JPH0342116A - 二重管製造方法 - 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〉 開示技術は各種の用途に用いられる配管用の二重管の製
造の技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は、例えば、炭素鋼□ｌの外管
とステンレス鋼やセラミックス製の内管を相対重層させ
て木管と或し、該外管の外側、或は、内管の内側に環熱
加熱と環冷冷却を付与し、素管の軸方向に相対的に所定
速度で移動するようにして外管、及び、内管の重層状態
を変化させて両者の緊結を行うようにした二重管の製造
方法に関する発明であり、特に、素管の外管の外側、或
は、内管の内側に加熱装置等による環熱作用を、そして
、素管の軸方向前後に水道水によるシャワーリング等の
冷却作用を前後いづれか一方、或は、双方に環状に付与
し、該環熱加熱、冷却を軸方向に素管と相対移動、及び
、相対回動させて押え曲げモーメント、或は、反り曲り
モーメントにより外管の縮径と内管の膨径の少くともい
づれか一方を行って内外管を緊結するようにした二重管
の製造方法に係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、配管は気体や液体等の輸送に見られる始原
的な用途ばかりてなく、近時は建築物や数域装置の力学
的構造物等やエアシュータ、ケーブル、被包材等の情報
伝達手段としても各方面に多岐に亘って用いられるよう
になり、したがって、その使用状態や稼動条件により単
なる輸送機能ばかりでなく、可撓性、耐熱性、耐蝕性、
耐摩耗性等の複相な要素が、しかも、相互に重複して競
合する状態で強く求められるような機能を有するように
なり、そのうえ、−旦敷設した後は半永久的に敷こ２状
態を保持する場合が多く、各種の保守点検整備等のメン
テナンスが求められる場合も多く、これらの全ての条件
を１つの材質によって満足させられるような配管は現段
階の科学技術に基づく素材では得られるに至っていない
のが現状であり、これに対処するに、例えば、外管に対
し耐圧性、耐熱性を具備させ、内管には耐蝕性や耐摩耗
性を付与する等する二重管等の複重管が開発されて実用
化されるようになってきており、一般の直管部分や連結
部の曲り管部分にも用いられるようにされている。

而して、敷設する配管に於ける複重管の基本的な二重管
は、一般に稼動状態の機能を設計通りに満足するために
は外管と内管の相対ずれ等が生じないような強い緊結状
態が確実に求められるにもかかわらず、従来の各種の装
置技術ではこれらの要求を満たす二重管は得られていな
かった。

そして、外管と内管との材質が異なったり当該外管と内
管の製造時に誤差が生じたりした場合に相対重層した場
合の内外管のクリアランスにバラツキがあるのは一般的
であり、したがって、外管の縮径や内管の膨径により内
外管を緊結するプロセスにおいて緊結状態に不均一さが
でたりする不都合さがあり、外管の稼動状態においては
均一な応力弁士が望ましいにも拘らず、内外管の緊結状
態のバラツキにより不均一な応力が売主し、管体の亀裂
や偏摩耗が生じたりして配管の設計通りの稼動状態が得
られなくなるような不都合さがあり、場合によると配管
として機能が果たせなく難点等もあった。

〈発明か解決しようとする課題〉 而して、二重管の製造においては外管と内管を相対ｆｆ
１ｊ５し、焼１■めヤ冷し嵌め等の手段やクラッド等の
手段を付与する技術もあるが、それぞれ一長一短かあり
、そのうえ、経済的に充分に見合う製造は到底期待され
ないという欠点があった。

特に、屡子カブラン！へ、或は、重化学工業等の工場施
設等に於いては、周辺機器施設との取合いヤＳ）；隘へ
敷畑条件等により直管のみの取合いによる配管は実質的
には不可１１ヒであり、連結部に所謂ペン１〜管等の曲
り管を用いる場合か多く、しだがって、内外管の緊結は
益々困難を極めるという芙１点があり、−旦敷設した配
管はコストの面等から容易には院棄交換等が出来ず、こ
れに対処する本来的な二重管製造技術の出現が強く求め
られていた。

