(57)【要約】【課題】導線とパイプラインとの電気的な接続状態の品質を簡易に安定させることができる導線付きパイプラインを提供する。【解決手段】パイプライン２と、パイプライン２に接続された導線５と、を備える導線付きパイプライン１であって、パイプライン２に、エポキシ系樹脂３ａと導電性粉粒体３ｂとが混合されてなる接着剤３を介して、導線５が接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプラインと、前記パイプラインに接続された導線と、を備える導線付きパイプラインであって、
前記パイプラインに、エポキシ系樹脂と導電性粉粒体とが混合されてなる接着剤を介して、前記導線が接続されていることを特徴とする導線付きパイプライン。
【請求項２】
前記導電性粉粒体は、少なくとも鉄粉を含むことを特徴とする請求項１に記載の導線付きパイプライン。
【請求項３】
前記導電性粉粒体の体積は、前記接着剤の体積の５％以上４０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の導線付きパイプライン。
【請求項４】
前記エポキシ系樹脂は、常温硬化型であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の導線付きパイプライン。
【請求項５】
前記導線は、導電性プレートに導通した状態で固着されており、前記導電性プレートは、前記接着剤を介して前記パイプラインに接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の導線付きパイプライン。
【請求項６】
前記導線は、前記導電性プレートを介して前記パイプラインの外周面に接続され、
前記導電性プレートは、前記パイプラインの外周面に沿う形状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の導線付きパイプライン。
【請求項７】
パイプラインと、前記パイプラインに接続された導線と、を備える導線付きパイプラインの製造方法であって、
前記パイプライン上で、エポキシ系樹脂と導電性粉粒体とが混合されてなる接着剤を硬化させることにより、この接着剤を介して、前記パイプラインに、前記導線を接続することを特徴とする導線付きパイプラインの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導線付きパイプラインおよび導線付きパイプラインの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パイプラインと、パイプラインに接続された導線と、を備える導線付きパイプラインが知られている。この種の導線付きパイプラインとして、例えば下記特許文献１に示すような、導線がパイプラインにろう付け溶接された導線付きパイプラインが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２０５６５２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、前記従来の導線付きパイプラインでは、リード線が固着されたターミナル板を、溶接によりパイプラインに接続しているため、導線とパイプラインとの電気的な接続状態が、例えば作業者の技量に依存する等、その品質を安定させることが難しいといった問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、導線とパイプラインとの電気的な接続状態の品質を簡易に安定させることができる導線付きパイプラインの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係る導線付きパイプラインは、パイプラインと、前記パイプラインに接続された導線と、を備える導線付きパイプラインであって、前記パイプラインに、エポキシ系樹脂と導電性粉粒体とが混合されてなる接着剤を介して、前記導線が接続されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る導線付きパイプラインの製造方法は、パイプラインと、前記パイプラインに接続された導線と、を備える導線付きパイプラインの製造方法であって、前記パイプライン上で、エポキシ系樹脂と導電性粉粒体とが混合されてなる接着剤を硬化させることにより、この接着剤を介して、前記パイプラインに、前記導線を接続することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、接着剤が導電性粉粒体を含んでいることにより、接着剤に導電性を具備させることができ、導線とパイプラインとの導通状態を確保することができる。また、エポキシ系樹脂を用いた接着剤により、導線がパイプラインに接続されているため、導線とパイプラインとの接続作業から両者の電気的な接続状態の品質に影響を与える要素を排除しやすくなり、簡易かつ強固に、導線とパイプラインとを接続することができる。以上より、導線とパイプラインとの電気的な接続状態の品質を簡易に安定させることができる。
【０００９】
また、前記導電性粉粒体は、鉄粉を含んでいてもよい。
この場合、導電性粉粒体が鉄粉を含んでいるため、接着剤のコストを抑えることができる。
【００１０】
また、前記導電性粉粒体の体積は、前記接着剤の体積の５％以上４０％以下であってもよい。
この場合、確実に接着剤に導電性を具備させることができる。
【００１１】
また、前記エポキシ系樹脂は、常温硬化型であってもよい。
この場合、エポキシ系樹脂が常温硬化型であるため、エポキシ系樹脂を硬化させるために接着剤を加熱する必要がなく、優れた取扱性を具備させることができる。
【００１２】
