JPS5855847B2 - 二重管製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 開示技術は油送管、油井管等の自緊二重管製造に際し内
管加圧を用いる技術分野に属する。

而して、この発明は該油送管等の二重管を製造するに際
し、内外管を相対重層するに外管を加熱膨径し内管を冷
却縮径し、而して該内管に拡管圧力を加圧して両管を緊
着締結させ自緊二重管とする製造方法に関するものであ
り、特に、加熱外管に対するに内管に対して非圧縮性流
体の水を充満して冷却させると共に該冷却水内に火薬等
を装備させて爆発させその瞬発エネルギーにより両管を
緊結締着させ、外管冷却縮径、内管昇温増径により自緊
させる様にした二重管製造方法に係るものである。

周知の様に油送管、油井管の如き腐蝕性流体の輸送管に
は耐圧、耐熱性等の外的条件に対処すると共に耐蝕性の
内的条件に対処するべく一般に前者に対して炭素鋼管等
の外管を後者に対してステンレス管等の内管を配設した
二重管を用いる設計が採用されている。

而して、該種線重管は当然のことながら異材質から来る
熱膨張係数の差等により稼動状態に於けるずれ、局部挫
屈、応力集中、疲労破壊を避けるべく充分な締め代を有
する緊結タイプのものが望まれている。

このため、従来、焼ばめ、液圧拡管等による緊結二重管
製造方法が開発されて来ているが、精度、コストの点等
で満足出来ない欠点があった。

これに対して、出願人の先願である多くの発明に於て外
管加熱、内管冷却、而して、両者併用等の所謂熱拡管法
が案出され、極めて効率的製造がなされる様になって来
た。

さりながら、外管加熱状態に於ける内管冷却拡管のプロ
セスに於て、該内管に水を供給し、冷却を企ると共に拡
管圧力を印加するための圧力媒体を冷却媒体と兼用させ
る様にすることはさまざまな問題を有していることが分
った。

即ち、内管に対する水圧を加圧するプロセスでポンプ容
量等の制約から相当の時間がか〜す、そのため初期温度
差が加圧時の温度差に於て相当に少くなってしまい内外
管の温度伝達が行われるという欠点があり、又、時間が
長くかＮることから能率が悪い難点もあった。

加えて、加圧時の温度差を確保するため、初期温度差を
大きくするため、エネルギーロスが大きく、コスト高に
なる不利点があり、更に締め代設計が大きくとれない不
都合さもあった。

この発明の目的は上記従来技術に基づく熱拡管法による
自緊二重管製造方法の問題点に鑑み、加熱外管に対する
内管を冷却水により縮管する様にし、該冷却水内に軸方
向セットした火薬、細導線等を爆発させ、その瞬発エネ
ルギーにより非圧縮性水を全して内管を増径させて加圧
拡管し外管に緊結装着し、その後内管を昇温させ、外管
を冷却し増径縮管により自緊させ充分な強固締め代の二
重管を得る様にした優れた二重管製造方法を提供せんと
するものである。

次に上記目的に沿うこの発明の実施例を図面を参照して
説明すれば以下の通りである。

第１図に示す様に所定長の炭素鋼管製外管、１に対して
僅少径のステンレス製内管２を挿入重層させ、第２図の
様にセットし、続いて該内管２の端部に所定バー状火薬
３を適宜張設したキャップ４゜４を栓蓋密封する様にし
、両端から適宜油圧支持部材５，５でクランプ状態にし
、該キャップ４の一方に設けた逆止弁付給水口６を介し
て所定温度に冷却された冷却水７をパイプ８から供給し
て充満させ縮管させると共に外管１に対して外側から予
め加熱オイル９で熱されたオイルジャケット１０を近接
囲繞させて加熱拡管させ、第３図に示す様に温度差によ
る径差を与える。

当該プロセスは第６図に於て内管２については４２口に
外管についてはイ、げに径ωが変化しそれぞれＤｉｓか
らＤｉｅへ、ＤｏｓからＤｏＨに縮管されている。

而して、上記加熱、冷却による拡管、縮管が得られた状
態でリード１１を介し図示しない起爆電流を通電し起爆
剤１２を起爆させ、瞬間的に火薬３を爆発させる。

従って、第４図に示す様にその瞬発力ｆは内管２をして
急激に拡管し外管ＩＫ当接すると共に更に該外管をも伴
って拡管増径する。

この間、該爆発力ｆは冷却水７の非圧縮性により均一に
周方向に伝達され、その間のプロセスは第６図に於て内
管２については口、ハ、外管１については口′、バに示
され、冷却水７は逆止弁給水口６により阻止され逸水し
ない。

そして、爆発後圧力減少して内管２は第６図で八から二
に、又、外管１はパから：にそれぞれＤｉｅ 、 Ｄｏ
ｓに縮径する。

又、軸方向爆発力は油圧ジヤツキの支持部材５゜５によ
り充分吸収支持される。

この様にして火薬３の爆発が行われて内管２及び外管１
が第６図に示す様に径をＤｉｃ 、 Ｄｏｓにされると
直ちに他方のキャップ４の電磁バルブ１３を開いて冷却
水Ｉを排水すると共に油圧ジヤツキを縮退しキャップ４
，４を解離し、併せてオイルジャケット１０を外管１か
ら離反させ、内外管２゜１を自然温度に移行させる。

すると、外管１は加熱状態から自然温度に、即ち、冷却
状態に移行し、縮径状態が始まり、第６図二重からボに
移行しＤｏｓからＤｏｃ に変化し、一方、内管２は
冷却状態から昇温して二からホに増径し、ＤｉｅからＤ
ｉＨに変化し、その結果、第６図に示す様にＪＤだけの
締め代が太き（とれる。

尚、この発明の実施態様は上記実施例に限るものでない
ことは勿論であり、例えば、内管冷却後外管を外挿して
加熱しても良いし、爆発も、火薬爆発の外に細導線によ
る線爆発等も出来る等積々の実施態様が可能であり、又
、外管の降伏点が内管のそれより低い場合も適用可能で
ある。

上記の様にこの発明によれば、加熱外管に対する内管内
に水を充満し該水内で軸方向に沿って爆発を発生させ、
その瞬発力により内管を非圧縮性水を介して拡管し、外
管に緊着圧接させ更に該外管と共に拡管し、内管は昇温
増径し、外管は冷却縮径させて自緊二重管を製造する様
にしたことにより、基本的に内管拡管プロセスに於ける
拡管力印加が瞬間的に行われるために内外管にセットさ
れた熱拡管基礎の温度差が無くなる様な温度伝達が生起
されることなく拡管がなされる優れた効果が奏される。

従って、加熱温度、冷却温度を設定温度にすれば良いた
め、低コストで製造出来るメリットもある上に製造プロ
セスが短いため、能率も良くなる利点もある。

而して、この様な瞬発力は単に二重管のみならず、ベロ
ーズの内張、圧力容器の内張等にも適用可能等極めて広
い応用が可能であるメリットもある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の１実施例の説明図であり、第１図は装
置セット状態説明図、第２．３，４．５図は二重管製造
プロセス説明図、第６図は内外管の拡管応力δと管径ω
との関係歪曲線説明図である。 １・・・外管、２・・・内管、７′・・・水、ｆ・・・
爆発力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱外管に対して冷却内管を加圧して両管を緊着締
   結させる自緊二重管の製造方法において、該加熱外管に
   対する内管内に水を充満した状態でその軸方向中心にて
   爆発力を放散印加して内管を拡管させて外管に緊着締結
   する様にし外管冷却内管昇温する様にて自緊させること
   を特徴とする二重管製造方法。