〈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素材開発
の現状技術による二重管の製造における外管と内管の緊
結の問題点を解決すべき技術的設題とし、製造時の外管
と内管の緊結が直管部、曲り管部に於いても自在に行え
、しかも、稼動中における緊結状悪か確実に保持出来る
ようにして各種産業における配管技術利用分野に益する
優れた二重管製造方法を提供せんとするものである。

〈課題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課題を解決するために、炭素鋼製
等の外管とステンレスやセラミックス製等の内管を相対
重層し、外管の外側や内管の内側にリング状の高周波譜
導加熱装置等により産熱加熱を付与すると共に、水通水
のシャワーリング等の環冷冷却を付与し、素管を軸方向
に相対移動すると共に相対回動じ、その際、産熱加熱を
素管の軸方向の加熱幅を狭くして外管の縮径を行ったり
、又、保熱加熱装置の素管の軸方向前後の一方側にのみ
保冷冷却装置を付与して、その軸方向の加熱幅を広くす
ることにより内管を膨径させて外管と内管を緊結状態に
することが出来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に従って説明すれ
ば以下の通りである。

第１〜４図に示す実施例は外管縮径による緊結二重管製
造の態様であり、第１図に示す様に、例えば、炭素鋼製
の外管１に対し、ステンレスやセラミックス製の内管２
を相対重層して素管３と威し、次いで、第２図に示す様
に、外管１の軸方向所定部位にその外側面から所定に離
隔してリング状の高周波誘導加熱装置等の適宜の保熱加
熱装置４をセットし、更に、該高周波誘導加熱装置４の
素管３の軸方向前後に所定間隔を介し、又、外管１から
所定間隔を介してリング状に各々水道水のシャワーリン
グによる冷却装置５，５を保冷冷却装置としてセラ１〜
し、これらの保熱加熱装置４と保冷冷却装置５，５を適
宜のブラケット等を介して一体化すると共に適宜の移動
装置により一体的に素管３と軸方向に相対移動を行う。

そして、これに併せて素管３を所定速度で相対回転させ
る。

而して、当該態様において、保熱加熱装置４に対応する
外管１の部分が所定長さの短円筒状であってその前後の
端部が自由端である場合には、当該短円筒状部分の外管
１は自在に産熱加熱作用により膨径しようとするが、そ
の前後の保冷冷却装置５，５の水道水のシャワーリング
により冷却作用が付与されているために、その膨径は拘
束され、次第に塑性変形し、遂には降伏し、第３図に示
す様に、該外管１の膨径に対しては押え曲げモーメント
Ｆが付与されて内管２側に押え込むように動き、しかも
、保熱加熱装置４と保冷冷却装置５，５が素管３に対し
相対的に軸方向移動されると共に相対回転されることに
より、かかる熱作用による熱履歴は素管３の全領域に隅
なく均一に及び、したがって、産熱加熱の前後の環冷冷
却により外管１は第４図に示す様に、結果的に、縮径し
て内管２に嵌着緊結され、実質的に緊結二重管６が得ら
れる。

尚、この場合、保熱加熱装置４による素管３の軸方向加
熱幅が狭くされた方が保冷冷却装置５，５による冷却履
歴が長くとれて緊結による嵌着化を大きく取ることが出
来る。

そして、かかる緊結プロセスにおいて外管１と内管２と
のそれぞれの製造時、或いは、相対重層時のバラツキ等
により両管の間隔に均一さがあっても偏倚する緊結は行
われず、全領域に亘り隅なく均一な緊結作用が行われ、
したがって、得られた緊結二重管６に於ける外管１、及
び、内管２に対するアンバランスな涙伺応力や残留応力
が形成されず、緊結二重管６の稼動中に於ける煽った応
力腐食υｊれ等が生ずる虞れは全く烈い。

