JP2020133792A - Welding method of ring-shaped object to iron pipe end - Google Patents
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Description
この発明は、水などの流体輸送や粉体、燃焼灰などの固定輸送に使用される金属管の端部にフランジ等のリング状物を溶接する方法に関するものである。 The present invention relates to a method of welding a ring-shaped object such as a flange to an end of a metal pipe used for fluid transportation such as water and fixed transportation such as powder and combustion ash.
溶接によって鉄管にリング状フランジを取り付ける方法は、JIS B 2220:2012 付属書(参考)「溶接式フランジの溶接部詳細」に記載されている。この方法によれば、例えば、図13、図14に示すように、鉄管1をフランジ2に挿し込んだ(フランジ2を鉄管1端部に嵌め込んだ)状態で、フランジ2端面側と同背面側の円周部を鉄管1に溶接a0するようになっている。図14は、鉄管1内の輸送物が溶接ビードやフランジ2に接触しないことを求められる場合であり、図13はその要求がない場合である。
このフランジ2付の鉄管1は、図15に示すように、接続する鉄管1、1の端面にガスケット3を介在して対向する両フランジ2、2をボルト・ナット4によって締結して接続する(特許文献1、第2図等参照)。
A method of attaching a ring-shaped flange to an iron pipe by welding is described in JIS B 2220: 2012 Annex (Reference) “Details of Welded Part of Welded Flange”. According to this method, for example, as shown in FIGS. 13 and 14, in a state where the
As shown in FIG. 15, the
また、図17に示す、同一軸上に接続する鉄管1、1の端部外周にリング5を設け、その両リング5、5に2ツ割りの環状ハウジング6の内側に突出した突起7をリング5の端面に係止して両鉄管1、1の両端部に亘るゴムリング8を介在して、前記環状ハウジング6を両鉄管1、1の両端部に亘って設け、その2ツ割りハウジング6をボルト・ナットで締結する管継手構造がある(特許文献2、図1等参照、なお、この文献の図6においては、突起7に変えて溝に係止させている)。
Further, as shown in FIG. 17,
この何れの手段においても、フランジ2やリング5を鉄管1に溶接する際、溶接部は冷却すると、温度差によって収縮する特性がある。
このため、図16に示すように、フランジ2(リング5)の内周面両側2ヶ所(端面側と同背面側)を溶接a0(隅肉溶接a01、a02)すると、先行して溶接した部分、例えば、同図において、a01部分を先に溶接すると、後から溶接した部分a02の冷却に伴う熱収縮によって、a01部分が引張作用を受ける。鉄管1がダクタイル鋳鉄等の炭素を多く含む物の場合、溶接を行うと、冷却時に鉄部に白銃化と呼ばれる固くて伸びないセメンタイトを主成分とする層(以下、熱影響部)が形成される。この熱影響部に過度の引張力が作用すると、熱影響部が伸びない性状のため、割れなどの不具合が発生することがある。
In any of these means, when the
Therefore, as shown in FIG. 16, when the flange 2 (ring 5) is welded a 0 (fillet welding a 01 , a 02 ) on both sides of the inner peripheral surface (the end surface side and the same back surface side), it precedes. When the welded portion, for example, the a 01 portion in the figure is welded first, the a 01 portion is subjected to a tensile action due to heat shrinkage of the welded portion a 02 due to cooling. When the
この発明は、以上の実状の下、ダクタイル鋳鉄管等の鉄管にフランジ等のリング状物(部材)を溶接によって取り付ける際、溶接部に割れが生じ難くすることを課題とする。 An object of the present invention is to make it difficult for cracks to occur in a welded portion when a ring-shaped object (member) such as a flange is attached to an iron pipe such as a ductile cast iron pipe by welding under the above-mentioned actual conditions.
