(57)【要約】  鋼管（１０）は、管軸方向に沿う溶接部（１２）で接合された管状の鋼層（１１）と、鋼層（１１）の径方向の外方から鋼層（１１）及び溶接部（１２）を覆うめっき層（１６）と、鋼層（１１）の内表面を覆うプレめっき層（１４）と、プレめっき層（１４）の内表面及び溶接部（１２）の内表面を覆い、かつ電気絶縁性を有する電気絶縁層（１５）と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管軸方向に沿う接合部で接合された管状の鋼層と、
前記鋼層の径方向の外方から前記鋼層及び前記接合部を覆う第１めっき層と、
前記鋼層の内表面を覆う第２めっき層と、
前記第２めっき層の内表面及び前記接合部の内表面を覆い、かつ電気絶縁性を有する電気絶縁層と、を備える、
鋼管。
【請求項２】
前記第２めっき層の内表面は、平坦な曲面である、
請求項１に記載の鋼管。
【請求項３】
前記電気絶縁層は、樹脂層である、
請求項１又は２に記載の鋼管。
【請求項４】
前記第１めっき層及び前記第２めっき層は、少なくとも亜鉛を含む、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼管。
【請求項５】
前記第１めっき層、及び、前記第２めっき層の少なくとも一つは、さらに、アルミニウム、マグネシウム、シリコン、及び、錫の少なくとも一つを含む、
請求項４に記載の鋼管。
【請求項６】
さらに、前記鋼層と前記第１めっき層との間に、前記鋼層の外表面を覆い、少なくとも亜鉛を含む第３めっき層を備える、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼管。
【請求項７】
前記第３めっき層は、さらに、アルミニウム、マグネシウム、シリコン、及び、錫の少なくとも一つを含む、
請求項６に記載の鋼管。
【請求項８】
少なくとも一方の表面にめっき層が形成された帯状の鋼板を準備する鋼板準備工程と、
前記帯状の鋼板を管状に成形し、突合部を溶接により接合することで前記めっき層が形成された面が内表面となる管状の鋼板を形成する管状体形成工程と、
管状に形成された鋼板の内表面を覆う電気絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記管状に形成された鋼板の外表面を覆う溶融亜鉛めっき層を形成するめっき工程と、を含む、
鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管及び鋼管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼管の耐食性を向上させるために、鋼管の内表面及び外表面に亜鉛を含むめっき層が設けられることがある。例えば、特許文献１には、鋼管を加熱溶融した溶融亜鉛浴に浸漬させてめっき層を形成する、いわゆる「どぶ漬けめっき工法」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６６３８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、どぶ漬けめっき工法で作製された鋼管は、めっき層の表面に凹凸が形成されるので、鋼管に電線などを通す場合、当該電線を通しにくい。つまり、通線性が悪い。また、めっき層は、導電性であるため、通線する電線と、鋼管との電気絶縁性が低い。【０００５】
そこで、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、性能が向上された鋼管及び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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る鋼管は、管軸方向に沿う接合部で接合された管状の鋼層と、前記鋼層の径方向の外方から前記鋼層及び前記接合部を覆う第１めっき層と、前記鋼層の内表面を覆う第２めっき層と、前記第２めっき層の内表面及び前記接合部の内表面を覆い、かつ電気絶縁性を有する電気絶縁層と、を備える。【０００７】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る鋼管の製造方法は、少なくとも一方の表面にめっき層が形成された帯状の鋼板を準備する鋼板準備工程と、前記帯状の鋼板を管状に成形し、突合部を溶接により接合することで前記めっき層が形成された面が内表面となる管状の鋼板を形成する管状体形成工程と、管状に形成された鋼板の内表面を覆う電気絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記管状に形成された鋼板の外表面を覆う溶融亜鉛めっき層を形成するめっき工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、性能が向上された鋼管及び鋼管の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態に係る鋼管の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における、実施の形態に係る鋼管の断面図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る鋼管の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施の形態に係る鋼管の製造方法を模式的に示す概略図である。
【図５】図５は、図１のＩＩ−ＩＩ線に対応する、従来例に係る鋼管の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本発明の基礎となった知見）
上記でも説明したように、鋼管の耐食性を向上させるために、鋼管の内表面及び外表面に亜鉛を含むめっき層が設けられることがある。所望の耐食性を担保するためには、めっき層の厚みを厚くする必要があり、例えば、どぶ漬けめっき工法によりめっき層が形成される。どぶ漬けめっき工法によりめっき層が形成された鋼管について、図５を参照しながら説明する。
