ガス輸送用可撓管およびその耐外傷性向上方法
【課題】 樹脂製の配管を用いても、外部からの外傷を受けにくいガス輸送用配管を提供する。
【解決手段】 ガス用配管１は、主に、管体３、補強層５、緩衝層７、外管９等から構成される。管体３は、ガス用配管１の最内層に位置する。管体３は樹脂製であり、例えばポリエチレン（高密度ポリエチレン）製である。管体３の外周には、補強層５が設けられる。補強層５は、管体３内を流れるガスの内圧に対する補強層である。補強層５が巻き付けられた管体３を複合管６とする。複合管６の外周には、緩衝層７が設けられる。緩衝層７は、伸縮性を有する弾性部材であり、例えばポリウレタンや架橋発泡ポリエチレンなどの樹脂発泡体を用いることができる。緩衝層７の外周には外管９が設けられる。
【解決手段】 ガス用配管１は、主に、管体３、補強層５、緩衝層７、外管９等から構成される。管体３は、ガス用配管１の最内層に位置する。管体３は樹脂製であり、例えばポリエチレン（高密度ポリエチレン）製である。管体３の外周には、補強層５が設けられる。補強層５は、管体３内を流れるガスの内圧に対する補強層である。補強層５が巻き付けられた管体３を複合管６とする。複合管６の外周には、緩衝層７が設けられる。緩衝層７は、伸縮性を有する弾性部材であり、例えばポリウレタンや架橋発泡ポリエチレンなどの樹脂発泡体を用いることができる。緩衝層７の外周には外管９が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然ガス等のガスを輸送するためのガス輸送用可撓管等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、天然ガス等のガスの輸送用の配管には、鋼管が用いられる。鋼管は耐圧強度さえ有すれば、使用するガスの圧力によらずに適用が可能である。
【０００３】
ここで、ガスの圧力は、ガス事業法によって、低圧（水柱ゲージ圧力０．１ＭＰａ未満）、中圧Ｂ（水柱ゲージ圧力０．１ＭＰａ〜０．３ＭＰａ未満）、中圧Ａ（水柱ゲージ圧力０．３ＭＰａ〜１．０ＭＰａ未満）、高圧（水柱ゲージ圧力１ＭＰａ以上）と分類されている。
【０００４】
また、ＪＩＳ Ｋ６７７４によれば、低圧〜中圧Ｂの用途であれば、ポリエチレン素管（ＰＥ８０）をガス配管として用いることができると規定されている。たとえば、特許文献１には、敷地内のガスメータの一次側に引き込まれるガス管として、ポリエチレン管や金属製のフレキシブル管が使用可能であることが記載されている。（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９４３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、通常、ガス輸送用の配管は地中に埋設されて敷設される。しかしながら、通常地中にはガス配管のみではなく、水、電気その他の配管等が埋設されている。このようなそれぞれの配管は、必要に応じて掘り返される場合がある。しかし、たとえば他の配管を掘り起こすような場合に、地面掘削用の重機が、誤ってガス配管と接触してしまう場合がある。
【０００７】
このような場合において、従来使用されるような鋼管であれば、簡単に配管が変形あるいは損傷して内部のガスが漏れ出すことは無いが、樹脂配管を用いた場合には、重機との接触で配管が損傷する恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、樹脂製の配管を用いても、外部からの外傷を受けにくいガス輸送用配管等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】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、可撓性を有する樹脂製の管体と、前記管体の外周に設けられる補強層とを具備する複合管の外周に、樹脂製の外管が設けられ、前記複合管の外面と前記外管の内面との間には緩衝層が設けられ、前記外管が変形あるいは損傷し、前記複合管の中心方向に外力が付与されると、前記緩衝層が潰れることで、前記複合管の外面が損傷を受けることを防止可能であることを特徴とするガス輸送用可撓管である。
【００１０】
前記緩衝層は、樹脂発泡体で形成されてもよい。前記補強層の内層側には、さらに金属テープが巻きつけられてもよい。前記複合管の前記補強層の外周には樹脂製の保護層がさらに形成されてもよい。前記保護層の内層側または外層側の少なくとも一方に、ナイロン層をさらに有してもよい。
【００１１】
第１の発明によれば、外管と複合管との間に緩衝層が設けられるため、例えば地中に埋設された状態でも、外管が土圧を受け持つため、緩衝層が土圧によって潰されることがない。また、外部から重機等によって外力が付与された場合にも、緩衝層によって複合管に対する当該外力の影響を小さくすることができる。
【００１２】
すなわち、重機等によって外管が変形あるいは損傷して、緩衝材を介して上方から複合管の下方に外力が付与された際に、重機と複合管との間の緩衝材によって、複合管の外面に付与される力が低減するとともに、複合管の下側の緩衝材が潰れることで、複合管自体が下方に屈曲し、複合管の外面に付与される力を低減することができる。したがって、複合管の外面の損傷を防止することができる。
【００１３】
