特許 7514625 樹脂ライニング施工方法および樹脂ライニングの冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-03

(45)【発行日】2024-07-11

(54)【発明の名称】樹脂ライニング施工方法および樹脂ライニングの冷却装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 63/26 20060101AFI20240704BHJP

   F16L 58/10 20060101ALI20240704BHJP

【ＦＩ】

B29C63/26

F16L58/10

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020006788

(22)【出願日】2020-01-20

(65)【公開番号】P2021112879

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2022-11-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000208695

【氏名又は名称】第一高周波工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹内 遼太

(72)【発明者】

【氏名】近藤 祐司

(72)【発明者】

【氏名】加福 秀考

(72)【発明者】

【氏名】野口 浩徳

(72)【発明者】

【氏名】木本 隆介

(72)【発明者】

【氏名】田中 峻介

(72)【発明者】

【氏名】須田 康晴

(72)【発明者】

【氏名】濱村 榮治

(72)【発明者】

【氏名】三舩 英之

(72)【発明者】

【氏名】内尾 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】岩本 盛男

(72)【発明者】

【氏名】建多 幹裕

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 修也

【審査官】関口 貴夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０６０１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５６－１０１８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０５２４２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ６３／２６

Ｆ１６Ｌ ５８／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配管における内面の未施工部に樹脂ライニングを施工する樹脂ライニング施工方法であって、
前記未施工部に対応する前記配管の外面を施工温度まで加熱する加熱工程と、
前記未施工部に樹脂ライニング材が溶融した下地層を作製する下地層作製工程と、
前記下地層の表面に樹脂ライニング材を追加して溶融させる溶融工程と、
前記樹脂ライニング材が溶融して前記下地層と一体化した後に前記配管の外面に流体を供給して冷却する冷却工程と、
を有し、
前記冷却工程は、前記配管の外面側で前記未施工部に施工された樹脂ライニング面の配管軸方向および配管周方向の範囲より広い範囲にわたって冷却用フードを配置し、送風機を作動して流体としての空気を送風用ダクトから前記冷却用フードに供給し、前記配管の外面に対して垂直方向に空気を当てた後に前記配管の周方向に沿って前記空気を流して冷却する、
ことを特徴とする樹脂ライニング施工方法。

【請求項2】

前記冷却工程は、前記配管の外面に前記空気を供給して前記樹脂ライニング材を前記施工温度から前記樹脂ライニング材の融点以下まで冷却することを特徴とする請求項１に記載の樹脂ライニング施工方法。

【請求項3】

前記冷却工程は、前記空気の強制対流熱伝達率を３０Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）から１００Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）の範囲に設定し、前記配管の外面から冷却することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂ライニング施工方法。

【請求項4】

前記冷却工程は、前記施工温度から前記樹脂ライニング材の融点までの冷却時間を３分から１０分の範囲に設定し、前記配管の外面から冷却することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の樹脂ライニング施工方法。

【請求項5】

前記冷却工程は、前記施工温度から前記樹脂ライニング材の融点までの冷却時間を５分から８分の範囲に設定し、前記配管の外面から冷却することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の樹脂ライニング施工方法。

【請求項6】

配管における内面の未施工部に施工された樹脂ライニングを冷却する樹脂ライニングの冷却装置であって、
前記配管の外面側で前記未施工部に施工された樹脂ライニングの配管軸方向および配管周方向の範囲より広い範囲にわたって配置される冷却用フードと、
長手方向の一端部が前記冷却用フードに連結される送風用ダクトと、
前記送風用ダクトの他端部に連結されて流体を供給する送風機と、
を備えることを特徴とする樹脂ライニングの冷却装置。

【請求項7】

前記冷却用フードは、前記配管の周方向に沿って湾曲する湾曲面部と、前記湾曲面部の配管軸方向の両側に設けられて配管周方向に沿って湾曲すると共に前記配管の外面に密着する一対の円弧状の側板とを有することを特徴とする請求項６に記載の樹脂ライニングの冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂ライニング施工方法および樹脂ライニングの冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

原子力発電プラント、化学プラントおよびＬＮＧ（液化天然ガス）基地などでは、内部流体（例えば、海水など）による腐食を防止するため、内面を高分子系ライニングで覆った炭素鋼配管を用いることが多い。

【0003】

高分子系ライニング部材としてゴムやポリエチレンなどが知られ、特に、ポリエチレンは、水分遮蔽性、配管との接着強さ、また、化学的安定性で優れていることが知られている。ポリエチレンは熱可塑性樹脂であり、配管内面との十分な接着強さを確保するためには、ライニング施工面を２８０℃～３００℃の温度に加熱する必要があり、一般的には、配管全体をこの温度に加熱した状態で施工される。そのため、配管の内面のライニングは、ほとんど、工場で施工されており、現地で配管を接続する場合、内面にライニングが施された配管同士をフランジ接続するものが大部分である。

【0004】

配管同士を現地にて溶接で接続する場合には、ポリエチレンは可燃物であることから、溶接部周辺はライニングを施工していない状態で溶接した後、現地にて溶接継手部の内面をライニングで覆う必要がある。現地での施工箇所において、工場での施工箇所と同等の接着強さを確保するには、配管の溶接継手部を工場の施工時と同じ温度である２８０℃～３００℃程度まで加熱する必要がある。しかしながら、配管を２８０℃～３００℃程度まで加熱するには、大掛かりな装置が必要であり、また、配管内面へのライニング施工が高温環境での作業となることから作業環境が悪く作業者への負担が増加してしまう。

【0005】

現地にて配管同士を溶接で接続した後、溶接継手部の内面をライニングで覆う技術として、例えば、下記特許文献１に記載されたものである。特許文献１に記載された樹脂ライニング施工方法は、配管の未施工部をライニング用樹脂の融点以上に加熱し、配管内面の未施工部に樹脂ライニングの固形物を押付けて溶融させながら配管内面に溶融樹脂層を塗り付けて下地層を作製し、下地層表面に樹脂ライニングシートを追加して所定時間保持し、樹脂ライニングシートを熱溶融し下地層と一体化させるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第５９５８７７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１の樹脂ライニング施工方法では、下地層表面に樹脂ライニングシートを追加して所定時間、樹脂の融点以上に保持した後に徐冷している。すなわち、下地層表面に樹脂ライニングシートを熱融着一体化させた後、徐冷により樹脂ライニングシートを融点以下まで冷却して固化させている。ところが、溶融した樹脂ライニングシートを放冷により融点まで冷却すると、長い冷却時間を要することとなり、作業効率が良くないという課題がある。

【0008】

本発明は、上述した課題を解決するものであり、ライニングの品質を確保した状態で作業効率の向上を図る樹脂ライニング施工方法および樹脂ライニングの冷却装置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】

【0009】

上述した目的を達成するための本発明の樹脂ライニング施工方法は、配管における内面の未施工部に樹脂ライニングを施工する樹脂ライニング施工方法であって、前記未施工部に対応する前記配管の外面を施工温度まで加熱する加熱工程と、前記未施工部に樹脂ライニング材が溶融した下地層を作製する下地層作製工程と、前記下地層の表面に樹脂ライニング材を追加して溶融させる溶融工程と、前記樹脂ライニング材が溶融して前記下地層と一体化した後に前記配管の外面に流体を供給して冷却する冷却工程と、を有することを特徴とする。

