(57)【要約】【課題】  ガス導管や送油管等の各種配管の溶接継手部を防食被覆する管溶接継手部の被覆構造において、特に防食性能の向上してなる現地溶接部の防食被覆構造を提供する。【解決手段】  ポリエチレン被覆鋼管の管端部を溶接した現地溶接部において、  １層目に、内層材をブチルゴム系粘着材、外層材を架橋ポリエチレンとする熱収縮材料が減圧下、加熱収縮により被覆されており、  ２層目に、１層目よりも長手の幅が大きい、内層材をホットメルト系接着材、外層材を架橋ポリエチレンとする熱収縮材料が減圧下、加熱収縮されて重ね巻き被覆されていることを特徴とする、現地溶接部の防食被覆構造。【選択図】  図１
2006194368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン被覆鋼管の管端部を溶接した現地溶接部において、
少なくとも１層目に、内層材をマスチック系粘着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第１の熱収縮材料が、減圧下、加熱収縮されて被覆されている第１被覆層形成部と、
第１の熱収縮材料が１層または多層に被覆されている第１被覆層形成部の少なくとも両端部とその長手外側の鋼管被覆層部分に、内層材をホットメルト接着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第２の熱収縮材料が、減圧下、加熱収縮されて重ね巻き被覆されている第２被覆層形成部とを有することを特徴とする、現地溶接部の防食被覆構造。
【請求項２】
１層目に、第１の熱収縮材料を用いて第１被覆層形成部が形成されており、
２層目に、１層目よりも長手の幅が大きい第２の熱収縮材料を用いて第２被覆層形成部が重ね巻きして形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の防食被覆構造。
【請求項３】
前記鋼管の被覆層端部が、テーパ角度を有することを特徴とする請求項１または２に記載の防食被覆構造。
【請求項４】
ポリオレフィン被覆鋼管の管端部を溶接した現地溶接部において、
少なくとも１層目に、内層材をマスチック系粘着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第１の熱収縮材料を、減圧下、加熱収縮して被覆する第１被覆工程と、
前記第１被覆工程により第１の熱収縮材料を１層または多層に被覆した被覆層形成部の少なくとも両端部とその長手外側の鋼管被覆層部分（の外周部上）に、内層材をホットメルト接着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第２の熱収縮材料を、減圧下、加熱収縮して重ね巻き被覆する第２被覆工程とを含むことを特徴とする、現地溶接部の防食被覆構造の製造方法。
【請求項５】
１層目に、第１の熱収縮材料を加熱収縮して被覆する第１被覆工程と、
２層目に、１層目よりも長手の幅が大きい第２の熱収縮材料を加熱収縮して重ね巻き被覆する第２被覆工程とを有することを特徴とする、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記第１被覆工程よりも前の工程において、鋼管の被覆層端部をテーパ角度を有するように面取り加工することを特徴とする請求項４または５に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス導管や送油管等の各種配管の溶接継手部を防食被覆する管溶接継手部被覆構造で、特に防食性能の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガス導管等の地中埋設管に使用する鋼管には防食対策を目的として外面被覆が施されている。通常は工場でポリエチレン被覆を行なう方法が一般的である。
【０００３】
埋設場所で鋼管を接続させるために、円周溶接した溶接継手部は現地で被覆する必要がある。溶接継手部を現地で防食対策するために、外層材を架橋ポリエチレン、内層材をゴム系粘着材とする熱収縮ポリエチレン材料で覆い、バーナーや遠赤外線を利用した加熱装置を用いて加熱し、もとの形状に戻ろうとする架橋ポリエチレンを収縮させ、ゴム系粘着材をポリエチレン被覆と溶接継手部の鋼面に密着させて防食被覆層を形成する方法が一般的に適用されている。
【０００４】
通常の管溶接継手部に被覆する熱収縮ポリエチレン材料は、外層材が架橋した熱収縮ポリエチレン、内層材がゴム系の粘着材からなる１層巻である。しかしながら、配管敷設後の防食補修が困難な部位、配管が２重管構造であったり、防食被覆した配管をさらにモルタルで覆うような場合には、１層目に外層材が架橋した熱収縮ポリエチレン、内層材がゴム系の粘着材からなる熱収縮ポリエチレン材料を接続した鋼管のポリエチレン被覆層と溶接継手部を含む鋼管素材の鋼面に密着するように被覆した後にさらに、１層目より長手の幅が大きい、外層材が架橋した熱収縮ポリエチレン、内層材がゴム系の粘着材からなる熱収縮ポリエチレン材料を２層巻してより防食安全性を向上させる措置が為される。熱収縮ポリエチレン材料を２層巻することにより、１層巻よりも、被覆厚み増加による防食遮断性や機械的強度が増加する。
【０００５】
しかしながら、熱収縮ポリエチレン材料の内層材であるゴム系の粘着材は、常温では粘弾性を示すが、温度が上昇すると、材料の凝集強度が低下し塑性変形しやすくなる。そのため、配管は常温よりも温度が高い領域、例えば、５０℃での粘着材のせん断強度は１０Ｎ／ｃｍ２よりも低く、小さい応力でずれや剥がれを生じてしまう。例えば、配管をモルタルで覆う場合にはモルタルの硬化発熱による被覆のずれやめくれ等の損傷の発生が懸念されるという問題があった。
【０００６】
また、ポリエチレン熱収縮材料のゴム系の粘着材は、ポリエチレン被覆層あるいは溶接継手部の鋼面と密着させる役目を為しているが、その密着機構は物理的な付着である。従って、長期供用を想定した場合には、少なからず付着面からの水などの腐食因子の侵入による防食性の低下が懸念されるという問題もあった。
【０００７】
一方、直接推進工法に用いられる鋼管継手部の被覆構造では、推進時に土砂の抵抗を受け、摩擦により防食被覆層が捲くれると云う問題を解決するために、図２Ａに示すように、ポリエチレン被覆鋼管７の被膜層８の前後端部に予め階段状に２段の被膜段差部８Ａ、８Ｂを形成し、継手部３を溶接した後、１層目の外層材５−１に熱収縮機能を付与した材料、内層材５−２にゴム系粘着材を付けた粘着型熱収縮チューブ５端部を、溶接継手部３の両側の被膜層端部の最上段を除いた一段目の防食被膜段差部８Ａに重ね、トーチにより加熱し、もとの形状に戻ろうとする熱収縮チューブ５を収縮させて被覆し、次いで２層（最上層）の外層材５’−１に熱収縮機能を付与した材料、内層材５’−２にゴム系粘着材を付けた粘着型熱収縮チューブ５’の推進方向の端部を二段目の防食被膜段差部８Ｂに隙間９を置いて重なる様にし、トーチにより加熱し熱収縮チューブ５’を収縮させて被覆し、その後、前記隙間９と且つ２層目の粘着型熱収縮チューブ５’の被膜端部を、外層材６−１に熱収縮機能を付与した材料、内層材６−２にホットメルト型の接着材を付けた接着型熱収縮チューブ（あるいは接着型熱収縮テープ）６をトーチにより加熱し熱収縮させて被覆することを特徴とした鋼管継手部の被覆方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−１７８０８０号公報（段落「００１２」〜「００３３」、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載の被覆方法による鋼管継手部の被覆構造では、鋼管継手部の２層以上の粘着型熱収縮チューブ被膜の境界面が鋼管被覆層上面より突出しないように被覆する必要上、鋼管被覆層の厚みが図２Ａにあるように通常の３倍以上に厚くしなければならず、不経済であった。また、鋼管被膜層の前後端部に予め階段状に被覆段差部を切削加工することは高コストになるばかりか、その際に切削によるストレスも加わる問題もあった。また、被覆段差部の寸法許容差を可能にするために、わざわざ推進方向の被覆段差部に隙間ができるようにしておき、ここに別途、熱収縮チューブや熱収縮テープを巻き付ける必要があり、工数が増加する問題があった。特に作業環境が厳しい、地下のトンネル内に敷設した鋼管継手部の防食被覆作業などでは、こうした被覆工数の増加は、生産・作業効率を大幅に低下させる問題があった。また、１層目の熱収縮チューブを被覆した際に隙間ができても、これを塞ぐことまでは行なわれていないため、こうした隙間部分は放置されることで、被覆層内に空隙部が形成され、密着強度の低下、特に長期供用を想定した場合には、該空隙部を通じて外部までつながるリーク経路が形成され、付着面内のこうした経路を通じた水などの腐食因子の侵入による防食性の低下が懸念されるという問題もあった。更に、推進方向の逆サイドの被覆段差部の構造は、既存の粘着型熱収縮チューブを２層巻してより防食安全性を向上させる措置が為されるものであり、上記したような未解決の問題が残されている。また、トーチによる加熱では、作業による信頼性の確保が難しく、作業者によっては全面を強く加熱して高い密着強度を得ようとするあまり過度に加熱してしまい表面部分が焼き焦げてしまうなど、作業者ごとにバラツキが生じ易い問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、かかる問題点（技術課題）を解消するために為されたものであり、１層目に、粘着型の熱収縮材料を減圧下、加熱収縮させた後に、１層目よりも長手の幅が大きい、ホットメルト接着材を付けた接着型の熱収縮材料を減圧下、加熱収縮させて重ね巻きすることにより、２層目の熱収縮材料と鋼管被覆層のポリオレフィン被覆とのラップ面でのエア残り面積を抑えて確実に接着させることができる。
