JPS60222682A - 耐蝕鋼管及びその製造方法 - 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】 く技術分類・分野〉 開示技術は、プラント等の配管の構造とその製造技術分
野に属する。

〈要旨の解説〉 而して、この出願の発明は、炭素鋼製等の外管に対しＴ
ｉ等の耐蝕材がその管全体に内張接合されて一種の二重
管構造とされている耐蝕鋼管、及び、その製造方法に関
する発明であり、特に、ユニット長鋼管の管全体がその
外管に於いて端管と該端管に接合される一般管とから成
り、該端管の管端部に於いてはＴｉ金属が拡散接合等の
手段によって冶金的に接合されており、又、該端管のＴ
ｉ金属を含めて管全体にＴｉ金属内管が内張接合され、
更に、該内張接合Ｔｉ金属内管は上記端管の管端部に於
いてＴ１金属にてシール溶接され、而して、該ユニット
長鋼管の連結による設定長の管体には継手部に対するＴ
ｉ金属の外管に対するオーバーラツプによるシール性、
耐蝕性が確実にされている二重管タイプ、の耐蝕銅管と
その製造方法に係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、油井管や化学プラント、原子力プラント配
管等に用いる管は単なる耐圧性や耐熱性ばかりでなく、
耐蝕性も必要とされている。

このような条件に合致する耐蝕鋼管としては、高合金の
ステンレス鋼やＮ１基合金が用いられてきたが、かかる
合金は高価であるために、耐熱、耐圧性を炭素鋼製等の
外管でもたせ、その内面にステンレス鋼製等の耐蝕金属
製の内管を冶金的、或は、機械的にライニングして耐蝕
性を付与するような手段が案出されてきている。

例えば、第１３、１４図に示す様に炭素鋼製外管９、９
の各々にオーステナイト鋼製内管１０を挿入し、液圧拡
管等により嵌合密着させて第１５、１６図に示す様に内
管１０の管端を外１１’９の内面にシール溶接１２、１
２を行って密封シールする。

そして、ユニット端管相互を第１１図に示す様゛に外管
９、９相互の突合せ溶接８を行って連結するようにし、
続いて第１８図に示す様に内管１０，　１Ｇの管端相互
をオーステナイト系ステンレス鋼の溶加材料にて肉盛溶
接１８で連接するようにしている。

而して、このように外管に耐蝕内管を接合する技術とし
ては、機械的なライニング等の接合よりもクラッドのよ
うな冶金的な接合の方が強度的に優れていることはよく
知られている。

而して、例えば、耐蝕性に優れているＴｉｚ或は、Ｔｉ
合金等のＴ１金属《以下これらをＴ：金属と総称する。

》を用いて外管に冶金的に接合することは一般には技術
的に困難である。

さりながら、近時Ｔｉ金属と炭素鋼等を、例えば、ｍ着
、或は、拡散接合等の手段によって冶金的に接合するこ
とが技術的に可能となってきている。

ところで、一般に配管はその長さが長ければ長いほど継
手部が少なくなり、強度的に安定するのみならず、配管
作業が少なくて済むというメリットがあるが、配管のユ
ニット長には工場での製造時に装曽上の制約がある上に
、現地据付けまでに工場から輸送する際に長さにも制限
があるため、その長さは規格的にユニット長として決め
られている。

勿論、特殊な場合には素材を接合した後に塑性加工する
ような手段もあるが、一般には炭素鋼製　・外管と耐蝕
Ｔ１金属との加工性の違いもあるため、耐蝕鋼管に於い
ては長尺の塑性加工は困難とされている。

而して、上記設定ユニット長の耐蝕鋼管を工場で製一造
した後に現地据付けのための輸送を行うが、その間、一
時的に野積等をする場合があり、この間、外管と内張接
合された耐蝕内管とは管端に於いて経時的に腐蝕が境界
面の内側に進行する虞れがあるために、管端に一般には
シール溶接をしなければならない。

さりながら、外管の炭素鋼等と内面の耐蝕Ｔｉ金属とは
中間材を用いてもその接合強度が充分には期待出来ない
という欠点があった。

又、このように、内張接合接合される耐蝕性のＴ：金属
はその耐蝕性においては優れてはいるものの、鋼管管端
に於けるシール溶接には冶金的に不都合さがあるという
難点があった。

