JPS5913512A - 内側被覆金属パイプを形成する方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパイプ及び管の製造に関する。特に内側に被覆
さｆｔた金属ノ９イフ０の形成に関する。

腐食の損傷に耐えることが出来るガラスエナメルのよう
な耐腐食及び耐摩耗被覆によって内イ１用を保腰した金
属パイプの製造に関連する製造工程に最も有利に応用す
ることが出来る。

本発明の方法は化学及び石油産業用の管と同様に空気及
び水供給・等イブ、熱工学及び核技術用パイプに用いら
れる。

ツクイア″製造ミルに用いられる内側被覆金属を製造す
る方法が公知である（ソ連発明者証第５９００３４国際
特許分類Ｂ２１Ｃ，Ｃ２３Ｃ参照）。

との方法によれば、金属ス）　ＩＪツブは酸化物と不純
物が浄化嘔九６００と７００℃間の温度に加熱される・
粉末ガラスエナメルの被覆を次に加熱ス）　ＩＪツブ表
面に塗布される。上記温度に金属ストリップを加熱する
ことは、ストリップ表面に塗布される粉末が溶融され該
表面に結合を可能にすることと同様にミル圧延で該ス）
　ＩＪツブを滑らかにするのに必要である。

この後、該ストリップを８００′ｆＪ、いし１０００℃
の温度に加熱し、ス）　１７２１表面に更に流し、しっ
かりと被着きせる。次にストリップをミルのロールを通
過させて管状ビレットにし、更にこのように作られた・
ぐイブの端部を溶接温度に加熱してノぐット溶接する。

続いてパイプを、好ましい直径及び被覆厚みに変形又は
減面させるだめの９００〜１０００℃の温度に更に加熱
しその後・ｇイブを種々の長さに切断する。

ある内側被覆成分が焼けるバット溶接の間溶接接合部の
ちょっとした温度上昇のために溶接接合部での内側被覆
の所定の均一な厚さは上記方法では時々与えることが出
来ない。

内側被覆金属パイプの製造は上記方法によれば溶融粉末
と移動する金属ストリップの表面との間の決められた接
触時間のために被覆粉末の損失が生ずる。ストリップ表
面に流れることが出来ないたいていの粉末がそこから吸
引されその工程サイクルに戻されるがその損失は無視出
来ないほどである。

結局上記方法は誘導炉によって多くの電力消費を必要と
する金属ストリップの加熱がなされるために高価である
。

本発明は溶接接合部を含むパイプの内側全円周にわたっ
て十分に高品質の被覆を得る内側被覆金属パイプを形成
する方法を提供することにある。

これは管状ビレットに金属スケルプを形成し、金属パイ
プを形成するためにビレット端部をバット溶接し、所望
の大きさに減面するために・！イブす過方法によって達
成きれる。

該被覆は加熱と所望の大きさへの減面と同時に・ンイブ
の内側表面に施されるのが好ましくそれによって溶接接
合部を含む・ぐイブの全内側円周にわたって均一な厚さ
の被覆を保持することが出来、又パイプ金属と被覆の熱
間変形によって生じたミクロレリーフ（ｍｉｃｒｏｒｅ
ｌｉｅｆ）の形成のために被覆と・やイブ内側面との信
頼ある結合を得る。

一方、パイプ製造に先立ち基地被覆が金属スケルプに施
され、次に基地被覆に該被覆が施される。

この方法の特徴は溶接接合部を含む・！イブの全内側表
面に均一に被覆を施すことにある。そして又、パイプ金
属と被覆が熱間変形され又はある大きさに減面される時
ミクロレリーフの形成によって内側パイプ表面への被覆
の被着性を改良することでもある。

更に、本発明の方法によって低圧下で被覆粉末をスプレ
ー可能にし、工程サイクルへの回収を行なわせる粉末損
失を最小に減らすことによってよυ経済的に粉末を使用
することが出来る。

後者の利点は管状ビレットを溶接後ノソイプ内側の摩擦
力に打ち勝つように、粉末を高速で運搬する圧縮空気を
必要することもなく粉末被着段階が開始することでも説
明されうる。仁れによってパイプ切断に続くパイプた付
着しない粉末の放出を防ぐ。

前述を鑑み本発明の方法は高温に耐えることが可能で、
厚みが均一で且つ溶接シームを含む全体内側円周の品質
が等しい内側被覆を有するパイプの製造を提供すること
である。

