(57)【要約】  本発明は二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプを提供する。前記耐摩耗・耐衝撃パイプは、外層保護管（１）と、外層保護管（１）の内部に嵌められている内層耐摩耗組合せパイプ（２）と、を含む。前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）はおり、２枚又は３枚以上の管壁から構成され、前記２枚又は３枚以上の管壁は組み合わせられて横断面が環状である管体を形成している。本発明における耐摩耗・耐衝撃パイプは、直管でも、ベンド管でも有り得る。直管の場合、内層耐摩耗組合せパイプの上部と下部は異質構造を採用し、ベンド管の場合、当該ベンド管の大曲がり部と小曲がり部は異質構造を採用する。要するに、本発明における耐摩耗・耐衝撃パイプの内層組み合せパイプは、少なくとも２つの部分からなり、そして、少なくとも２つの部分が異質構造になっている。本発明のような管体構造を採用する場合、その耐用年数を延ばし、耐摩耗性と耐衝撃性を強め、管体の総重量を減らすことができる。
2018511764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外層保護管（１）と内層耐摩耗組合せパイプ（２）を含む二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプであって、
前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）は前記外層保護管（１）の内部に嵌められており、前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）は２枚又は３枚以上の管壁から構成され、前記２枚又は３枚以上の管壁は組み合わせられて横断面が環状である管体を形成していることを特徴とする二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項２】
前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）は、２枚の管壁で構成されている場合、２枚の管壁の材質が互いに異なり、前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）は、３枚以上の管壁で構成されている場合、３枚以上の管壁のうち、少なくとも２枚の材質が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項３】
前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）のうち、少なくとも２枚の管壁の肉厚は互いに異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項４】
前記２枚又は３枚以上の管壁を組み合わせて管体を構成する場合、隣接する管壁の間に、所定の幅の充填通路が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項５】
前記充填通路は、隣接する管壁の間にあらかじめ設けられた隙間であり、前記充填通路の幅は０．５〜２ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項６】
前記充填通路の幅は１ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項７】
更に耐摩耗接続フランジ（３）を備え、前記耐摩耗接続フランジ（３）は、フランジと該フランジの内部に設置されている耐摩耗カバーから構成され、２つの前記耐摩耗接続フランジ（３）は、外層保護管（１）および内層耐摩耗組合せパイプ（２）の２つの端部にそれぞれ溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項８】
前記耐摩耗カバーの外縁には耐摩耗カバー係合斜面が設置されていることを特徴とする請求項７に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項９】
前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗ベンド管であり、前記耐摩耗ベンド管の内層耐摩耗組合せパイプ（２）は内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部から構成され、
前記内層耐摩耗大曲がり部と前記内層耐摩耗小曲がり部は、耐摩耗特性の異なる材質で作られていることを特徴とする請求項１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１０】
前記外層保護管（１）は大曲がり外保護部と小曲がり外保護部とを含み、前記外層保護管（１）に使用される材料は前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）に使用される材料とは異なり、前記大曲がり外保護部は前記内層耐摩耗大曲がり部の外側に位置し、前記小曲がり外保護部は前記内層耐摩耗小曲がり部の外側に位置し、前記大曲がり外保護部と前記小曲がり外保護部は、側部に沿って一緒に溶接されており、横断面が環状である管体を形成し、且つ、前記大曲がり外保護部と前記小曲がり外保護部は、各々の端縁で溶接によって繋がれていることを特徴とする請求項９に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１１】
前記大曲がり外保護部と前記小曲がり外保護部は、低合金鋼または中低炭素鋼材料で作られていることを特徴とする請求項９に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１２】
前記内層耐摩耗大曲がり部に使用される耐摩耗材料の耐摩耗特性は、前記内層耐摩耗小曲がり部に使用される耐摩耗材料の耐摩耗特性よりも優れていることを特徴とする請求項９に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１３】
前記内層耐摩耗組合せパイプの管壁は、高クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、耐摩耗鋳鉄、セラミックス、硬質合金、軸受鋼、合金鋼、および高分子材料のうちの一つで作られていることを特徴とする請求項１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１４】
前記内層耐摩耗大曲がり部は、両端Ａから中部Ｂに向って厚くなり、両側Ｃから中部Ｄに向って厚くなるように作られていることを特徴とする請求項９に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１５】
前記大曲がり外保護部と前記内層耐摩耗大曲がり部との間に、および前記小曲がり外保護部と前記内層耐摩耗小曲がり部との間に、バッファチャンバーがあることを特徴とする請求項９に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１６】
前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗直管であることを特徴とする請求項１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１７】
前記耐摩耗直管の内層耐摩耗組合せパイプ（２）は、横断面の厚さが円周方向で異なることを特徴とする請求項１６に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１８】
前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）のうちの、底部の管壁に使用される材料の耐摩耗特性は、側部と頂部の側壁に使用される材料の耐摩耗特性よりも優れていることを特徴とする請求項１６に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１９】
前記耐摩耗・耐衝撃パイプは異形管であることを特徴とする請求項１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項２０】
前記異形管の内層耐摩耗組合せパイプは、各部位の摩損度の違いにより、異なる耐摩耗材料で作られていることを特徴とする請求項１９に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれかに記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法であって、
