JP5321383B2

JP5321383B2 - Ｕｏ鋼管の識別方法

Info

Publication number: JP5321383B2
Application number: JP2009214549A
Authority: JP
Inventors: 雅司平光
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-09-16
Also published as: JP2011062720A

Description

本発明は、ＵＯ鋼管の製造工程で、その規格や寸法等を示す記号あるいは文字を表示することによって、ＵＯ鋼管を識別する方法に関するものである。

ＵＯ鋼管を製造するにあたって、図３に示すように、まず素材となる鋼板１に、直方体の鋼製小片２（以下、タブ板という）を接合する。鋼板１とタブ板２の接合は、通常、溶接を採用している。タブ板２の組成は、必ずしも鋼板１と一致する必要はなく、鋼板１に溶接できる組成のタブ板２を使用している。またタブ板２の厚さは、鋼板１の厚さと同一のものを従来から使用している。タブ板の長さと幅は、鋼板１の寸法に応じて適宜設定している。

タブ板２を鋼板１に接合する際には、鋼板１の長手方向の先端面の両エッジ部と後端面の両エッジ部に１個ずつ（合計４個）接合する。かつ、鋼板１の下面と側面と上面が、タブ板２の下面と側面と上面にそれぞれ一致するように接合する。
そして、タブ板２を接合した鋼板１にＣプレス加工を施して、鋼板１のエッジ部を上方に湾曲させる。その結果、鋼板１は、その長手方向に垂直な断面において概ねＣ字形状を呈する。このとき、図４に示すように、タブ板２も鋼板１と同様に湾曲する。なお図４では、鋼板１の片側のエッジ部のみ示す。

次に鋼板１にＵプレス加工を施して、鋼板１がその長手方向に垂直な断面においてＵ字形状を呈するように成形する。さらにＯプレス加工を施して、鋼板１がその長手方向に垂直な断面においてＯ字形状を呈するように成形する。
このような手順を経て、鋼板１がＯ字形状の管状体に成形される。したがって、鋼板１の下面が管状体の外面になり、鋼板１の上面が管状体の内面になる。

引き続き、Ｏ字形状に成形された管状体の内面側のエッジ部を溶接し、さらに外面側のエッジ部を溶接してＵＯ鋼管３を得る。その例を図５に示す。
図５に示すように、溶接による継ぎ目４は、ＵＯ鋼管３のみならず、ＵＯ鋼管３の両端面のタブ板２にも存在する。つまり内面および外面を溶接する際に、いずれも先端側のタブ板から溶接を開始し、後端側のタブ板で溶接を終了することになるので、ＵＯ鋼管３の継ぎ目４では溶接を安定して施工できる。内面および外面の溶接が終了した後でタブ板２を除去すれば、継ぎ目４の形状に優れ、かつ溶接欠陥のない高品質のＵＯ鋼管を得ることができる。

なおタブ板２を除去する手段は、通常、燃料ガスを燃焼させた火炎による溶断が採用される。溶断によってタブ板２を除去すると、ＵＯ鋼管３の端面に熱による変形や変色が生じる。しかしＵＯ鋼管３の端面は、その形状（たとえば傾斜面の角度，平滑面の幅等）が規定されており、所定の形状に仕上げるために面取り加工を行なう。そのため、熱によって変形あるいは変色した部位が除去されるので、溶断を採用しても問題はない。

以上のような手順で製造されるＵＯ鋼管には様々な規格や寸法が規定されており、ＵＯ鋼管の製造工程で施す加工処理を細かく管理する必要がある。たとえば外径は同じであっても肉厚の異なるＵＯ鋼管は、内面の溶接を行なう際に溶接機の設定を調整する必要がある。ところが、このような同一外径で肉厚の異なるＵＯ鋼管を、外観のみで識別することは困難である。さらに、同一外形かつ同一肉厚であっても、材質や用途に応じて施すべき加工処理はそれぞれ異なる。また、客先によっては、素材から製品までの製造工程を一品毎にトレースする必要がある場合もある。