【００１１】
図５は、図１のＩＩ−ＩＩ線に対応する（図１を参照）、従来例に係る鋼管１１０の断面図である。なお、比較例に係る鋼管１１０は、図１に示す本実施の形態に係る鋼管１０と同じくＸ軸方向に延びる電線管である。
【００１２】
図５に示すように、鋼管１１０は、鋼層１１１、溶接部１１２、めっき層１１４及び１１６を備える。また、鋼管１１０には、配線などを通すための空間１１０ａが形成されている。
【００１３】
鋼層１１１は、鋼製の長尺管状の基材である。溶接部１１２は、管状の鋼層１１１の突き合った端部同士を接合する接合部である。めっき層１１４は、鋼管１１０の内表面における耐食性を担保するための金属層であり、めっき層１１６は、鋼管１１０の外表面における耐食性を担保するための金属層である。
【００１４】
鋼管１１０は、平板状の鋼板を管状に成形し突合部を溶接により接合した管状体に、めっき処理を施すことで作製される。溶接部１１２は、管状の鋼板（つまり、鋼層１１１）の突合部を接合する接合部である。このようにして作製された管状体にどぶ漬めっき工法によりめっき処理が行われる。めっき層１１４及び１１６は、どぶ漬けめっき工法により形成されためっき層である。めっき層１１４及び１１６が溶接により接合された後に形成されるので、めっき層１１４は、鋼層１１１及び溶接部１１２の内表面を覆い、めっき層１１６は、鋼層１１１及び溶接部１１２の外表面を覆う。
【００１５】
図５に示すように、どぶ漬けめっき工法により形成されためっき層の表面には、凹凸が形成される。具体的には、めっき層１１４の内表面及びめっき層１１６の外表面に、凹凸が形成される。
【００１６】
めっき層１１４の内表面に凹凸が形成されると、電線を通す際に当該電線を通し難くなる。つまり、通線性が悪くなる。また、鋼管１１０が所望の耐食性を有するためには、めっき層１１４及び１１６を厚く形成する必要がある。つまり、所望の耐食性を確保するには、鋼管１１０の重量が増す。また、めっき層１１４は金属層であるので、通線する電線と鋼管１１０との間の電気絶縁性が低い。
【００１７】
このように、従来例に係る鋼管１１０は、通線性、重量性及び電気絶縁性に課題がある。そこで、発明者らは、通線性、重量性及び電気絶縁性が向上された鋼管が作製できないか、鋭意検討を行った。そして、発明者らは、鋼層の内表面にプレめっき層及び電気絶縁性を有する樹脂層を形成することで、上記の課題を解決できることを見出した。
【００１８】
以下では、本発明の実施の形態に係る鋼管、及び、鋼管の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１９】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。
【００２０】
また、以下の実施の形態で説明に用いられる図面においては座標軸が示される場合がある。Ｘ軸は鋼管の延びる方向（言い換えると、管軸方向）と平行な方向である。また、Ｙ軸及びＺ軸は、Ｘ軸に垂直な平面上において、互いに直交する方向である。例えば、以下の実施の形態において、「断面視」とは、切断線を含む面で切断された鋼管を切断された面に対して垂直方向側から見ることを意味している。例えば、Ｙ軸とＺ軸とで規定された平面（切断線で切断された面の一例）で切断された場合、断面視とは当該断面をＸ軸方向側から見ることを意味している。
【００２１】
また、「略＊＊」との記載は実質的に＊＊と認められるものを含む意図であり、例えば「略円筒形」を例に挙げて説明すると、完全な円筒形はもとより、実質的に円筒形と認められるものを含む意図である。つまり、本明細書において、「略」とは、製造誤差や寸法公差を含むという意味である。また、「約」についても同様である。
【００２２】
（実施の形態）
以下、図１〜図４を用いて、本実施の形態について説明する。
【００２３】
[１.鋼管の構造]
まず、本実施の形態に係る鋼管について、図１及び図２を参照しながら説明する。本実施の形態に係る鋼管は、管内部に光ファイバなどの信号線、及び／又は、電気機器への電力供給用の電気線などが通される鋼管である。
【００２４】
図１は、本実施の形態に係る鋼管１０の外観を示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における、本実施の形態に係る鋼管１０の断面図である。
【００２５】
図１に示すように、鋼管１０は、略円筒形を有し、内部に信号線、及び／又は、電気線などが敷設される空間１０ａを有する鋼製の電線管である。鋼管１０は、例えば、Ｘ軸方向に延びる電線管である。なお、信号線、及び／又は、電気線などは、複数本敷設される。
【００２６】
鋼管１０のサイズは特に限定されないが、一例として、鋼管１０のＸ軸方向の長さ（言い換えると、管軸方向の長さ）は約３．６ｍであり、外径は約２０ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。鋼管１０のサイズは、設置場所の条件、敷設する信号線、及び／又は、電気線の本数などにより、適宜決定される。
【００２７】
図２に示すように、鋼管１０は、鋼層１１、溶接部１２、プレめっき層１３及び１４、電気絶縁層１５、並びに、めっき層１６を備える。本実施の形態では、鋼層１１の内表面に、プレめっき層１４及び電気絶縁層１５がこの順に積層されて設けられている点に特徴を有する。なお、図２では、鋼管１０の断面視形状は略円形である例を示しているが、断面視形状はこれに限定されない。
【００２８】
鋼層１１は、鋼製の長尺管状の基材である。鋼層１１は、例えば、プレめっき層１３及び１４が配置される下地層である。鋼層１１は、厚みが略一定に形成される。鋼層１１の厚みは、一例として約１〜２ｍｍである。なお、鋼層１１の長尺方向は、Ｘ軸と平行な方向であり、鋼管１０の管軸方向と平行な方向である。なお、本明細書における厚みとは、鋼管１０の周方向に沿って構成要素（例えば、鋼層１１、プレめっき層１３など）の厚みを平均化した平均厚みであってもよいし、最大厚みであってもよいし、最小厚みであってもよいし、最大厚み及び最小厚みの中間の厚みであってもよい。
