JPS5825819A - 自緊二重管製造方法 - Google Patents
自緊二重管製造方法Info
- Publication number
- JPS5825819A JPS5825819A JP12409981A JP12409981A JPS5825819A JP S5825819 A JPS5825819 A JP S5825819A JP 12409981 A JP12409981 A JP 12409981A JP 12409981 A JP12409981 A JP 12409981A JP S5825819 A JPS5825819 A JP S5825819A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- diameter
- pressure
- temperature
- outer tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/08—Tube expanders
- B21D39/20—Tube expanders with mandrels, e.g. expandable
- B21D39/203—Tube expanders with mandrels, e.g. expandable expandable by fluid or elastic material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
開示技術は油井管等の耐蝕二重管の軸方向圧縮残留応力
を形成させて製造する技術分野に属する。
を形成させて製造する技術分野に属する。
而して、この発明は予め外管を加熱増径しておき、これ
に対して相対冷却状態の耐蝕内管を相対重層嵌合させ、
その状態で該内管内に拡管液圧を印加して内管を拡管降
伏させ塑性変形して外管に一体化させ、更に、両管の一
体増径を図り、設定増径状態に至った後該拡管液を除去
して両管縮径させ、大きな締め代を得て自緊二重管を得
る様にした製造方法に関するものであり、特に、両管を
上記設定増径状態に達せしめた時点で、両管の温度差が
小さくなる壕で当該拡管状態を維持して摩擦限界面圧以
上の充分な軸方向嵌合力を生ぜしめた後に拡管液を除去
し両管縮管し、径方向内管昇温増径、外管冷却縮径して
大きな嵌合力を得、軸方向外管縮少により内管に圧縮残
留応力を付与する様にした自緊二重管の製造方法に係る
ものであるＯ 周知の如′＜、油井管、原子力グランド配管等に於ては
耐圧、耐熱機能と耐蝕機能とを具備させるべく、外管を
、例えば、炭素鋼管、内管をステンｖｘ鋼管にした二重
管が採用される様罠なって来ている。
に対して相対冷却状態の耐蝕内管を相対重層嵌合させ、
その状態で該内管内に拡管液圧を印加して内管を拡管降
伏させ塑性変形して外管に一体化させ、更に、両管の一
体増径を図り、設定増径状態に至った後該拡管液を除去
して両管縮径させ、大きな締め代を得て自緊二重管を得
る様にした製造方法に関するものであり、特に、両管を
上記設定増径状態に達せしめた時点で、両管の温度差が
小さくなる壕で当該拡管状態を維持して摩擦限界面圧以
上の充分な軸方向嵌合力を生ぜしめた後に拡管液を除去
し両管縮管し、径方向内管昇温増径、外管冷却縮径して
大きな嵌合力を得、軸方向外管縮少により内管に圧縮残
留応力を付与する様にした自緊二重管の製造方法に係る
ものであるＯ 周知の如′＜、油井管、原子力グランド配管等に於ては
耐圧、耐熱機能と耐蝕機能とを具備させるべく、外管を
、例えば、炭素鋼管、内管をステンｖｘ鋼管にした二重
管が採用される様罠なって来ている。
而して、該種二重管の稼動中に於ける境界面ズレ、エロ
ージョンを防止するべく内外管の結合力を強く付与する
ことが必要であるが、嵌合度の均一さ、製造のし易さ等
のさまざまなメリットから出願人の先願の多くの発明に
示される様に所謂熱波管法が開発され採用される様にな
って来ている。
ージョンを防止するべく内外管の結合力を強く付与する