また、このような緩衝層を形成した場合であっても、外管を用いることで、地中に埋設した後に転圧を行っても、緩衝層が潰れることがなく、確実に地面を転圧することができる。このような緩衝層としては、緩衝材として樹脂発泡体が適用可能である。
【００１４】
また、補強層の内層側に金属テープを巻きつけて金属層を形成することで、さらに耐外傷性を高めることができる。また、金属層を、内部のガスが管体の外部に漏れ出すことを防止する遮ガス層として機能させることができる。
【００１５】
また、複合管の外周に保護層を形成することで、配管の敷設作業や運搬時等に、補強層等が損傷することがない。また、さらにナイロン層を形成することで、重機等の接触の際、複合管の内部が損傷することを防止することができる。
【００１６】
第２の発明は、可撓性を有する樹脂製の管体と、前記管体の外周に設けられる補強層と、を具備する複合管の外周に緩衝材を設け、前記緩衝材が設けられた前記複合管を樹脂製の外管に挿通して地中に埋設し、地上からの土圧に対しては前記外管が力を受けるとともに、地面を掘削時に、前記外管が変形あるいは損傷し、前記緩衝材を介して前記複合管の中心方向に外力が付与された際に、前記複合管の上側の前記緩衝材によって前記複合管の外面に付与される力を低減するとともに、前記複合管の下側の前記緩衝材が潰れることで、前記複合管自体が下方に屈曲し、前記複合管の外面に付与される力を低減することを特徴とするガス輸送用可撓管の耐外傷性向上方法である。
【００１７】
第２の発明によれば、外管と複合管との間に緩衝層が設けられるため、地中に埋設された状態においても、緩衝層が土圧によって潰されることがない。また、外部から重機等によって外力が付与された場合にも、緩衝層によって複合管に対する当該外力の影響を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、樹脂製の配管を用いても、外部からの外傷を受けにくいガス輸送用配管等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ガス用配管１を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図２】ガス用配管１が地中に埋設された状態を示す縦断面図。
【図３】重機１３がガス用配管１に接触する状態を示す図。
【図４】ガス用配管２０を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図５】ガス用配管３０ａを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図６】ガス用配管３０ｂを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図７】ガス用配管４０を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、ガス用配管１を示す図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は断面図である。ガス輸送用可撓管であるガス用配管１は、主に、管体３、補強層５、緩衝層７、外管９等から構成される。ガス用配管１は、天然ガス等の輸送に用いられる可撓管である。
【００２１】
管体３は、ガス用配管１の最内層に位置する。管体３は樹脂製であり、例えばポリエチレン（高密度ポリエチレン）製である。管体３は可撓性に優れ、内部にガスが流される。
【００２２】
管体３の外周には、補強層５が設けられる。なお、管体３の外周とは、特に記載がない限り、断面における管体３の外側であることを意味し、管体３と補強層５との間に他の層構造を有することをも含むものである。以下の説明においては、各層の位置関係において、単に「外周」と称するが、同様に、各層間に他の層構造を有するものを含むことは言うまでもない。
【００２３】
補強層５は、管体３内を流れるガスの内圧に対する補強層である。したがって、使用される内圧に応じて、補強層５の耐圧強度が設定される。補強層５は、例えば、繊維補強テープが巻き付けられて形成される。補強層５が巻き付けられた管体３を複合管６とする。
【００２４】
複合管６の外周には、緩衝層７が設けられる。緩衝層７は、伸縮性を有する弾性部材であり、例えばポリウレタンや架橋発泡ポリエチレンなどの樹脂発泡体を用いることができる。
【００２５】
緩衝層７の外周には外管９が設けられる。外管９は樹脂製であり、例えばポリエチレン製である。なお、外管９は、図示を省略した波付管とすることが望ましい。また、複合管６は、外管９の略中央に配置されることが望ましい。以上のように、ガス用配管１は、内部から順に、管体３、補強層５、緩衝層７、外管９から構成される。
【００２６】
なお、ガス用配管１は、たとえば、外径１８０φ、肉厚１３．３ｍｍの高密度ポリエチレン製の管体３の外周に、厚さ１ｍｍ×幅１００ｍｍの補強テープが巻きつけられて補強層５が形成され、厚さ３０ｍｍの樹脂発泡体製の緩衝層７を設け、外径２５０、肉厚３ｍｍのポリエチレン製の外管９を設けたものが使用できる。
【００２７】
次に、ガス用配管１の製造方法について説明する。あらかじめ押出により製造された樹脂製の管体３に対し、繊維補強テープ供給機等から、繊維補強テープが管体３の外周に供給される。繊維補強テープは、管体３の外周に、管体３の軸方向に端部がラップするようにらせん巻きされる。ここで、繊維補強テープは、同一方向に二重螺旋巻きするか、正逆２重に螺旋に巻きつけることが好ましい。
