JPH01180719A - 曲り二重管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は配管の中途に介装される曲り管が二重管であ
る製造技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は耐圧性、耐熱性等の外管内に
内管が設けられ、該外管が内管に緊結されている曲り二
重管の製造方法に関する発明であり、特に、予めセット
された曲り外管内に鋳物砂等による中子を内装セットし
、中子と曲り外管との間に内管材の溶湯を注湯し、その
後内管材を冷却して凝固し、次いで、中子を完全に除去
した後外管の所定部位に高周波誘導加熱装置等の環状加
熱装置をセットし、更に、その前後、或は、後部のみに
水道水によるシャワーリング装置等の環状冷却装置をセ
ットし、該環状加熱装置、及び、環状冷却装置を軸方向
に沿って往復動等の前後動をさせて熱処理し、外管を縮
径して内管に緊結するようにした曲り二重管の製造方法
に係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、配管は多くの産業分野に利用され、海中や
陸上等の長距離油送管等はともかくとして、プラント内
に於ける配管ではその引き回しや回りとの干渉の問題等
により配管の中途には多くの曲り管が介装されているの
が一般的である。

一方、配管は単に流体輸送機能ばかりでなく耐圧性、耐
熱性、耐蝕性、耐摩耗性等がその耐久性等の点からも要
求され、１つの材料でこれらの競合する全ての条件を満
足する技術は現段階では現出されておらず、したがって
、多くの配管はこれらの条件に対し別機能で対処させ、
例えば、外管は耐圧性、耐熱性に与り、内管は耐蝕性、
耐摩耗性に与るような二重管が開発実用化され、それ以
上の機能に対処する三重管、四重管等の複重管は二重管
を基本として対処されている。

而して、かかる基本的態様の曲り二重管は二重管の一般
部と異なり、内管と外管を相対重層して緊結する焼ばめ
法や液圧拡管法が初期の内管と外管の相対重層が不可能
であることから、一般には量産し難い難点があった。

特に、曲り部分の曲率が一様でない内管と外管等の相対
重層は特に困難でおり、しかも、全領域に於けるクリア
ランスが不均一な場合が多く、したがって、曲り二重管
の緊結製造は一般には困難であった。

又、内管と外管とクラッドするような冶金的方法は工程
が複雑でおると共に製品の強度等の点から種々の不都合
さがあって、実採用は不可能である不具合があった。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づくプラント
等の配管に不可欠な曲り二重管の製造の問題点を解決す
べき技術的課題とし、内管と外管のサイズや曲率やクリ
アランスの不均一さを前提としながらも、内管と外管の
形状、サイズの選択の自由度を大きくし、更に、内管と
外管の肉厚も選択自在にし、しかも、内管に対する外管
の緊結を確実にして各種産業における配管技術利用分野
に益する優れた曲り二重管の製造方法を提供Ｖんとする
ものである。

〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は前述問題点を解決するために、予め鋳物砂の型枠等に
所定にセットした外管の内部に同じく鋳物砂等により内
管形成用の中子を形成させ、該中子と外管との間に内管
材の溶湯を注湯し、所定の冷却工程を経て内管材の凝固
を行い、その後、中子を除去して内管を冷却して縮径さ
せ、次いで、外管の所定部位に高周波誘導加熱装置等の
環状加熱をセットすると共に、その前後生くとも後部に
水道水によるシャワーリング装置等の環状冷却装置をセ
ットして一体化し、該環状加熱装置と環状冷却装置とを
軸方向に相対移動させて外管を縮径ざじ、内管材の溶湯
の注湯により内管の外面と外管の内面との間の馴染み性
を介して両者のクリアランスが全領域に於いて均一にな
るようにし、環状加熱による外管の強度低下と環状冷却
による環状加熱の膨径を阻止して塑性変形させ、ついに
は降伏させ、外管を内管に対し全領域に確実に緊密に緊
結して所定の曲り二重管をその曲率、サイズ、肉厚に関
係なく設計通りに行えるようにした技術的手段を講じた
ものである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を図面を参照して説明す
れば以下の通りである。

ところで、第４図以下の図面に於いて、この出願の発明
の基本的基本実施例の態様の凛然縮径法について略説す
ると、まず、第４図に示す様に外管材１と内管材２とを
所定に相対重層して素管３を形成し、次いで、第５図に
示す様に、内管材２の所定部位に高周波誘導加熱装置等
の環状加熱装置４をセットすると共にその前後所定部位
に水通水によるシャワーリング装置等の環状冷却装置５
．５をセットし、これらを一体化し、矢印に示す様に軸
方向に素管３と相対移動させることにより環状加熱によ
り外管材１は強度低下し、又、短円筒状の両端が自由端
である場合には環状加熱により膨径しようとするが、そ
の前後の環状冷却によりこれを阻止され、第７図に示す
様に、押え曲げモーメントＦが外管材１に作用して押え
込まれ、塑性変形によりついには降伏して当該環状加熱
部位の外管材１は内管材２に押え込まれて当接し、縮径
して緊結するようにされ、環状加熱と環状冷却とを軸方
向全長に亘り移動させることにより、第６図に示す様に
、緊結管６の二重管が形成される。