【００２９】
鋼層１１には、耐食性の観点から、めっき層が設けられる。本実施の形態では、鋼層１１の外表面にプレめっき層１３、及び、鋼層１１の内表面にプレめっき層１４が設けられている例を示している。なお、以下において、鋼層１１にはプレめっき層１３及び１４が設けられている例について説明するが、鋼層１１の内表面にプレめっき層１４が設けられていればよく、鋼層１１の外表面にプレめっき層１３が設けられていなくてもよい。
【００３０】
鋼層１１は、例えば、鋼片を圧延することなどにより作製された鋼板を丸めて形成されるが、鋼板作製時にその表面に凹凸が形成される。凹凸は、鋼板の両面に形成される。言い換えると、鋼層１１の外表面及び内表面の両面に凹凸が形成される。
【００３１】
溶接部１２は、鋼層１１の長尺方向（つまり、鋼管１０の管軸方向）に沿い、かつ鋼層１１を厚み方向に貫通して配置され、鋼層１１を管状に接合する。溶接部１２は、管状に湾曲された鋼層１１の長尺方向に沿って、鋼層１１の突き合った端部同士を接合する。すなわち、溶接により、管状に湾曲された鋼層１１の突合部が接合される。溶接の方法は特に限定されないが、例えば、高周波抵抗溶接などの抵抗溶接により行われてもよい。なお、溶接部１２は、接合部の一例である。
【００３２】
溶接部１２は、断面視において、鋼層１１から少なくとも一部が突出して形成される。また、溶接部１２の表面は、略平坦な面ではなく、少なくとも一部の表面に凹凸が形成されている。例えば、溶接部１２の内表面及び外表面は、凹凸が形成されている。当該凹凸は、溶接により鋼層１１を接合するときに生じる。
【００３３】
プレめっき層１３は、鋼層１１の外表面側に配置され、鋼管１０の耐食性を向上させるために設けられるめっき層である。プレめっき層１３は、例えば、鋼層１１の外表面が露出しないように外表面に直接積層して形成される。プレめっき層１３の外表面は、略平坦な曲面である。すなわち、プレめっき層１３の外表面は、滑らかな面である。
【００３４】
プレめっき層１３の厚みは、例えば、５μｍ以上１００μｍ以下である。なお、プレめっき層１３の厚みは、これに限定されない。
【００３５】
なお、プレめっき層１３は、溶接部１２の外表面の少なくとも一部には形成されていない。プレめっき層１３は、例えば、断面視において、鋼層１１及び溶接部１２の外表面のうち、鋼層１１の外表面のみを覆っている。すなわち、プレめっき層１３は、断面視において、鋼層１１の周方向の一部が切れて形成されている。例えば、めっき層１６が配置されていない状態で、プレめっき層１３は、溶接部１２の外表面の少なくとも一部を露出させ、かつ鋼層１１の外表面を露出させないように形成される。なお、プレめっき層１３は、第３めっき層の一例である。また、露出するとは、直接空気に触れる状態となることを意図する。
【００３６】
プレめっき層１４は、鋼層１１の内表面側に配置され、鋼層１１の内表面に形成された凹凸形状を緩和するために設けられるめっき層である。プレめっき層１４は、鋼層１１の内表面の凹凸の深さより厚く形成される。プレめっき層１４は、例えば、鋼層１１の内表面が露出しないように内表面に直接積層して形成される。プレめっき層１４の内表面は、略平坦な曲面である。すなわち、プレめっき層１４の内表面は、滑らかな面である。
【００３７】
プレめっき層１４の厚みは、例えば、５μｍ以上１００μｍ以下である。なお、プレめっき層１４の厚みは、これに限定されない。また、図２では、プレめっき層１３及び１４の厚みは略等しい場合を示しているが、プレめっき層１３及び１４の厚みは異なっていてもよい。
【００３８】
なお、プレめっき層１４は、溶接部１２の内表面の少なくとも一部には形成されていない。プレめっき層１４は、例えば、断面視において、鋼層１１及び溶接部１２の内表面のうち、鋼層１１の内表面のみを覆っている。すなわち、プレめっき層１４は、断面視において、鋼層１１の周方向の一部が切れて形成されている。例えば、電気絶縁層１５が配置されていない状態で、プレめっき層１４は、溶接部１２の内表面の少なくとも一部を露出させ、かつ鋼層１１の内表面を露出させないように形成される。なお、プレめっき層１４は、第２めっき層の一例である。
【００３９】
プレめっき層１３及び１４は、例えば、溶融金属めっきにより形成され、少なくとも亜鉛を含むめっき層である。本実施の形態では、プレめっき層１３及び１４は、溶融亜鉛めっきにより形成される亜鉛めっき層である。亜鉛めっき層は、亜鉛めっき層にキズが発生し、鋼層１１が露出しても、キズの周囲の亜鉛が鋼層１１（鉄）より先に溶け出して、電気化学的に鋼層１１を保護することができる。つまり、亜鉛めっきは自己防食作用（犠牲防食作用）が働くので、鋼層１１が錆びることをより抑制することができる。
【００４０】
なお、プレめっき層１３及び１４の少なくとも一方は、亜鉛以外の金属を含んだ亜鉛系合金めっき層であってもよい。プレめっき層１３及び１４の少なくとも一方は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｓｉ（シリコン）及びＳｎ（錫）の少なくとも一つを含んでいてもよい。例えば、亜鉛以外の金属の含有量は、亜鉛に対して１ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下である。なお、亜鉛以外の金属が複数種類含まれている場合、複数種類の金属の合計の重量において、含有量が算出される。
【００４１】
また、プレめっき層１３と鋼層１１との間、及び、プレめっき層１４と鋼層１１との間の少なくとも一方に、鉄−亜鉛合金層を含む合金層（図示しない）が形成されていてもよい。合金層は、プレめっき層１３及び１４を形成した後に所定の熱が加えられ、プレめっき層１３を構成する亜鉛と鋼層１１を構成する鉄とが合金化することで形成される。鉄−亜鉛合金層は、鋼層１１より耐食性が高い。
【００４２】
