JP2837277B2 - 連続コイルチューブに対する２重バイアス溶接 - Google Patents
連続コイルチューブに対する２重バイアス溶接Info
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はコイルチューブの製品に関する。更に詳細に
は、本発明は連続コイルチューブに対する改良された溶
接に関する。
は、本発明は連続コイルチューブに対する改良された溶
接に関する。
コイル金属チューブは、石油産業に多くの用途を有す
る。例えば、コイル金属チューブは、高圧流体の油井内
への注入、計測機器の油井内への導入、或いは油井の掘
削、石油の製造および配管設備等に広く適用されること
ができる。典型的には、コイル金属チューブは、大きな
リール上に貯蔵され、そして油井内へ巻き戻し挿入され
ると共に作業終了と同時に再び巻き取られることができ
る。
る。例えば、コイル金属チューブは、高圧流体の油井内
への注入、計測機器の油井内への導入、或いは油井の掘
削、石油の製造および配管設備等に広く適用されること
ができる。典型的には、コイル金属チューブは、大きな
リール上に貯蔵され、そして油井内へ巻き戻し挿入され
ると共に作業終了と同時に再び巻き取られることができ
る。
金属チューブは、平らなストリップをチューブ状に湾
曲しその長手方向の継ぎ目を溶接することにより形成さ
れる。商業的に利用されるストリップの長さは限定され
ているので、従って前記方法で形成される金属チューブ
の長さも限定される。このため、所望サイズで利用可能
なストリップの最大長さを4,000フイートと仮定する
と、仮に20,000フイートのコイル金属チューブを要求さ
れた場合には、従来技術においては、５つのストリップ
長さから形成された５つの4,000フイート長さコイルチ
ューブを突合せ溶接しなければならない。
曲しその長手方向の継ぎ目を溶接することにより形成さ
れる。商業的に利用されるストリップの長さは限定され
ているので、従って前記方法で形成される金属チューブ
の長さも限定される。このため、所望サイズで利用可能
なストリップの最大長さを4,000フイートと仮定する
と、仮に20,000フイートのコイル金属チューブを要求さ
れた場合には、従来技術においては、５つのストリップ
長さから形成された５つの4,000フイート長さコイルチ
ューブを突合せ溶接しなければならない。
２つの金属チューブ長さを突合せ溶接すると、図１に
示すような溶接が形成される。溶接は、溶接物リング１
と共にその両側に熱影響領域3A,3Bを有する。熱影響領
域は繰返しの巻き取り巻き戻し応力には対抗出来ないの
で、20,000フイート長さ合成コイル金属チューブは、数
回の巻き取り巻き戻しの後には、典型的にその突合せ溶
接の１つから破損されることになる。この破損は、少な
くともチューブの再溶接を必要とし、またしばしば所定
長さのチューブの油井底部からの引揚げを必要とするこ
とになる。更に、図１に示す溶融物リング１は、内側へ
も延在してチューブの内径を部分的に閉塞する。この内
径の縮小は、チューブ内の流体流動を阻害するばかりで
なく、計測装置のチューブ内挿通を遮断するに至る。
示すような溶接が形成される。溶接は、溶接物リング１
と共にその両側に熱影響領域3A,3Bを有する。熱影響領
域は繰返しの巻き取り巻き戻し応力には対抗出来ないの
で、20,000フイート長さ合成コイル金属チューブは、数
回の巻き取り巻き戻しの後には、典型的にその突合せ溶
接の１つから破損されることになる。この破損は、少な
くともチューブの再溶接を必要とし、またしばしば所定
長さのチューブの油井底部からの引揚げを必要とするこ
とになる。更に、図１に示す溶融物リング１は、内側へ
も延在してチューブの内径を部分的に閉塞する。この内
径の縮小は、チューブ内の流体流動を阻害するばかりで
なく、計測装置のチューブ内挿通を遮断するに至る。
上記従来技術の欠点を克服するため、本発明の譲受人
は、図２に示す螺旋溶接を開発したが、これは、米国特
許第4,863,091号および5,191,911号公報に詳細に記載さ
れており、そしてこの開示は、ここでも参考に組入れら
れる。螺旋溶接を形成するため、２つのストリップ長さ
5A,5Bが、図3aに示すように相補的鋭角度（好適には45
゜）に切断される。次いで、このストリップが、突合わ
されそしてその斜方向継ぎ目（図3b参照）に沿って溶接
される。結合ストリップの端縁部に過剰の溶融物を供給
し且つストリップ端縁部の焼損を防止するため、タブ7
A,7Bが、溶接に先立ちストリップ端縁部に仮付け溶接さ
れ、そしてその上で、溶接機ヘッドが第１タブ7Aの外側
端縁部から斜方向結合部に沿って第２タブ7Bの外側端縁
部へ向け移動される。これにより、ストリップの頂部お
よび底部表面に垂直（第3c参照）で且つその長手方向に
鋭角をなす溶接が形成される。
は、図２に示す螺旋溶接を開発したが、これは、米国特
許第4,863,091号および5,191,911号公報に詳細に記載さ
れており、そしてこの開示は、ここでも参考に組入れら
れる。螺旋溶接を形成するため、２つのストリップ長さ
5A,5Bが、図3aに示すように相補的鋭角度（好適には45
゜）に切断される。次いで、このストリップが、突合わ
されそしてその斜方向継ぎ目（図3b参照）に沿って溶接
される。結合ストリップの端縁部に過剰の溶融物を供給
し且つストリップ端縁部の焼損を防止するため、タブ7
A,7Bが、溶接に先立ちストリップ端縁部に仮付け溶接さ