そして、製造されたユニット長の鋼管相互を管端同志連
結する場合にも上述の不都合により腐蝕が進行しない状
態で完全にシールすることが出来難いという難点があっ
た。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく耐蝕材内
張接合耐蝕鋼管の問題点を解決すべき技術的課題とし、
その耐蝕性に優れたＴｉ金属を外管に対する内張接合の
内管として有効に利用出来るようにし、而して、その管
端に於けるシール溶接が確実に充分な強度を有して行え
ることが出来、又、ユニット長鋼管相互の継手部に於い
ても同様に出来るようにし、更には使用時全長的に耐蝕
機能が保持可能であるようにして、各種産業における配
管利用分野に益する優れた耐蝕鋼管、及び、その製造方
法を提供せんとするものである。

〈発明の構成〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は、前述問題点を解決するために炭素鋼
製等の外管を予め設計的に端管と一般管に二分割してお
き、該端管の管端部に所定のＴｉ金属を拡散接合などの
手段により冶金的に接合し、次いで、上記二分割の外管
の一般管を端管と対応させて突合せ溶接等により接合し
、その後、該端管、及び、−膜管を含めて略管全体内面
に所定のＴｉ金属内管を相対重層させて竺圧拡管等の手
段により充分な嵌合代を介し緊結結合して内張接合し、
次いで、上記管端部の接合Ｔｉ金属と該内張接合したＴ
ｉ金属内管とを接合して管端部を確実にシールさせたユ
ニット長鋼管を得るようにし、製造後から現場据付は闇
での野積等においても管端部における腐蝕侵入に対処出
来るように、而して、該ユニット長鋼管相互の連結に際
しては上記管端部Ｔｉ金属間にＴ；金属短管を介装させ
る等してＴｉ金属とＴｉ金属内管を突き合せ溶接し、外
管管端を突き合せ溶接して所定長の耐蝕鋼管を得ること
が出来るようにした技術的手段を講じたものである。

〈実施例−構成〉 次に、この出願の発明の実施例を第１図より第１２図ま
での図面に基づいて説明すれば以下の通りである。

第１〜１０図に示づ実施例は化学プラント等に用いる溶
接継手連結のの耐蝕鋼管の態様であり、外管の一般管と
分割された、第１．２図に示す端管１．１′は炭素鋼製
であり、その前端には突き合は溶接用の開先２．２′が
形成され、一方の開先２′にはせぎり嵌合部２′が機械
加工により形成されている。

そして、両者の先端部の内面には内張接合部３．３が所
定の機械加工により穿設され、又、後端には同じく突き
合せ溶接用の開先加工４．４′が形成されである。

而して、このように形成された外管の端管１．１′に対
して、第３．４図に示す様に、内面が上記接合部３．３
に対しＴｉ金属製であって、内面が該端管１と面一部５
を有している短円筒状の短管６を拡散接合により一体化
固着する。

尚、この場合、該拡散接合は上記端管１．１′が短いた
めに通常一般の拡散接合手段を用いることが出来るもの
である。

このようにして、各端管１．１′　が形成されると、第
５．６図に示す様に、外管の分割体としての炭素鋼製の
一般管７．７をその先端開先を介して端管１．１′に対
し突合せ溶接８．８を形成し一体連結して外管９．９′
を形成する。

このように外管９．９′が形成されると、第７．８図に
示す様に、その内部にＴｉ金属の内管１０．１０を外９
！９．９′の上記１’−ｉ金属の短管６．６の中途まで
相対重層し、該外管９．９′と内管１０．１０とを周知
の液圧拡管等により充分な嵌合代を介して緊結結合する
。

この状態においては内管ｉｏ、ｉｏと外管９．９′の端
管１．１′の先端部のＴｉ金属の短管６．６とはその先
端に於いてオーバーラツプするために、そこで両名をオ
ーバーラツプ部１１．１１に納いて適宜シール溶接１２
．１２を行って管端シールを行う。

尚、この場合、端管１．１′の管端部は短管６．６と内
管１０．１０とがＴｉ金属相互であることにより、上記
シール゛溶接１２．１２は容易に行われ、その強度は充
分に確保出来、又、該端管１．１′のオーバーラツプ部
１１．１１に於いては、予め、拡散接合によりＴｉ金属
の短管６．６は端管１．１′に確実に冶金的に接合され
ている。

したがって、このようにして得られる第７．８図に示す
ユニット長の耐蝕鋼管１３．１３′を製造した後に、現
地輸送までの間、野積等を行っても、その管端から腐蝕
等が内管１０．１０と外管９．９′の境界に侵入する虞
れは全くなくなる。