【００１０】
ホットメルト接着材とは、変性ポリエチレンなどの接着材で、ブチルゴム系の粘着材に比べて、高温下でもせん断強度が高く（５０℃で１００Ｎ／ｃｍ２以上である。）塑性変形しにくいため、めくれや剥がれなどを生じにくい。また、ホットメルト接着材と鋼管被覆層のポリオレフィン被覆との接着時には、接着面をホットメルトおよび鋼管被覆層のポリオレフィン被覆の融点以上の高温に加熱し、ホットメルト接着材の樹脂と鋼管被覆層のポリオレフィン被覆の樹脂とが絡み合う融着に近い接着を生じるため、水などの腐食因子の侵入を確実に防止可能な遮断性に優れた接着が可能である。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために為されたものであり、その要旨は、以下の通りである。
【００１２】
（１）  ポリオレフィン被覆鋼管の管端部を溶接した現地溶接部において、
少なくとも１層目に、内層材をマスチック系粘着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第１の熱収縮材料が、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮されて被覆されている第１被覆層形成部と、
第１の熱収縮材料が１層または多層に被覆されている第１被覆層形成部の少なくとも両端部とその長手外側の鋼管被覆層部分に、内層材をホットメルト接着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第２の熱収縮材料が、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮されて重ね巻き被覆されている第２被覆層形成部とを有することを特徴とする、現地溶接部の防食被覆構造。
【００１３】
（２）  １層目に、第１の熱収縮材料を用いて第１被覆層形成部が形成されており、
２層目に、１層目よりも長手の幅が大きい第２の熱収縮材料を用いて第２被覆層形成部が重ね巻きして形成されていることを特徴とする上記（１）に記載の防食被覆構造。
【００１４】
（３）  前記熱収縮材料が、減圧雰囲気で、好ましくは０．０５ＭＰａ以下の減圧雰囲気で加熱収縮されていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の防食被覆構造。
【００１５】
（４）  前記鋼管の被覆層端部が、テーパ角度を有する、好ましくは２５°以下のテーパ角度を有することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の防食被覆構造。
【００１６】
（５）  ポリオレフィン被覆鋼管の管端部を溶接した現地溶接部において、
少なくとも１層目に、内層材をマスチック系粘着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第１の熱収縮材料を、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮して被覆する第１被覆工程と、
前記第１被覆工程により第１の熱収縮材料を１層または多層に被覆した被覆層形成部の少なくとも両端部とその長手外側の鋼管被覆層部分（の外周部上）に、内層材をホットメルト接着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第２の熱収縮材料を、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮して重ね巻き被覆する第２被覆工程とを含むことを特徴とする、現地溶接部の防食被覆構造の製造方法。
【００１７】
（６）  １層目に、第１の熱収縮材料を加熱収縮して被覆する第１被覆工程と、
２層目に、１層目よりも長手の幅が大きい第２の熱収縮材料を加熱収縮して重ね巻き被覆する第２被覆工程とを有することを特徴とする、上記（５）に記載の製造方法。
【００１８】
（７）  熱収縮材料を減圧雰囲気で、好ましくは０．０５ＭＰａ以下の減圧雰囲気で加熱収縮することを特徴とする上記（５）または（６）に記載の製造方法。
【００１９】
（８）  前記第１被覆工程よりも前の工程において、鋼管の被覆層端部をテーパ角度を有するように、好ましくはテーパ角度２５°以下となるように面取り加工することを特徴とする上記（５）〜（７）のいずれか１つに記載の製造方法。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の現地溶接部の防食被覆構造によれば、ガス導管や送油管等の各種配管の溶接継手部を防食被覆する管溶接継手部の被覆構造において、１層目に、粘着型の熱収縮材料を減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮させた後に、１層目よりも長手の幅が大きい、ホットメルト接着材を付けた接着型の熱収縮材料を減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮させて重ね巻きすることにより、温度上昇による材料の凝集強度の低下や塑性変形を大幅に抑制できる。そのため、配管は常温よりも温度が高い領域、例えば、５０℃での接着材のせん断強度は１００Ｎ／ｃｍ２以上と高く、配管の埋設作業中に温度上昇や応力が加わっても、被覆構造にずれや剥がれが生じるのを防止することができる。特に、配管をモルタルで覆う場合にはモルタルの硬化発熱による被覆のずれやめくれ等の損傷の発生を起こすこともないなど、高い防食性能を有する被覆構造を損傷させることなく、長期間保持することができる。更に、本発明の上記被覆構造では、鋼管被覆層のポリオレフィン被覆及び溶接継手部の鋼面との密着性に優れるため、長期供用を想定した場合でも、付着面からの水などの腐食因子の侵入を長期間安定して防止することができ、溶接継手部の防食性を格段に向上させることができる。そのため、配管敷設後の防食補修が困難な部位、配管が２重管構造であったり、防食被覆した配管をさらにモルタルで覆う必要があるような配管敷設用途において好適に適用し得るものである。
【００２１】
また、従来のように工場で鋼管被覆層を階段状に微細加工する必要がない。また、鋼管被覆層を階段状に微細加工するには、熱収縮材料の厚さの３倍以上必要となるため、極めて厚い鋼管被覆層を形成し、更にこれを精密加工する必要があり（図２Ａ参照のこと）、極めて高コストとなるため、実質的に直接推進工法以外への適用は制限されているが、本発明では、図１に示すように、熱収縮材料の厚さと同程度であればよく、適用可能なポリオレフィン被覆鋼管が制限されるものではない点で有利である。また、工場での階段状に精密加工する際に外的負荷により傷やストレス（歪み等）を受けやすく、現場溶接時や熱収縮材料を加熱収縮する際に熱ストレスにより、こうした傷や歪が助長されるおそれもあるため、こうした傷やストレスを除く処理も必要であり、より高コストになっているが、本発明に用いるポリオレフィン被覆鋼管ではそうした加工が必要ない点でも有利である。
【００２２】
また、本発明の上記防食被覆構造においては、１層目に、第１の熱収縮材料を用いて第１被覆層形成部が形成されており、２層目に、１層目よりも長手の幅が大きい第２の熱収縮材料を用いて第２被覆層形成部が重ね巻きして形成されていることにより、部品点数が抑えられ、低コストの防食被覆構造を実現することができる点で有利である。特に、トンネル内などの狭い敷設現場で、防食被覆を行なう場合に、鋼管の被覆段差部に丁寧に位置あわせし、ずれたりしないようにかり止め等の措置を講じたり、鋼管の被覆段差部に生じた隙間部分に更に熱収縮チューブやテープを巻き付けて熱収縮させる余分な手間も必要でない点で極めて有利である。