上記課題を達成するため、この発明は、フランジに予めスリーブを溶接等によって一体化し、このスリーブを鉄管に嵌めて溶接した後、フランジを鉄管に溶接することとしたのである。
このように、先にスリーブを鉄管に溶接すれば、そのスリーブの溶接部を挟んだ両側の部分を溶接しても、そのスリーブの溶接部によって一方の側の溶接部が熱収縮しようとしてもその収縮力がスリーブの溶接部に阻止されるため、他方の側の溶接部にその収縮力が及ばず、その他方の側の溶接部の割れが生じ難い。
In order to achieve the above object, in the present invention, the sleeve is integrated with the flange in advance by welding or the like, the sleeve is fitted to the iron pipe and welded, and then the flange is welded to the iron pipe.
In this way, if the sleeve is welded to the iron pipe first, even if the parts on both sides of the sleeve that sandwich the welded portion are welded, even if the welded portion of the sleeve attempts to heat-shrink the welded portion on one side. Since the contraction force is blocked by the welded portion of the sleeve, the contraction force does not reach the welded portion on the other side, and cracking of the welded portion on the other side is unlikely to occur.
この発明の具体的な鉄管端部へのリング状物の溶接方法は、鉄管端部にリング状物であるフランジを溶接する方法であって、そのフランジは前記鉄管端部に嵌るスリーブを有し、その鉄管端部にスリーブを内側にしてスリーブ及びフランジを嵌め込み、そのスリーブを鉄管端部に溶接した後、スリーブの内側端部を鉄管に溶接するとともに、フランジを鉄管端部に溶接する構成を採用したのである。 A specific method for welding a ring-shaped object to an iron pipe end portion of the present invention is a method of welding a ring-shaped flange to the iron pipe end portion, and the flange has a sleeve that fits into the iron pipe end portion. , Fit the sleeve and flange into the iron pipe end with the sleeve inside, weld the sleeve to the iron pipe end, then weld the inner end of the sleeve to the iron pipe, and weld the flange to the iron pipe end. It was adopted.
他の具体的な鉄管端部へのリング状物の溶接方法は、同一軸上に突き合わされた両鉄管の両端部の外周面にそれぞれスリーブ付リングをそのスリーブを内側にして嵌め込み、環状ハウジングの内側に突出した突起を前記リングに係止するとともに両鉄管の両端部に亘るゴムリングを介在して、前記環状ハウジングを両鉄管の両端部に亘って設けた管継手構造において、前記スリーブを鉄管端部に溶接した後、そのスリーブの内側端部を鉄管に溶接するとともに、前記リングを鉄管端部に溶接してスリーブ付リングを鉄管端部に溶接する構成を採用したのである。 Another specific method of welding a ring-shaped object to the end of a steel pipe is to fit a ring with a sleeve on the outer peripheral surfaces of both ends of both steel pipes butted on the same axis with the sleeve inside. In a pipe joint structure in which an annular housing is provided over both ends of both steel pipes by locking an inwardly projecting protrusion to the ring and interposing rubber rings extending over both ends of both steel pipes, the sleeve is attached to the steel pipe. After welding to the end portion, the inner end portion of the sleeve is welded to the iron pipe, and the ring is welded to the iron pipe end portion and the sleeved ring is welded to the iron pipe end portion.
この両構成において、上記スリーブはその外周面に溝が形成されてその溝において鉄管への溶接を行うことができる。このようにすれば、溶接位置が溝となって明確であることから、スリーブの溶接が円滑になる。 In both of these configurations, the sleeve is formed with a groove on the outer peripheral surface thereof, and welding to the iron pipe can be performed in the groove. By doing so, since the welding position becomes a groove and is clear, the welding of the sleeve becomes smooth.
また、この発明の具体的な鉄管端部にリング状物であるフランジを溶接した構造は、そのフランジは前記鉄管端部に嵌るスリーブを有し、その鉄管端部にスリーブを内側にしてスリーブ及びフランジが嵌め込まれ、そのスリーブは鉄管端部に溶接されているとともに、スリーブの内側端部が鉄管に溶接され、フランジも鉄管端部に溶接されている構成を採用し得る。 Further, in the structure in which a flange, which is a ring-shaped object, is welded to the specific iron pipe end portion of the present invention, the flange has a sleeve that fits into the iron pipe end portion, and the sleeve and the sleeve and the sleeve with the sleeve inside the iron pipe end portion It is possible to adopt a configuration in which a flange is fitted, the sleeve is welded to the end of the iron pipe, the inner end of the sleeve is welded to the iron pipe, and the flange is also welded to the end of the iron pipe.
