(57)【要約】【課題】安価で、耐酸性及び耐摩耗性のある管内面ライニング層を得る。【解決手段】回転するヒューム管１をその管軸方向に移動させながら、その管１内面に骨材ｂと溶融硫黄ｃを供給して前記回転により混合させ、管内面に、その混合物を溶融硫黄ｃを骨材ｂの結合材としてライニングａする。従来、十分なリサイクルがされていなかった石油や天然ガスの脱硫により精製される硫黄等のリサイクルが促進され、その硫黄の使用により、硫黄が有する耐酸性及び耐摩耗性の内面ライニング管１を安価にして得ることができる。その管１には、ダクタイル鋳鉄管やヒューム管のように径方向の力によって変形しにくいものを採用すれば、その変形し難さから、靱性の無い硫黄混合ライニングａでも前記性能を長期に亘って得ることができる。【選択図】図１
2007289945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する管（１）の内面に、その管（１）の管軸方向（ｅ）へ移動しながら骨材（ｂ）の一定量を供給するとともに、その骨材（ｂ）の供給と同時に、その骨材（ｂ）の供給部位に溶融した硫黄を供給し、前記管（１）の回転により、前記骨材（ｂ）と溶融硫黄を混合させ、その混合物を、前記溶融硫黄を骨材（ｂ）の結合材として前記管（１）の内面にライニング（ａ）することを特徴とする管内面ライニング方法。
【請求項２】
回転する管（１）の内面に、その管（１）の管軸方向（ｅ）へ移動しながら溶融した硫黄を供給した後、その溶融硫黄の供給部位に骨材（ｂ）の一定量を供給し、前記管（１）の回転により、前記骨材（ｂ）と溶融硫黄を混合させ、その混合物を、前記溶融硫黄を骨材（ｂ）の結合材として前記管（１）の内面にライニング（ａ）することを特徴とする管内面ライニング方法。
【請求項３】
上記硫黄に代えて、その硫黄に骨材（ｃ２）を溶融混合した硫黄固化体（ｃ）としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の管内面ライニング方法。
【請求項４】
上記硫黄又は硫黄固化体（ｃ）の上記骨材（ｂ）の供給部位への供給を吹きつけにより行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の管内面ライニング方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の管内面ライニング方法により内面ライニングされた管。
【請求項６】
上記管（１）が、ヒューム管又はダクタイル鋳鉄管であることを特徴とする請求項５に記載の管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒューム管、ダクタイル鋳鉄管等の管の内面にライニングする方法及びその方法により内面ライニングした管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、管内面の保護又は強化のために、その内面にライニングを施工することが行われている。そのライニングは、鉄管については、ダクタイル鋳鉄管を問わず、内面の防食性を向上するために、モルタルライニング、樹脂ライニング、エポキシ粉体塗装などが挙げられ、ヒューム管については、樹脂ライニングなどがある他、別材質の管を内側へ嵌め込んで二重管とすることも行われている。
また、これらのライニング方法としては、スプレー法、遠心投射法、トラフ法、圧送法など多様な種類がある。
【０００３】
そのライニング材は、例えば、工業的に多く適用されているレジンモルタルライニングでは、骨材として、シリカ、タンカル、クレー、シリカ粉、硫酸バリウム、珪砂等が使用されている。
また、その骨材の結合材としては、例えば、ポリウレタン樹脂，ポリエステル樹脂，速硬化エポキシ樹脂等が使用されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０５−６８９１８号公報
【０００４】
一方、今日のリサイクル要請の下、石油や天然ガスの脱硫により精製した硫黄等を、廃棄するのではなく、工業材料とする技術が開発され、その一つとして、結合材に使用する技術が示されている。この結合材としての硫黄組成物は、硫黄に所要量の樹脂を混合したものである（特許文献２段落０００２参照）。
