JP3087592B2 - 熱間溶接管製造における管体温度制御方法および装置 - Google Patents
熱間溶接管製造における管体温度制御方法および装置Info
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- JP3087592B2 JP3087592B2 JP06326528A JP32652894A JP3087592B2 JP 3087592 B2 JP3087592 B2 JP 3087592B2 JP 06326528 A JP06326528 A JP 06326528A JP 32652894 A JP32652894 A JP 32652894A JP 3087592 B2 JP3087592 B2 JP 3087592B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱間溶接管製造におけ
る管体温度制御方法および装置に関するものである。
る管体温度制御方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱間溶接管の製造工程は、図５に示すよ
うに帯鋼１を熱間製管機２で管に成形し、さらに絞り圧
延機５で所定の外径と管厚に圧延して、ホットソー６に
より所定の長さに切断された後に、冷却床に搬送され製
品７となる工程である。従来までは、この工程における
冷却水量制御方法として、管の溶接部の高温加熱部の冷
却を、管の溶接部の温度を温度計により測定し、温度デ
ータをフィードバックして管の冷却水量を制御するもの
があった。
うに帯鋼１を熱間製管機２で管に成形し、さらに絞り圧
延機５で所定の外径と管厚に圧延して、ホットソー６に
より所定の長さに切断された後に、冷却床に搬送され製
品７となる工程である。従来までは、この工程における
冷却水量制御方法として、管の溶接部の高温加熱部の冷
却を、管の溶接部の温度を温度計により測定し、温度デ
ータをフィードバックして管の冷却水量を制御するもの
があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この溶接部
温度からのフィードバック制御による冷却水量制御およ
び冷却水量制御装置だけでは、管の円周方向の管体温度
を完全に均一化することは不可能であった。そのため、
管の円周方向の温度の不均一により管が曲がり、１）管
搬送時の搬送ラインからの管の飛び出し、２）管の曲が
りによる搬送ロール、搬送ガイド等の構造物への管の巻
き込み、３）曲がりによる搬送ロール、搬送ガイドへの
管体接触による管の搬送傷、凹み等の製品異常等を誘発
していた。このため、ライン停止や製品の品質異常のみ
ならず、上記の搬送ラインからの管の飛び出しにより搬
送ライン付近の安全が確保できないといった問題も生じ
ていた。この対策として、特開平１−７８６２３号公報
にあるように、管を熱膨張差の大きいＡｒ３変態点より
も低い温度に管全体を冷却する方法が用いられている
が、この方法では、管全体の温度をＡｒ３変態点よりも
下げることはできるが、管円周方向の温度差は完全に解
消できず、曲がりを生じている。そこで、管の曲がりの
防止対策として、前述した管の溶接部の冷却による管体
温度均一化に加えて、管に曲がりを生じた場合には、搬
送ラインに対する管の曲がりの方向、曲がり具合に応じ
て管円周方向冷却装置３の各方向の冷却水量をその度に
調整して管の曲がりを防止していた。しかし、これら
は、管の曲がりが発生してから冷却水量を調整するた
め、後手後手の対策となり、管円周方向の温度差が大き
い場合もしくは、管円周方向の温度が急激に変化する場
合には、管の曲がり防止への対応はできないのが現状で
あった。
温度からのフィードバック制御による冷却水量制御およ
び冷却水量制御装置だけでは、管の円周方向の管体温度
を完全に均一化することは不可能であった。そのため、
管の円周方向の温度の不均一により管が曲がり、１）管
搬送時の搬送ラインからの管の飛び出し、２）管の曲が
りによる搬送ロール、搬送ガイド等の構造物への管の巻
き込み、３）曲がりによる搬送ロール、搬送ガイドへの
管体接触による管の搬送傷、凹み等の製品異常等を誘発
していた。このため、ライン停止や製品の品質異常のみ
ならず、上記の搬送ラインからの管の飛び出しにより搬
送ライン付近の安全が確保できないといった問題も生じ
ていた。この対策として、特開平１−７８６２３号公報
にあるように、管を熱膨張差の大きいＡｒ３変態点より
も低い温度に管全体を冷却する方法が用いられている
が、この方法では、管全体の温度をＡｒ３変態点よりも
下げることはできるが、管円周方向の温度差は完全に解
