BR112020020095A2 - Método e aparelho para flexão de arestas de chapa de aço, e método e instalação para fabricar tubo de aço - Google Patents

Abstract

método e aparelho para flexão de arestas de chapa de aço, e método e instalação para fabricar tubo de aço. propõe-se um método para flexão de arestas em que flexão das arestas transversais sc e sd de uma chapa de aço s é realizada várias vezes por um par de matrizes 23 e 24, enquanto a chapa de aço s é transportada intermitentemente por um mecanismo de transporte 21 de modo que as arestas transversais sc e sd da chapa de aço s sejam submetidas a flexão de arestas ao longo de todo um comprimento. a matriz inferior 24 que entra em contato com uma superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta das arestas transversais sc e sd da chapa de aço s a serem flexionadas entre o par de matrizes 23 e 24 tem uma parte plana 24a que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta, e flexão de arestas é realizada nas arestas transversais sc e sd da chapa de aço s com um centro c1 da parte plana 24a na direção de transporte 1 sendo deslocado para um lado de entrega 3 na direção de transporte 1 em relação a um centro c2 da força de prensagem p gerada pelo atuador na direção de transporte 1.

Description

MÉTODO E APARELHO PARA FLEXÃO DE ARESTAS DE CHAPA DE AÇO, E MÉTODO E INSTALAÇÃO PARA FABRICAR TUBO DE AÇO CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção diz respeito a um método e a um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço para submeter arestas transversais da chapa de aço a flexão de arestas várias vezes separadamente em uma direção longitudinal da chapa de aço. Além disso, a presente invenção diz respeito a um método e a uma instalação para se fabricar um tubo de aço ao se conformar uma chapa de aço submetida a flexão de arestas em um formato cilíndrico, unir as arestas transversais entre si sem sobreposição e juntar as arestas transversais da chapa de aço unidas desse modo por soldagem.

ANTECEDENTES TÉCNICOS

[0002] Para se fabricar um tubo de aço de grande diâmetro usado para uma tubulação ou similares, tem sido usado um método no qual uma chapa de aço com um comprimento, largura e espessura predeterminados é conformada por prensagem em um formato cilíndrico tendo uma direção de eixo do tubo na direção longitudinal da chapa de aço e, em seguida, as arestas transversais da mesma são unidas uma à outra por junção sem sobreposição. Por uma questão de fácil formação em um formato cilíndrico e formato apropriado de tubo, a flexão das arestas (crimpagem) que confere uma curvatura predeterminada às arestas transversais da chapa de aço é realizada antes da formação em um formato cilíndrico.

[0003] Tal flexão da aresta é realizada da seguinte maneira: uma chapa de aço é disposta entre uma matriz inferior e uma matriz superior que possui uma curvatura em função do diâmetro do tubo, e a matriz inferior é erguida por um cilindro hidráulico de modo que as arestas transversais das chapas de aço sejam pressionadas contra a matriz superior. No entanto, uma vez que a chapa de aço é mais longa do que o comprimento efetivo das matrizes, a chapa de aço não pode ser prensada em todo o comprimento em uma única prensagem. Portanto, tem sido adotado um método no qual a flexão de arestas é realizada várias vezes (por exemplo, três a quatro vezes) nas arestas transversais da chapa de aço, enquanto se alimenta intermitentemente a chapa de aço na direção longitudinal para se realizar a flexão de arestas em todo o comprimento.

[0004] As Literaturas Patentárias 1 a 3 divulgam um método para se obter um formato preferencial em uma porção unida sem sobreposição. A Literatura Patentária 1 especifica um comprimento de alimentação b em função da espessura ou resistência de uma chapa de aço. A Literatura Patentária 2 especifica um comprimento Lc de uma região a ser flexionada em função da espessura ou resistência de uma chapa de aço. A Literatura Patentária 3 especifica um raio de curvatura R1 de uma matriz superior, uma distância horizontal u em relação ao centro da curvatura da matriz superior a uma extremidade de uma chapa de aço, e uma força de prensagem w em função da espessura ou resistência da chapa de aço. A Literatura Patentária 4 propõe um método para fabricar um tubo de aço no qual a variação no formato de uma porção unida sem sobreposição é pequena com base nas informações da resistência de uma chapa de aço. A Literatura Patentária 5 propõe um método para realizar a flexão de arestas continuamente.

[0005] A Literatura Patentária 6 divulga um método incluindo um processo de prensagem em U para se flexionar uma chapa de aço ao longo de todo o comprimento ao mesmo tempo na fabricação de um tubo de aço, em que uma parte de transição que é afunilada em direção à extremidade da face de contato com a chapa de aço é formada em ambas as porções de extremidade de direção de eixo do tubo da sapata oscilante inferior da matriz oscilante em contato com a superfície do lado externo da chapa de aço, a fim de se evitar o contato local com uma porção provocando deformação por abertura na porção de extremidade longitudinal.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA PATENTÁRIA

[0006] Literatura Patentária 1: JP-H08-294727 A Literatura Patentária 2: JP-H10-211520 A Literatura Patentária 3: JP-2008-119710 A Literatura Patentária 4: JP-2009-6358 A Literatura Patentária 5: JP-H07-32049 A Literatura Patentária 6: JP-2007-245218 A

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[0007] As Literaturas Patentárias 1 a 4, portanto, se destinam todas à otimização do formato em uma determinada seção transversal de uma chapa de aço e não levam em consideração a variação no formato de flexão das arestas da chapa de aço na direção longitudinal. Em particular, no caso de uma chapa de aço com uma grande espessura e alta resistência, o formato de flexão das arestas às vezes não é uniforme na direção longitudinal da chapa de aço, resultando em soldagem defeituosa em uma porção unida sem sobreposição ou um formato defeituoso de uma porção unida sem sobreposição de um produto de tubo de aço. Além disso, no método descrito na Literatura Patentária 5, não está claro se uma porção de extremidade de ataque, que não possui chapa de aço à sua frente, ou uma porção de extremidade de fuga, que não possui chapa de aço à sua traseira, possui o mesmo formato de flexão que na porção intermediária na direção longitudinal. Além disso, é necessária a introdução de uma nova instalação. O método descrito na Literatura Patentária 6 refere-se a um método para se evitar a deformação por abertura e não leva em consideração o caso de se submeter uma parte da chapa de aço na direção longitudinal para flexionar várias vezes enquanto se alimenta intermitentemente a chapa de aço ao longo da direção longitudinal.

[0008] É um objetivo da presente invenção resolver os problemas inerentes às técnicas convencionais supramencionadas e obter um formato de flexão de arestas de uma chapa de aço com menor variação ao longo de todo o comprimento, sem a introdução de uma nova instalação.

MEIOS PARA RESOLVER OS PROBLEMAS

[0009] Os inventores estudaram como o formato de flexão das arestas é variado em uma direção longitudinal da chapa de aço para descobrir a causa disso e, como resultado, chegaram à presente invenção. Um primeiro aspecto é um método para flexão de arestas de uma chapa de aço usando um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço incluindo: um par de matrizes configuradas para serem dispostas correspondendo a uma aresta transversal de uma chapa de aço; um atuador configurado para prender o par de matrizes com uma força de prensagem predeterminada; e um mecanismo de transporte configurado para transportar a chapa de aço em uma direção ao longo de uma direção longitudinal da chapa de aço como uma direção de transporte, na qual a aresta transversal da chapa de aço é submetida a flexão de aresta ao longo de todo um comprimento ao se realizar a flexão da aresta transversal da chapa de aço várias vezes por meio do par de matrizes enquanto a chapa de aço é transportada intermitentemente pelo mecanismo de transporte, e uma dentre o par de matrizes que entra em contato com uma superfície posicionada no lado externo de flexão da aresta transversal da chapa de aço a ser flexionada possui uma parte plana que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo da flexão de aresta, e a flexão de aresta é realizada na aresta transversal do tubo de aço com um centro na parte plana na direção de transporte sendo deslocado para um lado de entrega na direção de transporte em relação ao centro da força de prensagem gerada pelo atuador na direção de transporte.

[0010] Um segundo aspecto é o método para flexão de arestas de uma chapa de aço de acordo com o primeiro aspecto, no qual a matriz que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo da flexão de arestas inclui uma parte de transição formada por uma superfície curva e fornecida adjacente à parte plana pelo menos em um lado de entrega na direção de transporte, e a parte plana e a parte de transição são conectadas para possuírem uma linha tangente comum.

[0011] Um terceiro aspecto é o método para flexão de arestas de uma chapa de aço de acordo com o primeiro ou o segundo aspectos, no qual uma porção de extremidade de ataque da chapa de aço na direção de transporte está em uma posição correspondente a uma extremidade frontal da parte plana na primeira passagem de flexão da aresta transversal da chapa de aço.

[0012] Um quarto aspecto é o método para flexão de arestas de uma chapa de aço de acordo com qualquer um do primeiro ao terceiro aspectos, no qual uma porção de extremidade de fuga da chapa de aço na direção de transporte está em uma posição correspondente a uma extremidade traseira da parte plana na passagem final para flexão da aresta transversal da chapa de aço.

[0013] Um quinto aspecto é um método para fabricar tubos de aço incluindo: um processo de flexão de arestas de uma chapa de aço usando um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço fornecido com um par de matrizes configuradas para serem dispostas correspondendo a uma aresta transversal de uma chapa de aço; um atuador configurado para prender o par de matrizes com uma força de prensagem predeterminada; e um mecanismo de transporte configurado para transportar a chapa de aço em uma direção ao longo de uma direção longitudinal da chapa de aço como uma direção de transporte, na qual a aresta transversal da chapa de aço é submetida a flexão de arestas ao longo de todo um comprimento ao se realizar a flexão da aresta transversal da chapa de aço várias vezes por meio do par de matrizes enquanto a chapa de aço é transportada intermitentemente pelo mecanismo de transporte; um processo para formar cilindros no qual a chapa de aço com arestas transversais submetidas a flexão de arestas é conformada em um formato cilíndrico e as arestas transversais da chapa de aço são unidas entre si; e um processo de junção no qual as arestas transversais da chapa de aço unidas sem sobreposição são soldadas, e uma dentre o par de matrizes que entra em contato com uma superfície posicionada no lado externo de flexão da aresta transversal da chapa de aço a ser flexionada possui uma parte plana que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta, e a flexão de aresta é realizada na aresta transversal do tubo de aço com um centro na parte plana na direção de transporte sendo deslocado para um lado de entrega na direção de transporte em relação ao centro da força de prensagem gerada pelo atuador na direção de transporte.

[0014] Um sexto aspecto é um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço incluindo: um par de matrizes configuradas para serem dispostas correspondendo a uma aresta transversal de uma chapa de aço; um atuador configurado para prender o par de matrizes com uma força de prensagem predeterminada; e um mecanismo de transporte configurado para transportar a chapa de aço em uma direção ao longo de uma direção longitudinal da chapa de aço como uma direção de transporte, na qual a aresta transversal da chapa de aço é submetida a flexão de arestas ao longo de todo um comprimento ao se realizar a flexão da aresta transversal da chapa de aço várias vezes por meio do par de matrizes enquanto a chapa de aço é transportada intermitentemente pelo mecanismo de transporte, e uma dentre o par de matrizes que entra em contato com uma superfície posicionada no lado externo de flexão da aresta transversal da chapa de aço a ser flexionada inclui uma parte plana que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta, e o centro da parte plana na direção de transporte é deslocado para um lado de entrega na direção de transporte em relação ao centro da força de prensagem gerada pelo atuador na direção de transporte.