そこで、上述基本的原理的態様に沿う実施例を第１〜３
図によって説明すると、まず、第１図に示す様に所定の
成形ボックス８内に鋳物砂７を充填し、該鋳物砂７内の
所定部位に、例えば、炭素鋼製等の曲り外管１をセット
し、更に、該曲り外管１内に該外管の内面と内管の肉厚
ナイスを介して同じく鋳物砂７により中子９を形成する
。

該中子９の形成は在来一般の中子成形技術により確実に
行うことが出来る。

そして、外管１と中子９とのリング状間隙部分にステン
レス鋼等の内管材の溶湯２′を所定に注湯して内管材２
′を形成する。

次いで、第２図に示す様に、内管材２′の自然放冷等を
介して冷却して凝固させ、凝固後に中子９の鋳物砂を所
定に排除し、外管１の所定部位の外側面に第３図に示す
様にローラ１０．１０・・・を介して前述基本的原理態
様同様に高周波誘導加熱装置等の環状加熱装置４、及び
、その前後所定部位に水道水によるシャワーリング装置
等の環状冷却袋＠５．５をリング状にセットし、これら
を一体止して始端から終端まで少くとも１回所定回数相
対移動させる。

これにより、環状加熱を介し外管１は膨径しようとする
が、環状冷却により拘束されて塑性変形し、前述同様に
ついには降伏して凝固した内管２の外面に縮径して緊結
される。

このようにして、曲り外管１全体は内管２の全体に確実
に緊結され、本来的に内管２は外管１を一種の外型枠と
して注湯成形されているために、内管２と外管１とのク
リアランスは均一で馴染み性が良く、緊結された状態に
おいてもミクロ的にも確実に緊結されており、稼動中に
おける軸方向のずれ等は絶対に生ぜず、曲り二重管特有
の回り部に於けるずれ応力に対しても充分な抵抗力を付
与することが出来る。

尚、この出願の発明の実施態様は上述実施例に限るもの
でないことは勿論であり、例えば、型枠としての外管内
に中子を介して内管材の溶湯を注湯するに際し、外管の
内面に適宜に剥離剤等を塗布介装する等種々の態様が採
用可能である。

又、適用内管材の溶湯は金属溶湯に限らず樹脂溶湯等も
可能であり、又、外管は炭素鋼等の金属製のもの以外に
もセラミックス材等も用いることが可能である。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、プラント内の配管等に
おいて介装される曲り二重管の製造をするに際し、所定
にセットされた外管の内側に直接的に鋳物砂の中子を、
又、間接的には剥離剤の塗布を介して中子をセットし、
該中子と外管との間に内管材の溶湯を注湯するようにし
たことにより外管を一種の型枠として利用することが出
来、曲り二重管の製造に際し外管と内管のサイズや曲率
、肉厚等の自由度が得られるという優れた効果が奏され
る。

したがって、内管に外管を外装したり外管に内管を内装
したりする相対重層の煩瑣な手間が省けるために製造に
際しての自由度が高まるという利点がある。

そして、中子を介して内管のサイズの選択が自由である
ために、曲り管に於いて摩耗性や腐蝕性の高い部分の曲
り部の内管の肉厚を厚くしたりする等も出来るというメ
リットがある。

而して、内管の注湯後に中子を除去して内管を冷却して
縮径させても外管を型枠として内管を形成させであるた
めに、成形工程に於ける凛然縮径法による外管の内管に
対する緊結の際にも両者の緊結面の馴染み性が良く、ミ
クロ単位で確実に緊結が出来、しかも、両者のクリアラ
ンスは全領域に於いて均一であるために確実に緊結が行
えるというメリットがある。

したがって、稼動中における曲り二重管のトラブル等も
発生せず、配管全体における稼動が設計通りに行えると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の詳細な説明図でおり、第１．２
図は曲り二重管の製造プロセス断面図、第３図は環状加
熱と環状冷却の装置セット状態の部分拡大斜視図、第４
図以下は基本的原理態様の説明図であり、第４図は素管
形成部分断面図、第５図は凛然縮径の部分断面図、第６
図は二重管の部分断面図、第７図は外管の内管に対する
押え曲げモーメント作用斜視図である。 ２・・・内管、　　１・・・外管、　　６・・・曲り二
重管、９・・・中子、　　４・・・環状加熱装置、５・
・・環状冷却装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内管に外管が緊結されている曲り二重管の製造方
   法において、セットされた曲り外管内に中子をセットし
   該中子と曲り外管との間に内管材の溶湯を注湯し内管材
   を冷却凝固した後中子を除去し、その後外管の所定部位
   に環状加熱とその前後少くとも後部に環状冷却を付与し
   てそれらを軸方向移動して外管を縮径するようにしたこ
   とを特徴とする曲り二重管の製造方法。
2. （２）内管に外管が緊結されている曲り二重管の製造方
   法において、セットされた曲り外管内に中子をセットし
   該中子と曲り外管との間に剥離剤塗布を介して内管材の
   溶湯を注湯し内管材を冷却凝固した後中子を除去し、そ
   の後外管の所定部位に環状加熱とその前後少くとも後部
   に環状冷却を付与してそれらを軸方向移動して外管を縮
   径するようにしたことを特徴とする曲り二重管の製造方
   法。