而して、上述各ユニット長の耐蝕鋼管１３．１３’・・
・を現地まで輸送し、据付けするに際しては、第９図に
示す様に、ユニット長の耐蝕鋼管１３．１３′の管端の
開先２．２′を突出部とアンダカット状のせぎり部２１
の嵌合を介しての突き合せを内管１０．１０と同一厚さ
、径のＴ１金属短管１４の介装、オーバーラツプを介し
て行い、第１０図に示す様に、咳内管１０．１０と短ｇ
！１４のＴｉ金属相互の突き合せ溶接１５．１５、及び
、開先２．２′の突き合せ溶接１６を行って両ユニット
長鋼管１３．１３′の連結を終了する。

この場合、Ｔｉ金属短管１４と内管１０．１０との突き
合せ溶接１５．１５は端管１．１′の開先２．２′の突
き合せ溶接後でも良い。

又、この場合、突き合せ溶接１６は貫通タイプでも良く
、開先形状は適宜でも良い。

尚、内管１０．１０と短管１４の突き合せ溶接は短い方
の鋼管１３（１３’　）の開口端からの溶接治具挿＾に
より適宜可能である。

このようにして、順次連結されていくユニット長の耐蝕
鋼管１３．１３′・・・の内面はＴ１金属内管１０．１
０・・・と短管１４．１４・・・の交互連結により面一
にされ、継手部に於いても短管６と溶接部１５、短管１
４と突き合せ溶接部１６がオーバーラツプし確実に耐蝕
シールが成される。

又、第１１図に示す実施例は同じくプラント用、或は、
輸送用の配管の１１１様であるが、上述実施例同様に炭
素鋼製の外管を二分割した端管１．１′の開先に対称的
にアンダカットを形成しておき連結時に該アンダカット
部に鋼１！短管１７を上記短管１４に上層させて介装さ
せ、開先２．２′を介して該端管１．１′に突合せ溶接
１６により一体連結するようにした態様である。

又、第１２図に示す実施例は一方のユニット長（７）［
１Ｎ１１１！１３ニ於イＴ　Ｔ　ｉ　金ｍ’ｌｉ管Ｂ’
　ヲ開先２より突出させて拡散溶接して他方のユニ４ト
長銅＠１３’の開先２′のアンダカット状せぎり部２′
に対応重合させるようにし、更に内管１０′を該他方の
、ユニット長鋼管１３′のＴｉ金属短管６にオーバーラ
ツプする長さに突出形成させておくようにした１ｉ１様
であり、野積み時の腐蝕侵入防止等の作用効果は上述実
施例同様である。

尚、この出願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、適用対象は化学
プラント配管に限らず、原子力配管等にも使用出来、ユ
ニット長の耐蝕鋼管の端管の肉厚や直径などは自由に選
択する種々の態様が採用可能である。

又、内張接合の内管はその材質がＴｉに限らずＴｉ合金
でも良いことは勿論である。

又、外管の端管の内面に内張接合する１−１ｍ１ｉＫに
ついては前述拡散接合のみならず、圧接等も使用するこ
とが出来る。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に耐蝕鋼管に於
いてその外管に対し内張接合づ−る内管がＴ１やＴ１合
金等のＴｉ金属であるために、極めて、その耐蝕性能が
良く、耐蝕鋼管として充分に機能することが出来るとい
う優れた効果が奏される。

又、ユニット長の鋼管の管端部に於いて端管のＴ；金属
に対して管全体に接合されたＴｉ金属製の内管が管端部
にてＴｉシールされているために、耐蝕鋼管が工場に於
いて製造された後、現地据付けまｅに輸送等の条件から
野積等された場合においても、管端から腐蝕が外管と内
管との間に侵入進行しないという優れた効果が奏される
。

而して、該外管の端管の管端部に短いＴ１金属が内張接
合されているために、該内張接合短管との拡散溶接等の
Ｔｉシール溶接がし易く、したがって、管端部に於ける
シールが確実に行われるという優れた効果が奏される。

而して、該耐蝕鋼管の＠過方法においては外管の端管と
一般管を分割しておき、予め、該端管の管端部にＴｉ金
属を冶金的に接合しておくようにしたために、該外管の
端管に対してＴｉ金属は拡散接合などを行う場合に、そ
の長さが短いことにより装置内に容易にセット出来、最
終製品としての耐蝕鋼管の長さに無関係にその端管にＴ
１金属を接合することが出来るという優れた効果が奏さ
れる。

而して、該Ｔ　ｉ金属を接合した端管に対して一般管を
接合して連結するために、その外管全体の形成は容易に
行うことが出来るという効果が奏される。

又、このようにして形成された外管の内側にＴｉ金属内
管を管全体に相対重層して該１“ｉ金属内管を管全体内
面に接合するために管端に於いて上記端管のＴｉ金属の
管端部に対してＴ　ｉシール溶接することによって確実
に外管に対する内張接合のＴｉシール溶接を行ってシー
ルすることが出来るという効果が奏される。