[0015] Um sétimo aspecto é o aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço de acordo com o sexto aspecto, no qual a matriz que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta inclui uma parte de transição formada por uma superfície curva fornecida adjacente à parte plana pelo menos em um lado de entrega na direção de transporte, e a parte plana e a parte de transição são conectadas para terem uma linha tangente comum.

[0016] Um oitavo aspecto é uma instalação para fabricar um tubo de aço incluindo: um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço fornecido com um par de matrizes configuradas para serem dispostas correspondendo a uma aresta transversal de uma chapa de aço; um atuador configurado para prender o par de matrizes com uma força de prensagem predeterminada, e um mecanismo de transporte configurado para transportar a chapa de aço em uma direção ao longo de uma direção longitudinal da chapa de aço como uma direção de transporte, na qual a aresta transversal da chapa de aço é submetida a flexão de arestas ao longo de todo um comprimento ao se realizar a flexão da aresta transversal da chapa de aço várias vezes por meio do par de matrizes enquanto a chapa de aço é transportada intermitentemente pelo mecanismo de transporte; um aparelho de formação de cilindro configurado para conformar a chapa de aço com arestas transversais submetidas a flexão de arestas em um formato cilíndrico e unir as arestas transversais da chapa de aço entre si sem sobreposição; e um aparelho de junção configurado para soldar as arestas transversais da chapa de aço unidas sem sobreposição, e uma dentre o par de matrizes que entra em contato com uma superfície posicionada no lado externo de flexão da aresta transversal da chapa de aço a ser flexionada inclui uma parte plana que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão da aresta, e um centro na parte plana na direção de transporte é deslocado para um lado de entrega na direção de transporte em relação ao centro da força de prensagem gerada pelo atuador na direção de transporte.

[0017] Um nono aspecto é a instalação para fabricar um tubo de aço de acordo com o oitavo aspecto, em que a matriz que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo da flexão de aresta inclui uma parte de transição formada por uma superfície curva fornecida adjacente à parte plana pelo menos em um lado de entrega na direção de transporte, e a parte plana e a parte de transição são conectadas para terem uma linha tangente comum.

EFEITO DA INVENÇÃO

[0018] De acordo com a presente invenção, uma dentre um par de matrizes que entra em contato com uma superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta de uma aresta transversal de uma chapa de aço a ser flexionada inclui uma parte plana que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta, e a flexão de aresta é realizada na aresta transversal da chapa de aço com um centro da parte plana na direção de transporte sendo deslocado para um lado de entrega na direção de transporte em relação a um centro da força de prensagem na direção de transporte gerada pelo atuador, sendo que um centro da força de deformação por flexão se move próximo ao centro da força de prensagem. Como resultado, a inclinação da matriz durante a flexão de arestas pode ser suprimida, e a variação da quantidade de deformação por flexão das arestas transversais da chapa de aço na direção longitudinal pode ser reduzida.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0019] A FIG. 1 é uma vista esquemática explicando um método e instalação para se fabricar um tubo de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0020] A FIG. 2 é uma vista plana ilustrando um exemplo de uma chapa de aço submetida a flexão de arestas.

[0021] A FIG. 3 é uma vista esquemática ilustrando um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0022] A FIG. 4 é uma vista em seção transversal em uma direção de largura ilustrando um estado antes da flexão de arestas por meio de um mecanismo de prensa do aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço da FIG. 3.

[0023] A FIG. 5 é uma vista em seção transversal em uma direção de largura ilustrando um estado durante a flexão de arestas por meio de um mecanismo de prensa do aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço da FIG. 3.

[0024] A FIG. 6(a) é uma vista em seção transversal em uma direção de transporte ilustrando um mecanismo de prensa de um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço em um estado anterior à flexão de arestas, e a FIG. 6(b) ilustra isso em um estado durante a flexão de arestas.

[0025] A FIG. 7 é um gráfico ilustrando uma mudança de formato de uma chapa de aço por flexão de arestas.

[0026] A FIG. 8(a) é uma vista ilustrando uma relação entre o centro de força de prensagem, o centro de uma parte plana e o centro da força de deformação por flexão no caso da primeira flexão de arestas usando o aparelho convencional para flexão de arestas de uma chapa de aço ilustrada na FIG. 6, e a FIG. 8(b) é uma vista esquemática ilustrando um estado no qual uma matriz inferior é inclinada devido a uma relação entre o centro de força de prensagem, o centro de uma parte plana, e o centro da força de deformação por flexão.

[0027] A FIG. 9(a) é uma vista ilustrando uma relação entre o centro da força de prensagem, o centro de uma parte plana, e o centro da força de deformação por flexão no caso da segunda flexão de arestas usando o aparelho convencional para flexão de arestas de uma chapa de aço ilustrada na FIG. 6, e a FIG. 9(b) é uma vista esquemática ilustrando um estado no qual uma matriz inferior é inclinada devido a uma relação entre o centro de força de prensagem, o centro de uma parte plana, e o centro da força de deformação por flexão.

[0028] A FIG. 10 é uma vista ilustrando uma relação entre o centro da força de prensagem, o centro de uma parte plana, e o centro da força de deformação por flexão no caso da primeira flexão de arestas usando um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0029] A FIG. 11 é uma vista ilustrando uma relação entre o centro da força de prensagem, o centro de uma parte plana, e o centro da força de deformação por flexão no caso da segunda flexão de arestas usando um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0030] A FIG. 12(a) é uma vista ilustrando uma relação entre o centro da força de prensagem, o centro de uma parte plana, e o centro da força por deformação por flexão no caso da flexão de arestas final usando um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção, e a FIG. 12(b) é uma vista esquemática ilustrando um estado no qual uma matriz inferior é inversamente inclinada devido a uma relação entre o centro da força de prensagem, o centro de uma parte plana, e o centro da força de deformação por flexão.

[0031] A FIG. 13 é uma vista em seção transversal ao longo de uma direção de transporte ilustrando uma matriz inferior de outro exemplo no qual uma parte de transição, que pode ser preferencialmente usada na presente invenção, é fornecida adjacente à uma parte plana.

[0032] A FIG. 14 é uma vista explicando o pico.

[0033] A FIG. 15 é uma vista explicando um formato de flexão e pico.

MODALIDADE PARA REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

[0034] Uma modalidade da presente invenção é descrita abaixo em detalhes com base nas figuras. Elementos constituintes similares são designados com os mesmos números de referência e não serão elaborados conforme apropriado na descrição abaixo. Vale observar que, na descrição, “frente” ou “lado frontal” indica um “lado de entrega” ou uma “direção a partir do lado de entrada para o lado de entrega” em uma direção de transporte de uma chapa de aço em um aparelho para flexão de arestas descrito abaixo, e “traseira” ou “lado traseiro” indica a direção oposta.

[0035] A FIG. 1 ilustra esquematicamente um método e uma instalação para fabricar um tubo de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção para fabricar um tubo de aço a partir de uma chapa de aço que é cortada em uma dimensão predeterminada. Primeiro, uma chapa de aço S cortada com uma dimensão predeterminada e submetida a um chanframento em uma superfície lateral da mesma por uma fresadora de arestas 10 ou uma plaina de arestas. No exemplo ilustrado, chapas de aba St são soldadas a uma porção de extremidade de ataque (porção de extremidade frontal longitudinal) Sa e uma porção de extremidade de fuga (porção de extremidade traseira longitudinal) Sb de uma chapa de aço S. No entanto, as chapas de aba St podem não ser fornecidas. Em seguida, a flexão de arestas é realizada por um aparelho para flexão de arestas (crimpagem) 20 de acordo com uma modalidade da presente invenção (processo de flexão de arestas), e um formato cilíndrico é conformado por um aparelho de formação de cilindro 30 (processo de formação de cilindro). O aparelho de formação de cilindro 30 não é limitado àqueles incluindo uma prensa em U 30A que primeiro conforma a chapa de aço S submetida a flexão de arestas em um formato de U, e uma prensa em O 30B que então conforma a chapa de aço S em um formato de O (formato cilíndrico). O aparelho de formação de cilindro 30 pode ser uma prensa de flexão 30C incluindo um mecanismo de alimentação que alimenta a chapa de aço S na direção da largura e gradualmente conforma a chapa de aço S em um formato cilíndrico como um formato final ao alimentar sequencialmente a chapa de aço S na direção da largura e realizar uma flexão em três pontos. Em seguida, as arestas transversais da chapa de aço S, que são unidas entre si sem sobreposição como resultado da formação cilíndrica, são temporariamente soldadas a partir da superfície externa e, em seguida, soldadas por soldagem a arco submerso ou semelhante a partir da superfície interna e da superfície externa por meio um aparelho de junção 40 (processo de junção). Então, o diâmetro do tubo de aço S' é expandido por um expansor mecânico 50 para remover a tensão residual, e o tubo de aço S' é acabado de modo que tenha uma dimensão e diâmetro e externo predeterminados (processo de expansão do tubo). Observa-se que outros processos, como limpeza, inspeções diversas e retificação de cordão de solda podem ser realizados em cada processo ou entre os processos.

[0036] O aparelho para flexão de arestas 20 de uma chapa de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção e o método para flexão de arestas de uma chapa de aço usando o mesmo são descritos em mais detalhes. A FIG. 2 ilustra um exemplo da chapa de aço S antes da flexão de arestas. A largura da chapa de aço S possui uma ampla faixa, por exemplo, de 1200 mm a 5100 mm, dependendo do diâmetro externo de um produto de tubo de aço. Além disso, uma chapa de aço geralmente possui um comprimento de cerca de 12 m, que é um comprimento padrão de um tubo de tubulação. As chapas de aba St são soldadas a cada aresta transversal de uma porção de extremidade de ataque Sa e uma porção de extremidade de fuga Sb da chapa de aço S, que se torna um corpo de tubo de aço, na direção longitudinal. No entanto, as chapas de aba St podem estar ausentes.

[0037] A FIG. 3 ilustra uma configuração esquemática do aparelho para flexão de arestas 20 de uma chapa de aço. O aparelho para flexão de arestas 20 de uma chapa de aço inclui um mecanismo de transporte 21 que transporta a chapa de aço S em uma direção ao longo da direção longitudinal da mesma como uma direção de transporte 1, um mecanismo de prensa 22A que flexiona uma aresta transversal Sc, que está em um lado esquerdo quando um lado de entrega 3 na direção de transporte é o lado frontal, em uma curvatura predeterminada, um mecanismo de prensa 22B que flexiona uma aresta transversal Sd em um lado direito em uma curvatura predeterminada, e um mecanismo de ajuste de espaço, que não é ilustrado, que ajusta um espaço entre os mecanismos de prensa direito e esquerdo 22A e 22B em função da largura da chapa de aço S na qual a flexão de arestas é realizada. O mecanismo de transporte 21 inclui uma pluralidade de rolos de transporte 21a, que são dispostos antes e depois dos mecanismos de prensa 22A e 22B. Os eixos de rolo dos rolos de transporte 21a são dispostos em uma direção perpendicular à direção de transporte de chapa de aço S e são configurados para serem girados a uma velocidade sincronizada por um motor e um mecanismo de transmissão, que não são ilustrados.