ことが必要であるが、嵌合度の均一さ、製造のし易さ等
のさまざまなメリットから出願人の先願の多くの発明に
示される様に所謂熱波管法が開発され採用される様にな
って来ている。
即ち、第１，２図に略示する様に炭素鋼外管１をイから
口まで予め加熱増径させておき、これに水道水の温度に
まで水浸してハから二まで冷却縮径させたステンレス内
管２を相対重層嵌合させ、該内管２の両端に所定シール
ゾラグ３，３′を装着し、一方のシールゾラグ３から水
道水４を拡管液として送給して加圧させ、第２図、歪ε
、応力Ｆ曲線に沿って内管２を拡管していき、内管２は
降伏して外管１の内面に当接し、更に塑性変形して増径
し、内外管２，１がそれぞれ設定径ホ、へに達した後該
拡管水を除去し、両管１，２を縮径ト、チさせ、大気温
に戻して外管１は冷却縮径りさせ、内管２は昇温ヌして
両管１，２に大きな締め代ΔＤを形成させ嵌合力を強く
付与して自緊ヨ重管を得る様にしていた。
口まで予め加熱増径させておき、これに水道水の温度に
まで水浸してハから二まで冷却縮径させたステンレス内
管２を相対重層嵌合させ、該内管２の両端に所定シール
ゾラグ３，３′を装着し、一方のシールゾラグ３から水
道水４を拡管液として送給して加圧させ、第２図、歪ε
、応力Ｆ曲線に沿って内管２を拡管していき、内管２は
降伏して外管１の内面に当接し、更に塑性変形して増径
し、内外管２，１がそれぞれ設定径ホ、へに達した後該
拡管水を除去し、両管１，２を縮径ト、チさせ、大気温
に戻して外管１は冷却縮径りさせ、内管２は昇温ヌして
両管１，２に大きな締め代ΔＤを形成させ嵌合力を強く
付与して自緊ヨ重管を得る様にしていた。
さりながら、該種製造方法では上記設定径まで両管１，
２を増径した後直ちに拡管液圧を除去するため、外管１
は横軸に外管温Ｔ、縦軸に内外管１．２の面圧ｆをとる
とＣＩで示す直線の様に拡管液圧除去開始時まだ内管２
に対し高温であるため、温度降下を続けて大気温に近づ
いていき、一方、内管２は温度上昇していく。
２を増径した後直ちに拡管液圧を除去するため、外管１
は横軸に外管温Ｔ、縦軸に内外管１．２の面圧ｆをとる
とＣＩで示す直線の様に拡管液圧除去開始時まだ内管２
に対し高温であるため、温度降下を続けて大気温に近づ
いていき、一方、内管２は温度上昇していく。
従って、軸方向からみると、第４図に示す様に外管１は
短縮され、内管２は伸張していくことになシ、第３図の
摩擦限界面圧ｆｏに達する温度に外管１の温度が下降す
ると初めて軸方向ズレが内外管間の摩擦によって阻止さ
れることになるが、この時の軸方向の内管圧縮残留応力
は十分に形成されない恐れがある。
短縮され、内管２は伸張していくことになシ、第３図の
摩擦限界面圧ｆｏに達する温度に外管１の温度が下降す
ると初めて軸方向ズレが内外管間の摩擦によって阻止さ
れることになるが、この時の軸方向の内管圧縮残留応力
は十分に形成されない恐れがある。
そのため、潜在的に軸方向に於て応力腐蝕割れの危険性
がある欠点があり、特に、油井管等に於ては稼動中に自
重により大きな軸方向引張応力が印加され、加えて厳し
い腐蝕環境下におかれるため、応力腐蝕割れ限界応力下
での使用応力に制限が与えられざるを得ない難点があっ
た。
がある欠点があり、特に、油井管等に於ては稼動中に自
重により大きな軸方向引張応力が印加され、加えて厳し
い腐蝕環境下におかれるため、応力腐蝕割れ限界応力下
での使用応力に制限が与えられざるを得ない難点があっ
た。
これに対処するに拡管中、及び、その後も内管２に軸方
向圧縮力を印加することも可能であるが、装置的に極め
て複雑になり、管理、制御が類型でコスト高になる不利
点があった。
向圧縮力を印加することも可能であるが、装置的に極め
て複雑になり、管理、制御が類型でコスト高になる不利
点があった。
この発明の目的は上述従来技術に基づく熱拡管法に基づ
く自緊二重管の軸方向圧縮残留応力に係る問題点に鑑み
、液圧拡管プロセスに於て設定拡管状態を停止、維持す
ることによりズレの生じない充分な軸方向嵌合力を得さ
しめで後液圧除去し内管に軸方向圧縮残留応力を大きく
