JPH07205B2 - 螺旋リブ付き管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は螺旋リブ付き管の製造方法に関し、更に詳細に
は内面又は外面に螺旋状に伸びる突起すなわちリブを有
する管を製造する方法に関する。

（ロ） 従来技術 螺旋リブ付き管は、その流体移送性能が高いことや、熱
伝達効率が高いことにより、比較的小口径の熱交換用
管、汚泥輸送管或いは給湯用管などに使用するのに適し
ている。このように螺旋リブ付き管を製造する場合、従
来においては、冷間抽伸加工法によっていたが、この加
工法では高価となり製品コストの増大を招く問題があ
る。また、螺旋リブ付き管の管内又は管外を流れる流体
に旋回流を与えることにより固液二相体の輸送において
管内壁への固着防止効果を上げるためにはリブの高さを
管内径の10％にもする必要があるが、このような場合に
は冷間抽伸加工法では加工できない問題がある。

一方、螺旋リブ付き管の製造方法として圧延方向に伸び
る複数のリブを有する圧延鋼板を製造し、その圧延鋼板
をスパイラルに巻いて溶接してつくる方法もあるが、こ
の方法は口径が400φを超えるような大口径のものには
適するが、小径管には低生産性のために適しない。

小径鋼管の生産性を高く製造するには電縫製法（ERW）
により溶接するのが好ましいが、これには熱延鋼板を素
材とするためにスパイラル状のリブをもつ鋼板を熱延し
ようとすると、リブの方向が圧延方向に対して斜めにな
っているため、圧延ロールとリブとの作用により圧延材
を圧延方向と直角の方向に動かすことになり圧延できな
い問題がある。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は、圧延方向に傾斜した
リブを有する金属板を圧延可能にすることによって小径
の螺旋リブ付き管を効率良く製造できるようすることで
ある。

（ニ） 課題を解決するための手段 本発明は、軸線に関して傾斜した複数条の溝の列が圧延
パスセンターを中心に左右対称にかつ軸方向に隔てて配
置形成され、該溝が両端部に達していない圧延ロールを
使用して金属板を圧延することによって複数条のリブの
列が複数列隔ててかつ両端部に届かずに形成されたリブ
付き金属板を製造し、該リブ付き金属板を該リブの列の
間で長手方向に切断し、切断後のリブ付き金属板を円筒
状に丸めて該リブのない部分と突き合わせて溶接するよ
うに構成されている。

（ホ） 作用 上記製造方法では圧延時につくるリブが圧延パスライン
の左右に対称になっているため、圧延板に圧延方向に斜
めのリブを付けることができ、螺旋リブ付き管を効率良
く製造できる。

（ヘ） 実施例 以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

本発明の螺旋リブ付き管を製造するに際して、まず第１
図に示されるように、形状、傾斜角、長さ及び本数がパ
スセンターＣを中心に左右対称になったリブ溝４を外周
面３に有する第１の圧延ロール２と、外周面７が滑らか
な第２の圧延ロール６とを最終圧延スタンド用の圧延ロ
ールとして用意する。この第１の圧延ロール２のリブ溝
４は圧延方向（圧延ロールの軸線に関して直角の方向）
に対して所望の角度、例えば３°〜40°を成して形成さ
れている。

このような圧延ロールを最終圧延スタンドに用いて熱間
連続圧延機にて金属材料（以下本実施例では鋼材）を圧
延し、第２図に示されるように帯鋼10の一方の表面にパ
スセンターＣ′を中心に左右（第２図で上下）対称のリ
ブ11を形成する。このリブは左，右ともパスセンター
Ｃ′に関する傾斜角，個数、長さ等が同じになってい
る。このため上記圧延ロールで圧延中に帯鋼を圧延方向
と直角の方向に動かそうとする力が左右等しくなり、帯
鋼10はパスラインの方向に直すぐに圧延され、幅寄りの
トラブルが発生することはない。

第３図において、リブ11の形状は、リブの伸長方向に直
角に切断した断面において、例えば、高さｈが３〜5m
m、リブの上端の幅ｗが３〜8mm、隣接するリブ間の間隔
ｗが30〜100mm、平面に対する側面の傾斜角θが90〜105
°である。

前述のようにして圧延された帯鋼11をパスセンタＣ′の
位置で縦に切断し、第４図に示されるように片方向に傾
斜するリブ11のみからなる帯鋼10aをつくる。

その後リブが内面（又は外面）になるように電縫製管方
式により管状に形成、かつ連続的に溶接し、第５図に示
されるようにつくる。この場合も溶接個所の肉厚が変化
しては品質が安定しないので、帯鋼の溶接する両端部に
は平坦部が必要である。このため縦に切断後の帯鋼の両
側縁とリブ11の端縁との間には所望の幅Ｌの平坦部13が
形成されるようにする。この幅Ｌは、例えば20〜100mm
である。