れ、そしてその上で、溶接機ヘッドが第１タブ7Aの外側
端縁部から斜方向結合部に沿って第２タブ7Bの外側端縁
部へ向け移動される。これにより、ストリップの頂部お
よび底部表面に垂直（第3c参照）で且つその長手方向に
鋭角をなす溶接が形成される。
一旦溶接が完了すると、タブ7A,7Bが除去されそして
溶接近傍の頂部、底部および側部表面が仕上げられるこ
とにより、この溶接は、元のストリップと同一寸法に形
成される。
溶接近傍の頂部、底部および側部表面が仕上げられるこ
とにより、この溶接は、元のストリップと同一寸法に形
成される。
合成ストリップが、２つのストリップ5A,5Bから形成
されると、これらは次いで、図２に示すようにチューブ
に形成されるが、この場合、長手方向継ぎ目から始まり
そしてこれに終端する螺旋形状の溶接11が形成される。
角度付き溶接の完成およびチューブ加工の仕上げ工程の
時間のため、集積部が−上記先行特許に記載されている
ように−使用される。代案として、合成ストリップは、
所望長さに形成してペイオフホイール上に巻き取り、そ
して、これからチューブを形成するよう一定速度で巻き
戻し供給することもできる。
されると、これらは次いで、図２に示すようにチューブ
に形成されるが、この場合、長手方向継ぎ目から始まり
そしてこれに終端する螺旋形状の溶接11が形成される。
角度付き溶接の完成およびチューブ加工の仕上げ工程の
時間のため、集積部が−上記先行特許に記載されている
ように−使用される。代案として、合成ストリップは、
所望長さに形成してペイオフホイール上に巻き取り、そ
して、これからチューブを形成するよう一定速度で巻き
戻し供給することもできる。
前記先行技術の溶接によれば、溶接11の近傍における
チューブの内．外径は一様なる。従って、前記溶接は、
チューブ内の流体流動や計測装置の移動を阻害すること
はない。しかも、熱影響領域は形成されず、更に螺旋溶
接は繰返しの巻き取り巻き戻し応力にも対抗することが
できる。
チューブの内．外径は一様なる。従って、前記溶接は、
チューブ内の流体流動や計測装置の移動を阻害すること
はない。しかも、熱影響領域は形成されず、更に螺旋溶
接は繰返しの巻き取り巻き戻し応力にも対抗することが
できる。
発明の概要 本発明は、上記従来技術に対して、これを改良すべ
く、連続コイルチューブを形成するための２重バイアス
溶接（dual bias weld）を提供する。特に、本発明は、
その一態様によれば、下記のような方法、すなわち、第
１ストリップおよび第２ストリップからコイルチューブ
を形成する方法であって、第一および第二ストリップは
同一幅からなり、そして前記方法が下記工程、すなわ
ち；第１ストリップの一端部上に平坦端面を形成し−こ
の場合、平坦端面の平面は、第１ストリップの長手方向
に鋭角をなすよう第１ストリップの頂面に沿って延在す
るラインと第１ストリップの長手方向に鋭角をなすよう
第１ストリップの端縁部に沿って延在するラインとで画
定される−；第２ストリップの一端部上に平坦端面を形
成し−この場合、平坦端面の平面は、第２ストリップの
長手方向に鋭角をなすよう第２ストリップの頂面に沿っ
て延在するラインと第２ストリップの長手方向に鋭角を
なすよう第２ストリップの端縁面に沿って延在するライ
ンとで画定される−；第１ストリップの平坦端面を第２
ストリップの平坦端面に対して２重バイアス溶接が形成
されるように溶接して合成ストリップを形成し−この場
合、２重バイアス溶接は、合成ストリップの頂部、底部
および端縁部表面を越えて延在される−；過剰溶接物を
合成ストリップの頂部、底部および端縁部表面から除去
し−この場合これにより、溶接の幅は第１および第２ス
トリップの幅と同一とされ、平坦面が合成ストリップの
底面に沿って形成され、そして平滑な連続面が第１およ
び第２ストリップの頂面を連結するよう形成される−；
および，合成ストリップからコイルチューブを形成す
る；工程からなることを特徴とする方法に関する。
く、連続コイルチューブを形成するための２重バイアス
溶接（dual bias weld）を提供する。特に、本発明は、
その一態様によれば、下記のような方法、すなわち、第
１ストリップおよび第２ストリップからコイルチューブ
を形成する方法であって、第一および第二ストリップは
同一幅からなり、そして前記方法が下記工程、すなわ
ち；第１ストリップの一端部上に平坦端面を形成し−こ
の場合、平坦端面の平面は、第１ストリップの長手方向
に鋭角をなすよう第１ストリップの頂面に沿って延在す
るラインと第１ストリップの長手方向に鋭角をなすよう
第１ストリップの端縁部に沿って延在するラインとで画
定される−；第２ストリップの一端部上に平坦端面を形
成し−この場合、平坦端面の平面は、第２ストリップの
長手方向に鋭角をなすよう第２ストリップの頂面に沿っ
て延在するラインと第２ストリップの長手方向に鋭角を
なすよう第２ストリップの端縁面に沿って延在するライ
ンとで画定される−；第１ストリップの平坦端面を第２
ストリップの平坦端面に対して２重バイアス溶接が形成
されるように溶接して合成ストリップを形成し−この場
合、２重バイアス溶接は、合成ストリップの頂部、底部
および端縁部表面を越えて延在される−；過剰溶接物を
合成ストリップの頂部、底部および端縁部表面から除去
し−この場合これにより、溶接の幅は第１および第２ス
トリップの幅と同一とされ、平坦面が合成ストリップの
底面に沿って形成され、そして平滑な連続面が第１およ
び第２ストリップの頂面を連結するよう形成される−；