また、本実施の形態に係る鋼管１０は、プレめっき層１３及び１４が配置された帯状の鋼層１１（以降では、鋼板とも記載する）を、湾曲及び溶接して形成される。プレめっき層１３及び１４は、さらに、上記で説明した溶接部１２の表面に形成される凹凸を軽減することができる。プレめっき層１３が配置された鋼層１１の溶接部１２に形成される凹凸は、プレめっき層１３が配置されていない鋼層１１の溶接部１２に形成される凹凸より、凹凸の深さ及び凹凸の数の少なくとも一方が小さくなる。また、プレめっき層１４が配置された鋼層１１の溶接部１２に形成される凹凸は、プレめっき層１４が配置されていない鋼層１１の溶接部１２に形成される凹凸より、凹凸の深さ及び凹凸の数の少なくとも一方が小さくなる。
【００４３】
詳細は後述するが、プレめっき層１４により溶接部１２の内表面に形成された凹凸が軽減することで、例えば、電気絶縁層１５を形成しやすくなる。溶接部１２の内表面に形成された凹凸により電気絶縁層１５が溶接部１２の内表面の少なくとも一部を覆えない場合、当該一部から錆が進行するが、プレめっき層１４を設けることにより溶接部１２の内表面が露出してしまうことを抑制することができる。電気絶縁層１５は、鋼層１１の内表面に直接積層されておらず、鋼層１１と電気絶縁層１５との間には、プレめっき層１４が配置されている。
【００４４】
電気絶縁層１５は、プレめっき層１４の内表面側に配置され、通線性、絶縁性及び重量性の少なくとも一つを向上させる。本実施の形態では、電気絶縁層１５は電気絶縁性を有する樹脂層により実現される。電気絶縁層１５は、プレめっき層１４の略平坦な内表面に積層して設けられるので、電気絶縁層１５の内表面も略平坦な面となる。電気絶縁層１５は、プレめっき層１４が配置されていることで、鋼層１１の内表面に形成された凹凸の影響を受けにくくなる。電気絶縁層１５の内表面は、略平坦な曲面である。すなわち、電気絶縁層１５の内表面は、滑らかな面である。例えば、電気絶縁層１５の内表面の表面粗さＲａは、鋼層１１の内表面の表面粗さＲａより小さい。
【００４５】
鋼層１１の内表面にめっき層を直接形成した場合、当該めっき層は鋼層１１の凹凸に追従した凹凸が形成される。そのため、鋼層１１の内表面にめっき層を直接形成した場合は、当該凹凸により通線性が悪い。一方、鋼管１０は、内部に向かうにつれ鋼層１１、プレめっき層１４及び電気絶縁層１５の順に直接積層して形成される。プレめっき層１４は、内表面が略平坦な面であるので、電気絶縁層１５の内表面も略平坦な面となる。これにより、鋼層１１の内表面に直接めっき層が設けられている場合に比べ、通線性が向上する。なお、内部に向かうとは、鋼管１０の断面視において、略円形である鋼管１０の中心側に向かうことを意図する。
【００４６】
図２に示すように、電気絶縁層１５は、断面視において、溶接部１２及びプレめっき層１４の内表面の両方を鋼管１０の内部側から覆っている。言い換えると、電気絶縁層１５は、断面視において、溶接部１２及びプレめっき層１４の内表面が空気に曝されるなど、溶接部１２及びプレめっき層１４の両方が露出しないように形成される。
【００４７】
また、電気絶縁層１５は、金属に比べ錆びにくいので、鋼層１１の内表面が錆びてしまうことを抑制することができる。例えば、プレめっき層１４の内表面に電気絶縁層１５が配置された鋼管１０は、塩水噴霧試験（例えば、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１（塩水噴霧試験方法）に基づく試験）に耐えることができる。また、電気絶縁層１５は、亜鉛を含むめっき層に比べ軽量である。よって、鋼層１１の内表面に電気絶縁層１５を設けることで、鋼層１１の内表面にめっき層を設けた場合に比べ、鋼管１０の耐食性を向上させ、かつ軽量化することができる。なお、電気絶縁層１５の厚みは、例えば、５μｍ以上１００μｍ以下であるが、これに限定されない。
【００４８】
電気絶縁層１５は、電気絶縁性を有する樹脂材料から形成される。電気絶縁層１５は、例えば、シリコーン又はエポキシを含む樹脂材料から形成される。電気絶縁層１５は、例えば、シリコーン又はエポキシを含む樹脂塗料を塗布することで形成される。塗料とは、例えば、塩水噴霧試験の腐食に耐えられる高耐食塗料である。電気絶縁層１５は、例えば、塩水噴霧試験に耐えられる高耐食塗料を鋼層１１の内表面に吹き付けることによって形成された塗装膜である。なお、塩水噴霧試験は、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に基づく試験に限定されない。塩水噴霧試験は、例えば、他の規格に基づく試験であってもよいし、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１又は他の規格に類似する試験であってもよい。
【００４９】
なお、電気絶縁層１５は、鋼層１１の外表面側には配置されていない。
【００５０】
めっき層１６は、鋼管１０の耐食性を向上させるために鋼層１１の外表面側に配置されるめっき層である。つまり、めっき層１６は、鋼層１１の径方向の外方から鋼層１１及び溶接部１２を覆う。本実施の形態では、めっき層１６は、プレめっき層１３の外表面及び溶接部１２の外表面を覆う。めっき層１６は、例えば、プレめっき層１３の外表面及び溶接部１２の外表面が露出しないようにプレめっき層１３の外表面及び溶接部１２の外表面に直接積層して形成される。
【００５１】
なお、鋼層１１の径方向の外方から鋼層１１及び溶接部１２を覆うとは、鋼層１１及び溶接部１２と接触して形成されていること、並びに、鋼層１１及び溶接部１２の両方ともに接触せずに形成されていることを含む。例えば、プレめっき層１３が形成されていない場合、めっき層１６は、鋼層１１の外表面及び溶接部１２の外表面と接触して形成されていてもよい。
【００５２】
鋼管１０の外表面の耐食性は、例えば、プレめっき層１３及びめっき層１６の合計の厚みにより変化する。合計の厚みが厚いほど、鋼管１０の耐食性は向上する。所望の耐食性を持たせる場合、プレめっき層１３が設けられていることで、めっき層１６の厚みをプレめっき層１３が設けられていない場合に比べ薄くすることができる。