順序的に組み合わせて環状構造を形成することができる２枚又は３枚以上の管壁を作るステップ（Ａ１）と、前記２枚又は３枚以上の管壁を順序的に組み合わせて、横断面が環状である内層耐摩耗組合せパイプ（２）を構成するステップ（Ａ２）と、を含み、前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）を作製するステップ（Ａ）と、
外層保護管（１）を作製し、前記外層保護管（１）を前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）の外側に配置するステップ（Ｂ）と、
前記外層保護管（１）と前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）の両端を組み合わせるステップ（Ｃ）と、を含む、
ことを特徴とする二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項２２】
内層耐摩耗組合せパイプ（２）の各管壁のうちの少なくとも２枚は、異なる材質の耐摩耗材料で作られることを特徴とする請求項２１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項２３】
前記ステップ（Ａ２）において、２枚又は３枚以上の管壁を組み合わせて管体を構成する場合、隣接する管壁の間に、所定の幅の充填通路が設けられていることを特徴とする請求項２２に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項２４】
前記充填通路は、隣接する管壁の間にあらかじめ設けられた隙間であることを特徴とする請求項２３に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項２５】
前記充填通路の幅は０．５〜２ｍｍであることを特徴とする請求項２３に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項２６】
前記充填通路の幅は１ｍｍであることを特徴とする請求項２５に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項２７】
前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗ベンド管であり、該耐摩耗ベンド管の内層耐摩耗組合せパイプは内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部とを含み、前記内層耐摩耗大曲がり部に使用される耐摩耗材料の耐摩耗特性は、前記内層耐摩耗小曲がり部に使用される耐摩耗材料よりも優れていることを特徴とする請求項２１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項２８】
内層耐摩耗大曲がり部は両端Ａから中部Ｂに向って厚くなり、両側Ｃから中部Ｄに向って厚くなるように作られることを特徴とする請求項２７に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項２９】
前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗直管であり、前記耐摩耗直管の内層耐摩耗組合せパイプ（２）は、横断面の厚さが円周方向で異なることを特徴とする請求項２１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項３０】
前記２枚又は３枚以上の管壁のうちの一つは、耐摩耗鋳鉄、セラミックス、硬質合金のうちの一つによって作られ、前記２枚又は３枚以上の管壁のうちの他の一つは、合金鋼または高分子材料によって作られることを特徴とする請求項２１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項３１】
前記耐摩耗・耐衝撃パイプは異形管であり、前記異形管の内層耐摩耗組合せパイプは各部位の摩損度の違いにより、異なる耐摩耗材料で作られることを特徴とする請求項２１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項３２】
更に耐摩耗接続フランジ（３）を作製するステップを含み、前記耐摩耗接続フランジ（３）はフランジと耐摩耗カバーから構成され、前記耐摩耗カバーは前記フランジの内部に取り付けられ、前記耐摩耗カバーには耐摩耗カバー係合斜面が設置され、前記耐摩耗カバー係合斜面は前記耐摩耗カバーの外縁に設置されることを特徴とする請求項２１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項３３】
更に前記外層保護管（１）と内層耐摩耗組合せパイプ（２）の間にバッファチャンバーを設置するステップを含むことを特徴とする請求項２３に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築、鉱山、冶金、電力、石油、石炭、食糧加工などの領域に応用されるデリバリパイプの構造に関し、特に二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイプの成型技術は、主として鋳造成型、プレス成形等があり、それらはいずれもモールド金型を用いて、注湯或いは、熱間、冷間工芸倣い成形を通して形成されている。ほとんどの機械設備および運送パイプは、主に油、ガス、粉粒体などの様々な材料を運送するために、管体（パイプ）が使用される。パイプの材料として、鋳鉄、ステンレス、合金鋼、可鍛性鋳鉄、炭素鋼、非鉄金属およびプラスチックなどの材質がある。建築、鉱山、冶金、電力、石油、石炭、食糧の加工などの業界において、材料の運送はパイプの圧力を通して運送するため、運送パイプは、大きな圧力と深刻な摩耗を受ける。そのため、運送パイプ、特に接続式のパイプには、高い総合性能が要求されている。反面、パイプの使用寿命を高めることは、現在は解決しにくい難題となっている。
【０００３】
現在、最も広範に使用されているパイプは、一重高マンガン鋼のパイプであり、二重層の高クロム鋳鉄のパイプも若干使用されている。一重高マンガン鋼パイプは、その耐摩耗特性が悪く、硬度が低く、安全性も低い。二重層耐摩耗パイプは、品質が良く、耐摩耗特性が優れており、硬度が高く、安全性も高いが、コストが高いために、費用対効果は低い。
【０００４】
特許文献１（中国実用新案公報ＣＮ２０３０２３７１０Ｕ）では、一種の耐摩耗ベンド管が記載されている。該耐摩耗ベンド管は、本体を含み、更に上記本体の内に設置する高分子弾性体層も含まれる。前記高分子弾性体層の厚さは、前記ベンド管の中段部では３〜１５ミリメートルであり、ベンド管の端部では２〜１０ミリメートルである。しかしながら、このような耐摩耗ベンド管は、コストを増加させ、本体と高分子弾性体層の間が摩耗しやすく、高分子層が流体の洗い流しによって落とされやすいなどの問題を引き起こす。
【０００５】
特許文献２（中国特許公開公報ＣＮ１０４０６１３９４Ａ）では、一種のベンド管部品を製造する方法、及びその方法によって得られるベンド管部品が記載されている。具体的には、第一外部ベンド管部品と第二内部ベンド管部品を含む。第二内部ベンド管部品は、第一外部ベンド管部品に比べて、耐摩耗性のよりよい材料から製造され、そして、第一外部ベンド管部品の少なくとも一部の内部表面を覆うための横断面がある。この方法は、第一外部ベンド管部品を少なくとも２つの部品に製造するものであり、また、いずれの部品も横断面があり、この横断面は第一外部のベンド管部品の完全な管状切断面に相応する部分である。少なくとも２つの部品を各自の接続エッジに沿って互いに間近させ、第二内部ベンド管部品を内部に設置し、しかも２つの部品のうち、少なくとも一つの部品と接触させる。少なくとも２つの部品を溶接し、第一外部ベンド管部品を形成させる。そして、第二内部ベンド管部品を第一外部ベンド管部品内に密封する。
【０００６】
このベンド管部品の第二内部ベンド管部品は、もし半部の管の設計を採用する場合、第一外部ベンド管部品と第二内部ベンド管部品との取り付けの堅牢性に大きな問題がある。同時に、第二内部ベンド管部品が延伸部品である場合、耐摩耗性が悪いという問題が生じる。もし第二内部ベンド管部品が一体パイプの設計を採用する場合、第二内部ベンド管部品は、全て同じ材料を採用することになるため、材料の浪費をもたらし、経済的に良くない。
【０００７】
したがって、従来のパイプ部品の製造方法及び相応するパイプ部品は、コストが高く、耐摩耗特性も優れておらず、耐用年数が短い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】中国実用新案第２０３０２３７１０号明細書