これらの利点はパイプがその内、側表面付近を均等に加
熱された時、すなわち溶接部とパイプ内側表面以外の温
度が等しい時被覆がパイプの内側面に施されることによ
って達成される。

本方法の他の利点によれば内側表面の被覆によっである
均一な輻のスケルプの使用によってパイプの全円周と全
長にわたって均一な厚みと品質を有する所定の径と壁厚
の仕上げパイプＫｆＺる。

ここで提案した内側被覆金属ノ＋イブを形成する方法は
次の方法によってパイプ形成ミルで行なわれる。

金属の平ストリップ又はスケルプ１（第１図）はコイル
（参照符号で示されていない）から公知の適当な設計の
引抜ロール２に供給される。該引抜ロール２はスケルプ
１の両側に対になって配置され第１図に最もよく見られ
るように上下に横たえられる。引抜ロール対２０間に、
連続的に解放されたコイルから供給されるスケルプ１の
端部な溶接して連続的ス）　ＩＪッゾにする装置３が配
置される。スケルプ１は次に連続的にある長さにしてド
ラム（図示せず）に巻いてコイル集積機４に巻取られる
。異なったコイルから装置３内に供給されるスケルプ１
の端末溶接中に一般に生ずるスケルプ１の１時的な供給
の停止の際コイル集積機４はスケルプ１の保持長さを供
給するために作用し、それによって連続的なパイプ製造
が行なえる。

スケルプ１は次に、垂直軸回転の複数の引抜きロール対
５を通る。引抜ロール対５はスケルプ１の両側に配置さ
れそれによってスケルプ１が各ロール対５の溝を通るこ
とが出来る。

スケルプ１の表面のスケールを除くために意図されたシ
ョツトブラスト装置６が複数引抜ロール対５の間に配置
される。スケールは通常金属スケルプ１上の酸化層であ
る。ショツトブラスト装置はどんな型式のものでもよく
スケルプ１の表面に圧縮空気によりノズル（図示せず）
から設定速度で解放される固体粒子やショットを連続的
に投射する。

その後垂直軸回転を有する成形ロールを通る。

その２つの対のロール７はスケルプ１の進行通路に設け
られる。そのロール７はスケルプ１を半円形又はＵ字の
断面形状を有するビレット８にする。

ビレット８は次に水平軸回転を有する他の成形ロール対
９を通る。これらのロール９によって更にＵ字形ビレッ
トを円形にしバット溶接の漁備を行なう。

この後管状ビレット１は溶接装置（参照符号なし）の圧
下ロール１０の間に入る。該ロール１０はビレット８の
円断面形状に合うように溝を付けている。垂直軸回転の
ロール１００１対を設け、各ロール１０はビレット８の
両側に圧力を与えバット溶接を行なうのに必要な圧力で
ビレット８の端部を保持する。

溶接装置は溶接熱を接合部に発生させ、圧下ロール１０
を通過する間管状ビレット８の端部を溶接する電流を供
給する溶接ヘッド１１を含む。該溶接へラド１１は電源
（図示せず）に配線されており該電源は従来のｍ構造の
高周波電流の普通の発電機である。バット溶接に続いて
、該溶接で形成される管１２はフラッシュ（鋳ぼり）除
去が行なわれる。フラッジ−は、溶接シームから作られ
且つ管１２の内外面にばシ形状を有する種々の金属及び
非金属介在物を意味することが理解される。外側フラッ
ジ−は切断機１３で除かれ、内側フラッシュは溶接ヘッ
ド１１前方のビレット８の両端の間隙を通してパイプ内
部へ挿入された管１４を介して送υ込まれた酸素−空気
混合物を燃焼させることによって除かれる。この混合物
の噴射はパイプ１２の内側面の溶接部域にある角度で供
給される。燃えない金属粒子とフラッジ−の非金属介在
物を吸出するために特定の装置が設けられている。

バット溶接後に、・月プ１２の内面に被覆の草備がなさ
れる。

第１図で最もわかるように、パイプ１２の内面に被覆を
することは加熱と変形を伴なう。最終的にノ々イブ１２
の内部はノズル部１６を有する管１５を伴ない、肢管１
５は、成形ロール９前方のビレット８両端の間隙を通し
て通過せしめられてノやイブ１２の内側に位置せしめら
れる。ある予定の濃度で混合された被覆粉末は高圧空気
ラインから取シ出された圧縮空気によってノズル１６か
ら解放されて源（図示せず）から管１５に供給される。