【００５３】
図２に示すように、めっき層１６は、断面視において、溶接部１２及びプレめっき層１３の外表面の両方を鋼管１０の外部側から覆っている。言い換えると、めっき層１６は、断面視において、溶接部１２及びプレめっき層１３の外表面が空気に曝されるなど、溶接部１２及びプレめっき層１３の両方が露出しないように形成される。
【００５４】
めっき層１６は、少なくとも亜鉛を含むめっき層である。めっき層１６は、例えば、溶融亜鉛めっきにより形成される。なお、めっき層１６は、亜鉛以外の金属を含んだ亜鉛系合金めっき層であってもよい。めっき層１６は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｓｉ（シリコン）及びＳｎ（錫）の少なくとも一つを含んでいてもよい。例えば、亜鉛以外の金属の含有量は、亜鉛に対して１ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下である。なお、亜鉛以外の金属が複数種類含まれている場合、複数種類の金属の合計の重量において、含有量が算出される。
【００５５】
また、プレめっき層１４とめっき層１６とは、同一の金属材料で構成されていてもよいし、異なる金属材料で構成されていてもよい。なお、めっき層１６は、第１めっき層の一例である。
【００５６】
上記に記載したように、本実施の形態に係る鋼管１０は、鋼層１１とめっき層１６との間にプレめっき層１３が配置され、鋼層１１と電気絶縁層１５との間にプレめっき層１４が配置される構造を有する。鋼層１１の外表面はプレめっき層１３及びめっき層１６により耐食性が確保される。なお、プレめっき層１３が設けられていない場合は、めっき層１６の厚みを厚くすることにより、プレめっき層１３及びめっき層１６が設けられていたときと同等の耐食性を実現可能である。また、鋼層１１の内表面は、プレめっき層１４及び電気絶縁層１５により、耐食性、通線性、及び、重量性を向上させることができる。
【００５７】
[２.鋼管の製造方法]
次に、鋼管１０の製造方法について、図３及び図４を参照しながら説明する。以下に示すように、本実施の形態に係る鋼管１０は、鋼板を曲げて溶接して作製される鉄パイプである。
【００５８】
図３は、本実施の形態に係る鋼管１０の製造方法を示すフローチャートである。図４は、本実施の形態に係る鋼管１０の製造方法を模式的に示す概略図である。
【００５９】
図４に示すように、鋼管１０を作製する製造ラインは、ロール成形装置Ｍ１、溶接装置Ｍ２、溶接ビート処理装置Ｍ３、塗布装置Ｍ４、外表面めっき装置Ｍ５、サイジング装置Ｍ６、検査装置Ｍ７、切断装置Ｍ８、及び、塗装装置Ｍ９から構成される。なお、上記の製造順序を維持した状態であれば、上記以外の装置が含まれていてもよい。
【００６０】
図３に示すように、まず、少なくとも一方の表面に少なくとも亜鉛を含むプレめっき層が設けられた帯状の鋼板２０を準備する鋼板準備工程（Ｓ１１）が行われる。つまり、鋼板準備工程では、鋼層１１の少なくとも一方の面にプレめっき層が設けられた鋼板２０が準備される。本実施の形態では、鋼層１１の両面に少なくとも亜鉛を含むプレめっき層１３及び１４が設けられた鋼板２０が使用される。なお、プレめっき層１３及び１４は、帯状の鋼板２０の状態で、既に設けられているめっき層である。また、図４に示すように、本実施の形態では、帯状の鋼板２０をコイル状に巻回したものを準備している例を示している。なお、プレめっき層は、めっき層の一例である。
【００６１】
なお、プレめっき層は、電気めっき（例えば、電気亜鉛めっき）などのめっき厚みを略均一にできる工法により形成される。すなわち、プレめっき層１３及び１４は、どぶ漬けめっき工法では、形成されていない。
【００６２】
続いて、帯状の鋼板２０を管状に成形し、突き合わせた両端部を溶接により接合することで、両面にプレめっき層（例えば、プレめっき層１３及び１４）が形成された管状の鋼板２０を形成する管状体形成工程が行われる（Ｓ１２）。例えば、帯状の鋼板２０を丸めて管状に成形し、突き合わせた鋼板２０の両端部（本実施の形態では、鋼板２０の短手方向の両端部であり、以降では突合部とも記載する）を溶接により接合することで、管状の鋼板２０が形成される。なお、鋼板２０の一方の面にのみめっき層（例えば、プレめっき層１４）が形成されている場合、管状体形成工程ではプレめっき層１４が形成された面が内表面となる管状の鋼板２０を形成する。
【００６３】
図４に示すように、管状体形成工程は、ロール成形装置Ｍ１、溶接装置Ｍ２、及び、溶接ビート処理装置Ｍ３により実現される。帯状の鋼板２０は、連続的にロール成形装置Ｍ１に供給され、ロール成形装置Ｍ１により連続的に管状に成形される。帯状の鋼板２０は、ロール成形装置Ｍ１により冷間成形されることで、管状に形成される。管状に成形された鋼板２０は、溶接装置Ｍ２に供給され、鋼板２０の突合部（例えば、継目）が連続的に接合される。つまり、溶接装置Ｍ２により鋼板２０の短手方向における両端部が連続的に接合される。これにより、溶接部１２は、鋼板２０の管軸方向に延びて形成される。なお、以降において、管状に成形された鋼板２０を管状体とも記載する。管状体は連続的に形成される。
【００６４】
溶接装置Ｍ２は、例えば、高周波抵抗溶接などの抵抗溶接により、鋼板２０の両端部を接合する。つまり、本実施の形態に係る鋼管１０は、電縫鋼管である。なお、溶接方法はこれに限定されない。
【００６５】
溶接装置Ｍ２により溶接された鋼板２０は、溶接ビート処理装置Ｍ３に供給され、溶接により形成された溶接ビートに対する処理が行われる。溶接ビート処理装置Ｍ３は、例えば、管状体の外面に形成された溶接ビートを連続的に切削することで除去する切削装置である。例えば、切削装置は、管状体の外表面に沿う形状の刃物を有しており、外表面に形成された溶接ビートを削り落とし略滑らかな面を形成する。これにより、外表面に形成された溶接ビートをビートカットすることができ、外表面が略滑らかな管状体が形成される。これにより、図２に示す溶接部１２が形成される。
【００６６】
