JPH0440085B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、帯状の鋼板を連続的にロール成形
し、鋼板の突き合わせ面を溶接することにより、
高圧管を製造する製造方法に関し、より詳しく
は、板厚がほぼ３mm以上の高抗張力（50Kg／mm²以
上）鋼板やこれに類する厚肉金属板（以下、高抗
張力鋼板等という）の成形材によつて深海パイプ
ラインのラインパイプやその他の高圧管等を製造
する製造方法に関する。

〔従来の技術〕

管のロール成形方法として次の方法が知られて
いる。

特開昭51−25453号公報に示された方法につい
て説明すると、この管成形方法は、第１図ａに示
すように、帯状の成形材１を、左右一対のロール
部２，２をそれらの間に成形材１の非接触間〓２
ａを形成して軸体３に設けた成形ロール４と、両
端部の凹部５ａ，５ａの間に凸部５ｂが形成され
た成形ロール５との間に送り込んでその成形材１
を幅方向に波状に湾曲させ、次いでその波状成形
材の中央部を両側部と同じ方向に曲げ返してほぼ
Ｃ字状とした後、そのＣ字状成形材１を、第１図
ｂのように、２個の溝付成形ロール６，６の間に
送り込んで成形材の湾曲度合を強める操作を何回
か行つて予定された注射針の素材管等に仕上げる
ものである。

なお、この方法においては、成形材１を成形ロ
ール４，５の間に送り込んで成形した場合、成形
材１の中央部は成形ロール５の凸部５ｂによつて
成形予定管の曲げ方向と逆の方向に曲げられる
が、これは、第１図ｃのように、成形材１の中央
部１ａを平らにしたまま、その両側部１ｂ，１ｂ
のみを上方に湾曲させた管を成形する場合に生じ
る中央部１ａと側部１ｂとの寸法差｜la−lb｜に
起因する、例えば管の曲がり、ねじれ、成形中の
ローリング（左右回転）、リツプル（突合縁の波
うち）等の種々の支障を解消、或は低減する。

次に、特公昭41−3446号公報に示された方法に
ついて説明する。

この管成形方法は、厚さが0.4mm程度の薄金属
帯板の成形を対象とするもので、凸状成形ロール
と溝付成形ロールとを２組所定の間隔で配設し、
凸状成形ロールと溝付成形ロールとの間に成形材
を送り込んで、その成形材の中央部を平らにした
まま、その両側部のみを凸状成形ロールと溝付成
形ロールの間に挟んで成形予定管と同一の曲率半
径に曲げた後、成形材の平らな中央部を徐々に湾
曲させ、最後にノズルに通して管に仕上げる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前者、つまり特開昭51−25453号公報の管成形
法においては、帯板の肉厚が0.2mmで管の直径を
４mmとして溶接し、その後0.7mmにまで絞つて注
射針とするものであつて、低圧下で用いられ、し
かも永続的に用いられるものではないために、こ
のような肉薄で小径の管成形法を高圧管の製造技
術に単に転用したのでは、本願発明が対象とする
高圧下での使用条件に対する配慮がなされておら
ず、より高圧下環境で用いられる十分な耐久性を
得ることはできなかつた。

また、後者の特公昭41−3446号公報の管成形法
においては、第１図ｃの寸法差の問題を全く解消
することができず、また成形材をノズルで最終的
に仕上げる方式では、高抗張力鋼板等の成形は困
難である。

結局、上記二つの管成形法では、外形が整つて
おりさえすれば、強度がそれ程問題にならない注
射針のような物に適用することができても、強度
が問題となるラインパイプなどの高圧管の成形に
これをそのまま適用することはできない。

この発明は、高抗張力鋼板等の成形材を、無理
なく湾曲させて耐久性の高い高圧管の製造方法を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明は、高
抗張力鋼板等からなる帯状の成形材３５を連続的
にロール成形し、成形材３５の突き合せ面を溶接
することにより高圧管を製造する高圧管の製造方
法であつて、 成形材を第１ブレークダウンスタンドの第１成
形ロールと第２成形ロールの間に送り込み、第２
成形ロールの凸状で成形材の中央部の片面のみに
力を加えて成形材の中央部を成形予定管の曲げ方
向と逆の方向に第２成形ロールの凸状に沿つて曲
げるとともに、第１成形ロールのロール部と第２
成形ロールの凹部の間に成形材の両側部を挟ませ
て成形材の表裏両面に同時に力を加えることによ
り該両側部を成形予定管の半径と等しい半径に曲
げてエツジフオーミングし、 次いで、第１ブレークダウンスタンドでエツジ
フオーミングされた成形材を第２ブレークダウン
スタンドに送り込み、第１ブレークダウンスタン
ドにおいて成形された両側部を除く成形材の中央
部のみを第３成形ロールと第４成形ロールの間に
挟んで成形材の表裏両面に同時に力を加えること
により成形予定管の曲げ方向に成形予定管の曲率
半径よりも大きい曲率半径で曲げ返した後、 その成形材をケージロールスタンドに送り込
み、該ケージロールスタンドの遊びロールで成形
材を更に湾曲させる構成とした。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を第２図ないし第８図
を参照して説明する。

