JPH07185610A - 継目無管の圧延設備列 - Google Patents
継目無管の圧延設備列Info
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- JPH07185610A JPH07185610A JP34896593A JP34896593A JPH07185610A JP H07185610 A JPH07185610 A JP H07185610A JP 34896593 A JP34896593 A JP 34896593A JP 34896593 A JP34896593 A JP 34896593A JP H07185610 A JPH07185610 A JP H07185610A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低コストの改造で既設のマンドレルミルライ
ンにおいてより大きな外径の製品を得ること。 【構成】 継目無管の圧延設備列において、マンネスマ
ン傾斜穿孔機と、マンドレルミルと、傾斜型拡管圧延機
と、管仕上圧延機とからなるもの。
ンにおいてより大きな外径の製品を得ること。 【構成】 継目無管の圧延設備列において、マンネスマ
ン傾斜穿孔機と、マンドレルミルと、傾斜型拡管圧延機
と、管仕上圧延機とからなるもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、継目無鋼管等の継目無
管の圧延設備列に関する。
管の圧延設備列に関する。
【０００２】
【従来の技術】継目無管の製造工程は、マンネスマン法
が主流となっており、圧延方式によってプラグミル方式
とマンドレルミル方式に大別されるが、基本的には、素
材丸ビレットに穴を開ける穿孔工程と、穿孔された中空
素管を減肉延伸する延伸圧延工程と、延伸圧延された中
空素管を所定の外径にまで絞る、或いは定径する仕上げ
圧延工程からなる。
が主流となっており、圧延方式によってプラグミル方式
とマンドレルミル方式に大別されるが、基本的には、素
材丸ビレットに穴を開ける穿孔工程と、穿孔された中空
素管を減肉延伸する延伸圧延工程と、延伸圧延された中
空素管を所定の外径にまで絞る、或いは定径する仕上げ
圧延工程からなる。
【０００３】マンドレルミル方式は一般に小径（外径 1
インチから 7インチ程度）の継目無管の製造に適してい
るといわれる方式である。マンドレルミル方式は、例え
ば図８に示すように、素材ビレット２を回転炉床式加熱
炉１において所定の温度（一般的には1100℃〜1300℃）
まで加熱した後、マンネスマンピアサー３により穿孔圧
延して若干の外径拡大を伴いながら中空素管４ａとす
る。係る中空素管４ａは厚肉短尺であるので、延伸圧延
機であるマンドレルミル６により減肉延伸される。マン
ドレルミル６は、中空素管４ａに、表面に熱間圧延用潤
滑剤を塗布したマンドレルバー５を挿入した状態で該中
空素管４ａを延伸圧延する圧延機であり、通常 6〜8 基
のロールスタンドから構成されていて、各ロールスタン
ドには一対の孔型ロールを備え、隣接するロールスタン
ド間ではこの孔型ロールの回転軸を圧延軸に垂直な面内
で相互に90度づつずらして配置している。マンドレルミ
ル６での素管温度は、圧延機入側では1050℃〜1200℃、
圧延機出側では800 ℃〜1000℃となるのが一般的であ
る。中空素管４ａはマンドレルミル６で若干の外径縮小
を伴いながら、もとの長さの 2から 4倍の長さに延伸さ
れ、仕上圧延機用素管４ｂとなる。この仕上圧延機用素
管４ｂは、必要に応じて再加熱炉７によって所定の温度
（一般的には850 ℃〜1000℃）に再加熱された後、仕上
圧延機である例えばストレッチレデューサー１１によっ
て仕上げ圧延される。ストレッチレデューサー１１によ
って素管の外径は最大で75％も絞られ、素材ビレットの
長さの40倍以上にも延伸され、更にその外表面はストレ
ッチレデューサー１１の最終側の数スタンドの真円孔型
ロールによって定径されるため比較的優れた外形寸法精
度の仕上がり管１０が得られる。
インチから 7インチ程度）の継目無管の製造に適してい
るといわれる方式である。マンドレルミル方式は、例え
ば図８に示すように、素材ビレット２を回転炉床式加熱
炉１において所定の温度（一般的には1100℃〜1300℃）
まで加熱した後、マンネスマンピアサー３により穿孔圧
延して若干の外径拡大を伴いながら中空素管４ａとす
る。係る中空素管４ａは厚肉短尺であるので、延伸圧延
機であるマンドレルミル６により減肉延伸される。マン
ドレルミル６は、中空素管４ａに、表面に熱間圧延用潤
滑剤を塗布したマンドレルバー５を挿入した状態で該中
空素管４ａを延伸圧延する圧延機であり、通常 6〜8 基
のロールスタンドから構成されていて、各ロールスタン
ドには一対の孔型ロールを備え、隣接するロールスタン
ド間ではこの孔型ロールの回転軸を圧延軸に垂直な面内
で相互に90度づつずらして配置している。マンドレルミ
ル６での素管温度は、圧延機入側では1050℃〜1200℃、
圧延機出側では800 ℃〜1000℃となるのが一般的であ
る。中空素管４ａはマンドレルミル６で若干の外径縮小
を伴いながら、もとの長さの 2から 4倍の長さに延伸さ
れ、仕上圧延機用素管４ｂとなる。この仕上圧延機用素
管４ｂは、必要に応じて再加熱炉７によって所定の温度
（一般的には850 ℃〜1000℃）に再加熱された後、仕上
圧延機である例えばストレッチレデューサー１１によっ
て仕上げ圧延される。ストレッチレデューサー１１によ
って素管の外径は最大で75％も絞られ、素材ビレットの
長さの40倍以上にも延伸され、更にその外表面はストレ
ッチレデューサー１１の最終側の数スタンドの真円孔型
ロールによって定径されるため比較的優れた外形寸法精
度の仕上がり管１０が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、マンド
レルミル方式による製造では、内外面の性状が優れ、か
つ寸法性精度の良い製品を得ることができる。近年、従
来はプラグミル方式等によって製造されていた大径サイ
ズまでを、内外面の性状が優れ、かつ寸法精度の良い製