【００２３】
また、本発明の上記防食被覆構造においては、熱収縮材料が、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮されている被覆構造とすることにより、エア残り面積（エア巻き込み）を減らすことができ、被覆面と鋼管界面（付着面）にエアボイドが殆ど生じないようにできる点で極めて優れている（後述する実施例の表３の発明品のエア残り面積率の欄を参照のこと）。特に地下のトンネル内に敷設した鋼管溶接部の防食被覆を行なうような場合、該トンネル内は地上に比して高湿度環境となることが多い。こうした場合、熱収縮材料や鋼管や鋼管被覆層などの表面に水分（結露）が付着しやすく、結露した水分が防食被覆面（付着面）に取り込まれやすい。そのため、単にトーチや遠赤外線を用いて加熱した場合には、こうした水分により粘着性や接着性が低下し、接着が確実に行なわれない恐れがある。しかしながら、本発明では、加熱の際に、減圧雰囲気下で行なうため、水蒸気濃度が極めて低減されたドライ環境になるため、接着が確実になる点で有利である。
【００２４】
また、好適な態様である減圧下での遠赤外線による加熱は、大気圧下で行う遠赤外線加熱に比べ、加熱収縮の際に局所的な温度差が生じにくいことにより、被覆の焼き焦げが大幅に抑制することができる。そのため接着強度に局所的なバラツキもなく、極めて均等に接着された被覆部を形成でき性能及び品質の両面で優れている。特に熱収縮機能を付与した材料として、ポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレンを用いる場合には、遠赤外線領域で大きな熱吸収帯を持っているため均一でかつ迅速に効率よく収縮を行なうことができる利点を有する。
【００２５】
また、本発明の上記防食被覆構造においては、前記熱収縮材料が、減圧雰囲気で、好ましくは０．０５ＭＰａ以下の減圧雰囲気で加熱収縮されている被覆構造とすることにより、熱収縮材料の被覆部（付着面）へのエアの巻き込みを格段に減少させることができる。その結果、被覆部での密着面積ないし接着面積を高めることができ、防食、防水性能を向上させることができる。そのため、特に長期供用を想定した場合において、付着面からの水などの腐食因子の侵入による防食性の低下を大幅に抑制することができる点で優れている。
【００２６】
本発明の上記防食被覆構造においては、前記鋼管の被覆層端部がテーパ角度を有する、好ましくは２５°以下のテーパ角度を有することにより、当該端部の段差コーナー部での空隙などを効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の現地溶接部の防食被覆構造は、ポリオレフィン被覆鋼管の管端部を溶接した現地溶接部において、少なくとも１層目に、内層材をマスチック系粘着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第１の熱収縮材料が、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮されて被覆されている第１被覆層形成部と、
第１の熱収縮材料が１層または多層に被覆されている第１被覆層形成部の少なくとも両端部とその長手外側の鋼管被覆層部分に、内層材をホットメルト接着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第２の熱収縮材料が、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮されて重ね巻き被覆されている第２被覆層形成部とを有することを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明の現地溶接部の防食被覆構造の製造方法は、ポリオレフィン被覆鋼管の管端部を溶接した現地溶接部において、少なくとも１層目に、内層材をマスチック系粘着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第１の熱収縮材料を、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮して被覆する第１被覆工程と、
前記第１被覆工程により第１の熱収縮材料を１層または多層に被覆した被覆層形成部の少なくとも両端部とその長手外側の鋼管被覆層部分（の外周部上）に、内層材をホットメルト接着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料とする第２の熱収縮材料を、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮して重ね巻き被覆する第２被覆工程とを含むことを特徴とするものである。
【００２９】
以下、本発明の現地溶接部の防食被覆構造およびその製造方法につき、図面を用いてこれらの実施形態を説明する。図１は、本発明の現地溶接部（管溶接継手部）の防食被覆構造の代表的な一実施形態を模式的に表す断面構成図であって、１層目に、第１の熱収縮材料を用いて第１被覆層形成部が形成されており、２層目に、１層目よりも長手の幅が大きい第２の熱収縮材料を用いて第２被覆層形成部が重ね巻きして形成されているものである。かかる防食被覆構造は、１層目に、第１の熱収縮材料を、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮して被覆する第１被覆工程と、２層目に、１層目よりも長手の幅が大きい第２の熱収縮材料を、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮して重ね巻き被覆する第２被覆工程とを有するものである。
【００３０】
図１に示すように、本発明の現地溶接部（管溶接継手部）の防食被覆構造を作製するには、ポリオレフィン被覆鋼管１の管端部を溶接し、溶接後に鋼面露出部２’に付着した溶接スパッタや汚れなどを電動工具などで除去する。第１被覆工程として、この鋼面露出部２’を完全に覆うように、内層材５−２をマスチック系粘着材、外層材５−１を熱収縮機能を付与した材料とする第１の熱収縮材料５を被せて、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮して被覆する。
【００３１】
次に、第２被覆工程として、１層目の熱収縮材料５を被覆した後、内層材６−２がホットメルト接着材、外層材６−１が熱収縮機能を付与した材料とする第２の熱収縮材料６を減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮して重ね巻き被覆することで、図１の現地溶接部（管溶接継手部）の防食被覆構造を得ることができる。
【００３２】
この２層目の第２の熱収縮材料６は、第１被覆層形成部の少なくとも両端部とその長手外側の鋼管被覆層部分を覆うことが必要である。好ましくは、図１に示すように、この２層目の第２の熱収縮材料６の長手幅は、１層目の第１被覆層形成部より大きく、１層目の第１被覆層形成部を全て覆い、更にその外側の鋼管被覆層まで被覆することで、鋼管被覆層と第２の熱収縮材料の被覆面がエアの巻き込みがないように全面密着し、強固に接着していることが望ましい。
【００３３】
ここで、１層目の第１の熱収縮材料５の外層材５−１および２層目の第２の熱収縮材料６の外層材６−１としては、熱収縮機能を付与した材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂、あるいはシリコンゴムなどが挙げられる。１層目と２層目に求められる機能・役割などを勘案して、外層材５−１及び６−１には、これらの中から、それぞれに同じのものを用いてもよいし、それぞれ異なるものを用いてもよい。
【００３４】
上記外層材５−１及び６−１として用いられる熱収縮機能を付与した材料の中でも、防水性、耐候性、耐薬品性、耐ワレ性、電気絶縁性などの諸特性のバランスがとれ、コスト安価なポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレンが好適である。架橋ポリエチレンとは、ポリエチレンを架橋反応させることにより、分子を立体網目構造にした超高分子量の樹脂である。架橋ポリエチレンは、架橋方法により、ポリエチレンにラジカル発生剤を混錬し、熱によって架橋するラジカル架橋法やポリエチレンにシランモノマーを添加したシラングラフとを水によって架橋する水架橋法などの化学的架橋と、直接電子線、放射線、赤外線により架橋する物理的架橋に大別される。一般的に普及している架橋ポリエチレンは化学的架橋であるが、架橋終了までの時間を含めて生産性が低く、架橋の強さが弱いのに対し、電子線架橋させた架橋ポリエチレンでは材料費が安く（余分なラジカル発生剤、シランモノマーの添加が不要である）、生産性、成形性が良く、化学的架橋よりも架橋の強さが強いことから、本発明の熱収縮材料の外層材として特に好適である。