そこでＵＯ鋼管の規格や寸法を識別するため、さらには製品のトレースのために、所定の記号あるいは文字（以下、総称して符号という）をＵＯ鋼管に表示して、施すべき加工処理を管理している。ＵＯ鋼管に符号を表示する手段としては、印字，ラベル，刻印等が実用化されている。
ＵＯ鋼管の外面に印字する場合は、搬送中に他のＵＯ鋼管と接触する、また搬送ラインのストッパーやキッカーと接触することによって符号が消える、あるいは加工中に潤滑油や異物が付着することによって符号が判読できなくなる等の問題がある。しかもＵＯ鋼管は搬送中に回転するので、符号は鮮明であっても、回転中に判読することは困難である。さらに停止したときに作業員や読み取り装置から見えない位置に符号があれば、判読することは困難である。

ＵＯ鋼管の外面にラベルを貼り付ける場合も同様に、符号が消える、判読できない等の問題が生じる。さらに、ラベルが剥離して脱落するという問題もある。
ＵＯ鋼管の外面に刻印を打設する場合も同様に、符号が消える、判読できない等の問題が生じる。さらに、残留した刻印が様々な欠陥の起点となるという問題もある。
したがって特許文献１，２に開示されるような機器を使用しても、識別精度の大幅な向上は期待できない。

ＵＯ鋼管の内面に印字する場合は、符号が消える、判読できない等の問題は発生しない。しかし印字できる領域が狭いので、印字の桁数が制約を受ける。その結果、わずかな符号しか表示できないという問題がある。
ＵＯ鋼管の内面にラベルを貼り付ける場合も同様に、符号が消える、判読できない等の問題は発生しない。しかし、ラベルを貼り付ける領域が狭いので、ラベルの大きさが制約を受ける。その結果、わずかな符号しか表示できないという問題がある。また、出荷する前にラベルを全て取り外さなければならない。その理由は、ＵＯ鋼管をパイプラインに組み込んだ後、管内を流通する流体（たとえば石油等）によってラベルが剥離して、バルブやポンプが目詰まりを起こす惧れがあるからである。

ＵＯ鋼管の内面に刻印を打設する場合も同様に、符号が消える、判読できない等の問題は発生しない。しかし、刻印を打設できる領域が狭いので、刻印の桁数が制約を受ける。その結果、わずかな符号しか表示できないという問題がある。また、残留した刻印が様々な欠陥の起点となるという問題もある。
以上に説明した通り、ＵＯ鋼管に符号を表示しても識別精度の大幅な向上は期待できず、しかもＵＯ鋼管の品質に悪影響を及ぼす危険性も有している。

そこで近年、鋼板からＵＯ鋼管に到るまでの進捗を、コンピューターによって追跡（いわゆるトラッキング）することによって、各ＵＯ鋼管を識別する技術が開発されている。しかし、このトラッキング技術も、センサーの誤動作等によって誤差が生じるのは避けられない。その結果、製造工程における進捗とコンピューターの情報との間に誤差が生じると、その製造工程における全ての鋼板あるいはＵＯ鋼管が識別できなくなる。

特公平7-90271号公報特開平4-215932号公報

本発明は、鋼板からＵＯ鋼管に到る製造工程における各ＵＯ鋼管の識別を、簡便な手段で精度良く行なう方法を提供することを目的とする。

発明者は、ＵＯ鋼管の外面，内面を問わず管体に符号を表示する問題点を解消するために、タブ板に表示する技術について検討した。そして、タブ板の上面または下面のいずれに符号を表示しても、図４に示すように、Ｃプレス加工の際に上金型5aと下金型5bに接触して圧迫されるので、符号が消える、判読できない等の問題が生じることが分かった。
これに対して、ＵＯ鋼管の識別精度を高めるためには、符号を読み取り易くする必要がある。そこで発明者は、タブ板２の上面に符号を表示し、かつその符号を鮮明に保持する技術について詳細に研究した。

そして、タブ板２の厚さを鋼板１の厚さより小さくして、タブ板２の上面と鋼板１の上面とに段差を設けることによって、Ｃプレス加工の際にタブ板２の上面を上金型5aに接触させないようにすれば、タブ板２の上面に表示した符号を鮮明に保持できることが分かった。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。

