JPS5952034B2 - 二重管の摩擦圧接方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 開示技術は、プラント配管等に供される耐蝕二重管の管
端部の他部材への摩擦圧接技術分野に属する。

而して、この発明は耐圧耐熱性外管に対し耐蝕性内張管
を重層した腐蝕性流体輸送用二重管の管端をタンク排出
ノズル、或は、シールリング等の他の断面円形部材に溶
接接合するに画材を押圧当接させると共に相対回転を与
えて摩擦圧接するようにした方法に関する発明であり、
特に、両部材の圧接面を軸方向同じ側であつて両者の圧
接面か次第に拡開するように外向テーパ形成になるよう
に予め形成させておき、圧接時にメタルフローが外方に
のみ流出して内側に漏出しないようにし、二重管の内張
管の外管に対する内方剥離を防止するようにした二重管
の摩擦圧接方法に係る発明である。

＜従来技術＞ 周知の如く、原子力プラント配管、油送配管等の配管に
はその腐蝕性流体輸送の関係から耐圧、耐熱性に対処し
、更に耐蝕性を具備させるべ＜、例えば、外管には炭素
鋼製管を内管にはステンレス製管を重層させた二重管が
用いられるが、配管にはタンクノズルに対する継手接合
、ユニット管相互の継手接合、或は、補修用ストック管
管端の発錆防止シールリング接合等のさまざまな管端溶
接接合が行われる。

＜解決するべき問題点＞ 而して、この場合、突合せ溶接等に比し、動力費の低コ
スト性、シールの確実性、高精度、良作業性等のメリッ
トのため、摩擦圧接方法がしばしば採用される。

即ち、例えば、第１ａ図に示す様に、図示しないタンク
に設けられる単層管のノズル１に対して炭素鋼外管２、
ステンレス内張管３を重層した二重管４を摩擦圧接する
に、図示する様に両管１、４の圧接面５、被圧接面６を
圧接方向に直角に設けてあるために、第１ｂ図に示す様
に、メタルフロー７は内外両方向に流出し、内側に流出
するメタルフロー７は図示する様に管端部の内張管３を
’内向に偏倚弯曲させ、外管２から剥離し、その結果、
稼動中に該部から剥離が進行し、腐蝕が内浸し、クラッ
ク、インプロージヨン発生の原因となる欠点があり、又
、傾斜溶接になりかねない難点があつた。

門 この発明の目的は上述二重管の他部材への摩擦圧接
の問題点を解決すべき技術的課題とし、二重管管端の摩
擦圧接面を外向テーパ形状にし、対応他部材の被圧接面
もこれに対向すると共に、両者の圧接面間隔が外側に次
第に拡開するようにテーパ面に形成してメタルフローを
強制的に外方にのみ流出させるようにして内張管の管端
部剥離を防止するようにして各種産業における配管利用
分野に益する優れた二重管の摩擦圧接方法を提供せんと
するものである。

〈問題点を解決する技術的手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの発
明の構成は、前述問題点を解決するために、二重管管端
の摩擦圧接面を外向テーパ形状にすると共に他の断面円
形部材の対応被圧接面も軸方向同じ側に対向テーパ形状
にし、両テーパ形状を相対的に外側が拡がるように予め
形成しておき、両者を相対押圧すると共に相対回転させ
て摩擦圧接させ、その間両接合部より発生するメタルフ
ローが上記外開きテーパ形状面から外側にのｈ流出して
芯ずれ、傾斜することなく、正しく溶接され、二重管の
内張管が剥離しないようにした技術的手段を講じたもの
である。

〈実施例〉 次に、この発明の実施例を第２ａ図以下の図面に従つて
説明すれば以下の通りである。

尚、第１ａ，１ｂ図と同一態様部分については同一符号
を付して説明するものとする。第２ａ，２ｂ図に示す実
施例において、図示態様は上述従来態様と同じく図示し
ないタンクのノズル用の断面円形部材としての単層管１
に対する炭素鋼製外管２、ステンレス製内張管３から成
る二重管４の摩擦圧接態様であつて、第２ａ図に示す様
に、圧接に先立ち、予め、二重管４の管端の圧接面５″
を軸方向外向にテーパ形状に適宜手段により機械加工成
形すると共にノズル用単層管］側被圧接面６″は同様に
軸方向同じ側に先細テーパ形状にし、而して、両テーパ
面５″，６″は外側．に相対設計角θで外側に拡くよう
に形成され、初期メタルフローが外側に向けて流出する
ようにガイド機能を与えている。