【００３５】
上記外層材５−１及び外層材６−１の厚さは、上記防水性、耐候性、耐薬品性、耐ワレ性、電気絶縁性などの諸特性を長期間有効に保持し得る程度の厚さであればよく、鋼管の外径、モルタル被覆の有無、埋設時や埋設後の環境条件（湿度や温度等）、更には要求される耐用年数などを勘案して適宜決定すればよいが、通常１ｍｍ以上である。
【００３６】
また、１層目の第１の熱収縮材料５の内層材５−２にマスチック系粘着材を適用するのは、常温でも粘着性があり、鋼面と外層材の両方に対して密着性が高く、防食、防水性能に優れるためである。ここで、マスチック系粘着材とは、既存の粘着材の１種であり、アスファルトや合成ゴムに粘着付与材および劣化防止剤を適量配合した粘着材をいう。マスチック系粘着材に配合されてなる粘着付与材および劣化防止剤に関しても、特に制限されるものではなく、従来公知のものを適宜利用することができる。
【００３７】
上記内層材５−２として用いられるマスチック系粘着材の中でも、接着性や防食性に優れるブチルゴム系粘着材が好適である。また、上記鋼面露出部２’の現場作業における素地調整は、電動工具を用いて行なうことが作業環境、作業時間などで制限される。このような電動工具を用いて行なった素地調整面２’にも確実に密着させる観点からも、内層材にブチルゴム系粘着材を適用するのが望ましい。ブチルゴム系粘着材は、電動工具で形成させた素地調整面２’と外層材の両方に対して極めて高い密着性を示すためである。なお、本発明では、１層目の内層材５−２にホットメルト接着材などの接着材を用いた実施形態は含めていないが、それは、上記したように現場作業で電動工具を用いて形成させた素地調整面２’に対して高い接着強度（密着性）を持たせることができない恐れがあるためである。
【００３８】
上記内層材５−２の厚さは、上記鋼面と外層材の両方に対して密着性が高く、防食、防水性能などの諸特性を長期間有効に保持し得る程度の厚さであればよく、鋼管の外径、外層材５−１の材質や厚さ、モルタル被覆の有無、埋設時や埋設後の環境条件（湿度や温度等）、更には要求される耐用年数などを勘案して適宜決定すればよいが、通常１ｍｍ程度である。
【００３９】
２層目の内層材６−２であるホットメルト接着材は、該内層材６−２のホットメルト接着材および鋼管１のポリオレフィン被覆層４、更に１層目の外層材５−１の熱収縮機能を付与した材料（好ましくは、電子線架橋型の架橋ポリエチレン）の接着面の温度をそれぞれの融点以上に加熱することにより、内層材６−２のホットメルト接着材と鋼管１のポリオレフィン被覆層４の樹脂とが絡まり合う融着を生じるものが好適である。更に２層目の内層材６−２のホットメルト接着材と１層目の外層材５−１の熱収縮機能を付与した材料の樹脂（好ましくは、電子線架橋型の架橋ポリエチレン）との間でも、同様に樹脂同士が絡まり合う融着を生じるものがより好適である。
【００４０】
また、上記２層目の内層材６−２のホットメルト接着材の粘度は融点付近で鋭く立ち上がり、それ以下の温度ではせん断強度は高く、５０℃での凝集強度が１００Ｎ／ｃｍ２を示すものが好適である。これは、１層目の内層材５−２のマスチック系粘着材（好ましくは、ブチルゴム系粘着材）に比べ、高いせん断強度の接着材を用いることにより、外部の応力に対するめくれや剥がれの発生を防止することが可能である。このような条件を満たすホットメルト接着材としては、変性ポリエチレン材料、ポリアミド系の材料が挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【００４１】
更に、重ね巻きに用いる熱収縮材料６の内層材６−２として好ましくは、軟化温度がシャープで、常温では粘着材の数倍の高い接着力を示し、１００℃付近を超える高温下ではじめて十分な流動性と接着性が得られるポリオレフィンをベースにしたホットメルト系の接着材である。なかでも、接着性や防食性に優れる変性ポリエチレン系のホットメルト接着材が好適である。また、鋼管被覆層に架橋ポリエチレンが用いられる場合に、これらの重ね合わせ部分の層間接着面（界面）で同種の樹脂同士が絡まり合う融着を生じるため、高い接着効果が得られる点で好適である。
【００４２】
上記内層材６−２の厚さは、高い接着力を有し外部の応力に対するめくれや剥がれの発生を防止し、防食、防水性能などの諸特性を長期間有効に保持し得る程度の厚さであればよく、鋼管の外径、外層材６−１の材質や厚さ、モルタル被覆の有無、埋設時や埋設後の環境条件（湿度や温度等）、更には要求される耐用年数などを勘案して適宜決定すればよいが、通常０．５ｍｍ程度以上であればよい。
【００４３】
また、２層目に、１層目の第１の熱収縮材料５よりも長手の幅が大きい第２の熱収縮材料６を用いる場合、１層目の第１の熱収縮材料５に対し、第２の熱収縮材料６の長手の幅を１００〜４００ｍｍ、好ましくは２００〜３００ｍｍ程度大きくするのが望ましい。１層目の第１の熱収縮材料５に対し、第２の熱収縮材料６の長手の幅が１００ｍｍ未満だけしか大きくない場合には、重ね合わせ作業が困難であったり、２層目の内層材６−２のホットメルト接着材と鋼管１のポリオレフィン被覆層４との重ね合わせ幅（接着面）が小さく、この間での十分な接着強度を得にくいおそれがある。一方、４００ｍｍを超えて大きい場合には、熱収縮材料の製造が困難であるほか、２層目の内層材６−２のホットメルト接着材と鋼管１のポリオレフィン被覆層４との重ね合わせ幅（接着面）が大きく、この間で十分な接着強度が得られており、さらに長手の幅を大きくするのは、熱収縮材料コストや減圧装置の大型化の点で不経済である。
【００４４】
なお、１層目の第１の熱収縮材料５についても、鋼管１のポリオレフィン被覆層４との重ね合わせ幅が、２層目の第２の熱収縮材料６と鋼管１のポリオレフィン被覆層４との重ね合わせ幅と同程度、即ち、左右それぞれ５０〜１００ｍｍ程度、確保されるように、熱収縮材料５の幅を決定するのが望ましい。
【００４５】
また、本発明に用いることのできる上記熱収縮材料の形態としては、特に制限されるものではなく、チューブ状の形態のほか、シート状の形態のものを巻き付けて用いることもできる。チューブ状の形態では、鋼管の円周方向に繋ぎ目や重なり部分がないため、均一な外観仕上がりが得られ、高品質なものが提供できる。一方、チューブ状の形態では、１本の鋼管の長さが、数十メートルから百数十メートルもあり、鋼管の非溶接部側の端部からチューブ状の熱収縮材料を通して溶接部まで移動させる必要があるが、シート状の熱収縮材料では、直接溶接部に巻き付ければよいため、作業効率の点で優れている。さらに用途によっては、テープ状の形態など従来公知の他の形態を用いることも可能である。
【００４６】
また、鋼管１のポリオレフィン被覆層４としては、特に制限されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン材料を被覆したものが適用できるが、安価で電気絶縁性が高く、水分、酸素を通しにくい材料であることから、ポリエチレン材料を被覆したものが好適である。
【００４７】
上記被覆層４の厚さは、防水性、耐候性、耐薬品性、耐ワレ性、電気絶縁性などの諸特性を長期間有効に保持し得る程度の厚さであればよく、鋼管の外径、埋設時や埋設後の環境条件（湿度や温度等）、更には要求される耐用年数などを勘案して適宜決定すればよいが、通常２〜６ｍｍ程度でよい。
【００４８】
また、本発明に適用できる鋼管１としては、特に制限されるものではなく、防食対策を必要とするガス導管等の地中埋設管に使用する鋼管などに幅広く適用しえるものである。本発明では、特に、溶接継手部を現地で防食被覆するものに適している。例えば、図６に示すように、防食被覆後に配管を移動させる直接推進工法が適用困難（不可能）な地下のトンネル内に敷設するガス配管や大深度地下に埋設するようなガス配管等において特に適している。
【００４９】
