(57)【要約】【課題】ネジ部において、ライニングされた内面樹脂に欠陥のない、転造ねじを有する内面樹脂ライニング鋼管の製造方法を提供する。【解決手段】内面樹脂ライニング鋼管の端部を加熱して、転造ねじの加工による鋼管の塑性変形とともに、内面樹脂ライニングが変形する温度、（接着剤の融点-20）℃以上であって、且つ、内面被覆樹脂の融点以上および内面被覆樹脂の劣化温度以下、として当該端部に転造ねじを加工する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面樹脂ライニング鋼管の管端に転造ねじ加工を行う際、管端部を少なくとも転造ねじ加工長さだけ加熱することを特徴とする内面樹脂ライニング鋼管の製造方法。
【請求項２】
管端部を少なくとも転造ねじ加工長さだけ加熱する際の加熱温度が、転造ねじの加工による鋼管の塑性変形に追随して、内面樹脂ライニングが変形可能な温度であることを特徴とする請求項１記載の内面樹脂ライニング鋼管の製造方法。
【請求項３】
前記加熱温度が、（内面樹脂のビカット軟化温度−２０℃）以上、且つ（鋼管と内面樹脂を接着している接着剤の融点−４０℃）以上、（接着剤の融点＋２０℃）以下であることを特徴とする請求項２記載の内面樹脂ライニング鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転造ねじを有する、水道用硬質塩化ビニルライニング鋼管、水道用ポリエチレン粉体ライニング鋼管（ＪＷＷＡ  Ｋ  １３２）等の内面樹脂ライニング鋼管の製造方法に関し、特に転造ねじを加工する際、ライニングされた内面樹脂に欠陥が生じないものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に管軸直角方向の模式的断面図を示す、鋼管１２の内面に中間層１３（化成処理による層とプライマ（エポキシ）で構成される）を介して樹脂の粉体１４をライニングした内面樹脂ライニング鋼管１１は、腐食による劣化が防止されるため、給排水系の配管用に広く用いられている（例えば、特許文献１）。図２に、水道用内面ポリエチレン粉体ライニング鋼管１の管軸直角方向の断面図の一例を示す。鋼管２の内面側に化成処理を施して化成処理層３を形成し、プライマ（エポキシ）４、粉体ポリエチレン５が順次ライニングされている。
【０００３】
鋼管に管継手を取り付ける場合、管の端部に雄ねじ部を設け、管継手の雌ねじ部を螺着させるが、雄ねじ部のねじとして、切削ねじと転造ねじが用いられている。
【０００４】
切削ねじは加工が容易なため、広く用いられてきたが、テーパ状に切削加工するため、管厚が減少するに伴いねじ部の強度が低下し、また、鋼管外面に亜鉛メッキを施した場合は、亜鉛メッキ層が切削除去されて耐食性が低下する。
【０００５】
一方、転造ねじは、転造ローラーを管体に押し付け、管端を塑性変形させてねじを形成する方法で、管厚が維持されるため、ねじ部の強度が高く、耐震性に優れる。また、亜鉛メッキ層が残存するため、耐食性も劣化せず、近年、既存のネジ切り機に取り付け可能な転造ヘッドが商品化されたことから、急速に管継手用ねじ部として普及しつつある（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−３０８７９０号公報
【特許文献２】特開平２−２３６０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した内面樹脂ライニング鋼管に転造ねじを加工すると、ねじ加工部の鋼管が縮径および伸長し、内面樹脂ライニングが損傷、または鋼管と内面樹脂の接着力が低下する。
【０００７】
図４は、硬質塩化ビニル層８を鋼管1２の内面にライニングした内面樹脂ライニング鋼管１の端部が転造ネジ２１の加工で変形した状態を模式的に示し、管端部では加工前の管内径Ｄ１が管内径Ｄ２まで縮径し、管全長ＬがΔＬだけ伸長される。
【０００８】
その結果、転造ねじ２１の加工部において、硬質塩化ビニル層８に、き裂６が発生したり、転造ねじ２１が加工された部分の鋼管内部の硬質塩化ビニル層８が剥離しやすくなる。内面樹脂ライニングが粉体ポリエチレンの場合も同様にポリエチレン層が剥離しやすくなる。
【０００９】
そこで、本発明は、転造ねじを、ライニングされた内面樹脂を損傷させずに加工する内面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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の課題は以下の手段で達成可能である。