および，合成ストリップからコイルチューブを形成す
る；工程からなることを特徴とする方法に関する。
別の態様によれば、本発明は、下記のような製品、す
なわち、繰返しコイル巻きおよびコイル戻し応力に対抗
する手段を有するコイルチューブ製品であって、コイル
チューブ製品は第１ストリップおよび第２ストリップか
ら製造され、第１および第２ストリップは同一幅からな
り、そして前記製品が下記、すなわち；第１ストリップ
の一端部上に平坦端面を形成し−この場合、平坦端面の
平面は、第１ストリップの長手方向に鋭角をなすよう第
１ストリップの頂面に沿って延在するラインと第１スト
リップの長手方向に鋭角をなすよう第１ストリップの端
縁面に沿って延在するラインとで画定される−；第２ス
トリップの一端部上に平坦端面を形成し−この場合、平
坦端面の平面は、第２ストリップの長手方向に鋭角をな
すよう第２ストリップの頂面に沿って延在するラインと
第２ストリップの長手方向に鋭角をなすよう第２ストリ
ップの端縁面に沿って延在するラインとで画定される
−；第１ストリップの平坦端面を第２ストリップの平坦
端面に対して２重バイアス溶接が形成されるように溶接
して合成ストリップを形成し−この場合、２重バイアス
溶接は、合成ストリップの頂部、底部および端縁部表面
を越えて延在される−；過剰溶接物を合成ストリップの
頂部、底部および端縁部表面から除去し−この場合これ
により、溶接の幅は第１および第２ストリップの幅と同
一とされ、平坦面が合成ストリップの底面に沿って形成
され、そして平滑な連続面が第１および第２ストリップ
の頂面を連結するよう形成される−；および，合成スト
リップからコイルチューブを形成する；ことにより製造
されることを特徴とする製品に関する。
なわち、繰返しコイル巻きおよびコイル戻し応力に対抗
する手段を有するコイルチューブ製品であって、コイル
チューブ製品は第１ストリップおよび第２ストリップか
ら製造され、第１および第２ストリップは同一幅からな
り、そして前記製品が下記、すなわち；第１ストリップ
の一端部上に平坦端面を形成し−この場合、平坦端面の
平面は、第１ストリップの長手方向に鋭角をなすよう第
１ストリップの頂面に沿って延在するラインと第１スト
リップの長手方向に鋭角をなすよう第１ストリップの端
縁面に沿って延在するラインとで画定される−；第２ス
トリップの一端部上に平坦端面を形成し−この場合、平
坦端面の平面は、第２ストリップの長手方向に鋭角をな
すよう第２ストリップの頂面に沿って延在するラインと
第２ストリップの長手方向に鋭角をなすよう第２ストリ
ップの端縁面に沿って延在するラインとで画定される
−；第１ストリップの平坦端面を第２ストリップの平坦
端面に対して２重バイアス溶接が形成されるように溶接
して合成ストリップを形成し−この場合、２重バイアス
溶接は、合成ストリップの頂部、底部および端縁部表面
を越えて延在される−；過剰溶接物を合成ストリップの
頂部、底部および端縁部表面から除去し−この場合これ
により、溶接の幅は第１および第２ストリップの幅と同
一とされ、平坦面が合成ストリップの底面に沿って形成
され、そして平滑な連続面が第１および第２ストリップ
の頂面を連結するよう形成される−；および，合成スト
リップからコイルチューブを形成する；ことにより製造
されることを特徴とする製品に関する。
或る実施態様では、各鋭角度は45゜である。或る実施
態様では、合成ストリップは、コイルチューブの形成に
先立ちペイオフホイール上に巻き取られる。或る実施態
様では、２重バイアス溶接は、この２重バイアス溶接の
平面内を移動するよう角度付けされた溶接装置を用いて
形成される。
態様では、合成ストリップは、コイルチューブの形成に
先立ちペイオフホイール上に巻き取られる。或る実施態
様では、２重バイアス溶接は、この２重バイアス溶接の
平面内を移動するよう角度付けされた溶接装置を用いて
形成される。
或る実施態様では、第１および第２ストリップの平坦
端面は、２重バイアスして切断されることにより形成さ
れる。別の実施態様では、第１および第２ストリップの
平坦端面は、単一バイアスして切断されそしてその端縁
部をフライス加工されることにより形成される。
端面は、２重バイアスして切断されることにより形成さ
れる。別の実施態様では、第１および第２ストリップの
平坦端面は、単一バイアスして切断されそしてその端縁
部をフライス加工されることにより形成される。
或る実施態様では、放射線写真検査が合成ストリップ
に対して実施される。或る実施態様では、放射線写真検
査がコイルチューブに対して実施される。
に対して実施される。或る実施態様では、放射線写真検
査がコイルチューブに対して実施される。
或る実施態様では、第１および第２ストリップは、同
一厚さからなる。
一厚さからなる。
また更に、本発明は、更に別の態様によれば、下記の
ようなコイルチューブ製品、すなわち；均一な外径の第
１チューブ部分と；均一な外径の第２チューブ部分と；
および，第１チューブ部分および第２チューブ部分を結
合して所定長さの連続チューブを形成する螺旋溶接−こ
こで、連続長さのチューブは長手方向継ぎ目を有する−
と；からなるコイルチューブ製品において、螺旋溶接は
長手方向継ぎ目で始まり且つ終了されると共に、この螺
旋溶接は、螺旋溶接と長手方向継ぎ目との各交点におい
て連続長さチューブの長手方向に対して鋭角にバイアス
されていることを特徴とするコイルチューブ製品に関す
る。
ようなコイルチューブ製品、すなわち；均一な外径の第
