JP2022013983A - Manufacturing method of steel pipe and manufacturing apparatus of steel pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、帯鋼のエッジ部を溶接して成型される鋼管の製造方法及び鋼管の製造装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a steel pipe formed by welding an edge portion of a strip of steel and an apparatus for manufacturing a steel pipe.
鋼管を製造する際、加熱された帯鋼のエッジ部に対し、高周波電流等により加熱して高温にした後、成型ロールで筒状に成型しながら、両端のエッジ部同士に圧着接合等による溶接が施される。エッジ部同士を接合した部分はシーム部と呼ばれ、シーム部以外の部分は母管部と呼ばれる。筒状に成型された接合管は、絞り圧延加工により製品外径になるよう成型される。 When manufacturing a steel pipe, the edge of the heated steel strip is heated to a high temperature by high-frequency current, etc., and then welded to the edges at both ends by pressure bonding, etc., while forming into a cylinder with a molding roll. Is given. The part where the edge parts are joined is called the seam part, and the part other than the seam part is called the mother pipe part. The cylindrically molded joint pipe is molded to have the outer diameter of the product by drawing and rolling.
絞り圧延加工を行う際、接合前に集中的に加熱されて高温になっているシーム部を高温状態のままにして接合管を圧延すると、母管部とシーム部との温度差により円周方向に変形抵抗差が生じ、圧延仕上がり寸法精度が悪くなる。そこで、圧延前の接合管の円周方向の温度差が小さくするように、溶接成型後にシーム部への冷却機構による強制冷却が行われ、シーム部の温度を低下させることでシーム部と母材部と温度差が解消される。冷却機構には接合管のシーム部が所定の位置に位置決めされた状態で搬送され、冷却機構において接合管の所定の位置に冷却水が噴射される。 When rolling the joint pipe while keeping the seam part, which is heated intensively and hot before joining, in a high temperature state during drawing rolling, the temperature difference between the mother pipe part and the seam part causes the circumferential direction. Deformation resistance difference occurs, and the rolling finish dimensional accuracy deteriorates. Therefore, in order to reduce the temperature difference in the circumferential direction of the joint pipe before rolling, forced cooling is performed on the seam portion by a cooling mechanism after welding, and the temperature of the seam portion is lowered to lower the temperature of the seam portion and the base metal. The temperature difference between the part and the part is eliminated. The seam portion of the joint pipe is conveyed to the cooling mechanism in a state of being positioned at a predetermined position, and the cooling water is sprayed to the predetermined position of the joint pipe in the cooling mechanism.
ここで、成型時もしくは絞り圧延加工の影響で接合管に円周方向の捩じれが生じることがあり、捩じれにより強制冷却する部位がシーム部から外れてしまうことがある。上述のように、接合管の周方向の温度偏差を小さくして良質な圧延仕上がりを行うためには、シーム部の位置の検出および捩じれの矯正を行う必要がある。そこで、従来から接合管の温度に基づいてシーム部の位置を検出することが提案されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1には、円周方向の温度分布を走査型放射温度計により測定して円周方向のシーム部位置を検出し、後段の捩じれ矯正装置で捩じれを制御する方法が開示されている。
Here, the joint pipe may be twisted in the circumferential direction due to the influence of molding or drawing rolling, and the portion to be forcibly cooled may be separated from the seam portion due to the twisting. As described above, in order to reduce the temperature deviation in the circumferential direction of the joint pipe and obtain a high-quality rolled finish, it is necessary to detect the position of the seam portion and correct the twist. Therefore, it has been conventionally proposed to detect the position of the seam portion based on the temperature of the joint pipe (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1の方法では、放射温度計の測定結果を後段の捩じれ矯正装置にフィードフォワードすることで捩じれ矯正が行われる。このため、溶接時に捩じれが生じた際にシーム部への冷却が正常に行われない場合があり、周方向の偏熱による偏肉の発生等の圧延仕上がりが良質にならない場合がある。
However, in the method of
そこで、本発明は、溶接後の接合管の捩じれによる品質の劣化を防止することができる鋼管の製造方法及び鋼管の製造装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a steel pipe manufacturing method and a steel pipe manufacturing apparatus capable of preventing quality deterioration due to twisting of the joined pipe after welding.