付与することが出来る優れた自緊二重管製造方法を提供
せんとするものである。
く自緊二重管の軸方向圧縮残留応力に係る問題点に鑑み
、液圧拡管プロセスに於て設定拡管状態を停止、維持す
ることによりズレの生じない充分な軸方向嵌合力を得さ
しめで後液圧除去し内管に軸方向圧縮残留応力を大きく
付与することが出来る優れた自緊二重管製造方法を提供
せんとするものである。
上述目的に沿うこの発明の構成は予め加熱増径した外管
に冷却縮管した内管を相対重層嵌合し、低温液によシ内
管を拡管し塑性変形増径して外管に当接させ、更に、内
外管共に増径して設定径に達すると増径を停止してその
状態を保ち、内外管の！度差を小さくして外管を縮径し
て径方向は勿論１、軸方向面圧も充分に上げて摩擦力を
上げ、軸方向ズレが生じない様にしてから拡管液を除去
して両管を縮径し、そのため、上記軸方向摩擦力により
内管昇温伸張が阻止され、外管短縮に、よシ内管が随伴
短縮し、該内管に高い軸方向圧縮残留応力が付与され、
内管昇温増径、外管冷却にょる縮径を介し高い締め代が
得られ、充分な嵌合力が付与される様にしたことを要旨
とするものである。
に冷却縮管した内管を相対重層嵌合し、低温液によシ内
管を拡管し塑性変形増径して外管に当接させ、更に、内
外管共に増径して設定径に達すると増径を停止してその
状態を保ち、内外管の！度差を小さくして外管を縮径し
て径方向は勿論１、軸方向面圧も充分に上げて摩擦力を
上げ、軸方向ズレが生じない様にしてから拡管液を除去
して両管を縮径し、そのため、上記軸方向摩擦力により
内管昇温伸張が阻止され、外管短縮に、よシ内管が随伴
短縮し、該内管に高い軸方向圧縮残留応力が付与され、
内管昇温増径、外管冷却にょる縮径を介し高い締め代が
得られ、充分な嵌合力が付与される様にしたことを要旨
とするものである。
次にこの発明の実施例を第１． ２． ３図を参照して
第５図に従って説明すれば以下の通シである。
第５図に従って説明すれば以下の通シである。
尚、第１． ４図と同一態様部分については同一符号を
用いて説明するものである。
用いて説明するものである。
前述同様設定長炭素鋼外管１を予め設定温度に加熱して
増径しておき、一方、ステンレス鋼内管２を水道水浸け
によシ冷却縮径して第２図に示す様にそれぞれ、イ、口
、及び、ハ、二に初期径にして相対重層嵌合し、シール
ゾラグ３，３′を介して水道水４を内管２内に送給して
加圧し、該第２図ε−Ｆの応力、歪曲線に沿って拡管し
ていく。
増径しておき、一方、ステンレス鋼内管２を水道水浸け
によシ冷却縮径して第２図に示す様にそれぞれ、イ、口
、及び、ハ、二に初期径にして相対重層嵌合し、シール
ゾラグ３，３′を介して水道水４を内管２内に送給して
加圧し、該第２図ε−Ｆの応力、歪曲線に沿って拡管し
ていく。
而して、内管２が増径、降伏して外管１に一体化して塑
性変形し、更に両管１，２が増径され、設定径へ、ホに
達すると、拡管圧力印加を停止し、その加圧力を維持さ
せ、両管の温度差が小さくなるまで待つ。
性変形し、更に両管１，２が増径され、設定径へ、ホに
達すると、拡管圧力印加を停止し、その加圧力を維持さ
せ、両管の温度差が小さくなるまで待つ。
この時、液圧拡管状態は維持されているため、第３図Ｃ
２折れ線グラフに示す様に外管１の降温開始時は既に充
分に内管２に対し限界摩擦面圧ｆ。
２折れ線グラフに示す様に外管１の降温開始時は既に充
分に内管２に対し限界摩擦面圧ｆ。
を越えた内外管１，２の面圧ｆｌを有する様になるので
両管１，２の軸方向ズレは発生し々くなる。
両管１，２の軸方向ズレは発生し々くなる。
そして、外管温度がＴｏまで降下した時に拡管圧を除去
すると、この時には既にそれ°までの温度降下による限
界摩擦面圧を越えた充分なる内外管の面圧が得られてい
るので、それ以後の外管温度下降の間にも更に軸方向に
は内外管のズレは生じず、外管の軸方向温度収縮により
内管に軸方向圧縮応力が導入されることになる。、 この拡管圧を除去すべき温度Ｔｏは実験、理論゛により