【特許文献２】特開２００２−６９１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記内面ライニング管において、例えば、下水道用途に用いられる管材には、耐酸性等が要求され、そのライニング材としてエポキシ樹脂などが使用されている。しかし、コストダウンを要求される今日、エポキシ樹脂に対してより安価な材料が要求されている。
また、長期に亘って安定した下水道を確保するために（耐久年数を長くするために）、ライニング表面の耐摩耗性のさらなる向上が望まれている。
一方、上記のように、石油や天然ガスの脱硫により精製した硫黄の用途の開発が進められているが、その精製により生じる硫黄の量に比べれば、その用途への使用量は十分ではない。
【０００６】
この発明は、上記の実情に鑑み、安価で、耐酸性及び耐摩耗性のある管内面ライニング層を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記の課題を解決するために、硫黄が耐酸性に優れ、かつ、耐摩耗性にも優れていることに着目し、その溶融硫黄を、骨材等のライニング主要材の結合材とすることとしたのである。
硫黄は、従来から、結合材として使用され、その結合材である溶融硫黄と骨材が混合してライニング層を形成すれば、その溶融硫黄が骨材の表面にコーティングされ、骨材を結合させると共に、耐酸性及び耐摩耗性を付与する。また、硫黄のみのライニングに比べて、骨材の混入により、そのライニング層の収縮性を向上させる（収縮し難くなる）。これにより、ライニング表面は、長期に亘って有効なライニング層を維持する。
【０００８】
なお、通常、結合材は被結合材に比べて重量比が少ないと考えられ、上述のように、この発明は、溶融硫黄を骨材等のライニング主要材の結合材としており、被結合材である骨材が主要材であることから、その骨材に比べて結合材である溶融硫黄の重量比は少ないと考えられる。しかし、この発明では、溶融硫黄は、単に、骨材を結合させる作用を持っておれば、その比は何れでも良い。例えば、溶融硫黄が骨材との重量比において多い場合もある。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、溶融硫黄を骨材等のライニング主要材の結合材としたので、従来、十分なリサイクルがされていなかった硫黄のリサイクルが促進され、その硫黄の使用により、耐酸性及び耐摩耗性の内面ライニング管を安価にして得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明に係る管内面ライニング方法の実施形態としては、回転する管の内面に、その管の管軸方向へ移動しながら骨材の一定量を供給するとともに、その骨材の供給と同時に、その骨材の供給部位に溶融した硫黄を供給し、前記管の回転により、前記骨材と溶融硫黄を混合させ、その混合物を、前記溶融硫黄を骨材の結合材として前記管の内面にライニングする構成を採用することができる。
この構成では、骨材の供給と同時に、その供給部位に溶融した硫黄が供給されるため、管の回転により、その骨材と溶融硫黄が遠心力により円滑に混合し、骨材の表面に溶融硫黄がコーティングされ、骨材を結合させるとともに、その混合物が管の内面に円滑にライニングされる。
【００１１】
上記実施形態では、骨材の供給と同時に、その供給部位に溶融した硫黄を供給したが、回転する管の内面に溶融した硫黄を供給した後、その溶融硫黄の供給部位に骨材の一定量を供給するようにすることもできる。
この構成では、溶融硫黄がコーティングされた管内面に骨材が供給されることとなり、骨材はその溶融硫黄によって管内面に接着された状態で、溶融硫黄と混合することとなり、骨材が円滑に結合されるとともに、その混合物が管の内面に円滑にライニングされる。
上記溶融硫黄は、固形硫黄を加熱して溶融しつつ管の内面に供給したり、その供給前に固形硫黄を加熱溶融してストックし、そのストックした溶融硫黄を管の内面に供給したりする。後者の場合、その溶融硫黄は加熱などして保温し、その流動性のある溶融硫黄を管内面に円滑に供給できるようにすることが好ましい。
【００１２】