【特許文献２】中国特許出願公開第１０４０６１３９４号明細書
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、現有の技術に存在する欠点を克服し、製造コストが低く、耐用年数が長い、耐摩耗・耐衝撃性を備えた二分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプを提供することである。
【００１０】
具体的に言うと、一方では、本発明は二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプを提供する。外層保護管と内層耐摩耗組合せパイプを含む二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプであって、前記内層耐摩耗組合せパイプは前記外層保護管の内部に嵌められており、前記内層耐摩耗組合せパイプは２枚又は３枚以上の管壁から構成され、前記２枚又は３枚以上の管壁は組み合わせられて横断面が環状である管体を形成していることを特徴とする二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプである。
【００１１】
一の好適な実施の形態で、前記内層耐摩耗組合せパイプは、２枚の管壁で構成されている場合、２枚の管壁の材質が互いに異なり、前記内層耐摩耗組合せパイプは、３枚以上の管壁で構成されている場合、３枚以上の管壁のうち、少なくとも２枚の材質が互いに異なる。
【００１２】
他の好適な実施の形態で、前記内層耐摩耗組合せパイプのうち、少なくとも２枚の管壁の肉厚は互いに異なる。
【００１３】
他の好適な実施の形態で、前記２枚又は３枚以上の管壁を組み合わせて管体を構成する場合、隣接する管壁の間に、所定の幅の充填通路が設けられている。
【００１４】
他の好適な実施の形態で、前記充填通路は、隣接する管壁の間にあらかじめ設けられた隙間であり、前記充填通路の幅は０．５〜２ｍｍである。
【００１５】
他の好適な実施の形態で、前記充填通路の幅は１ｍｍである。
【００１６】
他の好適な実施の形態で、前記耐衝撃パイプは更に耐摩耗接続フランジを備え、前記耐摩耗接続フランジはフランジと耐摩耗カバーから構成され、耐摩耗カバーはフランジの内部に設置され、２つの耐摩耗接続フランジは、外層保護管および内層耐摩耗組合せパイプの２つの端部にそれぞれ溶接されている。
【００１７】
他の好適な実施の形態で、前記耐摩耗カバーに耐摩耗カバー係合斜面が設置され、耐摩耗カバー係合斜面は耐摩耗カバーの外縁に設置されている。
【００１８】
他の好適な実施の形態で、前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗ベンド管であり、前記耐摩耗ベンド管の内層耐摩耗組合せパイプは内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部から構成され、内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部は耐摩耗特性の異なる材質から構成されている。
【００１９】
他の好適な実施の形態で、前記外層保護管は大曲がり外保護部と小曲がり外保護部を含み、前記外層保護管に使用される材料は前記内層耐摩耗組合せパイプに使用される材料と互いに異なり、前記大曲がり外保護部は前記内層耐摩耗大曲がり部の外側に位置し、前記小曲がり外保護部は前記内層耐摩耗小曲がり部の外側に位置し、前記大曲がり外保護部と小曲がり外保護部は、側部に沿って一緒に溶接されており、横断面が環状である管体を構成し、且つ、前記大曲がり外保護部と前記小曲がり外保護部は、各々の端縁で溶接によって繋がれている。
【００２０】
他の好適な実施の形態で、前記大曲がり外保護部と前記小曲がり外保護部は、低合金鋼或は中低炭素鋼材料で作られている。
【００２１】
他の好適な実施の形態で、前記内層耐摩耗大曲がり部に使用される耐摩耗材料の耐摩耗特性は、前記内層耐摩耗小曲がり部に使用される耐摩耗材料の耐摩耗特性よりも優れている。
【００２２】
他の好適な実施の形態で、前記内層耐摩耗組合せパイプの管壁は、高クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、耐摩耗鋳鉄、セラミックス、硬質合金、軸受鋼、合金鋼と高分子材料のうちの一つで作られている。
【００２３】
他の好適な実施の形態で、内層耐摩耗大曲がりは、両端Ａから中部Ｂに向って厚くなり、両側Ｃから中部Ｄに向って厚くなるように作られている。
【００２４】
他の好適な実施の形態で、前記大曲がり外保護部と内層耐摩耗大曲がりの間、および小曲がり外保護部と内層耐摩耗小曲がりの間に更にバッファチャンバーがある。
【００２５】
他の好適な実施の形態で、前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗直管である。
【００２６】
他の好適な実施の形態で、前記耐摩耗直管の内層耐摩耗組合せパイプは、横断面の厚さが円周方向で異なる。
【００２７】
他の好適な実施の形態で、前記内層耐摩耗組合せパイプのうちの、底部の管壁に使用される材料の耐摩耗特性は、側部と頂部の側壁に使用される材料の耐摩耗特性よりも優れている。
【００２８】
他の好適な実施の形態で、前記耐摩耗・耐衝撃パイプは異形管である。
【００２９】
他の好適な実施の形態で、前記異形管の内層耐摩耗組合せパイプは、各部位の摩損度の違いにより、異なる耐摩耗材料で作られている。
【００３０】
他の側面では、本発明は、二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法を提供し、
順序的に組み合わせて環状構造を形成することができる２枚又は３枚以上の管壁を作るステップ（Ａ１）と、前記２枚又は３枚以上の管壁を順序的に組み合わせて、横断面が環状である内層耐摩耗組合せパイプを構成するステップ（Ａ２）と、を含み、前記内層耐摩耗組合せパイプを作製するステップ（Ａ）と、
外層保護管を作製し、前記外層保護管（１）を前記内層耐摩耗組合せパイプの外側に配置するステップ（Ｂ）と、
前記外層保護管と前記内層耐摩耗組合せパイプの両端を組み合わせるステップ（Ｃ）とを含む。
【００３１】
他の好適な実施の形態で、内層耐摩耗組合せパイプの各管壁のうちの少なくとも２つは、異なる材質の耐摩耗材料で作られる。
【００３２】
他の好適な実施の形態で、前記ステップ（Ａ２）において、２枚又は３枚以上の管壁を組み合わせて管体を構成する場合、隣接する管壁の間に、所定の幅の充填通路が設けられている。
【００３３】
他の好適な実施の形態で、前記充填通路は、隣接する管壁の間にあらかじめ設けられた隙間である。
【００３４】
他の好適な実施の形態で、前記充填通路の幅は０．５〜２ｍｍである。
【００３５】
他の好適な実施の形態で、前記充填通路の幅は１ｍｍである。
【００３６】
他の好適な実施の形態で、前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗ベンド管であり、該耐摩耗ベンド管の内層耐摩耗組合せパイプは内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部とを含み、前記内層耐摩耗大曲がり部に使用される耐摩耗材料の耐摩耗特性は、前記内層耐摩耗小曲がり部に使用される耐摩耗材料よりも優れている。
【００３７】
他の好適な実施の形態で、内層耐摩耗大曲がり部は両端Ａから中部Ｂに向って厚くなり、両側Ｃから中部Ｄに向って厚くなるように作られる。
【００３８】
他の好適な実施の形態で、前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗直管であり、前記耐摩耗直管の内層耐摩耗組合せパイプ（２）は、横断面の厚さが円周方向で異なる。
【００３９】
他の好適な実施の形態で、前記２枚又は３枚以上の管壁のうちの一つは、耐摩耗鋳鉄、セラミックス、硬質合金のうちの一種によって作られ、前記２枚又は３枚以上の管壁のうちの他の一つは合金鋼、高分子材料のうちの一種によって作られる。
【００４０】
他の好適な実施の形態で、前記耐摩耗・耐衝撃パイプは異形管であり、前記異形管の内層耐摩耗組合せパイプは各部位の摩損度の違いにより、異なる耐摩耗材料で作られる。
【００４１】
他の好適な実施の形態で、前記方法は更に耐摩耗接続フランジを作製するステップを含み、前記耐摩耗接続フランジ（３）はフランジと耐摩耗カバーから構成され、前記耐摩耗カバーは前記フランジの内部に取り付けられ、前記耐摩耗カバーには耐摩耗カバー係合斜面が設置され、前記耐摩耗カバー係合斜面は前記耐摩耗カバーの外縁に設置されている。