なお、上記実施例ではパスセンターの片側のリブの列を
１列にした例を示したが、第６図に示されるように、パ
スセンターＣの各側に複数列のリブ溝４を有する圧延ロ
ールを用いて圧延し、パスセンターの各側に複数列のリ
ブ11a,11bを有する帯鋼を圧延し、縦に切断してもよ
い。

〔実施例〕

１） 肉厚3.2mm、幅1310mmの熱延コイルを圧延するの
に第６図に示されるように圧延ロールにリブ溝４をつけ
た。

２） このロールでは第７図の如きスリットナイフを配
置することで考慮し、Ａ〜Ｄ各帯鋼の分離部に50mm巾の
突起のない平坦部をとった。

３） この結果、左右対称のロール溝により圧延は通常
と何らかわることなく実施するこができた。

４） 次に幅322mmで４本の帯鋼にスリットした。ナイ
フ厚30mmに対しスリットナイフの当たるところはもちろ
ん、その周囲にも平坦部をとってあるためスリットにも
不都合は生じなかった。

５） リブ突起が内面となるように電縫管として製管し
たサイズは外径101.6mm、肉厚3.2mm、電縫溶接部の近辺
はリブのない平坦部があるため内面ビードの切除も可能
である。

この結果内円周５ケ所に高さ3mmのリブ突起があり、し
かも管長さ方向570mmごとに一回転するスパイラルリブ
となった。一周したリブが次の突起に必ずしも一致する
わけではないが、これは次にのべる効果には何の悪影響
もない。

６） 10kg/m³の消石灰粉を含む水溶液を60m³/Hrで送水
する輸送管として先の鋼管を600mの長さにわたり各種曲
げ部を経由しながら（曲げ部は18個所あるが通常のエル
ボを使用）配管して使用した。従来３ケ月毎に詰まりを
生じていた輸送管が、このパイプにしてからは内面旋回
流により内壁への固着、堆積がないため１年以上異常が
ない。

（ト） 効果 パイプの内面に適切な形状の螺旋状突起があると、流体
に旋回流が発生し、移送効率が向上したり、熱伝達効率
が向上したり、或いは内壁への固着が防止できることは
知られており、本発明では最も経済的製管法である電縫
製法により比較的小径のかかる内面（又は外面）スパイ
ラルリブ付き鋼管をつくることができるものである。

更に、従来スパイラル製管法でつくられる内面リブ付管
のための帯鋼を圧延しようとするとワークロールの溝部
にバッフアップロールがくいこみ、パックアップロール
の平滑さをこわしてしまう事態が発生する。

しかしこの発明ではロール溝が傾斜しているため、この
問題も解消される。

更に、本発明の製造方法によれば両端部及びリブの列間
にリブのないリブ付き金属板が形成されるので、列間で
切断を行うことによって金属板の切断作業をスムーズに
行うことができる。しかも切断後の金属板の両端（両側
部）にリブのない平坦部が形成されるので、金属板を円
筒状に丸めて電縫溶接する場合に溶接突き合わせ部分に
リブが現れずに溶接面を均一に一致させた状態で溶接で
き、溶接部分の品質を向上できる。

なお、こうした内面スパイラルリブ付管は気液或いは固
液二相流につきものの配管の振動・騒音が著しく減少
し、支持物への負担が軽くなり、配管のメンテナンスコ
ストが低下するものである。

また、気液二相流では配管の立上がり部に気体が残留
し、パイプラインの能率を下げることも発生するがスパ
イラルでは旋回流があるためにこのような事態を避ける
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による管の製造方法を実施するための帯
鋼を圧延するための圧延ロールの斜視図、第２図は第１
図の圧延により圧延された帯鋼の平面図、第３図は帯鋼
の一部のリブに直角の拡大断面図、第４図は第２図の帯
鋼をパスセンターを長手方向に切断した斜視図、第５図
は本発明の方法によって製造された管の一部を取り除い
た斜視図、第６図は圧延ロールの変形例を示す図、第７
図は第６図の圧延ロールを用いて圧延した実施例の帯鋼
を長手方向に切断する方法を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸線に関して傾斜した複数条の溝の列が圧
   延パスセンターを中心に左右対称にかつ軸方向に隔てて
   配置形成され、該溝が両端部に達していない圧延ロール
   を使用して金属板を圧延することによって複数条のリブ
   の列が複数列隔ててかつ両端部に届かずに形成されたリ
   ブ付き金属板を製造し、該リブ付き金属板を該リブの列
   の間で長手方向に切断し、切断後のリブ付き金属板を円
   筒状に丸めて該リブのない部分と突き合わせて溶接する
   ことを特徴とする螺旋リブ付き管の製造方法。