１．内面樹脂ライニング鋼管の管端に転造ねじ加工を行う際、管端部を少なくとも転造ねじ加工長さだけ加熱することを特徴とする内面樹脂ライニング鋼管の製造方法。
２．管端部を少なくとも転造ねじ加工長さだけ加熱する際の加熱温度が、転造ねじの加工による鋼管の塑性変形に追随して、内面樹脂ライニングが変形可能な温度であることを特徴とする１記載の内面樹脂ライニング鋼管の製造方法。
３．前記加熱温度が、（内面樹脂のビカット軟化温度−２０℃）以上、且つ（鋼管と内面樹脂を接着している接着剤の融点−４０℃）以上、（接着剤の融点＋２０℃）以下であることを特徴とする２記載の内面樹脂ライニング鋼管の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、内面樹脂層が健全な、転造ねじを有する内面樹脂ライニング鋼管が得られ産業上極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、内面樹脂ライニング鋼管の端部近傍を加熱して、所定の温度とした状態で、当該端部近傍に転造ねじを加工することを特徴とする。内面樹脂ライニング鋼管は、尚、鋼管の端部を加熱する場合、加熱方法は特に規定しないが、端部の全周が均一に加熱されることが好ましい。
【００１３】
ここで、所定の温度とは、転造ねじ加工による鋼管の変形に追従して内面樹脂が変形できる程度に軟化し、および鋼管の変形により接着剤層に発生するずれにより低下する接着力がＪＷＷＡ規格以上に維持される温度、且つ接着剤が完全に溶融し鋼管と内面樹脂が剥離し隙間が発生する温度未満である。
【００１４】
当該温度域において転造ねじの加工を行えば転造ねじの加工による鋼管の塑性変形とともに内面樹脂ライニングが変形する。また、鋼管の変形により鋼管と内面樹脂ライニング間で発生する剪断や引張など内面樹脂ライニングを鋼管から剥離させる力は内面樹脂ライニングの変形とともに、接着層が軟化、溶融状態にあることから、接着層内にも吸収され内面樹脂ライニングは鋼管内面から剥離しない。
【００１５】
接着層はその後、冷却されて、内面樹脂ライニングが変形した状態で固化するので、内面樹脂ライニングは鋼管から剥離しない。
【００１６】
具体的には、内面樹脂ライニング鋼管の端部に転造ねじを加工する際、当該端部を（内面樹脂のビカット軟化温度−２０℃）以上、且つ（鋼管と内面樹脂を接着している接着剤の融点−４０℃）以上、（接着剤の融点＋２０℃）以下に加熱する。
【００１７】
表１に呼び径２０Ａ（外径２７．２ｍｍ），５０Ａ（外径６０．５ｍｍ）の鋼管に硬質塩化ビニル樹脂を内面樹脂ライニングした内面樹脂ライニング鋼管を用いて、転造ねじを加工する際の管端温度が内面樹脂（硬質塩化ビニル樹脂）ライニングと鋼管との「接着力」及び、内面樹脂ライニングに発生する「われ」の発生状況に及ぼす影響を調査した結果を示す。
【００１８】
【表１】
2010051987.tif 000002
【００１９】
表１より何れの呼び径の鋼管であっても、略転造ねじ加工長さの範囲の管端部を、６０℃以上、１２０℃以下に加熱して、転造ネジ加工を施した場合、ＪＷＷＡ  Ｋ  １１６に規定される、鋼管と内面樹脂の接着力２０Ｎ／ｃｍ２が得られ、内面樹脂ライニングに「われ」は観察されなかった。
【００２０】
略転造ねじ加工長さの範囲とは、管端より少なくとも転造ねじ加工長さまでを含む長さとする。また、６０℃以上、１２０℃以下に加熱して、転造ネジ加工を施した場合とは、当該温度域にある管端部を転造ネジ加工することを意味するものとする。
【００２１】
すなわち、内面樹脂ライニング鋼管の略転造ねじ加工長さとなる管端部を、内面塩化ビニル樹脂のビカット軟化温度−２０℃以上、および接着剤の融点−４０℃以上であって、且つ接着剤の融点＋２０℃以下に加熱し、転造ねじ加工を施すことで、鋼管と内面樹脂ライニング層の接着力は良好に維持される。また、内面樹脂ライニング層に割れも生じず、内面樹脂ライニング鋼管の防食性能が維持される。
【００２２】
尚、表１に示す試験結果は以下に述べる試験によって得られたものである。
転造ねじを加工する内面樹脂ライニング鋼管として、ＪＷＷＡ  Ｋ  １１６（水道用硬質塩化ビニルライニング鋼管）で規定される、呼び径２０Ａ（外径２７．２ｍｍ）と５０Ａ（外径６０．５ｍｍ）の２水準の水道用硬質塩化ビニルライニング鋼管を用いた。
【００２３】
この鋼管は硬質塩化ビニル樹脂（ＪＷＷＡ  Ｋ  １１６  附属書３（規定）に規定する内面用ビニル管で、ビカット軟化温度８０℃、劣化温度（分解温度）２００℃）を接着剤（エチレンメチルメタクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）で、融点１００℃）でＪＩＳ  Ｇ  ３４５２（配管用炭素鋼管）に規定する鋼管にライニングして構成されている。
