例の組成物が注入さ
れるホッパ、（ロ）は２台のターボブロア、（ハ）は水
平の部分を含めての配管部分、（ホ）は開放の配管尾
部、（ロ′）は２本のエヤーホース、（イ′）は分岐
管、（リ）はカラン（コック）を示す。

【００３６】ライニング実験はまず、実施例１の配合樹
脂を調合し、これをホッパ（イ）に約２kgを注入し、ホ
ース（ロ′）を分岐管（イ′）に接合し、ブロア（ロ）
２台より圧縮空気（０．２５kg／cm²）を送り、ホッパ
（イ）に入った実施例１の配合樹脂をブロア（ロ）の圧
力で配管内面に流動させライニングする。このとき、４
ｍに１ヶ所ある穴（１φ）（ヘ）より上部に初め樹脂が
出ていったが２〜３分で空気漏れはなくなり、配合樹脂
は粒状に配管外壁に残った。全長２２ｍのライニングは
２台のブロア（ロ）を運転してから、約３０分で完了し
配管尾管（ホ）の先まで一様にライニングができた。ラ
イニング完了後、直ちに気密テストを行い、３００mmHg
の圧力を２４時間かけて漏れをテストしたがエアの漏れ
はなく、各４ｍ毎にあけた穴（ヘ）もきれいに閉塞して
いた。同時に実施例２〜３の配合樹脂についても同様な
テストを行ったが、全く問題なくライニングが完了し
た。

【００３７】図４はシール機構を示す図である。（ａ）
に示すように、配管（ハ）にあいている穴（ヘ）の部分
まで、ライニング材Ｐがエア圧力により管壁内面を覆い
つつ流動してくると、（ｂ）に示すように、ライニング
材Ｐ中のマイカフレークＭにより穴（ヘ）の閉塞が始ま
り、（ｃ）に示すように硬化し完全閉塞し、かつ、ライ
ニング材Ｐの一様な樹脂材の塗膜を得ることができる。

【００３８】次に、図１に示す比較例の配合物１につい
て図３と同じ様な配管をセットしてテストを行ったが穴
の閉塞（密着）性は５０％で半分しか穴が閉塞しなく、
またライニングの塗膜も１２ｍまでしかライニングでき
なかった。従って、気密性のテストに至らなかった。こ
れは、フレークがガラスの為少し重く、またフレークの
角が多い為滑らかでないので、ライニング性が悪いこと
に原因すると考えられる。

【００３９】即ち、図５に示すように、（ａ）の状態か
ら、ガラスフレーク使用の場合は（ｂ）の状態となり、
一旦穴（ヘ）に入ったガラスフレークＧが硬化前に重量
で下がり、穴閉塞不良となるものであり、これに対し
て、マイカフレーク使用の本発明の場合は、（ｃ）のよ
うにマイカフレークＭが圧力で押し上げられた状態でそ
のまま硬化し、下がることなく、閉塞を完全に行うもの
である。

【００４０】以上本発明のマイカフレークのライニング
組成物は、シール性、ライニング性とも非常に優れてお
り、ガス管等の欠陥部を修理する場合に、両末端の管の
開削（開放）のみで、管全体を補修、保善でき非常に安
価で、簡易の修理であり、耐ガス性、埋設ガス管の保護
性に優れていることが判った。

【００４１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、既設配管の欠陥部をシールしつつ、長い距離にわた
ってライニングできるという効果を生ずる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例及び比較例における配合例を表
にして示す図である。

【図２】図１の実施例及び比較例の材料名を表にして示
す図である。

【図３】本発明によるライニングテスト用配管図であ
る。

【図４】本発明によるシールライニング機構を示す配管
の部分的縦断面図である。

【図５】本発明及び従来のもののシールライニング機構
の相違を示す配管の部分的縦断面図である。

【符号の説明】

（イ）ホッパ（ロ）ブロア（ハ）配管（ヘ）穴Ｐライニング材Ｍマイカフレーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤功神奈川県横浜市鶴見区末広町１−７−７東京瓦斯株式会社導管技術開発センター内 (72)発明者森永秋生神奈川県横浜市鶴見区末広町１−７−７東京瓦斯株式会社導管技術開発センター内 (56)参考文献特開昭63−275890（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ライニング用樹脂組成物１００部（重
量）中に、フレーク径６００μ〜１４００μとフレーク径２０μ
〜３００μの鱗片状のマイカフレークを配合比１：２〜
２：１で合わせた量が１〜２０部微粉シリカ、有機系揺変剤を合わせた量が１〜１５部反応性希釈剤の量が１〜３０部を含むものからなり可使時間３０分以上を有する硬化性
の樹脂組成物を０．０１〜１kg／cm²の圧力で配管内面
を流動させ管内面にシールライニングを施すことを特徴
とする管内面のシールライニング方法。
【請求項２】ライニング用樹脂組成物１００部（重
量）中に、フレーク径６００μ〜１４００μとフレーク径２０μ
〜３００μの鱗片状のマイカフレークを配合比１：２〜
２：１で合わせた量が１〜２０部微粉シリカ、有機系揺変剤を合わせた量が１〜１５部反応性希釈剤の量が１〜３０部を含むものからなり可使時間３０分以上を有する硬化性
の樹脂組成物を調合する工程と、この調合した樹脂組成
物を前記配管の開放した両端部のうちの一方の端部に接
続したホッパに注入する工程と、該ホッパ注入の樹脂組
成物に所定時間０．０１〜１kg／cm²の圧力を加え配管
内面にシールライニングを施す工程からなることを特徴
とする管内面のシールライニング方法。