【００４２】
他の好適な実施の形態で、前記方法は更に外層保護管と内層耐摩耗組合せパイプの間にバッファチャンバーを設置するステップを含む。
【００４３】
本発明では、内層耐摩耗組合せパイプをパイプライン輸送、取り付け、使用の過程で外力による衝突、打撃による変形、損傷、および内部流体の衝撃力による変形ないし損傷から保護するために、外層保護パイプを設置している。外層保護パイプは、２つ或いは多数の部品から構成され、各部品の横断面は任意度数の円弧であるが、全ての部品が組み合わされて３６０度の円形（ここでいう円は必ずしも真円とは限らず、楕円や、他の形に変形してもよい。）横断面を形成する。
【００４４】
本発明では、耐摩耗層を２つ或いは多数の部品に分け、各部品は異なる耐摩耗材料で作られている。パイプで材料を運送するとき、パイプの部位によって摩擦の態様が異なって来るため、摩耗する度合いも異なる。したがって、パイプの異なる部位を強化する場合、考慮すべき要素もそれぞれ異なる。そのため、本発明では、パイプの異なる部分は異なる材料で作られ、部位の特性に合わせて異なる材料が選択され、その耐摩耗性を向上することができる。例えば、ベンド管の場合、大きな湾曲部分が強化され、直管の場合、パイプの底部が強化される。
【００４５】
ベンド管に関し、本発明では、大曲がり部が受ける衝撃力と摩耗が最も過酷であることを考慮し、大曲がり部に使用される耐摩耗材料の耐摩耗特性は小曲り部に使用される材料の耐摩耗特性より優れている構成とする。そして、大曲がり部を両端Ａから中部Ｂに向って厚くなり、且つ両側Ｃから中部Ｄに向って厚くなるように設計することにより、大曲がり部の中間部の最も摩耗しやすい位置の高耐摩耗性を保証することができる。一方、小曲がり部を均等肉厚、不均等肉厚両方とも可能に設計するが、小曲がり部には適度な耐摩耗性を備えることを保証すれば良い。直管に関し、本発明は、その底部に受ける摩耗と衝撃がより大きいことを考慮して、底部に採用する耐摩耗材料の耐摩耗特性は、他の部分に使用する材料の耐摩耗特性よりも優れる構成とする。
【００４６】
内層異質耐摩耗組合せパイプの異なる部分は、高クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、耐摩耗鋳鉄、セラミックス、硬質合金、軸受鋼、合金鋼、高分子材料などの耐摩耗材料の中の２種類か、２種類以上の異なる耐摩耗材料からなる。このような耐摩耗組合せパイプを採用する利益として、パイプの摩耗・衝撃を受けやすい部位（部分）に対して、高耐摩耗・耐衝撃性のある材料を採用することができ、一方、衝撃力の小さい場所には、同様の材料は必要ないため、製造上の原料コストを節約しながら、耐摩耗・耐衝撃性を保証できる。
【００４７】
本発明は、耐摩耗接続フランジの耐用年数を延長し、他の部品と接続する場合の円滑性を高めるために、耐摩耗カバーが設けられる。そして、その上に耐摩耗カバー係合斜面を設置し、かかる耐摩耗カバー係合斜面は、耐摩耗カバーの外縁に設置される。
【００４８】
上述の構造部品の技術組合せの方案を採用するため、本発明における二分割又は多分割の二重式耐摩耗パイプは、建築、鉱山、冶金、電力、石油、石炭、食糧加工などの業界における各種の劣悪環境下での材料運送に用いることができる。本設計は二分割又は多分割の二重層という独特な構造であり、保護層と耐摩耗層とに分けられ、耐摩耗層はまた２つ又は多数の部分に分けられる。
【００４９】
本発明により作られる耐摩耗層の管肉厚は、不均等に分布しており（両端Ａから中間Ｂに向って厚くなり、両側Ｃから中間Ｄに向って厚くなる）、使用時の摩耗が深刻で、つぶれやすい中間部の壁部を比較的厚くしているため、パイプの耐用年数を伸ばすことができる。耐摩耗接続フランジという設計は、パイプと他の設備との接続・取り付けをより便利にし、耐摩耗接続フランジの内部にある耐摩耗カバーは口端の耐摩耗性を保証し、耐摩耗接続フランジの使用寿命を延長し、且つその密封性を高めた。内層耐摩耗層は、高クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、セラミックス、硬質合金、軸受鋼、合金鋼、高分子材料、耐摩耗溶接棒で肉盛り溶接した耐摩耗層などの耐摩耗材料を使用し、パイプの耐摩耗性を数倍以上に高めることができる。外層保護層は、低合金鋼、或は中低炭素鋼を採用している。このような設計は、少なくともパイプの全体重量を１０％以上軽減させ、コストを削減し、材料を節約するという資源節約の目的を達成する。また、長寿命化、低価格化、費用対効果を高める目的を達成できる。さらに、量産容易性、安定した信頼性の高い品質、高い安全性を備えている。
【００５０】
本発明は、内層組み合わせパイプの２つ或いは多数の部分の間に所定の充填通路を設けることにより、運送される媒質を、充填通路を通じて外層管と内層管との間に浸み込ませることができ、耐摩耗性を強化することができる。さらに、隙間を追加することで、内層管にバッファチャンバーを提供することができ、突然の衝撃により破壊されることがなく、また、内壁の硬度が高すぎることにより、あるいは衝撃と摩耗により壊れたり割れたりすることも避けられる。
【００５１】
現在の技術者は、耐摩耗パイプの設計に対してある程度の技術的偏見を抱いており、管体を一体化して製造する場合に、管体の接合がより堅固で、摩耗や破壊が起こりにくいと考えている。しかしながら、本出願の発明者の発見によると、実際はそうでなく、内層パイプの一体管を二分割又は多分割という方式に変更することによって、パイプが強烈な衝撃を受けるときに、より壊れにくくなる。
【００５２】
さらに、好適な実施の形態では、内層組み合わせパイプの隣接する各部分の間に充填通路を設置し、それらに対して異なる耐摩耗材料を採用し、運送される媒質を外層保護パイプと内層耐摩耗パイプとの間の空間に入り込ませる。かかる構成は、管体の耐久性に影響せず、逆に、内層耐摩耗パイプが衝撃を受けたときに、一定のバッファ空間を確保して、破損しにくくすることができる。また、このようなバッファは、管体の摩耗を低減し、耐摩耗パイプの使用寿命を延ばすことができる。これは本分野の技術者が思いもよらないことである。
【００５３】
さらに、本発明では、耐摩耗フランジ、あるいは他の方式を通して、外層保護パイプと内層耐摩耗組合せパイプを一体に固定することで、双方の摩擦による摩耗を引き起こさないようにした。このような設計は、少なくともパイプ全体の重さを１０％以上軽減することができ、それによりコストを削減し、材料を節約するという資源節約の目的を達成する。
【００５４】
本発明の耐摩耗パイプは、耐用年数が長く、価格が低く、費用対効果は既存製品と比べて数倍以上も高い。そして、量産も容易であり、品質は安定的で信頼性が高く、高い安全性を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明実施例１における二分割又は多分割の二重式耐摩耗パイプの全体構造説明図であり、本実施の例の中で、それをベンド管に製造した。
【図２】本発明実施例１における二分割又は多分割の二重式耐摩耗パイプの全体構造の切断面説明図である。
【図３】本発明実施例１における二分割又は多分割の二重式耐摩耗パイプの管体部分の構造説明図である。
【図４】本発明実施例１における二重層大曲がり５の構造説明図である。
【図５】本発明実施例１における二重層大曲がり５の切断面構造説明図である。
【図６】本発明実施例１における大曲がり外保護部７の構造説明図である。
【図７】本発明実施例１における大曲がり外保護部７の横断面の構造説明図である。
【図８】本発明実施例１における内層耐摩耗大曲がり８の構造説明図である。
【図９】本発明実施例１における内層耐摩耗大曲がり８の横断面の構造説明図である。
【図１０】本発明実施例１における内層耐摩耗大曲がり８の縦断面の構造説明図である。
【図１１】本発明実施例１における二重層小曲がり６の構造説明図である。
【図１２】本発明実施例１における二重層小曲がり６の切断面の構造説明図である。
【図１３】本発明実施例１における小曲がり外保護部１１の構造説明図である。
【図１４】本発明実施例１における小曲がり外保護部１１の切断面の構造説明図である。
【図１５】本発明実施例１における内層耐摩耗小曲がり１２の構造説明図である。
【図１６】本発明実施例１における内層耐摩耗小曲がり１２の切断面の構造説明図である。
【図１７】本発明実施例１における耐摩耗接続フランジ３の構造説明図である。
【図１８】本発明実施例１における耐摩耗接続フランジ３の切断面の構造説明図である。
【図１９】本発明実施例１におけるフランジ１５の構造説明図である。
【図２０】本発明実施例１におけるフランジ１５の切断面の構造説明図である。
【図２１】本発明実施例１における耐摩耗カバー１６の構造説明図である。
【図２２】本発明実施例１における耐摩耗カバー１６の切断面の構造説明図である。
【図２３】本発明実施例２における二分割又は多分割の二重式耐摩耗パイプの切断面の構造説明図であり、本実施例の中で、バッファチャンバーを添加した。
【図２４】本発明実施例３における二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの横断面の構造説明図であり、本実施例の中で、それを直管に製造した。
【図２５】本発明実施例３における二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの断面構造説明図である。
【図２６】本発明実施例４における二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの横断面の構造説明図であり、本実施例の中で、それを直管に製造した。
【図２７】本発明実施例５における二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの横断面の構造説明図であり、本実施例の中で、それを直管に製造した。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
実施例１
図１〜３に示すように、本実施例では、二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプを、外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２から構成され、両者ともベンド管（エルボ）の構造を有するベンド管として製造した。内層耐摩耗組合せパイプ２は、外層保護管１の内側に嵌められている。外層保護管１は、内層耐摩耗組合せパイプ２を保護するために用いられ、内層耐摩耗組合せパイプ２が運送、取り付け、使用過程における不必要な損傷を受けるのを回避する。
【００５７】
図４〜１６に示すように、内層耐摩耗組合せパイプ２は、内層耐摩耗大曲がり部８と内層耐摩耗小曲がり部１２という二つの部分に分けられる。両者はいずれも半ベンド管であり、互いに組み合わせられて横断面が環状である内層耐摩耗組合せパイプ２を形成する。内層耐摩耗大曲がり部８と内層耐摩耗小曲がり部１２は、耐摩耗特性の異なる耐摩耗材料によって製造される。
【００５８】
好ましくは、内層耐摩耗組合せパイプ２の内層耐摩耗大曲がり部８と内層耐摩耗小曲がり部１２は、それぞれ、高クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、耐摩耗鋳鉄、セラミックス、硬質合金、軸受鋼、合金鋼、高分子材料などの耐摩耗材料のうち、材質の異なる耐摩耗材料によって製造され、さらにそのうち、内層耐摩耗大曲がり部に使用される材料の耐摩耗特性は、小曲がり部のそれよりも優れている。好ましくは、内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部との平均肉厚比は、２：１に設定され、使用する材料の耐摩耗特性比が２：１に選定される。このようにすると、普通の耐摩耗ベンド管より２倍以上の使用寿命を持つ最適な耐摩耗ベンド管が得られる。
【００５９】
好ましくは、本実施例では、更に２つの耐摩耗接続フランジ３を添加することができる。かかる２つの耐摩耗接続フランジ３は、それぞれ、外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２の両端に溶接される。耐摩耗接続フランジ３は、本発明のパイプと他のパイプをつなげることができ、また、内層耐摩耗組合せパイプ２の内側の２つの部分を固定し、そのずれを回避することもできる。なお、外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２の固定は、接続フランジを採用してもよいが、他の形式を採用しても構わず、接続フランジの方法を採用するとは限らない。
【００６０】
外層保護管１もまた、大曲がり外部保護部７と小曲がり外部保護部１１という二つの部分に分けることができ、二つの部分をお互いに溶接することで、共に横断面が環状である外層保護管１を形成する。外層保護層は、低合金鋼、或は中低炭素鋼などの材料が採用される。ただし、外層保護管１は、一体鋳造またはプッシングにより作られることもできる。
【００６１】
本実施例では、ベンド管内層の耐摩耗層をベンド管運送、取り付け、使用過程で外力による衝突、打撃による変形、損傷、および内部流体の衝撃力による変形ないし損傷から保護するために、大曲がり外保護部７と小曲がり外保護部１１とを設置した。大曲がり外保護部７の内部には、大曲がり外保護部内係合面９があり、小曲がり外保護部１１の内部には、小曲がり外保護部内係合面１３がある。ここで、大曲がり外保護部７と小曲がり外保護部１１の横断面は任意度数の円弧であるが、二つの半部の管を組み合わせて横断面が３６０度の円を形成する。
【００６２】
本実施例では、大曲がり中部の耐摩耗機能を増やすため、内層耐摩耗大曲がり部８が設置され、そして内層耐摩耗大曲がり部８の外部には、内層耐摩耗大曲がり外係合面１０が設置される。内層耐摩耗外係合面１０は、内層耐摩耗大曲がり部８の外縁面である。一の好適な実施の形態では、内層耐摩耗大曲がり８は、両端Ａから中間Ｂに向って厚くなり、そして、両側Ｃから中間Ｄに向って厚くなるように設計され、大曲がりの中部の高耐摩耗性を保証した。
【００６３】
本実施例では、パイプの小曲がり耐摩耗機能を維持するため、内層耐摩耗小曲がり部１２が設置されている。そして、内層耐摩耗小曲がり部１２の外部には、内層耐摩耗小曲がり外係合面１４が設置されている。内層耐摩耗小曲がり外係合面１４は、内層耐摩耗小曲がり部１２の外縁面である。内層耐摩耗小曲がり１２は、パイプの小曲がり部がある程度の耐摩耗性を備えることを保証できれば、均等な肉厚または不均等な肉厚のいずれでも構わない。
【００６４】
本実施例では、ベンド管をつなげやすくするために、耐摩耗接続フランジ３が設置されている。耐摩耗接続フランジ３は、フランジ１５と、フランジ１５の内部に設置されている耐摩耗カバー１６とから構成される。耐摩耗接続フランジ３の構造は図１８、１９に示され、その設計位置は、図１および２中の符号３で示される。
【００６５】
本実施例では、耐摩耗接続フランジ２の耐用年数を延ばし、またその他の部品と接続する円滑性を高めるために、耐摩耗カバー１６が設置され、かかる耐摩耗カバーの上には耐摩耗カバー係合斜面１９が設けられている。耐摩耗カバー係合斜面１９は、耐摩耗カバー１６の外縁に設置される。
【００６６】
本実施例では、前記大曲がり外保護部７は、低合金鋼または中低炭素鋼によって鍛圧したベンド管が好ましく使用される。かかるベンド管には大曲がり外保護部の内係合面９が設置されており、その作用は、ベンド管の内層耐摩耗層をパイプ輸送、取り付け、使用過程で外力による衝突、打撃による変形、損傷、および内部流体の衝撃力による変形ないし損傷から保護するものである。
【００６７】
本実施例では、内層耐摩耗大曲がり部８は、高クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄によって鋳造されたもの、或いは、合金鋼、軸受鋼によって鍛圧されたもの、セラミックス、硬質合金で焼結したもの、高分子材料によって合成されたもの、または耐摩耗溶接棒の肉盛り溶接を通して製造された耐摩耗層ベンド管が好ましく適用され、大曲がり中部の耐摩耗性を強化するために、その上に内層耐摩耗大曲がり外係合面１０を設置する。
【００６８】
本実施例では、外保護部の内係合面９は、大曲がり外保護部７の上に設置した係合面であり、その作用は大曲がり外保護部７を内層耐摩耗大曲がり部８に取り付けることを容易にするものである。
【００６９】
本実施例では、内層耐摩耗大曲がり外係合面１０は、内層耐摩耗大曲がり部８の上に設置した係合面であり、その作用は大曲がり外保護部７と内層耐摩耗大曲がり部８とを取り付けることを容易にするものである。
【００７０】
本実施例では、小曲がり外保護部１１は、低合金鋼または中低炭素鋼などの材料で鍛圧した半ベンド管である。その上に小曲がり外保護部の内係合面１３が設置され、その作用は、ベンド管内層の耐摩耗層を、ベンド管輸送、取り付け、使用過程での外力による衝突、打撃による変形、損傷、および内部流体の衝撃力による変形ないし損傷から保護するものである。
【００７１】
本実施例では、内層耐摩耗小曲がり部１２は、高クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄によって鋳造されたもの、或いは、合金鋼、軸受鋼によって鍛圧されたもの、セラミックス、硬質合金で焼結したもの、高分子材料によって合成されたもの、または耐摩耗溶接棒の肉盛り溶接を通して製造された耐摩耗層ベンド管であり、そして、その上に内層耐摩耗小曲がり外係合面１４が設置されており、その作用は小曲がりの耐摩耗性を強化するものである。
【００７２】
本実施例では、フランジ１５は、耐摩耗接続フランジ２の構成部品であり、その上にフランジ係合斜面１７及び接続用カードスロット１８を設置した作用は、ベンド管と他の設備との接続・取り付けをしやすくするためである。
【００７３】
本実施例では、前記耐摩耗カバー１６は、高クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄によって鋳造されたもの、或いは、合金鋼、軸受鋼によって鍛圧されたもの、セラミックス、硬質合金で焼結したもの、高分子材料によって合成されたもの、または耐摩耗溶接棒の肉盛り溶接を通して製造された耐摩耗カバーであり、そして、その上に耐摩耗カバー係合斜面１９が設置され、その作用は耐摩耗接続フランジ２の使用寿命を延長し、密封性を高めるものである。
【００７４】
本実施例では、前記フランジ係合斜面１７は、フランジ１５の内部に設置してある係合斜面であり、その作用はフランジ１５を耐摩耗カバー１６に取り付けることを容易にするものである。
【００７５】
本実施例では、前記接続用クランプ溝１８は、フランジ１５の外縁に設置したクランプ溝であり、その作用はフランジ１５をその他の設備に取り付けることを容易にするものである。
【００７６】
本実施例では、前記耐摩耗カバー係合斜面１９は、耐摩耗カバー１６の外円に設置した係合斜面であり、その作用はフランジ１５と耐摩耗カバー１６とを取り付けることを容易にするものである。
【００７７】
実施例２
この実施例では、二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの別の実現の方法を提供する。図２３に示すように、この実施例では、二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプは、外層保護管１と、内層耐摩耗組合せパイプ２とを備えており、内層耐摩耗組合せパイプ２は外層保護管１の内側に嵌められている。外層保護管１は、内層耐摩耗組合せパイプ２を保護するのに用いられ、運送、取り付け、および使用中に不必要な損傷を受けることを回避する。
【００７８】
外層保護管１は、大曲がり外保護部７と小曲がり外保護部１１との２つの部分に分けられ、これら２つの部分が互いに溶接されて、横断面が環状である外層保護管１を形成する。内層耐摩耗組合せパイプ２は、内層耐摩耗大曲がり部８と内層耐摩耗小曲がり部１２との２つの部分に分けられ、この２つの部分が互いに組み合わせられて横断面が環状である内層耐摩耗組合せパイプ２を形成する。内層耐摩耗大曲がり８と内層耐摩耗小曲がり１２は、耐摩耗特性の異なる材料によって製造される。
【００７９】
本実施例では、更に２つの耐摩耗接続フランジ３を付加した。２つの耐摩耗接続フランジ３は、それぞれ、外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２の端部に溶接されている。これら耐摩耗接続フランジ３は、いずれも、当該ベンド管と他のパイプとを接続するために使用され、また、内層耐摩耗組合せパイプ２の２つの部分を固定し、それらが位置ずれすることを避ける機能を有する。
【００８０】
運送される媒質（運送媒質）を外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２との間の空間に入り込ませることができるように、内層耐摩耗大曲がり部８と内層耐摩耗小曲がり部１２とが互いに接触する位置には、充填通路４が設置されている。さらに、運送媒質をより容易に外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２の間の空間に入り込ませるために、内層耐摩耗組合せパイプ２と外層保護管１の間にバッファチャンバー２０を用意した。
【００８１】
本発明において、充填通路４は、運送媒質をパイプの二重の層の間の空間に入り込ませるために、内層耐摩耗大曲がり部８と内層耐摩耗小曲がり部１２との間にあらかじめ設けられた隙間である。その設計位置は、図１、２中に符号４で示される。ただし、大曲がり外保護部７と小曲がり外保護部１１は、別々に鋳造して一緒に溶接してもよいし、或いは一体として成形してもよい。両者は同じ材料で製造しても、異なる材料で製造してもよい。
【００８２】
本発明は耐摩耗ベンド管の加工難度を下げ、外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２の間への浸透、充填を可能にするため、大曲がり部と小曲がり部の間に充填通路４を設けている。かかる充填通路４を設置したため、内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部は、直接接触することがない。そうすると、内層耐摩耗大曲がり部８と内層耐摩耗小曲がり部１２の辺縁が互いに完全に一致する必要はないため、加工難度を下げることができる。該充填通路４は、事前に用意したバッファチャンバー２０と連通して、バッファチャンバー２０への充填をより実現しやすくする。
【００８３】
好ましくは、本実施例、あるいは他の実施例において、内層耐摩耗組合せパイプ２の内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部に使用する材料は、高クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄、耐摩耗鋳鉄、合金鋼、軸受鋼、セラミックス、硬質合金、高分子材料などの耐摩耗材料のうちの一種であり、両者は以下のように耐摩耗特性の異なる材料を使用する。
（１）２ＨＲＣ≦ＨＲＣ（２−１）−ＨＲＣ（２−２）≦１０ＨＲＣ
（２）△（２−２）／△（２−１）＝２〜６倍（２〜３倍が好ましい）
△は同一の稼働状況の環境下における、同一時間および同一サンプルでの摩耗消耗量を表し、摩耗消耗量△＝ｍ摩耗前−ｍ摩耗後である。また、ＨＲＣは、ロックウェル硬度計により測定した材料の硬度である。
【００８４】
試験結果
本出願によって得られる耐摩耗ベンド管をコンクリート運送に応用し、性能測定及びコスト比較を行った結果、下記の表に示すデータが得られた。
2018511764.tif 000003
【００８５】
番号１の材料を例にとると、バッファチャンバーを使用しないベンド管の場合、材料の成分と肉厚が変わらないまま、製造コストは１０〜１５％増加する。
【００８６】
内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部の両方が耐摩耗性の高い同じ材料を使用する場合、本出願によって得られる耐摩耗ベンド管に比べて、耐用年数が同等の場合、コストは増加する。一方、もしコストが同等である場合、耐用年数は短くなる。
【００８７】
内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部の両方が耐摩耗性のよくない同じ材料を使用する場合、本出願によって得られる耐摩耗ベンド管に比べて、耐用年数が短くなる。
【００８８】
実施例３
図２４〜２５に示すように、この実施例では、二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプを、外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２から構成され、両者がいずれも直管の構造を有する二分割の二重式直管として製造する。内層耐摩耗組合せパイプ２は、外層保護管１の内側に嵌められている。
【００８９】
内層耐摩耗組合せパイプ２は、上部耐摩耗管壁３１と下部耐摩耗管壁３２という二つの部分に分けられ、両者はいずれも横断面が半円形になる半分の管であり、互いに組み合わせることで、横断面が環状である内層耐摩耗組合せパイプ２を形成することができる。上部耐摩耗管壁と下部耐摩耗管壁は、耐摩耗特性を有する耐摩耗材料で作られている。下部耐摩耗管壁に使用される材料の耐摩耗特性は、上部耐摩耗管壁の耐摩耗特性より優れていることが好ましい。
【００９０】
内層耐摩耗組合せパイプ２の上部耐摩耗管壁および下部耐摩耗管壁を高クロム鋳鉄は、それぞれ、中クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、耐摩耗鋳鉄、セラミックス、硬質合金、軸受鋼、合金鋼、高分子材料などの耐摩耗材料の中から、材質の異なる耐摩耗材料で作られていることがより好ましい。