品が得られるマンドレルミル方式によって製造すること
を目指し、大径サイズに対応したマンドレルミルライン
を新たに建設する例が増えてきた。
レルミル方式による製造では、内外面の性状が優れ、か
つ寸法性精度の良い製品を得ることができる。近年、従
来はプラグミル方式等によって製造されていた大径サイ
ズまでを、内外面の性状が優れ、かつ寸法精度の良い製
品が得られるマンドレルミル方式によって製造すること
を目指し、大径サイズに対応したマンドレルミルライン
を新たに建設する例が増えてきた。
【０００５】一方、新規マンドレルミルラインを新たに
建設するためには莫大な建設コストがかかるため、既設
のマンドレルミルラインを改造して大径サイズに対応さ
せようとする要求も出てきた。
建設するためには莫大な建設コストがかかるため、既設
のマンドレルミルラインを改造して大径サイズに対応さ
せようとする要求も出てきた。
【０００６】然し、マンドレルミル方式ではマンドレル
ミル入側の中空素管外径よりも小さな外径の製品しか得
られない。従って、大きな外径の製品を得ようとする
と、マンドレルミル入側の中空素管外径を大きくするこ
とが必要となる。
ミル入側の中空素管外径よりも小さな外径の製品しか得
られない。従って、大きな外径の製品を得ようとする
と、マンドレルミル入側の中空素管外径を大きくするこ
とが必要となる。
【０００７】マンドレルミル入側の中空素管を大きくす
るためには、 (1) ビレット外径を大きくする。 (2) マンネスマンピアサーをより大きな外径に対応する
ように改造する。 (3) マンドレルミルをより大きな外径に対応するように
改造する。 (4) 各ミル間の搬送ラインをより大きな外径に対応する
ように改造する。 ことが必要である。
るためには、 (1) ビレット外径を大きくする。 (2) マンネスマンピアサーをより大きな外径に対応する
ように改造する。 (3) マンドレルミルをより大きな外径に対応するように
改造する。 (4) 各ミル間の搬送ラインをより大きな外径に対応する
ように改造する。 ことが必要である。
【０００８】然しながら、特に(3) のマンドレルミルの
改造は、通常6 〜8 基あるロールスタンドのハウジング
すべてを改造することが必要であり、マンドレルミルラ
インを新たに建設するよりも低コストで実施できるもの
の、改造のためのコストが膨大なものになるという問題
点がある。
改造は、通常6 〜8 基あるロールスタンドのハウジング
すべてを改造することが必要であり、マンドレルミルラ
インを新たに建設するよりも低コストで実施できるもの
の、改造のためのコストが膨大なものになるという問題
点がある。
【０００９】本発明は、既設のマンドレルミルラインを
低コストで改造し、より大きな外径の製品管を製造可能
とすることを目的とする。
低コストで改造し、より大きな外径の製品管を製造可能
とすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、加熱された素材ビレットより継目無管を製造する、
継目無管の圧延設備列において、素材ビレットを穿孔し
て穿孔ビレットとなすマンネスマン傾斜穿孔機と、上記
傾斜穿孔機の出側に設置され、上記穿孔ビレットを延伸
減肉して中空素管となすマンドレルミルと、上記マンド
レルミルの出側に設置され、一対のコーン型圧延ロール
をパスラインに対して一定の進み角βで傾斜配置すると
ともに、パスラインに対して入側面角α1 と出側面角α
2 とを有するようにパスラインに対して交叉角γで交叉
配置した傾斜圧延機と、該一対のコーン型圧延ロールの
間で上記中空素管に挿入されるプラグとからなり、上記
中空素管を拡管して拡管素管とする傾斜型拡管圧延機と
上記拡管圧延機の出側に設置され、上記拡管素管を最終
外径に仕上げる管仕上圧延機とからなるようにしたもの
である。
は、加熱された素材ビレットより継目無管を製造する、
継目無管の圧延設備列において、素材ビレットを穿孔し
て穿孔ビレットとなすマンネスマン傾斜穿孔機と、上記
傾斜穿孔機の出側に設置され、上記穿孔ビレットを延伸
減肉して中空素管となすマンドレルミルと、上記マンド
レルミルの出側に設置され、一対のコーン型圧延ロール
をパスラインに対して一定の進み角βで傾斜配置すると
ともに、パスラインに対して入側面角α1 と出側面角α
2 とを有するようにパスラインに対して交叉角γで交叉
配置した傾斜圧延機と、該一対のコーン型圧延ロールの
間で上記中空素管に挿入されるプラグとからなり、上記
中空素管を拡管して拡管素管とする傾斜型拡管圧延機と
上記拡管圧延機の出側に設置され、上記拡管素管を最終
外径に仕上げる管仕上圧延機とからなるようにしたもの
である。
【００１１】請求項２に記載の本発明は、加熱された素
材ビレットより継目無管を製造する、継目無管の圧延設
備列において、素材ビレットを穿孔して穿孔ビレットと
なすマンネスマン傾斜穿孔機と、上記傾斜穿孔機の出側
に設置され、上記穿孔ビレットを延伸減肉して中空素管
となすマンドレルミルと、上記マンドレルミルの出側に
設置され、上記中空素管を所定の温度に再加熱する再加
熱炉と、上記再加熱炉の出側に設置され、一対のコーン
型圧延ロールをパスラインに対して一定の進み角βで傾
斜配置するとともに、パスラインに対して入側面角α1
と出側面角α2とを有するようにパスラインに対して交
叉角γで交叉配置した傾斜圧延機と、該一対のコーン型
圧延ロールの間で上記中空素管に挿入されるプラグとか
らなり、上記中空素管を拡管して拡管素管とする傾斜型
拡管圧延機と、上記拡管圧延機の出側に設置され、上記
拡管素管を最終外径に仕上げる管仕上圧延機と、前記再
加熱炉の出側に設置され、前記再加熱された中空素管を
上記拡管圧延機を通さずに上記管仕上圧延機に導くバイ
パスラインとからなるようにしたものである。
材ビレットより継目無管を製造する、継目無管の圧延設
備列において、素材ビレットを穿孔して穿孔ビレットと
なすマンネスマン傾斜穿孔機と、上記傾斜穿孔機の出側
に設置され、上記穿孔ビレットを延伸減肉して中空素管
となすマンドレルミルと、上記マンドレルミルの出側に
設置され、上記中空素管を所定の温度に再加熱する再加