該圧縮空気の分配速度及び圧力は所望の被覆厚さ、ノソ
イプ１２の直径及び・！イブ成形ロールを通るパイプ１
２の進行速度によって決められる。

管１５のノズル部１６には多くの通路（図示せず）が配
設されておシ、その通路を通して被覆粉末と空気との混
合物はノＲイブ内部に流れ出る。これらの通路出口は、
圧縮空気で混合した粉末が・ぞイブ１２の母線に対して
接線方向で且つ該ノクイブ１２の移動通路に対しである
角度で流れるように方向付けられている、。

パイプ１２の内面に対する被覆は、パイプ１２の全外周
を囲むように配置された誘導炉１７で該パイプ１２が加
熱される瞬間から構成される装置導炉１７は適当な公知
の構造であり、３つの加熱部を有する〇 ・ぞイノ１２が該誘導炉を通過するとパイプは１１００
℃に加熱される。この加熱は被覆粉末を流し且つバイア
’１２の内面に被着させるため、と同様にパイプ１２の
変形にも必要である。

ｉｐ４プ１２が誘導炉１７内で７００．！：８００℃の
間に加熱されると粉末がパイプ１２の内面に被着し、更
にパイプ温度が１１００−１２００℃に上昇する迄続く
。この温度で被覆膜１８はパイプ１２の内面に形成され
始まる。

被覆膜１８の厚みは被覆粉末の供給が続きそしてノＪ？
イブ１２が誘導炉１７を移動するにつれて増大する。膜
１８は、パイプ１２の大きさを決めるため、対配置でし
かも垂直及び水平回転軸を有する加圧ロールを通す。加
圧ロール１９の最後のロール対の溝形状は仕上パイプ２
０の所定の断面の大きさに対応する。加圧ロール１９を
バイア’１２が通過する過程でパイプ１２と被覆膜１８
は熱間変形され、該膜１８は連続的に厚みが成長し・９
イデ１２の内面で溶融物が作られる。

加圧ロール１９を通過して仕上パイプ２０を、パイプ２
０の移動路の加圧ロール１９後方に配置されたフライン
グシャ２１によって所望の長さに切断する。このフライ
ングシャはパイプ２０がパイプ成形ミルから出てくる際
に該パイプ２０を切断するために設けられる。パイプ２
０を切断しなからシャが移動する速度はパイプの供給速
度に相当する。

・ぐイノ２０が所望の長さに切断された後被覆膜１８の
形成工程が終了する。・ぐイブの加熱と変形によってバ
ット溶接・中イブ１２の内面に保護膜１８を被着する工
程によって溶接接合部を含んだパイプの全内側円周に均
一な品質と厚みが与えられる。

・！イブ内側面への被覆膜１８の被着性は金属パイプや
その内側面上の保護被覆の接合部変形にょシ生じたパイ
プ２０の内面のミクロレリーフの形成によって増大する
。誘導炉１８でバイア”１２を加熱しそして加圧ロール
１９でサイズを落すことに、よって生ずるバット溶接パ
イプの内側面に対する被覆膜１８は該被覆の形成が連続
的に伸延されることになる。上記によってパイプ成形ミ
ルにおいて高供給速度でも保護膜１８の所定の厚みを・
臂イブ１２に与えることが出来る。

切断後、パイプ２０をクーラーコンベヤ（図示せず）に
移動する。、該コンベヤではパイプ成形ミルからそれら
を移動し外側に水スプレーがかかるように／？イブの縦
軸の周シを回転させる。コンイヤで運搬されている切断
パイプを矯正するために回転が与えられる。・やイノ２
０の内側面への被覆膜の仕上げは・やイノが室内温度に
徐々に冷却される間終了する。これまで記載された内側
被覆金属・中イブを形成する工程は被覆膜１８が金属パ
イプの内側面と充分に密着出来る場合最も好ましい。

該内側・ぐイノ面に適用される被覆膜は種々広く使用範
囲のあるパイプの必要性に合わせることが可能な１層被
覆又は基地被覆ガラスエナメルの形でよい。

パイプの金属表面に充分に被着することが出来ない被覆
を適用する場合、パイプ金属とエナメル被覆とによく被
着する基地被覆を行なう内側被覆金属を形成する方法が
用いられる。

第２図に示されたような本発明に係る方法の第２の変形
ではパイ！成形の前に基地の被覆（図示せず）がスケル
プ１にまずなされ、一方パイア”１２を加熱する前に被
覆膜１８がその内側面に適用される。