次に、第５〜８図に示す実施例は内管膨径による二重管
の外管と内管の緊結の態様であり、前述第１図に示した
様に、第５図に示す如く、炭素ｔＡ製の外管１に対し、
ステンレス製の内管２が相対重層された素管３である場
合において、かかる第５図の素管３の内管２の所定部位
の内側に前述向様に高周波誘導加熱装置としての保熱加
熱装置４を内管２の内面から所定距離内側にてリング状
にセットし、更に該加熱装置４の素管３の軸方向前後側
に水道水シャワーリング装置の保冷冷却装置５．５を設
けて該保熱加熱装置４と保冷冷却装置５．５とを適宜の
ブラケット等により連結一体化し、素管３と軸方向相対
に設定速度で移動させ、更に、所定速度で相対回転する
ことにより保熱加熱装置４の内管２の内側に於いて通過
する前、或は、後の保冷冷却装置５．５による環冷冷却
作用により外管１に内管２が遊挿されであることから、
環熱加熱装置４による内管２の膨径の環冷冷却側では内
管２側に対する押え力が作用し、産熱加熱装置４側では
膨径作用が付与されるために、次第に塑ｉ生変形し、遂
には降伏し、両者相俟って内管２には反り曲りモーメン
ト「パが作用して環熱加熱装置４、及び、環冷冷Ｎ１装
蓑５，５の素管３に対する軸方向相対移動と相対回転に
よりかかる反り曲りモーメン１〜Ｆ′は内管２の全領域
に及び、その結果、第８図に示す様に、環熱加熱装置４
、深冷冷却装置５，５の素管３に対する通過に伴い内管
２は膨径外管１に対し緊結作用が行われる。

尚、この間、内管２は外管１に対し緊結がなされるに件
い両管１．２間に形成された間隙に適宜の充填剤を圧入
すること等が可能である。

而して、前述第１乃至４図に示した原理態様を実際に用
いる実設計の態様について第９．１０図により説明する
と、前述同様に炭素鋼製の外管１にステンレス製内管２
が相対重層された素管３はその一端にリングギヤ７をク
ランプさせ、該リングギヤ７に駆動モータ８のピニオン
９が噛み合され、他端側にはスタンド１０．１０に設け
られた支持ローラＩｔ、　１１で回転自在にされ、更に
、素管３の軸方向所定間隔でアーム１４．１４・・・に
より一体連結されたリングバンド１２．１３．１３が素
管３の外管１に所定間隔でリング状に外装され、高周波
誘導加熱式の環熱加熱装置４、及び、水道水のリング溝
１３’　、　１３’　に設けられたノズル５，５．５を
素管３の外側面に所定に望ませて設け、環熱加熱装置４
に設（ブたハンガーにはレール１６に対するトロリー装
置１５が設けられ、環熱加熱装置４にはケーブル１７が
、又、深冷冷却装置１３にはホース１８が水道水を供給
する様に接続されている。

かかる装置によって駆動モータ８を回転させることによ
りピニオン９、リングギア７を介し内管２を外管１に相
対重層した素管３は一定速度で回転するようにされ、又
、トロリー装置１５により環熱加熱装置４及び環冷冷却
装蔦５，５は所定速度で素管３の軸方向に始端から終端
にかけて移動し、前述第１乃至４図に示した凛然冷却に
よる緊結二重管６を製造することが出来る。

尚、この出願の発明の原理的実施態様は上）ボ各原理的
実施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、外
管と内管の緊結については前述第１〜４図に示した外管
１の縮径による緊結ばかりでなく、第５〜８図に示す膨
径作用を内管２側に付与し、即ら、環熱加熱装蓑４、及
び、深冷冷却装置５．５を内管２の内側にもセットして
素管３に相対移動及び相対回転することにより外管１の
内側への縮径、及び、内管２の外側への膨径の両件用を
介し外管１の内側に内管２を緊結することも出来ること
は勿論のことである。