１チューブ部分と；均一な外径の第２チューブ部分と；
および，第１チューブ部分および第２チューブ部分を結
合して所定長さの連続チューブを形成する螺旋溶接−こ
こで、連続長さのチューブは長手方向継ぎ目を有する−
と；からなるコイルチューブ製品において、螺旋溶接は
長手方向継ぎ目で始まり且つ終了されると共に、この螺
旋溶接は、螺旋溶接と長手方向継ぎ目との各交点におい
て連続長さチューブの長手方向に対して鋭角にバイアス
されていることを特徴とするコイルチューブ製品に関す
る。
図面の簡単な説明 図１は、通常の突合せ溶接を示す斜視図である。
図２は、通常の螺旋溶接を示す斜視図である。
図3a−3cは、通常の単一バイアス溶接（single bias
weld）の構成を示す説明図であり、 図4a−4cは、本発明の実施例に係る２重バイアス溶接
の構成を示す説明図であり、 図５は、ストリップの横方向溶接の放射線写真検査結
果を説明する平面図であり、 図６は、ストリップの単一バイアス溶接の放射線写真
検査結果を説明する平面図であり、 図７は、ストリップの２重バイアス溶接の放射線斜線
写真結果を説明する平面図であり、 図8a−8bは、本発明の好適実施例に係る合成ストリッ
プの構成を説明する概略ダイアグラムであり、 図9a−9bは、本発明の好適実施例に係る連続コイルチ
ューブの構成を説明する概略ダイアグラムであり、 図10は、突合せ溶接チューブの放射線写真検査結果を
説明する平面図であり、 図11は、通常の螺旋溶接チューブの放射線写真検査結
果を説明する平面図であり、そして、 図12は、２重バイアス溶接チューブの放射線写真検査
結果を説明する平面図である。
weld）の構成を示す説明図であり、 図4a−4cは、本発明の実施例に係る２重バイアス溶接
の構成を示す説明図であり、 図５は、ストリップの横方向溶接の放射線写真検査結
果を説明する平面図であり、 図６は、ストリップの単一バイアス溶接の放射線写真
検査結果を説明する平面図であり、 図７は、ストリップの２重バイアス溶接の放射線斜線
写真結果を説明する平面図であり、 図8a−8bは、本発明の好適実施例に係る合成ストリッ
プの構成を説明する概略ダイアグラムであり、 図9a−9bは、本発明の好適実施例に係る連続コイルチ
ューブの構成を説明する概略ダイアグラムであり、 図10は、突合せ溶接チューブの放射線写真検査結果を
説明する平面図であり、 図11は、通常の螺旋溶接チューブの放射線写真検査結
果を説明する平面図であり、そして、 図12は、２重バイアス溶接チューブの放射線写真検査
結果を説明する平面図である。
好適実施例の説明 本発明の好適実施例を、以下、添付図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
図4aに、本発明の一実施例に係る２重バイアス溶接を
示す。結合されるべき２つのストリップ15A,15Bは、ス
トリップの長手方向Ｚに対しても垂直方向Ｙに対しても
共に相補的鋭角の切断されている。この結果、ストリッ
プ15A,15Bの端面は、一方では、ストリップの上面に沿
う第１ラインＬ1A,L1Bで画定されている平面ＰA,PB内に
位置してストリップの長手方向Ｚに関して鋭角θ1A,θ1
Bを形成し、他方では、ストリップの端縁面に沿う第２
ラインＬ2A,L2Bで画定されている平面ＰA,PB内に位置し
てストリップの長手方向Ｚに関して鋭角θ2A,θ2Bを形
成している。鋭角は、好適には45゜である。
示す。結合されるべき２つのストリップ15A,15Bは、ス
トリップの長手方向Ｚに対しても垂直方向Ｙに対しても
共に相補的鋭角の切断されている。この結果、ストリッ
プ15A,15Bの端面は、一方では、ストリップの上面に沿
う第１ラインＬ1A,L1Bで画定されている平面ＰA,PB内に
位置してストリップの長手方向Ｚに関して鋭角θ1A,θ1
Bを形成し、他方では、ストリップの端縁面に沿う第２
ラインＬ2A,L2Bで画定されている平面ＰA,PB内に位置し
てストリップの長手方向Ｚに関して鋭角θ2A,θ2Bを形
成している。鋭角は、好適には45゜である。
ストリップ15a,15bの相補的平坦端面ＰA,PBは、各ス
トリップの端縁部分を帯鋸等で２重バイアスして切断す
るか、或いは、各ストリップの剪断または帯鋸で長手方
向Z45゜の角度に垂直切断した後に各端部をフライス加
工して垂直方向Ｙ第２の45゜角度に形成することができ
る。
トリップの端縁部分を帯鋸等で２重バイアスして切断す
るか、或いは、各ストリップの剪断または帯鋸で長手方
向Z45゜の角度に垂直切断した後に各端部をフライス加
工して垂直方向Ｙ第２の45゜角度に形成することができ
る。
一旦、相補的平坦端面が形成されると、ストリップ15
Aおよび15Bは突合わされ、そしてこのストリップに、図
4bに示すように、タブ17A,17Bが仮付け溶接される。そ
の後、前記結合部が、垂直線から45゜傾斜されたプラズ
マアーク溶接機９等で溶接され、そしてこれにより、ス
トリップの長手方向Ｚにも垂直方向Ｙにも共に45゜をな
す２重バイアス溶接19（図4c参照）が達成される。
Aおよび15Bは突合わされ、そしてこのストリップに、図
4bに示すように、タブ17A,17Bが仮付け溶接される。そ
の後、前記結合部が、垂直線から45゜傾斜されたプラズ
マアーク溶接機９等で溶接され、そしてこれにより、ス
トリップの長手方向Ｚにも垂直方向Ｙにも共に45゜をな
す２重バイアス溶接19（図4c参照）が達成される。
次に、本発明の好適実施例に係る連続コイルチューブ