消できず、曲がりを生じている。そこで、管の曲がりの
防止対策として、前述した管の溶接部の冷却による管体
温度均一化に加えて、管に曲がりを生じた場合には、搬
送ラインに対する管の曲がりの方向、曲がり具合に応じ
て管円周方向冷却装置３の各方向の冷却水量をその度に
調整して管の曲がりを防止していた。しかし、これら
は、管の曲がりが発生してから冷却水量を調整するた
め、後手後手の対策となり、管円周方向の温度差が大き
い場合もしくは、管円周方向の温度が急激に変化する場
合には、管の曲がり防止への対応はできないのが現状で
あった。
【０００４】本発明が解決しようとする課題は、このよ
うな、管円周方向の温度差が大きい場合でも管の曲がり
を防止する、管体温度の制御方法および装置を開発する
ことにある。
うな、管円周方向の温度差が大きい場合でも管の曲がり
を防止する、管体温度の制御方法および装置を開発する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、管の円周方向の温度を測定
し、この温度データを用いて管の円周方向の適正冷却水
量を演算し、この結果から管円周方向の冷却水量を制御
し、管円周方向の温度を均一化する熱間溶接管製造にお
ける管体温度制御方法である。
の手段として、本発明は、管の円周方向の温度を測定
し、この温度データを用いて管の円周方向の適正冷却水
量を演算し、この結果から管円周方向の冷却水量を制御
し、管円周方向の温度を均一化する熱間溶接管製造にお
ける管体温度制御方法である。
【０００６】また、管の円周方向の温度を測定する回転
式放射温度計と、この温度計のデータを用いて管の円周
方向の適正冷却水量を演算する演算手段と、この演算手
段を用いて管円周方向の冷却水量を制御する手段とから
なる熱間溶接管製造における管体温度制御装置である。
式放射温度計と、この温度計のデータを用いて管の円周
方向の適正冷却水量を演算する演算手段と、この演算手
段を用いて管円周方向の冷却水量を制御する手段とから
なる熱間溶接管製造における管体温度制御装置である。
【０００７】
【作用】本発明の作用を説明する。搬送パスラインに設
置された回転式放射温度計から得られた管円周方向の温
度データを管円周方向の各適正冷却水量を演算する演算
手段に入力させ、各適正冷却水量演算値を冷却水量を調
整する各電動弁に出力する。このようにして、管円周方
向の各冷却水量をフィードバック制御して、管円周方向
の管体温度を均一化し、管円周方向の温度不均一による
管の曲がりを防止するものである。
置された回転式放射温度計から得られた管円周方向の温
度データを管円周方向の各適正冷却水量を演算する演算
手段に入力させ、各適正冷却水量演算値を冷却水量を調
整する各電動弁に出力する。このようにして、管円周方
向の各冷却水量をフィードバック制御して、管円周方向
の管体温度を均一化し、管円周方向の温度不均一による
管の曲がりを防止するものである。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図１から図４を用いて説明
する。図１に示すように、管円周方向の温度を正確に測
定するために、搬送パスラインに回転式放射温度計４と
冷却水量制御手段３を設置する。この回転式放射温度計
４は、図２に示すように、搬送パスラインに直交する面
上に配置される。図２は、本発明に用いた回転式放射温
度計４の動作説明図である。図２の「測定と表示」
は、温度の測定と表示に関する図で、左側に描かれたt1
とt2が、右側にチャートとして表示されることを示して
いる。このチャートは、横軸がパイプ円周方向、縦軸が
温度であるから、描かれている曲線はパイプ円周方向の
温度を表すことになる。なお、t1とt2は、それぞれ半円
状の矢印で示されるように、それぞれ上側と下側の温度
に対応することになる。図２の「円周方向測定概念」
は、円周方向の測定の概念を示す図であり、管を表す平
行線と曲線t1,t2が描かれている。後述のように、測定
においては、上下一対の温度検出部が、管（パイプ）円
周方向の温度を１８０°で反転しながら連続的に検出す
る。この測定中、管は軸方向（図右端の矢印の方向）に
移動しているので、管の表面には、図中に曲線で示され
たようなt1とt2の軌跡が描かれることになる。ここで、
t1の軌跡は上半分、t2の軌跡は下半分にのみ描かれてお
り、温度検出部の回転が１８０°（π）毎に反転するこ
とを反映している。
する。図１に示すように、管円周方向の温度を正確に測
定するために、搬送パスラインに回転式放射温度計４と
冷却水量制御手段３を設置する。この回転式放射温度計
４は、図２に示すように、搬送パスラインに直交する面