【００２８】
補強層５が設けられた管体３（複合管６）の外周には、樹脂発泡体が設けられる。樹脂発泡体は、縦に切り込みが入れられた管体であり、切り込みを開いた状態で複合管６の外周に被せてもよく、複合管６の外周に半割で設けられた樹脂発泡体を被覆してもよく、管状の樹脂発泡体に複合管６を挿通してもよい。さらに、樹脂発泡体で被覆された複合管６は、あらかじめ押出により成形された外管に挿通される。以上により、ガス用配管１が製造される。また、以上の他、樹脂発泡体のシートを、複合管の外周に複数回らせん巻きして被覆することもできる。らせん巻きの回数は、樹脂発泡体シートの厚さと必要とされる緩衝層の厚みにより適宜決定することができる。たとえば、樹脂製発泡体シートの厚さは５〜１０ｍｍで、少なくとも２回以上、好ましくは３〜４回らせん巻きを行なうことが望ましい。シートの巻き方は、シートの端面を揃えて、隣接するシートが重ならないようにらせん巻きをするのが望ましいが、シート端部を一部重ねるラップ巻きでらせん巻きを行なっても良い。さらに、複数層の上層と下層が交互に逆方向に巻かれるクロス巻きを行なって良い。
【００２９】
次に、ガス用配管１の機能を説明する。図２はガス用配管１が埋設された状態を示す断面概略図である。図２に示すように、ガス用配管１の内部には緩衝層７が形成されている。緩衝層７は柔軟な材質である。しかし、最外周に外管９が設けられため、地面に埋設された状態における土圧がガス用配管１に付与しても、内部の緩衝層７が潰れることがない。また、地面１１を転圧する際に、地面１１上部から力が付与されても（図中矢印Ａ方向）、緩衝層７が外管９によって被覆されているため、確実に地面１１を固めることができる。
【００３０】
ここで、図３（ａ）に示すように、地中にガス用配管１が埋設されている状態で、地上から地面を掘削する場合がある。例えば、ガス用配管１の埋設位置の近傍に他の配管等を埋設する場合や、ガス用配管１の交換や確認を行う場合である。この際、誤って、掘削用の重機１３（例えばショベル）がガス用配管１と接触する恐れがある。
【００３１】
この場合でも、図３（ａ）に示すように、外管９自体が、内部の管体３の外傷を防ぐための保護層としての機能を奏する。すなわち、外管９によって内部の管体３を保護することができる。
【００３２】
また、図３（ｂ）に示すように、外管９が変形あるいは損傷し、さらに重機１３でガス用配管１の外面から外力が付与された（重機１３で押し込まれた）場合においても、重機１３と管体３外面との間（管体３の上方であって、図中Ｂ部）の緩衝層５がクッションとなり、重機１３が直接管体３（複合管６）に接触することを防止するとともに、重機１３とは反対側（管体３の下方であって、図中Ｃ部）の緩衝層７が潰れることで、複合管６が下方に屈曲するように重機１３から逃げることで、重機１３が複合管６に接触することを防止することができる。
【００３３】
以上説明したように、第１の実施形態にかかるガス用配管１によれば、緩衝層７が設けられるため、重機１３等がガス用配管１に接触しても、内部の複合管６を保護することができる。したがって、誤って重機１３がガス用配管１と接触した場合でも、複合管６が損傷することがなく、内部のガスが漏洩することを防止することができる。
【００３４】
また、外管９が設けられることで、より確実に内部の複合管６を保護することができるとともに、柔軟な緩衝層７を設けても、外周からの土圧に対してガス用配管１が潰れることがなく、さらに地面を転圧する際に、緩衝層７が潰れて、地面を転圧することができなくなるということがない。
【００３５】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態において、図１に示す構成と同一の機能を果たす構成要素には、図１と同一番号を付し、重複した説明を避ける。
【００３６】
図４は、第２の実施の形態に用いられるガス用配管２０を示す図であり、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は断面図である。ガス用配管２０は、ガス用配管１と略同様の構成であるが、保護層２１が設けられる点で異なる。
【００３７】
保護層２１は、敷設時や取扱い時に補強層５が傷つくことを防止し、補強層５等に紫外線が照射されることを防止するための層である。保護層２１は、例えば低密度ポリエチレン製である。なお、保護層２１は、前述のように管体３の外周に補強テープが巻き付けられた状態で、外周に樹脂を押出被覆して形成すればよい。
【００３８】
第２の実施の形態にかかるガス用配管２０によれば、ガス用配管１と同様の効果を得ることができる。また、補強層５の外周に保護層２１が形成されるため、取り扱い時に補強層５が損傷することを防止することができる。また、取り扱い時に、補強テープが剥がれたりずれたりすることがない。また、保護層２１によって、重機１３等が接触した際に、補強層５が損傷することを防止することができる。
【００３９】
次に、第３の実施の形態について説明する。図５は、第３の実施の形態に用いられるガス用配管３０ａを示す図であり、図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は断面図である。ガス用配管３０ａは、ガス用配管２０と略同様の構成であるが、保護層２１の外周にさらにナイロン層３１が設けられる点で異なる。