また、他の具体的な鉄管端部にリング状物を溶接した構造は、同一軸上に突き合わされた両鉄管の両端部の外周面にそれぞれスリーブ付リングをそのスリーブを内側にして嵌め込み、環状ハウジングの内側に突出した突起を前記リングに係止するとともに両鉄管の両端部に亘るゴムリングを介在して、前記環状ハウジングを両鉄管の両端部に亘って設けた管継手構造において、そのスリーブは鉄管端部に溶接されているとともに、スリーブの内側端部も鉄管に溶接されており、前記リングは鉄管端部に溶接されている前記スリーブ付リングを鉄管端部に溶接した構成を採用し得る。
この構成において、上記スリーブはその外周面に溝が形成されて、その溝において鉄管への溶接が行われている構成とし得る。
Further, in the structure in which a ring-shaped object is welded to the end of another concrete steel pipe, a ring with a sleeve is fitted on the outer peripheral surfaces of both ends of both steel pipes butted on the same axis with the sleeve inside, and the ring shape is formed. In a pipe joint structure in which the annular housing is provided over both ends of both steel pipes by locking a protrusion protruding inward of the housing to the ring and interposing a rubber ring extending over both ends of both steel pipes, the sleeve thereof. Is welded to the end of the iron pipe, and the inner end of the sleeve is also welded to the iron pipe. The ring adopts a configuration in which the ring with a sleeve welded to the end of the iron pipe is welded to the end of the iron pipe. obtain.
In this configuration, the sleeve may be configured such that a groove is formed on the outer peripheral surface thereof and welding is performed to the iron pipe in the groove.
この発明は、以上のように構成したので、ダクタイル鋳鉄管などの炭素を大量に含む管にフランジ等のリング状物を溶接した場合に生じていた溶接部が割れる不具合を解消することができる。また、ハウジング継手用突起付き管の製造の際、リング状部材の両側を溶接する場合の溶接部の割れを防止することもできる。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to solve the problem of cracking of the welded portion that occurs when a ring-shaped object such as a flange is welded to a pipe containing a large amount of carbon such as a ductile cast iron pipe. Further, when manufacturing a tube with protrusions for a housing joint, it is possible to prevent cracking of the welded portion when both sides of the ring-shaped member are welded.
この発明に係る鉄管端部へのリング状物であるフランジ2の溶接方法及びその溶接構造の一実施形態を図1〜図3に示し、この実施形態は、図3に示す、接続するダクタイル鋳鉄管1、1の端部にRFフランジ2を設け、その両フランジ2、2をガスケット3を介在してボルト・ナット4によって締結する管継手構造の場合である。
その特徴は、そのフランジ2が、図1〜図3に示すように、鉄製円筒状スリーブ10を有する点である。この実施形態におけるスリーブ10はフランジ2に予め溶接a0されているが、フランジ2とスリーブ10を一体成形したものとすることもできる(特許文献1、第1図参照)。
スリーブ10にはその軸方向に溝11が形成されている。この溝11の幅や長さは効果が得られる限りにおいて、任意である。溝11の本数もスリーブ10の外周面周囲に任意であるが、複数の場合は周囲等間隔が好ましい。この実施形態においては、周囲等間隔の3本とした。溝11は軸方向に間欠的でも良い。
A method of welding a
The feature is that the
A
このスリーブ10付きのフランジ2を、図2に示すように、ダクタイル鋳鉄管1の端部に嵌め込み、まず、溝11において、溶接a1によってスリーブ10を管1に取り付ける(溶接する)。その後、フランジ2の外側内周部を管1に溶接a2するとともに、スリーブ10の端(フランジ2との反対端)を管1に溶接a3する。そのフランジ2の外側内周部の溶接a2と、スリーブ10の端の溶接a3はどちらが先でも後でも良い。
The
このとき、スリーブ10が先に管1に溶接a1されているため、一方の側(スリーブ端側)の溶接部a3が熱収縮しようとしてもその収縮力がスリーブ10の溝11の溶接部a1に阻止されるため、他方の側(フランジ2側)の溶接部a2にその収縮力が及ばず、その他方の側の溶接部a2の割れが生じ難い。
At this time, since the
上記溝11は軸方向であったが、図4、図5に示すように周方向とすることもできる。この溝11の本数もスリーブ10の軸方向に任意であるが、複数の場合は周囲等間隔が好ましい。この実施形態においては1本とした。また、溝11は全周全長に亘って形成する必要もなく、間欠的でも良い。
この実施形態のスリーブ10付フランジ2も同様にして管継手として使用される(図3参照)。
Although the
The
この発明に係る鉄管端部へのリング状物の溶接方法及びその溶接構造の他の実施形態を図6、図7に示し、この実施形態は、図17に示した、突き合わされる(接続される)ダクタイル鋳鉄管1、1の端部外周にリング5を設け、その両リング5、5に2ツ割りの環状ハウジング6をその内側の突起7をゴムリング8を介在して係止し、2ツ割りハウジング6をボルト・ナットで締結する管継手構造の場合である。
A method of welding a ring-shaped object to an iron pipe end portion according to the present invention and another embodiment of the welded structure thereof are shown in FIGS. 6 and 7, and this embodiment is abutted (connected) as shown in FIG. A
その特徴は、リング5が、図6に示すように、鉄製円筒状スリーブ10を有する点である。このスリーブ10はリング5に一体鋳造されているが、リング5にスリーブ10を溶接した物でも良い。スリーブ10には同様にその軸方向に溝11が形成されている。この溝11の幅や長さは効果が得られる限りにおいて、任意である。溝11の本数も任意であるが、複数の場合は周囲等間隔が好ましい。この実施形態においては、周囲等間隔の3本とした。溝11は軸方向に間欠的でも良い。
The feature is that the
このスリーブ10付きのリング5を、図6に示すように、ダクタイル鋳鉄管1の端部に嵌め込み、まず、溝11において、溶接によってスリーブ10を管1に取り付ける(溶接a1する)。その後、リング5の外側内周部を管1に溶接a2するとともに、スリーブ10の端(リング5との反対端)を管1に溶接a3する。そのリング5の外側内周部の溶接a2と、スリーブ10の端の溶接a3はどちらが先でも後でも良い。
The
このとき、スリーブ10が先に管1に溶接a1されているため、一方の側(スリーブ端側)の溶接部a3が熱収縮しようとしてもその収縮力がスリーブの溶接部a1に阻止されるため、他方の側(リング5側)の溶接部a2にその収縮力が及ばず、その他方の側の溶接部a2の割れが生じ難い。
このスリーブ10付リング5を取り付けた鉄管1は、図7に示すように、その両リング5、5に2ツ割りの環状ハウジング6をその内側に突出した突起7をゴムリング8を介在して係止し、2ツ割り環状ハウジング6をボルト・ナットで締結する。
なお、スリーブ10付きのリング5は、周方向において分割されていても良い。この場合、その分割面における管1への溶接を溝11の溶接に代用することもできる。
At this time, since the
As shown in FIG. 7, the
The
スリーブ10付きのリング5は、図8に示すように、管1の外面に形成した溝15にその一方の溝壁に当接させて嵌め、その状態でリング5又はスリーブ10を溶接することができる。この場合は、図9に示す接続態様となる。このとき、リング5及びスリーブ10は少なくとも周方向の一つ割り形状として溝15に嵌めることが可能とする。溶接の順序は、スリーブ10の溝11を介した溶接a1を行い、つづいて、リング5側面の溶接a2、スリーブ10の端の溶接a3を行う。その溶接a2と溶接a3はどちらが先でも良い。リング5及びスリーブ10の分割面bを溶接したり、その分割面bにおける管1との溶接を溝11部分の溶接に代えることができる。
As shown in FIG. 8, the
また、溝11は、軸方向に限らず、図10、図11に示すように、周方向とすることができる。このとき、溝11は間欠的でも良いが、等間隔に周囲全長に亘ることが好ましい。
このスリーブ10付リング5を取り付けた鉄管1は、図12に示すように、その両リング5、5に2ツ割りの環状ハウジング6をその内側に突出した突起7をゴムリング8を介在して係止し、2ツ割り環状ハウジング6をボルト・ナットで締結する。
Further, the
As shown in FIG. 12, the
上記実施形態において、フランジ2をスリーブ10に溶接する方法は、スリーブ10の端面に溶接した場合(図1)と、端部に溶接した場合(図13、図14参照)がある。また、フランジ2を溶接する鉄管1は、両端が挿し口形状であっても、一方が受け口形状であっても良い。両端が挿し口形状の場合、一方のフランジ2は遠心鋳造によって管と一体鋳造することができる。