設計的に求められており、当該設計時間経過後拡管水道
水４をシールゾラグ３を介して除去排出する。
すると、この時には既にそれ°までの温度降下による限
界摩擦面圧を越えた充分なる内外管の面圧が得られてい
るので、それ以後の外管温度下降の間にも更に軸方向に
は内外管のズレは生じず、外管の軸方向温度収縮により
内管に軸方向圧縮応力が導入されることになる。、 この拡管圧を除去すべき温度Ｔｏは実験、理論゛により
設計的に求められており、当該設計時間経過後拡管水道
水４をシールゾラグ３を介して除去排出する。
すると、両管１，２は第２図に示す様にト、チに縮管し
、径方向に一応の締め代が得られるが、放置することに
よυ、外管１は大気温まで降温してトからりに縮径し、
一方、内管２は大気温までチからヌに増径し、従って、
ΔＤの大きな締め代が得られ、強力な嵌合力が付与され
た自緊二重管５が得られる。
、径方向に一応の締め代が得られるが、放置することに
よυ、外管１は大気温まで降温してトからりに縮径し、
一方、内管２は大気温までチからヌに増径し、従って、
ΔＤの大きな締め代が得られ、強力な嵌合力が付与され
た自緊二重管５が得られる。
而して、上記プロセスに於て、外管１は第５図に示す様
に軸方向降温短縮されていくが、上述充分な両管面圧嵌
合力によシ随伴短縮されるが、軸方向潜在昇温伸張との
相対応力により大きな軸方向圧縮残留応力を付与される
ことになる。
に軸方向降温短縮されていくが、上述充分な両管面圧嵌
合力によシ随伴短縮されるが、軸方向潜在昇温伸張との
相対応力により大きな軸方向圧縮残留応力を付与される
ことになる。
従って、軸方向応力腐蝕割れ限界応力は大きく設定され
る。
る。
そのため、前述油井管に使用して自重引張応力が大きく
作用しても、厳しい腐蝕環境下でも応力腐蝕割れが生じ
ない。
作用しても、厳しい腐蝕環境下でも応力腐蝕割れが生じ
ない。
尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るものでない
ことは勿論であり、例えば、拡管プロセスに於て外管も
塑性変形させる様にしても良く、又、内管も予め冷却縮
管させておく必要はない等種々の態様が採用可能である
。
ことは勿論であり、例えば、拡管プロセスに於て外管も
塑性変形させる様にしても良く、又、内管も予め冷却縮
管させておく必要はない等種々の態様が採用可能である
。
上述の如く、この発明によれば、熱拡管法によって内外
管な液圧拡管し、設定径で拡管を停止すると共に該拡管
液圧印加を維持して内外管の温度差を小さくして後拡管
液を除去する様にしたことによシ、基本的に予め高温に
された外管が内管に対して降温していくプロセスで充分
に両管の面圧が軸方向ズレを生じさせない限界摩擦面圧
を越えて付与されるため、拡管液を除去しても、両管の
軸方向ズレは生ぜず、外管の軸方向短縮に伴い、内管に
は充分大きな軸方向圧縮残留応力が付与され、従って、
径方向の高い嵌合力付与と共に応力腐蝕割れに対する抗
力の強い自緊二重管が得られる優れた効果が奏される０ 又、上記軸方向圧縮残留応力付与は拡管液圧の設定時間
停止というプロセスだけで得られるため、何ら複雑な装
置はいらず、操作も簡単であり、動力も必要としないメ
リットがあり、コストにはね返りがない利点がある。
管な液圧拡管し、設定径で拡管を停止すると共に該拡管
液圧印加を維持して内外管の温度差を小さくして後拡管
液を除去する様にしたことによシ、基本的に予め高温に
された外管が内管に対して降温していくプロセスで充分
に両管の面圧が軸方向ズレを生じさせない限界摩擦面圧
を越えて付与されるため、拡管液を除去しても、両管の
軸方向ズレは生ぜず、外管の軸方向短縮に伴い、内管に
は充分大きな軸方向圧縮残留応力が付与され、従って、
径方向の高い嵌合力付与と共に応力腐蝕割れに対する抗
力の強い自緊二重管が得られる優れた効果が奏される０ 又、上記軸方向圧縮残留応力付与は拡管液圧の設定時間
停止というプロセスだけで得られるため、何ら複雑な装
置はいらず、操作も簡単であり、動力も必要としないメ
