JPH11197715A - 継目無鋼管の傾斜ロ−ル穿孔方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 継目無鋼管の製造可能長さを拡大する。 【解決手段】 バレル形の胴部を有する傾斜ロ−ル１の
ゴ−ジ部１ｂに、最大径部２ａが位置するように穿孔プ
ラグ２を配置して、素材ビレット５の穿孔を行う継目無
鋼管の傾斜ロ−ル穿孔方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、継目無鋼管の素
材であるビレットを、バレル形の胴部を有する傾斜ロ−
ルを用いて穿孔する継目無管の傾斜ロ−ル穿孔方法、特
に穿孔後の素管の外径が素材であるビレットの外径より
も小さくなるように穿孔する継目無管の傾斜ロ−ル穿孔
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】マンドレルミル法により継目無鋼管を製
造するときには、素材であるビレットをビレット加熱炉
で圧延に適した温度に加熱した後、穿孔機によりビレッ
トの軸芯を貫通する貫通孔をビレットに設ける。そし
て、ビレットに貫通孔が設けられてできた中空素管を、
マンドレル圧延機で圧延して、所定の内径を有するがシ
ェルの肉厚が製品仕様よりも厚い中間段階の継目無鋼管
とする。

【０００３】この中間段階の継目無鋼管をウォ−キング
ビ−ムタイプの再加熱炉によって再加熱した後、ストレ
ッチレデュ−サ−で圧延して、内径およびシェルの肉厚
とも製品仕様に適合した継目無鋼管とする。

【０００４】最終製品の寸法に圧延された継目無鋼管
は、ストレッチレデュ−サ−を出た後、搬送テ−ブルを
通って冷却床に送られ冷却される。そして、切断機によ
り所定の長さに切断され、矯正機で矯正された後、所定
の検査工程を経て出荷される。

【０００５】上述した継目無鋼管の一連の製造工程のう
ち、中空素管を作る際には、一般に図２および図３に示
すような２ロ−ル型の傾斜式圧延機が使用される。

【０００６】図２および図３において、符号２１は素材
ビレット、２２ａおよび２２ｂは対向して配置された傾
斜ロ−ルである。この１対の傾斜ロ−ル２２ａおよび２
２ｂは、それぞれの軸線３１ａおよび３１ｂがパスライ
ン３０に対してβの角度傾き、かつ軸線３１ａおよび３
１ｂとが交差するように配置されている。

【０００７】また、傾斜ロ−ル２２ａおよび２２ｂは、
入口面角α（パスラインに対する投影角度）を有する入
側テ−パ−部２３と平行部（最大径部で通常ゴ−ジ部と
いわれるので、以下ゴ−ジ部という）２４および出側テ
−パ−部２５を有するバレル形ロ−ルとなっている。

【０００８】符号２６は素材ビレット２１を穿孔するた
めのプラグであり、符号２７は傾斜ロ−ル２２ａと傾斜
ロ−ル２２ｂの間に配置されたガイドである。

【０００９】そして、素材ビレット２１は、穿孔プラグ
２６と傾斜ロ−ル２２ａおよび２２ｂとの間でマンネス
マン効果により圧延・穿孔されながら、中空素管２１ａ
を形成していく。

【００１０】このようにして、素材ビレット２１から中
空素管２１ａが形成されていくときの従来の圧延・穿孔
過程を、図４に示した傾斜ロ−ル２２、穿孔プラグ２６
およびガイドシュ−２７との相対位置関係で詳細に説明
すると、次のようになる。

【００１１】すなわち、素材ビレット２１が前進して、
１対の傾斜ロ−ル２２の入側テ−パ−部２３間のロ−ル
ギャップが素材ビレット２１の外径Ｄよりも小さい位置
に達すると、素材ビレット２１は１対の傾斜ロ−ル２２
により圧下され、かつ軸芯の回りに回転しながら前進す
る。このように、素材ビレット２１の各部分が圧下され
ながらスパイラル状に前進することで、素材ビレット２
１の軸芯部に孔が形成される。