の全体の製造工程を、図８および図９を参照しながら説
明する。先ず図8a−8bを参照して、所望寸法の所定長さ
のストリップ21Aが、アリゲータ供給部25を介してリー
ル23から取出される。なおここで、ストリップは通常は
購入時の大きなシートから所望の幅に切出されるので、
前記ストリップは、多ロール平滑機27へ通過されそして
そのストリップ切出時の端縁損傷部を除去される。その
後、このストリップ21Aの端部は、帯鋸29を介してスト
リップの長手方向45゜の角度に垂直切断される。そして
この切断が完了された後、このストリップ21A端部は、
端縁部フライス盤31へ移動され、ストリップの垂直軸線
に対して45゜となるよう45゜角度の垂直切断フライス加
工を行われる。そして、このフライス加工されたストリ
ップ21A端部が、溶接ステーション33へと移動され、そ
してここで、帯鋸29および端縁部フライス盤31を介して
既に成形加工されているストリップ21Bの相補的端部に
突合せ対接される。
の全体の製造工程を、図８および図９を参照しながら説
明する。先ず図8a−8bを参照して、所望寸法の所定長さ
のストリップ21Aが、アリゲータ供給部25を介してリー
ル23から取出される。なおここで、ストリップは通常は
購入時の大きなシートから所望の幅に切出されるので、
前記ストリップは、多ロール平滑機27へ通過されそして
そのストリップ切出時の端縁損傷部を除去される。その
後、このストリップ21Aの端部は、帯鋸29を介してスト
リップの長手方向45゜の角度に垂直切断される。そして
この切断が完了された後、このストリップ21A端部は、
端縁部フライス盤31へ移動され、ストリップの垂直軸線
に対して45゜となるよう45゜角度の垂直切断フライス加
工を行われる。そして、このフライス加工されたストリ
ップ21A端部が、溶接ステーション33へと移動され、そ
してここで、帯鋸29および端縁部フライス盤31を介して
既に成形加工されているストリップ21Bの相補的端部に
突合せ対接される。
突合せ端部はピストンクランプ35A,35Bを介して所定
位置に保持され、そして、タブ37a,37bがストリップの
端縁部に仮付け溶接される。その後、溶接が、溶接機39
を介して、ストリップ21Aおよび21B間の２重バイアス結
合部に沿ってタブ37a上からタベ37b上へ向けて行われ
る。溶接機39には、プラズマアーク溶接機が好適である
が、TIGまたはフラッシュ溶接機であっても良い。溶接
機39は、ストリップの長手方向に45゜の角度で配置され
且つストリップの垂直軸線に対して45゜に傾斜されたト
ラック上を、結合部の２重バイアス平面に追随するよう
にして移動される。熱溶融収束ベッド41を真鍮または銅
の板から形成されて、結合部の下方に溶接熱を収束する
よう設けられている。
位置に保持され、そして、タブ37a,37bがストリップの
端縁部に仮付け溶接される。その後、溶接が、溶接機39
を介して、ストリップ21Aおよび21B間の２重バイアス結
合部に沿ってタブ37a上からタベ37b上へ向けて行われ
る。溶接機39には、プラズマアーク溶接機が好適である
が、TIGまたはフラッシュ溶接機であっても良い。溶接
機39は、ストリップの長手方向に45゜の角度で配置され
且つストリップの垂直軸線に対して45゜に傾斜されたト
ラック上を、結合部の２重バイアス平面に追随するよう
にして移動される。熱溶融収束ベッド41を真鍮または銅
の板から形成されて、結合部の下方に溶接熱を収束する
よう設けられている。
一旦溶接が完了すると、結合部は、頂部および底部研
磨機43の中へ挿通され、その頂部および底部から過剰溶
接物を除去される。この時、ストリップ21Aおよび21Bの
厚さが同じである場合には、研磨は、結合部領域におい
て均一平坦な頂部および底部面をもたらす。一方、スト
リップが、傾斜ストリングの製造時のように同じ厚さで
ない場合には、研磨は、結合部近傍において平坦な底面
と“傾斜した”頂面とをもたらすであろう。特に、段階
結合部を、本発明に係る傾斜ストリングの中に形成する
場合には、溶接工程において十分な過剰溶融物を結合部
の頂面上に残すことにより、滑らかな連続面が、前記過
剰溶融物の研磨によって形成されるようにしなければな
らない。
磨機43の中へ挿通され、その頂部および底部から過剰溶
接物を除去される。この時、ストリップ21Aおよび21Bの
厚さが同じである場合には、研磨は、結合部領域におい
て均一平坦な頂部および底部面をもたらす。一方、スト
リップが、傾斜ストリングの製造時のように同じ厚さで
ない場合には、研磨は、結合部近傍において平坦な底面
と“傾斜した”頂面とをもたらすであろう。特に、段階
結合部を、本発明に係る傾斜ストリングの中に形成する
場合には、溶接工程において十分な過剰溶融物を結合部
の頂面上に残すことにより、滑らかな連続面が、前記過
剰溶融物の研磨によって形成されるようにしなければな
らない。
研磨の後に、結合部は、放射線写真検査装置45へ移動
され、そしてここで、Ｘ線、超音波および／または電磁
粒子技術によって検査される。このステージで、単純な
横方向溶接が放射線写真検査に対して垂直方向でかけら
れる場合には、検査は、図５に示すように、溶接を直線
で観察することになるであろう。同様に、図3Bに示す従
来技術のバイアス溶接がストリップ内で検査される場合
にも、単なる直接観察（図６参照）が達成されるだけで
ある。しかるに、これらの観察では溶接の実際の内部部
分は見られないので、溶接内の種々の欠陥が検査工程で