本発明では、（１）エア（空気）巻き込み、被覆表皮の焼き焦げの防止、（２）ドライ環境下でのＯＨ基（水蒸気）による接着性能（反応性）の低下防止、（３）熟練工を必要としない、（４）小スペースでの作業可能などの観点から、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮してなることを特徴とするものである。かかる減圧下で加熱する際、好ましくは減圧下で遠赤外線加熱する際の減圧度については、０．０５ＭＰａを超える場合、減圧していてもエア巻き込みが増大する傾向があることから、０．０５ＭＰａ以下とするのが望ましい。特に、上記したように、本発明では防食被覆後に配管を移動させる直接推進工法が適用困難（不可能）な地下のトンネル内に敷設した配管や大深度地下に埋設するようなガス配管等において利用される場合には、地上とは異なり、かなりの高湿度環境となる場合もある。そのため、大気圧下で加熱収縮を行う場合には、エア巻き込み、被覆の焼き焦げのほか、鋼管や被覆表面で結露が発生しやすく、こうした水分が粘着面ないし接着面に付着し、粘着性能ないし接着性能を低下させる問題がある。このことから、本発明では、ドライ環境下となり得る０．０５ＭＰａ以下の減圧雰囲気下で被覆作業を行なうのが粘着ないし接着を確実に行なう上で極めて有利である。また、０．０５ＭＰａ以下の減圧雰囲気下で行なうことで、熱収縮材料を被覆する際に、熱収縮材料の粘着面ないし接着面でのエア（空気）巻き込みを格段に低減することができる。そのため、接着強度ないし密着強度、ひいては防水・防食性能を長期間を確保でき、長期信頼性を発現できる。また、熱収縮材料を加熱する方法としては、トーチ（ガスバーナ）を用いて加熱することができるほか、熱風加熱、電熱線加熱、高周波誘導加熱なども利用できるが、高い加熱能力、小スペースでの均一加熱作業などの点からは、上記した遠赤外線を利用するのが特に有利である。
【００５０】
上記第１の熱収縮材料を加熱収縮させる際の加熱条件としては、第１の熱収縮材料や下地層になる鋼管の被覆層に用いられる材料の種類や該熱収縮材料の厚さ等に応じて、最適な粘着ないし密着強度が得られるように適宜決定すればよい。また、後述するように鋼管の長手方向や円周方向によって加熱温度が異なるように調節してもよいことから、一義的に規定することは困難であるが、例えば、減圧下、好ましくは０．０５ＭＰａ以下、特に好ましくは０．０３ＭＰａ以下の範囲で遠赤外線加熱を行う場合には、第１の熱収縮材料５の外層材５−１が焼き焦げずに収縮し、且つ、内層材５−２が軟化温度に達する事が出来るように、遠赤外線ヒーター設定温度を２５０〜４００℃、好ましくは３５０〜３８０℃とし、加熱時間を１０〜４０分、好ましくは１０〜１５分とすることで、安定した加熱を行なうことができる。遠赤外線ヒーター設定温度が２５０℃未満の場合には、加熱不足による被覆の収縮不良が生じやすく、４５０℃を超える場合には、加熱過剰による焼き焦げが生じやすい。また、加熱時間が１０分未満の場合には、加熱不足による被覆の収縮不良が生じやすく、４０分を超える場合には、加熱過剰による焼き焦げが生じやすい。
【００５１】
上記第２の熱収縮材料を加熱収縮させる際の加熱条件としては、第２の熱収縮材料や下地層になる鋼管の被覆層や第１の熱収縮材料の外層材に用いられる材料の種類や該熱収縮材料の厚さ等に応じて、最適な接着ないし密着強度が得られるように適宜決定すればよい。また、後述するように鋼管の長手方向や円周方向によって加熱温度が異なるように調節してもよいことから、一義的に規定することは困難であるが、例えば、減圧下、好ましくは０．０５ＭＰａ以下、特に好ましくは０．０３ＭＰａ以下で遠赤外線加熱を行う場合には、第２の熱収縮材料６の外層材６−１が焼き焦げずに収縮し、且つ、内層材６−２が軟化温度に達する事が出来るように、遠赤外線ヒーター設定温度は３００〜４５０℃、好ましくは３７０〜４２０℃で、加熱時間は１５〜３０分、好ましくは１５〜２０分である。３００℃未満の場合には、加熱不足による接着不良を生じやすく、４５０℃を超える場合には、加熱過剰による焼き焦げが生じやすい。また、加熱時間が１５分未満の場合には、加熱不足による接着不良を生じやすく、３０分を超える場合には、加熱過剰による焼き焦げが生じやすい。
【００５２】
かかる減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮する方法としては、例えば、後述する実施例で用いたような図４〜６に示す装置を用いて行なうことができる。まず、図６に示すように、ポリオレフィン被覆鋼管１に（未収縮状態の）チューブ状の第１の熱収縮材料５を通し、ポリオレフィン被覆鋼管１の管端部を溶接した現地溶接部３まで移動させる。次に遠赤外線加熱ヒーター１３（遠赤外線加熱ヒーター１３の代わりに電熱線や高周波誘導コイルを用いてもよい。）を内蔵した円筒状の減圧チャンバ１５を被せる。例えば、図６に示すように、ポリオレフィン被覆鋼管１に沿って、上下分離型の減圧チャンバ１５−１、１５−２をポリオレフィン被覆鋼管１の管端部を溶接した現地溶接部３まで移動させる。初めに下部側の減圧チャンバ１５−１をポリオレフィン被覆鋼管１の上部に乗せて移動して、現地溶接部３で１８０度回転させて設置し、次に、この上に上部側の減圧チャンバ１５−２を移動して乗せて、上下分離型の減圧チャンバ１５−１、１５−２を連結し、ポリオレフィン被覆鋼管１に被せてシールする。その後、減圧チャンバ１５に連結された減圧ポンプ１６（連結ホースや排気ホース、減圧制御盤、電源コードなどは省略した）を動作させて、減圧チャンバ１５内が所望の減圧度になるように減圧（排気）し、所定の減圧度に達した後に、当該減圧下にて、遠赤外線加熱ヒーター１３に接続された遠赤加熱制御盤１７（接続リード線や電源コードなどは省略した）を介して通電して、熱収縮材料５を所定時間、遠赤外線加熱して加熱収縮させるものである。その後、一旦、電源をオフにして非加熱状態で常圧に戻して、減圧チャンバ１５を取り外した後、ポリオレフィン被覆鋼管１に（未収縮状態の）チューブ状の第２の熱収縮材料６を通し、ポリオレフィン被覆鋼管１の管端部を溶接した現地溶接部３に熱収縮材料５が加熱収縮により被覆されている部分まで移動させる。その後は、上記１層目の熱収縮材料５の加熱収縮と同様にして、２層目の熱収縮材料６を、遠赤外線加熱ヒーター１３を内蔵した円筒状の減圧チャンバ１５を用いて、減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮させて重ね巻き被覆する。
【００５３】
ここで、減圧チャンバ１５のシール構造は、図４、５にあるように、上下分離型の減圧チャンバ１５の両端部１５ａ（シーリング材料で構成されている）が、鋼管１のポリオレフィン被覆層４の外周面に密着（押接）されるように縮径された構造にしたものなどが挙げられるが、これらに制限されるものではない。
【００５４】
また、遠赤外線加熱ヒーター（パネル）１３は、図４、５に示すように、減圧チャンバ１５の内周側の全周面に位置するように、遠赤外線加熱ヒーター取付治具１４により、鋼管の長手方向および円周方向のそれぞれに略等間隔に複数設置されている。遠赤外線加熱ヒーター１３の代わりに電熱線や高周波誘導コイルを用いて、同様の効果が得られるように適宜配置しても良い。
【００５５】
また、個々の遠赤外線加熱ヒーター１３に均等に通電して加熱する場合、熱伝導や加熱エアの移動などにより減圧チャンバ１５内で加熱収縮させる熱収縮材料５、６に上下ないし左右に温度分布（温度差）が生じることもある。そのため、図４、５に示すように、鋼管の長手方向および円周方向のそれぞれに、遠赤外線加熱ヒーター１３を複数枚設置し、これら遠赤外線加熱ヒーター１３に接続された遠赤加熱制御盤１７を使用して、加熱収縮させる熱収縮材料５、６全面が均等に加熱収縮されるように、個別に独立して遠赤加熱制御することができるようにするのが望ましい。加熱収縮させる熱収縮材料６の場合、鋼管の長手方向では、図５に示すように、中心部の遠赤外線ヒーター１３ｂ、１３ｃよりも外側の遠赤外線ヒーター１３ａ、１３ｄの温度を高く設定するのがよい。同様に、円周方向では、図４に示すように、上部側の遠赤外線ヒーター１３−１よりも、下部側の遠赤外線ヒーター１３−２の温度を高く設定するのがよい。赤外線加熱ヒーター１３の代わりに電熱線や高周波誘導コイルを用いる場合にも、同様に全面が均等に加熱収縮されるように、個別に独立して電熱線や高周波誘導コイルによる温度制御を行っても良い。
【００５６】
また、本発明では、鋼管１のポリオレフィン被覆層４端部が、テーパ角度を有すること、好ましくは２５°以下のテーパ角度を有することが望ましい。１層目の熱収縮材料５は、現地溶接部３および該溶接部の長手方向外側の鋼管１のポリオレフィン被覆層４部分を含めて被覆されている必要がある。そこで、現地溶接部３の鋼面２’と鋼管被覆層４端部とで段差を小さくし、緩やかに角度をつけることで、１層目の熱収縮材料５を被覆した際に、当該鋼管被覆層４端部でのエアの巻き込みを抑えることができるものである。このエア巻き込み（エア残り）は、剥がれやめくれの起点となりうるため極力発生しないことが望まれる。通常、鋼管の被覆層４端部は、未加工ないし一般的な面取り加工により４５°程度のテーパ角度がつけられていることが一般的である。しかしながら９０°（未加工）〜４５°程度では鋼管の被覆層４端部の一部になおエア巻き込みを生じるおそれがあるためである。特に、鋼管の被覆層４端部のテーパ角度を２５°以下にした場合には、こうした鋼管の被覆層４端部でのエア巻き込みを効果的に防止できる点で優れている。更に減圧下での加熱によって、好ましくは減圧下、遠赤外線加熱によって被覆する場合には、鋼管の被覆層端部でのエアの巻き込みを抑える上で特に有効である。
