JPH0639430A - 溶接鋼管の反り矯正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】連続的に送り込まれる帯板１を、成形ロール群
４，５により円筒状の素管に形成して継目エッジ部をス
クイズロール７でシーム溶接する溶接鋼管の製造方法に
おいて、真直な管を安定的に製造する。 【構成】スクイズロール７の出側近傍でスクイズロール
７のセンタから１００Ｄ（Ｄは製品管外径）以内の位置
で水平レベラ１１により、素管の鉛直方向の反りを抑制
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シーム線が管軸と平行
に延びている溶接鋼管の製造方法に係わり、さらに詳し
くは、溶接後の素管の反りを抑制する溶接鋼管の反り矯
正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶接鋼管の製造ラインの一般的な設備概
要を図３に示す。コイル状に巻かれた帯板１をアンコイ
ラ２によって巻き戻し、レベラ３で平坦化した後、ブレ
イクダウンロール４及びフィンパスロール５で平板から
円形断面に近い筒形に成形し、溶接機６により継目エッ
ジ部を溶融し、スクイズロール７で溶鋼を排除すると同
時に継目エッジ部をシーム溶接する。ついで、クーリン
グゾーン８で溶接部を冷却した後サイジングロール９で
定型、真円成形して、タークスヘッド１０で反りを矯正
して真直な鋼管を製造する。これが従来の溶接鋼管の製
造方法である。なお、帯板１の粗成形には、ブレイクダ
ウンロール４の代りにケージロールを用いる場合があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】外径が比較的小さく、
板厚の大きい場合にはタークスヘッド１０では管の反り
が十分に矯正されず、管の反りが大きく残ったままで下
流に送られる場合がある。この場合には搬送テーブル上
を管がスムーズに転がらず、搬送トラブルが生じること
がしばしばある。また、管の真直度が製品基準を満足し
ないため、オフラインにてロータリー型の矯正機で再矯
正されるケースが多い。このように、管に反りがある
と、搬送トラブルや余分な工程を経るため生産性が低下
する。従って、管の反りが発生すると、現状では、オペ
レータがタークスヘッド１０に付きっきりで設定を調整
し対処している状態にある。しかし、反りを十分にとる
ことは困難である。

【０００４】対策として、サイジングロール９の出側に
平行ローラ型のオンライン反り矯正機を配置している製
造設備もあるが、スクイズロール７後、シーム部が時計
方向又は反時計方向に捻れて行く場合には、十分な矯正
効果を果たさない。図４に溶接以後に発生したシーム捻
れの一例を示す。横軸にスクイズロール７のセンターか
らの距離Ｌと製品管径Ｄとの比をとり、縦軸に捻れ角を
とった。図４に示すように、スクイズロールより下流に
行くに従って捻れ角が次第に大きくなる。この結果、タ
ークスヘッド１０の場所では９０°〜１８０°も捻れて
くることがある。

【０００５】このような管の反りの抑制対策として、例
えば特開昭６２−１９７２２２号公報には図５に示すよ
うに、スクイズロール７後に互いに反対の方向に傾斜さ
せた一対の捻れ矯正ロール２１、２２を配置し、この矯
正ロール２１、２２により、矢印２３方向に進行する管
２０に回転トルク２４を与え、シーム位置を管軸と平行
な状態に保持して捻れを抑制することによりタークスヘ
ッド１０あるいはオンライン矯正機の矯正効果を一定に
保つ方法が提案されているが、次のような難点があっ
た。 （１）矯正ロール、シーム部の捻れ検出装置及びフィー
ドフォアード制御装置等を含めて矯正装置が大掛かりな
ものとなり、設備費がかさむ。 （２）矯正ロールと管表面の接触部は、スリップして速
度差が大きく、ロール疵が発生しやすい。 （３）矯正ロールにより管が変形して真円度が低下し、
後工程のサイジングロール９の成形負荷が増える。

【０００６】本発明は、スクイズロール７による溶接後
の素管の反り量を低減し、タークスヘッド１０又はオン
ライン矯正機の負荷を軽減して真直な管を安定的に製造
し、生産性の低下を防ぐことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術手段は次の通りである。すなわち、連続
的に送り込まれる帯板を、成形ロール群により円筒状の
素管に形成して継目エッジ部をシーム溶接する溶接鋼管
の製造方法において、スクイズロールスタンドの後流
の、スクイズロールセンタから製品外径の１００倍以内
の距離の位置で水平レベラにより素管の鉛直方向の曲り
を抑制し、溶接残留応力による素管の曲りを矯正して造
管することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明者は、溶接鋼管に反りが生じる要因につ
いて調査、解析した。その結果、帯板から円筒形状の素
管に成形する段階において、ブレイクダウンロール及び
フィンパスロールのロール圧下条件の変更やダウンヒル
条件の変更を行うと、スクイズロール後の素管の反り方
向が多少変わることがわかった。また、帯板の中心線が
直線ではなく蛇行状となるいわゆるキャンバをもった帯
板を造管したり、ミル設備の精度が悪く成形スタンドの
通り芯がずれた場合にも反りの方向が多少変わることが
わかった。しかし、これらの因子による反り量は大きく
はなく、主因のシーム部の溶接残留応力による反りに吸
収されることがわかった。スクイズロールによる溶接
後、シーム部に圧縮の残留応力が生じ、素管はシーム線
を腹にして反る。スクイズロール後シーム線が円周方向
に捻れた場合、例えば、タークスヘッドの場所で９０°
捻れた場合、管の反り方向は常にシーム線を腹にして反
っているため、管の反り方向も９０°捻れる。タークス
ヘッドあるいはオンライン反り矯正機で矯正効果が安定
しないのは、管の捻れにより管の反り方向が一定しない
ためである。