なお、各実施形態において、溶接a1が適切に行われれば、溝11は無くても良く、また、溝11は貫通していても良いが、周方向の貫通する溝11は間欠的に設けた場合とする。また、溝11の深さも任意である。溝11を設けない場合は、溶接の熱によってスリーブ10と管1とを溶かすことができるように、溶接部分のスリーブ10の厚みを実験等によって適宜に設定する(薄くする)。
In the above embodiment, the method of welding the
In each embodiment, if the welding a 1 is properly carried out, the
さらに、この発明は、上記RFフランジの管継手に限らず、他のFFフランジ等の種々のフランジの管継手にも採用できることは勿論であり、この発明に係る溶接方法(溶接構造)は、水等の上下水道や工業用水の管路のみならず、粉体、燃焼灰などの固定輸送に使用される耐摩耗管、トンネル内の消火管等の耐摩耗性を要求される金属管路に適用することができる。また、鉄管1はダクタイル鋳鉄管に限らず、溶接が可能な各種の金属管とすることができる。
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Further, it goes without saying that the present invention can be adopted not only for the above-mentioned RF flange pipe joint but also for various flange pipe joints such as other FF flanges, and the welding method (welding structure) according to the present invention is water. Applicable not only to water and sewage and industrial water pipelines, but also to wear-resistant pipes used for fixed transportation of powder, combustion ash, etc., and metal pipelines that require abrasion resistance, such as fire extinguishing pipes in tunnels. can do. Further, the
Thus, it should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 ダクタイル鋳鉄管
2 フランジ
3 ガスケット
4 締結ボルト・ナット
5 リング
6 環状ハウジング
7 突起
8 ゴムリング
10 スリーブ
11 溝
a0、a01、a02、a1、a2、a3 溶接(溶接部)
1 Ductile
Claims (3)
上記スリーブ(10)を鉄管端部に溶接(a1)した後、そのスリーブ(10)の内側端部を鉄管(1)に溶接(a3)するとともに、前記リング(5)を鉄管端部に溶接(a2)して上記スリーブ(10)付リング(5)を鉄管端部に溶接する鉄管端部へのリング状物の溶接方法。 Rings (5) with sleeves (10) are fitted on the outer peripheral surfaces of both ends of both steel pipes (1, 1) butted on the same shaft with the sleeve (10) inside, and inside the annular housing (6). The annular housing (6) is attached to both iron pipes (6) by locking the protrusion (7) protruding from the ring (5) to the ring (5) and interposing rubber rings (8) extending over both ends of both iron pipes (1, 1). In the pipe joint structure provided over both ends of 1 and 1),
After the sleeve (10) is welded to the end of the iron pipe (a 1 ), the inner end of the sleeve (10) is welded to the iron pipe (1) (a 3 ), and the ring (5) is attached to the end of the iron pipe. A method of welding a ring-shaped object to an iron pipe end by welding (a 2 ) to the iron pipe end and welding the ring (5) with the sleeve (10) to the iron pipe end.
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