第２図はこの発明を実施する高圧管製造装置の
一例を示す図である。この図に示す高圧管製造装
置は、成形材となる帯状の鋼板の送給方向へ向け
て順次ピンチロールスタンド２１と、ブレークダ
ウンスタンド２２，２３と、ケージロールスタン
ド２４と、フインパススタンド２５とを設置した
構成となつている。これらの各スタンドは、それ
ぞれ第２図、第３図に示すようなロール群を備え
ており、これらのロール群は成形材を直線的に案
内するように第３図に示すように一方向に向けて
列設されている。

この高圧管製造装置を用いてなされるこの発明
の高圧管の製造方法を説明すると、図示しないコ
イル巻き戻し装置から引き出された成形材は、板
厚がほぼ３mm以上の高抗張力（50Kg／mm²以上）鋼
板が用いられ、この成形材はまずピンチロールス
タンド２１に送給される。ピンチロールスタンド
２１では、上下のピンチロール２６，２７が水平
方向の軸線を中心として回転駆動動されており、
成形材はこれらのピンチロール２６，２７によつ
てブレークダウンスタンド２２に送給される。

ブレークダウンスタンド２２は、第２図ないし
第４図に示すように水平方向の軸線を中心として
回転する成形ロール２８，２９を備えている。成
形ロール２８は、軸体３０の両端部にロール部３
１，３１をそれらの間に成形材３５の非接触間〓
３１ｂをあけて設けてなるものである。この場合
各ロール部３１の凸状周面３１ａの曲率半径は、
造管する管（成形予定管）の内法半径に一致する
（以下、このような場合には、製造技術上許容さ
れ得る範囲において一致することを意味する）大
きさとなつている。また他の成形ロール２９は、
その周面の両端部であつて、上記成形ロール２８
のロール部３１，３１と対向する位置に凹部２９
ａ，２９ａが形成され、これらの凹部２９ａ，２
９ａの間に凹部２９ａ，２９ａと滑らかに連続す
る凸部２９ｂが形成されたものである。この場合
各凹部２９ａの曲率半径は、造管する管の外法半
径に一致する大きさとなつている。

かくして、このブレークダウンスタンド２２に
送給された成形材３５は、第４図に示すように成
形ロール２８，２９間を通過することによつて、
成形材３５の幅方向の両側部が上記凸状周面３１
ａと凹部２９ａとによつて造管する管の半径と等
しい半径に曲げ成形（いわゆるエツジフオーミン
グ）され、成形材３５の幅方向のほぼ中央部付近
が成形ロール２９の凸部２９ｂによつて造管する
管の曲げ方向と逆の方向に曲げ成形される。この
ように成形された成形材３５は次のブレークダウ
ンスタンド２３に供給される。

ブレークダウンスタンド２３は、第２図、第３
図、第５図に示すように水平方向の軸線を中心と
して回転する成形ロール３６，３７を備えてい
る。成形ロール３６は、その周面３６ａが端部か
ら中央部け向けてゆるやかな同一の曲率半径をも
つて膨出する形状となつている。この場合、上記
凸状周面３６ａの左右方向の長さは成形材３５の
前工程の成形ロール２８，２９によつて成形され
た両側部を除く領域に接する長さに設定されてい
る。また他の成形ロール３７は、その周面に上記
成形ロール３６の凸状周面３６ａに対応する凹部
３７ａが形成されたものである。第５図から分か
るように、成形ロール３６の凸状周面３６ａの曲
率半径は、成形予定管の内法半径よりも十分に大
きく、かつ他の成形ロール３７の凹部３７ａの曲
率半径は成形ロール３６の凸状周面３６ａの曲率
半径よりも成形材３５の厚さ分だけ大きくされて
いる。かくして、このブレークダウンスタンド２
３に送給された成形材３５は、前工程の成形ロー
ル２８，２９によつて成形された両側部を除く部
分が成形ロール３６，３７間を通過し、同部分が
いわゆるシングルラジアス成形されて造管する管
の曲げ方向にゆるやかに曲げ成形される。