【００２４】
転造ねじ加工は、ねじ切り機（例えば、レッキス工業株式会社製Ｓ８０Ａ３）に、自動オープン転造ヘッド（例えば、レッキス工業株式会社製（ＳＲＨ−２０Ａ、ＳＲＨ−５０Ａ））を取り付けて行った。
【００２５】
転造ねじを加工する管端は、鋼管の外径寸法に等しい内径と少なくとも転造ねじ加工長さの深さを有する筒状の管端ヒーターを鋼管にはめ込み、管端ヒーターと鋼管を一定時間接触させて加熱した。
【００２６】
転造ネジ加工は以下の手順で行った。
１．予め、ねじ切り機（例えば、レッキス工業株式会社製Ｓ８０Ａ３）に、自動オープン転造ヘッド（例えば、レッキス工業株式会社製（ＳＲＨ−２０Ａ、ＳＲＨ−５０Ａ））を取り付ける。
【００２７】
２．用意した水道用硬質塩化ビニルライニング鋼管を、バンドソーで、１ｍに切断する。
３．切断した上記水道用硬質塩化ビニルライニング鋼管を、ねじ切り機の所定の箇所に固定する。
【００２８】
４．上記自動オープン転造ヘッドに組み込まれている真円加工冶具により、固定された鋼管の管端の真円加工を行う。
【００２９】
５．予め所定の温度に昇温済みの、鋼管外径と等しい内径を有した筒状の管端ヒーターを、真円加工された鋼管の管端にはめ込み、管端ヒーターと鋼管を５分間接触状態とする。
【００３０】
５分経過後管端ヒーターを抜取り、管端部及び管端から２０ｍｍ入った箇所の鋼管外表面を、接触式表面温度計にて測定し、測定された温度を管端温度とした。尚、本調査における加工時の管端温度は、２０℃、４０℃、６０℃、８０℃、１００℃、１２０℃、１４０℃の７水準とした。
【００３１】
６．所定温度に加熱された鋼管の管端に、自動オープン転造ヘッドを移動し、転造ネジ加工を行う。
【００３２】
７．転造ネジ加工された鋼管を、ねじ切り機から取り外して安置し、鋼管の管端温度が２０℃±５℃になるのを確認する。
【００３３】
以上の工程が終了した水道用硬質塩化ビニルライニング鋼管について、鋼管と内面塩化ビニル層の接着力と、内面塩化ビニル層の割れの評価を行った。
【００３４】
図１は鋼管（転造ネジ加工部）１２と内面樹脂ライニング（内面塩化ビニル層）１４の接着力の評価方法を説明する図で、鋼管（転造ネジ加工部）１２から、軸方向に長さ１０ｍｍの試験体７を切り取り、常温環境（２０℃±１５℃）において受け台３１の上に水平に置き、押し抜き冶具３２により内面樹脂ライニング（内面塩化ビニル層）１４と中間層１３（化成処理とプライマ（エポキシ）で構成される）に徐々に荷重を加えて、接着面が剥離したときの荷重（剥離荷重）を測定する。
【００３５】
受け台３１に内面樹脂ライニング（内面塩化ビニル層）１４は挿通し、鋼管（転造ネジ加工部）１２はその外縁部に保持される寸法の孔を設けておく。
【００３６】
表１に結果を示す試験では試験体は３体作製し、それぞれの接着力を測定し、その平均値を求めた。接着力は、管中央部（転造ねじ加工の施されていない部分）の接着力と転造ねじ加工部の接着力を比較し、評価した。
【００３７】
尚、接着力は下式により算出した。
Ｆ＝Ｗ／Ｓ      
但し、Ｆ：接着力（Ｎ／ｃｍ２）  Ｗ：剥離荷重（Ｎ）  Ｓ：接着面積（ｃｍ２）で  Ｓ＝３．１４×ｄ×ｌ  （ｄ：鋼管の平均内径  ｌ：試験体長さ１０ｍｍ）。
【００３８】
内面塩化ビニル層の割れは、転造ねじ加工を施した水道用硬質塩化ビニルライニング鋼管を半分に切断し、転造ねじ加工を施した部分の内面塩ビ層を目視にて観察して評価した。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】内面樹脂ライニングの接着力の評価方法を説明する図。
【図２】水道用内面ポリエチレン粉体ライニング鋼管の管軸直角方向の断面図。
【図３】内面樹脂ライニング鋼管の構成を説明する管軸直角方向の模式的断面図。
【図４】転造ねじ加工による管端の変形状況を説明する図。
【符号の説明】
【００４０】
１、１１    内面樹脂ライニング鋼管
２、１２    鋼管
３    化成処理層
４    プライマ（エポキシ）
５    粉体ポリエチレン
６    われ
７    試験体
８    硬質塩化ビニル層
１３  中間層
１４  粉体樹脂
２１  転造ネジ
３１  受け台
３２  押し抜き冶具
【図１】
2010051987.tif 000003
【図２】
2010051987.tif 000004
【図３】
2010051987.tif 000005
【図４】
2010051987.tif 000006