すなわち本発明は、ＵＯ鋼管の製造工程にて鋼板の長手方向の先端面の両エッジ部と後端面の両エッジ部にタブ板を１個ずつ、鋼板の下面と側面にタブ板の下面と側面をそれぞれ一致させて接合し、タブ板の厚さを鋼板の厚さより小さくすることによって鋼板の上面とタブ板の上面とに段差を設け、その段差を設けたタブ板の上面にＵＯ鋼管を識別する符号を表示するＵＯ鋼管の識別方法である。なお鋼板の下面，上面は、ＵＯ鋼管の製造設備に設置される搬送ラインに載置された状態で、鋼板の下側の面，上側の面を指す。

本発明の識別方法においては、長手方向に垂直な断面のタブ板の形状が矩形またはステップ形状であることが好ましい。なお長手方向は、鋼板の長手方向を指す。またステップ形状は、断面の形状に高低差を設けた階段状の形状を指す。

本発明によれば、鋼板からＵＯ鋼管に到る製造工程において簡便な手段で精度良くＵＯ鋼管を識別できる。

鋼板に本発明を適用するタブ板を接合した例を模式的に示す斜視図である。鋼板に本発明を適用するタブ板を接合した他の例を模式的に示す斜視図である。鋼板にタブ板を接合した例を模式的に示す斜視図である。タブ板を接合した鋼板のＣプレス加工の例を模式的に示す側面図である。タブ板を接合したＵＯ鋼管の例を模式的に示す斜視図である。

図１は、長手方向に垂直な断面の形状が矩形であるタブ板２を鋼板１に接合した例を示す斜視図である。タブ板２は、図３に示す従来のタブ板と同様に、鋼板１の長手方向の先端面の両エッジ部と後端面の両エッジ部に１個ずつ（合計４個）接合するが、図１では鋼板１先端面の片側のエッジ部のみ示す。
タブ板２と鋼板１を接合する手段は特に限定しないが、施工が容易でかつ安定した接合が得られる溶接を採用することが好ましい。タブ板２の組成は、必ずしも鋼板１と一致する必要はないが、鋼板１に溶接し易い組成のタブ板２を使用することが好ましい。タブ板２の長さＬと幅Ｗは、従来のタブ板と同程度の寸法で問題はない。

タブ板２の厚さｔ_Tは、鋼板１の厚さｔ_Pより小さくする。そしてタブ板２を鋼板１に接合する際には、鋼板１の下面と側面を、タブ板２の下面と側面に一致させる。このようにして接合することによって、鋼板１の上面とタブ板２の上面とに段差Δｔ＝ｔ_P−ｔ_Tを設ける。そのタブ板２の上面に、識別するための記号あるいは文字を表示する。以下では、記号や文字を総称して符号と記す。

タブ板２の上面に符号を表示する手段は、印字，ラベル，刻印のいずれも採用できる。タブ板２の上面と鋼板１の上面に段差Δｔを設けているので、Ｃプレス加工においてタブ板２の上面と上金型5aとの接触は生じない。その結果、印字，ラベル，刻印のいずれを採用しても鮮明な符号を保持できる。しかもタブ板２の上面に符号を表示するので、容易に読み取ることができる。

段差Δｔが１mm未満では、Ｃプレス加工においてタブ板２の上面と上金型5aとが接触して、符号が消える、判読できない等の問題が生じる。一方、３mmを超えると、Ｏプレス加工によってＯ字形状に成形された管状体の内面側のエッジ部を溶接する際に、先端側のタブ板から溶接を開始しても、管状体との境界で溶接が不安定になる。したがって、段差Δｔは１〜３mmの範囲内が好ましい。

そして、タブ板２を接合した鋼板１にＣプレス加工を施して、鋼板１のエッジ部を上方に湾曲させる。次に鋼板１にＵプレス加工を施して、鋼板１がその長手方向に垂直な断面においてＵ字形状を呈するように成形する。さらにＯプレス加工を施して、鋼板１がその長手方向に垂直な断面においてＯ字形状を呈するように成形する。引き続き、Ｏ字形状に成形された管状体の内面側のエッジ部を溶接し、さらに外面側のエッジ部を溶接してＵＯ鋼管３を得る。