【０００９】そこで、管の反り矯正方法として、管の捻
れを矯正してシーム位置を管軸と平行な状態に保持しタ
ークスヘッド等の矯正効果を一定に保つ方法と、ターク
スヘッド等より上流で素管の反りと逆方向のひずみを付
加して素管の反りを低減しておき、タークスヘッド等の
成形負荷を軽減する方法が考えられる。本発明は、後者
の方法であり、シーム部の捻れがほとんどないスクイズ
ロール近傍にて溶接残留応力による素管の反り方向とは
逆方向の反りを付加するものである。すなわち、スクイ
ズロールスタンドの出側近傍において水平レベラを用い
て素管の鉛直方向の曲りを抑制することにより、溶接残
留応力による素管の反りを低減することが可能となる。
結果として、タークスヘッド等の負荷が低減し、真直の
管を安定して製造することができ、生産性の低下を防止
することができる。

【００１０】水平レベラの配置場所を、スクイズロール
センタからの距離が製品外径の１００倍以内の場所に限
定した理由に付いて説明する。図２にレベラ配置場所Ｌ
／Ｄとレベリング直後の素管の曲り量の関係を示す。Ｌ
はスクイズセンタとレベラセンタとの距離である。曲り
量は管の長さ１ｍ当りの値である。図２より、Ｌ／Ｄが
１００を越えると素管の曲り量が１ｍｍ以上になり、溶
接残留応力による素管の曲りを十分に抑制することがで
きなくなるため１００以下に限定した。曲りが十分に抑
制できなくなる理由は、管の捩れが大きくなりレベラの
圧下方向とシームの位置がずれるためである。

【００１１】レベラの段数は、最低３段以上あれば矯正
効果がある。

【００１２】

【実施例】以下実施例について示す。図３に示すライン
構成の電縫管製造ミルに、図１に示すように、レベラ１
１を配設して本発明法を適用した。外径３１．８〜６
０．５ｍｍ、板厚３〜８ｍｍの範囲の種々の管サイズを
造管し、製品管の曲り量を調査した。なお、実施例で
は、レベラ１１として３段のレベラを用い、レベラセン
タはスクイズロール出側でスクイズロールセンタから３
ｍの位置とした。比較のため、図３に示す構成の従来ミ
ルでも本実施例と同様の管サイズを造管し管の反りを調
査した。表１の調査結果に示すように、本発明法におい
ては、従来法に比べて管の反りが小さく、各管サイズ共
に管長さ１ｍ当りの量は反り量は１ｍｍ未満であり、優
れた結果を確認した。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【発明の効果】以上のように、本発明は、スクイズロー
ルの出側近傍において水平レベラにより素管の鉛直方向
の曲りを抑制することにより、溶接残留応力による素管
の反りが矯正され、タークスヘッド等の負荷を軽減して
真直な管を安定して製造することができ、生産性の低下
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の溶接鋼管の製造ラインの系統図であ
る。

【図２】レベラ配置場所を限定した理由を示す説明図で
ある。

【図３】溶接鋼管の製造ラインの一般的な設備概要を示
す図である。

【図４】溶接後のシーム部の捻れの一例を示すグラフで
ある。

【図５】従来の管の反り抑制方法例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 帯板 ２ アンコイラ ３ レベラ ４ ブレイクダ
ウンロール ５ フィンパスロール ６ 溶接機 ７ スクイズロール ８ クーリング
ゾーン ９ サイジングロール １０ タークスヘ
ッド １１ レベラ ２０ 管 ２１，２２ 矯正ロール ２３ 矢印 ２４ 回転トルク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続的に送り込まれる帯板を、成形ロー
   ル群により円筒状の素管に形成して継目エッジ部をシー
   ム溶接する溶接鋼管の製造方法において、スクイズロー
   ルスタンドの後流のスクイズセンタから製品外径の１０
   ０倍以内の位置で、水平レベラにより素管の鉛直方向の
   曲りを抑制することを特徴とする溶接鋼管の反り矯正方
   法。