【００１２】孔の開いた素材ビレット２１がさらに前進
して、流線型をした穿孔プラグ２６の先端２６ａに達す
ると、素材ビレット２１の孔は穿孔プラグ２６により押
し広げられていく。一方、素材ビレット２１の外径は、
素材ビレット２１が傾斜ロ−ル２２の入側テ−パ−部２
３の範囲に位置する間は、ロ−ルギャップがだんだん小
さくなっていくので、傾斜ロ−ル２２の圧下によって徐
々に小さくなり、ゴ−ジ部２４では素材ビレット２１の
外径は変化しない。

【００１３】そして、素材ビレット２１がゴ−ジ部２４
を過ぎて傾斜ロ−ル２２の出側テ−パ−部２５に達する
と、ロ−ルギャップがだんだん大きくなっていくので、
素材ビレット２１は圧下されなくなる。しかしながら、
穿孔プラグ２６の外径は素材ビレット２１が傾斜ロ−ル
２２の出側テ−パ−部２５に達しても、出側テ−パ−部
２５のテ−パ−とほぼ同じような割合で大きくなってい
くので、素材ビレット２１は中心部の孔が穿孔プラグ２
６のテ−パ−部２６ｂによって拡大されていくだけでは
なく、外径も傾斜ロ−ル２２の出側テ−パ−部２５のテ
−パ−に沿って増大していく。

【００１４】そして、素材ビレット２１が穿孔プラグ２
６の最大外径部２６ｃを通過すると、穿孔プラグ２６に
よる素材ビレット２１の孔の拡大はなくなり、したがっ
て素材ビレット２１の外径の増大もなくなる。

【００１５】このような素材ビレット２１の外径の増大
がなくなる点、換言すれば穿孔プラグ２６の最大外径部
２６ｃの位置を周長決定点という。

【００１６】なお、ガイドシュ−２７（説明の都合上、
実際の配置位置から穿孔プラグ２６の軸線を中心に９０
度回転した状態で示している）の長手方向の断面形状
は、対向するガイドシュ−２７間のギャップが、傾斜ロ
−ル２２のギャップとほぼ同じになるような形状となっ
ている。

【００１７】従来の継目無鋼管の傾斜ロ−ル穿孔方法
は、上述したようにして行うので、中空素管の外径はビ
レットの外径よりも大きくなる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の継目無鋼管の傾斜ロ−ル穿孔方法では、中空素
管の外径がビレットの外径よりも大きくなるので、最終
製品の外径に対して小さい外径のビレットしか適用でき
ず、ビレットの長さを一定とした場合（加熱炉の炉容か
らビレットの長さには上限がある）、製造可能な製品長
さを大きくすることはできないという問題点がある。

【００１９】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、中空素管の外
径がビレットの外径よりも大きくならないように穿孔す
ることができ、したがって最終製品の外径よりも大きい
外径のビレット、換言すれば単重の大きいビレットを適
用することができるので、製造可能な製品長さを拡大す
ることのできる継目無鋼管の傾斜ロ−ル穿孔方法を提供
することを目的としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る継目無鋼
管の傾斜ロ−ル穿孔方法は、バレル形の胴部を有する傾
斜ロ−ルのゴ−ジ部に、最大径部が位置するように穿孔
プラグを配置して、素材ビレットの穿孔を行うものであ
る。

【００２１】また、穿孔プラグでの穿孔開始点から前記
ゴ−ジ部までの距離が一定値以内に入るように、前記最
大径部よりも前方部分の長さを短くした穿孔プラグを使
用して穿孔するものである。

【００２２】傾斜ロ−ルのロ−ルギャップが最も小さく
なるゴ−ジ部に、穿孔プラグの最大径部を配置して穿孔
を行うので、ゴ−ジ部における穿孔ビレットの外径は、
穿孔前のビレットの外径よりも小さい。

【００２３】また、ビレットがゴ−ジ部を通過した後に
おいては、穿孔プラグの外径は大きくならないので、穿
孔ビレットの内径、ひいては穿孔ビレットの外径は大き
くならない。したがって、穿孔ビレットの最終外径は穿
孔前ビレットの外径よりも小さくなる。