【００５７】
上記図１及び図４〜６を用いて説明した本発明の代表的な実施形態は、１層目に、第１の熱収縮材料を用いて第１被覆層形成部が形成されており、２層目に、１層目よりも長手の幅が大きい第２の熱収縮材料を用いて第２被覆層形成部が重ね巻きして形成されていることを特徴とする防食被覆構造およびその製造方法に関するものであるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５８】
本発明の他の実施形態としては、例えば、（１）１層目に、第１の熱収縮材料を用いて第１被覆層形成部が形成されており、２層目に、第２の熱収縮材料を用いて第１被覆層形成部の両端２箇所に前記第２被覆層形成部が重ね巻きして形成されていることを特徴とする防食被覆構造、（２）１層目に、第１の熱収縮材料を用いて第１被覆層形成部の１層目が形成されており、２層目に、１層目と長手の幅が同等ないし１層目よりも長手の幅が大きい前記第１の熱収縮材料を用いて第１被覆層形成部（２層重ね巻き構造）が形成されており、３層目に、２層目よりも長手の幅が大きい第２の熱収縮材料を用いて第２被覆層形成部が重ね巻きして形成されていることを特徴とする防食被覆構造、あるいは（３）第１ないし第２の熱収縮材料が、中央部の内層材をマスチック系粘着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料であり、端部の内層材をポリオレフィンをベースにしたホットメルト接着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料であることを特徴とする防食被覆構造、などの実施形態が例示できるが、これらに制限されるものではない。
【００５９】
なお、これらの防食被覆構造でも、上記したように減圧下、好ましくは０．０５ＭＰａ以下の減圧下での加熱収縮により、より好ましくは上記減圧下、遠赤外線による加熱収縮により被覆されており、鋼管の被覆層端部が、テーパ角度を有する、好ましくは２５°以下のテーパ角度を有するものであることが望ましいことはいうまでもない。
【００６０】
次に、本発明の現地溶接部の防食被覆構造の製造方法に関しても、（１）１層目に、第１の熱収縮材料を加熱収縮して被覆する第１被覆工程と、２層目に、第２の熱収縮材料を加熱収縮して、１層目の被覆層形成部の両端２箇所に重ね巻き被覆する第２被覆工程とを有することを特徴とする方法、（２）１層目に、第１の熱収縮材料を加熱収縮して被覆し、さらに２層目に、１層目と長手の幅が同等ないし１層目よりも長手の幅が大きい前記第１の熱収縮材料を加熱収縮して重ね巻き被覆する第１被覆工程と、３層目に、２層目よりも長手の幅が大きい第２の熱収縮材料を加熱収縮して重ね巻き被覆する第２被覆工程とを含むことを特徴とする方法、（３）第１ないし第２の熱収縮材料として、中央部の内層材をマスチック系粘着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料であり、端部の内層材をポリオレフィンをベースにしたホットメルト接着材、外層材を熱収縮機能を付与した材料を用いることを特徴とする方法、などの実施形態が例示できるが、これらに制限されるものではない。
【００６１】
なお、本発明では、３層以上の多層の防食被覆構造とすることもできるし、そうした多層の防食被覆構造の製造方法を提供することもできる、上記したように減圧下、好ましくは減圧下、遠赤外線により加熱収縮させるには、各層ごとに装置を脱着させる必要上、せいぜい３層程度までにするのがよい。４層以上に多層化することで、防食安全性をより向上させることはできるものの、それだけ製造コスト及び部品点数が増えるため、経済性と生産性及び性能を勘案して、最適な防食被覆層数を決定すればよいといえる。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明の実施例によりさらに説明する。
【００６３】
（実施例１）
図３に示す、管厚１４ｍｍ、工場ポリエチレン被覆厚み５ｍｍの直径６２０ｍｍ、長さ２０００ｍｍのポリエチレン被覆鋼管１の中央部のポリエチレン被覆を３００ｍｍの長さで円周方向に除去し、該ポリエチレン被覆を除去した鋼管素地の露出部１０の中央部分に溶接ビード１１を形成させた模擬現地溶接部の試験体１２を作製した。
【００６４】
この試験体１２に、図１に示す鋼面露出部２’に変えて鋼管素地の露出部１０を完全に覆うように、本発明の１層目の内層材５−２をブチルゴム系の粘着材（厚さ１．５ｍｍ）、外層材５−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第１の熱収縮材料５（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥ５０，長手幅６００ｍｍ）を図４および図５に示す遠赤外線加熱ヒーターを内蔵したチャンバを被せて、０．０３ＭＰａの減圧雰囲気で加熱収縮させた。
【００６５】
その後に、１層目よりも長手の幅が大きい、内層材６−２を変性ポリエチレン系のホットメルト接着材（厚さ０．６ｍｍ）、外層材６−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第２の熱収縮材料６（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥＨ，長手幅９００ｍｍ）を、上記遠赤外線ヒーターを内蔵したチャンバを被せて、０．０３ＭＰａの減圧下で加熱収縮させて重ね巻き被覆した模擬現地溶接部の防食被覆構造（図１に示す防食被覆構造）を形成させた。
【００６６】
１層目の熱収縮材料５を被覆する際には、第１の熱収縮材料５の外層材５−１が焼き焦げずに収縮し、且つ、内層材５−２が軟化温度約７０℃に達する事が出来るように、遠赤外線加熱ヒーター１３の設置温度を３８０℃に設定して１４分加熱した。２層目の熱収縮材料６を被覆する際には、第２の熱収縮材料６の外層材６−１が焼き焦げずに収縮し、且つ、内層材６−２が軟化温度約１３０℃に達する事が出来るように、遠赤外線加熱ヒーター１３の設置温度を、４００℃に設定して１８分加熱した。
【００６７】
５０℃において、得られた模擬現地溶接部の防食被覆構造の２層巻した被覆の長手方向に１０ｍｍ幅のカッターで鋼管面に至る切り込みを設け、被覆端部に引張試験機を設け１８０°方向に引張り剥離させるのに要する強度を測定するピール試験を実施した。試験温度５０℃で試験を行なったのは、防食被覆した配管にさらにモルタルを被覆する場合、発熱する温度に対して、接着力の影響を調査するためである。
【００６８】
（比較例１）
比較材として、実施例１と同じ図３に示す試験体１２に、図２Ｃに示す鋼面露出部２’に変えて鋼管素地の露出部１０を完全に覆うように、１層目に実施例１と同じ内層材５−２をブチルゴム系の粘着材（厚さ１．５ｍｍ）、外層材５−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第１の熱収縮材料５（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥ５０，長手幅６００ｍｍ）を被せて、プロパントーチにより加熱収縮させた。
【００６９】
その後に、１層目よりも長手の幅が大きい以外は１層目と同じ材料である、内層材５’−２をブチルゴム系の粘着材（厚さ１．５ｍｍ）、外層材５’−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第１の熱収縮材料５’（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥ５０，長手幅８００ｍｍ）を被せて、プロパントーチにより加熱収縮させて重ね巻き被覆した模擬現地溶接部の防食被覆構造（図２Ｃに示す２層巻きする従来の防食被覆構造）を形成させた。この比較例１は、特許文献１の改良（鋼管被覆層を階段状に切削加工し、２層目の粘着型熱収縮材料と段差部の隙間に３層目として接着型の熱収縮材料を巻き付けるようにする）前の従来の防食被覆構造の形態といえる。なお、１層目及び２層目の熱収縮材料５、５’を被覆する際には粘着材の温度が７０℃程度になるようにトーチの火力を調整して加熱した。この従来の防食被覆構造についても、実施例１と同様の試験を実施した。
【００７０】
