CN102563220A

CN102563220A - 配管用螺纹钢管

Info

Publication number: CN102563220A
Application number: CN2010105930916A
Authority: CN
Inventors: 前田功
Original assignee: SHINSANKO STEEL PIPE KK
Current assignee: SHINSANKO STEEL PIPE KK
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明提供一种螺纹配管用钢管。该螺纹配管用钢管包括：端部，具有外螺纹；第一外径部，与所述端部连接；第二外径部，利用与所述第一外径部相同的材料构成，所述第二外径部不通过连接手段地与所述第一外径部相连接，具有比所述第一外径部的外径大的外径，在内面上具有与所述外螺纹螺合的尺寸的内螺纹。

Description

配管用螺纹钢管

技术领域

本发明涉及一种在低压用配管中使用的带有螺纹的配管用钢管。

背景技术

在使用压力比较低的蒸汽、水、燃气、空气等的配管中使用的配管用钢管在JISG 3453中被规定为配管用碳素钢管(SGP)。

以往，在这种配管用钢管是带螺纹型的情况下，在两端处形成外螺纹(锥形外螺纹)。然后，在连接这些螺纹配管用钢管时，在一条配管用钢管的端部上安装具有内螺纹的插口并把另一条配管用钢管的端部的外螺纹部拧入该插口，以连接。

然而，在部分地加热了金属管的状态下沿管纵向施加压缩力，会增厚金属管的一部分(即一部分的板厚变厚)。

例如，在专利文献1及专利文献2(金属管的增厚加工方法)中，记载了作为汽车等中使用的金属管，只增厚需要高强度的部分的技术。

该金属管如图11(a)所示，在内面侧增厚并使得金属管21的端部的外径与原料金属管的外径相同。用21a来表示增厚部。

在专利文献3(金属管的增厚方法)中，记载了例如用于精制(···)·分离乙烯的分解炉的U字形反应管等中使用的氧化物分散强化型Fe基超合金制造等的金属管的增厚方法。为了需要在该金属管的端部附近的外面上设置外螺纹的情况等，如图11(b)所示，示出了增厚金属管的端部附近、并使内径与其他部分同径(内面没有高低差别)但增大了外径的金属管31(专利文献3的权利要求2、3、段落编号[0002]、[0005]、[0019]、[0022])。

在专利文献3中，认为是假设了在图11(b)的B-B位置进行了切断的基础上，在切断后的端部外面上切口外螺纹的情况。用31a来表示增厚部。

在专利文献4(具有连接部的圆形钢管及其制造方法)中，记载了用作建筑物的钢管柱或土木用的钢管桩等的钢管41，如图11(c)所示，钢管41在两端部具有连接部，该连接部具有内侧增厚的厚壁部41a，其外周面实施了螺纹或锥形加工。

假设该具有连接部的钢管41是例如外径为600mm、薄壁部的板厚为40mm、端部的厚壁部41a的板厚为80mm等的大型钢管，是通过UOE法对阶式钢板(·····)···进行制管而成的。UOE制管法是通过冲压加工相当于管的周长的宽度的钢板使其成形为U字形，然后成形为圆形，之后熔接边缘部而制作成管的制管法。

在专利文献5(泥浆(slurry)输送用钢管及其制造方法)中，作为带凸缘的泥浆输送用钢管，记载了如图11(d)所示，通过热镦锻增厚加工法在外面侧增厚管端部从而形成了凸缘部51a的钢管51。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7··214148号公报

专利文献2：日本特开平9··327723号公报

专利文献3：日本特开2002··160015号公报

专利文献4：日本特开平8··302901号公报

专利文献5：日本特开平11··333537号公报

现有的螺纹配管用钢管，如上所述，在两端的外周形成有外螺纹，在连接这些螺纹配管用钢管时，通过在一条配管用钢管的端部安装内螺纹插口并进行连接，但准备作为其他部件的插口则比较烦杂。另外，安装插口的操作也很烦杂。

本发明是基于上述背景所做出的，其目的在于提供一种无需安装插口即可直接连接这些配管用钢管的螺纹配管用钢管以及这样的螺纹配管用钢管的制造方法。

发明内容

用于解决上述课题的本发明的螺纹配管用钢管包括：端部(相当于实施方式中的形成有外螺纹3的端部)，具有外螺纹；第一外径部(相当于实施方式中的原料钢管1’的非加工部)，与上述端部连接；第二外径部(实施方式中相当于扩径增厚部5)，利用与上述第一外径部相同的材料构成，该第二外径部不通过连接手段地与上述第一外径部相连接，并具有比上述第一外径部的外径大的外径，在其内面上具有与上述外螺纹螺合的尺寸的内螺纹(相当于实施方式中内螺纹2)。

这里，上述第二外径部的内面的内螺纹及上述端部的外面的外螺纹是锥形螺纹。

本申请还提供如下所述的螺纹配管用钢管的制造方法：将具有第一端部(相当于加工后成为实施方式中的扩径增厚部5的部分)与第二端部(相当于实施方式中的形成有外螺纹3的端部)的原料钢管的上述第一端部沿管纵向进行压缩，对上述第一端部进行扩径增厚以使其外径比原料钢管外径大且其板厚比原料钢管板厚更厚，在上述原料钢管的上述第二端部的外面形成外螺纹，在上述第一端部的内面形成具有与上述第二端部的外螺纹螺合的尺寸的内螺纹。压缩、扩径、增厚所述第一端部优选在加热状态下进行，但是，在常温状态下也可以实施。

根据本发明的螺纹配管用钢管，由于可无需安装作为其他部件的插口而直接彼此连接配管用钢管，从而提高了管连接的操作性。

另外，基于无需准备作为其他部件的插口从而减少了部件个数这一点，可以使配管连接操作相关的处理更加简便，成本也有所降低。

而且，根据本发明的螺纹配管用钢管的制造方法可以低成本地制造上述螺纹配管用钢管。

附图说明

图1是本发明的一实施例的螺纹配管用钢管的一部分切口侧面图。

图2(a)是用于制造图1的螺纹配管用钢管的原料钢管的纵截面图、图2(b)是横截面图。

图3是用于说明制造图1的螺纹配管用钢管时作为对原料钢管的一端部实施扩径增厚加工的前工序的对原料钢管的一端部进行加热的状况图。

图4(a)用于说明图3之后的工序，是说明扩径增厚原料钢管的一端部的工序的开始阶段的图，图4(b)是图4(a)的A-A截面图。

图5是用于说明在图4(a)之后的工序中扩径增厚原料钢管的一端部的中途阶段的图。

图6是用于说明在图5之后、完成了原料钢管的一端部的扩径增厚的阶段的图。

图7是通过上述扩径增厚加工所获得的钢管的截面图。

图8是说明在图7的钢管的其他端部的外面形成外螺纹的要点的图。

图9是用于说明在图8的工序之后、在扩径增厚了的钢管的一端部形成内螺纹的要点的图。

图10是示出彼此连接图9的螺纹配管用钢管的状态的截面图。

图11(a)、(b)、(c)、(d)分别是示出端部增厚的金属管的现有例子的图。

具体实施方式

以下，参考图1～图10对本发明的螺纹配管用钢管的实施例进行说明。

(实施例1)

图1是本发明的一实施例的螺纹配管用钢管1的部分切口侧面图。

该螺纹配管用钢管1是如下所述的结构：通过在加热状态下沿管长度方向压缩原料钢管的一端部，来扩径增厚该螺纹配管用钢管1的一端部(在图1中为左端部)，以使外径D比原料钢管外径D₀大、板厚t比原料钢管板厚t₀厚，而且，在内面形成内螺纹2，在另一端部(在图1中为右端部)的外面上形成外螺纹3。