タブ板２は、ＵＯ鋼管を製造した後で従来と同様に除去する。タブ板２を除去する手段は、施工が容易な溶断が好ましい。タブ板２を除去すれば、印字，ラベル，刻印がＵＯ鋼管に残留する惧れは全くない。しかもＵＯ鋼管の端面は、その形状（たとえば傾斜面の角度，平滑面の幅等）が規定されており、所定の形状に仕上げるために面取り加工を行なうので、熱によって変形あるいは変色した部位は除去される。

以上に説明した通り、図１に示すタブ板２を使用すれば、印字，ラベル，刻印の符号を鮮明に保持でき、かつ読み取り易いタブ板２の上面に表示できるので、鋼板からＵＯ鋼管に到る製造工程において簡便な手段で精度良くＵＯ鋼管を識別できる。しかも、タブ板２とともに印字，ラベル，刻印を全て除去するので、ＵＯ鋼管の品質に悪影響を及ぼす惧れはない。

ただし図１に示すタブ板を使用する場合には、Ｏプレス加工によってＯ字形状に成形された管状体の内面側のエッジ部を溶接する際に、タブ板と管状体との境界で、その段差に起因して溶接が不安定になるのは避けられない。外面側のエッジ部はタブ板と管状体との境界においても支障なく溶接できるものの、ＵＯ鋼管の継ぎ目の特性が内面側で僅かではあるが損なわれる。そこで継ぎ目の特性に対して厳しい仕様が要求されるＵＯ鋼管の用途には、長手方向に垂直な断面の形状がステップ形状であるタブ板２を使用することが好ましい。

図２は、長手方向に垂直な断面の形状がステップ形状であるタブ板２を鋼板１に接合した例を示す斜視図である。タブ板２は、図３に示す従来のタブ板と同様に、鋼板１の長手方向の先端面の両エッジ部と後端面の両エッジ部に１個ずつ（合計４個）接合するが、図２では鋼板１先端面の片側のエッジ部のみ示す。
タブ板２と鋼板１を接合する手段は特に限定しないが、施工が容易でかつ安定した接合が得られる溶接を採用することが好ましい。タブ板２の組成は、必ずしも鋼板１と一致する必要はないが、鋼板１に溶接し易い組成のタブ板２を使用することが好ましい。タブ板２の長さＬと幅Ｗは、従来のタブ板と同程度の寸法で問題はない。

タブ板２の厚さは、厚さの大きい部位では鋼板１の厚さｔ_Pと同一にし、厚さの小さい部位の厚さをｔ_Tとする。そしてタブ板２を鋼板１に接合する際には、搬送ラインに載置された鋼板１の下面と側面を、タブ板２の下面と側面に一致させる。つまり、タブ板２の段差がある側を上面とし、厚さの厚い側の側面を鋼板１の側面に一致させる。その結果、タブ板２の厚さの大きい部位の上面6aは鋼板１の上面と一致する一方で、厚さの小さい部位では鋼板１の上面とタブ板２の上面6bとに段差Δｔ＝ｔ_P−ｔ_Tが設けられる。その段差を設けた上面6bに、識別するための符号を表示する。

タブ板２の段差を設けた上面6bに符号を表示する手段は、印字，ラベル，刻印のいずれも採用できる。タブ板２の段差を設けた上面6bと鋼板１の上面に段差Δｔを設けているので、Ｃプレス加工においてタブ板２の段差を設けた上面6bと上金型5aとの接触は生じない。その結果、印字，ラベル，刻印のいずれを採用しても鮮明な符号を保持できる。しかもタブ板２の上面に符号を表示するので、容易に読み取ることができる。

段差Δｔが１mm未満では、Ｃプレス加工においてタブ板２の段差を設けた上面6bと上金型5aとが接触して、符号が消える、判読できない等の問題が生じる。一方、タブ板２の厚さｔ_Tが鋼板１の厚さｔ_P／２未満では、タブ板１の強度が不足して変形を生じる。その結果、タブ板２の段差を設けた上面6bに表示した符号の読み取りが困難になるばかりでなく、変形したタブ板２に起因する設備故障が発生する。したがって、段差Δｔは１mm〜ｔ_P／２の範囲内が好ましい。