リットがあり、コストにはね返りがない利点がある。
第１図は拡管の概略説明図、第２図は拡管の応力歪曲線
説明図、第３図は外管温度と内外管面圧との関係の従来
及びこの発明の詳細な説明図、第４図は従来技術に基づ
く内管外管の軸方向ズレの説明図、第５図はこの発明の
実施例の内管圧縮残留応力付与説明図である。 １・・・外管、 ２°゛内管・４・・・拡管
液、 Ｆ・・・拡管液圧、ΔＤ・・・締め代、
５・・・二重管、ｆｏ・・・摩擦限界面圧
説明図、第３図は外管温度と内外管面圧との関係の従来
及びこの発明の詳細な説明図、第４図は従来技術に基づ
く内管外管の軸方向ズレの説明図、第５図はこの発明の
実施例の内管圧縮残留応力付与説明図である。 １・・・外管、 ２°゛内管・４・・・拡管
液、 Ｆ・・・拡管液圧、ΔＤ・・・締め代、
５・・・二重管、ｆｏ・・・摩擦限界面圧
Claims (1)
- 加熱増径外管に冷却内管を相対重層させその後拡管液圧
を該内管内に印加し内管な拡管して両管を一体拡管し所
定径に増径後拡管液を除去して締め代を介し自緊二重管
を製造する方法において、上記内外管一体拡管の所定径
に増径した状態を該内外管の温度差が小さくなるまで保
持し、軸方向ズレ摩擦限界面圧を越える面圧を内外管間
に得た後に該拡管液を除去する様にしたこ七を特徴とす
る自緊二重管製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12409981A JPS5825819A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | 自緊二重管製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12409981A JPS5825819A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | 自緊二重管製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825819A true JPS5825819A (ja) | 1983-02-16 |
| JPS6137015B2 JPS6137015B2 (ja) | 1986-08-21 |
Family
ID=14876895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12409981A Granted JPS5825819A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | 自緊二重管製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825819A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0673697A1 (de) * | 1994-03-02 | 1995-09-27 | BDAG Balcke-Dürr Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Verbundrohren |
-
1981
- 1981-08-10 JP JP12409981A patent/JPS5825819A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0673697A1 (de) * | 1994-03-02 | 1995-09-27 | BDAG Balcke-Dürr Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Verbundrohren |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6137015B2 (ja) | 1986-08-21 |
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