その結果、表１に示すように、本発明の実施例１による模擬現地溶接部の防食被覆構造は、比較例１による比較材の従来の防食被覆構造に比べ、高いピール強度を示し、ずれやめくれなどの防止に優れていることが明らかになった。
【００７１】
【表１】
2006194368.tif 000003
【００７２】
（実施例２）
図３に示す、管厚１４ｍｍ、ポリエチレン被覆厚み５ｍｍの直径６２０ｍｍ、長さ２０００ｍｍの工場ポリエチレン被覆鋼管１の中央部のポリエチレン被覆を３００ｍｍの長さで円周方向に除去し、該ポリエチレン被覆を除去した鋼管素地の露出部１０の中央部分に溶接ビード１１を形成させた模擬現地溶接部の試験体１２を作製した。
【００７３】
この試験体１２に、図１に示す鋼面露出部２’に変えて鋼管素地の露出部１０を完全に覆うように、本発明の１層目の内層材５−２をブチルゴム系の粘着材（厚さ１．５ｍｍ）、外層材５−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第１の熱収縮材料５（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥ５０，長手幅６００ｍｍ）を図４および図５に示す遠赤外線加熱ヒーターを内蔵したチャンバを被せて、０．０３ＭＰａの減圧雰囲気で加熱収縮させた。
【００７４】
その後に、１層目よりも長手の幅が大きい、内層材６−２を変性ポリエチレン系のホットメルト接着材（厚さ０．６ｍｍ）、外層材６−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第２の熱収縮材料６（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥＨ，長手幅９００ｍｍ）を、上記遠赤外線ヒーターを内蔵したチャンバを被せて、０．０３ＭＰａの減圧下で加熱収縮させて重ね巻き被覆した模擬現地溶接部の防食被覆構造（図１に示す防食被覆構造）を形成させた。
【００７５】
１層目の熱収縮材料５を被覆する際には、第１の熱収縮材料５の外層材５−１が焼き焦げずに収縮し、且つ、内層材５−２が軟化温度約７０℃に達する事が出来るように、遠赤外線加熱ヒーター１３の設置温度を３８０℃に設定して１４分加熱した。２層目の熱収縮材料６を被覆する際には、第２の熱収縮材料６の外層材６−１が焼き焦げずに収縮し、且つ、内層材６−２が軟化温度約１３０℃に達する事が出来るように、遠赤外線加熱ヒーター１３の設置温度を、４００℃に設定して１８分加熱した。
【００７６】
得られた模擬現地溶接部の防食被覆構造を４０℃の温水に１２０日間浸漬した。試験後の２層巻した防食被覆の長手方向に１０ｍｍ幅のカッターで鋼管面に至る切り込みを設け、被覆端部に引張試験機を設け１８０°方向に引張り剥離させるのに要する強度を測定するピール試験を実施した。また、同時に被覆端部からの水の浸入幅についても目視観察する評価を行なった。
【００７７】
（比較例２）
比較材として、実施例２と同じ図３に示す試験体１２に、図２Ｃに示す鋼面露出部２’に変えて鋼管素地の露出部１０を完全に覆うように、１層目に実施例１と同じ内層材５−２をブチルゴム系の粘着材（厚さ１．５ｍｍ）、外層材５−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第１の熱収縮材料５（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥ５０，長手幅６００ｍｍ）を被せて、プロパントーチにより加熱収縮させた。
【００７８】
その後に、１層目よりも長手の幅が大きい以外は１層目と同じ材料である、内層材５’−２をブチルゴム系の粘着材（厚さ１．５ｍｍ）、外層材５’−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第１の熱収縮材料５’（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥ５０，長手幅８００ｍｍ）を被せて、プロパントーチにより加熱収縮させて重ね巻き被覆した模擬現地溶接部の防食被覆構造（図２Ｃに示す２層巻きする従来の防食被覆構造）を形成させた。この比較例２は、特許文献１の改良（鋼管被覆層を階段状に切削加工し、２層目の粘着型熱収縮材料と段差部の隙間に３層目として接着型の熱収縮材料を巻き付けるようにする）前の従来の防食被覆構造の形態といえる。なお、１層目及び２層目の熱収縮材料５、５’を被覆する際には粘着材の温度が７０℃程度になるようにトーチの火力を調整して加熱した。この従来の防食被覆構造についても、実施例２と同様の試験を実施した。
【００７９】
その結果、表２に示すように、本発明の実施例２による模擬現地溶接部の防食被覆構造は、４０℃の温水に１２０日間浸漬後もピール強度の低下は認められず、被覆端部からの水の浸入も認められなかった。一方、比較例２による比較材の従来の防食被覆構造は、ピール強度の低下はなかったが、被覆端部から２〜３ｍｍ程度、水の浸入が認められた。従って、本発明の実施例２による模擬現地溶接部の防食被覆構造は、ホットメルト接着材とポリエチレン被覆層４との接着時には、減圧下、遠赤外線加熱することで、ドライ環境下、接着面への水分やエアの巻き込み（エア残り面積）が格段に低減され、更に接着面をホットメルトおよびポリエチレンの融点以上の高温に加熱することで、ホットメルト接着材の樹脂とポリエチレン被覆層４の樹脂とが絡み合う融点に近い接着を生じるため、水などの腐食因子の浸入を確実に防止可能な遮断性に優れた接着が可能であることが明らかとなった。
【００８０】
【表２】
2006194368.tif 000004
【００８１】
（実施例３）
図３に示す、管厚１４ｍｍ、工場ポリエチレン被覆厚み５ｍｍの直径６２０ｍｍ、長さ２０００ｍｍのポリエチレン被覆鋼管１の中央部のポリエチレン被覆を３００ｍｍの長さで円周方向に除去し、該ポリエチレン被覆を除去した鋼管素地の露出部１０の中央部分に溶接ビード１１を形成させた模擬現地溶接部の試験体１２を作製した。
【００８２】
この試験体１２に、図１に示す鋼面露出部２’に変えて鋼管素地の露出部１０を完全に覆うように、本発明の１層目に、内層材５−２をブチルゴム系の粘着材（厚さ１．５ｍｍ）、外層材５−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第１の熱収縮材料５（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥ５０，長手幅６００ｍｍ）を図４および図５に示す遠赤外線加熱ヒーターを内蔵したチャンバを被せて、０．０３ＭＰａの減圧雰囲気で加熱収縮させた。
【００８３】
さらに、その後に、１層目よりも長手の幅が大きい、内層材６−２を変性ポリエチレン系のホットメルト接着材（厚さ０．６ｍｍ）、外層材６−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第２の熱収縮材料６（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥＨ，長手幅９００ｍｍ）を、上記遠赤外線ヒーターを内蔵したチャンバを被せて、０．０３ＭＰａの減圧下で加熱収縮させて重ね巻き被覆した模擬現地溶接部の防食被覆構造（図１に示す防食被覆構造）を形成させた。
【００８４】
１層目の熱収縮材料５を被覆する際には、第１の熱収縮材料５の外層材５−１が焼き焦げずに収縮し、且つ、内層材５−２が軟化温度約７０℃に達する事が出来るように、遠赤外線加熱ヒーター１３の設置温度を３８０℃に設定して１４分加熱した。２層目の熱収縮材料６を被覆する際には、第２の熱収縮材料６の外層材６−１が焼き焦げずに収縮し、且つ、内層材６−２が軟化温度約１３０℃に達する事が出来るように、遠赤外線加熱ヒーター１３の設置温度を４００℃に設定して１８分加熱した。
【００８５】
５０℃において、得られた模擬現地溶接部の防食被覆構造の２層巻した被覆の長手方向に１０ｍｍ幅のカッターで鋼管面に至る切り込みを設け、被覆端部に引張試験機を設け１８０°方向に引張り剥離させるのに要する強度を測定するピール試験を実施した。試験温度５０℃で試験を行なったのは、防食被覆した配管にさらにモルタルを被覆する場合、発熱する温度に対して、接着力の影響を調査するためである。さらに、被覆層全面を剥がしとり、熱収縮材料の収縮時のエア残り面積（エア巻き込み面積）について目視調査した。エア残りは、剥がれやめくれの起点となりうるため極力発生しないことが望まれる。
【００８６】
その結果、表３に示すように、本発明による防食構造の外観は良好であった。被覆端部においても高いピール強度を示し、ずれやめくれなどの防止に優れていることが明らかになった。また、被覆層全面を剥がしとって観察した結果、減圧雰囲気にしているために、エア残りも極めてわずかであることが明らかになった。