本発明は、これら課題を解決するために以下の構成を有する。
[1] 帯鋼のエッジ部を加熱する加熱工程と、少なくとも1対の圧延ロールを用いて前記帯鋼を挟んで前記帯鋼のエッジ部を互いに対向させ溶接することによって管形状の接合管を成形する溶接工程と、前記接合管のシーム部を冷却する冷却工程と、を有する鋼管の製造方法であって、
前記接合管を撮像して熱画像を取得する熱画像取得工程と、
前記熱画像取得工程において取得された熱画像に基づき、前記シーム部の位置の周方向の捩じれを検出する捩じれ検出工程と、
前記検出工程により検出した捩じれに基づいて、前記溶接工程での前記1対の圧延ロールのうちの一方を他方に対してスラスト方向に変位させて捩じれを矯正する矯正工程と、
を有する鋼管の製造方法。
[2] 前記捩じれ検出工程において、前記熱画像内における前記接合管の各部位の温度差に基づいて前記接合管の前記シーム部の位置を検出し、検出した前記シーム部の位置を用いて前記シーム部の位置の周方向の捩じれを検出する[1]に記載の鋼管の製造方法。
[3] 前記接合管の温度のうち最も高い温度の位置を前記シーム部の位置として検出する[2]に記載の鋼管の製造方法。
[4] 前記矯正工程において、前記シーム部の捩じれ量に応じて溶接工程における前記圧延ロールのロール軸方向の位置を制御することにより、前記シーム部の捩じれ量を制御する[1]から[3]のいずれかに記載の鋼管の製造方法。
[5] 帯鋼のエッジ部を加熱する加熱機構と、
少なくとも1対の圧延ロールを用いて前記帯鋼を挟んで前記帯鋼のエッジ部を互いに対向させ溶接することによって管形状の接合管を成形する溶接機構と、
前記接合管のシーム部を冷却する冷却機構と、
前記接合管のシーム部の周方向の捩じれを検出する捩じれ検出装置と、
を備え、
前記捩じれ検出装置は、
前記接合管を撮像して熱画像を取得する熱画像取得部と、
前記熱画像取得部において取得された熱画像に基づきシーム部の位置の周方向の捩じれを検出する捩じれ検出部と、
を有し、
前記溶接機構は、前記捩じれ検出装置により検出した捩じれに基づいて、前記1対の圧延ロールのうちの一方を他方に対してスラスト方向に変位させて捩じれを矯正する鋼管の製造装置。
The present invention has the following configurations in order to solve these problems.
[1] A pipe-shaped joint pipe is formed by a heating step of heating the edge portion of the strip and welding by sandwiching the strip using at least one pair of rolling rolls and welding the edge portions of the strip so as to face each other. A method for manufacturing a steel pipe, comprising a welding step for forming and a cooling step for cooling the seam portion of the joined pipe.
A thermal image acquisition step of imaging the junction tube to acquire a thermal image,
A twist detection step of detecting a twist in the circumferential direction of the position of the seam portion based on the thermal image acquired in the thermal image acquisition step, and a twist detection step.
Based on the twist detected by the detection step, one of the pair of rolling rolls in the welding step is displaced with respect to the other in the thrust direction to correct the twist.
A method for manufacturing a steel pipe having.
[2] In the twist detection step, the position of the seam portion of the joint pipe is detected based on the temperature difference of each part of the joint pipe in the thermal image, and the position of the seam portion detected is used as described above. The method for manufacturing a steel pipe according to [1], which detects a twist in the circumferential direction of the position of the seam portion.
[3] The method for manufacturing a steel pipe according to [2], wherein the position of the highest temperature among the temperatures of the joined pipe is detected as the position of the seam portion.
[4] In the straightening step, the twist amount of the seam portion is controlled by controlling the position of the rolling roll in the roll axis direction in the welding step according to the twist amount of the seam portion [1] to [3]. ]. The method for manufacturing a steel pipe according to any one of.
[5] A heating mechanism that heats the edge of the steel strip,
A welding mechanism for forming a pipe-shaped joint pipe by sandwiching the strip with at least one pair of rolling rolls and welding the edges of the strip with the edges facing each other.
A cooling mechanism that cools the seam portion of the joint pipe,
A twist detection device that detects a twist in the circumferential direction of the seam portion of the joint pipe, and a twist detection device.
Equipped with
The twist detection device is
A thermal image acquisition unit that captures an image of the junction tube and acquires a thermal image,
A twist detection unit that detects a twist in the circumferential direction of the position of the seam portion based on the thermal image acquired by the thermal image acquisition unit, and a twist detection unit.