ブレークダウンスタンド２３における成形材の
成形は、前工程で成形された両側部を除く成形材
３５の中央部のみを重点的に行うので、成形材を
その全幅にわたつて上下一対の成形ロールの間で
挟んで成形する場合と違つて、この場合も前記同
様に比較的弱い力で無理なく成形することができ
る。

しかも、第１ブレークダウンスタンド２２にお
いて成形ロール２８，２９で上下に挟まれる成形
材の両側部の一部と、第２ブレークダウンスタン
ド２３において成形ロール３６，３７で上下に挟
まれる成形材の中央部の一部とを適当な幅で重畳
させる場合には、成形材の速り速度と成形ロール
各部位における回転周速度が等しくなり、その結
果、成形ロールと成形材とのスリツプによるロー
ルキズやロールマークが発生し、当該部分が腐食
しやすくなり、ひいては高圧下での破壊にもつな
がりかねない。しかし、上記実施例においては上
述した重畳部分がないために、ロールキズやロー
ルマークの発生が防止され、その結果、腐食が防
止され、耐久性が高くなるために、より高圧環境
下での使用に望ましいという効果がある。

そして、ブレークダウンスタンド２３を通過し
た成形材３５はケージロールスタンド２４に送給
される。

ケージロールスタンド２４は、３つのスタンド
２４ａ〜２４ｃから構成されている。これらのス
タンド２４ａ〜２４ｃは、それぞれ主な構成要素
として、成形材のダウンヒルラインを確保すると
共に成形材の送りを行う送りロール３８，３９
と、成形材の内面に当接させる遊びロール４０，
４０…と、成形材の外面に当接させる遊びロール
（ケージロール）４１，４１…とを備えている。
この場合各スタンド２４ａ〜２４ｃの遊びロール
４０，４０…，４１，４１…は、前工程で成形さ
れた成形材がこれらロールに当接して送給された
際に、同成形材の両側部を漸次接近させつつこれ
が順次管状となるように配置されている。またこ
れらのロールは、管径の異なる管が成形できるよ
うに、各ロールの位置が適宜変形できるようにな
つている。

かくしてこのケージロールスタンド２４に進入
した成形材３５は順次管状に成形される。第６
図、第７図は、送りロール３８，３９、遊びロー
ル４０，４０…，４１，４１…の一部の配置状態
と、上記のロールによつて成形材３５が順次管状
となる状態を示している。

第８図は上記の各工程で成形された成形材３５
の形状を示す図である。第４図ないし第７図では
この成形法を理解し易くするために成形材３５の
曲げ状態を強調して示してあるが、実際上成形材
３５は第８図に示すように平板から順次滑らかに
管状に成形される。第８図において、符号３５ａ
はピンチロールスタンド２１における成形材の形
状であり、同様に３５ｂはブレークダウンスタン
ド２２で成形された形状、３５ｃまたは３５ｄは
ブレークダウンスタンド２３で成形された形状、
３５ｅ〜３５ｎはケージロールスタンド２４で順
次成形された形状を示している。

そして、ケージロールスタンド２４で成形され
た成形材３５は更にフインパススタンド２５に送
給される。成形材はフインパススタンド２５にお
いてほとんど完全な管状体に成形される。そして
成形された両端部は、図示しない溶接装置によつ
て圧着溶接または接合溶接して電縫管となる。

なお、上記の実施例では、エツジフオーミング
後におけるブレークダウン工程を一段としたが、
板厚、管径が大寸法である場合にはこの工程を複
数段としてもよい。エツジフオーミング後におけ
るブレークダウン工程を複数段にした場合に、前
記のように、第１ブレークダウンスタンド２２に
おいて成形ロール２８，２９で上下に挟まれる成
形材の両側部の一部と、第２ブレークダウンスタ
ンド２３において成形ロール３６，３７で上下に
挟まれる成形材の中央部の一部とを適当な幅で重
畳させると、上下一対の成形ロールによつて成形
材の表裏両面に同時に力を加える加圧回数が、例
えば、成形材の一方の側部から他方の側部にかけ
て、１回−２回（重畳部）−１回−２回（重畳部）
−１回というようになるため、重畳部分における
不必要なロールキズやロールマークなどが発生す
る。しかし、エツジフオーミング後のブレークダ
ウン工程を複数段にした場合においても、上記の
ように成形材中央部の１箇所だけをブレークダウ
ン工程ごとに徐々に成形するだけでよいので、ロ
ールキズやロールマークなどの発生が可及的に防
止される。