【0010】

そのため、未施工部に対応する配管の外面を施工温度まで加熱し、未施工部に樹脂ライニング材が溶融した下地層を作製し、下地層の表面に樹脂ライニング材を追加して溶融させ、樹脂ライニング材が溶融して下地層と一体化した後に配管の外面に流体を供給して冷却することから、溶融状態の樹脂ライニングが供給された流体により強制的に冷却される。その結果、ライニングの品質を確保した状態で、溶融樹脂ライニングの施工時間を短縮して作業効率の向上を図ることができる。

【0011】

本発明の樹脂ライニング施工方法では、前記冷却工程は、前記配管の外面に流体を供給して前記樹脂ライニング材を前記施工温度から前記樹脂ライニング材の融点以下まで冷却することを特徴とする。

【0012】

そのため、配管の外面に流体を供給して樹脂ライニング材を施工温度から樹脂ライニング材の融点以下まで冷却することから、必要な時間だけ配管の外面に流体を供給して冷却することとなり、冷却時間を短縮することができると共に、流体を供給するための不要な駆動力の供給を抑制することができる。

【0013】

本発明の樹脂ライニング施工方法では、前記冷却工程は、前記流体の強制対流熱伝達率を３０Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）から１００Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）の範囲に設定し、前記配管の外面から冷却することを特徴とする。

【0014】

そのため、流体の強制対流熱伝達率を適正な範囲に設定することから、過剰な冷却による接着強さの低下を抑制することができると共に、過少な冷却による冷却時間の延長、すなわち、施工効率の低下および品質の低下を抑制することができる。

【0015】

本発明の樹脂ライニング施工方法では、前記冷却工程は、前記施工温度から前記樹脂ライニング材の融点までの冷却時間を３分から１０分の範囲に設定し、前記配管の外面から冷却することを特徴とする。

【0016】

そのため、施工温度から樹脂ライニング材の融点までの冷却時間を適正な範囲に設定することから、溶融樹脂ライニングの施工時間を短縮して作業効率の向上を図ることができると共に、適正な接着強さを確保することができる。

【0017】

本発明の樹脂ライニング施工方法では、前記冷却工程は、前記施工温度から前記樹脂ライニング材の融点までの冷却時間を５分から８分の範囲に設定し、前記配管の外面から冷却することを特徴とする。

【0018】

そのため、施工温度から樹脂ライニング材の融点までの冷却時間をさらに適正な範囲に設定することから、溶融樹脂ライニングの施工時間を短縮して作業効率の向上を図ることができると共に、適正な接着強さを確保することができる。

【0019】

本発明の樹脂ライニング施工方法では、前記冷却工程は、前記配管の外面に対して垂直方向に流体を当てた後に前記配管の周方向に沿って流体を流して冷却することを特徴とする。

【0020】

そのため、配管の外面に対して垂直方向に流体を当てた後に配管の周方向に沿って流体を流すことから、配管の外面に供給された流体が配管の外面の周方向に沿って流れることとなり、配管における所定の範囲を効率良く冷却することができる。

【0021】

本発明の樹脂ライニング施工方法では、前記冷却工程は、前記未施工部に施工された樹脂ライニング面の配管軸方向および配管周方向の範囲より広い範囲の外面に流体を供給して冷却することを特徴とする。

【0022】

そのため、配管は加熱工程での熱伝導により未施工部を超えた領域まで加熱されることから、未施工部に施工された樹脂ライニングより広い範囲に流体を供給して冷却することで、配管を効率良く冷却することができる。

【0023】

本発明の樹脂ライニング施工方法では、前記冷却工程は、冷却用フードを前記配管の外面に軸方向および周方向の所定の範囲にわたって配置し、送風機を作動して流体としての空気を送風用ダクトから前記冷却用フードに供給し、前記配管の外面に対して垂直方向に流体を当てた後に前記配管の周方向に沿って流体を流して冷却することを特徴とする。

【0024】

そのため、送風機を作動して空気を送風用ダクトから冷却用フードに供給すると、配管の外面に対して垂直に当たった後、配管の外周の所定の範囲にわたって流体が配管の外周に沿って接触して冷却することとなり、配管を効率良く冷却することができる。

【0025】

本発明の樹脂ライニングの冷却装置は、配管における内面の未施工部に施工された樹脂ライニングを冷却する樹脂ライニングの冷却装置であって、前記配管の外面に軸方向および周方向の所定の範囲にわたって配置される冷却用フードと、長手方向の一端部が前記冷却用フードに連結される送風用ダクトと、前記送風用ダクトの他端部に連結されて流体を供給する送風機と、を備えることを特徴とする。

【0026】

そのため、送風機を作動して空気を送風用ダクトから冷却用フードに供給すると、配管の外面に所定の範囲にわたって流体が接触して冷却することとなり、配管を効率良く冷却することができる。その結果、ライニングの品質を確保した状態で、樹脂ライニングの施工時間を短縮して作業効率の向上を図ることができる。なお、送風機にインバータを設置し、適正な冷却速度に調整しやすいように、送風量を可変として良いことは言うまでもない。

【発明の効果】

【0027】

本発明の樹脂ライニング施工方法および樹脂ライニングの冷却装置によれば、ライニングの品質を確保した状態で、作業効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１は、本実施形態の樹脂ライニング施工方法を表すフローチャートである。

【図2】図２は、樹脂ライニング施工方法による下地層作製工程を説明するための説明図である。

【図3】図３は、樹脂ライニング施工方法に用いられる施工冶具を表す概略図である。

【図4】図４は、樹脂ライニング施工方法の説明図であって、図４（ａ）に下地層の作製時の概略を示し、図４（ｂ）にライニング層厚の調整時の概略を示し、図４（ｃ）に施工温度の保持時の概略を示し、図４（ｄ）にライニング層の冷却時の概略を示し、図４（ｅ）に冷却後の概略を示す。

【図5】図５は、樹脂ライニング施工方法の変形例の説明図であって、図５（ａ）に下地層の作製時の概略を示し、図５（ｂ）にライニング層厚の調整時の概略を示し、図５（ｃ）に施工温度の保持時の概略を示し、図５（ｄ）にライニング層の冷却時の概略を示し、図５（ｅ）に冷却後の概略を示す。

【図6】図６は、樹脂ライニング施工方法で用いるシートの一例の説明図である。

【図7】図７は、樹脂ライニング施工方法で用いるシートの他例の説明図である。

【図8】図８は、本実施形態の樹脂ライニングの冷却装置を表す概略図である。

【図9】図９は、樹脂ライニングの冷却装置を表す図８のIX－IX断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0030】

本実施形態の樹脂ライニング施工方法について説明する。図１は、本実施形態の樹脂ライニング施工方法を表すフローチャート、図２は、樹脂ライニング施工方法による下地層作製工程を説明するための説明図、図３は、樹脂ライニング施工方法に用いられる施工冶具を表す概略図、図４は、樹脂ライニング施工方法の説明図である。

【0031】

本実施形態の樹脂ライニング施工方法は、現地（現場）で、配管における内面の未施工部に樹脂ライニングを施工する方法である。本実施形態の樹脂ライニング施工方法は、図１に示すように、配管内面の未施工部を、対応する配管の外面から施工温度まで加熱する加熱工程Ｓ１と、未施工部に樹脂ライニング材を熱融着させて下地層を作製する下地層作製工程Ｓ２と、下地層の表面に樹脂ライニング材を追加して熱融着させる溶融工程（ライニング層厚調整工程Ｓ３、施工温度保持工程Ｓ４）と、追加した樹脂ライニング材が熱融着して下地層と一体化した後に配管の外面に流体を供給して冷却する冷却工程Ｓ５とを有する。