【００９１】
現在のところ、耐摩耗直管構造の中でこのような上下異質の構造を言及する文献はまだ見られない。本発明のこのような構造は、摩耗強度の強い粉粒体や、固体と液体との混合物の運送には特に適している。これらの材料を運送する過程において、下部の管壁への摩耗と衝撃は、上部管壁へのそれよりも遙かに強い。下部耐摩耗管壁が耐摩耗性のより良い材料で製造されているため、パイプ全体が、より多くの摩耗および衝撃に耐えることができる。
【００９２】
好ましい実施の形態では、下部管壁の肉厚は上部管壁より厚くなっているため、普通のパイプに比べて、同じ重量の場合、本発明のパイプの耐摩耗性と耐用年限は、普通のパイプの２倍以上に達することができる。
【００９３】
上部管壁と下部管壁の間には、充填通路として使用される隙間を用意し、運送される媒質を、外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２との間の空間に入り込ませることができるようにすることが好ましい。なお、隙間がある場合でも、隣接する側壁の押し合い或いは端部にあるフランジを通して、組み合わせられたパイプの中の各管壁の相対位置相対位置を維持することができる。
【００９４】
運送される媒質を外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２との間の空間に容易に入り込ませるために、内層耐摩耗組合せパイプ２と外層保護管１の間にバッファチャンバーを用意することがより好ましい。このような実装は、凝固し得る媒質を運送するのに特に適している。かかるバッファチャンバーを付加することにより、内層管に衝突を緩和する空間を提供することができ、突発的な衝撃によって破損することが回避される。また、内壁の硬度が高いことに起因して割れが発生する問題も避けられる。
【００９５】
実施例４
図２６に示すように、この実施例では、二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプを、外層保護管１と内層耐摩耗・耐組合せパイプ２から構成され、両者がいずれも直管構造である三分割の二重式直管として製造した。内層耐摩耗組合せパイプ２は、外層保護管の１内側に嵌められている。
【００９６】
内層耐摩耗組合せパイプ２は、３つの部分、すなわち、下部耐摩耗管壁４１と、左上側管壁４２と、右上側管壁４３とに分けられる。これら３つの部分の各部の横断面は皆円弧であり、互いに組み合わせて横断面が環状である内層耐摩耗組合せパイプ２を形成する。上部耐摩耗管壁４１、左上側管壁４２および右上側管壁４３のうち、少なくとも下部耐摩耗管壁４１に使用される材料は、その他の部分の材料とは異なっている。下部耐摩耗管壁４１に使用される材料の耐摩耗特性は、左上側管壁４２と右上側管壁４３のそれよりも優れていることが好ましい。
【００９７】
内層耐摩耗組合せパイプ２のうち、下部耐摩耗管壁４１、左上側管壁４２と右上側管壁４３は、それぞれ高クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、耐摩耗鋳鉄、セラミックス、硬質合金、軸受鋼、合金鋼、高分子材料などの耐摩耗材料の中から、材質の異なる耐摩耗材料によって製造されることが好ましい。
【００９８】
隣接する管壁の間には、充填通路として使用される隙間を用意し、運送媒質を、外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２との間の空間に入り込ませることができるようにすることが好ましい。
【００９９】
運送される媒質を外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２との間の空間に容易に入り込ませるために、内層耐摩耗組合せパイプ２と外層保護管１の間にバッファチャンバーを用意することがさらに好ましい。このような実施形態は、凝固し得る媒質を運送するのに特に適している。下部管壁が受ける衝撃は最も強いため、下部管壁と外層保護管１の間にのみバッファチャンバーを設けるのがより好ましい。
【０１００】
実施例５
本実施例では、二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプを、外層保護管１と内層耐摩耗組合せパイプ２から構成され、両者がいずれも直管構造である四分割の二重式直管として製造した。内層耐摩耗組合せパイプ２は、外層保護管１の内側に嵌められている。
【０１０１】
内層耐摩耗組合せパイプ２は、４つの部分、すなわち、上部耐摩耗管壁５１と、下部耐摩耗管壁５２と、左側管壁５３と、右側管壁５４とに分けられる。これら４つの部分の各部の横断面は皆円弧であり、互いに組み合わせて横断面が環状である内層耐摩耗組合せパイプ２を形成する。上部耐摩耗管壁５１、下部耐摩耗管壁５２、左側管壁５３および右側管壁５４のうち、少なくとも下部耐摩耗管壁に使われる材料は、その他の部分の材料とは異なっている。上部耐摩耗管壁５１の材質は下部耐摩耗管壁５２、及び左側管壁５３と右側管壁５４の材質と異なり、一方、左側管壁５３と右側管壁５４の材質は同じであることが好ましい。下部耐摩耗管壁５２に使われる材料の耐摩耗特性は、左側管壁５３と右側管壁５４のそれよりも優れ、左側管壁５３と右側管壁５４に使われる材料の耐摩耗特性は上部耐摩耗管壁５１のそれよりも優れていることが好ましい。
【０１０２】
内層耐摩耗組合せパイプ２のうち、上部耐摩耗管壁５１、下部耐摩耗管壁５２、左側管壁５３と右側管壁５４は、それぞれ高クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、耐摩耗鋳鉄、セラミックス、硬質合金、軸受鋼、合金鋼、高分子材料などの耐摩耗材料の中から、材質の異なる耐摩耗材料によって製造されることが好ましい。
【０１０３】
本実施例では、上部管壁５１と下部管壁５２は、両者を互換的に使えるようにするために、対称的に設計されている。即ち、上部管壁と下部管壁は、お互い交換することができ、使うのにより便利である。
【０１０４】
本発明の内層耐摩耗組合せパイプを異質材料で製造するメリットは、以下の通りである。すなわち、衝撃力が大きく、摩耗しやすい部位に対して高い耐摩耗・耐衝撃性のある材料を選ぶことができ、一方、衝撃力が小さい部位に低い耐衝撃性・耐摩耗性の材料を選ぶことができる。かくして、製造上の原料コストを節約し、また耐摩耗性を高め、パイプの耐用年限を延ばすことができる。例えば、内層耐摩耗大曲がり部が高クロム鋳鉄を採用し、内層耐摩耗小曲がり部が合金鋼を採用する場合、現在の市場価格では、高クロム鋳鉄の単価はおよそ２０元／Ｋｇであり、合金鋼の単価はおよそ４元／Ｋｇであるため、コストを総合的に４０％以上減らすことができる。これはパイプ製造分野における顕著な改善である。
【０１０５】
本発明における各例の構成部分は互いに組み合わせる或いは置換することができるものであり、これらは全て本発明の範囲に含まれる。さらに、本発明の管体は上述と異なる形状であってもよく、当業者は本発明の原理に基づいて実際の使用に応じてその形状を調整することができるため、これも本発明の範囲に含まれる。
【０１０６】
本発明の好適な実施例を参照して本発明の原理を詳細に説明したが、当業者であれば、上述した実施例は単に本発明の例示的な実現方法に対する説明だけであり、本発明の範囲を限定するものではないことが理解されよう。実施例における詳細な説明は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明の技術的解決法に基づいた均等物などは、全て本発明の保護範囲内とされる。
【０１０７】
本出願は、２０１５年３月１２日に提出した、発明名称が「二分割二重式耐摩耗・耐衝撃ベンド管」である、出願番号が２０１５１０１０８０７１．８である中国の特許出願の優先権を主張する。また、本出願は、２０１５年８月８日に提出した、発明名称が「コンクリートミキサー車の自動充填用二重層両半耐摩耗ベンド管及びその製造方法」である、出願番号が２０１５１０４８０２０１．０中国の特許出願である優先権を更に主張する。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月14日(2017.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外層保護管（１）と内層耐摩耗組合せパイプ（２）を含む二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプであって、