Have,
The welding mechanism is a steel pipe manufacturing apparatus that corrects the twist by displaces one of the pair of rolling rolls in the thrust direction with respect to the other based on the twist detected by the twist detection device.
本発明によれば、熱画像から検出された接合管の捩じれを溶接工程において矯正することにより、母管部が捩じれることによるシーム部への冷却不足を抑制し、鋼管の品質の劣化を防止することができる。 According to the present invention, by correcting the twist of the joint pipe detected from the thermal image in the welding process, insufficient cooling to the seam portion due to the twist of the mother pipe portion is suppressed, and deterioration of the quality of the steel pipe is prevented. can do.
以下、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の鋼管の製造装置の好ましい実施形態を示す模式図である。図1の鋼管の製造装置1は、例えば帯鋼SSから鋼管を熱間圧延により製造する製造ラインであって、帯鋼SSを加熱する加熱機構2と、加熱された帯鋼SSを曲げてエッジ同士を溶接し接合管Pを成型する溶接機構3と、接合管Pのシーム部SWを冷却する冷却機構4とを有する。さらに、図1の鋼管の製造装置1は、冷却機構4により冷却された接合管Pを設定外径まで絞り加工を行う絞り圧延機構(サイジング機構)5を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic view showing a preferred embodiment of the steel pipe manufacturing apparatus of the present invention. The steel
加熱機構2は、帯鋼SS全体を加熱する予熱炉2aと、予熱炉2aにおいて加熱された帯鋼SSのうち、両端のエッジ部をさらに加熱するエッジ加熱部2bとを備える。エッジ加熱部2bは例えば誘導加熱により帯鋼SSの両端のエッジ部を加熱する。なお、加熱方法は電磁誘導による加熱に限らず、例えば超音波等の公知の技術を用いることができる。溶接機構3は、帯鋼SSのエッジ部を互いに対向させ圧接(鍛着)させることによって溶接するものであり、これにより管形状の接合管Pが成型される。溶接機構3は、上下方向及び左右方向から加熱された帯鋼SSを挟み込み、両端のエッジ部を突き合わせるように帯鋼SSを円筒状に丸めていく複数のスクイズロール(圧延ロール)を備える。
The
図2は、図1の溶接機構において上下方向に位置する1対の圧延ロールの一例を示す模式図である。図2の1対の圧延ロール3a、3bは、上下方向から帯鋼SSを挟み込んで帯鋼SSを円筒形状に成形する。この際、溶接機構3は、帯鋼SSの両端のエッジ部が接合管Pの下側のパイプ中心で突合うように成形し、接合管Pの下側のパイプ中心を基準位置Prefとして両端のエッジ部が圧着されることでシーム部SWが形成される。基準位置Prefがパイプ中心の下側の位置に設定されている場合について例示しているが、パイプ中心の上側等の周方向の任意の位置に設定することができる。1対の圧延ロール3a、3bは、互いの相対位置をスラスト方向(すなわち圧延ロール3a、3bのロール軸方向)に移動可能に制御されており、圧延ロール3a、3bのロール軸方向の位置を制御して相対位置を変化させることにより、接合管Pの周方向に掛かる力を制御することができる。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a pair of rolling rolls located in the vertical direction in the welding mechanism of FIG. The pair of
図1の冷却機構4は、例えば気水ミストノズル噴射装置からなり、接合管Pのシーム部SWに冷却水を噴射して冷却する。上述の通り、接合管Pは、基準位置Prefにシーム部SWが形成され、その状態で溶接機構3から冷却機構4へ搬送される。冷却機構4は、基準位置Prefに位置するシーム部SWに対して冷却水を噴射してシーム部SWを冷却する。
The cooling mechanism 4 of FIG. 1 is composed of, for example, a gas-water mist nozzle injection device, and injects cooling water into the seam portion SW of the joint pipe P to cool the joint pipe P. As described above, the joint pipe P has a seam portion SW formed at the reference position Pref, and is conveyed from the
ここで、接合管Pが溶接機構3から冷却機構4へ搬送される際、接合管Pが周方向に捩じれる場合がある。上述のように、冷却機構4は、基準位置Prefにシーム部SWが位置決めされていることを前提として冷却水を噴射するため、接合管Pが捩じれるとシーム部SWが冷却水により冷却されない。すると、後段の絞り圧延機構5で圧延加工される際に偏肉等の鋼管の品質劣化につながる。そこで、図1の鋼管の製造装置1においては、冷却機構4と絞り圧延機構5との間に、接合管Pのシーム部SWの捩じれを検出する捩じれ検出装置10が設けられ、捩じれ検出装置10での検出結果が溶接機構3にフィードバックされるようになっている。
Here, when the joint pipe P is conveyed from the
図1の捩じれ検出装置10は、接合管Pのシーム部SWの周方向の捩じれを検出するものであり、例えば冷却機構4の下流側に設置されている。捩じれ検出装置10は熱画像取得部11及び捩じれ検出部12を備える。熱画像取得部11は、接合管Pを撮像して熱画像TPを取得するサーモグラフィカメラからなる。熱画像取得部11は、熱画像TP内にシーム部SWが含まれるようにするため、例えば搬送中の接合管Pを下側から撮像する位置に設置されている。
The
図3は、熱画像取得部において取得される熱画像の一例を示す写真であり、図4は図3の熱画像における周方向の温度分布を示すグラフである。図3及び図4において、溶接機構3から冷却機構4への搬送中に、シーム部SWの位置が基準位置Prefに対し捩じれ量θだけ捩じれた場合について例示している。このため、冷却機構4においてシーム部SWの冷却が正常に行われておらず、母管部からシーム部SWに近づくにつれて温度が高くなっていき、接合管Pの周方向においてシーム部SWにおいて最も温度が高くなる。
FIG. 3 is a photograph showing an example of a thermal image acquired by the thermal image acquisition unit, and FIG. 4 is a graph showing a temperature distribution in the circumferential direction in the thermal image of FIG. 3 and 4 illustrate a case where the position of the seam portion SW is twisted by a twist amount θ with respect to the reference position Pref during transportation from the
図1の捩じれ検出部12は、例えばコンピュータ等の制御機器からなり、熱画像取得部11において取得された熱画像TPに基づいて、接合管Pの周方向の捩じれを検出する。この際、捩じれ検出部12は、熱画像TP内における接合管Pの各部位の温度差に基づいて、接合管Pのシーム部SWの位置を検出し、検出したシーム部SWの位置を用いてシーム部SWの位置の周方向の捩じれを検出する。
The
具体的には、捩じれ検出部12は、熱画像TPにおける最も温度の高い位置をシーム部SWの位置として検出する。なお、母管部の温度は、例えば予熱炉2aで設定されている帯鋼SSの加熱温度に設定してもよいし、熱画像TPからエッジ検出等により母管部を特定して温度を検出するようにしてもよい。図3及び図4に示すように、溶接機構3から冷却機構4の間に生じる捩じれが検出されたときには、シーム部SWの温度が最も高くなる。これを利用し、捩じれ検出部12は、最も高い温度になっている位置をシーム部SWの位置として検出する。次に、図3及び図4で示すように、パイプ中心の下側が基準位置Prefとして設定されているため、捩じれ検出部12は、検出したシーム部SWの位置と基準位置Prefとのズレに基づいて、周方向の捩じれを検出する。なお、捩じれ検出部12は、シーム部SWの位置と基準位置Prefとがずれていれば、捩じれが生じていると判断してもよいし、シーム部SWの位置と基準位置Prefとの位置ずれが設定量よりも大きくなっている場合、捩じれが発生していると判断し、設定量以下である場合、捩じれは許容範囲であると判断するようにしてもよい。
Specifically, the
なお、捩じれ検出部12が、図3及び図4のようなシーム部SWが冷却機構4により冷却されていない場合の捩じれを検出する場合について例示したが、冷却機構4を通過後に捩じれが生じる場合がある。図5は図1の熱画像取得部において取得される熱画像の別の一例を示す模式図であり、図6は図5の熱画像における周方向の温度分布を示すグラフである。図5及び図6において、冷却機構4から絞り圧延機構5への搬送中に、シーム部SWの位置が基準位置Prefに対し捩じれ量θだけ捩じれた場合について例示している。冷却機構4によりシーム部SWが冷却された場合、図5及び図6に示すように、予熱炉2aで加熱された母管部よりも、冷却機構4で冷却されたシーム部SWの方が温度は低くなるため、シーム部SWにおいて最も温度が低くなる。
Although the case where the
ここで、図5及び図6に示すような捩れであっても、捩じれ検出部12は、母管部の温度よりも低い温度のシーム部SWの位置を検出することで、冷却機構4による冷却後の捩じれを検出することができる。そして、上述した図3及び図4の場合と同様、捩じれ検出部12は、シーム部SWの位置と基準位置Prefとに基づいて接合管Pの捩じれを検出する。
Here, even if the twist is as shown in FIGS. 5 and 6, the
ここで、溶接機構3で溶接されている帯鋼SSもしくは接合管Pと、冷却機構4による冷却後の接合管Pとは、未だ切断されておらずつながった状態であるため、冷却を終えた接合管Pの捩じれが冷却前の接合管Pへの捩じれへと伝達され、現状はシーム部SWを冷却できていても将来的に溶接機構3で捩じれが生じるおそれがある。そのため、捩じれ検出部12が冷却後の捩じれも検出して溶接機構3にフィードバックすることにより、シーム部SWへの冷却不足による鋼管の品質劣化を防止することができる。なお、上記実施の形態において、図3及び図4の場合と図5及び図6の場合のいずれの捩じれも検出する場合について例示しているが、いずれか一方のみ検出するようにしてもよい。
Here, since the strip steel SS or the joint pipe P welded by the
さらに、捩じれ検出部12が、熱画像TPにおける最も温度の高い位置、もしくは温度の低い位置をシーム部SWの位置として検出する場合について例示しているが、これに限定されず、シーム部SWが冷却機構4で冷却される位置までの捩じれ量を検出できるものであればよい。すなわち、冷却機構4は接合管Pの円周方向の一定の範囲に対し冷却水を噴射するものであり、この冷却範囲内にシーム部SWが位置すればよい。このため、例えば熱画像TPにおける最高温度もしくは最低温度を含む一定の範囲をシーム部SWの位置として検出してもよい。あるいは、熱画像TPの温度分解能に応じて、最高温度域もしくは最低温度域といった領域をシーム部SWの位置として検出してもよい。
Further, the case where the
図1の捩じれ検出部12において検出された捩じれ量θは溶接機構3にフィードバックされる。そして、溶接機構3の溶接制御部3cは、捩じれ量θに基づいて図2の圧延ロール3aを圧延ロール3bに対してスラスト方向に移動させ、接合管Pの周方向にかかる力を制御する。すると、接合管Pは周方向に回転移動して捩じれが修正される。溶接制御部3cには、圧延ロール3a、3bのスラスト移動量xと捩じれ量θとの関係を示す関係式が予め記憶されており、関係式を用いて捩じれ量θからスラスト移動量xを導出し、圧延ロール3a、3bのスラスト移動を制御する。
The twist amount θ detected by the
図7は、圧延ロールのスラスト移動量と接合管の捩じれ量との関係を示すグラフである。図7に示すように、例えば捩じれ量θが大きくなるほど、スラスト移動量xが大きくなるような関係になっており、この関係は予め実験により求められる(例えばx=-0.03θ+0.05)。そして、溶接制御部3cは、捩じれ量θと関係式とに基づいて圧延ロール3a、3bのスラスト移動量xを制御する。すると、接合管Pは、捩じれが修正された状態で溶接機構3から冷却機構4へ搬送され、接合管Pが捩じれることによるシーム部SWの冷却の過不足冷却を防止することができる。その結果、絞り圧延機構5において接合管Pの周方向の偏熱による偏肉を抑制して品質の劣化を防止することができる。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the thrust movement amount of the rolling roll and the twist amount of the joint pipe. As shown in FIG. 7, for example, the larger the twist amount θ, the larger the thrust movement amount x, and this relationship can be obtained in advance by an experiment (for example, x = −0.03θ + 0.05). Then, the
次に、図1を参照して、本発明の鋼管の製造方法の好ましい実施形態について説明する。はじめに、予熱炉2aにより予め帯鋼SS全体が加熱されるとともに、エッジ加熱部2bにおいて帯鋼SSのエッジ部が誘導加熱等により加熱される(加熱工程)。その後、加熱された帯鋼SSが複数の圧延ロール3a、3bにより挟み込まれ、帯鋼SSの両端のエッジ部が互いに対向させるように曲げられる。この対向するエッジ部同士が圧着(鍛着)されることによって管形状の接合管Pが成型される(溶接工程)。