熱炉と、上記再加熱炉の出側に設置され、一対のコーン
型圧延ロールをパスラインに対して一定の進み角βで傾
斜配置するとともに、パスラインに対して入側面角α1
と出側面角α2とを有するようにパスラインに対して交
叉角γで交叉配置した傾斜圧延機と、該一対のコーン型
圧延ロールの間で上記中空素管に挿入されるプラグとか
らなり、上記中空素管を拡管して拡管素管とする傾斜型
拡管圧延機と、上記拡管圧延機の出側に設置され、上記
拡管素管を最終外径に仕上げる管仕上圧延機と、前記再
加熱炉の出側に設置され、前記再加熱された中空素管を
上記拡管圧延機を通さずに上記管仕上圧延機に導くバイ
パスラインとからなるようにしたものである。
【００１２】請求項３に記載の本発明は、請求項１又は
２に記載の継目無管の圧延設備列であって、前記管仕上
圧延機が定径機であるようにしたものである。
２に記載の継目無管の圧延設備列であって、前記管仕上
圧延機が定径機であるようにしたものである。
【００１３】請求項４に記載の本発明は、請求項１又は
２に記載の継目無管の圧延設備列であって、前記管仕上
圧延機が縮管機であるようにしたものである。
２に記載の継目無管の圧延設備列であって、前記管仕上
圧延機が縮管機であるようにしたものである。
【００１４】請求項５に記載の本発明は、請求項１に記
載の継目無管の圧延設備列であって、前記マンドレルミ
ルと前記拡管圧延機との間に、前記中空素管の内面をデ
スケーリングするデスケーリング装置を設置してなるよ
うにしたものである。
載の継目無管の圧延設備列であって、前記マンドレルミ
ルと前記拡管圧延機との間に、前記中空素管の内面をデ
スケーリングするデスケーリング装置を設置してなるよ
うにしたものである。
【００１５】請求項６に記載の本発明は、請求項２に記
載の継目無管の圧延設備列であって、前記再加熱炉と前
記拡管圧延機との間に、前記再加熱された中空素管の内
面をデスケーリングするデスケーリング装置を設置して
なるようにしたものである。
載の継目無管の圧延設備列であって、前記再加熱炉と前
記拡管圧延機との間に、前記再加熱された中空素管の内
面をデスケーリングするデスケーリング装置を設置して
なるようにしたものである。
【００１６】
(A) 請求項１、３、４、５に記載の圧延設備列（中径継
目無管用として好適）（図１、図３〜図６）
目無管用として好適）（図１、図３〜図６）
【００１７】図１において、１は回転炉床式の加熱炉で
あって、該加熱炉１にて加熱された素材ビレット２は、
傾斜穿孔機であるマンネスマンピアサー３により穿孔さ
れて中空素管４ａとなる。次いで、中空素管４ａにマン
ドレルバー５を挿入し、この中空素管４ａをマンドレル
ミル６により延伸減肉し、中空素管４ｂとする。マンド
レルミル６は２ロール方式、３ロール方式、４ロール方
式、又はそれらの複合のいずれでも良く、更にバー速度
制御を実施するリテインド方式でも、バー速度制御を実
施しないフルフロート方式でも、またそれらの中間の一
部バー速度制御をするセミフロート方式でも良い。圧延
後の中空素管４ｂは内部からマンドレルバー５を引き抜
かれ、直ちに傾斜型の拡管圧延機８により拡管圧延さ
れ、中空素管４ｃよりも外径の大きな仕上げ圧延用素管
４ｄとなる。傾斜型拡管圧延機８は図４〜図６に詳細を
示すように、一対のコーン型圧延ロール８１、８２を一
定の進み角βで傾斜配置するとともに、入側面角α1 と
出側面角α2 を有するようにパスラインに対して交叉角
γで交叉配置した傾斜圧延機と、圧延ロール８１、８２
の間で中空素管４ｃに挿入されるプラグ８３と、圧延ロ
ール８１、８２の間で中空素管４ｃの外面をガイドする
ガイドシュー８４からなる。ガイドシュー８４は、固定
式、ディスク式、ローラー式、ドライブローラー式のい
ずれでも良い。拡管圧延された仕上げ圧延用素管４ｄは
管仕上圧延機９により所定の外径の製品１０に仕上げら
れる。管仕上圧延機９としては、例えばストレッチレデ
ューサーに代表される縮管機を採用できる。この管仕上
圧延機９は、例えばサイザーミルに代表される定径機で
も良く、またサイザーミルの形式も２ロール方式、３ロ
ール方式、４ロール方式のいずれでも、又はそれらの複
合であっても良い。
あって、該加熱炉１にて加熱された素材ビレット２は、
傾斜穿孔機であるマンネスマンピアサー３により穿孔さ
れて中空素管４ａとなる。次いで、中空素管４ａにマン
ドレルバー５を挿入し、この中空素管４ａをマンドレル
ミル６により延伸減肉し、中空素管４ｂとする。マンド
レルミル６は２ロール方式、３ロール方式、４ロール方
式、又はそれらの複合のいずれでも良く、更にバー速度
制御を実施するリテインド方式でも、バー速度制御を実
施しないフルフロート方式でも、またそれらの中間の一
部バー速度制御をするセミフロート方式でも良い。圧延
後の中空素管４ｂは内部からマンドレルバー５を引き抜
かれ、直ちに傾斜型の拡管圧延機８により拡管圧延さ
れ、中空素管４ｃよりも外径の大きな仕上げ圧延用素管
４ｄとなる。傾斜型拡管圧延機８は図４〜図６に詳細を
示すように、一対のコーン型圧延ロール８１、８２を一
定の進み角βで傾斜配置するとともに、入側面角α1 と
出側面角α2 を有するようにパスラインに対して交叉角
γで交叉配置した傾斜圧延機と、圧延ロール８１、８２
の間で中空素管４ｃに挿入されるプラグ８３と、圧延ロ
ール８１、８２の間で中空素管４ｃの外面をガイドする
ガイドシュー８４からなる。ガイドシュー８４は、固定
式、ディスク式、ローラー式、ドライブローラー式のい
ずれでも良い。拡管圧延された仕上げ圧延用素管４ｄは
管仕上圧延機９により所定の外径の製品１０に仕上げら
れる。管仕上圧延機９としては、例えばストレッチレデ
ューサーに代表される縮管機を採用できる。この管仕上
圧延機９は、例えばサイザーミルに代表される定径機で
も良く、またサイザーミルの形式も２ロール方式、３ロ
ール方式、４ロール方式のいずれでも、又はそれらの複
合であっても良い。
【００１８】また、中空素管４ｃを拡管圧延する直前で
図３に示す如くのデスケーラー１２を用い、そのノズル
１２ａにより中空素管４ｃの内面に例えば高圧水を噴射
しその内面をデスケーリングすることにより、傾斜型拡