上に配置される。図２は、本発明に用いた回転式放射温
度計４の動作説明図である。図２の「測定と表示」
は、温度の測定と表示に関する図で、左側に描かれたt1
とt2が、右側にチャートとして表示されることを示して
いる。このチャートは、横軸がパイプ円周方向、縦軸が
温度であるから、描かれている曲線はパイプ円周方向の
温度を表すことになる。なお、t1とt2は、それぞれ半円
状の矢印で示されるように、それぞれ上側と下側の温度
に対応することになる。図２の「円周方向測定概念」
は、円周方向の測定の概念を示す図であり、管を表す平
行線と曲線t1,t2が描かれている。後述のように、測定
においては、上下一対の温度検出部が、管（パイプ）円
周方向の温度を１８０°で反転しながら連続的に検出す
る。この測定中、管は軸方向（図右端の矢印の方向）に
移動しているので、管の表面には、図中に曲線で示され
たようなt1とt2の軌跡が描かれることになる。ここで、
t1の軌跡は上半分、t2の軌跡は下半分にのみ描かれてお
り、温度検出部の回転が１８０°（π）毎に反転するこ
とを反映している。
【０００９】また、回転式放射温度計４は、図３に示す
ように、搬送パスラインに直交する面上に配置された本
体円環歯車８に上下一対の放射温度検出部１９を内蔵
し、１８０°で反転しながら、管２０の円周方向の温度
を連続的に検出する。そして、光ファイバケーブル１８
により管表面からの放射光を伝送し、温度計本体１７で
管円周の温度を測定するものである。回転式放射温度計
４の駆動は、電動機１１の回転を本体円環歯車８に伝達
させる動力伝達用歯車１０と、本体円環歯車８を支持す
る４つの支持歯車９とにより行なっている。放射温度検
出部１９の下側は、搬送パスラインに直交する面上に対
して斜めに設置してスケール等の進入防止を図ってい
る。なお、１２は中継箱、１３は位置決めセンサ、１４
は機側制御盤、１５は制御盤、１６は操作盤である。
ように、搬送パスラインに直交する面上に配置された本
体円環歯車８に上下一対の放射温度検出部１９を内蔵
し、１８０°で反転しながら、管２０の円周方向の温度
を連続的に検出する。そして、光ファイバケーブル１８
により管表面からの放射光を伝送し、温度計本体１７で
管円周の温度を測定するものである。回転式放射温度計
４の駆動は、電動機１１の回転を本体円環歯車８に伝達
させる動力伝達用歯車１０と、本体円環歯車８を支持す
る４つの支持歯車９とにより行なっている。放射温度検
出部１９の下側は、搬送パスラインに直交する面上に対
して斜めに設置してスケール等の進入防止を図ってい
る。なお、１２は中継箱、１３は位置決めセンサ、１４
は機側制御盤、１５は制御盤、１６は操作盤である。
【００１０】この回転式放射温度計４から得られた管２
０の円周方向の温度差を演算手段２１により演算し、管
２０の円周方向冷却水量制御手段３により冷却水量をフ
ィードバック制御し、管２０の円周方向の温度を均一化
する。例えば、図４に示すように管２０の冷却装置を搬
送パスラインに直交する面上に、円周方向に対して９０
°刻みで配置させ、それぞれ別個に電動弁を持ち、各方
向の冷却水量を管円周方向温度データからフィードバッ
ク制御可能とする。
０の円周方向の温度差を演算手段２１により演算し、管
２０の円周方向冷却水量制御手段３により冷却水量をフ
ィードバック制御し、管２０の円周方向の温度を均一化
する。例えば、図４に示すように管２０の冷却装置を搬
送パスラインに直交する面上に、円周方向に対して９０
°刻みで配置させ、それぞれ別個に電動弁を持ち、各方
向の冷却水量を管円周方向温度データからフィードバッ
ク制御可能とする。
【００１１】これら、回転式放射温度計４と冷却水量制
御手段３は、以下に示すように結びつけられている。す
なわち、回転式放射温度計４から得られた管円周方向の
温度データから、演算手段２１により適正冷却水量が演
算され、その演算結果は、冷却水量をフィードバック制
御できる冷却水量制御手段３である電動弁に出力され
る。各位置の電動弁は、演算結果に基づき適正水量の冷
却水を吐出する。以上により管円周方向の管体温度を均
一化させるものである。
御手段３は、以下に示すように結びつけられている。す
なわち、回転式放射温度計４から得られた管円周方向の
温度データから、演算手段２１により適正冷却水量が演
算され、その演算結果は、冷却水量をフィードバック制
御できる冷却水量制御手段３である電動弁に出力され
る。各位置の電動弁は、演算結果に基づき適正水量の冷
却水を吐出する。以上により管円周方向の管体温度を均
一化させるものである。
【００１２】
【発明の効果】本発明の方法と装置を用いることによ
り、熱間溶接管製造時の熱間での管の曲がりを防止する