[0038] FIG. 4 ilustra uma seção transversal de largura do mecanismo de prensa 22A que flexiona a aresta transversal esquerda Sc da chapa de aço S quando vista em uma direção a partir de um lado de entrada 2 para um lado de entrega 3 da direção de transporte 1 da chapa de aço S. Vale observar que o mecanismo de prensa 22A e o mecanismo de prensa 22B são bilateralmente simétricos e possuem a mesma configuração e, consequentemente, uma ilustração detalhada do mecanismo de prensa 22B é omitida. O mecanismo de prensa 22A e 22B inclui uma matriz superior 23 e uma matriz inferior 24, que são um par de matrizes dispostas opostas entre si em uma direção vertical, um cilindro hidráulico 26, que é um atuador que ergue a matriz inferior 24 junto com um suporte de ferramenta 25 e realiza a preensão com uma força de prensagem predeterminada, e um mecanismo de retenção 27 que retém a chapa de aço S de maneira liberável em cada lado interno transversal da matriz superior 23 e da matriz inferior 24. Vale observar que o comprimento da matriz inferior 24 e da matriz superior 23 na direção longitudinal da chapa de aço S é mais curto do que o comprimento da chapa de aço S. O mesmo é configurado de modo que a flexão de arestas seja realizada várias vezes com a chapa de aço S sendo movida (alimentada intermitentemente) na direção longitudinal pelo mecanismo de transporte 21 para se fornecer a flexão de arestas nas arestas transversais Sc e Sd da chapa de aço S ao longo de todo o comprimento.

[0039] A FIG. 5 é uma vista em seção transversal na direção de largura na mesma posição que na FIG. 4 ilustrando um estado no qual a matriz inferior 24 é presa ao ser erguida pelo cilindro hidráulico 26. Quando o cilindro hidráulico 26 é avançado de um estado anterior à flexão de arestas indicada pela linha pontilhada, a matriz inferior 24 é erguida e trazida para uma posição da linha contínua. As arestas transversais Sc e Sd da chapa de aço S são flexionadas em um formato seguindo a face de prensagem em formato de arco da matriz superior 23. A largura na qual a flexão de arestas é realizada varia com a largura da chapa de aço S e é geralmente de cerca de 100 mm a 400 mm. Na presente invenção, é dado um exemplo do caso em que o mecanismo de retenção 27 para reter a chapa de aço S enquanto a flexão de arestas é realizada, mas não se limita à presença ou ausência do mecanismo de retenção 27.

[0040] A FIG. 6 é uma vista em seção transversal ao longo da direção de transporte 1 ilustrando um estado no qual as arestas transversais Sc e Sd da chapa de aço S são submetidas à flexão de arestas. A chapa de aço S é trazida a partir do lado esquerdo da figura e transportada para fora para o lado direito. A matriz inferior 24 inclui uma parte plana 24a que provê principalmente a flexão de arestas. Dentro da porção voltada para a matriz superior 23, a parte plana 24a indica uma porção que se estende linearmente ao longo da direção de transporte 1 e é planar na seção transversal junto com a direção de transporte, mas não significa que é planar em uma seção transversal em largura. O formato da parte plana 24a na seção transversal em largura não é particularmente limitado, e pode ser um formato de arco ou pode ser um formato reto que é inclinado para ficar voltada para dentro na direção da largura. A fim de reduzir o número de vezes de flexão de arestas, o comprimento efetivo da matriz inferior 24, ou seja, o comprimento da parte plana 24a é configurado para ser maior que a largura que é submetida a flexão de arestas. A parte plana 24a possui, por exemplo, um comprimento de 3 m a 5 m, que é um tamanho cerca de 10 vezes maior que a largura que é submetida a flexão de arestas. Logo, tipicamente, uma pluralidade de cilindros hidráulicos 26 para erguer a matriz inferior 24 é disposta ao longo da direção de transporte. Nesse caso, em geral, utiliza-se uma combinação de um cilindro hidráulico do tipo pistão 26 que gera uma força de impulso em duas direções: para cima e para baixo e um cilindro hidráulico do tipo aríete 26 que gera uma força de impulso apenas durante o movimento para cima. No exemplo ilustrado, o cilindro hidráulico do tipo pistão 26 é disposto em uma porção intermediária na direção de transporte 1 e os cilindros hidráulicos do tipo aríete 26 são dispostos antes e depois do cilindro hidráulico do tipo pistão 26. Convencionalmente, para aplicação uniforme da força de prensagem P, a parte plana 24a da matriz inferior 24 é projetada de modo que um centro C1 na direção de transporte 1 da parte plana 24a corresponda a um centro C2 da força de prensagem P pelos cilindros hidráulicos 26.

[0041] A FIG. 6(a) ilustra um estado no qual as arestas transversais Sc e Sd da chapa de aço S são flexionadas pelos mecanismos de prensa 22A e 22B e, em seguida, a chapa de aço S é transportada por uma distância de transporte predeterminada pelo mecanismo de transporte 21. Essa distância de transporte é configurada para ser menor que o comprimento da parte plana 24a da matriz inferior 24. Assim, uma extremidade traseira da porção submetida a flexão de aresta é posicionada na parte plana 24a da matriz inferior 24, e uma transição entre a porção já formada e uma porção não formada é infalivelmente flexionada na próxima flexão de aresta. A chapa de aço S é disposta de modo que uma porção de extremidade traseira da porção já submetida a flexão de arestas seja posicionada na parte plana 24a como indicado pela linha pontilhada na FIG. 6 (b), e os cilindros hidráulicos 26 erguem a matriz inferior 24 para realizar a flexão de arestas das arestas transversais Sc e Sd da chapa de aço S como indicado pelas linhas contínuas. Nesse momento, uma faixa que foi flexionada no processo anterior também é flexionada novamente por sua quantidade de retorno elástico, enquanto a flexão ocorre em uma porção no lado de entrada 2 (lado esquerdo na figura) da chapa de aço S, que não é posicionada na parte plana 24a da matriz inferior 24. Como um exemplo, a FIG. 7 ilustra os resultados obtidos quando a flexão de arestas é realizada em relação a uma faixa de 170 mm nas arestas transversais da chapa de aço S com uma largura de chapa de 2755 mm x uma espessura de chapa de 28,9 mm e o formato é examinado. A parte plana 24a da matriz inferior 24 possui um comprimento de 3 m, e o ângulo de flexão de aresta é medido quando a primeira flexão de aresta é realizada em relação à porção de extremidade de ataque de 2,8 m a partir da extremidade de ataque da chapa de aço. A chapa de aço é então transportada 2 m, e o ângulo de flexão de aresta é novamente medido quando a segunda flexão de aresta é realizada. Aqui, o ângulo de flexão de aresta é determinado a partir de uma diferença entre um ângulo de inclinação em uma faixa de 20 mm na aresta transversal e um ângulo de inclinação de uma porção intermediária transversal medida por um inclinômetro. Na FIG. 7, o ângulo de flexão de aresta na primeira flexão de aresta é plotado como ● e o ângulo de flexão na segunda flexão de aresta é plotado como ▲. Além disso, a faixa da parte plana 24a da matriz inferior na primeira flexão de aresta é indicado como Ra1, e a faixa da parte plana 24a da matriz inferior na segunda flexão de arestas é indicada como Ra2. Na primeira flexão de aresta, o ângulo de flexão de aresta é grande (Da) na porção de extremidade de ataque Sa da chapa de aço S, e a flexão também ocorre em uma porção que não entra em contato com a parte plana 24a no lado de entrada 2 por um comprimento de cerca de 0,6 m. Na segunda flexão de aresta, a flexão é aplicada ainda à porção que foi flexionada na primeira flexão de aresta e o ângulo de flexão de aresta torna-se maior (Dc) em direção ao lado de saída 3. No lado de entrada 2, o ângulo de flexão de aresta é maior na proximidade da extremidade da parte plana 24a. Semelhante à primeira vez, a flexão também ocorre na porção que não entra em contato com a parte plana 24a por um comprimento de cerca de 0,6 m. Nesse momento, a quantidade de elevação da matriz inferior 24 é maior em 2 mm no lado de entrega 3. Presume-se que uma inclinação de 0,04 graus é gerada durante uma flexão de arestas de modo que o lado da porção da extremidade de ataque seja inclinado para cima (rotação na direção de inclinação).

[0042] Estudos adicionais são conduzidos para se desvendar a causa dessa inclinação. A FIG. 8(a) ilustra esquematicamente a deformação da chapa de aço S e a distribuição da força de deformação por flexão Df (força contra a força de prensagem P na flexão de arestas; doravante também referida simplesmente como “força de deformação”) no momento da primeira flexão de aresta. A força de deformação Df está ausente no lado de saída 3 onde a chapa de aço S está ausente, enquanto a força de deformação Df ocorre no lado de entrada 2, mesmo em uma porção que não está posicionada na parte plana 24a. Portanto, um centro C3 da força de deformação Df está em uma posição deslocada para o lado de entrada 2 em relação ao centro C1 da parte plana 24a na direção de transporte 1. A FIG. 9(a) ilustra o caso da segunda flexão de aresta. Uma vez que a chapa de aço S está presente no lado de entrega 3, a força de deformação Df também ocorre no lado de entrega 3. Portanto, a quantidade de deformação é pequena em comparação com a quantidade do retorno elástico, e o centro C3 da força de deformação Df está em uma posição deslocada para o lado de entrada 2 em relação ao centro C1 da parte plana. Quando o centro C1 da parte plana 24a corresponde ao centro C2 da força de prensagem P pelos cilindros hidráulicos 26, como ilustrado nas FIGS. 8(b) e 9(b), a força que gira o lado da porção de extremidade de ataque na direção para cima (inclinação) é aplicada à matriz inferior 24, de modo que a quantidade de elevação da matriz inferior 24 se torne maior no lado de entrega 3.

[0043] As FIGS. 10 e 11 ilustram esquematicamente a deformação da chapa de aço S e a distribuição da força de deformação Df no caso em que o centro C1 da parte plana 24a da matriz inferior 24 é alterado apenas uma quantidade de deslocamento d para o lado de entrega 3 em relação ao centro C2 da força de prensagem P de acordo com a presente invenção. A FIG. 10 ilustra a primeira flexão de aresta, e a FIG. 11 ilustra uma segunda flexão de aresta. Pode-se observar que a força de deformação Df no lado de entrada 2 é pequena e o centro C3 da força de deformação Df está posicionado próximo ao centro C2 da força de prensagem P. Assim, a inclinação da matriz inferior 24 de modo que a porção de extremidade de ataque seja inclinada para cima durante a flexão de arestas pode ser suprimida pelo deslocamento do centro C1 da parte plana 24a para o lado de entrega 3 em relação ao centro C2 da força de prensagem P.

[0044] A quantidade de deslocamento d preferencial do centro C1 da parte plana 24a em relação ao centro C2 da força de prensagem P pode ser determinada da maneira descrita abaixo. Como ilustrado nas FIGS. 8 a 11, no caso em que a força de deformação por flexão Df que ocorre no lado de entrada 2 da parte plana 24a varia de maneira substancialmente linear, sua soma é metade da força de deformação Df que ocorre na parte plana 24a. Ou seja, a força de deformação Df é aplicada no lado de entrada 2 para a posição intermediária de um comprimento de deformação por flexão L a partir da extremidade traseira da parte plana 24a. Quando a quantidade de deslocamento d do centro C1 da parte plana 24a é um quarto do comprimento de deformação por flexão L no lado de entrada 2 em relação à extremidade traseira da parte plana 24a, uma força simétrica em relação ao centro C2 da força de prensagem P pelos cilindros hidráulicos 26 é aplicada, de modo que a inclinação da matriz inferior 24 possa ser minimizada.