なお、溶接ビート処理装置Ｍ３は、このような切削装置に限定されない。溶接ビート処理装置Ｍ３は、例えば、溶接ビートに対して圧力を加え押し潰すなど、その他の方法により溶融ビートを処理する装置であってもよい。なお、この時点で鋼板２０の内表面側に電気絶縁層１５は形成されていない。
【００６７】
図３を再び参照して、続いて、管状体の内表面側に電気絶縁層１５を形成する絶縁層形成工程が行われる（Ｓ１３）。絶縁層形成工程では、管状形成工程で溶接された後に、例えば、塗布により電気絶縁層１５が形成される。具体的には、鋼板２０に配置されたプレめっき層１４の内表面、及び、溶接部１２の内表面に、シリコーン又はエポキシなどの樹脂を含む樹脂塗料がスプレーなどにより吹き付けられることにより電気絶縁層１５が形成される。プレめっき層１４の内表面は略平坦な面であるので、電気絶縁層１５の内表面も略平坦な面に形成される。また、プレめっき層１４が配置されていることで、溶接部１２の表面に形成される凹凸が軽減されるので、プレめっき層１４が形成されていない場合に比べ、塗布により電気絶縁層１５を容易に形成することができる。
【００６８】
図４に示すように、絶縁層形成工程は、塗布装置Ｍ４により実現される。管状体は、連続的に塗布装置Ｍ４に供給され、塗布装置Ｍ４により連続的に樹脂材料が塗布される。そして、めっき工程で加えられる熱により樹脂材料が硬化されることで、プレめっき層１４の内表面、及び、溶接部１２の内表面を覆う電気絶縁層１５が形成される。すなわち、管状体の内表面を覆う電気絶縁層１５が形成される。溶接した後に電気絶縁層１５が形成されるので、管状体の内表面の全面を覆う電気絶縁層１５を形成することができる。なお、めっき工程で加えられる熱とは、外表面めっき装置Ｍ５により加えられる熱である。
【００６９】
なお、樹脂塗料はめっき工程で加えられる熱により硬化されることに限定されない。例えば、塗布装置Ｍ４が塗布した樹脂材料を硬化させるための熱源を有しており、塗布装置Ｍ４によって加えられる熱により塗布された樹脂材料が硬化されてもよい。
【００７０】
図３を再び参照して、続いて、管状体の外表面側に溶融亜鉛めっきを施すことで溶融亜鉛めっき層を形成するめっき工程が行われる（Ｓ１４）。つまり、めっき工程では、管状体の外表面を覆う溶融亜鉛めっき層が形成される。本実施の形態では、プレめっき層１３が設けられているので、溶融亜鉛めっき層はプレめっき層１３の外表面に形成される。すなわち、めっき工程では、プレめっき層１３の外表面及び溶接部１２の外表面を覆う溶融亜鉛めっき層が形成される。なお、溶融亜鉛めっき層は、図２に示すめっき層１６の一例である。つまり、溶融亜鉛めっき層は、第１めっき層の一例である。また、めっき工程では、溶けた金属と溶媒とを対象物（例えば、鋼層１１）に吹き付けて積層させる溶射は行われていない。
【００７１】
図４に示すように、めっき工程は、外表面めっき装置Ｍ５、及び、サイジング装置Ｍ６により実現される。外表面めっき装置Ｍ５は、例えば、管状体の外表面に溶融亜鉛めっきを施す溶融亜鉛めっき装置である。外表面めっき装置Ｍ５は、例えば、溶融金属（例えば、溶融した亜鉛）中に管状体を通過させて溶融めっき処理を行う。管状体を溶融金属中に通過させることで、管状体が連続的に浸漬されている状態となる。これにより、管状体の外表面全体に溶融金属めっき層が形成される。
【００７２】
本実施の形態では、管状体の外表面にプレめっき層１３が配置されているので、めっき工程で形成されるめっき層の厚みを薄くすることができる。例えば、めっき工程で形成するめっき層の厚みを、プレめっき層１３が設けられていない場合に比べて、薄くすることができる。
【００７３】
なお、外表面めっき装置Ｍ５は、複数台が連続して配置されていてもよい。また、プレめっき層１３とめっき工程で形成されるめっき層（例えば、めっき層１６）とは、めっき層を形成する金属材料が異なっていてもよいし、同じであってもよい。また、外表面めっき装置Ｍ５は、溶融金属めっき層の厚みを均一化する処理を行ってもよい。
【００７４】
そして、サイジング装置Ｍ６により外径を規定寸法とするための加工が行われる。サイジング装置Ｍ６は、例えば冷間ロール加工等のサイジング加工を行う。
【００７５】
上記したように、本実施の形態では、管状体形成工程の後に、絶縁層形成工程、及び、めっき工程が行われる。
【００７６】
図３を再び参照して、続いて、サイジング加工が行われた管状体に対して、傷などの有無を検査する検査工程が行われる（Ｓ１５）。検査工程では、例えば、めっき層１６及び電気絶縁層１５にキズなどが生じていないかなどの外観検査が行われる。検査工程では、例えば、鋼板２０の鋼層１１が露出していないかなどの検査が行われる。
【００７７】
図４に示すように、検査工程は、検査装置Ｍ７により実現される。検査装置Ｍ７は、例えば超音波などをあてて鋼板２０中のキズを探知する探傷装置である。これにより、キズが発生している部分が製品（つまり、鋼管１０）とならないように、該当部分をはじくことができる。なお、検査装置Ｍ７は、キズなどの検査が行うことができれば探傷装置に限定されない。
【００７８】
図３を再び参照して、続いて、検査が行われた管状体を所定の長さ（Ｙ軸方向の長さ）に切断する切断工程が行われる（Ｓ１６）。切断工程では、例えば、管状体を約３．６ｍの長さに連続して切断する。切断工程では、例えば、検査工程でキズが発生している部分が製品に含まれないように切断する。
【００７９】
図４に示すように、切断工程は、切断装置Ｍ８により実現される。切断装置Ｍ８は、管状体を所定の長さに切断する。
【００８０】
図３を再び参照して、続いて、切断された管状体の外表面及び内表面の少なくとも一方に塗装を行う塗装工程が行われる（Ｓ１７）。塗装工程では、例えば、耐食性を向上させるための塗装などが行われる。塗装工程では、例えば、切断された管状体の外表面及び内表面の少なくとも一方の面に、樹脂等による保護皮膜が形成される。
【００８１】