該基地の被覆はパイプの冷閣内側面に付着させるための
被覆粉末を与える中間層として作用する。

基地被覆は、パイプ加工工程で次に被着される被覆膜の
成分と化合しやすい珪酸ナトリウム液である。その他珪
酸にかわ又は５ないし１０チモノエタノールアミンが基
地被覆として用いられる。装置２２は公知の適当な構造
であシ、金属ストリッゾの表面に均一な基地被覆を施す
ことが可能である。

第１図について記載されたのと同様に、金属ストリッゾ
のコイルからパイプ成形ミルの方へ従来の型のロールに
よって供給される。ロール２はスケルｆ１の両面に対で
配置され、第２図で最もよくわかるようにスケルプ１を
はさむように配置される。対の引抜ロール２の間にスケ
ルプ１の端部を溶接するための装置３が配置される。該
スケルア″１は連続的に巻き出されたコイルから引き出
され連続金属ストリッゾを作る。

スケルプ１は次にコイル集積機４のドラムにある長さの
スケルｆ１を巻き取る。引抜ロール対５の間にスケルｆ
１の表面のスケールを除去するショツトブラスト装置６
が配置される。

第１図の例と対照的に、スケルプ１の全上面に装置２２
で均一に基地被覆が先ずなされ、その後、スケルア°１
は成形ロール７を介してＵ字断面形状の管状ビレット８
に通される。次に該ビレット８は他のＵ字形ビレット８
を形成する他の成形ロール対９を介して円形断面形状に
通される。

この後管状ビレット８が溶接装置の加圧ロール１０の間
に送入される。該ロール１０は円形ビレ、ト８の断面形
状になるように溝が切られバット溶接するために両端を
共に圧下する。該溶接装置は加圧ロール１０の前方に配
置された溶接へラド１１を含む。溶接へラド１１は管状
ビレット８の端部を予熱し、溶接装置のロール１０を通
過する間ビレット８に圧力がかけられると溶接するよう
に意図されている。第１図に関する方法と同様に溶接ヘ
ッドは高周波電流電動機の形で電源と配線せしめられる
。

バット溶接に続いて、パイプ１２はフラッジ−除去がな
される。外側フラッシュは切削具で除去され、一方向側
フラッシュは管１４を介して送られる酸素空気混合物を
燃焼させて除される。肢管１４はビレット８の端部間の
間隙を通して溶接へ、ド１１前方の位置でパイプ１２の
内側に挿入される。この混合物は溶接域・やイブ１２の
内側面に対しである角度で供給され且つ・やイブ１２の
移動路に対向的に向けられる。特定の装置が不燃金属粒
子と非金属介在物をｉ４イグの内部から吸出するために
配設される。

ビレットの端部をバット溶接した後、パイプ１２の加熱
前に膜１８が基地被覆に適用される。このために管１５
がパイプ内側に具備される。肢管１５は成形ロール９前
方の管状ビレット８の間隙を通してビレット内側に入る
。

次に被覆粉末は管１５を通して、圧縮空気によシ運搬さ
れて源（図示せず）から供給される。該圧縮空気は第１
図に関する方法のように高圧空気ラインから取シ出され
る。

該圧縮空気の分配速度及び圧力は所望の被覆厚み、バイ
ア’１２の直径及びノ！イグ１２が・ぐイブ成形ミルを
進行する速度によって決められる。圧縮空気とその中に
浮遊した粉末は粉末の通路全長で且つ全円周に沿って配
置されたノズル２３から放出される。該粉末は圧縮空気
によって運搬されノズルから出てパイｆ１２の内側を覆
う基地被覆に投射される。該基地被覆によって乾燥粉末
が未加熱パイｆ１２の内側円周に密着するようになる。

次にパイプ１２はバイアの外側周囲に設けられた誘導炉
１７で加熱される。該誘導炉は３つの部分からなる適当
な公知の型でよい。

ノ４イブ１２が誘導炉１７を通る際被覆が流れる１１０
０℃（加熱される。その後、パイプは加圧ロール９を通
る。該ロール９は複数の対で且つ垂直及び水平回転軸を
有する。加圧ロール１９の最終の対の溝形状は仕上ｉｊ
イｆ２０の所定の断面寸法に相当する。加圧ロール１９
をバイア１２が通過する過程で内側面に付着した被覆付
きパイプに熱間変形が施される。