【００４０】
ナイロン層３１としては、例えば０．５ｍｍ程度でよい。ナイロン層３１は、保護層２１の外周にナイロンを押出被覆して形成される。ナイロン層３１は硬さが高い。このため、重機等が接触した際に、容易に表面がえぐれてしまうことがない。したがって、ナイロン層３１内部の補強層５に重機が接触することを防止することができる。すなわち、ナイロン層３１を設けることで、より高い耐外傷性を得ることができる。
【００４１】
なお、図６に示すようなガス用配管３０ｂを用いてもよい。図６（ａ）はガス用配管３０ｂの斜視図、図６（ｂ）は断面図である。ナイロン層３１は、保護層２１の外周側ではなく、内周側に形成してもよい。このようにしても、ナイロン層３１によって、内部の複合管（補強層５）が損傷することを防止することができる。
【００４２】
なお、前述のガス用配管２０における保護層２１の全体をナイロン製とすることもできるが、高価なナイロン層の厚みが厚くなる。このため、保護層２１の内周側または外周側に、保護層２１よりも薄いナイロン層３１を形成することが望ましい。
【００４３】
第３の実施の形態にかかるガス用配管３０ａ、３０ｂによれば、ガス用配管１と同様の効果を得ることができる。また、補強層５の外周に耐外傷性の高いナイロン層３１形成されるため、内部の各層が損傷することをより確実に防止することができる。
【００４４】
次に、第４の実施の形態について説明する。図７は、第４の実施の形態に用いられるガス用配管４０を示す図であり、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は断面図である。ガス用配管４０は、ガス用配管１と略同様の構成であるが、補強層５の内周側にさらに金属層４１が設けられる点で異なる。
【００４５】
金属層４１は、補強層７による耐外傷性をより高めるものである。すなわち、重機がガス用配管４０と接触した場合に、補強層５によって内部の管体が損傷することが防止されるが、補強層５の内部に金属層４１を形成することで、さらに確実に管体３の損傷を防止することができる。
【００４６】
なお、金属層４１は、ステンレス製、アルミ製などの金属テープが管体３の外周に隙間なく巻き付けられて構成される。なお、金属テープの巻き付け方法は、螺旋巻きであってもよく、縦添え巻きであってもよい。また、金属テープと管体３は接着剤等で接着されれば良い。
【００４７】
第４の実施の形態にかかるガス用配管４０によれば、ガス用配管１と同様の効果を得ることができる。また、補強層５の内周に耐外傷性の高い金属層４１が形成されるため、管体３が損傷することをより確実に防止することができる。
【００４８】
また、金属層４１によって、管体３の内部を流れるガスが、樹脂製の管体３に浸透して透過することを防止することができる。すなわち、補強層５の内部に金属層４１を設けることで、外部からの重機等の接触の際、内部の管体３に対して高い耐外傷性を得ることができるとともに、内部からのガスの漏えいを確実に防止することができる。
【００４９】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５０】
例えば、ナイロン層３１と金属層４１とを同時に設けてもよい。また、金属層４１に代えて、ガスの透過を防止する遮ガス層を別途設けてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１、２０、３０ａ、３０ｂ、４０………ガス用配管
３………管体
５………補強層
６………複合管
７………緩衝層
９………外管
１１………地面
１３………重機
２１………保護層
３１………ナイロン層
４１………金属層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然ガス等のガスを輸送するためのガス輸送用可撓管等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、天然ガス等のガスの輸送用の配管には、鋼管が用いられる。鋼管は耐圧強度さえ有すれば、使用するガスの圧力によらずに適用が可能である。
【０００３】
ここで、ガスの圧力は、ガス事業法によって、低圧（水柱ゲージ圧力０．１ＭＰａ未満）、中圧Ｂ（水柱ゲージ圧力０．１ＭＰａ〜０．３ＭＰａ未満）、中圧Ａ（水柱ゲージ圧力０．３ＭＰａ〜１．０ＭＰａ未満）、高圧（水柱ゲージ圧力１ＭＰａ以上）と分類されている。
【０００４】
また、ＪＩＳ Ｋ６７７４によれば、低圧〜中圧Ｂの用途であれば、ポリエチレン素管（ＰＥ８０）をガス配管として用いることができると規定されている。たとえば、特許文献１には、敷地内のガスメータの一次側に引き込まれるガス管として、ポリエチレン管や金属製のフレキシブル管が使用可能であることが記載されている。（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９４３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、通常、ガス輸送用の配管は地中に埋設されて敷設される。しかしながら、通常地中にはガス配管のみではなく、水、電気その他の配管等が埋設されている。このようなそれぞれの配管は、必要に応じて掘り返される場合がある。しかし、たとえば他の配管を掘り起こすような場合に、地面掘削用の重機が、誤ってガス配管と接触してしまう場合がある。
【０００７】
このような場合において、従来使用されるような鋼管であれば、簡単に配管が変形あるいは損傷して内部のガスが漏れ出すことは無いが、樹脂配管を用いた場合には、重機との接触で配管が損傷する恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、樹脂製の配管を用いても、外部からの外傷を受けにくいガス輸送用配管等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】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、可撓性を有する樹脂製の管体と、前記管体の外周に設けられる補強層とを具備する複合管の外周に、樹脂製の外管が設けられ、前記複合管の外面と前記外管の内面との間には緩衝層が設けられ、前記外管が変形あるいは損傷し、前記複合管の中心方向に外力が付与されると、前記緩衝層が潰れることで、前記複合管の外面が損傷を受けることを防止可能であることを特徴とするガス輸送用可撓管である。
【００１０】
前記緩衝層は、樹脂発泡体で形成されてもよい。前記補強層の内層側には、さらに金属テープが巻きつけられてもよい。前記複合管の前記補強層の外周には樹脂製の保護層がさらに形成されてもよい。前記保護層の内層側または外層側の少なくとも一方に、ナイロン層をさらに有してもよい。
【００１１】
第１の発明によれば、外管と複合管との間に緩衝層が設けられるため、例えば地中に埋設された状態でも、外管が土圧を受け持つため、緩衝層が土圧によって潰されることがない。また、外部から重機等によって外力が付与された場合にも、緩衝層によって複合管に対する当該外力の影響を小さくすることができる。
【００１２】
すなわち、重機等によって外管が変形あるいは損傷して、緩衝材を介して上方から複合管の下方に外力が付与された際に、重機と複合管との間の緩衝材によって、複合管の外面に付与される力が低減するとともに、複合管の下側の緩衝材が潰れることで、複合管自体が下方に屈曲し、複合管の外面に付与される力を低減することができる。したがって、複合管の外面の損傷を防止することができる。
【００１３】
また、このような緩衝層を形成した場合であっても、外管を用いることで、地中に埋設した後に転圧を行っても、緩衝層が潰れることがなく、確実に地面を転圧することができる。このような緩衝層としては、緩衝材として樹脂発泡体が適用可能である。
【００１４】
また、補強層の内層側に金属テープを巻きつけて金属層を形成することで、さらに耐外傷性を高めることができる。また、金属層を、内部のガスが管体の外部に漏れ出すことを防止する遮ガス層として機能させることができる。
【００１５】
また、複合管の外周に保護層を形成することで、配管の敷設作業や運搬時等に、補強層等が損傷することがない。また、さらにナイロン層を形成することで、重機等の接触の際、複合管の内部が損傷することを防止することができる。
【００１６】
第２の発明は、可撓性を有する樹脂製の管体と、前記管体の外周に設けられる補強層と、を具備する複合管の外周に緩衝材を設け、前記緩衝材が設けられた前記複合管を樹脂製の外管に挿通して地中に埋設し、地上からの土圧に対しては前記外管が力を受けるとともに、地面を掘削時に、前記外管が変形あるいは損傷し、前記緩衝材を介して前記複合管の中心方向に外力が付与された際に、前記複合管の上側の前記緩衝材によって前記複合管の外面に付与される力を低減するとともに、前記複合管の下側の前記緩衝材が潰れることで、前記複合管自体が下方に屈曲し、前記複合管の外面に付与される力を低減することを特徴とするガス輸送用可撓管の耐外傷性向上方法である。
【００１７】
第２の発明によれば、外管と複合管との間に緩衝層が設けられるため、地中に埋設された状態においても、緩衝層が土圧によって潰されることがない。また、外部から重機等によって外力が付与された場合にも、緩衝層によって複合管に対する当該外力の影響を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、樹脂製の配管を用いても、外部からの外傷を受けにくいガス輸送用配管等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ガス用配管１を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図２】ガス用配管１が地中に埋設された状態を示す縦断面図。
【図３】重機１３がガス用配管１に接触する状態を示す図。
【図４】ガス用配管２０を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図５】ガス用配管３０ａを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図６】ガス用配管３０ｂを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【図７】ガス用配管４０を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、ガス用配管１を示す図であり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は断面図である。ガス輸送用可撓管であるガス用配管１は、主に、管体３、補強層５、緩衝層７、外管９等から構成される。ガス用配管１は、天然ガス等の輸送に用いられる可撓管である。
【００２１】
管体３は、ガス用配管１の最内層に位置する。管体３は樹脂製であり、例えばポリエチレン（高密度ポリエチレン）製である。管体３は可撓性に優れ、内部にガスが流される。
【００２２】
管体３の外周には、補強層５が設けられる。なお、管体３の外周とは、特に記載がない限り、断面における管体３の外側であることを意味し、管体３と補強層５との間に他の層構造を有することをも含むものである。以下の説明においては、各層の位置関係において、単に「外周」と称するが、同様に、各層間に他の層構造を有するものを含むことは言うまでもない。
【００２３】
補強層５は、管体３内を流れるガスの内圧に対する補強層である。したがって、使用される内圧に応じて、補強層５の耐圧強度が設定される。補強層５は、例えば、繊維補強テープが巻き付けられて形成される。補強層５が巻き付けられた管体３を複合管６とする。
【００２４】
複合管６の外周には、緩衝層７が設けられる。緩衝層７は、伸縮性を有する弾性部材であり、例えばポリウレタンや架橋発泡ポリエチレンなどの樹脂発泡体を用いることができる。
【００２５】
緩衝層７の外周には外管９が設けられる。外管９は樹脂製であり、例えばポリエチレン製である。なお、外管９は、図示を省略した波付管とすることが望ましい。また、複合管６は、外管９の略中央に配置されることが望ましい。以上のように、ガス用配管１は、内部から順に、管体３、補強層５、緩衝層７、外管９から構成される。
【００２６】
なお、ガス用配管１は、たとえば、外径１８０φ、肉厚１３．３ｍｍの高密度ポリエチレン製の管体３の外周に、厚さ１ｍｍ×幅１００ｍｍの補強テープが巻きつけられて補強層５が形成され、厚さ３０ｍｍの樹脂発泡体製の緩衝層７を設け、外径２５０、肉厚３ｍｍのポリエチレン製の外管９を設けたものが使用できる。
【００２７】
次に、ガス用配管１の製造方法について説明する。あらかじめ押出により製造された樹脂製の管体３に対し、繊維補強テープ供給機等から、繊維補強テープが管体３の外周に供給される。繊維補強テープは、管体３の外周に、管体３の軸方向に端部がラップするようにらせん巻きされる。ここで、繊維補強テープは、同一方向に二重螺旋巻きするか、正逆２重に螺旋に巻きつけることが好ましい。
【００２８】
補強層５が設けられた管体３（複合管６）の外周には、樹脂発泡体が設けられる。樹脂発泡体は、縦に切り込みが入れられた管体であり、切り込みを開いた状態で複合管６の外周に被せてもよく、複合管６の外周に半割で設けられた樹脂発泡体を被覆してもよく、管状の樹脂発泡体に複合管６を挿通してもよい。さらに、樹脂発泡体で被覆された複合管６は、あらかじめ押出により成形された外管に挿通される。以上により、ガス用配管１が製造される。また、以上の他、樹脂発泡体のシートを、複合管の外周に複数回らせん巻きして被覆することもできる。らせん巻きの回数は、樹脂発泡体シートの厚さと必要とされる緩衝層の厚みにより適宜決定することができる。たとえば、樹脂製発泡体シートの厚さは５〜１０ｍｍで、少なくとも２回以上、好ましくは３〜４回らせん巻きを行なうことが望ましい。シートの巻き方は、シートの端面を揃えて、隣接するシートが重ならないようにらせん巻きをするのが望ましいが、シート端部を一部重ねるラップ巻きでらせん巻きを行なっても良い。さらに、複数層の上層と下層が交互に逆方向に巻かれるクロス巻きを行なって良い。
【００２９】
次に、ガス用配管１の機能を説明する。図２はガス用配管１が埋設された状態を示す断面概略図である。図２に示すように、ガス用配管１の内部には緩衝層７が形成されている。緩衝層７は柔軟な材質である。しかし、最外周に外管９が設けられため、地面に埋設された状態における土圧がガス用配管１に付与しても、内部の緩衝層７が潰れることがない。また、地面１１を転圧する際に、地面１１上部から力が付与されても（図中矢印Ａ方向）、緩衝層７が外管９によって被覆されているため、確実に地面１１を固めることができる。
【００３０】
ここで、図３（ａ）に示すように、地中にガス用配管１が埋設されている状態で、地上から地面を掘削する場合がある。例えば、ガス用配管１の埋設位置の近傍に他の配管等を埋設する場合や、ガス用配管１の交換や確認を行う場合である。この際、誤って、掘削用の重機１３（例えばショベル）がガス用配管１と接触する恐れがある。
【００３１】
この場合でも、図３（ａ）に示すように、外管９自体が、内部の管体３の外傷を防ぐための保護層としての機能を奏する。すなわち、外管９によって内部の管体３を保護することができる。
【００３２】
また、図３（ｂ）に示すように、外管９が変形あるいは損傷し、さらに重機１３でガス用配管１の外面から外力が付与された（重機１３で押し込まれた）場合においても、重機１３と管体３外面との間（管体３の上方であって、図中Ｂ部）の緩衝層５がクッションとなり、重機１３が直接管体３（複合管６）に接触することを防止するとともに、重機１３とは反対側（管体３の下方であって、図中Ｃ部）の緩衝層７が潰れることで、複合管６が下方に屈曲するように重機１３から逃げることで、重機１３が複合管６に接触することを防止することができる。
【００３３】
以上説明したように、第１の実施形態にかかるガス用配管１によれば、緩衝層７が設けられるため、重機１３等がガス用配管１に接触しても、内部の複合管６を保護することができる。したがって、誤って重機１３がガス用配管１と接触した場合でも、複合管６が損傷することがなく、内部のガスが漏洩することを防止することができる。
【００３４】
また、外管９が設けられることで、より確実に内部の複合管６を保護することができるとともに、柔軟な緩衝層７を設けても、外周からの土圧に対してガス用配管１が潰れることがなく、さらに地面を転圧する際に、緩衝層７が潰れて、地面を転圧することができなくなるということがない。
【００３５】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態において、図１に示す構成と同一の機能を果たす構成要素には、図１と同一番号を付し、重複した説明を避ける。
【００３６】
図４は、第２の実施の形態に用いられるガス用配管２０を示す図であり、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は断面図である。ガス用配管２０は、ガス用配管１と略同様の構成であるが、保護層２１が設けられる点で異なる。
【００３７】
保護層２１は、敷設時や取扱い時に補強層５が傷つくことを防止し、補強層５等に紫外線が照射されることを防止するための層である。保護層２１は、例えば低密度ポリエチレン製である。なお、保護層２１は、前述のように管体３の外周に補強テープが巻き付けられた状態で、外周に樹脂を押出被覆して形成すればよい。
【００３８】
第２の実施の形態にかかるガス用配管２０によれば、ガス用配管１と同様の効果を得ることができる。また、補強層５の外周に保護層２１が形成されるため、取り扱い時に補強層５が損傷することを防止することができる。また、取り扱い時に、補強テープが剥がれたりずれたりすることがない。また、保護層２１によって、重機１３等が接触した際に、補強層５が損傷することを防止することができる。
【００３９】
次に、第３の実施の形態について説明する。図５は、第３の実施の形態に用いられるガス用配管３０ａを示す図であり、図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は断面図である。ガス用配管３０ａは、ガス用配管２０と略同様の構成であるが、保護層２１の外周にさらにナイロン層３１が設けられる点で異なる。
【００４０】
ナイロン層３１としては、例えば０．５ｍｍ程度でよい。ナイロン層３１は、保護層２１の外周にナイロンを押出被覆して形成される。ナイロン層３１は硬さが高い。このため、重機等が接触した際に、容易に表面がえぐれてしまうことがない。したがって、ナイロン層３１内部の補強層５に重機が接触することを防止することができる。すなわち、ナイロン層３１を設けることで、より高い耐外傷性を得ることができる。
【００４１】
なお、図６に示すようなガス用配管３０ｂを用いてもよい。図６（ａ）はガス用配管３０ｂの斜視図、図６（ｂ）は断面図である。ナイロン層３１は、保護層２１の外周側ではなく、内周側に形成してもよい。このようにしても、ナイロン層３１によって、内部の複合管（補強層５）が損傷することを防止することができる。
【００４２】
なお、前述のガス用配管２０における保護層２１の全体をナイロン製とすることもできるが、高価なナイロン層の厚みが厚くなる。このため、保護層２１の内周側または外周側に、保護層２１よりも薄いナイロン層３１を形成することが望ましい。
【００４３】
第３の実施の形態にかかるガス用配管３０ａ、３０ｂによれば、ガス用配管１と同様の効果を得ることができる。また、補強層５の外周に耐外傷性の高いナイロン層３１形成されるため、内部の各層が損傷することをより確実に防止することができる。
【００４４】
次に、第４の実施の形態について説明する。図７は、第４の実施の形態に用いられるガス用配管４０を示す図であり、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は断面図である。ガス用配管４０は、ガス用配管１と略同様の構成であるが、補強層５の内周側にさらに金属層４１が設けられる点で異なる。
【００４５】
金属層４１は、補強層７による耐外傷性をより高めるものである。すなわち、重機がガス用配管４０と接触した場合に、補強層５によって内部の管体が損傷することが防止されるが、補強層５の内部に金属層４１を形成することで、さらに確実に管体３の損傷を防止することができる。
【００４６】
なお、金属層４１は、ステンレス製、アルミ製などの金属テープが管体３の外周に隙間なく巻き付けられて構成される。なお、金属テープの巻き付け方法は、螺旋巻きであってもよく、縦添え巻きであってもよい。また、金属テープと管体３は接着剤等で接着されれば良い。
【００４７】
第４の実施の形態にかかるガス用配管４０によれば、ガス用配管１と同様の効果を得ることができる。また、補強層５の内周に耐外傷性の高い金属層４１が形成されるため、管体３が損傷することをより確実に防止することができる。
【００４８】
また、金属層４１によって、管体３の内部を流れるガスが、樹脂製の管体３に浸透して透過することを防止することができる。すなわち、補強層５の内部に金属層４１を設けることで、外部からの重機等の接触の際、内部の管体３に対して高い耐外傷性を得ることができるとともに、内部からのガスの漏えいを確実に防止することができる。
【００４９】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５０】
例えば、ナイロン層３１と金属層４１とを同時に設けてもよい。また、金属層４１に代えて、ガスの透過を防止する遮ガス層を別途設けてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１、２０、３０ａ、３０ｂ、４０………ガス用配管
３………管体
５………補強層
６………複合管
７………緩衝層
９………外管
１１………地面
１３………重機
２１………保護層
３１………ナイロン層
４１………金属層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する樹脂製の管体と、前記管体の外周に設けられる補強層とを具備する複合管の外周に、樹脂製の外管が設けられ、
前記複合管の外面と前記外管の内面との間には緩衝層が設けられ、
前記外管が変形あるいは損傷し、前記複合管の中心方向に外力が付与されると、前記緩衝層が潰れることで、前記複合管の外面が損傷を受けることを防止可能であることを特徴とするガス輸送用可撓管。
【請求項２】
前記緩衝層は、樹脂発泡体で形成されることを特徴とする請求項１記載のガス輸送用可撓管。
【請求項３】
前記補強層の内層側には、さらに金属テープが巻きつけられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス輸送用可撓管。
【請求項４】
前記複合管の前記補強層の外周には樹脂製の保護層がさらに形成されることを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載のガス輸送用可撓管。
【請求項５】
前記保護層の内層側または外層側の少なくとも一方に、ナイロン層をさらに有することを特徴とする請求項４記載のガス輸送用可撓管。
【請求項６】
可撓性を有する樹脂製の管体と、
前記管体の外周に設けられる補強層と、を具備する複合管の外周に緩衝材を設け、
前記緩衝材が設けられた前記複合管を樹脂製の外管に挿通して地中に埋設し、
地上からの土圧に対しては前記外管が力を受けるとともに、
地面を掘削時に、前記外管が変形あるいは損傷し、前記緩衝材を介して前記複合管の中心方向に外力が付与された際に、前記複合管の上側の前記緩衝材によって前記複合管の外面に付与される力を低減するとともに、前記複合管の下側の前記緩衝材が潰れることで、前記複合管自体が下方に屈曲し、前記複合管の外面に付与される力を低減することを特徴とするガス輸送用可撓管の耐外傷性向上方法。
【請求項１】
可撓性を有する樹脂製の管体と、前記管体の外周に設けられる補強層とを具備する複合管の外周に、樹脂製の外管が設けられ、
前記複合管の外面と前記外管の内面との間には緩衝層が設けられ、
前記外管が変形あるいは損傷し、前記複合管の中心方向に外力が付与されると、前記緩衝層が潰れることで、前記複合管の外面が損傷を受けることを防止可能であることを特徴とするガス輸送用可撓管。
【請求項２】
前記緩衝層は、樹脂発泡体で形成されることを特徴とする請求項１記載のガス輸送用可撓管。
【請求項３】
前記補強層の内層側には、さらに金属テープが巻きつけられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス輸送用可撓管。
【請求項４】
前記複合管の前記補強層の外周には樹脂製の保護層がさらに形成されることを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載のガス輸送用可撓管。
【請求項５】
前記保護層の内層側または外層側の少なくとも一方に、ナイロン層をさらに有することを特徴とする請求項４記載のガス輸送用可撓管。
【請求項６】
可撓性を有する樹脂製の管体と、
前記管体の外周に設けられる補強層と、を具備する複合管の外周に緩衝材を設け、
前記緩衝材が設けられた前記複合管を樹脂製の外管に挿通して地中に埋設し、
地上からの土圧に対しては前記外管が力を受けるとともに、
地面を掘削時に、前記外管が変形あるいは損傷し、前記緩衝材を介して前記複合管の中心方向に外力が付与された際に、前記複合管の上側の前記緩衝材によって前記複合管の外面に付与される力を低減するとともに、前記複合管の下側の前記緩衝材が潰れることで、前記複合管自体が下方に屈曲し、前記複合管の外面に付与される力を低減することを特徴とするガス輸送用可撓管の耐外傷性向上方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２５１６３６（Ｐ２０１２−２５１６３６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２６３５５（Ｐ２０１１−１２６３５５）
【出願日】平成２３年６月６日（２０１１．６．６）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月６日（２０１１．６．６）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]