また、前記導線は、導電性プレートに導通した状態で固着されており、前記導電性プレートは、前記接着剤を介して前記パイプラインに接続されていてもよい。
この場合、導電性プレートを介して導線がパイプラインに接続されているため、パイプライン上での導電性プレートおよび導線の接続面積を大きく確保することができ、パイプラインに導線を強固に接続することができる。
【００１３】
また、前記導線は、前記導電性プレートを介して前記パイプラインの外周面に接続され、前記導電性プレートは、前記パイプラインの外周面に沿う形状に形成されていてもよい。
この場合、導電性プレートが、パイプラインの外周面に沿う形状に形成されていることで、導電性プレートとパイプラインの外周面との接続面積を大きく確保することができ、パイプラインの外周面に導電性プレートを強固に接続することができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１、７に記載の発明によれば、導線とパイプラインとの導通状態を確保することができる。また、導線とパイプラインとの接続作業から両者の電気的な接続状態の品質に影響を与える要素を排除しやすくなる。これらにより、導線とパイプラインとの電気的な接続状態の品質を簡易に安定させることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、接着剤のコストを抑えることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、確実に接着剤に導電性を具備させることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、優れた取扱性を具備させることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、パイプラインに導線を強固に接続することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、パイプラインの外周面に導電性プレートを強固に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る導線付きパイプラインの横断面図である。
【図２】図１に示す導線付きパイプラインの一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係る導線付きパイプラインおよび導線付きパイプラインの製造方法を説明する。
【００２２】
図１に示されるように、本実施形態に係る導線付きパイプライン１は、パイプライン２と、パイプライン２の外周面２ａに接続された導線５と、を備えている。
なお、パイプライン２は例えば、地中又は水中に設置されてもよいし、地上又は構造物上に設置されてもよい。導線５としては例えば、架橋ポリエチレン等の絶縁体材料で被覆された６００Ｖ用の単芯ケーブル等を採用することができる。また、導線５としては例えば、電気防食のために電流を流す経路として用いられる構成と、電気防食の状態を測定するためのリード線として用いられる構成とがある。これらの場合、導線５は、パイプライン２と電気的に導通した状態で長期間使用される。
【００２３】
ここで本実施形態では、パイプライン２の中心軸Ｏと直交する方向を径方向という。また、パイプライン２を、中心軸Ｏが水平方向に延びるように横向きに設置した状態について以下説明する。
【００２４】
図１に示されるように、導線付きパイプライン１は、パイプライン２の外周面２ａの上端部に配設され、パイプライン２の外周面２ａに沿う形状に形成された導電性プレート４を備えている。導電性プレート４は、導電性の金属材料により形成されるとともに、中心軸Ｏと直交する横断面視において外周面２ａに沿った円弧状をなし、平面視において中心軸Ｏに沿う矩形状をなしている。導電性プレート４の表面のうち、上方を向く上面の中央には、導線５が例えばテルミット溶接等により電気的に導通した状態で固着されている。
また、導電性プレート４は、接着剤３を介してパイプライン２の外周面２ａの上端部に接着されている。
なお、パイプライン２と導電性プレート４とは、同じ材質で形成されてもよいし、異なる材質で形成されてもよい。
【００２５】
接着剤３は、エポキシ系樹脂３ａと導電性粉粒体３ｂとが混合されて構成されている。接着剤３は、導線付きパイプライン１の製造時において、ペースト状の未硬化の状態で、導電性プレート４の下方を向く下面に一様に塗布される。エポキシ系樹脂３ａは、例えば２液型の常温硬化型（経時性硬化型）の樹脂である。導電性粉粒体３ｂは、粒径が１５０μｍ以下、純度が９２％の還元鉄粉を含んでおり、その体積は、接着剤３の体積の５％以上４０％以下である。なお、導電性粉粒体３ｂは、例えば接着剤３が、所望の接着力を維持できる程度に増減することができる。
【００２６】
次に、導線付きパイプライン１の製造方法について説明する。
まず、導電性プレート４の外周面に、導線５を例えばテルミット溶接等にて固着することで、導電性プレート４と導線５とを電気的に導通した状態にする。次に、導電性プレート４の下方を向く下面に、ペースト状の未硬化の接着剤３を一様に塗布し、導電性プレート４を、パイプライン２の外周面２ａの上端部に押し付けた状態で、特別に加熱することなく、未硬化の接着剤３を常温で硬化させることにより、接着剤３を介して、パイプライン２の外周面２ａに導線５を接続する。これにより、パイプライン２と導線５とが電気的に導通される。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の導線付きパイプライン１および導線付きパイプライン１の製造方法によれば、接着剤３が導電性粉粒体３ｂを含んでいることにより、接着剤３に導電性を具備させることができ、導線５とパイプライン２との電気的な導通状態を確保することができる。また、エポキシ系樹脂３ａを用いた接着剤３により、導線５がパイプライン２の外周面２ａに接続されているため、導線５とパイプライン２との接続作業から両者の電気的な接続状態の品質に影響を与える要素を排除しやすくなり、簡易かつ強固に、導線５とパイプライン２とを接続することができる。以上より、導線５とパイプライン２との電気的な接続状態の品質を簡易に安定させることができる。