ことができ、これにより製造ライン停止等の製造トラブ
ル、また、製品の不良発生を防止することができ、併せ
て、搬送ライン周辺の安全も確保できるようになった。
り、熱間溶接管製造時の熱間での管の曲がりを防止する
ことができ、これにより製造ライン停止等の製造トラブ
ル、また、製品の不良発生を防止することができ、併せ
て、搬送ライン周辺の安全も確保できるようになった。
【図１】本発明の実施例の概略図である。
【図２】本発明に用いた回転式放射温度計の動作説明図
である。
である。
【図３】本発明に用いた回転式放射温度計の構成図であ
る。
る。
【図４】管の冷却装置の配置図である。
【図５】従来の熱間溶接管製造工程の概略図である。
【符号の説明】 １ 帯鋼 ２ 熱間製管機 ３ 冷却水量制御手段 ４ 回転式放射温度計 ５ 絞り圧延機 ６ ホットソー ７ 製品 ８ 本体円環歯車 ９ 支持歯車 １０ 動力伝達用歯車 １１ 電動機 １２ 中継箱 １３ 位置決めセンサ １４ 機側制御盤 １５ 制御盤 １６ 操作盤 １７ 温度計本体 １８ 光ファイバケーブル １９ 放射温度検出部 ２０ 管 ２１ 演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２１Ｄ 9/08 １０２ (72)発明者 池田 幸弘 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 杉本 裕二 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 小宮 善興 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21B 45/02 320 B21B 17/06 B21B 37/74 B21B 37/78 C21D 9/08 102
Claims (2)
- 【請求項１】 管の円周方向の温度を測定し、この温度
データを用いて管の円周方向の適正冷却水量を演算し、
この結果から管円周方向の冷却水量を制御し、管円周方
向の温度を均一化することを特徴とする熱間溶接管製造
における管体温度制御方法。 - 【請求項２】 管の円周方向の温度を測定する回転式放
射温度計と、この温度計のデータを用いて管の円周方向
の適正冷却水量を演算する演算手段と、この演算手段を
用いて管円周方向の冷却水量を制御する手段とからなる
ことを特徴とする熱間溶接管製造における管体温度制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06326528A JP3087592B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 熱間溶接管製造における管体温度制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06326528A JP3087592B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 熱間溶接管製造における管体温度制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08174040A JPH08174040A (ja) | 1996-07-09 |
| JP3087592B2 true JP3087592B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=18188845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06326528A Expired - Fee Related JP3087592B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 熱間溶接管製造における管体温度制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3087592B2 (ja) |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP06326528A patent/JP3087592B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08174040A (ja) | 1996-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000613 |
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