管圧延機８で中空素管４ｃとプラグ８３との接触面で発
生する可能性のあるスケール押し込み疵を有効に防止す
ることができる。
図３に示す如くのデスケーラー１２を用い、そのノズル
１２ａにより中空素管４ｃの内面に例えば高圧水を噴射
しその内面をデスケーリングすることにより、傾斜型拡
管圧延機８で中空素管４ｃとプラグ８３との接触面で発
生する可能性のあるスケール押し込み疵を有効に防止す
ることができる。
【００１９】(B) 請求項２、３、４、６に記載の圧延設
備列（小中径継目無管用として好適）（図２〜図６）
備列（小中径継目無管用として好適）（図２〜図６）
【００２０】図２において、１は回転炉床式の加熱炉で
あって、該加熱炉１にて加熱された素材ビレット２は、
傾斜穿孔機であるマンネスマンピアサー３により穿孔さ
れて中空素管４ａとなる。次いで、中空素管４ａにマン
ドレルバー５を挿入し、この中空素管４ａをマンドレル
ミル６により延伸減肉し、中空素管４ｂとする。マンド
レルミル６は２ロール方式、３ロール方式、４ロール方
式、又はそれらの複合のいずれでも良く、更にバー速度
制御を実施するリテインド方式でも、バー速度制御を実
施しないフルフロート方式でも、またそれらの中間の一
部バー速度制御をするセミフロート方式でも良い。圧延
後の中空素管４ｂは内部からマンドレルバー５を引き抜
かれ、再加熱炉７により再加熱される。再加熱温度が80
0 ℃未満であると、次工程で材料の熱間変形抵抗が高く
なりすぎ、圧延負荷が大きくなるので、再加熱温度は80
0 ℃以上であることが望ましい。また、再加熱温度が11
00℃を超えるとかえってスケールロスが増加するため、
再加熱温度は1100℃以下であることが望ましい。再加熱
された中空素管４ｃは、傾斜型の拡管圧延機８により拡
管圧延され、中空素管４ｃよりも外径の大きな仕上げ圧
延用素管４ｄとなる。傾斜型拡管圧延機８は図４〜図６
に詳細を示すように、一対のコーン型圧延ロール８１、
８２を一定の進み角βで傾斜配置するとともに、入側面
角α1 と出側面角α2 を有するようにパスラインに対し
て交叉角γで交叉配置した傾斜圧延機と、圧延ロール８
１、８２の間で中空素管４ｃに挿入されるプラグ８３
と、圧延ロール８１、８２の間で中空素管４ｃの外面を
ガイドするガイドシュー８４からなる。ガイドシュー８
４は、固定式、ディスク式、ローラー式、ドライブロー
ラー式のいずれでも良い。拡管圧延された仕上げ圧延用
素管４ｄは管仕上圧延機９により所定の外径の製品１０
に仕上げられる。管仕上圧延機９としては、例えばスト
レッチレデューサーに代表される縮管機を採用でき、中
空素管４ｄはストレッチレデューサーにより該中空素管
４ｄよりも若干外径の小さな製品１０に仕上げられる。
この管仕上圧延機９は、例えばサイザーミルに代表され
る定径機でも良く、またサイザーミルの形式も２ロール
方式、３ロール方式、４ロール方式のいずれでも、又は
それらの複合であっても良い。
あって、該加熱炉１にて加熱された素材ビレット２は、
傾斜穿孔機であるマンネスマンピアサー３により穿孔さ
れて中空素管４ａとなる。次いで、中空素管４ａにマン
ドレルバー５を挿入し、この中空素管４ａをマンドレル
ミル６により延伸減肉し、中空素管４ｂとする。マンド
レルミル６は２ロール方式、３ロール方式、４ロール方
式、又はそれらの複合のいずれでも良く、更にバー速度
制御を実施するリテインド方式でも、バー速度制御を実
施しないフルフロート方式でも、またそれらの中間の一
部バー速度制御をするセミフロート方式でも良い。圧延
後の中空素管４ｂは内部からマンドレルバー５を引き抜
かれ、再加熱炉７により再加熱される。再加熱温度が80
0 ℃未満であると、次工程で材料の熱間変形抵抗が高く
なりすぎ、圧延負荷が大きくなるので、再加熱温度は80
0 ℃以上であることが望ましい。また、再加熱温度が11
00℃を超えるとかえってスケールロスが増加するため、
再加熱温度は1100℃以下であることが望ましい。再加熱
された中空素管４ｃは、傾斜型の拡管圧延機８により拡
管圧延され、中空素管４ｃよりも外径の大きな仕上げ圧
延用素管４ｄとなる。傾斜型拡管圧延機８は図４〜図６
に詳細を示すように、一対のコーン型圧延ロール８１、
８２を一定の進み角βで傾斜配置するとともに、入側面
角α1 と出側面角α2 を有するようにパスラインに対し
て交叉角γで交叉配置した傾斜圧延機と、圧延ロール８
１、８２の間で中空素管４ｃに挿入されるプラグ８３
と、圧延ロール８１、８２の間で中空素管４ｃの外面を
ガイドするガイドシュー８４からなる。ガイドシュー８
４は、固定式、ディスク式、ローラー式、ドライブロー
ラー式のいずれでも良い。拡管圧延された仕上げ圧延用
素管４ｄは管仕上圧延機９により所定の外径の製品１０
に仕上げられる。管仕上圧延機９としては、例えばスト
レッチレデューサーに代表される縮管機を採用でき、中
空素管４ｄはストレッチレデューサーにより該中空素管
４ｄよりも若干外径の小さな製品１０に仕上げられる。
この管仕上圧延機９は、例えばサイザーミルに代表され
る定径機でも良く、またサイザーミルの形式も２ロール
方式、３ロール方式、４ロール方式のいずれでも、又は
それらの複合であっても良い。
【００２１】一方で、再加熱された中空素管４ｃは、所
定の径に縮径されるとき、バイパスライン１１を通され
て、傾斜型拡管圧延機８を通らず、直接管仕上圧延機９
に送られ、中空素管４ｃよりも外径の小さな製品１０に
仕上げられる。管仕上圧延機９としては、例えばストレ
ッチレデューサーに代表される縮管機を採用できる。
定の径に縮径されるとき、バイパスライン１１を通され
て、傾斜型拡管圧延機８を通らず、直接管仕上圧延機９
に送られ、中空素管４ｃよりも外径の小さな製品１０に
仕上げられる。管仕上圧延機９としては、例えばストレ
ッチレデューサーに代表される縮管機を採用できる。
【００２２】また、再加熱された中空素管４ｃを拡管圧
延する直前で図３に示す如くのデスケーラー１２を用
い、そのノズル１２ａにより中空素管４ｃの内面に例え
ば高圧水を噴射しその内面をデスケーリングすることに
より、傾斜型拡管圧延機８で中空素管４ｃとプラグ８３
との接触面で発生する可能性のあるスケール押し込み疵