[0045] No entanto, o comprimento L da deformação por flexão ocorrida no lado de entrada 2 em relação à extremidade traseira da parte plana 24a varia com a quantidade de flexão de aresta. Quando um tubo de aço a ser fabricado possui um diâmetro externo pequeno, a largura da chapa de aço também é pequena. Portanto, o ângulo de flexão de arestas (uma diferença entre o ângulo de inclinação em uma faixa de 20 mm na porção da aresta transversal e o ângulo de inclinação da porção intermediária transversal) torna-se maior, e o comprimento L ao longo do qual a deformação de flexão ocorre no lado de entrada 2 torna-se maior. Quando a chapa de aço ilustrada na FIG. 7 possui uma largura de 2755 mm, o comprimento L ao longo do qual ocorre a deformação por flexão no lado de entrada 2 é de cerca de 0,6 m, e 150 mm, que é um quarto de 0,6 m, é a quantidade de deslocamento d ideal. No entanto, quando a chapa de aço possui uma largura de 1200 mm, o comprimento L ao longo do qual ocorre a deformação por flexão no lado de entrada 2 é de cerca de 1,0 m, e 250 mm, que é um quarto de 1,0 m, é o valor de quantidade de deslocamento d ideal. Por conseguinte, é preferencial que a quantidade de deslocamento d do centro C1 da parte plana 24a em relação ao centro C2 da força de prensagem P possa ser fornecida em função da largura da chapa de aço a ser submetida a flexão de aresta. Especificamente, é preferencial que a quantidade de deslocamento d seja definida como grande com um aumento no ângulo de flexão de aresta.

[0046] A força de deformação Df aplicada no lado de entrega 3 é aumentada à medida que a quantidade de deslocamento d é aumentada. Nesse caso, a quantidade de elevação no lado de entrada 2 é aumentada, de modo que a quantidade de flexão de arestas no lado de entrada 2 seja aumentada. Portanto, é preferencial que a quantidade de deslocamento d não seja maior que metade do comprimento L ao longo do qual a deformação por flexão ocorre no lado de entrada 2. A FIG. 12 ilustra a deformação da chapa de aço S e a distribuição da força de deformação Df no caso em que as arestas transversais Sc e Sd da porção de extremidade de fuga Sb da chapa de aço S são flexionadas com o centro C1 da parte plana 24a sendo deslocado em direção ao lado de entrega 3 em relação ao centro C2 da força de prensagem P. Nesse caso, o centro C3 da força de deformação Df está posicionado afastado em relação ao centro C2 da força de prensagem P (deslocado para o lado de entrega 3) em comparação com os casos das FIGS. 10 e 11, e a força de rotação do lado frontal da matriz inferior 24 para baixo (inclinação) é aplicada para aumentar a quantidade de elevação no lado de entrada 2. Consequentemente, é desejável que o limite superior da quantidade de deslocamento d seja determinado de modo que a flexão de arestas não se torne excessivamente grande no lado da extremidade de fuga Sb da chapa de aço S.

[0047] Assim, no aparelho para flexão de arestas 20 de uma chapa de aço da presente modalidade e no método para flexão de arestas de uma chapa de aço usando o mesmo, a matriz inferior 24 do par de matrizes 23 e 24, que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta das arestas transversais Sc e Sd da chapa de aço S a ser submetida a flexão de arestas possui a parte plana 24a que entra em contato com a superfície no lado externo da flexão de arestas da chapa de aço S durante a flexão, e as arestas transversais Sc e Sd da chapa de aço S são submetidas a flexão de arestas com o centro C1 da parte plana 24a na direção de transporte 1 sendo deslocado para o lado de entrega 3 na direção de transporte 1 em relação ao centro C2 da força de prensagem P gerada pelos cilindros hidráulicos 26 na direção de transporte 1, de modo que o centro C3 da força de deformação Df se mova mais próximo do centro C2 da força de prensagem P. Como resultado, é possível suprimir a inclinação da matriz inferior 24 durante a flexão de arestas e reduzir a variação na quantidade da deformação por flexão das arestas transversais Sc e Sd da chapa de aço S na direção longitudinal. Além disso, a mudança do centro C1 da parte plana 24a em relação ao centro C2 da força de prensagem P pode ser alcançada sem a introdução de uma nova instalação, por exemplo, ao se deslocar uma matriz inferior 24 para o lado de entrega 3 na direção de transporte 1 em relação ao suporte de ferramenta 25 e aos cilindros hidráulicos 26 ou ao se deslocar os cilindros hidráulicos 26 para o lado de entrada 2 na direção de transporte 1 em relação à matriz inferior 24 em uma instalação existente.

[0048] A seguir é dada a descrição de uma relação posicional entre a porção de extremidade de ataque (extremidade frontal longitudinal) Sa e a porção de extremidade de fuga (extremidade traseira longitudinal) Sb da chapa de aço S e a parte plana 24a da matriz inferior 24. Vale observar que a porção de extremidade de ataque Sa e a porção de extremidade de fuga Sb da chapa de aço S são porções que se tornam as extremidades longitudinais do produto de tubo de aço excluindo, na presença das chapas de aba St, as chapas de aba St e correspondem às porções de extremidade Sa e Sb da FIG. 2. Conforme ilustrado na FIG. 10, quando a porção da extremidade de ataque Sa da chapa de aço S está posicionada na traseira da porção de extremidade de ataque da parte plana 24a na primeira flexão de aresta (primeira passagem), a força de deformação por flexão Df não ocorre no lado de entrega 3 em relação à porção de extremidade de ataque Sa da chapa de aço S.

Portanto, o centro C3 da força de deformação Df é deslocado para o lado de entrada 2 em relação ao centro C2 da força de prensagem P.

Quando a porção de extremidade de ataque Sa da chapa de aço S é aproximada da porção de extremidade de ataque da parte plana 24a, a quantidade de deslocamento entre o centro C3 da força de deformação Df e o centro C2 da força de prensagem P torna-se pequena, e é possível suprimir a variação na quantidade de flexão de arestas.

Nesse momento, quando a porção de extremidade de ataque Sa da chapa de aço S assenta no lado de entrega 3 em relação à porção de extremidade de ataque da parte plana 24a, as porções onde as chapas de aba St são soldadas são flexionadas insuficientemente e a soldagem é descontínua em uma porção de transição das chapas de aba St para a chapa de aço S.

Portanto, é preferencial que a posição da porção de extremidade de ataque Sa da chapa de aço S esteja em uma posição que não exceda a porção de extremidade de ataque da parte plana 24a.

Similarmente, conforme ilustrado na FIG. 12, quando a porção da extremidade de fuga Sb da chapa de aço S está posicionada na frente da porção de extremidade traseira da parte plana 24a na flexão de aresta final (passagem final), a força de deformação por flexão Df não ocorre no lado de entrada 2 em relação à porção de extremidade de fuga Sb da chapa de aço S. Portanto, o centro C3 da força de deformação Df é deslocado para o lado de entrega 3 em relação ao centro C2 da força de prensagem P. Quando a porção de extremidade de fuga Sb da chapa de aço S é aproximada da porção de extremidade traseira da parte plana 24a, a quantidade de deslocamento entre o centro C3 da força de deformação Df e o centro C2 da força de prensagem P torna-se pequena, e é possível suprimir a variação na quantidade de flexão de arestas. Nesse caso, quando a porção de extremidade de fuga Sb da chapa de aço S está no lado de entrada 2 em relação à porção de extremidade traseira da parte plana 24a, as porções onde as chapas de aba St são soldadas são flexionadas insuficientemente e a soldagem é descontínua em uma porção de transição das chapas de aba St para a chapa de aço S. Portanto, é preferencial que a posição da porção de extremidade de fuga Sb da chapa de aço S esteja em uma posição que não exceda a porção de extremidade traseira da parte plana 24a.

[0049] A seguir, é dada a descrição de outra matriz inferior preferencial que pode ser aplicada à presente invenção. Como ilustrado na FIG. 9, quando há uma porção que já foi submetida a flexão de aresta no lado de entrega 3, a força de deformação por flexão Df está ausente nessa porção no início da flexão de aresta, e a força de deformação por flexão Df torna-se maior no lado de entrada

2. Como resultado, a matriz inferior 24 não entra em contato com a chapa de aço S no lado de entrega 3, e o centro C3 da força de deformação por flexão Df é deslocado para o lado de entrada 2 em relação ao centro C2 da força de prensagem P. Portanto, até que a deformação por flexão ocorra no lado de entrega 3, a força de rotação da porção de extremidade de ataque da matriz inferior 24 na direção para cima é aplicada e a quantidade de elevação é grande no lado de entrega 3, de modo que a flexão de aresta seja realizada com a matriz inferior 24 sendo inclinada. Como resultado, há uma preocupação de que a porção de extremidade de entrega da parte plana 24a entre em contato com a porção que já foi submetida a flexão de aresta, e como ilustrado na FIG. 7, por exemplo, a porção da chapa de aço que entra em contato com a porção de extremidade de entrega seja deformada na segunda flexão de aresta e, resultando na formação um grande desnível em relação à porção que foi submetida à primeira flexão de aresta no lado de entrega 3. Tal mudança de formato tão acentuado resulta em soldagem descontínua na porção relevante, gerando assim defeitos ou descontinuação de soldagem. Portanto, a mudança do ângulo de flexão de arestas é desejavelmente suave (pequena).

[0050] Assim, com um método para flexão de arestas de uma chapa de aço de acordo com outra modalidade da presente invenção e um método e uma instalação para fabricar o tubo de aço, conforme ilustrado na FIG. 13, a matriz inferior 24, que é uma dentre o par de matrizes, pode incluir uma parte de transição 24b formada por uma superfície curva fornecida adjacente à parte plana 24a no lado de entrega 3 na direção de transporte 1. Nesse caso, é preferencial que a parte plana 24a e a parte de transição 24b sejam conectadas para terem uma linha tangente comum. Quando tal parte de transição 24b tendo um formato curvo contínuo com parte plana 24a é fornecida no lado de entrega 3, é possível fornecer um desnível suave entre a porção da chapa de aço S submetida a flexão de aresta na passagem anterior e a porção submetida a flexão de aresta na passagem subsequente. Nesse momento, o desnível torna- se mais suave quando uma mudança do ângulo da parte de transição 24b é pequena, ou seja, uma mudança de curvatura é contínua, como uma curva involuta. No entanto, é necessário que a porção de extremidade de entrega da matriz inferior 24 não entre em contato com a porção que já foi submetida a flexão de aresta. Uma parte de transição 24c semelhante pode ser fornecida no lado de entrada 2. Nesse caso, é necessário conformar a parte de transição 24c de modo que o comprimento de deformação por flexão L (vide, por exemplo, a FIG 10) no lado traseiro em relação à extremidade traseira da parte plana 24a não se torne maior. O comprimento e a variação do ângulo da parte de transição 24c são preferencialmente definidos apropriadamente em consideração dos pontos acima e da quantidade de flexão de arestas que varia com a largura da chapa de aço S. Como um guia, o comprimento ou o ângulo da parte de transição 24c pode ser alterado de modo que a faixa na qual a parte de transição 24c entra em contato com a chapa de aço S se torne não mais do que metade do comprimento L ao longo do qual a deformação por flexão ocorre no lado de entrada 2.