【００２８】
また、接着剤３により、導線５をパイプライン２に接続するため、従来行われていたような溶接作業と異なり、接続作業に特別な技量や資格、設備等が不要であり、容易に接続作業を行うことが可能である。このため取付け不良が生じ難く、かつ鋼管であるパイプライン２に対して大きな熱履歴を与えることがないため、導線５とパイプライン２との電気的な接続状態の品質の信頼性を確保できる。更に長期耐久性についても、異種金属接着腐食の懸念がないため、安定して使用することが可能となっている。
【００２９】
また、導電性粉粒体３ｂが鉄粉を含んでいるため、接着剤３のコストを抑えることができる。
【００３０】
また、導電性粉粒体３ｂの体積が、接着剤３の体積の５％以上４０％以下であるため、確実に接着剤３に導電性を具備させることができる。
【００３１】
また、エポキシ系樹脂３ａが常温硬化型であるため、エポキシ系樹脂３ａを硬化させるために接着剤３を加熱する必要がなく、優れた取扱性を具備させることができる。
【００３２】
また、導線５が、導電性プレート４に電気的に導通した状態で固着されており、導電性プレート４は、接着剤３を介してパイプライン２の外周面２ａに接続されているため、パイプライン２の外周面２ａ上での導電性プレート４および導線５の接続面積を大きく確保することができる。これにより、パイプライン２の外周面２ａに導線５を強固に接続することができ、導線５とパイプライン２との電気的な接続状態を安定させることができる。
【００３３】
また、導線５が、導電性プレート４を介してパイプライン２の外周面２ａに接続され、導電性プレート４が、パイプライン２の外周面２ａに沿う形状に形成されているため、導電性プレート４とパイプライン２の外周面２ａとの接続面積を大きく確保することができ、パイプライン２の外周面２ａに導電性プレート４を強固に接続することができる。なお、導電性プレート４は、上記態様に限られず、平坦状に形成されてもよいし、パイプライン２の外周面２ａに沿わない曲面状に形成されてもよい。
【００３４】
次に、以上説明した作用効果の検証試験について説明する。
【００３５】
この検証試験では、比較例の導線付きパイプライン、および本実施形態に係る導線付きパイプライン１について、導電性プレートに径方向の引張り力を与えた際に、パイプラインの外周面から、導電性プレートが剥離した際の力を測定することで、導線５とパイプライン２との接続強度を評価した。
なお、比較例の導線付きパイプラインとして、アクリル樹脂に銀粒子を体積比で約２０％混入した接着剤により、導電性プレートをパイプラインの外周面に接着した構成を採用した。
また、図２に示す本実施形態に係る導線付きパイプライン１として、導電性プレート４の下方を向く下面の面積が、１５ｃｍ２とされた構成を採用し、エポキシ系樹脂に体積比で１８％の鉄粉を混入した接着剤を用いた。
【００３６】
その結果、比較例の導線付きパイプラインでは、接続強度が４０〜５０Ｎ／ｃｍ２であるのに対し、本実施形態に係る導線付きパイプライン１では、接続強度が７００Ｎ／ｃｍ２以上であることが確認された。ここで、パイプライン２の外周面２ａに接着される導電性プレート４の下面の面積が１５ｃｍ２であることから、導電性プレート４の接続強度は１０ｋＮ以上となり、十分な接続強度が確保され、本実施形態に係る導線付きパイプライン１では、導線５が破断する前に、導電性プレート４がパイプライン２の外周面２ａから剥離しないことが確認された。
これにより、本実施形態に係る導線付きパイプライン１では、エポキシ系樹脂３ａを用いた接着剤３により、導線５とパイプライン２とが、強固に接続していることが確認された。
なお、混入する鉄粉量が５％より少なくなると導電性がなくなり、４０％より多くなると接着剤としての濡れ性が悪くなるとともに抵抗値も増加することが確認された。
【００３７】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００３８】
例えば、上記実施形態においては、導電性粉粒体３ｂは、鉄粉を含む粉粒体であったが、このような態様に限られず、鉄粉を含まない構成であっても構わない。
【００３９】
また、上記実施形態においては、エポキシ系樹脂３ａとして、２液型の常温硬化型を示したが、このような態様に限られず、エポキシ系樹脂としては、１液型であってもよいし、常温硬化型でなく、加熱硬化型の樹脂であってもよい。
【００４０】
また、上記実施形態においては、導線５が固着された導電性プレート４が、接着剤３を介してパイプライン２の外周面２ａに接続されていたが、このような態様に限られず、導線５が直接、パイプライン２の外周面２ａに接続される構成であっても構わない。
【００４１】
また、パイプライン２の内部には、被輸送物が輸送されていてもよいし、通信ケーブル等の静止物が収容されていてもよい。なお、被輸送物としては、水、ガスまたは石油等が挙げられる。
【００４２】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１    導線付きパイプライン
２    パイプライン
２ａ  外周面
３    接着剤
３ａ  エポキシ系樹脂
３ｂ  導電性粉粒体
４    導電性プレート
５    導線
【図１】
2018071692.tif 000003
【図２】
2018071692.tif 000004