なお、あらかじめ溶融硫黄と骨材を混合して硫黄固化体とし、その混合物（硫黄固化体）を管内面に供給して管内面にコーティングすることもできる。この場合も、両者を混合したのち、コーティングに適した流動性を保つようにするため、その供給前の混合物を加熱などして保温し、その流動性のある混合物を管内面に供給するようにすることが好ましい。
【００１３】
上記硫黄は、石油や天然ガスの脱硫により精製した硫黄や天然硫黄そのものでも良いが、その硫黄に改質剤を溶融混合したもの（改質硫黄）も含まれる。例えば、その改質剤として特許文献２に記載のジシクロペンタジエン等の樹脂を使用する。このように予め改質剤を添加（混合）したものとすれば、硫黄が発火などしない安定したものとすることができると共に、その改質剤が溶融されることにより、骨材の結合を助けて、強固なライニング層を得ることができる。
また、上記硫黄固化体は、骨材を溶融混合したものとすれば、前もって骨材が含まれていることにより、ライニング材全体の骨材の結合力が向上し、より強固なライニング層を得ることができる。
その骨材としては、石炭灰、珪砂、シリカ粉、石英粉、砂利、砂等のシリカが主成分であるものを採用する。
【００１４】
なお、溶融硫黄又は溶融硫黄固化体を管内面に供給することに代えて、加熱した固形硫黄又は硫黄固化体の粒状体又は粉状体を管内面に供給するとともに、加熱した骨材を供給して、管内面において、その固形硫黄又は硫黄固化体を完全に溶融して骨材の結合材とすることもできる。
【００１５】
上記硫黄又は硫黄固化体の上記骨材の供給部位への供給は、各種のノズルによって行えば良いが、その際、吹きつけ状態にすると、骨材の表面又は管内面に均一にその硫黄等がコーティングされる。
【００１６】
このような管内面ライニング方法により内面がライニングされた管は、従来、十分なリサイクルがされていなかった硫黄を使用した、安価な耐酸性及び耐摩耗性の内面ライニング層を有するものとなる。
【実施例】
【００１７】
図１に一実施例を示し、この実施例は、口径５００mmのヒューム管１の内面にライニング（層）ａを形成するものである。そのヒューム管１は、台車２上の回転ローラ３に回転可能に支持され、レール４上を台車２が走行することによって回転しつつ管軸方向ｅ（矢印方向）に移動する。また、ライニング層ａは骨材ｂと硫黄固化体ｃとからなるライニング材により構成される。
【００１８】
レール４の後方（図の右側）には固定台５を介して骨材ｂの収納用ホッパ６が設けられ、このホッパ６内にスクリュウ羽根７が設けられている。スクリュウ羽根７にはスクリュウコンベア８が連続され、このスクリュウコンベア８はホッパ６からレール４に向かって延びており、調整モータ９により、スクリュウ羽根７及びスクリュウコンベア８が一体に回転して、ホッパ６内の骨材ｂが前方（図の左側）に送られる。スクリュウコンベア８は固定台５上の支持台１０により片持ち梁状に支持され、その先端の排出口８ａはヒューム管１内に至ってその管１の下面に向いている。
【００１９】
スクリュウコンベア８にはそのホッパ６側から先端排出口８ａに至る配管１１が添えられている。この配管１１は、図３に示すように２本の管１１ａ、１１ｂからなり、一方の管１１ａに溶融硫黄ｃ１、他方の管１１ｂに石炭灰ｃ２がそれぞれ圧送され、その配管１の先端のスクリュウミキサー１２でその溶融硫黄ｃ１と石炭灰ｃ２が混合調整されて噴出ノズル１３から下向きに噴出される。溶融硫黄ｃ１と石炭灰ｃ２は、混練したのち、一本の配管１１でノズル１３に送り込むこともできる。そのとき、硫黄ｃ１と石炭灰ｃ２を混練したもの（常温固形物）を溶融してノズル１３に送るようにもし得る。硫黄ｃ１と石炭灰ｃ２を混練したもの（硫黄固化体ｃ）は、その硫黄ｃ１が石油や天然ガスの脱硫により精製した硫黄に改質剤であるジシクロペンタジエンを溶融混合しており、発火性が抑えられた安全（安定）な物（非危険物）である。
【００２０】
この実施例は以上の構成であり、つぎに、その作用について説明すると、図１に示すように、台車２を移動させてスクリュウコンベア１１の排出口８ａ（噴出ノズル１３）をヒューム管１の左端（図の左端）に位置させる。この状態から、ヒューム管１を回転させ、ホッパ６から骨材ｂをスクリュウコンベア８の排出口８ａに送り込んで管１内面に供給するとともに、配管１１の噴出ノズル１３からライニング材ｃを噴出させ、台車２を所要の速度で左方向に移動させる。