【0032】

本実施形態の樹脂ライニング施工方法にて、下地層を形成する樹脂ライニング材は、ポリエチレン製またはエチレン酢酸ビニル製の固形物である。ポリエチレンとして、直鎖低密度ポリエチレン（以下、ＰＥ－ＬＬＤと称す）を用いることが好ましい。ＰＥ－ＬＬＤとして、チーグラー触媒やメタロセン触媒などの触媒を用いて合成したものを用いることが可能である。チーグラー触媒で合成したＰＥ－ＬＬＤ（以下、チーグラーＰＥと称す）として、例えば、「スミカセン－Ｌ」（住友化学株式会社製）などがあるが、これに限定されるものではない。メタロセン触媒で合成したＰＥ－ＬＬＤ（以下、メタロセンＰＥと称す）として、例えば、「ユメリット」（宇部丸善ポリエチレン株式会社製）などがあるが、これに限定されるものではない。ＰＥ－ＬＬＤの密度（ＪＩＳ Ｋ ７１１２）は、０．９１０ｇ／ｃｍ^３～０．９５０ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。

【0033】

具体的に説明すると、図１および図２に示すように、配管１の内面部１ａは、工場で工場施工部２Ａ，２Ｂが樹脂ライニング施工されており、加熱工程Ｓ１にて、工場施工部２Ａ，２Ｂにより囲まれる未施工部３を配管１の外面部１ｂ側から加熱器３１により所定の温度（以下、施工温度と称す）まで加熱（Ｈ）する。なお、配管１の内面部１ａは、ブラスト処理されていることが好ましい。これにより、後述する下地層作製工程Ｓ２にて配管１の内面部１ａに溶融ポリエチレン（溶融樹脂）１２を容易に密着させることができる。配管１として、一般的に使用される金属製配管や炭素鋼配管を用いることが好ましく、コスト面などを考慮した場合には、炭素鋼配管を用いることがより好ましい。未施工部３として、工場では樹脂ライニング施工されていない箇所や、工場では樹脂ライニング施工されたがその後、樹脂ライニングが取り外された箇所などが挙げられる。また、加熱器３１としては、誘導加熱、電気ヒータ加熱、ガスバーナ加熱などがあるが、適切な加熱方法を適宜選定すればよい。加熱器３１として誘導加熱を用いた場合、加熱温度の変動が少なく、安定した加熱を実施することができる。

【0034】

ここで、上述した施工温度は、以下のように管理することが好ましい。ＰＥ－ＬＬＤの融点（ＪＩＳ Ｋ ７１２１）が１１０℃～１３５℃（好ましくは１２０℃～１３０℃）である場合には、施工温度は、配管１の内面部１ａにおける未施工部３が２２０℃±２０℃に管理することが好ましく、２１０℃±１０℃に管理することがより好ましい。これは、施工温度が２００℃未満になると、ＰＥ－ＬＬＤの接着強さが急激に低下してしまい、所望の接着強さ（工場で施工したときと同程度の接着強さ）を得ることができない可能性があるからである。未施工部に樹脂ライニング材を熱融着させて下地層を作製することにより、施工温度を工場でのライニング施工時の２８０℃～３００℃よりも低温にでき、リボンヒータなどの簡易ヒータで加熱可能な温度範囲となることから、大掛かりな装置が不要となる。

【0035】

ＰＥ－ＬＬＤの融点が１１０℃～１３５℃以外である場合には、施工下限温度は、配管１の内面部１ａにおける未施工部３が融点＋７０℃を超えるように管理することが好ましい。これは、施工下限温度が融点＋７０℃を超えないと、所望の接着強さ（工場で施工したときと同程度の接着強さ）を得ることができない可能性があるからである。施工上限温度は、施工下限温度＋４０℃以内が好ましく、施工下限温度＋２０℃以内がより好ましい。これは、温度が高すぎるとライニング樹脂の溶融粘度が低くなりすぎて、垂直面（例えば、配管周方向の３時と９時の位置）近傍に施工した樹脂ライニング層が重力で垂れるリスクがあるからである。

【0036】

未施工部３が施工温度であるかを、例えば、非接触で温度を計測可能な放射熱温度計を用いて確認する。未施工部３が施工温度になっていない場合には、加熱器３１により加熱を継続する。未施工部３が施工温度になっている場合には、下地層作製工程Ｓ２にて、加熱器３１で施工温度に加熱しつつ、未施工部３に対し、ＰＥ－ＬＬＤで作製された固形物１１を配管１の内面部１ａに所定の押付圧力Ｆで押し付ける。固形物１１の先端部１１ａが加熱により溶融し始めたら、固形物１１の先端部１１ａを配管１の内面部１ａに押し付けながら溶融ポリエチレン１２により配管１の内面部１ａが被覆されるように配管１に沿う移動方向Ａへゆっくりと移動させる。このときに内面部１ａのブラスト面凹部に気泡をできるだけ噛み込まないように、配管１の内面部１ａの凹部に溶融ポリエチレン１２を押し込むように塗り込む。固形物１１の移動方向Ａ側にあっては、生成した溶融ポリエチレン１２による盛上り部１２ｂができ、この盛上り部１２ｂを配管１の内面部１ａに押し付けながら移動していくことになる。これにより、溶融ポリエチレン１２が配管１の内面部１ａに確実に密着することになる。この作業を未施工部３における配管１の軸方向及び周方向全体に亘って行うことで、図４（ａ）に示すように、未施工部３が下地層をなす溶融ポリエチレン１２で覆われることになる。

【0037】

固形物１１は、スティック状（棒状）や、円柱や角柱や錐体や短冊形や円筒状などの、施工する部位の形状、施工面積、施工しやすさなどを考慮した大きさ・形状であることが好ましい。

【0038】

例えば、固形物１１は、図３に示すように、幅Ｗが１００ｍｍ、高さＨが４０ｍｍ、奥行きＤが２０ｍｍの直方体として形成される。この場合、例えば、未施工部３が配管１の軸方向に約２００ｍｍの幅を有し、固形物１１は、その半分の幅Ｗとなる。そして、固形物１１を配管１の軸方向（図２に示す移動方向Ａ）に移動させたり、配管１の周方向（移動方向Ａと直交する方向）に移動させたりすることで溶融ポリエチレン１２の下地層を施工する。

【0039】

また、固形物１１は、配管１の内面部１ａに押し付けられる先端部１１ａとは反対側の端部に、奥行きＤ方向に貫通する貫通孔１１ｂが幅Ｗ方向に沿って複数（図３では、３つ）並設されている。この貫通孔１１ｂは、施工冶具１０が取り付けられる。施工冶具１０は、固定部１０Ａと、把持部１０Ｂとを有する。固定部１０Ａの内部寸法は、固形物１１の幅Ｗ方向とほぼ同寸法で、固形物１１の奥行きＤ方向とほぼ同寸法であって、貫通孔１１ｂが設けられた固形物１１の端部に対して固形物１１の奥行きＤ方向（貫通孔１１ｂの貫通方向）の両側から挟むように嵌合する凹部１０Ａａを有している。なお、図３では、固定部１０Ａは、固形物１１の幅Ｗ方向で開放して示しているがこの部分が閉塞されて固形物１１の端部全体を囲むように形成されていてもよい。