又、対象管体は直管ばかりでなく曲り管等にも適用可能
であることは勿論のことである。

〈発明の効果〉 以上、この出願の弁明によれば、基本的に炭素鋼製の外
管やステンレス、或はセラミックス製の内管を相対重層
した緊結二重管の製造において、外管の外側、或は、内
管の内側所定部位にリング状の高周波誘導加熱装置等の
産熱加熱を、又、その軸方向前後の少くもいづれか一方
に水通水によるリング状のシャワーリング等の環冷冷却
装誇等をセラ１〜し、素管との軸方向相対移動、及び、
相対回転を付与することにより、押え曲げモーメントを
介し外管を縮径させ、或は、内管を膨径させて外管と内
管を強固に緊結して緊結二重管を得ることが自在に行え
るという優れた効果が奏される。

又、外管、及び、内管はその製造時に厚みや肉厚等に不
可避的にバラツキが生じ、したがって、内外管の相対重
層時に両者の間の間隙にバラツキが生じても、産熱加熱
、及び、環冷冷却の際の内外管の緊結が産熱加熱や環冷
冷却と素管との相対軸方向移動及び周方向相対回転によ
り均一な加熱冷却の熱履歴が付与される為に緊結かすべ
ての領域に於いて均一に行われ、それによって内外管の
緊結状態は隅なく均一になされ緊結二重管の全ての領域
に於（ブる応力分布が平均し、二重管の稼動中に於ける
偏倚した応力作用が照く、そのために局部的な応力腐食
υ］れや亀裂等が生ぜず、設計通りの配管の機能が果た
せるという効果が奏される。

しかも、加熱冷！ｌｉ！］処理は相対重層した外管と内
管に対する熱履歴により適宜選択的に行うことが出来る
ために、設計、及び、施工の自由度か著しく向上すると
いう効果があり、又、熱履歴は外管と内管の材質にそれ
程影響されないために、材料選択の自由度も増すという
効果も秦される。

したがって、在来態様の如く、配管の用途による製造や
メンテナンス稼動条件が拘束されるという不都合さもな
く、終始配管の敷設が自由に行えるという優れた効果が
奏される。

【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あり、第１〜４
図は外管縮径による緊結二重管の態様図であり、第１図
は外管と内管との相対重層断面図、第２図は熱履歴付与
断面図、第３図は押え曲げモーメントの模式斜視図、第
４図は緊結現出断面図、第５〜８図は内管膨径による緊
結の実施例であり、第５図は外管と内管が相対重層され
た二重管の素管の部分断面図、第６図は熱履歴付与の部
分断面図、第７図は反り曲りモーメントの模式斜視図、
第８図は緊結二重管の部分断面図、第９図は外管縮径に
よる緊結二重管製造装置の概略斜視図、第１０図は同部
分断面側面図である。 １・・・外管、 ３・・・素管、 ５・・・環冷冷却 ２・・・内管、 ４・・・環熱加熱、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）外管に内管を相対重層した素管の該内外管の一方
   に環熱作用を付与して該素管の軸方に素管と相対移動さ
   せて内外管の緊結状態を得るようにした二重管の製造方
   法において、上記内外管の一方に環熱加熱と素管の軸方
   向の該環熱加熱の前後の少くともいづれかに環冷冷却を
   付与し両加熱冷却を素管の軸方向に相対移動させると共
   に素管を相対回転させて外管の縮径と内管の膨径の少く
   ともいづれか一方をするようにしたことを特徴とする二
   重管製造方法。
2. （２）上記環熱加熱と環冷冷却を外管に対して付与し、
   緊結二重管を得るようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の二重管製造方法。
3. （３）上記環熱加熱と環冷冷却を内管に対して付与し、
   締結二重管を得るようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の二重管製造方法。
4. （４）上記加熱作用の素管の軸方向の加熱幅を狭くする
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１、２項
   いづれか記載の二重管製造方法。
5. （５）上記加熱作用の素管の軸方向加熱幅を広くするよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１、２項い
   づれか記載の二重管製造方法。