見逃されることになる。しかしながら、本発明の溶接が
垂直方向で観察される場合には、図７に示す観察が達成
され、すなわち全溶接の観察が単一の視点から可能とな
る。このように、本発明の溶接は、ストリップ内溶接の
検査を大巾に向上させる。また、例えば超音波検査を溶
接バイアスの両方向から垂直に45゜の角度で行う場合に
は、溶接の完全垂直観察が達成されることができる。従
って、溶接内の欠陥が検出されることなく検査工程を通
過する可能性は極めて減少される。
され、そしてここで、Ｘ線、超音波および／または電磁
粒子技術によって検査される。このステージで、単純な
横方向溶接が放射線写真検査に対して垂直方向でかけら
れる場合には、検査は、図５に示すように、溶接を直線
で観察することになるであろう。同様に、図3Bに示す従
来技術のバイアス溶接がストリップ内で検査される場合
にも、単なる直接観察（図６参照）が達成されるだけで
ある。しかるに、これらの観察では溶接の実際の内部部
分は見られないので、溶接内の種々の欠陥が検査工程で
見逃されることになる。しかしながら、本発明の溶接が
垂直方向で観察される場合には、図７に示す観察が達成
され、すなわち全溶接の観察が単一の視点から可能とな
る。このように、本発明の溶接は、ストリップ内溶接の
検査を大巾に向上させる。また、例えば超音波検査を溶
接バイアスの両方向から垂直に45゜の角度で行う場合に
は、溶接の完全垂直観察が達成されることができる。従
って、溶接内の欠陥が検出されることなく検査工程を通
過する可能性は極めて減少される。
検査工程に次いで、タブ37A,37Bが剪断されそして端
縁部が端縁部研磨機47によって研磨される。端縁部が完
了されると、溶接が加熱ロール41で平滑され、そしてこ
のストリップがペイオフホイール51上に集積される。
縁部が端縁部研磨機47によって研磨される。端縁部が完
了されると、溶接が加熱ロール41で平滑され、そしてこ
のストリップがペイオフホイール51上に集積される。
すると（図9a−9bを参照して）、ホイール51がチュー
ブ製造ラインへ移動されて合成ストリップ21Cがチュー
ブ製造装置53内へ供給される。チューブ製造装置53内で
は、ストリップが複数のダイおよびローラ55を介してチ
ューブ21Tに形成されると共に、その長手方向継ぎ目い
が溶接機57によって溶接される。好適には、そぎ継ぎ機
58が新たに形成されるチューブ内に適合されて過剰溶融
物をチューブの内面から除去する。次いで、チューブ21
Tは、過剰溶融物をチューブ外面から除去するそぎ継ぎ
機59とおよび長手方向溶接を焼きなます継ぎ目焼鈍機61
とへ通過される。継ぎ目焼鈍機61は、好適には、２つの
水平板61A,61Bを有し、そしてチューブの長手方向溶接
近傍の頂部部分を加熱することにより前記溶接を適宜に
処理する。
ブ製造ラインへ移動されて合成ストリップ21Cがチュー
ブ製造装置53内へ供給される。チューブ製造装置53内で
は、ストリップが複数のダイおよびローラ55を介してチ
ューブ21Tに形成されると共に、その長手方向継ぎ目い
が溶接機57によって溶接される。好適には、そぎ継ぎ機
58が新たに形成されるチューブ内に適合されて過剰溶融
物をチューブの内面から除去する。次いで、チューブ21
Tは、過剰溶融物をチューブ外面から除去するそぎ継ぎ
機59とおよび長手方向溶接を焼きなます継ぎ目焼鈍機61
とへ通過される。継ぎ目焼鈍機61は、好適には、２つの
水平板61A,61Bを有し、そしてチューブの長手方向溶接
近傍の頂部部分を加熱することにより前記溶接を適宜に
処理する。
完成されたチューブ21Tは、非破壊検査（NDT）装置−
これは、好適には、渦流検査装置を備えてチューブ全体
の完全性を定常検査することができる−を通過される。
次いで、このチューブは、螺旋加熱コイル67を有する全
体焼鈍装置65とおよびこのチューブをコイル71上に巻取
るよう冷却するバイ69内とへ通過される。
これは、好適には、渦流検査装置を備えてチューブ全体
の完全性を定常検査することができる−を通過される。
次いで、このチューブは、螺旋加熱コイル67を有する全
体焼鈍装置65とおよびこのチューブをコイル71上に巻取
るよう冷却するバイ69内とへ通過される。
所望長さのコイル巻き金属チューブがその形成を一旦
完了されると、これらは、好適にはＸ線または別の技術
によって検査される。ここで、長手方向溶接75および突
合せ溶接77（図１に示す従来技術の方法で形成された）
を有する所定長さのチューブ73を垂直検査した場合に
は、図10に示す観察が得られるであろう。この観察で
は、溶接77の状態に関して比較的少量の情報しか与えら
れないことは明らかである。同様の観察を、図3a−3bに
示す従来技術で形成される螺旋溶接79を有する所定長さ
のチューブ73に適用した場合には、図11に示す観察が得
られる。この観察は、図10に示す観察よりも、溶接の状
態に関してより多くの情報を与えられている。しかる
に、本発明によって形成される溶接81を有する所定長さ
のチューブ73を観察した場合には、図11に示す観察が達
成される。すなわち、この観察は、溶接の実質的全表面
に亘って改良された検査を可能としていることは明らか
である。従ってこれにより、この分野における溶接の検
査能力が大巾に向上され、そして欠陥溶接の検出機会が
大巾に改善される。
完了されると、これらは、好適にはＸ線または別の技術
によって検査される。ここで、長手方向溶接75および突
合せ溶接77（図１に示す従来技術の方法で形成された）