【００２４】そして、このことにより、穿孔ビレットの
最終外径が穿孔前ビレットの外径よりも大きくなる従来
の穿孔方法と比較して、同一外径の継目無鋼管を得よう
とする場合、本発明の穿孔方法においては、素材として
従来よりも外径の大きいビレット、換言すれば単重の大
きいビレットを使用することができ、継目無鋼管の製造
可能長さを拡大することができる。

【００２５】また、穿孔ビレットの最終外径が穿孔前ビ
レットの外径よりも大きくなる従来の穿孔方法に使用す
る穿孔プラグを本発明の穿孔方法に適用すると、穿孔前
ビレットが傾斜ロ−ルに当たる前に穿孔プラグに当たっ
てしまい、噛み込み不良が発生する。また、このような
噛み込み不良を回避するために、傾斜ロ−ルの間隔を狭
くして穿孔前ビレットが穿孔プラグに当たる前に傾斜ロ
−ルに当たるようにすると、穿孔前ビレットが傾斜ロ−
ルの端面に当たって、やはり噛み込み不良の原因とな
る。

【００２６】さらには、穿孔プラグの先端位置、すなわ
ちビレットの穿孔開始位置から傾斜ロ−ルのゴ−ジ部ま
での距離が長くなり、穿孔プラグにかかる負荷が大きく
なりすぎる。

【００２７】したがって、本発明の穿孔方法に使用する
穿孔プラグは、最大径部から先端部分までの長さを短く
して、噛み込み不良を防止するとともに、穿孔プラグに
過剰な負荷がかからないようにした。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。

【００２９】図１はこの発明の実施の形態の継目無鋼管
の傾斜ロ−ル穿孔方法を説明するための傾斜ロ−ル、穿
孔プラグおよびガイドシュ−相対位置関係を示す縦断面
図である。この穿孔方法においては、傾斜ロ−ル１のゴ
−ジ部１ｂに穿孔プラグ２の最大径部２ａが位置するよ
うに、穿孔プラグ２を配置している。

【００３０】また、穿孔プラグ２の先端２ｂ、すなわち
穿孔開始点からゴ−ジ部１ｂまでの距離Ｌが一定距離以
内（従来穿孔方法の場合の穿孔プラグの先端から最大径
部までの長さ程度）となるように、穿孔プラグ２の先端
２ｂから最大径部２ａまでの長さを短くするとともに、
ガイドシュ−３は入側から穿孔プラグ２の先端２ｂまで
の間が傾斜部３ａであり、それ以降は平行部３ｂとなる
形状となっている。なお、図１においては、ガイドシュ
−３は説明の都合上穿孔プラグ２の中心線４を中心とし
て９０度回転した状態で示されている。

【００３１】次に、このように傾斜ロ−ル１、穿孔プラ
グ２およびガイドシュ−３を配置して行う本発明の穿孔
方法を説明する。

【００３２】傾斜ロ−ル１の入側テ−パ−部１ａ側から
進行してきたビレット５は、１対の傾斜ロ−ル１の入側
テ−パ−部１ａに沿って圧下され、かつ軸芯を中心とし
た回転力を与えられながら前進する。

【００３３】ビレット５には、圧下されながら回転力が
与えられることにより、マンネスマン効果による空隙が
その軸芯部に形成される。そして、この空隙は、ビレッ
ト５の先端が穿孔プラグ２の先端２ｂに達して以降は、
穿孔プラグ２により押し広げられ、中空素管の中空部が
形成される。

【００３４】一方、ビレット５の外径は、傾斜ロ−ル１
の入側テ−パ−部１ａに沿って小さくなっていくが、傾
斜ロ−ル１のゴ−ジ部１ｂに達すると、一定の大きさと
なる。そして、ゴ−ジ部１ｂを過ぎた出側テ−パ−部１
ｃにおいては、穿孔プラグ２の外径が大きくならないの
で、穿孔ビレット５の内径、ひいては外径も大きくなら
ず、傾斜ロ−ル１を通過した後にできる中空素管の外径
は、穿孔前ビレット５の外径よりも小さい状態に保たれ
る。