また、上記実施例では、高抗張力鋼板を例にと
つて説明したが、必ずしもこのような材料に限ら
れず、深海パイプラインのラインパイプなどの高
圧条件下で用いられる厚肉金属板であつてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の高圧管の製造
方法は前記の構成とされているので、次の効果が
ある。

第１ブレークダウンスタンドにおける成形材
両側部のエツジフオーミングの際に成形材中央
部を成形予定管の曲げ方向と逆の方向に曲げた
後、その中央部を第２ブレークダウンスタンド
において成形予定管の曲げ方向に曲げ返す構成
とされているので、成形材の中央部を平らにし
たままその両側部を上方に湾曲させて管を成形
する場合と違つて、中央部と両側部との寸法差
（第１図ｃの｜la−lb｜）が小さく抑えられる
ようになり、中央部と両側部の寸法差に起因す
る、例えば管の曲がりやねじれ、リツプル等を
防止することができる。

また、第２ブレークダウンスタンドにおいて
は、第１ブレークダウンスタンドでエツジフオ
ーミングされた成形材の両側部を押圧すること
なく、成形材の中央部のみを成形するので、成
形ロールの重畳部分がなく、成形材の速り速度
と成形ロール各部位における回転周速度がほと
んど等しくその差が小さい範囲に収まるように
なり、その結果、成形ロールと成形材とのスリ
ツプによるロールキズやロールマークの発生が
防止され、ひいては腐食→破壊を可及的に防止
して耐久性を高めることができ、そのためにノ
ツチ効果を極力抑えることができ、より高圧環
境下での使用に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｃは従来の管成形法の説明図、第２
図はこの発明の実施に使用する管成形装置の一例
を示す概略構成図、第３図は同装置のロールの配
置状態を示す略解図、第４図は第２図−線視
部分における成形ロールと成形材との配置状態を
示す略解図、第５図は第２図−線視部分にお
ける成形ロールと成形材との配置状態を示す略解
図、第６図は第２図−線視部分におけるロー
ルと成形材との配置状態を示す略解図、第７図は
第２図−線視部分におけるロールと成形材と
の配置状態を示す略解図、第８図は成形材の成形
過程を示す説明図である。 ２１…ピンチロールスタンド、２２，２３…ブ
レークダウンスタンド、２４…ケージロールスタ
ンド、２５…フインパススタンド、２８…成形ロ
ール、２９…成形ロール、２９ａ…凹部、２９ｂ
…凸部、３０…軸体、３１…ロール部、３１ａ…
凸状周面、３１ｂ…非接触間〓、３５…成形材、
３６…成形ロール、３６ａ…凸状周面、３７…成
形ロール、３７ａ…凹部、３８，３９…送りロー
ル、４０，４１…遊びロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高抗張力鋼板等からなる帯状の成形材３５を
   連続的にロール成形し、成形材３５の突き合せ面
   を溶接することにより高圧管を製造する高圧管の
   製造方法であつて、 成形材３５を第１ブレークダウンスタンド２２
   の第１成形ロール２８と第２成形ロール２９の間
   に送り込み、第２成形ロール２９の凸部２９ｂで
   成形材３５の中央部の片面のみに力を加えて成形
   材３５の中央部を成形予定管の曲げ方向と逆の方
   向に第２成形ロール２９の凸部２９ｂに沿つて曲
   げるとともに、第１成形ロール２８のロール部３
   １，３１と第２成形ロール２９の凹部２９ａ，２
   ９ａの間に成形材３５の両側部を挟ませて成形材
   ３５の表裏両面に同時に力を加えることにより該
   両側部を成形予定管の半径と等しい半径に曲げて
   エツジフオーミングし、 次いで、第１ブレークダウンスタンド２２でエ
   ツジフオーミングされた成形材３５を第２ブレー
   クダウンスタンド２３に送り込み、第１ブレーク
   ダウンスタンド２２において成形された両側部を
   除く成形材３５の中央部のみを第３成形ロール３
   ６と第４成形ロール３７の間に挟んで成形材３５
   の表裏両面に同時に力を加えることにより成形予
   定管の曲げ方向に成形予定管の曲率半径よりも大
   きい曲率半径で曲げ返した後、 その成形材３５をケージロールスタンド２４に
   送り込み、該ケージロールスタンド２４の遊びロ
   ール４０，４１で成形材３５を更に湾曲させて高
   圧管を製造することを特徴とする高圧管の製造方
   法。