を有する所定長さのチューブ73を垂直検査した場合に
は、図10に示す観察が得られるであろう。この観察で
は、溶接77の状態に関して比較的少量の情報しか与えら
れないことは明らかである。同様の観察を、図3a−3bに
示す従来技術で形成される螺旋溶接79を有する所定長さ
のチューブ73に適用した場合には、図11に示す観察が得
られる。この観察は、図10に示す観察よりも、溶接の状
態に関してより多くの情報を与えられている。しかる
に、本発明によって形成される溶接81を有する所定長さ
のチューブ73を観察した場合には、図11に示す観察が達
成される。すなわち、この観察は、溶接の実質的全表面
に亘って改良された検査を可能としていることは明らか
である。従ってこれにより、この分野における溶接の検
査能力が大巾に向上され、そして欠陥溶接の検出機会が
大巾に改善される。
本発明の２重バイアス溶接は、従来技術に優る利点
を、更に有する。特に、従来技術の垂直溶接において、
頂部および底部表面の研磨後に溶接内に残留される溶融
物の量はストリップの厚さに限定されるが、しかるに本
発明においては、その２重バイアス溶接は、従来技術よ
りも約20％多い充填物を溶接内に残留させる。
を、更に有する。特に、従来技術の垂直溶接において、
頂部および底部表面の研磨後に溶接内に残留される溶融
物の量はストリップの厚さに限定されるが、しかるに本
発明においては、その２重バイアス溶接は、従来技術よ
りも約20％多い充填物を溶接内に残留させる。
以上、多くの実施態様を詳細に説明したが、本発明
は、これらに限定されることなく添付される請求の範囲
によってのみ限定されるものである。
は、これらに限定されることなく添付される請求の範囲
によってのみ限定されるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21C 37/00 B23K 9/00
Claims (19)
- 【請求項１】第１ストリップおよび第２ストリップから
コイルチューブを形成する方法であって、前記第一およ
び第二ストリップは同一幅からなり、そして前記方法が
以下の工程、すなわち 前記第１ストリップの一端部上に平坦端面を形成し−こ
の場合、前記平坦端面の平面は、前記第１ストリップの
長手方向に鋭角をなすよう前記第１ストリップの頂面に
沿って延在するラインと前記第１ストリップの長手方向
に鋭角をなすよう前記第１ストリップの端縁面に沿って
延在するラインとで画定される工程、 前記第２ストリップの一端部上に平坦端面を形成し−こ
の場合、前記平坦端面の平面は、前記第２ストリップの
長手方向に鋭角をなすよう前記第２ストリップの頂面に
沿って延在するラインと前記第２ストリップの長手方向
に鋭角をなすよう前記第２ストリップの端縁面に沿って
延在するラインとで画定される工程、 前記第１ストリップの平坦端面を前記第２ストリップの
平坦端面に対して２重バイアス溶接が形成されるように
溶接して合成ストリップを形成し−この場合、前記２重
バイアス溶接は、前記合成ストリップの頂触、底部およ
び端縁部表面を越えて延在される工程、 過剰溶接物を合成ストリップの頂部、底部および端縁部
表面から除去し−この場合これにより、溶接の幅は第１
および第２ストリップの幅と同一とされ、平坦面が前記
合成ストリップの底面に沿って形成され、そして平滑な
連続面が前記第１および第２ストリップの頂面を連結す
るよう形成される工程、および 前記合成ストリップからチューブを形成する 工程とからなることを特徴とする第１ストリップおよび
第２ストリップからコイルチューブを形成する方法。 - 【請求項２】前記鋭角のそれぞれは、約45度である請求
項１記載の方法。 - 【請求項３】前記合成ストリップは、コイルチューブに
形成される前に、ペイオフホイール上に巻き取られる請
求項１記載の方法。 - 【請求項４】前記２重バイアス溶接は、この２重バイア
ス溶接の平面内を移動するよう角度付けられた溶接装置
を用いて形成される請求項１記載の方法。 - 【請求項５】前記第１および第２ストリップの平坦端面
は、２重バイアスして切断されることにより形成される
請求項１記載の方法。 - 【請求項６】前記第１および第２ストリップの平坦端面
は、単一バイアスして切断されそしてその端縁部をフラ
イス加工されることにより形成される請求項１記載の方
法。 - 【請求項７】更に、合成ストリップの放射線写真検査の
実施工程を含む請求項１記載の方法。 - 【請求項８】更に、コイルチューブの放射線写真検査の
実施工程を含む請求項１記載の方法。 - 【請求項９】前記第１および第２ストリップは同一厚さ
からなり、そして前記第１および第２ストリップの頂面
を連結する前記平滑連続面は平面である請求項１記載の
方法。 - 【請求項１０】繰返しコイル巻きおよびコイル戻し応力
に対抗する手段を有するコイルチューブ製品であって、
このコイルチューブ製品は第１ストリップおよび第２ス
トリップから製造され、この第１および第２ストリップ
は同一幅からなり、そして前記コイルチューブ製品が以
下の工程、すなわち 前記第１ストリップの一端部上に平坦端面を形成し−こ
の場合、前記平坦端面の平面は、前記第１ストリップの
長手方向に鋭角をなすよう前記第１ストリップの頂面に
沿って延在するラインと前記第１ストリップの長手方向
に鋭角をなすよう前記第１ストリップの端縁面に沿って
延在するラインとで画定され、 前記第２ストリップの一端部上に平坦端面を形成し−こ
の場合、前記平坦端面の平面は、前記第２ストリップの
