JP5812293B2 - ベンド鋼管の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)耐食性鋼鋼管、又は耐食性鋼鋼管を内層とし、炭素鋼鋼管を外層とする二層鋼管のベンド管の製造方法において、
前記鋼管の両端部をシール部材で密閉し、密閉した鋼管の内部を真空度1.5Pa以下に脱気する脱気工程と、
脱気後の鋼管を軸方向に移動させながら軸方向の一部全周を加熱し、その加熱部に曲げ応力を付与しながら曲げ加工を施し、その加熱部を冷却し焼入れ処理する曲げ加工工程とを含むベンド鋼管の製造方法。
(2)耐食性鋼鋼管、又は耐食性鋼鋼管を内層とし、炭素鋼鋼管を外層とする二層鋼管のベンド管の製造方法において、
前記鋼管の両端部をシール部材で密閉し、密閉した鋼管の内部を真空度1.5Pa以下に脱気する脱気工程と、
脱気後の鋼管を軸方向に移動させながら軸方向の一部全周を加熱、冷却して焼入れし、焼入れした鋼管を軸方向に移動させながら軸方向の一部全周を加熱し、その加熱部に曲げ応力を付与しながら曲げ加工を施し、その加熱部を冷却して焼入れ処理する曲げ加工工程をと含むベンド鋼管の製造方法。
(3)前記曲げ加工工程の後に、曲げ加工した鋼管を焼戻し処理する工程を含む(1)又は(2)に記載のベンド鋼管の製造方法。
これらの所定の熱処理を施し曲げ加工したベンド鋼管は、「管両端部加工(シール部材除去)」C6、及び通常の装置を使用して「外面酸化物除去処理(ショットブラスト処理など)」D1を経てベンド鋼管の「品質検査」D2及び「管端部加工(ストレート鋼管との接合開先加工)」D3を実施する。
図2は、ストレート鋼管である単層鋼管A1の内部を脱気(真空化)するための両端部の密閉構造を示すとともに、その鋼管1の内部を脱気する脱気装置の構成を示す模式図である。図3は、炭素鋼鋼管の外層11及び耐食性鋼鋼管の内層12からなる二層鋼管B1の両端部を密閉した一端部の密閉構造の断面を示す模式図である。
図4は、図1に示した「第1熱処理(焼入れ)」C3工程の模式図である。図4において、鋼管1の「第1熱処理(焼入れ)」C3工程を実施するための第1熱処理装置は、図示しない架台に設けたテーブルローラ24、搬送ローラ26、加熱器F、冷却装置G、後部搬送ローラ27、及び後部テーブルローラ25から構成されている。これらのローラや各機器は、第1熱処理装置を通過する鋼管1を挟持できるように同心的に一列に配置され、搬送ローラ26及び27によって所定の搬送速度で鋼管1を供給し、排出する。
図5は、図1に示した「曲げ加工」C4工程の模式図である。図5に示す曲げ加工装置は、鋼管1を矢印30方向に送り込む推進ロッド38、鋼管1の後端部をクランプする後端部クランプ41、鋼管1の搬送及び曲げ加工時の反力を受けるガイドローラ31、鋼管1の曲げ加工部を加熱する高周波誘導加熱コイル32(以下「加熱コイル32」という。)、曲げ加工後にその曲げ加工部を冷却する冷却装置33、鋼管1の先端部をクランプする先端部クランプ34、及び回動軸39を中心に回動する回動アーム35から構成されている。
図1に示した「第3熱処理(焼戻し)」C5工程では、通常の固定式炉で所定の焼戻し温度で所定の時間を保持した後に空冷又は炉冷する。この「第3熱処理(焼戻し)」C5工程は、上述した「第1熱処理(焼入れ)」C3工程、及び「第2熱処理(焼入れ)」によって硬化した鋼管1の靭性を向上させ、残留応力を除去する目的で行われる熱処理である。
実施形態1は、図1に示す「鋼管両端部密閉(シール部材接合)」C1工程から、実線L1、一点鎖線L2及びL3を経由するベンド鋼管の製造方法であり、「鋼管両端部密閉(シール部材接合)」C1工程後、「曲げ加工+冷却:第2熱処理(焼入れ)」C4工程、及び「管両端部加工(シール部材除去)」C6工程を実施するベンド鋼管の製造方法である。
実施形態2は、図1に示す「鋼管両端部密閉(シール部材接合)」C1工程から、実線L1、二点鎖線L4、L5及び6を経由するベンド鋼管の製造方法であり、実施形態1の製造方法に「第3熱処理(焼戻し)」C5工程を加えたものである。
実施形態3は、図1に示す「鋼管両端部密閉(シール部材接合)」C1工程から、実線L1、及び破線のL7からL10の工程を経由するベンド鋼管の製造方法であり、実施形態2の製造方法に「第1熱処理(焼入れ)」C3工程を加えたものである。
Z0313の除せい度の評価がSa1となった。また、比較例である試験No.19では、管内面に酸化防止剤を塗布したが、曲げ加工時に管内面の伸び又は縮みなどによって酸化防止剤が剥離して管内面が露出し、上記他の比較例と同様にスケールが発生した。
A1 単層鋼管
B1 二層鋼管
2 シール部材
3 シール溶接部
4 脱気パイプ
5 真空ポンプ
6 真空バルブ
7 真空度メータ
8 密閉パイプカット位置
11 二層鋼管の外層
12 二層鋼管の内層
F 加熱器
G 冷却装置
21 高周波電源
22 加熱コイル(高周波誘導加熱コイル)
23 冷却水管路
24 テーブルローラ
25 後部テーブルローラ
26 搬送ローラ
27 後部搬送ローラ
28 冷却水
29 散水
30 鋼管移動方向
31 ガイドローラ
32 加熱コイル(高周波誘導加熱コイル)
33 冷却装置
34 先端部クランプ
35 回動アーム
38 推進ロッド
39 回動軸
40 ベンド部(加工部)
42、42a 後端部クランプ
43、43a、44 締め付けボルト
R 曲げ半径
θ 曲げ角度
51 冷却水供給口
52 冷却水管路
53 スリットノズル
54 散水
Claims (3)
- 耐食性鋼鋼管、又は耐食性鋼鋼管を内層とし、炭素鋼鋼管を外層とする二層鋼管のベンド管の製造方法において、
前記鋼管の両端部をシール部材で密閉し、密閉した鋼管の内部を真空度1.5Pa以下に脱気する脱気工程と、
脱気後の鋼管を軸方向に移動させながら軸方向の一部全周を加熱し、その加熱部に曲げ応力を付与しながら曲げ加工を施し、その加熱部を冷却し焼入れ処理する曲げ加工工程とを含むベンド鋼管の製造方法。 - 耐食性鋼鋼管、又は耐食性鋼鋼管を内層とし、炭素鋼鋼管を外層とする二層鋼管のベンド管の製造方法において、
前記鋼管の両端部をシール部材で密閉し、密閉した鋼管の内部を真空度1.5Pa以下に脱気する脱気工程と、
脱気後の鋼管を軸方向に移動させながら軸方向の一部全周を加熱、冷却して焼入れし、焼入れした鋼管を軸方向に移動させながら軸方向の一部全周を加熱し、その加熱部に曲げ応力を付与しながら曲げ加工を施し、その加熱部を冷却して焼入れ処理する曲げ加工工程をと含むベンド鋼管の製造方法。 - 前記曲げ加工工程の後に、曲げ加工した鋼管を焼戻し処理する工程を含む請求項1又は2に記載のベンド鋼管の製造方法。
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