【００３５】なお、ガイドシュ−３の形状を入側から穿
孔プラグ２の先端２ｂまでは傾斜部３ａとし、それ以降
を平行部３ｂとしたのは、次の理由によるものである。
すなわち、中空素管の外形を小さくするためには、周長
決定点におけるガイドシュ−３と穿孔プラグ２との間の
間隔をできるだけ狭くする必要があるが、そのようにす
ると、傾斜ロ−ル１の入口においてビレット５がガイド
ジュ−３の先端に当たり、噛み込み不良が発生する。し
たがって、ガイドシュ−３の先端部分は傾斜部３ａと
し、それ以降を平行部３ｂとしたのである。

【００３６】本発明の継目無鋼管の傾斜ロ−ル穿孔方法
においては、上述したように中空素管の外径を、素材で
あるビレットの外径よりも小さくできるので、同一外径
の継目無鋼管を製造する場合、従来の傾斜ロ−ル穿孔方
法におけるよりも大きい外径、換言すれば単重の大きい
ビレットを適用することができるので、継目無鋼管の製
造可能長さを長くすることができ、製造歩留を向上させ
ることができる。

【００３７】なお、本発明の継目無鋼管の傾斜ロ−ル穿
孔方法の適用は、穿孔機（ピアサ−）のみに適用される
ものではなくて、エロンゲ−タ−にも適用可能なもので
ある。

【００３８】

【実施例】外径２７３ｍｍの継目無鋼管を本発明方法を
適用して製造した。従来の方法においては、外径が２３
０ｍｍのビレットしか適用できないのであるが、本発明
方法においては、外径３００ｍｍのビレットを使用し
た。このときのピアサ−、エロンゲ−タ−、プラグミ
ル、リ−ラ−およびサイザ−における外径を従来の方法
の場合と比較して表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】本発明の方法で製造した継目無鋼管の品質
を調査したところ、何ら品質上問題となる点はなく、本
発明の方法で問題なく継目無鋼管を製造することが可能
であることが分かった。

【００４１】なお、適用するビレットの長さは、加熱の
炉幅寸法で制約されるので、継目無鋼管の製造可能長さ
を長くするためには、ビレットの断面積を増加させるし
かないが、表１の結果に基づき、本発明の方法によって
従来よりも継目無鋼管の製造可能長がどれほど長く長く
なるかを長さ比で計算すると１．７倍となり、これによ
りビレットの運用が容易になるとともに、製品歩留を向
上させることができる。

【００４２】

【発明の効果】この発明により、継目無鋼管の製造可能
長さを長くすることができるので、ビレットの運用が容
易になるとともに、製品歩留を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の継目無鋼管の傾斜ロ−
ル穿孔方法の説明図である。

【図２】従来の２ロ−ル型の傾斜式圧延機の平面図であ
る。

【図３】従来の２ロ−ル型の傾斜式圧延機の側面図であ
る。

【図４】従来の継目無鋼管の傾斜ロ−ル穿孔方法の説明
図である。

【符号の説明】

１ 傾斜ロ−ル１ １ａ 入側テ−パ−部 １ｂ ゴ−ジ部 １ｃ 出側テ−パ−部 ２ 穿孔プラグ ２ａ 最大径部 ２ｂ 先端 ３ ガイドシュ− ３ａ 傾斜部 ３ｂ 平行部 ４ 穿孔プラグの中心線 ５ ビレット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バレル形の胴部を有する傾斜ロ−ルのゴ
   −ジ部に、最大径部が位置するように穿孔プラグを配置
   して、素材ビレットの穿孔を行うことを特徴とする継目
   無鋼管の傾斜ロ−ル穿孔方法。
2. 【請求項２】 穿孔プラグでの穿孔開始点から前記ゴ−
   ジ部までの距離が一定値以内に入るように、前記最大径
   部よりも前方部分の長さを短くした穿孔プラグを使用し
   て穿孔することを特徴とする請求項１に記載の継目無鋼
   管の傾斜ロ−ル穿孔方法。