この回転するヒューム管１を管軸方向へ移動させながら、その内面への骨材ｂの一定量の供給及び溶融硫黄固化体ｃの供給（噴射）により、ヒューム管１内面の全周面に亘ってライニングａが施される。
【００２１】
この実施例の装置において、管１：ダクタイル鋳鉄管（１５０ｍｍφ、長さ：３０００ｍｍ）、骨材ｂ：珪砂（ＣＳ−３５，平均粒径＝３００μｍ）、  硫黄固化体ｃ：（硫黄ｃ１：石炭灰ｃ２＝２０：１０重量比）＝ＭＳ、  硫黄固化体ｃ：（硫黄ｃ１：石炭灰ｃ２＝１５：１０重量比）＝ＭＳ２とし、珪砂（骨材）ｂを電気炉で１８０〜２００℃に加熱、硫黄固化体ｃを電気炉で１８０〜２００℃に加熱溶融し、その加熱珪砂ｂと溶融硫黄固化体ｃにより、プライマーなしで、ライニングａの厚さ：３ｍｍとなるようにした実験例の結果を表１〜３に示す。溶融硫黄固化体ｃの管内面への噴射時の温度は１５０℃以上になるようにした。
【００２２】
表１において、成形性は、流れ性、収縮性、平滑性、ピンホール等で検証し、その流れ性は目視、ピンホールはピンホールディテクターにより確認した。
表２は扁平試験結果であり、管１をリング状に切断し、そのリング片にアムスラー試験機により荷重を負荷し、ダイヤルゲージでたわみ量、目視により、クラックの有無を確認した。
表３は、ライニングａの管１内面への密着性試験結果であり、アドヒージョンテスター（エルコメータ）によりその密着性を測定した。
【００２３】
【表１】
2007289945.tif 000003
【００２４】
【表２】
2007289945.tif 000004
【００２５】
【表３】
2007289945.tif 000005
【００２６】
この実験例では、ライニング層ａの表面は平滑面であり、また、収縮もなく、それら及び上記各表の各結果から、この発明に係る内面ライニング管１は十分に満足いけるものであることが理解できる。また、このライニング材ａは、硫黄を多く含むことから、その硫黄の耐酸性・耐摩耗性を有するものである。
【００２７】
因みに、管１がヒューム管の場合、通常の使用態様では、扁平試験のような扁平力が働くことは希である。このため、硫黄混合物からなるライニング材であっても、クラックが生じる恐れは少ない。この発明に係るヒューム管１は下水管として有効である。下水管であると、硫黄の性質が問題とならないからである。
【００２８】
上記実施例は、骨材ｂと硫黄固化体ｃを同時に管内面に供給（噴射）したが、溶融した硫黄固化体ｃを供給した後、その供給部位に骨材ｂの一定量を供給するようにすることもできる。硫黄固化体ｃに代えて、硫黄ｃ１のみを使用することもできる。その際、硫黄ｃ１の改質剤の溶融混合の有無も任意である。
また、あらかじめ溶融硫黄固化体ｃ等（ｃ又ｃ１）と骨材ｂを混合し、その混合物ａを管１内面に供給して管内面にコーティングすることもできる。さらに、溶融硫黄固化体ｃ等を管１内面に供給することに代えて、加熱した硫黄固化体ｃ等の粒状体又は粉状体を管１内面に供給するとともに、加熱した骨材ｂを供給して、管内面において、その硫黄固化体ｃ等を完全に溶融して骨材ｂの結合材としてコーティングすることもできる。
【００２９】
なお、管１をその管軸方向ｅに移動させずに、スクリュウコンベア８側をその管軸方向ｅに移動させて、回転する管１の内面に、その管１の管軸方向ｅへ移動しながら骨材ｂ及び溶融硫黄固化体ｃ等を供給するようにすることもできることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施例に係る装置の概略正面図
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図
【図３】図１の要部拡大図
【図４】一実施例に係る内面ライニング管の切断側面図
【符号の説明】
【００３１】
ａ  ライニング（層）
ｂ  骨材
ｃ  硫黄固化体
ｃ１  硫黄固化体をなす硫黄
ｃ２  硫黄固化体をなす石炭灰
１  管（ダクタイル鋳鉄管、ヒューム管）
２  台車
６  骨材ホッパ
８  スクリュウコンベア
１１  硫黄固化体用配管
１２  スクリュウミキサー
１３  硫黄固化体噴出ノズル
【図１】
2007289945.tif 000006
【図２】
2007289945.tif 000007
【図３】
2007289945.tif 000008
【図４】
2007289945.tif 000009