上述内螺纹2具有与上述外螺纹3螺合的尺寸，两者都是锥形螺纹。此外，在图中省略了锥形。用符号5来表示扩径增厚了的部分(扩径增厚部)。

图2(a)是用于制造图1的螺纹配管用钢管1的原料钢管1’的纵截面图、图2(b)是横截面图。

该原料钢管1’在JIS G 3453中被规定为配管用碳素钢管(SGP)即所谓的燃气管，是配送使用压力比较低的蒸汽、水、燃气、空气等的配管所使用的配管用钢管。

可以是黑管(镀锌管)及白管(无镀管)中的任一种。

适用本发明的优选尺寸是标称直径15A(外径21.7mm、壁厚2.8mm)～100A(外径114.3mm、壁厚4.5mm)。

原料钢管1’的外径用D₀表示、内径用d₀表示、板厚用t₀表示(t₀＝(D₀-d₀)/2)。

对制造图1的螺纹配管用钢管1的方法进行说明。

首先，如图3所示，例如通过配置在原料钢管1’的一端部的高频感应加热线圈4加热原料钢管1’的需要扩径增厚的一端部。加热范围优选例如为原料钢管1’的外径D₀的1.5～2.5倍左右，通常为2倍左右。加热温度是加热至使管表面成为橙色的温度即可(大概加热到700℃～800℃左右)。在该图中，符号6是支承辊。

接下来，如图4～图6所示，在维持其温度的过程中，将原料钢管1’的加热至上述700℃～800℃的需要扩径增厚的一端部沿管长度方向压缩，以对该端部进行扩径增厚。

在这些图中，符号7表示同时具有作为在扩径时规定管外径的模具(··型)的功能和夹住(chuck)原料钢管1’的功能的带夹住功能的模具，其具有如下所述的结构：由两个分割片7a、7b构成，在7a、7b两者合拢时形成两阶(··)··的圆筒内面7c、7d，其大内径部分是孔型部7c、小内径部分是夹住部7d。孔型部7c的内径与作为目标的螺纹配管用钢管1的扩径增厚部5的外径D相等。

符号9是通过未图示的油压汽缸(cylinder)的力被压入到原料钢管1’的一端部内的带檐的冲头。该冲头9在圆筒部9a的前端具有圆锥状前端部9b、在圆筒部9a的后端具有按压原料钢管1’的端面的檐部9c。

在如图4所示地用带夹住功能的模具7夹住了原料钢管1’的状态下，在通过油压力将冲头9向原料钢管1’的端部内压入时，如图5所示，管端部被逐渐扩径。在该阶段，在板厚减小的同时进行扩径。用符号1”来表示从原料钢管1’开始进行了加工的阶段(到达图1所示的完成品的阶段)的钢管。

如果进一步按压冲头9，如图6所示，冲头9的檐部9c接触到钢管1”的端面并对其进行按压，从而使一端部的板厚逐渐增大。此时管外径也逐渐增大，如果管外周面接触到了孔型部7c的内面，则扩径增厚加工结束。

图7示出了通过该扩径增厚加工所获得的钢管1”。这样，扩径增厚部5是通过对原料钢管1’的一端进行扩径增厚加工而一体形成的，因此，与原料钢管1’用相同材料构成，且无需通过焊接、连接螺钉、粘接剂等连接件(···)·可与原料钢管1’的非加工部分相连接。

当扩径增厚部5的外径为D、内径为d、板厚为t时，(t＝(D-d)/2)，对该钢管进行适当的扩径增厚加工，以使得如下关系成立。

t₀＜t＜1.5t₀

D₀-1.5t₀＜d＜D₀-0.5t₀

D₀+0.8t₀＜D＜D₀+3t₀

接下来，在一端部具有扩径增厚部5的钢管1”的另一端部的外周面形成外螺纹3。如图8所示，该挑扣(套螺纹)加工能通过一般的例如板牙头(die head)式挑扣机等进行。

图8中，分别固定在安装在板牙头式挑扣机10的板牙头11上的多个螺纹梳刀块(chaser block)12上的螺纹梳刀13与板牙头11及螺纹梳刀块12一起转动，进行钢管1”的另一端部的外周的套螺纹。

接着，在扩径增厚部5的内面形成内螺纹。该内螺纹加工可用如图9那样的通常手段例如撞锤(tup)15来进行。

由此，得到了图1所示的螺纹配管用钢管1。

图10示出了连接了该螺纹配管用钢管1彼此的状态。通过将一端部的外螺纹部3拧入另一端部(扩径增厚部5)的内螺纹部2来进行连接。

在现有的配管用钢管的情况下，由于在两端形成外螺纹，在一条配管用钢管的一端部安装插口，并拧入另一条配管用钢管的另一端部的外螺纹部来进行连接，因此，需要准备作为其他部件的插口，从而比较烦杂，另外，安装插口的操作也是很烦杂，而在本发明的螺纹配管用钢管1中，无需安装作为其他部件的插口就能彼此直接连接配管用钢管1，所以，可以提高管连接的操作性。

此外，上述压缩、扩径、增厚一端部的工序可以在将一端部加热至700℃～800℃时来进行，也可以不进行加热，在20℃左右的常温状态下实施。

Claims

1.一种螺纹配管用钢管，包括：

端部，具有外螺纹；

第一外径部，与所述端部连接；以及

第二外径部，利用与所述第一外径部相同的材料构成，所述第二外径部不通过连接手段地与所述第一外径部相连接，并具有比所述第一外径部的外径大的外径，在其内面上具有与所述外螺纹螺合的尺寸的内螺纹。

2.根据权利要求1所述的螺纹配管用钢管，其中，

当所述第一外径部的外径为D₀、内径为d₀、所述第二外径部的外径为D、内径为d时，D₀-d₀＜D-d的关系成立。

3.根据权利要求2所述的螺纹配管用钢管，其中，

当所述第一外径部的板厚为t₀、所述第二外径部的板厚为t时，t₀＜t＜1.5t₀、D₀-1.5t₀＜d＜D₀-0.5t₀、D₀+0.8t₀＜D＜D₀+3t₀的关系成立。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的螺纹配管用钢管，其中，

所述外螺纹及所述内螺纹均为锥形螺纹。

5.一种螺纹配管用钢管的制造方法，包括：

将具有第一端部与第二端部的原料钢管的所述第一端部沿管纵向进行压缩，对所述第一端部进行扩径增厚，以使其外径比原料钢管外径大并使其板厚比原料钢管板厚更厚，

在所述原料钢管的所述第二端部的外面形成外螺纹，

在所述第一端部的内面形成具有与所述第二端部的外螺纹螺合的尺寸的内螺纹。

6.根据权利要求5所述的螺纹配管用钢管的制造方法，其中，

当所述原料钢管的外径为D₀、内径为d₀、扩径增厚后的钢管的外径为D、内径为d时，D₀-d₀＜D-d的关系成立。

7.根据权利要求6所述的螺纹配管用钢管的制造方法，其中，

当所述原料钢管的板厚为t₀、扩径增厚后的钢管的板厚为t时，t₀＜t＜1.5t₀、D₀-1.5t₀＜d＜D₀-0.5t₀、D₀+0.8t₀＜D＜D₀+3t₀的关系成立。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的螺纹配管用钢管的制造方法，其中，

所述外螺纹及所述内螺纹均为锥形螺纹。

9.根据权利要求5至7中任一项所述的螺纹配管用钢管的制造方法，其中，

在沿管纵向对所述第一端部进行压缩并进行扩径增厚的工序中，使用带凸缘的冲头。

10.根据权利要求5至7中任一项所述的螺纹配管用钢管的制造方法，其中，

沿管纵向对所述第一端部进行压缩并进行扩径增厚的工序是在所述第一端部为加热状态时进行。

11.根据权利要求10所述的螺纹配管用钢管的制造方法，其中，

加热所述第一端部时的管纵向长度为1.5D₀～2.5D₀的范围。