【0040】

また、固定部１０Ａは、凹部１０Ａａが固形物１１の端部に嵌合した状態で、各貫通孔１１ｂに連通する固定孔１０Ａｂが、固形物１１の奥行きＤ方向（貫通孔１１ｂの貫通方向）の両側に対応して設けられている。そして、固定部１０Ａは、凹部１０Ａａが固形物１１の端部に嵌合した状態で、貫通孔１１ｂおよび貫通孔１１ｂの両側の固定孔１０Ａｂにボルトを通してナットで締結することで、固定部１０Ａが固形物１１に固定される。また、把持部１０Ｂは、作業者が手で掴む部分であり、図３では、棒状に形成されている。把持部１０Ｂは、棒状に限らず、作業者が持ちやすく、溶融ポリエチレン１２を配管１の内面部１ａに所定の接着強さで接着させるために、固形物１１を配管１の内面部１ａに押し付けるのに適した押付圧力Ｆを得ることができ、適した塗付速度を得ることができる形状であればよい。また、作業者が把持部１０Ｂを掴んで作業をすることで、狭い部分で作業を行うことができ、且つ、作業者の手が加熱した配管１に触れることを防止できる。

【0041】

溶融ポリエチレン１２を配管１の内面部１ａに十分な接着強さで接着させるために、固形物１１を配管１の内面部１ａに押し付けるのに適した押付圧力Ｆは、０．５Ｎ／ｃｍ^２以上であって１０Ｎ／ｃｍ^２以下が好ましい。さらに、溶融ポリエチレン１２を配管１の内面部１ａに所定の接着強さで接着させるために、固形物１１を移動させるのに適した塗付速度は、０．５ｍｍ／秒～４０ｍｍ／秒である。つまり、下地層作製工程Ｓ２では、配管１の未施工部３にＰＥ－ＬＬＤで作製された固形物１１を押付圧力０．５Ｎ／ｃｍ^２以上で塗付速度０．５ｍｍ／秒～４０ｍｍ／秒で移動させて固形物１１が溶融した溶融樹脂からなる下地層を作製する。塗付速度が０．５ｍｍ／秒～４０ｍｍ／秒の範囲を逸脱し押付圧力が０．５Ｎ／ｃｍ^２未満であると溶融ポリエチレン１２を配管１の内面部１ａに十分な接着強さで接着させることができない。また、押付圧力が１０Ｎ／ｃｍ^２を超えても接着強さに影響はでないが、溶融ポリエチレンを塗付ける際に、ポリエチレンブロック（乃至はポリエチレンスティック）が破損したり変形したりする可能性が高くなり、作業者の負担にもなる。

【0042】

また、固形物１１が溶融した溶融ポリエチレン１２からなる下地層の厚さは、０．１ｍｍ～０．４ｍｍ程度が好ましい。下地層の厚さが０．１ｍｍ未満であると、配管１の内面部１ａのブラスト処理面における凹凸を完全に埋めることができないおそれがある。一方、下地層の厚さが０．４ｍｍを超えてもライニング品質への影響は少ないが、その要因として固形物１１の塗付速度が遅い場合があり施工時間が長くなるおそれがある。

【0043】

また、上述した押付圧力Ｆおよび塗付速度により十分な接着強さを得るため、固形物１１が溶融した溶融ポリエチレン１２の流動性の尺度となるＭＦＲ（メルトマスフローレイト：ＪＩＳ Ｋ ７２１０）の値が２．０ｇ／１０ｍｉｎ～５．０ｇ／１０ｍｉｎ（２．１６ｋｇ，１９０℃）の範囲であって、好ましくは、３．５ｇ／１０ｍｉｎ以上であることがよい。上述した押付圧力Ｆおよび塗付速度で十分な接着強さとするうえでも、固形物１１が溶融した溶融ポリエチレン１２の流動性の尺度となるＭＦＲ（メルトマスフローレイト：ＪＩＳ Ｋ ７２１０）の値が２．０ｇ／１０ｍｉｎ～５．０ｇ／１０ｍｉｎ（２．１６ｋｇ，１９０℃）の範囲であって、好ましくは３．５ｇ／１０ｍｉｎ以上であることがよい。

【0044】

なお、下地層作製工程Ｓ２の塗布作業は、未施工部３に溶融ポリエチレン１２を押し込むように塗布することが可能であれば、作業者による手作業に限らず、機械作業とすることも可能である。

【0045】

図１および図４（ｂ）に示すように、ライニング層厚調整工程Ｓ３にて、引き続き、加熱器３１で施工温度に加熱しつつ、工場施工部２Ａ，２Ｂの表面２Ａａ，２Ｂａと同じ高さとなるように、未施工部３の溶融ポリエチレン１２の表面１２ａに、ＰＥ－ＬＬＤで作製された粉体１３を均一充填してＰＥ－ＬＬＤ製の層を追加する。すなわち、未施工部３の溶融ポリエチレン１２の表面１２ａに、ＰＥ－ＬＬＤで作製された粉体１３を追加供給する。ライニング層厚調整工程Ｓ３の作業を複数回に分けて行うことも可能であり、この場合、先に供給した薄いポリエチレン粉体層が溶融した後、次のポリエチレン粉体層を供給するため、粉体１３間への空気の噛み込みを減らすことができ好ましい。

【0046】

施工温度保持工程Ｓ４にて、引き続き、加熱器３１で施工温度に加熱しつつ、図４（ｃ）に示すように、工場施工部２Ａ，２Ｂの表面２Ａａ，２Ｂａ側から粉体１３が積層した粉体層１４を押圧器３２により１分間押え付けた後、押圧器３２を取り外し、施工温度で所定時間保持し、粉体層１４表面をゴムローラで均しながら熱溶融させて、溶融ポリエチレン層１２と熱融着一体化させる。粉体１３の充填量は、一度に施工する面積を決めておき、その面積へ所定の層厚の樹脂ライニングを形成するために必要な粉体１３の重さを量ることで調整可能である。これにより、粉体層１４の表面１４ａは、工場施工部２Ａ，２Ｂの表面２Ａａ，２Ｂａと同じ高さとなる。

【0047】

上述した粉体１３は、安息角が４０°以下であり、中位粒度が１７０μｍ以上２７０μｍ以下であることが好ましい。また、粉体１３は、この範囲（０．９１０ｇ／ｃｍ^３～０．９５０ｇ／ｃｍ^３）の密度を有するＰＥ－ＬＬＤの他に、カーボンブラック、酸化防止剤、可塑剤などの添加物を含有してもよい。

【0048】

施工温度保持の所定時間は、施工温度における溶融粘度が低いＰＥ－ＬＬＤでは数分から１５分とし、施工温度における溶融粘度が高いＰＥ－ＬＬＤでは１５分～２０分とする。ＰＥ－ＬＬＤの溶融粘度は、温度２３０℃、シェアレート１２ｓｅｃ－１において測定した値であり、１５００Ｐａ・ｓ以上であれば「高い」とし、１５００Ｐａ・ｓ未満であれば「低い」とする。これにより、溶融ポリエチレン１２と粉体層１４が密着すると共に、溶融ポリエチレン１２および粉体層１４が工場施工部２Ａ，２Ｂの端部２Ａｂ，２Ｂｂと熱溶融一体化することになる。