を有効に防止することができる。
延する直前で図３に示す如くのデスケーラー１２を用
い、そのノズル１２ａにより中空素管４ｃの内面に例え
ば高圧水を噴射しその内面をデスケーリングすることに
より、傾斜型拡管圧延機８で中空素管４ｃとプラグ８３
との接触面で発生する可能性のあるスケール押し込み疵
を有効に防止することができる。
【００２３】尚、マンドレルミル６による圧延後に、拡
管圧延機８、管仕上圧延機９で圧延する場合に、マン
ドレルミル６における中空素管４ｂの肉厚大であればマ
ンドレルバー５による抜熱小であるから、マンドレルミ
ル６による加工発熱を利用して拡管圧延機８の入側素管
４ｃに必要な温度を確保できること、拡管圧延機８に
おける拡管率、減肉率が大であれば拡管圧延機８による
加工発熱を利用して管仕上圧延機９の入側素管４ｄに必
要な温度を確保できる。従って、この場合には、マンド
レルミル６の出側素管４ｂを再加熱炉７で再加熱するこ
となく、バイパスライン２１から直接的に拡管圧延機８
に通すものであっても良い。但し、この圧延設備列で
は、マンドレルミル６による圧延後に、拡管圧延機８を
通らずに管仕上圧延機９で圧延されるラインを有してい
るので、その管仕上圧延機９の入側素管４ｃに必要な温
度を確保するため再加熱炉７は必須となる。
管圧延機８、管仕上圧延機９で圧延する場合に、マン
ドレルミル６における中空素管４ｂの肉厚大であればマ
ンドレルバー５による抜熱小であるから、マンドレルミ
ル６による加工発熱を利用して拡管圧延機８の入側素管
４ｃに必要な温度を確保できること、拡管圧延機８に
おける拡管率、減肉率が大であれば拡管圧延機８による
加工発熱を利用して管仕上圧延機９の入側素管４ｄに必
要な温度を確保できる。従って、この場合には、マンド
レルミル６の出側素管４ｂを再加熱炉７で再加熱するこ
となく、バイパスライン２１から直接的に拡管圧延機８
に通すものであっても良い。但し、この圧延設備列で
は、マンドレルミル６による圧延後に、拡管圧延機８を
通らずに管仕上圧延機９で圧延されるラインを有してい
るので、その管仕上圧延機９の入側素管４ｃに必要な温
度を確保するため再加熱炉７は必須となる。
【００２４】(C) 拡管圧延機（図４〜図７） ここで、前記拡管圧延機８について詳細に説明する。拡
管圧延機８では、コーン型ロールを一定の進み角βで傾
斜配置するとともに、パスラインに対して交叉角γで交
叉配置することにより、圧延出側に進むほどロール径が
暫時大きく、周速度が速くなる結果、ロールが被圧延材
に及ぼすブレーキがなくなる。このため、拡管圧延機８
による傾斜圧延では、ロールが被圧延材に及ぼすブレー
キ起因の、被圧延材のねじれや、断面内の付加的な剪断
歪の発生がなく、素管の噛込み不良、尻抜け不良、フレ
アリングによるホロー破れを伴うことなく、中空素管を
高拡管できる。
管圧延機８では、コーン型ロールを一定の進み角βで傾
斜配置するとともに、パスラインに対して交叉角γで交
叉配置することにより、圧延出側に進むほどロール径が
暫時大きく、周速度が速くなる結果、ロールが被圧延材
に及ぼすブレーキがなくなる。このため、拡管圧延機８
による傾斜圧延では、ロールが被圧延材に及ぼすブレー
キ起因の、被圧延材のねじれや、断面内の付加的な剪断
歪の発生がなく、素管の噛込み不良、尻抜け不良、フレ
アリングによるホロー破れを伴うことなく、中空素管を
高拡管できる。
【００２５】然るに、本発明者らは、交叉配置したコー
ン型ロールによって中空素管を高拡管圧延する際の被圧
延材の噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによるホ
ローの破れの発生状態を詳細に検討した結果、一対のコ
ーン型圧延ロールをパスラインに対して一定の進み角β
で傾斜配置するとともに、パスラインに対して入側面角
α1 と出側面角α2 とを有するようにパスラインに対し
て交叉角γで交叉配置し、中空素管を高拡管するに当た
り、β、γ、β＋γを以下の範囲に設定し、5°≦β≦2
5°、10°≦γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°かつα1 、
α2 を以下の範囲に設定するとともに、0.5 °≦α1 ≦
5 °、3 °≦α2 ≦10°、α1 ≦α2 、更に、減肉率Ｒ
t と拡管率Ｅr との間に1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 、但し Ｒ
t ＝（ｔi-ｔo ）／ｔi 、Ｅr ＝（Ｄo-Ｄi ）／Ｄi 、
ｔi ：入側中空素管肉厚、Ｄi ：入側中空素管外径、ｔ
o ：出側管肉厚、Ｄo ：出側管外径なる関係を満足させ
ることにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリング
によるホローの破れの発生を著しく防止し、歩留、生産
性を阻害することなく高拡管圧延することができること
を見出した。
ン型ロールによって中空素管を高拡管圧延する際の被圧
延材の噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによるホ
ローの破れの発生状態を詳細に検討した結果、一対のコ
ーン型圧延ロールをパスラインに対して一定の進み角β
で傾斜配置するとともに、パスラインに対して入側面角
α1 と出側面角α2 とを有するようにパスラインに対し
て交叉角γで交叉配置し、中空素管を高拡管するに当た
り、β、γ、β＋γを以下の範囲に設定し、5°≦β≦2
5°、10°≦γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°かつα1 、
α2 を以下の範囲に設定するとともに、0.5 °≦α1 ≦
5 °、3 °≦α2 ≦10°、α1 ≦α2 、更に、減肉率Ｒ
t と拡管率Ｅr との間に1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 、但し Ｒ
t ＝（ｔi-ｔo ）／ｔi 、Ｅr ＝（Ｄo-Ｄi ）／Ｄi 、
ｔi ：入側中空素管肉厚、Ｄi ：入側中空素管外径、ｔ
o ：出側管肉厚、Ｄo ：出側管外径なる関係を満足させ
ることにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリング
によるホローの破れの発生を著しく防止し、歩留、生産
性を阻害することなく高拡管圧延することができること
を見出した。
【００２６】即ち、図４〜図６に示すようなコーン型ロ
ールのゴ−ジ部直径ＤR が700mm 、ロールバレル長さＬ
R が600mm 、入側端からゴージ部までのロール長さＬ1
が250mm 、入側面角α1 が 3°、出側面角α2 が 5°、
交叉角γが20°、進み角βが15°の傾斜圧延機で、直径
ＤH が80〜120mm 、肉厚ｔH が15〜40mmの中空素管を被
圧延材としてロール間隙Ｅとプラグ先進量Ｌとを種々変
更して減肉率Ｒt 、拡管率Ｅr を変化させて拡管圧延
し、噛込み不良、フレアリングによるホロー破れの発生
状況を調査した。横軸にＲt 、縦軸にＥr をとり整理し
た結果を図７に示す。
ールのゴ−ジ部直径ＤR が700mm 、ロールバレル長さＬ
R が600mm 、入側端からゴージ部までのロール長さＬ1
が250mm 、入側面角α1 が 3°、出側面角α2 が 5°、
交叉角γが20°、進み角βが15°の傾斜圧延機で、直径
ＤH が80〜120mm 、肉厚ｔH が15〜40mmの中空素管を被
圧延材としてロール間隙Ｅとプラグ先進量Ｌとを種々変
更して減肉率Ｒt 、拡管率Ｅr を変化させて拡管圧延
し、噛込み不良、フレアリングによるホロー破れの発生
状況を調査した。横軸にＲt 、縦軸にＥr をとり整理し
た結果を図７に示す。
【００２７】図より明らかなように、一対のコーン型圧
延ロールを一定の進み角βで傾斜配置するとともに、γ
で交叉配置する管の傾斜圧延方法において、減肉率Ｒt
と拡管率Ｅr を1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 の間の範囲に選ぶこ
とにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによ
るホロー破れを回避することができ、圧延設定の自由度
を高めることが可能となる。
延ロールを一定の進み角βで傾斜配置するとともに、γ
で交叉配置する管の傾斜圧延方法において、減肉率Ｒt
と拡管率Ｅr を1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 の間の範囲に選ぶこ
とにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによ
るホロー破れを回避することができ、圧延設定の自由度
を高めることが可能となる。
【００２８】本発明において、5 °≦β≦25°、10°≦
γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°とするのは以下の理由に
よる。一定範囲内では、進み角β、交叉角γ、及びその
和β＋γが大きくなるほど被圧延材のねじれや、断面内
の付加的な剪断歪を小さくさせることが可能となり、フ
レアリングによるホロー破れ防止に対して効果がある。
然しながら、β＜5 °、又はγ＜10°、又はβ＋γ＜20
°ではその効果が十分でなく、フレアリングによるホロ
ー破れが発生し易くなる。従って、βの下限は5 °、γ
の下限は10°、β＋γの下限は20°とする。一方、β＞
25°、又はγ＞40°又はβ＋γ＞50°では、被圧延材の
ねじれが逆向きに大きくなり、断面内の付加的な剪断歪
も逆方向へ発生するため、かえってフレアリングによる
ホロー破れが発生し易くなる。従って、βは25°、γは
40°、β＋γは50°を超えないものとする。
γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°とするのは以下の理由に
よる。一定範囲内では、進み角β、交叉角γ、及びその
和β＋γが大きくなるほど被圧延材のねじれや、断面内
の付加的な剪断歪を小さくさせることが可能となり、フ
レアリングによるホロー破れ防止に対して効果がある。
然しながら、β＜5 °、又はγ＜10°、又はβ＋γ＜20
°ではその効果が十分でなく、フレアリングによるホロ
ー破れが発生し易くなる。従って、βの下限は5 °、γ
の下限は10°、β＋γの下限は20°とする。一方、β＞
25°、又はγ＞40°又はβ＋γ＞50°では、被圧延材の
ねじれが逆向きに大きくなり、断面内の付加的な剪断歪
も逆方向へ発生するため、かえってフレアリングによる
ホロー破れが発生し易くなる。従って、βは25°、γは
40°、β＋γは50°を超えないものとする。
【００２９】0.5 °≦α1 ≦5 °とするのは以下の理由
による。入側面角α1 は被圧延材の噛込み性に重要な影
響を与える。α1 が 5°を超えると噛込み時に被圧延材
が急激に圧下され、変形に要する圧延ロールからの抗力
が圧延ロールから伝達される前進方向の推力を上回るた
め、噛込み不良が起こり易くなる。従って、α1 は 5°
を超えないものとする。一方、α1 が小さくなりすぎる
と、前進方向の推力に必要な被圧延材の外径圧下量を得
ようとするためには入側のロールバレルをかなり長くす
る必要があるため、設備建設費が高くなり実用的でなく
なる。従って、α1 の下限は0.5 °とする。
による。入側面角α1 は被圧延材の噛込み性に重要な影
響を与える。α1 が 5°を超えると噛込み時に被圧延材
が急激に圧下され、変形に要する圧延ロールからの抗力
が圧延ロールから伝達される前進方向の推力を上回るた
め、噛込み不良が起こり易くなる。従って、α1 は 5°
を超えないものとする。一方、α1 が小さくなりすぎる
と、前進方向の推力に必要な被圧延材の外径圧下量を得
ようとするためには入側のロールバレルをかなり長くす
る必要があるため、設備建設費が高くなり実用的でなく
なる。従って、α1 の下限は0.5 °とする。
【００３０】3 °≦α2 ≦10°とするのは以下の理由に
よる。出側面角α2 が大きいほど、拡管量に対して必要
な出側のロールバレルを短くすることができ、設備を小
型化することが可能であるが、あまり大きすぎるとかえ