Next, a preferred embodiment of the method for manufacturing a steel pipe of the present invention will be described with reference to FIG. First, the entire strip steel SS is preheated by the preheating
そして、接合管Pは冷却機構4に搬送され、冷却機構4において接合管Pのシーム部SWが冷却される(冷却工程)。冷却後の接合管Pの捩じれ量θが捩じれ検出装置10により検出される。この際、接合管Pを撮像した熱画像TPが取得される(熱画像取得工程、図3~図6参照)、熱画像TPに基づきシーム部SWの位置の周方向の捩じれが検出される(捩じれ検出工程)。その後、検出した捩じれ量θに基づいて、溶接機構3の圧延ロール3a、3bがスラスト方向に変位し、捩じれが矯正される(矯正工程)。そして、検出された捩じれ量θが溶接機構3にフィードバックされ、溶接機構3で接合管Pの捩じれの矯正が行われる(矯正工程)。
Then, the joining pipe P is conveyed to the cooling mechanism 4, and the seam portion SW of the joining pipe P is cooled in the cooling mechanism 4 (cooling step). The twist amount θ of the joint pipe P after cooling is detected by the
上記実施の形態によれば、シーム部SWの捩じれが生じている場合、捩じれ量θを溶接機構3にフィードバックし、溶接機構3において捩じれが矯正されることにより、捩じれによって冷却機構4でシーム部SWの冷却が行われないことを防止し、偏熱による偏肉の発生等の品質の劣化を防止することができる。より具体的には、例えば接合管Pの周方向の偏熱による偏肉率(偏肉率=最大管厚-最小管厚/平均管厚×100)を4.20から6.74と向上させる結果が得られた。
According to the above embodiment, when the seam portion SW is twisted, the twist amount θ is fed back to the
また、接合管Pの温度測定に基づきシーム部SWの位置を検出する際、筒状に成型した接合管Pの円周温度分布を連続して測定する熱画像TPに基づいて検出する。これにより、従来のような、温度の測定が不連続な走査型放射温度計を円弧方向に往復させる場合に比べてシーム部SWの位置の検出精度を高めることができる。 Further, when the position of the seam portion SW is detected based on the temperature measurement of the joint pipe P, it is detected based on the thermal image TP that continuously measures the circumferential temperature distribution of the joint pipe P molded into a tubular shape. As a result, it is possible to improve the detection accuracy of the position of the seam portion SW as compared with the conventional case where the scanning radiation thermometer whose temperature measurement is discontinuous is reciprocated in the arc direction.
さらに、溶接後の接合管Pはシーム部SWが最も温度が高くなり、冷却後の接合管Pはシーム部SWが最も温度が低くなることを利用して熱画像TPからシーム部SWの位置を検出するため、シーム部SWの位置の検出精度を高めることができる。 Further, the position of the seam portion SW is determined from the thermal image TP by utilizing the fact that the joint pipe P after welding has the highest temperature in the seam portion SW and the joint pipe P after cooling has the lowest temperature in the seam portion SW. Since it is detected, the detection accuracy of the position of the seam portion SW can be improved.
また、図2のように、圧延ロール3a、3bのスラスト移動により母管部の円周方向にかかる力を制御することができる構造となっており、その際、捩じれ量θ、圧延ロール3a、3bのスラスト移動量xを図4式に従い調整することで、熱画像TPから検出した捩じれを矯正し、適正な位置に制御することができる。これにより、接合管Pが捩じれることによるシーム部SWの過不足冷却を防止できるようになり、接合管Pの周方向の偏熱による偏肉を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the structure is such that the force applied in the circumferential direction of the mother pipe portion can be controlled by the thrust movement of the rolling rolls 3a and 3b, and at that time, the twist amount θ, the rolling
本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されず、種々の変更を加えることができる。例えば、図1において、熱画像取得部11は、冷却機構4と絞り圧延機構5との間に設置されている場合について例示しているが、溶接後の捩じれを検出するのであれば、溶接機構3と冷却機構4との間に設置されていてもよい。
The embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in FIG. 1, the case where the thermal
また、図1において、熱画像取得部11は、1つのサーモグラフィから1枚の熱画像を取得する場合について例示しているが、2以上のサーモグラフィを設けて複数枚の熱画像を取得するようにしてもよい。この場合、複数のサーモグラフィによる撮影方向はそれぞれ異なる方向から撮影するのが好ましい。例えば、接合管の上下にそれぞれサーモグラフィが設けられている場合、シーム部が90°以上周方向に捩じれて1つのサーモグラフィの撮影視野から外れてしまった場合であっても、他のサーモグラフィにより確実にシーム部を撮影することができるようになる。
Further, in FIG. 1, the thermal
さらに、図1において、溶接工程は、エッジ加熱部2bでエッジ部を誘導加熱した後に、帯鋼SSを管状に成型(フォーミング)して圧着する場合について例示しているが、この手法に限定されない。例えば、帯鋼SSをフォーミング機構によりエッジ部同士を突き合わせるようにフォーミングした後に、超音波等によりエッジ部を加熱して圧着する超音波圧着等により溶接してもよい。この場合であっても、溶接後は冷却工程を行う必要があり、接合管Pの捩じれが生じる場合があるため、本発明を適用することができる。
Further, in FIG. 1, the welding process exemplifies a case where the edge portion is induced and heated by the
1 鋼管の製造装置
2 加熱機構
2a 予熱炉
2b エッジ加熱部
3 溶接機構
3a、3b 圧延ロール
3c 溶接制御部
4 冷却機構
5 絞り圧延機構
10 捩じれ検出装置
11 熱画像取得部
12 捩じれ検出部
P 接合管
Pref 基準位置
SS 帯鋼
SW シーム部
TP 熱画像
θ 捩じれ量
x スラスト移動量
1 Steel
Claims (5)
前記接合管を撮像して熱画像を取得する熱画像取得工程と、
前記熱画像取得工程において取得された熱画像に基づき、前記シーム部の位置の周方向の捩じれを検出する捩じれ検出工程と、
前記検出工程により検出した捩じれに基づいて、前記溶接工程での前記1対の圧延ロールのうちの一方を他方に対してスラスト方向に変位させて捩じれを矯正する矯正工程と、
を有する鋼管の製造方法。 Welding to form a pipe-shaped joint pipe by heating the edge of the strip and welding the edges of the strip with at least one pair of rolling rolls sandwiching the strip so that the edges of the strip face each other. A method for manufacturing a steel pipe, comprising a step and a cooling step of cooling the seam portion of the joined pipe.
A thermal image acquisition step of imaging the junction tube to acquire a thermal image,
A twist detection step of detecting a twist in the circumferential direction of the position of the seam portion based on the thermal image acquired in the thermal image acquisition step, and a twist detection step.
Based on the twist detected by the detection step, one of the pair of rolling rolls in the welding step is displaced with respect to the other in the thrust direction to correct the twist.
A method for manufacturing a steel pipe having.
少なくとも1対の圧延ロールを用いて前記帯鋼を挟んで前記帯鋼のエッジ部を互いに対向させ溶接することによって管形状の接合管を成形する溶接機構と、
前記接合管のシーム部を冷却する冷却機構と、
前記接合管のシーム部の周方向の捩じれを検出する捩じれ検出装置と、
を備え、
前記捩じれ検出装置は、
前記接合管を撮像して熱画像を取得する熱画像取得部と、
前記熱画像取得部において取得された熱画像に基づきシーム部の位置の周方向の捩じれを検出する捩じれ検出部と、
を有し、
前記溶接機構は、前記捩じれ検出装置により検出した捩じれに基づいて、前記1対の圧延ロールのうちの一方を他方に対してスラスト方向に変位させて捩じれを矯正する鋼管の製造装置。 A heating mechanism that heats the edges of the steel strip,
A welding mechanism for forming a pipe-shaped joint pipe by sandwiching the strip with at least one pair of rolling rolls and welding the edges of the strip with the edges facing each other.
A cooling mechanism that cools the seam portion of the joint pipe,
A twist detection device that detects a twist in the circumferential direction of the seam portion of the joint pipe, and a twist detection device.
Equipped with
The twist detection device is
A thermal image acquisition unit that captures an image of the junction tube and acquires a thermal image,
A twist detection unit that detects a twist in the circumferential direction of the position of the seam portion based on the thermal image acquired by the thermal image acquisition unit, and a twist detection unit.
Have,
The welding mechanism is a steel pipe manufacturing apparatus that corrects the twist by displaces one of the pair of rolling rolls in the thrust direction with respect to the other based on the twist detected by the twist detection device.
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