前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）は前記外層保護管（１）の内部に嵌められており、前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）は２枚又は３枚以上の管壁から構成され、前記２枚又は３枚以上の管壁は組み合わせられて横断面が環状である管体を形成していることを特徴とする二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項２】
前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）は、２枚の管壁で構成されている場合、２枚の管壁の材質が互いに異なり、前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）は、３枚以上の管壁で構成されている場合、３枚以上の管壁のうち、少なくとも２枚の材質が互いに異なり、および／または、前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）のうち、少なくとも２枚の管壁の肉厚は互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項３】
前記２枚又は３枚以上の管壁を組み合わせて管体を構成する場合、隣接する管壁の間に、所定の幅の充填通路が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項４】
更に耐摩耗接続フランジ（３）を備え、前記耐摩耗接続フランジ（３）は、フランジと該フランジの内部に設置されている耐摩耗カバーから構成され、２つの前記耐摩耗接続フランジ（３）は、外層保護管（１）および内層耐摩耗組合せパイプ（２）の２つの端部にそれぞれ溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項５】
前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗ベンド管であり、前記耐摩耗ベンド管の内層耐摩耗組合せパイプ（２）は内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部から構成され、
前記内層耐摩耗大曲がり部と前記内層耐摩耗小曲がり部は、耐摩耗特性の異なる材質で作られており、前記内層耐摩耗大曲がりに使用される耐摩耗材料の耐摩耗特性は前記内層耐摩耗小曲がりに使用される耐摩耗材料の耐摩耗性能よりも優れていることを特徴とする請求項１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項６】
前記外層保護管（１）は大曲がり外保護部と小曲がり外保護部とを含み、前記外層保護管（１）に使用される材料は前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）に使用される材料とは異なり、前記大曲がり外保護部は前記内層耐摩耗大曲がり部の外側に位置し、前記小曲がり外保護部は前記内層耐摩耗小曲がり部の外側に位置し、前記大曲がり外保護部と小曲がり外保護部は側部に沿って一緒に溶接されており、横断面が環状である管体を形成し、且つ、前記大曲がり外保護部と前記小曲がり外保護部は、各々の端縁で溶接によって繋がれており、
前記大曲がり外保護部と前記小曲がり外保護部は、低合金鋼または中低炭素鋼材料によって作られており、
前記内層耐摩耗組合せパイプの管壁は、高クロム鋳鉄、中クロム鋳鉄、低クロム鋳鉄、耐摩耗鋳鉄、セラミックス、硬質合金、軸受鋼、合金鋼と高分子材料うちの一つで作られていることを特徴とする請求項５に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項７】
内層耐摩耗大曲がり部は、両端Ａから中部Ｂに向って厚くなり、両側Ｃから中部Ｄに向って厚くなるように設けられ、および／または、前記大曲がり外保護部と前記内層耐摩耗大曲がり部の間、および前記小曲がり外保護部と前記内層耐摩耗小曲がり部の間に、バッファチャンバーがあることを特徴とする請求項５に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項８】
前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗直管であることを特徴とする請求項１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項９】
前記耐摩耗直管の内層耐摩耗組合せパイプ（２）は、横断面の厚さが円周方向で異なり、および／または、前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）のうちの、底部の管壁に使用される材料の耐摩耗性能は、側部と頂部の側壁に使用される材料の耐摩耗性能よりも優れていることを特徴とする請求項８に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１０】
前記耐摩耗・耐衝撃パイプは異形管であり、前記異形管の内層耐摩耗組合せパイプは、各部位の摩損度の違いにより、異なる耐摩耗材料で作られていることを特徴とする請求項１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプ。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法であって、
順序的に組み合わせて環状構造を形成することができる２枚又は３枚以上の管壁を作るステップ（Ａ１）と、前記２枚又は３枚以上の管壁を順序的に組み合わせて、横断面が環状である内層耐摩耗組合せパイプ（２）を構成するステップ（Ａ２）と、を含み、前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）を作製するステップ（Ａ）と、
外層保護管（１）を作製し、前記外層保護管（１）を前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）の外側に配置するステップ（Ｂ）と、
前記外層保護管（１）と前記内層耐摩耗組合せパイプ（２）の両端を組み合わせるステップ（Ｃ）と、を含む、
ことを特徴とする二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項１２】
内層耐摩耗組合せパイプ（２）の各管壁のうちの少なくとも２枚は、異なる材質の耐摩耗材料で作られ、および／または、前記ステップ（Ａ２）において、２枚又は３枚以上の管壁を組み合わせて管体を構成する場合、隣接する管壁の間に、所定の幅の充填通路が設けられ、
前記充填通路は、隣接する管壁の間にあらかじめ設けられた隙間であり、および／または、前記外層保護管（１）と内層耐摩耗組合せパイプ（２）の間にバッファチャンバーを設置することを特徴とする請求項１１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項１３】
前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗ベンド管であり、該耐摩耗ベンド管の内層耐摩耗組合せパイプは内層耐摩耗大曲がり部と内層耐摩耗小曲がり部とを含み、前記内層耐摩耗大曲がり部に使用される耐摩耗材料の耐摩耗特性は、前記内層耐摩耗小曲がり部に使用される耐摩耗材料よりも優れており、および／または、前記内層耐摩耗大曲がり部は両端Ａから中部Ｂに向って厚くなり、両側Ｃから中部Ｄに向って厚くなるように作られることを特徴とする請求項１１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項１４】
前記耐摩耗・耐衝撃パイプは耐摩耗直管であり、前記耐摩耗直管の内層耐摩耗組合せパイプ（２）は、横断面の厚さが円周方向で異なり、または、前記耐摩耗・耐衝撃パイプは異形管であり、前記異形管の内層耐摩耗組合せパイプは各部位の摩損度の違いにより、異なる耐摩耗材料で作られることを特徴とする請求項１１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【請求項１５】
更に耐摩耗接続フランジ（３）を作製するステップを含み、前記耐摩耗接続フランジ（３）はフランジと耐摩耗カバーから構成され、前記耐摩耗カバーはフランジの内部に取り付けられ、前記耐摩耗カバーには耐摩耗カバー係合斜面が設置され、前記耐摩耗カバー係合斜面は前記耐摩耗カバーの外縁に設置されることを特徴とする請求項１１に記載の二分割又は多分割の二重式耐摩耗・耐衝撃パイプの製造方法。
【国際調査報告】
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