図４に示すように、塗装工程は、塗装装置Ｍ９により実現される。塗装装置Ｍ９は、所定の長さに切断された管状体の外表面及び内表面の少なくとも一方に耐食性を向上させるなど、所望の機能を持たせるための塗装を行う。これにより、本実施の形態に係る鋼管１０が作製される。なお、図２において、塗装工程において形成された塗装膜は図示を省略している。
【００８２】
上記のように、本実施の形態に係る鋼管１０の製造方法は、管状体形成工程〜塗装工程までの一連の工程が連続して行われる。例えば、管状体形成工程、絶縁層形成工程、及び、めっき工程が連続して行われる。すなわち、鋼管１０は、インラインにより作製される。鋼管１０は、例えば、鋼板２０から一貫生産される。これにより、鋼管１０を作製する期間を短縮することが可能である。
【００８３】
[３.効果]
以上のように、本実施の形態に係る鋼管１０は、管軸方向に沿う溶接部１２で接合された管状の鋼層１１と、鋼層１１の径方向の外方から鋼層１１及び溶接部１２を覆うめっき層１６と、鋼層１１の内表面を覆うプレめっき層１４と、プレめっき層１４の内表面及び溶接部１２の内表面を覆い、かつ電気絶縁性を有する電気絶縁層１５と、を備える。
【００８４】
これにより、プレめっき層１４が形成されていることで、プレめっき層１４の内表面に設けられた電気絶縁層１５の内表面の凹凸を軽減することができるので、信号線又は電気線などを鋼管１０に通すときの通線性が向上する。また、電気絶縁層１５は絶縁性を有していることから、鋼層１１の内表面に耐食性のためのめっき層が設けられている場合に比べ、鋼管１０の絶縁性を向上させることができる。よって、鋼管１０の性能を向上させることができる。具体的には、鋼管１０の通線性及び絶縁性を向上させることができる。
【００８５】
また、プレめっき層１４の内表面は、平坦な曲面である。
【００８６】
これにより、プレめっき層１４の内表面に設けられる電気絶縁層１５の内表面を略平坦な面とすることができる。つまり、鋼管１０に信号線又は電気線を通すときに、当該信号線又は電気線が接触する面の凹凸をさらに軽減することができるので、鋼管１０に信号線又は電気線を通すときの通線性がさらに向上する。よって、鋼管１０の性能をさらに向上させることができる。
【００８７】
また、電気絶縁層１５は、樹脂層である。
【００８８】
これにより、樹脂は金属に比べて軽いので、鋼層１１の内表面に電気絶縁層１５である樹脂層を設けることで、めっき層が形成されている場合よりも鋼管１０を軽量化することができる。また、樹脂は金属より耐食性が高いので、鋼管１０の耐食性を向上させることができる。よって、鋼管１０の性能をさらに向上させることができる。
【００８９】
また、めっき層１６及びプレめっき層１４は、少なくとも亜鉛を含む。
【００９０】
これにより、めっき層にキズなどが発生して鋼層１１が露出した場合であっても、亜鉛の自己防食作用により、鋼層１１が錆びることを抑制することができる。つまり、鋼管１０の耐食性をさらに向上させることができる。
【００９１】
また、めっき層１６、及び、プレめっき層１４の少なくとも一つは、さらに、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｓｉ（シリコン）、及び、Ｓｎ（錫）の少なくとも一つを含む。
【００９２】
これにより、めっき層１６及びプレめっき層１４が亜鉛から構成される場合に比べ、めっき層自体の耐食性を向上させることができる。つまり、鋼管１０の性能をさらに向上させることができる。なお、めっき層が亜鉛から構成されるとは、実質的に亜鉛以外の金属を含有していない、又は、意図的に亜鉛以外の金属を含有していないことを意図する。
【００９３】
また、さらに、鋼層１１とめっき層１６との間に、溶接部１２の外表面及び鋼層１１の外表面のうち鋼層１１の外表面のみを覆い、少なくとも亜鉛を含むプレめっき層１３を備える。
【００９４】
これにより、めっき層１６の厚みを薄くすることができるので、後めっきでめっき層１６を形成するときの時間を短縮することができる。
【００９５】
また、プレめっき層１３は、さらに、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｓｉ（シリコン）、及び、Ｓｎ（錫）の少なくとも一つを含む。
【００９６】
これにより、プレめっき層１３が亜鉛から構成される場合に比べ、プレめっき層１３自体の耐食性を向上させることができる。つまり、鋼管１０の性能をさらに向上させることができる。
【００９７】
また、以上のように、本実施の形態に係る鋼管１０の製造方法は、少なくとも一方の表面にめっき層（例えば、プレめっき層１４）が形成された帯状の鋼板２０を準備する鋼板準備工程（Ｓ１１）と、帯状の鋼板２０を管状に成形し、突合部を溶接により接合することでめっき層が形成された面が内表面となる管状の鋼板２０を形成する管状体形成工程（Ｓ１２）と、管状に形成された鋼板２０の内表面を覆う電気絶縁層１５を形成する絶縁層形成工程（Ｓ１３）と、管状に形成された鋼板２０の外表面を覆う溶融亜鉛めっき層（例えば、めっき層１６）を形成するめっき工程（Ｓ１４）と、を含む。
【００９８】
これにより、管状体形成工程において管状の鋼板２０が形成され後、電気絶縁層１５が形成される。管状体形成工程では溶接などにより鋼板２０の接合が行われるので、溶接などにより電気絶縁層１５が破壊されてしまうことを抑制することができる。つまり、鋼管１０の内表面において鋼層１１の一部が露出してしまうことを抑制することができる。よって、耐食性、絶縁性、及び、重量性が向上された鋼管１０を安定して製造することができる。
【００９９】
（他の実施の形態）
以上、鋼管、及び、鋼管の製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの及び異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【０１００】
例えば、上記実施の形態では、鋼板２０を使用することを前提に説明したが、他の金属板を使用してもよい。つまり、図２に示す鋼層１１は、他の金属材料により構成された金属層であってもよい。
【０１０１】