ってフレアリングによるホロー破れが発生し易くなる。
従って、α2 は10°を超えないものとする。一方、α2
が小さすぎると所定の拡管量を得ようとするためには出
側のロールバレルをかなり長くする必要があるため、設
備建設費が高くなり実用的でなくなる。従って、α2 の
下限は 3°とする。
よる。出側面角α2 が大きいほど、拡管量に対して必要
な出側のロールバレルを短くすることができ、設備を小
型化することが可能であるが、あまり大きすぎるとかえ
ってフレアリングによるホロー破れが発生し易くなる。
従って、α2 は10°を超えないものとする。一方、α2
が小さすぎると所定の拡管量を得ようとするためには出
側のロールバレルをかなり長くする必要があるため、設
備建設費が高くなり実用的でなくなる。従って、α2 の
下限は 3°とする。
【００３１】α1 ≦α2 とするのは以下の理由による。
出側面角α2 が入側面角α1 よりも小さくなると、所定
の拡管量を得ようとするためには出側面角α2 が入側面
角α1 よりも大きい場合と比較してロールバレル長が相
対的に長くなる。従って、α1 はα2 を超えないものと
する。
出側面角α2 が入側面角α1 よりも小さくなると、所定
の拡管量を得ようとするためには出側面角α2 が入側面
角α1 よりも大きい場合と比較してロールバレル長が相
対的に長くなる。従って、α1 はα2 を超えないものと
する。
【００３２】
（第１実施例）（図１） 図１の中径継目無鋼管用圧延設備列の具体的な加工量の
配分例を従来法のそれとともに示すと表１の通りであ
る。
配分例を従来法のそれとともに示すと表１の通りであ
る。
【００３３】この表１から明らかなように、従来のマン
ドレルミル方式では外径177.8 φまでの製品しか製造で
きなかったのに対し、本発明によれば、素材ビレット外
径の変更、及びピアサー、マンドレルミル、更に加熱
炉、再加熱炉等の大規模な改造をすることなく、拡管圧
延機の設置及び縮管機又は定径機の小改造のみの低コス
トの改造費用で、従来外径の1.7 倍の製品を製造するこ
とが可能となる。
ドレルミル方式では外径177.8 φまでの製品しか製造で
きなかったのに対し、本発明によれば、素材ビレット外
径の変更、及びピアサー、マンドレルミル、更に加熱
炉、再加熱炉等の大規模な改造をすることなく、拡管圧
延機の設置及び縮管機又は定径機の小改造のみの低コス
トの改造費用で、従来外径の1.7 倍の製品を製造するこ
とが可能となる。
【００３４】
【表１】
【００３５】（第２実施例）（図２） 図２の小中径継目無鋼管用圧延設備列の具体的な加工量
の配分例を従来法のそれとともに示すと表２の通りであ
る。
の配分例を従来法のそれとともに示すと表２の通りであ
る。
【００３６】この表２から明らかなように、従来のマン
ドレルミル方式で外径177.8 φまでの製品しか製造でき
なかったのに対し、本発明によれば、素材ビレット外径
の変更、及びピアサー、マンドレルミル、更に加熱炉、
再加熱炉等の大規模な改造をすることなく、拡管圧延機
の設置、及びストレッチレデューサーの小規模な改造の
みの低コストの費用で、従来製造されていた最小径の製
品から、従来の最大外径の1.7 倍の製品まで幅広い外径
範囲を製造することが可能となる。
ドレルミル方式で外径177.8 φまでの製品しか製造でき
なかったのに対し、本発明によれば、素材ビレット外径
の変更、及びピアサー、マンドレルミル、更に加熱炉、
再加熱炉等の大規模な改造をすることなく、拡管圧延機
の設置、及びストレッチレデューサーの小規模な改造の
みの低コストの費用で、従来製造されていた最小径の製
品から、従来の最大外径の1.7 倍の製品まで幅広い外径
範囲を製造することが可能となる。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、低コスト
の改造で既設のマンドレルミルラインにおいてより大き
な外径の製品を得ることができる。
の改造で既設のマンドレルミルラインにおいてより大き
な外径の製品を得ることができる。
【００３９】また、本発明によれば、低コストの改造で
既設のマンドレルミルラインにおいてより大きな外径ま
で、かつ幅広い外径範囲の製品を得ることができる。
既設のマンドレルミルラインにおいてより大きな外径ま
で、かつ幅広い外径範囲の製品を得ることができる。
【図１】図１は本発明による中径継目無管用圧延設備列
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図２】図２は本発明による小中径継目無管用圧延設備
列を示す模式図である。
列を示す模式図である。
【図３】図３はデスケーラーを示す模式図である。
【図４】図４は拡管圧延機を示す平面図である。
【図５】図５は図４の側面図である。
【図６】図６は図４の圧延方向から見た正面図である。
【図７】図７は減肉率と拡管率を変化させて拡管圧延し
たときの噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによる
ホロー破れの発生状況を示す線図である。
たときの噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによる
ホロー破れの発生状況を示す線図である。
【図８】図８は従来のマンドレルミル方式の継目無管用
圧延設備列を示す模式図である。
圧延設備列を示す模式図である。
１ 回転炉床式加熱炉 ２ 素材ビレット ３ マンネスマンピアサーー ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 中空素管 ５ マンドレルバー ６ マンドレルミル ７ 再加熱炉 ８ 傾斜型拡管圧延機 ９ 管仕上圧延機 １０ 製品 １１ バイパスライン １２ デスケーラー ８１、８２ コーン型圧延ロール ８３ プラグ ８４ ガイドシュー
Claims (6)
- 【請求項１】 加熱された素材ビレットより継目無管を
製造する、継目無管の圧延設備列において、 素材ビレットを穿孔して穿孔ビレットとなすマンネスマ
ン傾斜穿孔機と、 上記傾斜穿孔機の出側に設置され、上記穿孔ビレットを