[0051] A modalidade da presente invenção foi descrita até agora com base nos exemplos ilustrados, mas a invenção não se limita a estes. Mudanças, correções, acréscimos ou semelhantes podem ser feitos dentro do escopo das reivindicações. Por exemplo, nos exemplos ilustrados, são dadas descrições do caso em que a flexão de arestas é realizada de modo que uma matriz inferior 24 seja erguida pelos cilindros hidráulicos 26 e as arestas transversais Sc e Sd da chapa de aço S sejam pressionadas contra a matriz superior 23. No entanto, a matriz inferior 24 pode ser estacionária e a matriz superior 23 pode ser móvel de modo que uma matriz superior 23 seja pressionada para baixo e as arestas transversais Sc e Sd da chapa de aço S sejam pressionadas contra a matriz inferior 24 de modo a flexionar a chapa na mesma direção que a do exemplo ilustrado. Além disso, uma flexão pode ser realizada ao se intercambiar as posições da matriz superior 23 e da matriz inferior 24, de modo que a superfície lateral superior da chapa de aço seja posicionada no lado externo de flexão, que é oposto ao exemplo ilustrado. Nesse caso, o centro C1 de uma parte plana da matriz superior 23 na direção de transporte que está posicionada no lado externo de flexão é deslocado para o lado de entrega 3 em relação ao centro C2 da força de prensagem P na direção de transporte 1. Alternativamente, ambas a matriz superior 23 e a matriz inferior 24 podem ser configuradas para serem movidas nas direções em que se aproximam ou se afastam entre si. Nesse caso, o centro C1 da parte plana na direção de transporte de qualquer uma das matrizes que está posicionada no lado externo de flexão entre a matriz superior 23 e a matriz inferior 24 é deslocado para o lado de entrega 3 da direção de transporte 1 em relação ao centro C2 da força de prensagem P. Além disso, o número de cilindros hidráulicos 26 que prendem a matriz superior 23 e a matriz inferior 24 não é limitado. A preensão pode ser realizada através do uso de um, dois ou três ou mais cilindros hidráulicos 26. Além disso, o atuador que prende uma matriz superior 23 e uma matriz inferior 24 não se limita ao cilindro hidráulico 26, mas aqueles de um tipo mecânico que realizam a preensão ao converter o movimento de rotação de um motor em movimento alternativo com um mecanismo de manivela ou semelhantes podem ser usados.

EXEMPLO

[0052] A fim de se aferir o efeito da presente invenção, a descrição é feita abaixo com relação aos resultados do estudo da variação na flexão de arestas na direção longitudinal realizada em diferentes condições e à influência da variação em um processo de soldagem subsequente. EXEMPLO 1

[0053] É preparada uma chapa de aço tendo uma resistência à tração de 500 MPa, uma largura de chapa de 1676 mm x uma espessura de chapa de 25,4 mm x um comprimento de 12 m, incluindo uma chapa de aba com um comprimento de 400 mm x uma largura de 100 mm fixada à porção de extremidade de ataque e à porção de extremidade de fuga, e um tubo de aço com um diâmetro externo de 559 mm é fabricado. Um aparelho para flexão de arestas de um tipo que ergue a matriz inferior com três cilindros hidráulicos (atuadores) dispostos em intervalos de 1000 mm é usado para flexão de arestas. O cilindro hidráulico central é de um tipo pistão, e os outros dois são de um tipo aríete. A saída do cilindro hidráulico central é metade da saída de cada um dos outros cilindros hidráulicos, e a saída dos três cilindros hidráulicos é de 15 MN no total.

[0054] A matriz superior usada para flexão de arestas possui uma face de processamento tendo um raio de curvatura de 200 mm. A parte plana da matriz inferior possui um formato reto formando um ângulo de 40 graus em relação à superfície horizontal na seção transversal em largura. A matriz superior possui o mesmo formato de seção transversal ao longo de todo o comprimento. São usados três tipos de matrizes inferiores: uma na qual a parte plana possui um comprimento de 3000 mm e ambas suas extremidades na direção longitudinal são chanfradas em R25 mm (doravante denominada a “matriz A”); outra incluindo uma parte de transição suave de R1600 mm conformada continuamente a partir da parte plana com um comprimento de 3000 mm no lado de entrega 3 (doravante denominada a “matriz B”); e a outra incluindo uma parte de transição suave de R1600 mm conformada continuamente a partir da parte plana com um comprimento de 3000 mm no lado de entrada 2 e no lado de entrega 3 (doravante denominada a “matriz C”).

[0055] Com o objetivo de fornecer um ângulo de flexão de aresta (uma diferença entre o ângulo de inclinação em uma faixa de 20 mm na porção da aresta transversal e o ângulo de inclinação da porção intermediária em largura) de 33 graus a uma faixa de 155 mm nas arestas transversais chapa de aço, a chapa de aço é submetida quatro vezes a flexão de arestas enquanto sendo alimentada com 2600 mm de cada vez e, em seguida, é submetida à quinta flexão de aresta de modo que a extremidade de fuga da chapa de aço seja parada em uma posição predeterminada.

Após a flexão de arestas, o ângulo de flexão de arestas é medido com um passo de 0,1 m na direção longitudinal.

Uma diferença entre o máximo e o mínimo na faixa de 10 m no meio na direção longitudinal é definida como uma variação de porção estacionária, e uma diferença entre o máximo e o mínimo em todo o comprimento é definida como uma variação de comprimento total, e uma diferença angular em uma porção do desnível onde a diferença é a maior é avaliada como declividade.

O ângulo de flexão de aresta é determinado a partir de uma diferença entre o ângulo de inclinação em uma faixa de 20 mm na porção de aresta transversal e o ângulo de inclinação de uma porção intermediária transversal medida usando um inclinômetro.

Em seguida, a prensagem em U e a prensagem em O são realizadas para a formação em um formato cilíndrico e as arestas transversais da chapa de aço submetidas a flexão de arestas são unidas sem sobreposição e, em seguida, as arestas transversais unidas sem sobreposição são soldadas para se fabricar um tubo de aço.

O pico Dp do tubo de aço é medido na direção longitudinal em um passo de 0,1 m.

O pico Dp é um índice de um formato pontiagudo da porção unida sem sobreposição e é uma diferença entre um diâmetro externo de um produto de tubo de aço regular (ou seja, círculo virtualmente perfeito Se) e o formato real Sp do tubo de aço como ilustrado na FIG. 14. Conforme ilustrado na FIG. 15, quando a quantidade de flexão de arestas é excessivamente grande, a porção unida sem sobreposição do tubo de aço possui um formato dentado para dentro (pico negativo Dp-), enquanto quando a quantidade de flexão de arestas é excessivamente pequena, a porção unida sem sobreposição do tubo de aço possui um formato saliente para fora (pico positivo Dp+). Vale observar que, semelhante ao ângulo de flexão de arestas, em relação ao pico Dp, uma diferença entre o máximo e o mínimo na faixa de 10 m no meio na direção longitudinal é definida como uma variação da porção estacionária, e uma diferença entre o máximo e o mínimo ao longo de todo o comprimento é definida como uma variação de comprimento total.

[0056] As condições de flexão de arestas e os resultados da formação são indicados na Tabela 1. A caixa da posição de parada de extremidade de ataque/de fuga (posição de parada da porção de extremidade de ataque e porção de extremidade de fuga da chapa de aço) indica “chapa de aço” quando o limite entre a chapa de aço e a chapa de aba está posicionado na porção de extremidade do lado de entrega da parte plana da matriz inferior na primeira flexão de aresta e o limite entre a chapa de aço e a chapa de aba é posicionado na porção de extremidade do lado de entrada da parte plana da matriz inferior da quinta flexão de arestas. Além disso, a “aba” é indicada quando todo o comprimento da chapa de aba é incluído na parte plana da matriz inferior e a porção final da chapa de aço é posicionada 400 mm para dentro a partir da parte plana da matriz inferior.

Tabela 1 Posição de Variação no ângulo de flexão Diferença Variação no pico do tubo de Quantidade parada da de arestas angular aço Número de Condição de extremidade entre Matriz Porção paradas de Porção Observações Nº deslocamento de Comprimento porções Comprimento estacionária soldagem estacionária d (mm) ataque/de total [°] adjacentes total [mm] [°] [mm] fuga entre si [°] Chapa de Exemplo 1 150 A 1,1 1,1 1,1 0 1,2 1,2 aço Inventivo Exemplo 2 150 A Aba 1,0 1,4 1,0 0 1,1 1,6 Inventivo

30/49 Chapa de Exemplo 3 150 B 1,0 1,0 0,6 0 1,0 1,0 aço Inventivo Exemplo 4 150 B Aba 1,2 1,7 0,5 0 1,1 1,8 Inventivo Chapa de Exemplo 5 150 C 0,9 0,9 0,5 0 0,9 0,9 aço Inventivo Exemplo 6 150 C Aba 1,1 1,5 0,5 0 1,0 1,6 Inventivo Chapa de Exemplo 7 0 A 2,8 2,8 2,8 4 3,1 3,1 aço Comparativo Exemplo 8 0 A Aba 3,2 4,8 3,2 4 3,3 4,0 Comparativo

[0057] Conforme indicado na Tabela 1, sob as condições 1 a 6 (exemplos inventivos) nas quais o centro C1 da parte plana 24a da matriz inferior na direção de transporte 1 é definido para ser deslocado 150 mm (quantidade de deslocamento d) para o lado de entrega 3 na direção de transporte em relação ao centro do cilindro hidráulico central, ou seja, o centro C2 da força de prensagem P, a variação Dc do ângulo de flexão de aresta e a variação do pico da porção estacionária são suprimidas para cerca de metade daquelas das condições 7 e 8 (exemplos comparativos) nas quais o centro C1 da parte plana 24a da matriz inferior é definido para corresponder ao centro C2 do cilindro hidráulico central.

[0058] Além disso, sob as condições 3 e 4 em que a matriz B fornecida com uma parte de transição suave no lado de entrega 3 é usada, e as condições 5 e 6 nas quais é usada a matriz C fornecida com uma parte de transição suave no lado de entrada e no lado de entrega, o limite de alimentação é dificilmente reconhecível à vista e a diferença angular entre as porções adjacentes é cerca de metade da variação do ângulo de flexão da porção estacionária. Enquanto isso, sob as condições 1, 2, 7 e 8 em que a é usada matriz A, o limite de alimentação é claramente reconhecível, e a diferença angular entre as porções adjacentes é a mesma que a variação do ângulo de flexão de arestas da porção estacionária, e o ângulo de flexão de arestas muda drasticamente em comparação com o caso em que é usada a matriz B ou a matriz C. Ao se comparar as condições 1, 3 e 5, e as condições 2, 4 e 6, nas quais apenas a matriz usada é diferente, existem pequenas diferenças na variação do ângulo de flexão de arestas, embora a variação seja menor em alguns casos ao se usar a matriz C, e pode-se observar que uma parte de transição pode ser formada pelo menos no lado de entrega 3.