また、上記実施の形態では、プレめっき層１３及び１４は少なくとも亜鉛を含むめっき層である例について説明したが、これに限定されない。プレめっき層１３及び１４の少なくとも一方は、Ｎｉめっき層など、亜鉛を含まないめっき層であってもよい。つまり、めっきに使用される金属は、亜鉛を含まない金属であってもよい。例えば、プレめっき層１３がＮｉめっき層であった場合、Ｎｉめっき層は鋼層１１の内表面の凹凸の深さより厚く形成される。例えば、Ｎｉめっき層の内表面は、略平坦な面である。
【０１０２】
また、上記実施の形態では、プレめっき層１３、プレめっき層１４、及び、めっき層１６は、亜鉛めっき層である例について説明したが、これに限定されない。プレめっき層１３、プレめっき層１４、及び、めっき層１６は、亜鉛と亜鉛以外の金属とを含む亜鉛系合金めっき層であってもよい。プレめっき層１３、プレめっき層１４、及び、めっき層１６は、例えば、Ｚｎ−Ｆｅめっき層などであってもよいし、その他の亜鉛系合金めっき層であってもよい。なお、プレめっき層１３、プレめっき層１４、及び、めっき層１６は、同一の金属により形成されてもよいし、異なる金属により形成されてもよい。
【０１０３】
また、上記実施の形態で説明した電気絶縁層１５には、金属粉末が含まれていてもよい。例えば、電気絶縁層１５は、亜鉛などの鉄よりもイオン化傾向の大きい金属粉末が含まれていてもよい。これにより、鋼管１０の耐食性をさらに向上させることができる。
【０１０４】
また、上記実施の形態では、鋼層１１の外表面にプレめっき層１３が直接積層され、プレめっき層１３の外表面にめっき層１６が直接積層される例について説明したが、これに限定されない。鋼層１１とプレめっき層１３との間、及び、プレめっき層１３とめっき層１６との間の少なくとも一方には、プレめっき層１３及びめっき層１６とは異なるめっき層などが配置されていてもよい。
【０１０５】
また、上記実施の形態では、鋼層１１の内表面にプレめっき層１４が直接積層され、プレめっき層１４の内表面に電気絶縁層１５が直接積層される例について説明したが、これに限定されない。鋼層１１とプレめっき層１４との間、及び、プレめっき層１４と電気絶縁層１５との間の少なくとも一方には、プレめっき層１４及び電気絶縁層１５とは異なるめっき層又は樹脂層が配置されていてもよい。電気絶縁層１５は、例えば、鋼層１１の内表面及び溶接部１２の内表面を覆い、かつ信号線又は電気線と接触するように配置されていればよい。
【０１０６】
また、上記実施の形態では、断面視において、略円形である丸形鋼管について説明したが、鋼管１０の断面視形状はこれに限定されない。鋼管１０は、例えば、断面視形状が略多角形である角形鋼管、略扇形などの異形鋼管などであってもよいし、その他の形状であってもよい。
【０１０７】
また、上記実施の形態では、プレめっき層１３及び１４の厚みは略等しい例について説明したが、これに限定されない。プレめっき層１３は、めっき層１６を形成する後めっきの時間短縮のため、厚く形成されるとよい。プレめっき層１３は、例えば、プレめっき層１４より厚く形成されてもよい。
【０１０８】
また、上記実施の形態では、鋼管１０は管状体形成工程〜塗装工程までが一連の工程で連続して行われる例について説明したが、これに限定されない。管状形成工程の後に、絶縁層形成工程及びめっき工程が行われていれば、鋼管１０は、一連の工程で連続して作製されなくてもよい。
【０１０９】
また、上記実施の形態では、鋼板準備工程においてプレめっき層１３及び１４が形成された鋼板２０を準備する例について説明したが、これに限定されない。鋼板準備工程では、鋼層１１の少なくとも一方の面にプレめっき層を形成することで、鋼板２０を作製してもよい。例えば、鋼板準備工程では、鋼層１１にプレめっき層１３及び１４を形成して鋼板２０を作製することで、鋼板２０を準備してもよい。なお、この場合、プレめっき層１３及び１４は、どぶ漬けめっき以外の工法で形成される。プレめっき層１３及び１４は、例えば、電気めっきにより形成されてもよい。
【０１１０】
また、上記実施の形態では、鋼板準備工程で準備される鋼板２０は少なくとも亜鉛を含むプレめっき層が形成されている例について説明したが、プレめっき層は亜鉛を含んでいなくてもよい。プレめっき層は、例えば、ニッケルを含むニッケルめっき層であってもよいし、その他であってもよい。
【０１１１】
また、上記実施の形態では、めっき工程では、溶融亜鉛めっき層を形成する例を説明したが、これに限定されない。めっき工程では、管状体に溶融めっきを施すことで亜鉛を含まない溶融めっき層を形成してもよい。めっき工程では、例えば、溶融めっき層として、アルミニウムを含むアルミニウムめっき層を形成してもよい。
【０１１２】
また、上記実施の形態で説明した鋼管の製造方法における複数の工程の順序は一例であり、管状体形成工程の後に絶縁層形成工程及びめっき工程が行われていれば順序は変更されてもよいし、一部の工程は行われなくてもよい。
【０１１３】
また、上記実施の形態で説明した鋼管の製造方法における各工程は、１つの工程で実施されてもよいし、別々の工程で実施されてもよい。なお、１つの工程で実施されるとは、各工程が１つの装置を用いて実施される、各工程が連続して実施される、又は、各工程が同じ場所で実施されることを含む意図である。また、別々の工程とは、各工程が別々の装置を用いて実施される、各工程が異なる時間（例えば、異なる日）に実施される、又は、各工程が異なる場所で実施されることを含む意図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０    鋼管
１１    鋼層
１２    溶接部（接合部）
１３    プレめっき層（第３めっき層）
１４    プレめっき層（第２めっき層）
１５    電気絶縁層
１６    めっき層（第１めっき層）
２０    鋼板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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