而して、このようにユニット長耐蝕鋼管相互は、継手部
に於いて外管とＴｉ金属がオー・バーラップするように
されていることによりシール性も耐蝕性も確実にされる
という優れた効果が奏される。

更に、Ｔ１金属相互によりＴ：シール溶接が行われ得る
ため溶接がし易く上述の確実性がより保証されるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の実施例を示すものであり、第１
〜１０図は１実施例の製造方法プロセス説明図である。 第１図は一方の短管の断面図である。 第２図は他方の短管の断面図である。 第３図は一方の短管のＴｉシール断面図である。 第４図は他方の短管のＴｉシール断面図である。 第５図は一方の外管の断面図である。 第６図は他方の外管の断面図である。 第７図は一方のユニット鋼管の断面図である。 第８図は他方のユニット鋼管の断゛面図である。 第９図は鋼管接合断面図である。 第１０図は鋼管連結断面図である。 第１１図は他の実施例の耐蝕鋼管の製造説明断面図であ
る。 第１２図は別の耐蝕鋼管の製造説明断面図である。 第１３図は従来技術に基づく一方の管端断面図である。 第１４図は従来技術に基づく他方の管端断面図である。 第１５図は同一方の管端の内管シール溶接断面図である
。 第１６図は同他方の管端の内面シール溶接断面図である
。 第１７図は同外管相互の突合せ溶接断面図である。 第１８図は間管の継手断面図である。 １・・・外管、　６．１０．１４．１７・・・耐蝕材、
１３．１３′・・・（ユニット長）耐蝕鋼管、１．１′
・・・端管、　６・・・Ｔｉ金属、１０・・・Ｔｉ金属
内管、　３・・・せぎり出願人　株式会社　黒木工業所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）外管に対し耐蝕材が内張接合されている耐、蝕鋼
   管において、ユニット長鋼管が外管、と該外管に接合さ
   れたＴｉ内管とから成り、′更に該外管が端管と該端管
   に接合された一般管とより成り、該端、管、の管端部に
   Ｔｉ金属が冶金的に接合され、又略管全体内面に接合さ
   れたＴｉ金属内管が管端部にてＴ＋シール溶接され、而
   して各ユニツ、ト長鋼ｉ管継手部にて外管溶接部とＴｉ
   金属とがオーバーラツプしていることを特徴とする耐蝕
   鋼管。 （・２）上記オーバーラツプの部分がＴｉ金属内管相互
   間のＴｉ金属短管と外管によって構成されていることを
   特徴とする特許 記載σ耐一蝕鋼管。 （３）上記オーバーラツプの部分が一方のユニット長鋼
   管の外管に対づ゛るその管端より長いＴｉ金属内管と外
   管とにより構成されていることを特徴どす′る上記、特
   許請求の範囲第１項記載の耐蝕鋼管。 （４′）上記各ユ”ニット長鋼管の端管と端管どの接合
   がアンダカ・ラド状・の・せぎりを一方に有“する開先
   間の溶接によ、って成され・ていることを特徴゛とする
   上記特許請求の範囲第・１項記載の耐蝕鋼管。 （５）予め：外管の端管′の管，端部ｔＴ＋Ｔｉ金属金
   、的に接合しておき、次′いて外管の一般管を接合し、
   その略“管全体内面にＴ：金属内管を内張接合し、その
   後該内張接合Ｔ１金属内管と上記端管の管端　冨一部と
   をＴｉシ・−ル溶接するようにしてユニット長鋼管を形
   成し、而゛して各ユニット長鋼管を溶接継手部に’Ｔ１
   金属を外管にオーバーラツプさせて溶接連結するように
   したことを特徴とする耐蝕銅管　。 製造方法。 ・（６）上記Ｔｉ金属の接合が拡散溶接によって成され
   ることを特徴とする上記特許請求の範囲第６項記載の耐
   蝕鋼管製造方法。 （７）上記Ｔｉ金属の接合が圧接によって成されること
   を特徴とする上記特許請求の範囲第６項記載の耐蝕鋼管
   製造方法。　・　一 （８）上記オーバーラツプさせる溶接が一方のＴｉ金属
   内管と両ユニット長鋼管の各Ｔｉ金属とのＴ＋溶接によ
   って行われることを特徴とする特許《９》上記Ｔｉ金属
   の冶金的接合が端管内面に機。 械的に形成した凹部に対して行われることを特徴とする
   上記特許請求の範囲第６項記載の耐蝕鋼管製造方法。