延伸減肉して中空素管となすマンドレルミルと、 上記マンドレルミルの出側に設置され、一対のコーン型
圧延ロールをパスラインに対して一定の進み角βで傾斜
配置するとともに、パスラインに対して入側面角α1 と
出側面角α2 とを有するようにパスラインに対して交叉
角γで交叉配置した傾斜圧延機と、該一対のコーン型圧
延ロールの間で上記中空素管に挿入されるプラグとから
なり、上記中空素管を拡管して拡管素管とする傾斜型拡
管圧延機と、 上記拡管圧延機の出側に設置され、上記拡管素管を最終
外径に仕上げる管仕上圧延機とからなることを特徴とす
る継目無管の圧延設備列。 - 【請求項２】 加熱された素材ビレットより継目無管を
製造する、継目無管の圧延設備列において、 素材ビレットを穿孔して穿孔ビレットとなすマンネスマ
ン傾斜穿孔機と、 上記傾斜穿孔機の出側に設置され、上記穿孔ビレットを
延伸減肉して中空素管となすマンドレルミルと、 上記マンドレルミルの出側に設置され、上記中空素管を
所定の温度に再加熱する再加熱炉と、 上記再加熱炉の出側に設置され、一対のコーン型圧延ロ
ールをパスラインに対して一定の進み角βで傾斜配置す
るとともに、パスラインに対して入側面角α1と出側面
角α2 とを有するようにパスラインに対して交叉角γで
交叉配置した傾斜圧延機と、該一対のコーン型圧延ロー
ルの間で上記中空素管に挿入されるプラグとからなり、
上記中空素管を拡管して拡管素管とする傾斜型拡管圧延
機と、 上記拡管圧延機の出側に設置され、上記拡管素管を最終
外径に仕上げる管仕上圧延機と、 前記再加熱炉の出側に設置され、前記再加熱された中空
素管を上記拡管圧延機を通さずに上記管仕上圧延機に導
くバイパスラインとからなることを特徴とする継目無管
の圧延設備列。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の継目無管の圧延
設備列であって、前記管仕上圧延機が定径機である継目
無管の圧延設備列。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の継目無管の圧延
設備列であって、前記管仕上圧延機が縮管機である継目
無管の圧延設備列。 - 【請求項５】 請求項１に記載の継目無管の圧延設備列
であって、前記マンドレルミルと前記拡管圧延機との間
に、前記中空素管の内面をデスケーリングするデスケー
リング装置を設置してなる継目無管の圧延設備列。 - 【請求項６】 請求項２に記載の継目無管の圧延設備列
であって、前記再加熱炉と前記拡管圧延機との間に、前
記再加熱された中空素管の内面をデスケーリングするデ
スケーリング装置を設置してなる継目無管の圧延設備
列。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34896593A JPH07185610A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 継目無管の圧延設備列 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34896593A JPH07185610A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 継目無管の圧延設備列 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185610A true JPH07185610A (ja) | 1995-07-25 |
Family
ID=18400588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34896593A Withdrawn JPH07185610A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 継目無管の圧延設備列 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07185610A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483816C2 (ru) * | 2011-08-22 | 2013-06-10 | Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" | Агрегат для производства бесшовных труб |
| CN110711777A (zh) * | 2019-06-17 | 2020-01-21 | 无锡德碳科技股份有限公司 | 一种大口径高压锅炉用无缝钢管的制造方法 |
| CN111097800A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-05-05 | 辽宁天丰特殊工具制造股份有限公司 | 一种小口径钢管的短流程mpm生产系统及方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP34896593A patent/JPH07185610A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483816C2 (ru) * | 2011-08-22 | 2013-06-10 | Открытое акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" | Агрегат для производства бесшовных труб |
| CN110711777A (zh) * | 2019-06-17 | 2020-01-21 | 无锡德碳科技股份有限公司 | 一种大口径高压锅炉用无缝钢管的制造方法 |
| CN111097800A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-05-05 | 辽宁天丰特殊工具制造股份有限公司 | 一种小口径钢管的短流程mpm生产系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |