JPS61170586A - 鋼材の防食被覆層の損傷部の補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ポリオレフィンで防食被覆された管状あるい
は板状の鋼材の防食被覆層の損傷部分を補修する方法に
関するものである。

［発明の背景］ 管状あるいは板状などの鋼材をポリオレフィンで被覆す
る防食方法は、ポリオレフィン防食被覆層が、高い機械
的強度を示し、また耐熱性および耐候性が良好であり、
さらには水分あるいは腐食性の土壌およびガス等に対し
て優れた耐久性を示　−すことから、近年、地中に埋設
したり、護岸の目的などで用いられる管状あるいは板状
の鋼材の防食被覆方法の主流を占めている。

上記のポリオレフィンを用いた防食被覆鋼材は、上述し
たように優れた特性を示すが、保管あるいは輸送などに
伴なう移動時に鋼材同士または他の物体との激しい接触
あるいは衝突により、その防食被覆層が損傷を受ける場
合がある。あるいは、それらの鋼材が地中に埋設された
り、護岸の目的などで用いられている間に、土砂、海水
との接触により損傷を受ける場合もある。そのようにし
て防食被覆層が損傷を受けた場合、その損傷部分より水
分あるいは腐食性物質が浸透して鋼材表面に接触するた
め、防食被覆層の防食効果が著しく滅失する。

［従来技術およびその問題点］ 上記のような防食被覆層の損傷部の補修は、一般に次の
ような方法により実施されている。

まず、防食被覆層に凹部として形成された損傷部に熱溶
融性あるいは常温で粘着性および流動性を示すシーラン
トを、その上面が防食被覆層表面と同レベルになるよう
に充填する。そして、架橋ポリオレフィンなどのシート
状体の片面に熱融解性の接着剤層を積層融着してなる補
修部材を、その接着剤層が防食被覆層に接してシーラン
トが充填された損傷部を覆うように配置する０次いで、
この補修部材の架橋ポリオレフィン面を直接、あるいは
アルミニウム箔などの耐炎保護シートを介して、ガスバ
ーナーの炎あるいは熱風等の加熱手段によって加熱して
接着剤層を軟化させると共に加圧して、補修部材を損傷
部と損傷部外周部の防食被覆層に接着する。

上記補修方法は、ガ・スバーナーあるいは熱風を発生さ
せる熱源さえあれば、他の道具はほとんど必要とせず、
作業も極めて簡易であるために、パイプラインの建設現
場あるいは鋼材状または鋼矢板の打設現場等でも容易に
行なうことができることから、広〈実施されている方法
である。

しかし、上述した方法は、補修部材の架橋ポリオレフィ
ンシートを直接あるいはアルミニウム箔　・等の耐炎保
護材料を介して加熱し、熱融解性の接着剤層を接着可能
な軟化状態にすることが必要があり、この加熱により架
橋ポリオレフィンシートの表面が熱劣化し易いとの問題
がある。従って、このような加熱による架橋ポリオレフ
ィンシートの熱劣化を防止しながら接着剤を軟化させる
為には、接着剤は比較的低い温度で軟化して接着可能な
状態になるものでなければならず、通常は、ビカット軟
化点が５０°Ｃ以下の接着剤が使用されている。このよ
うな接着剤は比較的低い温度で軟化状態になり接着性能
を発揮するため、補修作業が極めて容易に実施可能であ
り、かつ架橋ポリオレフィンの熱劣化が少ない反面、そ
の剥離強度あるいは剪断強度が、５０℃以上、特には約
６０”０付近以上になると急激に低下するとの問題があ
る。

鋼材は、保管時あるいは船舶等による輸送時に直射日光
に曝されることが多く、鋼材の防食被覆層の表面温度が
、６０〜８０℃もの高温に達することがある。このよう
な場合には補修部材の剥離強度あるいは剪断強度が低下
し、その補修部分に衝撃が加わったり、あるいは補修部
分が他の物体と接触した場合には、補修部材の「ずれ」
、ｒめくれ」あるいは「剥離」等を生ずることがある。

一方、地中に埋設されて使用される鋼管（たとえば、パ
イプライン）においては、鋼管中を流れる流体の流動性
を向上させることを目的として流体を加熱して流すこと
が多く、流体からの伝熱によって防食被覆層の温度が６
０℃を越えることもあり、補修部材に付設された軟化点
の低い接着剤を含む接着剤層は、次第に軟化し補修部材
の剥離強度あるいは剪断強度が低下し、土壌応力などが
加わることにより、補修部材の「ずれ」、「めくれ」あ
るいは「剥離」等を生ずるとの問題がある。

補修部材の「ずれ」、「めくれ」あるいは「剥離」等を
防止するために、補修部材の接着剤層に軟化点の高い接
着剤を使用した場合には、接着剤を接着可能な軟化状態
にする為に補修部材の加熱温度を高くしなければならな
い、しかしながら、前述のように、加熱温度を上げるこ
とによって補　。

修部材の架橋ポリオレフィンシート自体が熱劣化を起し
耐候性などが低下するとの問題がある。

［発明の目的］ 本発明は、ポリオレフィンで防食被覆された鋼材の被覆
層の損傷部の新規な補修方法を提供することを目的とす
る。

さらに詳しくは、本発明は、防食被覆された鋼材が通常
曝される温度においては、防食被覆層の損傷部分に加熱
融着された補修部材が「ずれ」、「めくれ」あるいは「
剥離ｊなどを起すことのない補修方法を提供することを
特徴とする特に、本発明は、鋼矢板あるいは鋼管杭など
のように直接太陽光に曝され、なおかつ長期間防食能力
を維持することが必要な防食被覆層を有する鋼材の被覆
層の損傷部の補修に好適な補修方法を提供することを目
的とする。

さらに、本発明は、ポリオレフィンでの防食被覆された
パイプラインのように加熱流体を流し、なおかつ長期間
防食能力を維持することが必要な防食被覆層を有する鋼
材の被覆層の損傷部の補修に好適な方法を提供するを目
的とする。

［発明の要旨］ 本発明は、ポリオレフィンで防食被覆された鋼材の防食
被覆層の損傷部を補修する方法であって、 （Ｉ）架橋ポリオレフィンシートの片面に接着剤層を配
してなる補修部材を、防食被覆層の損傷部に、該損傷部
の周囲の防食被覆層をも被覆するように、該接着剤層を
介して加熱圧着する工程；および （ＩＩ）上記工程で加熱圧着した補修部材の接着剤層に
用いた接着剤の軟化点よりも高い軟化点を有する補強用
熱融着性ポリオレフィンシートを、補修部材の少なくと
も外周部と該外周部に近接する防食被覆層を連続して被
覆するように加熱圧着する工程； を含むことを特徴とする鋼材の防食被覆層の損傷部の補
修方法にある。

上記の補強用熱融着性ポリオレフィンシートとしては、
ビカット軟化点が９０℃以上のボリオレ　。

フィンシートを使用することが好ましい。

［発明の詳細な記述］ 本発明を図面を参照しながら、さらに詳細に説明する。

第１−Ａ図および第１−Ｂ図は、損傷を受けたポリオレ
フィン防食被覆層に本発明の補修方法により補修部材お
よび補強用熱融着性ポリオレフィンシート（以下単に「
補強用ポリオレフィンシート」と記載することもある）
を加熱圧着した一例を模式的に示す図である。

本発明は、基本的にはポリオレフィンで防食被覆された
鋼材の被覆層の損傷部の補修方法である０本発明の方法
を実施するに際しては、鋼材の形状などには特に制限は
なく、板状の鋼材、管状の鋼材などに利用することがで
きる。鋼材の例としては、鋼矢板、鋼管杭およびパイプ
ラインを構成する鋼管を挙げることができる。第１−Ａ
図および第１−Ｂ図において、鋼材は１で示されている
。

このような鋼材１は、ポリオレフィンで防食被覆されて
いることが必要である。防食被覆層の例としては、一般
に防食被覆用として使用されているポリオレフィンおよ
びポリオレフィン共重合体を挙げることができる。第１
−Ａ図および第１−Ｂ図において、ポリオレフィン防食
被覆層は２で示されている。そして、ポリオレフィン防
食被覆層２には損傷部３が形成されている。

本発明の補修方法の第一工程は、まず補修部材４を損傷
部３に加熱圧着することを主な特徴とする工程である。

通常、補修部材は、架橋ポリオレフィンシート５と、防
食被覆層２に対面する面に付設された接着剤層６とから
なる。架橋ポリオレフィンシート５は、ポリエチレンを
主成分とするシート状体を公知の方法に従って架橋した
ものを用いる。接着剤層６に用いる接着剤は、作業性を
考慮して、更に加熱接着時の補修部材６の加熱による補
修部材の熱劣化を防止するために軟化点の低い熱溶融性
の接着剤が使用される。特にビカット軟化点が５０℃以
下のものを使用することにより作業性が　。

良好になり、かつ補修部材の架橋ポリオレフィンシート
の熱劣化を少なくすることができる。

本発明の補修方法は、損傷部に何等の手当を施すことな
く補修部材を加熱圧着することもできるが１通常は、熱
融解性あるいは常温で粘着性および流動性を示すシーラ
ント７を、防食被覆層２の上面と略同−のレベルにまで
損傷部である凹部に充填し、次いで、損傷部３を被覆す
ることができる大きさの補修部材４をその接着剤層６が
損傷部３に面するように、すなわち接着剤層６と防食被
覆層２とが対面して接着することができるように配置す
る。

このように配置された補修部材４は、好ましくはその上
面にアルミニウム箔などの耐炎保護層（図示せず）を積
層接着して、その上からガスバーナーの炎あるいは熱風
等によって加熱し、接着剤層を接着可能な軟化状態にし
て防食被覆層２に接着する。

補修部材の大きさは、一般には損傷部３の大きさよりも
各方向に少なくとも３０ｍｍ程度大きいものであって、
形状は、特に制限はないが、通常は、正方形、長方形あ
るいは円形のものが用いられる。

本発明の第二工程は、補修部材の接着剤層に用いた接着
剤の軟化点よりも高い軟化点を有する補強用ポリオレフ
ィンシートを、補修部材の少なくとも外周部とこの外周
部に近接する防食被覆層とを連続して被覆するように加
熱圧着することを主な特徴とする工程である。すなわち
、通常帯状の補強用ポリオレフィンシート８（８ａ、８
ｂ。

８ｃ、８ｄ）が、少なくとも補修部材４の外周部とｌＯ
〜２０ｍｍ程度重なり合うように、さらに、防食被覆層
２とも゛ｌＯ〜２０ｍｍ程度重なり合うように、かつ補
修部材４の全周縁にわたって、順次加熱しながら、施工
者の手あるいは適当な治具によって加圧しながら充分密
着させて補強用ポリオレフィンシートを強固に接着する
。

上記の補強用ポリオレフィンシートの材質としては、特
にそのビカット軟化点が９０℃以上のポリオレフィンを
使用することが好ましい、　　　　゛補強用ポリオレフ
ィンシートのビカット軟化点が９０℃を下回る場合には
、損傷部の温度がたとえば６０〜８０℃になって補修部
材の接着層の剪断強度等が低下した際に、この補修部材
の接着層の低下した剪断強度および剥離強度を充分に補
填することができないことがある。

補強用ポリオレフィンシートとして用いるポリオレフィ
ンの例としては、ポリエチレン（例、低密度ポリエチレ
ン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低
密度ポリエチレン）、ポリエチレン共重合体（例、エチ
レン・ビニルアセテート共重合体、エチレン・エチルア
クリレート共重合体、エチレン・プロピレン共重合体）
、ポリプロピレン、および接着性を有するそれらの変性
体（例、無水マレイン酸、グリシジルメタアクリレート
などを用いた変性体）を挙げることができる。

本発明で用いる補強用ポリオレフィンシートの形状等に
は特に制限はないが、防食被覆層の損傷部の補修部材の
全周縁にわたって、防食被覆層および補修部材の両者と
それぞれ約１０〜５０ｍｍ、好ましくは、ｌＯ〜２０　
ｍ　ｍの幅で重ね合わせることのできる長さと幅を有す
る帯状体であることが好ましく、またその厚みは通常は
０．５〜５．０ｍｍ、好ましくは１．０〜３．０ｍｍの
ものを用いる。補強用ポリオレフィンシートの厚みが０
．５ｍｍより薄い場合には、加熱によるしわやよじれが
発生することがあり、５．０ｍｍを越える厚いシートで
は剛性が大き過ぎて、防食被薄層と補修部材との段差に
充分なじませるために過度の加熱を必要とすることがあ
り、また、防食被覆層面との段差が大きくなるため、他
のものと接触して新たな損傷の発生原因となることもあ
る。また、重ね合せ幅が１０ｍｍを下回るような場合に
は、補修部材の側縁部の固定が不充分となることがあり
、また、５０ｍｍを越えるような場合には、加熱により
その補強用ポリオレフィンシートの軟化状態が不均一に
なることがあり、さらに、広幅の重ね合わせは大幅なコ
ストの上昇を招くのみである。ただし、損傷部が小さい
場合には、損傷部を補修した補修部材全体を補強用ポリ
オレフィンシートで覆うように加熱圧着することも可能
であり、作業性等を考慮するとこの方法が、より有利で
ある場合もある。

また、補強用ポリオレフィンシートおよび補修部材とし
て使用するポリオレフィンには、カーボンブラック、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、無機充填剤および顔料等の通
常ポリオレフィンの添加物として使用される種々の添加
剤を適宜用いることができることは勿論である。

なお、防食被覆層等の表面に異物が付着していたりある
いは表面層が劣化していたりすると、補強用ポリオレフ
ィンシートが充分にその接着性能を発揮し得ないことが
あるので、電動ベルトサングー等の研磨具を用いて、予
め補強用ポリオレフィンシートが重ね合わされる補修部
材および防食被覆層の双方の表面部分を研磨しておくこ
とが望ましく、その研磨深度は約１０ミクロン以上であ
ることが特に好ましい。

以下に本発明の実施例を記載する。

［実施例１］ 厚さ３．０ｍｍのポリエチレン防食被覆層が備えられた
鋼管（外径：５０９ｍｍ、肉厚：１０ｍｍ、長さ：１８
ｍ）に形成された鋼表面に達する大きさ約４０Ｘ５０ｍ
ｍの損傷部（凹部）に。

マスチックシーラント（環球式軟化点＝１０５℃、宇部
興産■製）を防食被覆層と同一レベルになるまで充填し
た。架橋ポリエチレンシート（厚さ：　０．６ｍｍ、宇
部興産■製）と熱融解性の接着剤層（厚さ：０．８ｍｍ
、環球式軟化点：１４０℃、宇部興産■製）からなる正
方形の補修部材（大きさ：　１５０Ｘ１５０ｍｍ）の接
着剤層面が損傷部位に面するように６、また、損傷部が
補修部材のほぼ中央にくるように配置した。

その補修部材に厚さ１５０＃Ｌｍのアルミニウム箔を接
着剤を用いて付設して表面を完全に覆った後に、ガスバ
ーナーの炎によりアルミニウム箔の上から加熱して、加
熱しながら補修部材を手で加圧して補修部材を接着した
。

補修部材がほぼ常温になるまで放置冷却したのち、アル
ミニウム箔をはがし、１５０番のサンドペーパーを取り
付けた電動式ベルトサンダーを用いて補修部材の全周縁
にわたって補修部材上面および防食被覆層上面を、それ
ぞれ１５ｍｍの幅で約１１００７Ｌを削り取った。

ビカット軟化点が１０１”０である線状低密度ポリエチ
レンよりなる補強用ポリエチレンテープ（幅：３０ｍｍ
、厚さ：１．７ｍｍ、長さ２１５０ｍｍ、宇部興産輛製
）を四枚用意した。

この補強用ポリエチレンテープの端部を、付設された正
方形の補修部材の一辺の先端およびその部分の防食被覆
層面に接着し、次いで、補強用ポリエチレンシートの接
着面を加熱しながら補修部材および防食被覆層の研磨表
面に沿って、補強用ポリエチレンシートの背面を手で押
圧しながら補修部材と防食被覆層の両者にわたり補強用
ポリエチレンシートを強固に接着した。同様に補修部材
の他の辺にも補強用ポリエチレンシートを付設した。な
お、上記の補強用ポリエチレンシートの加熱は、温風発
生器（ライスター社製、モデル：ＴＲＩ　ＡＣＩ　Ａ）
を用いて行なった。

上記の方法によって補修されたポリエチレン防食被覆鋼
管を通常行なわれている船への積み込み、輸送しそして
積み降ろしを模した実験を行なった。この際、直射日光
に曝された防食被覆層の表面温度は、最高約７０℃程度
に達した。積み降ろし後、その補修部分を観察したとこ
ろ、補修部材に他の物体が接触した痕跡はみもれたが、
補修部材および補強用ポリエチレンシートのいずれにつ
いても「ずれ」、「めくれ」および「剥離」等の異常は
みられなかった。

［発明の効果］ 本発明の補修方法により補修された管状もしくは板状の
鋼材の防食被覆層の損傷部の補修部材は、保管時あるい
は輸送時などに太陽光に直接曝されてその防食被覆層の
表面温度が、たとえば８０°Ｃ程度まで上昇した場合に
も「ずれ」、「めくれ」および「剥離」等の異常はみら
れない、さらに、その部分に外力が加わった場合にも強
い抵抗性を示す。また、防食性も良好である。

さらに、鋼管を連結したパイプラインに高温のたとえば
８０　’Ｃ程度の流体を連続的に流して内部からの熱に
よって防食被覆層の温度が上昇した場合にも「ずれ」、
「めくれ」および「剥離」等の異常はみられない。

また、補修された上記のようなパイプラインが地中に埋
設されて、補修部分に土壌応力がかかっても強い抵抗性
を示す、また、防食性も良好である。

さらにまた、本発明の補修方法で補修された鋼管杭ある
いは鋼矢板は、補強用ポリオレフィンシートで補修部材
の周縁部が補強されているので、打設の際の補修部材と
土壌との激しい接触による補修部材の剥離を防止するこ
とができるとの効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１−Ａ図は、損傷を受けたポリオレフィン防食被覆層
に本発明の補修方法により架橋ポリオレフィン補修部材
および補強用ポリオレフィンシートを加熱圧着した例の
平面を模式的に示す図である。 第１−Ｂ図は、第１−Ａ図のＩ−Ｉ線に沿った断面図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリオレフィンで防食被覆された鋼材の防食被覆層
   の損傷部を補修する方法であって、（ I ）架橋ポリオ
   レフィンシートの片面に接着剤層を配してなる補修部材
   を、防食被覆層の損傷部に、該損傷部の周囲の防食被覆
   層をも被覆するように、該接着剤層を介して加熱圧着す
   る工程；および （II）上記工程で加熱圧着した補修部材の接着剤層に用
   いた接着剤の軟化点よりも高い軟化点を有する補強用熱
   融着性ポリオレフィンシートを、補修部材の少なくとも
   外周部と該外周部に近接する防食被覆層を連続して被覆
   するように加熱圧着する工程； を含むことを特徴とする鋼材の防食被覆層の損傷部の補
   修方法。 ２、上記補強用ポリオレフィンシートのビカット軟化点
   が９０℃以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の補修方法。 ３、上記補修部材が、架橋ポリオレフィンシートの片面
   にビカット軟化点５０℃以下の接着剤が付設された補修
   部材であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の補修方法。 ４、上記防食被覆層の損傷部に充填剤を充填した後、補
   修部材を加熱圧着することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の補修方法。 ５、上記補修部材の接着剤層が備えられていない側の表
   面の補強用熱融着性ポリオレフィンシート被覆予定部位
   、および鋼材の防食被覆層表面の補強用熱融着性ポリオ
   レフィンシート被覆予定部位の少なくとも一方が予め研
   磨されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   補修方法。 ６、上記鋼材が鋼矢板または鋼管杭であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の補修方法。 ７、上記鋼材が鋼管であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の補修方法。