【0049】

図１および図４（ｄ）に示すように、冷却工程Ｓ５にて、加熱器３１を未施工部３から離れた箇所に移動し、強制冷却する。これにより、図４（ｅ）に示すように、溶融ポリエチレン１２と粉体層１４が熱溶融一体化した現地施工部１５となる。現地施工部１５の端部１５ｂ、１５ｃが工場施工部２Ａ，２Ｂの端部２Ａｂ，２Ｂｂと一体化することになる。現地施工部１５の表面１５ａは、工場施工部２Ａ，２Ｂの表面２Ａａ，２Ｂａと同じ高さとなる。

【0050】

冷却工程Ｓ５における強制冷却は、所定の冷却装置を用いて行う。図８は、本実施形態の樹脂ライニングの冷却装置を表す概略図、図９は、樹脂ライニングの冷却装置を表す図８のIX－IX断面図である。

【0051】

図８及び図９に示すように、冷却装置４０は、配管１における内面部１ａの未施工部３に施工された樹脂ライニングとしての現地施工部１５を冷却するものである。冷却装置４０は、冷却用フード４１と、送風用ダクト４２と、送風機４３とを少なくとも備える。

【0052】

冷却用フード４１は、配管１の外面部１ｂに軸方向および周方向の所定の範囲にわたって配置される。冷却用フード４１は、配管１の外面部１ｂに周方向沿って湾曲した形状をなす。配管１は、内面部１ａに現地施工部１５が施工され、冷却用フード４１は、この現地施工部１５より広い範囲にわたって配置される。すなわち、現地施工部１５は、配管１の内面部１ａに軸方向長さＤ１および周方向長さＲ１の所定の範囲にわたって施工される。ここで、周方向長さＲ１は、配管１の内周方向長さの１／４の長さである。一方、冷却用フード４１は、配管１の外面部１ｂに軸方向長さＤ１より長い軸方向長さＤ２および周方向長さＲ１より長い周方向長さＲ２の所定の範囲にわたって施工される。ここで、周方向長さＲ２は、配管１の外周方向長さの約１／２の長さである。

【0053】

冷却用フード４１は、湾曲面部４１ａと、一対の円弧状の側板４１ｂとを有する。湾曲面部４１ａは、配管１の外面部１ｂに周方向沿って湾曲すると共に、外面部１ｂに平行をなす。一対の円弧状の側板４１ｂは、湾曲面部４１ａの軸方向（図８の左右方向）の両側に設けられて配管１の外面部１ｂに周方向沿って湾曲すると共に外面部１ｂに平行をなす。すなわち、冷却用フード４１は、湾曲面部４１ａの両側に一対の円弧状の側板４１ｂが一体に固定されることで、軸方向に切断した断面でＵ字形状をなす。そのため、冷却用フード４１を配管１の外面部１ｂに配置すると、一対の円弧状の側板４１ｂが配管１の外面部１ｂに隙間なく密着し、湾曲面部４１ａの内周面が配管１の外面部１ｂに対して所定距離を空けて配置される。すなわち、冷却用フード４１と配管１の外面部１ｂとの間に周方向に沿う流体通路４４（４４ａ，４４ｂ）が確保され、冷却用フード４１の周方向の両側に流体排出口４１ｃ，４１ｄが形成される。

【0054】

送風用ダクト４２は、長手方向の一端部が冷却用フード４１に連結され、他端部が送風機４３に連結される。送風用ダクト４２は、ダクト管４２ａと、延長管４２ｂとを有する。ダクト管４２ａは、例えば、蛇腹形状をなして、屈曲可能なフレキシブル管である。延長管４２ｂは、例えば、鋼管であって、屈曲不能な円筒形状の管である。ダクト管４２ａと延長管４２ｂは、連続するように隙間なく連結され、延長管４２ｂは、冷却用フード４１の湾曲面部４１ａの外面に隙間なく連結される。延長管４２ｂは、冷却用フード４１の軸方向および周方向の中間位置に湾曲面部４１ａの外面に直交するように連結される。

【0055】

送風機４３は、送風用ダクト４２のダクト管４２ａが連結される。送風機４３は、流体としての空気を吸い込み、送風用ダクト４２を通して冷却用フード４１に供給する。

【0056】

そのため、配管１の外面部１ｂに冷却用フード４１を装着すると、一対の円弧状の側板４１ｂが配管１の外面部１ｂに隙間なく密着し、湾曲面部４１ａの内周面が配管１の外面部１ｂに対して所定距離を空けて配置されることで、流体通路４４（４４ａ，４４ｂ）が確保される。この状態で、冷却用フード４１を配管１の外面部１ｂに固定する。そして、送風機４３を作動すると、送風機４３が空気を吸い込み、空気を送風用ダクト４２から冷却用フード４１に供給する。冷却用フード４１に供給された空気は、配管１の外面部１ｂに直交するように衝突した後、配管１の周方向の２方向に分かれて流体通路４４を流れる。すなわち、空気が各流体通路４４ａ，４４ｂを周方向に沿い、流体排出口４１ｃ，４１ｄに向かって流れるときに、空気が配管１の外面部１ｂに接触することでこの配管１を冷却する。

【0057】

このとき、ライニング施行温度２２０±２０℃からＰＥ－ＬＬＤの融点までの配管１の冷却時間は、３分～１０分の範囲、好ましくは、５～８分の範囲が適切である。冷却時間が短すぎる、すなわち、冷却速度が速すぎると、配管１内面部１ａの金属より熱膨張率が大きなＰＥ－ＬＬＤの熱収縮速度が速くなり、配管１の内面部１ａとＰＥ－ＬＬＤ界面との間に大きなせん断力が作用し、配管１の内面部１ａと現地施工部１５との間の接着強さが低下する懸念がある。一方、冷却時間が長すぎる、すなわち、冷却速度が遅すぎると、ＰＥ－ＬＬＤ層に内在する低沸点成分（例えば、未反応モノマー、酸化防止剤等の各種添加剤）のガス化が助長され、ＰＥ－ＬＬＤ層内に気泡が生成する懸念がある。ＰＥ－ＬＬＤ層内に気泡が存在すると、長期間の実機供用中に内在気泡に応力集中することで、き裂を誘起する懸念があるだけでなく、施工直後の現地施工部１５の表面に膨れを発生させる場合もあり、目視による品質低下に繋がることもある。

【0058】

冷却装置４０は、上述したように、冷却用フード４１と、送風用ダクト４２と、送風機４３とを少なくとも備える。配管１を冷却する場合、配管１の外面部１ｂに冷却用フード４１を装着し、現地施工部１５の範囲に対応する配管１の外面部１ｂを冷却すればよい。冷却用フード４１を用いて配管１の外面部１ｂを冷却する場合、適切な冷却時間内に冷却するためには、強制対流熱伝達率は、３０Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）～１００Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）の範囲に設定することが好ましい。適切な強制対流熱伝達率の範囲に入るように、配管１を覆う冷却用フード４１のサイズおよび形状、送風機出力、流体排出口４１ｃ，４１ｄのサイズおよび形状を決めればよい。また、送風機４３から送られてきた風が配管１の外面部１ｂに最初に吹き付ける位置に関して、配管１の外面部１ｂに垂直に風を吹きつけるため、直線状をなす延長管４２ｂを冷却用フード４１に取り付けることが好ましい。

【0059】

配管１のサイズ（周長、金属の厚さ）、現地施工部１５の面積、環境温度、吹き付ける風の温度などによって冷却時間には差異が生じるため、環境因子などが変動した場合でも適切な強制対流熱伝達率に設定できるように、送風機４３に余裕を持たせるなど、冷却機器仕様に余裕があることが好ましい。なお、強制対流熱伝達率の適正範囲は、２８Ｂ配管（炭素鋼厚さ９．５ｍｍ）～３４Ｂ配管（炭素鋼厚さ１２．７ｍｍ）の場合、且つ、貼付ける樹脂ライニング材シートのサイズが配管１の軸方向２４０～３００ｍｍ、周方向が配管周長の１／４を想定した値である。適切な強制対流熱伝達率で冷却する方法としては、強制的に空気を配管１の外面部１ｂに吹き付ける空冷式が好ましいが、冷却性能に尤度を持たせるため、水を併用した冷却方法、すなわち、吹き付ける空気の中に水のミストを適量混入させて冷却しても良いことは言うまでもない。但し、水のミスト供給量が多すぎると、冷却用フード４１の出口から水滴が飛び出す、あるいは、水滴が滴るなどして周囲を濡らすため、配管１の熱で蒸発できる適量を供給することが好ましい。

【0060】

本実施形態では、配管１を周方向に４分割してライニング施行する場合について説明した。そのため、配管１の未施工部３に対して周方向全体が現地施工部１５で覆われるように、加熱工程Ｓ１と下地層作製工程Ｓ２とライニング層厚調整工程Ｓ３と施工温度保持工程Ｓ４と冷却工程Ｓ５の一連の作業を４回繰り返し行う。

【0061】

したがって、本実施形態のライニング施工方法によれば、工場で施工する場合と比べて低い温度で施工した場合でも、工場で施工した場合と同等の接着強さ、水分遮断性、化学的安定性を得ることができる。また、作業者への負担が軽減し、作業効率を高めることができる。なお、このライニング施工方法は、例えば、配管１の周方向に３分割や４分割で行うことにより配管１の周方向全体を加熱しなくてもよいため、熱による作業者への負担を軽減するうえで好ましい。

【0062】

なお、本実施形態の樹脂ライニング施工方法は、上述した方法に限定されるものではない。図５は、樹脂ライニング施工方法の変形例の説明図である。この変形例では、上述したものに対して、ライニング層厚調整工程のみを相違するため、同一部材には同一符号を付記している。

【0063】

本実施形態の変形例では、図１に示すように、加熱工程Ｓ１にて、未施工部３を加熱器３１により施工温度まで加熱し、下地層作製工程Ｓ２にて、未施工部３を施工温度に加熱した状態にて、ＰＥ－ＬＬＤで作製された固形物１１を配管１の内面部１ａに所定の押付圧力Ｆで押し付ける。固形物１１の先端部１１ａが加熱により溶融し始めたら、固形物１１の先端部１１ａを配管１の内面部１ａに押し付けながら配管１の周方向に沿って移動させ、溶融ポリエチレン（溶融樹脂）１２を内面部１ａの凹部に塗り込む。この作業を未施工部３における配管１の軸方向全体に亘って行うことで、図５（ａ）に示すように、未施工部３が下地層をなす溶融ポリエチレン１２で覆われることになる。

【0064】

引き続き、加熱器３１で施工温度に加熱しつつ、図１および図５（ｂ）に示すように、ライニング層厚調整工程Ｓ３にて、工場施工部２Ａ，２Ｂの表面２Ａａ，２Ｂａと同じ高さとなるように未施工部３の溶融ポリエチレン１２の表面１２ａに、ＰＥ－ＬＬＤで作製されたシート２３を貼り付けてＰＥ－ＬＬＤ製の層を追加する。すなわち、未施工部３の溶融ポリエチレン１２の表面１２ａに、ＰＥ－ＬＬＤで作製されたシート２３を追加供給する。このとき、溶融ポリエチレン１２の表面１２ａとシート２３の間に空気が噛み込まないようにすることが好ましい。

【0065】

引き続き、加熱器３１で施工温度に加熱しつつ、図１および図５（ｃ）に示すように、施工温度保持工程Ｓ４にて、工場施工部２Ａ，２Ｂの表面２Ａａ，２Ｂａ側からシート２３を押圧器３２により１分間押え付けた後、押圧器３２を取り外し、施工温度で所定時間保持し、シート２３をゴムローラで均しながら熱溶融させて、溶融ポリエチレン層１２と熱融着一体化させる。その後、施工温度で所定時間保持する。これにより、シート２３の表面２３ａは、工場施工部２Ａ，２Ｂの表面２Ａａ，２Ｂａと同じ高さとなる。また、溶融ポリエチレン１２とシート２３が熱融着一体化すると共に、溶融ポリエチレン１２およびシート２３の端部２３ｂ，２３ｃ（図５（ｂ）参照）が工場施工部２Ａ，２Ｂの端部２Ａｂ，２Ｂｂと熱融着一体化することになる。

【0066】

図１および図５（ｄ）に示すように、冷却工程Ｓ５にて、加熱器３１を未施工部３から離れた箇所に移動し、強制冷却する。これにより、図５（ｅ）に示すように、溶融ポリエチレン１２とシート２３が一体化した現地施工部２５となる。現地施工部２５の端部２５ｂ、２５ｃが工場施工部２Ａ，２Ｂの端部２Ａｂ，２Ｂｂと一体化することになる。現地施工部２５の表面２５ａは、工場施工部２Ａ，２Ｂの表面２Ａａ，２Ｂａと同じ高さとなる。冷却工程Ｓ５における強制冷却は、上述した冷却装置４０を用いて行う。

【0067】

したがって、変形例のライニング施工方法によれば、上述した実施形態と同様に、工場で施工する場合と比べて低い温度で施工した場合でも、工場で施工した場合と同等の接着強さ、水分遮断性、化学的安定性を得ることができる。また、作業者への負担が軽減し、作業効率を高めることができる。さらに、ライニング層厚調整工程Ｓ３にて、シート２３を用いることから、粉体１３を用いる場合と比べて、作業しやすく、作業効率をさらに高めることができる。シート２３は、粉体１３と同様に、上記範囲（０．９１０ｇ／ｃｍ^３～０．９５０ｇ／ｃｍ^３）の密度を有するＰＥ－ＬＬＤの他に、カーボンブラック、酸化防止剤、可塑剤などの添加物を含有してもよい。

【0068】

また、本実施形態および変形例のライニング施工方法によれば、冷却工程Ｓ５にて、粉体１３またはシート２３が溶融して溶融ポリエチレン１２と一体化した後に、冷却装置４０により配管１の外面部１ｂに空気を供給して冷却する。そのため、現地施工部１５の施工時間を短縮して作業効率の向上を図ることができる。

【0069】

また、上述の説明では、樹脂ライニング材として、シート２３を用いた場合について説明したが、この構成に限定されるものではない。図６は、樹脂ライニング施工方法で用いるシートの一例の説明図、図７は、樹脂ライニング施工方法で用いるシートの他例の説明図である。

【0070】

図６に示すように、シート２３の代わりに全面に均等に例えば幅約１ｍｍ、長さ約１．５ｍｍ程度のスリット２３Ａａが設けられたシート２３Ａや、図７に示すように、全面に均等に例えば直径１ｍｍ～１．５ｍｍ程度の微細孔２３Ｂａが設けられたシート２３Ｂを用いることも可能である。この場合、溶融ポリエチレン１２の表面１２ａにシート２３Ａ，２３Ｂを貼り付けたときに、スリット２３Ａａまたは微細孔２３Ｂａを通って外側へ空気が排出されることから、スリット２３Ａａまたは微細孔２３Ｂａがないシート２３と比べて、溶融ポリエチレン１２とシート２３の間に空気が残留しにくく、溶融ポリエチレン１２とシート２３の熱融着をより確実に高めることができる。

【0071】

また、配管１の未施工部３にＰＥ－ＬＬＤで作製された固形物１１を押し付けて固形物１１が溶融した溶融ポリエチレン１２からなる下地層を作製する下地層作製工程Ｓ２を備える樹脂ライニング施工方法について説明したが、ＰＥ－ＬＬＤで作製された固形物１１の代わりにエチレン酢酸ビニルで作製された固形物を押し付けて固形物が溶融した溶融エチレン酢酸ビニル（溶融樹脂）からなる下地層を作製する下地層作製工程Ｓ２を備える樹脂ライニング施工方法とすることも可能である。このような樹脂ライニング施工方法によれば、融点が８０℃～１００℃のエチレン酢酸ビニルを使用することにより、エチレン酢酸ビニルが施工温度で融けて、次工程のライニング層厚調整工程Ｓ３で用いる粉体１３やシート２３を容易に接着することから、実施形態および変形例の場合と比べて、作業しやすくなり、作業効率をより一層高めることができる。なお、エチレン酢酸ビニルとして、例えば、「ノバテックＥＶＡ」（日本ポリエチレン株式会社製）、「ＨＭ２２４」（セメダイン株式会社製）などがあるが、これに限定されるものではない。

【0072】

ここで、本実施形態の樹脂ライニング施工方法の作用効果を確認するために行った実施例を説明するが、本発明は、各種データに基づいて説明する以下の実施例のみに限定されるものではない。

【0073】

［確認試験１］
＜実施例１～６の作製＞
各実施例１～６は、表面をブラスト処理した炭素鋼板を下記表１に示す施工温度範囲内となるように加熱し、この温度を保持した状態で治具に取り付けた固形状ポリエチレンを熱溶融させ、表１に記した塗付速度と押付圧力で炭素鋼板表面に下地層を塗付けた。この下地層上に下記表１に示す形態の固体のポリエチレン（ＰＥ:Polyethylene）を置いた後、シート状または粉体状のポリエチレンをゴムローラで均して下地層と熱融着一体化させながら、施工温度範囲を１３分間保持した。その後、冷却した。表１の実施例、比較例の全てについて、冷却速度は施行温度からＰＥ－ＬＬＤの融点までの冷却時間を５～８分の範囲に入るよう調整した。

【0074】

実施例１，２では、下地層およびこの下地層上を覆う固形物（シートおよび粉体）として、直鎖低密度ポリエチレンであって、宇部丸善社製の融点１２２℃のポリエチレン（商品名「ユメリット（ＵＭ１３８０）」）を用いた。

【0075】

実施例３，４では、下地層およびこの下地層上を覆う固形物（シートおよび粉体）として、直鎖低密度ポリエチレンであって、宇部丸善社製の融点１２６℃のポリエチレン（商品名「ユメリット（ＵＭ１４８０）」）を用いた。

【0076】

実施例５では、下地層およびこの下地層上を覆う固形物（シートおよび粉体）として、直鎖低密度ポリエチレンであって、宇部丸善社製のポリエチレン（商品名「ユメリット（ＵＭ１３８０）」）をベースに融点を１０９℃に調整したものを用いた。

【0077】

＜比較例１～９の作製＞
各比較例１～９は、表面をブラスト処理した炭素鋼板を下記表１に示す施工温度範囲内となるように加熱し、この温度を保持した状態で固形状ＰＥを塗布せず下地層が無い状態で下記表１に示す形態の固体のポリエチレン（ＰＥ:Polyethylene）を置いた後、シート状または粉体状のポリエチレンをゴムローラで均しながら、施工温度範囲を１３分間保持した。その後、冷却した。または、表面をブラスト処理した炭素鋼板を下記表１に示す施工温度範囲内となるように加熱し、この温度を保持した状態で治具に取り付けた固形状ポリエチレンを熱溶融させ、表１に記した塗付速度と押付圧力で炭素鋼板表面に下地層を塗付けた。この下地層上に下記表１に示す形態の固体のポリエチレン（ＰＥ:Polyethylene）を置いた後、シート状または粉体状のポリエチレンをゴムローラで均して下地層と熱融着一体化させながら、施工温度範囲を１３分間保持した。その後、冷却した。

【0078】

比較例１，２，６～８では、上述の実施例１，２と同様、固形物（シートおよび粉体）として、直鎖低密度ポリエチレンであって、宇部丸善社製の融点１２２℃のポリエチレン（商品名「ユメリット（ＵＭ１３８０）」）を用いた。

【0079】

比較例３，４では、上述の実施例３，４と同様、固形物（シートおよび粉体）として、直鎖低密度ポリエチレンであって、宇部丸善社製の融点１２６℃のポリエチレン（商品名「ユメリット（ＵＭ１４８０）」）を用いた。

【0080】

比較例５，９では、上述の実施例５と同様、固形物（シートおよび粉体）として、直鎖低密度ポリエチレンであって、宇部丸善社製のポリエチレン（商品名「ユメリット（ＵＭ１３８０）」）をベースに融点を１０９℃に調整したものを用いた。

【0081】

＜試験＞
上述した実施例１～５および比較例１～９に対して、日本水道協会の規格であるＪＷＷＡ Ｋ－１３２「水道用ポリエチレン粉体ライニング鋼管」に記載の１８０℃ピール試験に準拠して接着強さを測定したところ、下記表１に示す結果が得られた。なお、工場で施工したＰＥ－ＬＬＤライニングの接着強さは、１５Ｎ／ｍｍ～１６Ｎ／ｍｍであった。

【0082】

【表1】

【0083】

＜評価＞
実施例１～５と比較例１～５の比較から、下地層が接着強さの向上に有効であることがわかる。
実施例１と比較例６から、固形物の塗付速度が４０ｍｍ／秒を超えると下地層を設けてもＰＥ－ＬＬＤライニングの接着強さが工場施工より明らかに低下することがわかる。
実施例１と比較例７から、固形物の押付圧力が０．５Ｎ／ｃｍ^２未満になると下地層を設けてもＰＥ－ＬＬＤライニングの接着強さが工場施工より明らかに低下することがわかる。
実施例１と比較例８から、ポリエチレンの融点が１１０℃～１３５℃である場合、施工温度を２１０℃±１０℃で管理することで、工場で施工した工場施工部よりも高い接着強さを保持できることがわかる。
実施例５と比較例９から、ポリエチレンの融点が１１０℃～１３５℃以外である場合、施工下限温度を融点＋７０℃を超える１８０℃に設定することで、工場で施工した工場施工部と同程度の接着強さを保持できることがわかる。
実施例６から、固形物の塗付速度が適正範囲であることでＰＥ－ＬＬＤライニングの接着強さが工場施工同等であることがわかる。
なお、比較例８，９において接着強さは工場施工部の１６Ｎ／ｍｍ以下になるもののライニングとして実用的な接着強さ１０Ｎ／ｍｍ以上の範囲にある。

【0084】

したがって、実施例１～５によれば、ポリエチレンの下地層の作製が接着強さの向上に有効であり、固形物の塗付速度が０．５ｍｍ／秒～４０ｍｍ／秒で固形物の押付圧力が０．５Ｎ／ｃｍ^２以上である場合に、工場施工と同等以上の接着強さを保持でき、ポリエチレンの融点が１１０℃～１３５℃である場合には施工温度を２１０℃±１０℃で管理することで工場施工部と同等以上の接着強さを保持でき、ポリエチレンの融点が１１０℃～１３５℃以外である場合には施工温度を融点＋７０℃で管理することで工場施工部と同程度の接着強さを保持できることが明らかとなった。

【0085】

［確認試験２］
＜実施例１１～１６の作製＞
各実施例１１～１６は、配管端部の工場施工ポリエチレンをはぎ取って溶接で繋いだ炭素鋼配管の溶接継手部周辺のライニング未施工部内面をブラスト処理した炭素鋼配管を所定の施工温度範囲内となるように加熱した。その温度を保持した状態で治具に取り付けた固形状ポリエチレンを熱溶融させ、表２に記した塗付速度と押付圧力で炭素鋼板表面に下地層を塗付けた。この下地層上にシート状ポリエチレン（ＰＥ:Polyethylene）を置いた後、シート状ポリエチレンをゴムローラで均して下地層と熱融着一体化させながら、施工温度範囲を１３分間保持した。その後、下記表２に示す所定の冷却開始温度、冷却時間、強制対流熱伝達率で強制冷却した。

【0086】

実施例１１では、ＰＥ－ＬＬＤの融点が１２２℃で、冷却開始温度を２２２℃、冷却時間を３分５秒、強制対流熱伝達率を１００Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）とした。
実施例１２では、ＰＥ－ＬＬＤの融点が１２２℃で、冷却開始温度を２４０℃、冷却時間を５分３秒、強制対流熱伝達率を９０Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）とした。
実施例１３では、ＰＥ－ＬＬＤの融点が１２６℃で、冷却開始温度を２３５℃、冷却時間を７分５８秒、強制対流熱伝達率を８０Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）とした。
実施例１４では、ＰＥ－ＬＬＤの融点が１２６℃で、冷却開始温度を２３０℃、冷却時間を９分５６秒、強制対流熱伝達率を６０Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）とした。
実施例１５では、ＰＥ－ＬＬＤの融点が１２６℃で、冷却開始温度を２１５℃、冷却時間を３分５秒、強制対流熱伝達率を５０Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）とした。
実施例１６では、ＰＥ－ＬＬＤの融点が１２６℃で、冷却開始温度を２１８℃、冷却時間を８分２７秒、強制対流熱伝達率を送風で６０Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）とミストで２０Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）とした。

【0087】

＜比較例１１～１２の作製＞
各比較例１１～１２は、配管端部の工場施工ポリエチレンをはぎ取って溶接で繋いだ炭素鋼配管の溶接継手部周辺のライニング未施工部内面をブラスト処理した炭素鋼配管を所定の施工温度範囲内となるように加熱した。その温度を保持した状態で治具に取り付けた固形状ポリエチレンを熱溶融させ、表に記した塗付速度と押付圧力で炭素鋼板表面に下地層を塗付けた。この下地層上にシート状ポリエチレンを置いた後、シート状ポリエチレンをゴムローラで均して下地層と熱融着一体化させながら、施工温度範囲を１３分間保持した。その後、下記表２に示す所定の冷却開始温度、冷却時間、強制対流熱伝達率で強制冷却した。

【0088】

比較例１１では、ＰＥ－ＬＬＤの融点が１２２℃で、冷却開始温度を２３７℃、冷却時間を３分３３秒、強制対流熱伝達率を１１０Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）とした。
比較例１２では、ＰＥ－ＬＬＤの融点が１２６℃で、冷却開始温度を２２８℃、冷却時間を１１分１４秒、強制対流熱伝達率を４０Ｗ／（ｍ^２・Ｋ）とした。

【0089】

＜試験＞
上述した実施例１１～１６および比較例１～２に対して、日本水道協会の規格であるＪＷＷＡ Ｋ－１３２「水道用ポリエチレン粉体ライニング鋼管」に記載の１８０℃ピール試験に準拠して接着強さを測定したところ、下記表２に示す結果が得られた。なお、工場で施工したＰＥ－ＬＬＤライニングの接着強さは、１５Ｎ／ｍｍ～１６Ｎ／ｍｍであった。

【0090】

【表2】

【0091】

＜評価＞
実施例１１～１６と比較例１１～１２の比較から、冷却時間と強制対流熱伝達率が接着強さや品質の向上に有効であることがわかる。
実施例１１～１６から、工場施工と同等以上の接着強さを保持し、樹脂ライニングの外観も工場施工と同等となる冷却条件は、冷却開始からＰＥ－ＬＬＤの融点までの冷却時間が３～１０分、好ましくは、５～８分であることがわかる。それを実現するための強制対流熱伝達率は、３０～１００Ｗ／(ｍ^２・Ｋ)である。
実施例１６から、配管１に吹き付ける空気に水ミストを加えることで、強制対流熱伝達率を向上させ、適正な伝達率を調整できることがわかる。
実施例１１と比較例１１から、冷却時間が３分未満では、工場で施工したＰＥ－ＬＬＤライニングより接着強さが低下するリスクがあることがわかる。
実施例１４，１５と比較例１２から、冷却時間が１０分を超えると、ＰＥ－ＬＬＤライニングの接着強さは、工場施工と同等であるが、冷却速度が遅すぎて、現地施行ＰＥ－ＬＬＤライニング層内に気泡が発生し、ＰＥ－ＬＬＤライニングの表面に「膨れ」が多数発生するリスクがあることがわかる。

【符号の説明】

【0092】

１ 配管
１ａ 内面部
１ｂ 外面部
２Ａ，２Ｂ 工場施工部
２Ａａ，２Ｂａ 表面
２Ａｂ，２Ｂｂ 端部
３ 未施工部
１０ 施工冶具
１０Ａ 固定部
１０Ａａ 凹部
１０Ａｂ 固定孔
１０Ｂ 把持部
１１ 固形物
１１ａ 先端部
１１ｂ 貫通孔
１２ 溶融ポリエチレン（下地層）
１２ａ 表面
１２ｂ 盛上り部
１３ 粉体
１４ 粉体層
１４ａ 表面
１５ 現地施工部
１５ａ 表面
１５ｂ，１５ｃ 端部
２３ シート
２３ａ 表面
２３ｂ，２３ｃ 端部
２３Ａ シート
２３Ａａ スリット
２３Ｂ シート
２３Ｂａ 微細孔
２５ 現地施工部
２５ａ 表面
２５ｂ，２５ｃ 端部
３１ 加熱器
３２ 押圧器
４０ 冷却装置
４１ 冷却用フード
４１ａ 湾曲面部
４１ｂ 側板４１ｂ
４１ｃ，４１ｄ 流体排出部
４２ 送風用ダクト
４２ａ ダクト管
４２ｂ 延長管
４３ 送風機
４４，４４ａ，４４ｂ 流体通路
Ａ 移動方向
Ｆ 押付圧力
Ｈ 加熱
Ｓ１ 加熱工程
Ｓ２ 下地層作製工程
Ｓ３ ライニング層厚調整工程（層厚調整工程）
Ｓ４ 施工温度保持工程
Ｓ５ 冷却工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】