そこで、第２ｂ図に示す様に、単層管１と二重管４とを
相対近接押圧させると共に相対回転させ・ると、被圧接
面６″に対してまで内張管３から当接してメタルフロー
７″が流出し始めるが、上記外開きテーパ面６″，５″
にガイドされ、内側に流出することなく、外側にのみ流
出し、以下次第に全圧接面５″が溶融して被圧接面６″
に圧接し、全てのメタルフロー７″が外方に流出して何
ら内側に流出することはない。

そして、最後に強固に押圧圧接して摩擦圧接を終了する
。

したがつて、二重管４の内張管３は常に外管２に圧接す
るように付勢されて剥離することはなく、腐蝕が重層面
に侵入することもない。

次に第３ａ，３ｂ図に示す実施例は炭素鋼製外ノ管２に
ステンレス製内張管３を重層した１対の二重管４，４を
断面円形部材としての継手リング８に対し両側から摩擦
圧接する態様であり、両二重管４，４管端のテーパ形状
圧接面５″，５″、及び、該継手リング８両側テーパ形
状被圧接面６″，６″のテーパ度は上述実施例と実質同
一態様に外側向に相対拡開されており、作用効果も同じ
であり、内張管３の非剥離、メタルフロー７″の外方の
みの流出機能は同一である。

又、第４ａ，４ｂ図に示す実施例は上記同様の二重管４
が補修用として野積み等長期ストツクされる場合の管端
からの重層面への発錆侵入防止のためのシールリング９
との摩擦圧接の態様であるが、当該態様においても外向
テーパ形状圧接面５″と被圧接面６″とによりメタルフ
ロー７″は外方にのみ流出し、上述各実施例同様に内張
管３の内向弯曲剥離は防止される。

尚、この発明の実施態様は上述各実施例に限るものでな
いことは勿論であり、例えば、二重管管端を閉塞する断
面円形状部材の円板を用いたりすることが出来、又、圧
接、被圧接面は断面直線上テーパ形状以外にも弯曲状テ
ーパ形状を用いることが出来る等種々の態様が採用可能
である。

〈発明の効果〉上述の如く、この発明によれば、二重管
の管端を他の単層管、継手リング、シールリング等に摩
擦圧接を介して接合する方法において、該二重管管端の
圧接面を外向に開くテーパ形状に形成すると共に対象の
他の断面円形部材の被圧接面の形状もこれに対応し得る
軸方向同じ側のテーパ形状にしておき、更に両圧接面間
が外側に拡開するように予め形成しておいてから押圧回
転するようにしたことにより、圧接初期から生ずるメタ
ルフローが内側に流出せず、外側にのみ流出し、したが
つて、二重管の内張管が内向に弯曲剥離することが無く
、そのため、外管と内張管との間に発生クラツキング、
インプロージヨン等が発生しない優れた効果が奏される
。

又、テーパ圧接面を介しての摩擦圧接であるため、接合
面が広くとれ、それだけ接合強度が大きくなる効果があ
るのみならず、側方移動、芯ずれ軸曲がり等が避けられ
、接合精度が高くとれる効果も奏される。

而して、圧接に先立つ管端面の、或は、他部材の圧接面
、被圧接面の切削加工は実質的に従来同様に行うことが
可能であるため、工数が増えることもなく、コスト高に
なることもないメリツトがある。

【図面の簡単な説明】

第］Ａ，ｌｂ図は従来技術に基づく二重管と他部材の摩
擦圧接工程の部分断面図、第２ａ図以下はこの発明の実
施例の説明図であり、第２ａ，２ｂ図は１実施例の工程
部分断面図、第３ａ，３ｂ図は別の実施例の工程部分断
面図、第４ａ，４ｂ図は他の実施例の工程断面図である
。 ２・・・・・・外管、３・・・・・・内張管、４・・・
・・・二重管、１，８，９・・・・・・断面円形部材、
５″・・・・・・圧接面、６″・・・・・・被圧接面、
７″・・・・・・メタルフロー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外管に対し内張管を重層した二重管の管端を他の断
   面円形部材に対し相対回転して摩擦圧接する方法におい
   て、上記二重管の圧接面と該断面円形部材の対応被圧接
   面とを両者の圧接面が軸方向同じ側に傾斜し次第に拡開
   する如く外向テーパ形状になるようにして摩擦圧接時に
   メタルフローが外側方向にのみ流出するように予め形成
   して圧接するようにしたことを特徴とする二重管の摩擦
   圧接方法。