[0059] Além disso, sob as condições 1, 3, 5, e 7 em que a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada para ser posicionada na extremidade da parte plana, a variação do ângulo de flexão de aresta da porção estacionária é a mesma que a variação do ângulo de flexão de arestas de todo o comprimento, e a variação do pico da porção estacionária é a mesma que a variação do pico de todo o comprimento, e a quantidade de flexão de arestas é a mesma ao longo de todo o comprimento. Enquanto isso, sob as condições 2, 4, 6 e 8 nas quais a extremidade longitudinal da chapa de aço é posicionada no lado interno da parte plana da matriz inferior, a quantidade de flexão de aresta é grande na extremidade e a variação ao longo de todo o comprimento é maior. Particularmente, sob a condição 3 na qual é usada a “matriz B” e a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada na posição da extremidade da parte plana, e a condição 5 na qual é usada a “matriz C” e a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada na posição da extremidade da parte plana, a variação da elevação é de 0,9 a 1,0 mm, que não é mais do que um sexto de ± 3,2 mm, uma tolerância de pico exigida pelos padrões API, e pode-se entender que o formato é superior.

[0060] Sob as condições 7 e 8, que não satisfazem as condições da presente invenção, como comparado com os exemplos inventivos, as variações do pico e do ângulo de flexão de aresta são grandes. Em particular, a grande diferença no ângulo de flexão de aresta indica que uma mudança abrupta ocorre na etapa do limite de alimentação. Uma vez que essa mudança abrupta excede o limite de perfil de uma tocha de soldagem, a soldagem é interrompida urgentemente. EXEMPLO 2

[0061] É preparada uma chapa de aço tendo uma resistência à tração de 550 MPa, uma largura de chapa de 2753 mm × uma espessura de chapa de 38,1 mm × um comprimento de 12 m, incluindo uma chapa de aba com um comprimento de 400 mm × uma largura de 100 mm fixada à porção de extremidade de ataque e à porção de extremidade de fuga, e um tubo de aço com um diâmetro externo de 914 mm é fabricado. A matriz superior usada para flexão de arestas possui uma face de processamento tendo um raio de curvatura de 335 mm. A flexão de arestas é realizada com o objetivo de fornecer um ângulo de flexão de arestas de 24 graus a uma faixa de 180 mm nas arestas transversais da chapa de aço. As outras condições de flexão de arestas, como o aparelho para flexão de arestas, a matriz inferior e a quantidade de alimentação da chapa de aço são as mesmas que as do Exemplo 1. O ângulo de flexão de arestas é medido após a flexão de arestas e, em seguida, a chapa de aço é conformada em um formato cilíndrico por um método de prensagem por flexão, seguido de soldagem para se fornecer um tubo de aço.

[0062] As condições de flexão de arestas e os resultados da formação são indicados na Tabela 2. Os itens e descrições contidos na Tabela 2 são os mesmos que os do Exemplo 1. Conforme indicado na Tabela 2, sob as condições 1 a 6 (exemplos inventivos) nas quais o centro C1 da parte plana 24a da matriz inferior na direção de transporte é definido para ser deslocado 150 mm (quantidade de deslocamento d) para o lado de entrega 3 na direção de transporte 1 em relação ao centro do cilindro hidráulico central, ou seja, o centro C2 da força de prensagem P, a variação do ângulo de flexão de arestas e a variação da elevação da porção estacionária são suprimidas para cerca de metade daquelas das condições 7 e 8 (exemplos comparativos) nas quais o centro C1 da parte plana 24a da matriz inferior é definido para corresponder ao centro C2 do cilindro hidráulico central.

Tabela 2 Posição de Variação no ângulo de flexão Diferença Variação no pico do tubo de Quantidade parada da de arestas angular aço de Número de Condição extremidade entre deslocamento Matriz Porção paradas de Porção Comprimento Observações Nº de Comprimento porções d estacionária soldagem estacionária total ataque/de total [°] adjacentes (mm) [°] (mm) (mm) fuga entre si [°] 1 150 A Chapa de 1,0 1,0 1,0 0 1,1 1,1 Exemplo aço Inventivo 2 150 A Aba 0,9 1,2 0,9 0 1,0 1,4 Exemplo Inventivo 3 150 B Chapa de 0,9 0,9 0,5 0 0,9 0,9 Exemplo aço Inventivo

34/49 4 150 B Aba 1,1 1,5 0,4 0 1,0 1,6 Exemplo Inventivo 5 Chapa de Exemplo 150 C 0,8 0,8 0,4 0 0,8 0,8 aço Inventivo 6 Exemplo 150 C Aba 1,0 1,3 0,4 0 0,9 1,4 Inventivo 7 0 A Chapa de 2,5 2,5 2,5 3 2,7 2,7 Exemplo aço Comparativo 8 0 A Aba 2,8 4,2 2,8 4 2,9 3,5 Exemplo Comparativo

[0063] Além disso, sob as condições 3 e 4 nas quais é usada a matriz B fornecida com uma parte de transição suave no lado de entrega 3, e as condições 5 e 6 nas quais é usada a matriz C fornecida com uma parte de transição suave no lado de entrada e no lado de entrega, o limite de alimentação é dificilmente reconhecível à vista e a diferença angular entre as porções adjacentes é cerca de metade da variação do ângulo de flexão de arestas da porção estacionária. Enquanto isso, sob as condições 1, 2, 7 e 8 em que é usada a matriz A, o limite de alimentação é claramente reconhecível e a diferença angular entre as porções adjacentes é a mesma que a variação do ângulo de flexão de arestas da porção estacionária, e o ângulo de flexão de arestas muda drasticamente em comparação com o caso em que é usada a matriz B ou a matriz C.

[0064] Ao se comparar as condições 1, 3 e 5, e as condições 2, 4 e 6, nas quais apenas a matriz usada é diferente, existem pequenas diferenças na variação do ângulo de flexão de arestas, embora a variação seja menor em alguns casos ao se usar a matriz C, e pode-se observar que uma parte de transição pode ser formada pelo menos no lado de entrega 3.

[0065] Além disso, sob as condições 1, 3, 5, e 7 em que a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada para ser posicionada na extremidade da parte plana, a variação do ângulo de flexão de aresta da porção estacionária é a mesma que a variação do ângulo de flexão de arestas de todo o comprimento, e a variação da elevação da porção estacionária é a mesma que a variação da elevação de todo o comprimento, e a quantidade de flexão de arestas é a mesma ao longo de todo o comprimento. Enquanto isso, sob as condições 2, 4, 6 e 8 em que a extremidade longitudinal da chapa de aço é posicionada no lado interno da parte plana da matriz inferior, a quantidade de flexão de aresta é grande na extremidade e a variação ao longo de todo o comprimento é maior. Em particular, sob a condição 3 em que é usada a “matriz B” usada e a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada na posição da extremidade da parte plana, e a condição 5 em que é usada a “matriz C” e a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada na posição da extremidade da parte plana, a variação do pico é de 0,8 a 0,9 mm, que não é mais do que um sétimo de ± 3,2 mm, uma tolerância de pico exigida pelos padrões API, e pode-se entender que o formato é superior.

[0066] Sob condições 7 e 8, que não satisfazem as condições da presente invenção, como comparado com os exemplos inventivos, as variações do pico e do ângulo de flexão de arestas são maiores. Particularmente, a grande diferença no ângulo de flexão de arestas indica que uma mudança abrupta ocorre na etapa do limite de alimentação. Uma vez que essa mudança abrupta excede o limite de perfil de uma tocha de soldagem, a soldagem é interrompida urgentemente. EXEMPLO 3

[0067] É preparada uma chapa de aço tendo uma resistência à tração de 500 MPa, uma largura de chapa de 3232 mm × uma espessura de chapa de 38,1 mm × um comprimento de 12 m, incluindo uma chapa de aba com um comprimento de 400 mm × uma largura de 100 mm fixada à porção de extremidade de ataque e à porção de extremidade de fuga, e um tubo de aço com um diâmetro externo de 1067 mm é fabricado. A matriz superior usada para flexão de arestas possui uma face de processamento com um raio de curvatura de 400 mm. A flexão de arestas é realizada com o objetivo de fornecer um ângulo de flexão de arestas de 22 graus a uma faixa de 195 mm nas arestas transversais da chapa de aço. As outras condições de flexão de arestas, como o aparelho para flexão de arestas, a matriz inferior, e a quantidade de alimentação da chapa de aço são as mesmas que as do Exemplo 1. O ângulo de flexão de arestas é medido após a flexão de arestas e, em seguida, a chapa de aço é conformada em um formato cilíndrico por meio de uma prensa em U e uma prensa em O, seguido de soldagem para se fornecer um tubo de aço.

[0068] As condições de flexão de arestas e os resultados da formação são indicados na Tabela 3. Os itens e descrições contidos na Tabela 3 são os mesmos que os do Exemplo 1. Conforme mostrado na Tabela 3, sob as condições 1 a 6 (exemplos inventivos) nas quais o centro C1 da parte plana da matriz inferior na direção de transporte é definido para ser deslocado 150 mm (quantidade de deslocamento d) para o lado de entrega 3 na direção de transporte em relação ao centro C2 do cilindro hidráulico central, a variação do ângulo de flexão de arestas e a variação do pico da porção estacionária são suprimidas para cerca de metade daquelas das condições 7 e 8 (exemplos comparativos) em que o centro C1 da parte plana da matriz inferior é definido para corresponder ao centro C2 do cilindro hidráulico central.

Tabela 3 Posição de Variação no ângulo de flexão Diferença Variação no pico do tubo de parada da de arestas angular aço Quantidade de Número de Condição extremidade entre deslocamento d Matriz Porção Comprimento paradas de Porção Comprimento Observações Nº de porções (mm) estacionária total soldagem estacionária total ataque/de adjacentes [°] [°] [mm] [mm] fuga entre si [°] 1 150 A Chapa de 0,9 0,9 0,9 0 1,0 1,0 Exemplo aço Inventivo 2 150 A Aba 0,8 1,1 0,8 0 0,9 1,3 Exemplo Inventivo 3 150 B Chapa de 0,8 0,8 0,5 0 0,8 0,8 Exemplo

38/49 aço Inventivo 4 150 B Aba 1,0 1,4 0,4 0 0,9 1,5 Exemplo Inventivo 5 Chapa de Exemplo 150 C 0,7 0,7 0,4 0 0,7 0,7 aço Inventivo 6 Exemplo 150 C Aba 0,9 1,2 0,4 0 0,8 1,3 Inventivo 7 0 A Chapa de 2,3 2,3 2,3 3 2,5 2,5 Exemplo aço Comparativo 8 0 A Aba 2,6 3,9 2,6 4 2,7 3,2 Exemplo Comparativo

[0069] Além disso, sob as condições 3 e 4 em que é usada a matriz B fornecida com uma parte de transição suave no lado de entrega 3 e as condições 5 e 6 nas quais é usada a matriz C fornecida com uma parte de transição suave no lado de entrada e no lado de entrega, o limite de alimentação é dificilmente reconhecível à vista e a diferença angular entre as porções adjacentes é cerca de metade da variação do ângulo de flexão de aresta da porção estacionária. Enquanto isso, sob as condições 1, 2, 7 e 8 em que é usada a matriz A, o limite de alimentação é claramente reconhecível, e a diferença angular entre as porções adjacentes é a mesma que a variação do ângulo de flexão de aresta da porção estacionária, e o ângulo de flexão de arestas muda drasticamente em comparação com o caso em que é usada a matriz B ou a matriz C. Ao se comparar as condições 1, 3 e 5, e as condições 2, 4 e 6, nas quais apenas a matriz usada é diferente, existem pequenas diferenças na variação do ângulo de flexão de arestas embora a variação seja menor em alguns casos ao se usar a matriz C, e pode-se observar que uma parte de transição pode ser formada pelo menos no lado de entrega 3.