以上に説明した通り、図２に示すタブ板２を使用すれば、印字，ラベル，刻印の符号を鮮明に保持でき、かつ読み取り易いタブ板２の上面に表示できるので、鋼板からＵＯ鋼管に到る製造工程において簡便な手段で精度良くＵＯ鋼管を識別できる。しかも、タブ板２とともに印字，ラベル，刻印を全て除去するので、ＵＯ鋼管の品質に悪影響を及ぼす惧れはない。

しかも、内面および外面のエッジ部を溶接する際に、図２に示すタブ板２の溶接部は鋼板１の厚さｔ_Pと同一であるため、鋼板１とタブ板２の間に段差がなく、内面側のエッジ部も溶接を安定して施工できる。そして溶接が終了した後でタブ板を除去するので、継ぎ目の形状に優れ、かつ溶接欠陥のない高品質のＵＯ鋼管を得ることができる。

図１に示すタブ板と図２に示すタブ板を用いて、製造工程における鋼板あるいはＵＯ鋼管をそれぞれ識別しながら、様々な寸法のＵＯ鋼管を製造した。
図１に示すタブ板２を鋼板１に溶接する際には、鋼板１の下面と側面を、タブ板２の下面と側面に一致させた。このようにして溶接することによって、鋼板１の上面とタブ板２の上面とに段差Δｔ（＝２mm）を設けた。そのタブ板２の上面に、製造番号，規格，寸法，素材を表示したラベルを貼り付けた。なお、タブ板２の長さＬと幅Ｗは、ＵＯ鋼管の寸法に応じて変更した。

図２に示すタブ板２を鋼板１に溶接する際には、鋼板１の下面と側面を、タブ板２の下面と側面に一致させることによって、タブ板２の厚さの大きい部位の上面6aを鋼板１の上面に一致させる一方で、厚さの小さい部位では鋼板１の上面とタブ板２の上面とに段差Δｔ（＝４mm）を設けた。つまり、タブ板２の段差がある側を上面とし、厚さの厚い側の側面を鋼板１の側面に一致させた。その段差を設けた上面6bに、製造番号，規格，寸法，素材を表示したラベルを貼り付けた。なお、タブ板２の長さＬと幅Ｗは、ＵＯ鋼管の寸法に応じて変更した。

そして、タブ板２を接合した鋼板１にＣプレス加工を施して、鋼板１のエッジ部を上方に湾曲させた。次に鋼板１にＵプレス加工を施して、鋼板１がその長手方向に垂直な断面においてＵ字形状を呈するように成形し、さらにＯプレス加工を施して、鋼板１がその長手方向に垂直な断面においてＯ字形状を呈するように成形した。
引き続き、Ｏ字形状に成形された管状体の内面側のエッジ部を溶接し、さらに外面側のエッジ部を溶接した後、タブ板２を溶断してＵＯ鋼管３を製造した。溶断の熱によって変形あるいは変色した部位は、所定の面取り加工を施すことによって除去された。

またラベルに表示した符号は、鋼板からＵＯ鋼管に到る製造工程において、鮮明で読み取り易く、高精度で識別できた。しかもラベルはタブ板２とともに除去されるので、ラベルを取り外すための専用器具あるいは作業員を配置する必要はなかった。

ＵＯ鋼管の製造工程において、簡便な手段で精度良くＵＯ鋼管を識別でき、産業上格段の効果を奏する。

１鋼板
２タブ板
３ＵＯ鋼管
４継ぎ目
5a 上金型
5b 下金型
6a 鋼板に一致する上面
6b 段差を設けた上面

Claims

ＵＯ鋼管の製造工程にて鋼板の長手方向の先端面の両エッジ部と後端面の両エッジ部にタブ板を１個ずつ、前記鋼板の下面と側面に前記タブ板の下面と側面をそれぞれ一致させて接合し、前記タブ板の厚さを前記鋼板の厚さより小さくすることによって前記鋼板の上面と前記タブ板の上面とに段差を設け、前記段差を設けたタブ板の上面に前記ＵＯ鋼管を識別する符号を表示することを特徴とするＵＯ鋼管の識別方法。
前記長手方向に垂直な断面の前記タブ板の形状が矩形であることを特徴とする請求項１に記載のＵＯ鋼管の識別方法。
前記長手方向に垂直な断面の前記タブ板の形状がステップ形状であることを特徴とする請求項１に記載のＵＯ鋼管の識別方法。