長手方向に鋭角をなすよう前記第２ストリップの頂面に
沿って延在するラインと前記第２ストリップの長手方向
に鋭角をなすよう前記第２ストリップの端縁面に沿って
延在するラインとで画定され、 前記第１ストリップの平坦端面を前記第２ストリップの
平坦端面に対して２重バイアス溶接が形成されるように
溶接して合成ストリップを形成し−この場合、前記２重
バイアス溶接は、前記合成ストリップの頂部、底部およ
び端縁部表面を越えて延在され、 過剰溶接物を合成ストリップの頂部、底部および端縁部
表面から除去し−この場合これにより、溶接の幅は第１
および第２ストリップの幅と同一とされ、平坦面が前記
合成ストリップの底面に沿って形成され、そして平滑な
連続面が前記第１および第２ストリップの頂面を連結す
るよう形成されて、 前記合成ストリップからコイルチューブを形成する工程 により製造されることを特徴とするコイルチューブ製
品。 - 【請求項１１】前記鋭角のそれぞれは、約45度である請
求項10記載の製品。 - 【請求項１２】前記合成ストリップは、コイルチューブ
に形成される前に、ペイオフホイール上に巻き取られる
請求項10記載の製品。 - 【請求項１３】前記２重バイアス溶接は、この２重バイ
アス溶接の平面内を移動するよう角度付けられた溶接装
置を用いて形成される請求項10記載を製品。 - 【請求項１４】前記第１および第２ストリップの平坦端
面は、２重バイアスして切断されることにより形成され
る請求項10記載の製品。 - 【請求項１５】前記第１および第２ストリップの平坦端
面は、単一バイアスして切断されそしてその端縁部をフ
ライス加工されることにより形成される請求項10記載の
製品。 - 【請求項１６】更に、合成ストリップの放射線写真検査
の実施することを含む請求項10記載の製品。 - 【請求項１７】更に、コイルチューブの放射線写真検査
の実施工程を含む請求項10記載の製品。 - 【請求項１８】前記第１および第２ストリップは同一厚
さからなり、そして前記第１および第２ストリップの頂
面を連結する前記平滑連続面は平面である請求項10記載
の装置。 - 【請求項１９】コイルチューブ製品であって、 均一な外径の第１チューブ部分と、 均一な外径の第２チューブ部分と、および 前記第１チューブ部分および前記第２チューブ部分を結
合して所定長さの連続チューブを形成する螺旋溶接−こ
こで、前記連続長さのチャーブは長手方向継ぎ目を有す
る−と、からなるコイルチューブ製品において、 前記螺旋溶接は前記長手方向継ぎ目で始まり且つ終了さ
れると共に、この前記螺旋溶接は、前記螺旋溶接と前記
長手方向継ぎ目との各交点において連続長さチューブの
長手方向に対して鋭角にバイアスされていることを特徴
とするコイルチューブ製品。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/162,456 US5456405A (en) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | Dual bias weld for continuous coiled tubing |
| US162,456 | 1993-12-03 | ||
| US08/162,456 | 1993-12-03 | ||
| PCT/US1994/013837 WO1995015239A1 (en) | 1993-12-03 | 1994-12-02 | Dual bias weld for continuous coiled tubing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09501108A JPH09501108A (ja) | 1997-02-04 |
| JP2837277B2 true JP2837277B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=22585700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7515777A Expired - Fee Related JP2837277B2 (ja) | 1993-12-03 | 1994-12-02 | 連続コイルチューブに対する２重バイアス溶接 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5456405A (ja) |
| EP (1) | EP0746442A4 (ja) |
| JP (1) | JP2837277B2 (ja) |
| CN (1) | CN1042706C (ja) |
| AU (1) | AU1264495A (ja) |
| CA (1) | CA2177177C (ja) |
| WO (1) | WO1995015239A1 (ja) |
Families Citing this family (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19603894A1 (de) * | 1996-02-03 | 1997-08-07 | Thyssen Industrie | Verfahren zur Schweißkantenvorbereitung für das Laserschweißen von Blechen |
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