[0070] Além disso, sob as condições 1, 3, 5, e 7 em que a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada para ser posicionada na extremidade da parte plana, a variação do ângulo de flexão de arestas da porção estacionária é a mesma que a variação do ângulo de flexão de arestas de todo o comprimento, e a variação do pico da porção estacionária é a mesma que a variação do pico de todo o comprimento, e a quantidade de flexão de arestas é a mesma ao longo de todo o comprimento. Enquanto isso, sob as condições 2, 4, 6 e 8 em que a extremidade longitudinal da chapa de aço é posicionada no lado interno da parte plana da matriz inferior, a quantidade de flexão de arestas é grande na extremidade e a variação ao longo de todo o comprimento é maior. Em particular, sob a condição 3 em que é usada a “matriz B” e a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada na posição da extremidade da parte plana, e a condição 5 em que é usada a “matriz C” e a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada na posição da extremidade da parte plana, a variação do pico é de 0,7 a 0,8 mm, que não é mais do que um oitavo de ± 3,2 mm, uma tolerância de pico exigida pelos padrões API, e pode-se entender que o formato é superior.

[0071] Sob as condições Nos 7 e 8 que não satisfazem as condições da presente invenção, como comparado com os exemplos inventivos, as variações do pico e do ângulo de flexão de arestas são grandes. Em particular, a grande diferença no ângulo de flexão de arestas indica que uma mudança abrupta ocorre na etapa do limite de alimentação. Uma vez que essa mudança abrupta excede o limite de perfil de uma tocha de soldagem, a soldagem é interrompida urgentemente. EXEMPLO 4

[0072] Similarmente ao Exemplo 2, é preparada uma chapa de aço tendo uma resistência à tração de 550 MPa, uma largura de chapa de 2753 mm × uma espessura de chapa de 38,1 mm × um comprimento de 12 m, incluindo uma chapa de aba com um comprimento de 400 mm × uma largura de 100 mm fixada à porção de extremidade de ataque e porção de extremidade de fuga, e um tubo de aço com um diâmetro externo de 914 mm é fabricado. A matriz superior usada para a flexão de arestas possui uma face de processamento com um raio de curvatura de 335 mm, e a parte plana da matriz inferior possui uma face de processamento com um raio de curvatura de 335 mm de modo a corresponder com a matriz superior. A flexão de arestas é realizada com o objetivo de se fornecer um ângulo de flexão de arestas de 24 graus a uma faixa de 180 mm nas arestas transversais da chapa de aço ao se usar três tipos de matrizes inferiores: uma na qual a parte plana possui um comprimento de 3000 mm e ambas suas extremidades na direção longitudinal são chanfradas em C25 mm (doravante denominada a “matriz A”); outra incluindo uma parte de transição suave de R1200 mm conformada continuamente a partir da parte plana com um comprimento de 3000 mm no lado de entrega 3 na direção de transporte (doravante denominada a “matriz B”); e a outra inclui uma parte de transição suave de R1200 mm conformada continuamente a partir da parte plana com um comprimento de 3000 mm no lado de entrada 2 e no lado de entrega 3 (doravante denominada a “matriz C”).

[0073] As outras condições de flexão de arestas, como o aparelho para flexão de arestas e a quantidade de alimentação da chapa de aço são as mesmas que as do Exemplo 2. O ângulo de flexão de arestas é medido após a flexão de arestas e, em seguida, a chapa de aço é conformada em um formato cilíndrico por um método de prensagem por flexão, seguido de soldagem para se fornecer um tubo de aço. As condições de flexão de arestas e os resultados da formação são indicados na Tabela 4. Os itens e descrições contidos na Tabela 4 são os mesmos que os do Exemplo 1.

[0074] Conforme indicado na Tabela 4, sob as condições 1 a 6 (exemplos inventivos) nas quais o centro C1 da parte plana 24a da matriz inferior na direção de transporte 1 é definido para ser deslocado 150 mm (quantidade de deslocamento d) para o lado de entrega 3 na direção de transporte 1 em relação ao centro do cilindro hidráulico central, ou seja, o centro C2 da força de prensagem P, a variação do ângulo de flexão de arestas e a variação do pico da porção estacionária são suprimidas para cerca de metade daquelas das condições 7 e 8 (exemplos comparativos) em que o centro C1 da parte plana 24a da matriz inferior é definido para corresponder ao centro C2 do cilindro hidráulico central.

Tabela 4 Variação no ângulo de flexão de Diferença Quantidade Posição de Variação de tubo de aço arestas angular de parada da Número de Condição entre deslocamento Matriz extremidade Porção Comprimento paradas de Porção Comprimento Observações Nº porções d de ataque/de estacionária total soldagem estacionária total adjacentes (mm) fuga [°] [°] [mm] [mm] entre si [°] Exemplo 1 150 A Chapa de aço 1,0 1,0 0,9 0 0,9 0,9 Inventivo Exemplo 2 150 A Aba 0,7 1,0 0,8 0 0,9 1,3 Inventivo

42/49 Exemplo 3 150 B Chapa de aço 0,9 0,8 0,4 0 0,8 0,9 Inventivo Exemplo 4 150 B Aba 1,0 1,5 0,4 0 0,9 1,6 Inventivo Exemplo 5 150 C Chapa de aço 0,7 0,8 0,4 0 0,7 0,8 Inventivo Exemplo 6 150 C Aba 0,8 1,2 0,4 0 0,8 1,2 Inventivo Exemplo 7 0 A Chapa de aço 2,5 2,1 2,2 3 2,6 2,6 Comparativo Exemplo 8 0 A Aba 2,4 3,9 2,8 4 2,4 3,4 Comparativo

[0075] Além disso, sob as condições 3 e 4 em que é usada a matriz B fornecida com uma parte de transição suave no lado de entrega 3, e as condições 5 e 6 nas quais é usada a matriz C fornecida com uma parte de transição suave no lado de entrada e no lado de entrega, o limite de alimentação é dificilmente reconhecível à vista e a diferença angular entre as porções adjacentes é cerca de metade da variação do ângulo de flexão de arestas da porção estacionária. Enquanto isso, sob as condições 1, 2, 7 e 8 em que é usada a matriz A, o limite de alimentação é claramente reconhecível e a diferença angular entre as porções adjacentes é a mesma que a variação do ângulo de flexão de arestas da porção estacionária, e o ângulo de flexão de arestas muda drasticamente em comparação com o caso em que é usada a matriz B ou a matriz C. Ao se comparar as condições 1, 3 e 5, e as condições 2, 4 e 6, nas quais apenas a matriz usada é diferente, existem pequenas diferenças na variação do ângulo de flexão de arestas, embora a variação seja menor em alguns casos ao se usar a matriz C, e pode-se observar que uma parte de transição pode ser formada pelo menos no lado de entrega 3.

[0076] Além disso, sob as condições 1, 3, 5, e 7 em que a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada para ser posicionada na extremidade da parte plana, a variação do ângulo de flexão de arestas da porção estacionária é quase a mesma que a variação do ângulo de flexão de arestas de todo o comprimento, e a variação do pico da porção estacionária é quase a mesma que a variação do pico de todo o comprimento, e a quantidade de flexão de arestas é quase a mesma ao longo de todo o comprimento. Enquanto isso, sob as condições 2, 4, 6 e 8 em que a extremidade longitudinal da chapa de aço é posicionada no lado interno da parte plana da matriz inferior, a quantidade de flexão de arestas é grande na extremidade e a variação ao longo de todo o comprimento é maior. Em particular, sob a condição 3 em que é usada a “matriz

B” e a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada na posição da extremidade da parte plana, e a condição 5 em que a é usada “matriz C” e a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada na posição da extremidade da parte plana, a variação do pico é de 0,7 a 0,9 mm, que não é mais do que um sétimo de ± 3,2 mm, uma tolerância de pico exigida pelos padrões API, e pode- se entender que o formato é superior.

[0077] Sob as condições Nos 7 e 8 que não satisfazem as condições da presente invenção, como comparado com os exemplos inventivos, as variações do pico e do ângulo de flexão de arestas são grandes. Em particular, a grande diferença no ângulo de flexão de arestas indica que uma mudança abrupta ocorre na etapa do limite de alimentação. Uma vez que essa mudança abrupta excede o limite de perfil de uma tocha de soldagem, a soldagem é interrompida urgentemente. EXEMPLO 5

[0078] Similarmente ao Exemplo 3, é preparada uma chapa de aço tendo uma resistência à tração de 500 MPa, uma largura de chapa de 3232 mm × uma espessura de chapa de 38,1 mm × um comprimento de 12 m, incluindo uma chapa de aba com um comprimento de 400 mm × uma largura de 100 mm fixada à porção de extremidade de ataque e porção de extremidade de fuga, e um tubo de aço com um diâmetro externo de 1067 mm é fabricado. A matriz superior usada para a flexão de arestas possui uma face de processamento com um raio de curvatura de 400 mm, e a parte plana da matriz inferior possui uma face de processamento com um raio de curvatura de 400 mm de modo a corresponder com a matriz superior. A flexão de arestas é realizada com o objetivo de se fornecer um ângulo de flexão de arestas de 22 graus a uma faixa de 195 mm nas arestas transversais da chapa de aço ao se usar três tipos de matrizes inferiores: uma na qual a parte plana possui um comprimento de 3000 mm e ambas suas extremidades na direção longitudinal são chanfradas em C25 mm (doravante denominada a “matriz A”); outra incluindo uma parte de transição suave de R1200 mm conformada continuamente a partir da parte plana com um comprimento de 3000 mm no lado de entrega 3 na direção longitudinal (doravante denominada a “matriz B”); e a outra incluindo uma parte de transição suave de R1200 mm conformada continuamente a partir da parte plana com um comprimento de 3000 mm no lado de entrada 2 e no lado de entrega 3 (doravante denominada a “matriz C”).

[0079] As outras condições de flexão de arestas, como o aparelho para flexão de arestas e a quantidade de alimentação da chapa de aço são as mesmas que as do Exemplo 3. O ângulo de flexão de arestas é medido após a flexão de arestas e, em seguida, a chapa de aço é conformada em um formato cilíndrico por um método de prensagem por flexão, seguido de soldagem para se fornecer um tubo de aço. As condições de flexão de arestas e os resultados da formação são indicados na Tabela 5. Os itens e descrições contidos na Tabela 5 são os mesmos que os do Exemplo 1.

[0080] Sob as condições 1 a 6 (exemplos inventivos) nas quais o centro C1 da parte plana da matriz inferior na direção de transporte é configurado para ser deslocado 150 mm (quantidade de deslocamento d) para o lado de entrega 3 na direção de transporte em relação ao centro C do cilindro hidráulico central, ou seja, o centro C2 da força de prensagem P, a variação do ângulo de flexão de arestas e a variação do pico da porção estacionária são suprimidas para cerca de metade daquelas das condições 7 e 8 (exemplos comparativos) em que o centro C1 da parte plana da matriz inferior é configurado para corresponder ao centro C2 do cilindro hidráulico central.