加圧ロール１９を通過した後、加圧ロール後方に位置し
たフライングシャによシバイブ２０はその移動通路で所
望長さに切断されそしてパイプ成形ミルから出る間パイ
プ２０を種々の長さに切断する処理がなされる。フライ
ングシャがパイプ２０に沿って移動する速度はバイア２
０がミルから出て来る速度に対応する。

パイプ２０を所望長さに切断された後これら種種の長さ
の）やイブはクーラコンベヤで動かされる。

該コンベヤでは該バイアはパイプ成形ミルから離され、
軸回転され空気と水で外側が冷却される。

軸回転によって種々の長さのパイプの曲がシ部を矯正さ
せる。

・卆イグ２０の内側面に被覆を形成することはパイプが
大気温度に最終的に冷却されると終了せしめられる。

本発明によってバット溶接接合域を含んだ全内側円周に
わたって均一な品質と厚みの被覆を有するパイプを製造
することを可能にした。更に本発明の方法を用いて１つ
の大きさの金属ストリップから種々の所望の大きさ、厚
さ及び長さの内側被覆・やイブを製造することが可能と
なった。

前述の見地から本発明の方法によって例えば２０と３０
＋ｗ＋の間又はそれ以下の小さな内径で且つどんな所望
の長さの内側被覆パイプをも製造可能にした。

被覆と共に金属・平イグを熱間変形させることによって
被覆剤と内側パイプの付着性を良好にする。

それはそのような変形がパイプの内側面にミクロレリー
フの形成に寄与することによる。非破壊衝撃試験によっ
て内側被覆の強度が３ないし４倍増加することがわかっ
た。

本発明の方法を利用する場合の他の利点は該方法が、内
側被覆を流し付着しパイプ内側面上に形成させるのに余
分な電力を必要としないので・９イブ製造に消費される
電力がわずかであることにある０

【図面の簡単な説明】

第１図はパイプを加熱し変形させると共に被覆を行なう
場合の本発明に係る内側被覆金属パイプを形成する方法
を示す図であシ、第２図はパイプ形成に先立っで基地被
覆を行なう場合の本発明に係る内側被覆金属／′ｅイブ
を形成する方法を示す図である。 １・・・スケルプ、２・・・引抜ロール、３・・・スケ
ルプの端部と端部を溶接する装置、４・・・コイル集積
機、５・・・引抜ロール、６・・・ショツトブラストユ
ニット、７・・・成形ロール、１０・・・溶接装置の加
圧ロール、１１・・・溶接ヘッド、１２・・・パイプ、
１３・・・フラット切削具、１４．１５・・・管、１６
・・・ノズル、１７・・・誘導炉、１８・・・被覆膜、
１９・・・加圧ロール、２０・・・仕上パイプ、２１−
・・フライングシャ、２２・・・基地被覆装置、２３・
・・ノズル。 第１頁の続き り２）発　明　者　ユリイ・ペトロビチ・ハノフソ連国
しニングラド・ウリツア ・イバノブスカヤ６クワルチー ラ１１４ ■発　明　者　レフ・ニコラエビチ・ロホビニン ソ連国しニングラド・ウリツア ・ノボーアレクサンドロブスカ ヤニ１クワルチーラ３８ ＠発　明　者　オレグ・バシリエビチ・タンライレフ ソ連国ポレブスコイ・スペルド ロブスコイ・オブラスチ・ウリ ツア・ネクラソバ１１ ０発　明　者　ユリイ・ビクトリノビチ・サマルヤノフ ソ連国チェルヤビンスク・プロ スペクト・レニナ６１クワルチー ラ１４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　スケルプ（１）を管状ビレット（８）に形成し、
   ・ぐイブを形成するために該管状ビレット（８）の端部
   をバット溶接を施しそして該・やイブ（１２）を加熱し
   所望の大きさに減面する、内側被覆金属パイプを形成す
   る方法において、管状ビレット（８）の端部をバット溶
   接し続いて該・！イブ（１２）の内側面に被覆（１８）
   を施すことを特徴とする内側被覆金属・ンイグを形成す
   る方法。 ２、前記ノ４イブ（１２）を加熱し所望の大きさに減面
   すると同時に前記／ｅイブ（１２）の内側面に被覆（１
   ８）を施すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ３、パイプ形成に先立って基地被覆を金属スケルプ（１
   ）に施し、前記被覆（１８）を該基地被覆に続いて施す
   ことを特徴とする特許ａ請求の範囲第１項記載の方法。