【００８７】
（比較例３）
比較例３として、図３に示す試験体１２のポリエチレン被覆の端部を図２Ｂに示すように段差状に切削加工したものに、１層目に実施例３と同じ内層材５−２をブチルゴム系の粘着材（厚さ１．５ｍｍ）、外層材５−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第１の熱収縮材料５（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥ５０，長手幅６００ｍｍ）を被せて、プロパントーチにより加熱収縮させた。
【００８８】
さらに、その後に、１層目よりも長手の幅が大きい、内層材６−２を変性ポリエチレン系のホットメルト接着材（厚さ０．６ｍｍ）、外層材６−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第２の熱収縮材料６（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥＨ，長手幅９００ｍｍ）を被せて、プロパントーチで加熱収縮させ、図２Ｂに示す特許文献１の従来の防食被覆構造を形成させた。なお、１層目の熱収縮材料５を被覆する際には粘着材の温度が７０℃程度になるようにトーチの火力を調整して加熱した。２層目の熱収縮材料６を被覆する際には接着材の温度が１００℃付近を超え被覆が焼き焦げないようトーチの火力を調整して加熱した。ただし、階段状に切削加工するには、試験体１２のポリエチレン被覆層の厚さを３倍以上厚くする必要があるが、実施例３と同様の試験体１２を用いたため、切削加工に必要なポリエチレン被覆層の厚さが足りないため、３段にするところを２段に省略した。これにあわせて、１層目の粘着型の粘着型熱収縮材料は、段差部の幅よりも狭い範囲に巻き付け、２層目の粘着型の粘着型熱収縮材料を省略した。更に、本来、段差部の隙間にのみ巻き付けていた３層目の接着型の熱収縮材料を２層目の熱収縮材料として、段差部に重なるように巻き付けるように変更した（図２Ｂと図２Ｃとを対比参照のこと。）。
【００８９】
実施例３と同様に、５０℃において、この２層巻きした被覆の長手方向に１０ｍｍ幅のカッターで鋼管面に至る切り込みを設け、被覆端部に引張試験機を設け１８０°方向に引張り剥離させるのに要する強度を測定するピール試験を実施した。さらに、被覆層全面を剥がしとり、熱収縮材料の収縮時のエア残り面積について調査した。
【００９０】
（比較例４）
比較例４として、図３に示す試験体１２のポリエチレン被覆の端部を図２Ｂに示すように段差状に切削加工したものに、１層目に実施例３と同じ内層材５−２をブチルゴム系の粘着材（厚さ１．５ｍｍ）、外層材５−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第１の熱収縮材料５（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥ５０，長手幅６００ｍｍ）を図４および図５に示した遠赤外線を内蔵したチャンバを被せて、大気圧下で加熱収縮させた。
【００９１】
さらに、その後に、１層目よりも長手の幅が大きい、内層材６−２を変性ポリエチレン系のホットメルト接着材（厚さ０．６ｍｍ）、外層材６−１をポリエチレン材料を電子線架橋させた架橋ポリエチレン（厚さ１．５ｍｍ）とする第２の熱収縮材料６（商品名：エフコ株式会社製ラプコチューブＥＨ，長手幅９００ｍｍ）を図４および図５に示した遠赤外線を内蔵したチャンバを被せて、大気圧下で加熱収縮させ、図２Ｂに示す特許文献１と同様の防食被覆構造を形成させた。１層目の熱収縮材料５を被覆する際には、第１の熱収縮材料５の外層材５−１が焼き焦げずに収縮し、且つ、内層材５−２が軟化温度約７０℃に達する事が出来るように、遠赤外線加熱ヒーター１３の設置温度を３８０℃に設定して１４分加熱した。２層目の熱収縮材料６を被覆する際には、第２の熱収縮材料６の外層材６−１が焼き焦げずに収縮し、且つ、内層材６−２が軟化温度約１３０℃に達する事が出来るように、遠赤外線加熱ヒーター１３の設置温度を、４００℃に設定して１８分加熱した。ただし、階段状に切削加工するには、試験体１２のポリエチレン被覆層の厚さを３倍以上厚くする必要があるが、実施例３と同様の試験体１２を用いたため、切削加工に必要なポリエチレン被覆層の厚さが足りないため、３段にするところを２段に省略した。これにあわせて、１層目の粘着型の粘着型熱収縮材料は、段差部の幅よりも狭い範囲に巻き付け、２層目の粘着型の粘着型熱収縮材料を省略した。更に、本来、段差部の隙間にのみ巻き付けていた３層目の接着型の熱収縮材料を２層目の熱収縮材料として、段差部に重なるように巻き付けるように変更した。（図２Ｂと図２Ｃとを対比参照のこと。）。更に特許文献１に開示のない遠赤外線加熱ヒーターを用いて加熱するように変更したものであり、いわば参考例といえるものである。
【００９２】
実施例３と同様に、５０℃において、この２層巻きした被覆の長手方向に１０ｍｍ幅のカッターで鋼管面に至る切り込みを設け、被覆端部に引張試験機を設け１８０°方向に引張り剥離させるのに要する強度を測定するピール試験を実施した。さらに、被覆層全面を剥がしとり、熱収縮材料の収縮時のエア残り面積について調査した。
【００９３】
その結果、下記表３に示すように、プロパントーチによる加熱を行なった比較例３の場合には、多くのエア残りが認められた。遠赤外線加熱ヒータを用いた比較例４の場合には、チャンバの上部の温度が空気の熱の上面への移動により高くなり、熱収縮材料に焼き焦げが認められた。また、収縮後に多くのエア残りが認められた。
【００９４】
【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明による管溶接継手部の防食被覆構造の断面図である。
【図２Ａ】従来の管溶接継手部の代表的な防食被覆構造の断面図である。
【図２Ｂ】比較例３、４で用いた従来の管溶接継手部の他の防食被覆構造の断面図である。
【図２Ｃ】比較例１、２で用いた従来の管溶接継手部の他の防食被覆構造の断面図である。
【図３】実施例に用いた試験体の模式図である。
【図４】遠赤外線加熱ヒーターを内蔵したチャンバの縦断面図である。
【図５】遠赤外線加熱ヒーターを内蔵したチャンバの横断面図である。
【図６】本発明による管溶接継手部の防食被覆構造の製造において、遠赤外線加熱ヒーターを内蔵した上下分離型のチャンバ及びチューブ状の熱収縮材料を準備した段階（第１被覆工程前）の様子を模式的に表した概略図である。
【符号の説明】
【００９６】
１    防食被覆鋼管、
２    鋼管（本体）、
２’    鋼面露出部、
３    鋼管の現地溶接ビード、
４    ポリオレフィンないしポリエチレン被覆層、
５    １層目の（第１の）熱収縮材料、
５−１    １層目の熱収縮ポリエチレン材の外層材（架橋ポリエチレン）、
５−２    １層目の熱収縮ポリエチレン材の内層材（ブチルゴム系粘着材）、
５’    ２層目の熱収縮材料、
５’−１    ２層目の熱収縮ポリエチレン材の外層材（架橋ポリエチレン）、
５’−２    ２層目の熱収縮ポリエチレン材の内層材（ブチルゴム系粘着材）、
６    ３層目の熱収縮材料、
６−１    ３層目の熱収縮ポリエチレン材の外層材（架橋ポリエチレン）、
６−２    ３層目の熱収縮ポリエチレン材の内層材（ホットメルト系粘着材）、
７    ポリエチレン被覆鋼管（端部を段差状に切削加工）、
８    ポリエチレン被覆（端部を段差状に切削加工）、
９    隙間、
１０    ポリエチレン被覆を除去した鋼管露出部、
１１    溶接ビード、
１２    試験体、
１３    遠赤外線加熱ヒーター（パネル）、
１３ａ、１３ｄ    外側の遠赤外線加熱ヒーター（群）、
１３ｂ、１３ｃ    中央部の遠赤外線加熱ヒーター（群）、
１３−１    上部側の遠赤外線加熱ヒーター（群）、
１３−２    下部側の遠赤外線加熱ヒーター（群）、
１４    遠赤外線加熱ヒーター取付治具、
１５    減圧チャンバ、
１５−１    下部側の減圧チャンバ、
１５−２    上部側の減圧チャンバ。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2006194368.tif 000008
【図２Ｃ】
2006194368.tif 000009
【図３】
2006194368.tif 000010
【図４】
2006194368.tif 000011
【図５】
2006194368.tif 000012
【図６】
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