Tabela 5 Posição de Variação no ângulo de flexão Diferença Variação no pico do tubo de Quantidade parada da de arestas angular aço de Número de Condição extremidade entre deslocamento Matriz Porção Comprimento paradas de Porção Comprimento Observações Nº de porções d estacionária total soldagem estacionária total ataque/de adjacentes (mm) [°] [°] [mm] [mm] fuga entre si [°] 1 150 A Chapa de 1,0 1,0 0,9 0 0,9 0,9 Exemplo aço Inventivo 2 150 A Aba 0,7 1,0 0,8 0 0,9 1,3 Exemplo Inventivo

46/49 3 150 B Chapa de 0,9 0,8 0,4 0 0,8 0,9 Exemplo aço Inventivo 4 150 B Aba 1,0 1,5 0,4 0 0,9 1,6 Exemplo Inventivo 5 Chapa de Exemplo 150 C 0,7 0,8 0,4 0 0,7 0,8 aço Inventivo 6 Exemplo 150 C Aba 0,8 1,2 0,4 0 0,8 1,2 Inventivo 7 0 A Chapa de 2,5 2,1 2,2 3 2,6 2,6 Exemplo aço Comparativo 8 0 A Aba 2,4 3,9 2,8 4 2,4 3,4 Exemplo Comparativo

[0081] Além disso, sob as condições 3 e 4 em que é usada a matriz B fornecida com uma parte de transição suave no lado de entrega 3 e as condições 5 e 6 nas quais é usada a matriz C fornecida com uma parte de transição suave no lado de entrada e no lado de entrega, o limite de alimentação é dificilmente reconhecível à vista e a diferença angular entre as porções adjacentes é cerca de metade da variação do ângulo de flexão de arestas da porção estacionária. Enquanto isso, sob as condições 1, 2, 7 e 8 em que é usada a matriz A, o limite de alimentação é claramente reconhecível e a diferença angular entre as porções adjacentes é a mesma que a variação do ângulo de flexão de arestas da porção estacionária, e o ângulo de flexão de arestas muda drasticamente em comparação com o caso em que é usada a matriz B ou a matriz C. Ao se comparar as condições 1, 3 e 5, e condições 2, 4 e 6, nas quais apenas a matriz usada é diferente, existem pequenas diferenças na variação do ângulo de flexão de arestas, embora a variação seja menor em alguns casos ao se usar a matriz C, e pode-se observar que uma parte de transição pode ser formada pelo menos no lado de entrega 3.

[0082] Além disso, sob as condições 1, 3, 5, e 7 em que a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada para ser posicionada na extremidade da parte plana, a variação do ângulo de flexão de arestas da porção estacionária é quase a mesma que a variação do ângulo de flexão de arestas de todo o comprimento, e a variação do pico da porção estacionária é quase a mesma que a variação do pico de todo o comprimento, e a quantidade de flexão de arestas é quase a mesma ao longo de todo o comprimento. Enquanto isso, sob as condições 2, 4, 6 e 8 em que a extremidade longitudinal da chapa de aço é posicionada no lado interno da parte plana da matriz inferior, a quantidade de flexão de arestas é grande na extremidade e a variação ao longo de todo o comprimento é maior. Em particular, sob a condição 3 em que é usada a “matriz

B” e a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada na posição da extremidade da parte plana, e a condição 5 em que é usada a “matriz C” e a extremidade longitudinal da chapa de aço é parada na posição da extremidade da parte plana, a variação do pico é de 0,7 a 0,9 mm, que não é mais do que um sétimo e ± 3,2 mm, uma tolerância de pico exigida pelos padrões API, e pode-se entender que o formato é superior.

[0083] Sob as condições Nos 7 e 8 que não satisfazem as condições da presente invenção, como comparado com os exemplos inventivos, as variações do pico e do ângulo de flexão de arestas são grandes. Em particular, a grande diferença no ângulo de flexão de arestas indica que uma mudança abrupta ocorre na etapa do limite de alimentação. Uma vez que essa mudança abrupta excede o limite de perfil de uma tocha de soldagem, a soldagem é interrompida urgentemente.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0084] De acordo com a presente invenção, é possível obter um formato de flexão de arestas com menos variação ao longo de todo o comprimento sem a introdução de uma nova instalação. DESCRIÇÃO DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA: 1 direção de transporte 2 lado de entrada (lado a montante na direção de transporte) 3 lado de entrega (lado a jusante na direção de transporte) 10 fresadora de arestas 20 aparelho para flexão de arestas de chapa de aço 21 mecanismo de transporte 21a rolo de transporte 22A, 22B mecanismo de prensa 23 matriz superior

24 matriz inferior 24a parte plana 24b, 24c parte de transição 26 cilindro hidráulico 30 aparelho de formação de cilindro 30A prensa em U 30B prensa em O 30C prensa de flexão 40 aparelho de junção 50 expansor mecânico S chapa de aço Sa porção de extremidade de ataque Sb porção de extremidade de fuga Sc, Sd aresta transversal St chapa de aba Sp formato de tubo do produto Se círculo perfeito virtual Ra1 faixa da parte plana 24a da matriz inferior na primeira flexão Ra2 faixa da parte plana 24a da matriz inferior na segunda flexão Da variação do ângulo na aresta transversal da chapa de aço Dc variação do ângulo na porção estacionária Df força de deformação P pressão hidráulica (força de prensagem) Dp pico Dp- pico negativo Dp+ pico positivo

Claims (9)

REIVINDICAÇÕES

1. Método para flexão de arestas de uma chapa de aço usando um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço compreendendo: um par de matrizes configuradas para serem dispostas correspondendo a uma aresta transversal de uma chapa de aço; um atuador configurado para prender o par de matrizes com uma força de prensagem predeterminada; e um mecanismo de transporte configurado para transportar a chapa de aço em uma direção ao longo de uma direção longitudinal da chapa de aço como uma direção de transporte, em que a aresta transversal da chapa de aço é submetida a flexão de aresta através de todo um comprimento ao realizar a flexão de aresta da aresta transversal da chapa de aço várias vezes por meio do par de matrizes enquanto a chapa de aço é transportada intermitentemente pelo mecanismo de transporte, caracterizado pelo fato de que uma dentre o par de matrizes que entra em contato com uma superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta da aresta transversal da chapa de aço a ser flexionada tem uma parte plana que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta, e flexão de aresta é realizada na aresta transversal da chapa de aço com um centro da parte plana na direção de transporte sendo deslocado para um lado de entrega na direção de transporte em relação a um centro da força de prensagem gerada pelo atuador na direção de transporte.

2. Método para flexão de arestas de uma chapa de aço, de acordo com a reivindicação 1,

caracterizado pelo fato de que a matriz que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta compreende uma parte de transição formada por uma superfície curva fornecida adjacente à parte plana pelo menos em um lado de entrega na direção de transporte, e a parte plana e a parte de transição são conectadas para terem uma linha tangente comum.

3. Método para flexão de arestas de uma chapa de aço, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma porção de extremidade de ataque da chapa de aço na direção de transporte está em uma posição correspondente a uma extremidade frontal da parte plana em uma primeira passagem de flexão da aresta transversal da chapa de aço.

4. Método para flexão de arestas de uma chapa de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que uma porção de extremidade de fuga da chapa de aço na direção de transporte está em uma posição correspondente a uma extremidade traseira da parte plana em uma passagem final para flexão da aresta transversal da chapa de aço.

5. Método para fabricar um tubo de aço compreendendo: um processo para flexão de arestas de uma chapa de aço usando um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço compreendendo um par de matrizes configuradas para serem dispostas correspondendo à aresta transversal da chapa de aço, um atuador configurado para prender o par de matrizes com uma força de prensagem predeterminada,

e um mecanismo de transporte configurado para transportar a chapa de aço em uma direção ao longo de uma direção longitudinal da chapa de aço como uma direção de transporte, em que a aresta transversal da chapa de aço é submetida a flexão de aresta através de todo um comprimento ao realizar flexão de aresta da aresta transversal da chapa de aço várias vezes por meio do par de matrizes enquanto a chapa de aço é transportada intermitentemente pelo mecanismo de transporte; um processo de formação de cilindro no qual a chapa de aço com as arestas transversais submetidas a flexão de arestas é formada em um formato cilíndrico e as arestas transversais da chapa de aço são unidas entre si sem sobreposição; e um processo de junção no qual as arestas transversais da chapa de aço unidas sem sobreposição são soldadas, caracterizado pelo fato de que uma dentre o par de matrizes que entra em contato com uma superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta da aresta transversal da chapa de aço a ser flexionada tem uma parte plana que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta, e flexão de aresta é realizada na aresta transversal da chapa de aço com um centro da parte plana na direção de transporte sendo deslocado para um lado de entrega na direção de transporte em relação a um centro da força de prensagem gerada pelo atuador na direção de transporte.

6. Aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço, compreendendo: um par de matrizes configuradas para serem dispostas correspondendo a uma aresta transversal de uma chapa de aço;

um atuador configurado para prender o par de matrizes com uma força de prensagem predeterminada; e um mecanismo de transporte configurado para transportar a chapa de aço em uma direção ao longo de uma direção longitudinal da chapa de aço como uma direção de transporte, em que a aresta transversal da chapa de aço é submetida a flexão de aresta através de todo um comprimento ao se realizar flexão da aresta transversal da chapa de aço várias vezes por meio do par de matrizes enquanto a chapa de aço é transportada intermitentemente pelo mecanismo de transporte, caracterizado pelo fato de que uma dentre o par de matrizes que entra em contato com uma superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta da aresta transversal da chapa de aço a ser flexionada tem uma parte plana que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta, e um centro da parte plana na direção de transporte é deslocado para um lado de entrega na direção de transporte em relação a um centro da força de prensagem gerada pelo atuador na direção de transporte.

7. Aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a matriz que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta compreende uma parte de transição formada por uma superfície curva fornecida adjacente à parte plana pelo menos em um lado de entrega na direção de transporte, e a parte plana e a parte de transição são conectadas para terem uma linha tangente comum.

8. Instalação para fabricar um tubo de aço compreendendo:

um aparelho para flexão de arestas de uma chapa de aço compreendendo: um par de matrizes configuradas para serem dispostas correspondendo à aresta transversal de uma chapa de aço, um atuador configurado para prender o par de matrizes com uma força de prensagem predeterminada, e um mecanismo de transporte configurado para transportar a chapa de aço em uma direção ao longo de uma direção longitudinal da chapa de aço como uma direção de transporte, em que a aresta transversal da chapa de aço é submetida a flexão de aresta através de todo um comprimento ao realizar flexão de aresta da aresta transversal da chapa de aço várias vezes por meio do par de matrizes enquanto a chapa de aço é transportada intermitentemente pelo mecanismo de transporte; um aparelho de formação de cilindros configurado para formar a chapa de aço com as arestas transversais submetidas a flexão de arestas em um formato cilíndrico e unir as arestas transversais da chapa de aço entre si sem sobreposição; e um aparelho de junção configurado para soldar as arestas transversais da chapa de aço unidas sem sobreposição, caracterizada pelo fato de que uma dentre o par de matrizes que entra em contato com uma superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta da aresta transversal da chapa de aço a ser flexionada tem uma parte plana que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta, e um centro da parte plana na direção de transporte é deslocado para um lado de entrega na direção de transporte em relação a um centro da força de prensagem gerada pelo atuador na direção de transporte.

9. Instalação para fabricar um tubo de aço, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a matriz que entra em contato com a superfície posicionada no lado externo de flexão de aresta compreende uma parte da transição formada por uma superfície curva fornecida adjacente à parte plana pelo menos em um lado de entrega na direção de transporte, e a parte plana e a parte de transição são conectadas para terem uma linha tangente comum.