JPS6037219A - 管長手方向に肉厚差をもった金属管の製造方法 - Google Patents
管長手方向に肉厚差をもった金属管の製造方法Info
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- JPS6037219A JPS6037219A JP14563783A JP14563783A JPS6037219A JP S6037219 A JPS6037219 A JP S6037219A JP 14563783 A JP14563783 A JP 14563783A JP 14563783 A JP14563783 A JP 14563783A JP S6037219 A JPS6037219 A JP S6037219A
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- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
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- B21C37/0803—Making tubes with welded or soldered seams the tubes having a special shape, e.g. polygonal tubes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (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】
（産業上の利用分野）
この発明は例えばテンションレグ又は油井管に用いるに
適した管長手方向に肉厚差をもった金属管の製造方法に
関する。
適した管長手方向に肉厚差をもった金属管の製造方法に
関する。
近年、海底油田（ガス田も含む〕の開発は次第に深海化
してきており、水深５００ｍを越える海底油田の開発も
考えられている。従来、海底油田からの石油（ガスを含
む）の生産には海底に構造物を固定する固定式生産プラ
ットフォームが使用されて来た。しかし、水深の増大ｌ
こ伴い構造物の固有周期が波浪の周期に接近するという
問題が生じて来た。この波浪周期との共振問題を避ける
ために、柔構造式生産プラットフォームが考案された。
してきており、水深５００ｍを越える海底油田の開発も
考えられている。従来、海底油田からの石油（ガスを含
む）の生産には海底に構造物を固定する固定式生産プラ
ットフォームが使用されて来た。しかし、水深の増大ｌ
こ伴い構造物の固有周期が波浪の周期に接近するという
問題が生じて来た。この波浪周期との共振問題を避ける
ために、柔構造式生産プラットフォームが考案された。
テンションレグプラントフオームはその一例である。
テンションレグプラットフォームとは、多数の鋼製管状
部材をねじ結合した。いわゆるテンションレグにより洋
上に浮遊している生産プラットフォームを海底のアンカ
一部ζこ保留したものである。
部材をねじ結合した。いわゆるテンションレグにより洋
上に浮遊している生産プラットフォームを海底のアンカ
一部ζこ保留したものである。
洋上の生産プラットフォームは強制的ｔこいぐらが沈め
られており常に余剰の浮力が作用するようになっている
。したがって、上記管状部材は常に上方に、すなわち洋
上ζこ向って張力を受けており、これがテンションレグ
プラットフォームと呼ばれる由縁である。
られており常に余剰の浮力が作用するようになっている
。したがって、上記管状部材は常に上方に、すなわち洋
上ζこ向って張力を受けており、これがテンションレグ
プラットフォームと呼ばれる由縁である。
管状部材は単位長さく通常１２ｍ程度）で製造され１両
端にはおねじ（ビン部）とめねじ（ボックス部〕が設け
られているが、ネジ部の強度を確保するため（ここの両
端部（コネクタ部〕は管の肉厚が厚くなっている。管状
部材は一本づつねじ結合されて生産プラントフオームか
ら海底ｌこ降ろされ、下端が海底のアンカ一部に固定さ
れその上端は生産プラント７オームｆこ固定される。生
産プラットフォームは採取する油またはガスが枯渇する
壕で使用され、その使用期間は２０年以上にも及ぶ。
端にはおねじ（ビン部）とめねじ（ボックス部〕が設け
られているが、ネジ部の強度を確保するため（ここの両
端部（コネクタ部〕は管の肉厚が厚くなっている。管状
部材は一本づつねじ結合されて生産プラントフオームか
ら海底ｌこ降ろされ、下端が海底のアンカ一部に固定さ
れその上端は生産プラント７オームｆこ固定される。生
産プラットフォームは採取する油またはガスが枯渇する
壕で使用され、その使用期間は２０年以上にも及ぶ。
使用期間中に生産プラントフオームは時々刻々変化する
風力、波浪力、潮流力、潮汐力を受け。
風力、波浪力、潮流力、潮汐力を受け。
したがって生産プラットフォームに作用する浮力も変化
する。ゆえに、テンションレグに作用Ｔ６張力は常に変
動しており、これを構成する管状部材は海水中における
十分な疲労強度が要求される。
する。ゆえに、テンションレグに作用Ｔ６張力は常に変
動しており、これを構成する管状部材は海水中における
十分な疲労強度が要求される。
（従来技術〕
この問題を解決する方法として例えばテンションレグ材
の製造において、ビン部とボックス部のコネクタ一部を
鍛造品で製作しその中間の直管部は鋼板をプレス曲げな
どにより成形および溶接して製作し、し力）る後ｌこコ
ネクタ一部さ直管部を円周溶接してテンションレグ一体
品とする方法が考えられる。
の製造において、ビン部とボックス部のコネクタ一部を
鍛造品で製作しその中間の直管部は鋼板をプレス曲げな
どにより成形および溶接して製作し、し力）る後ｌこコ
ネクタ一部さ直管部を円周溶接してテンションレグ一体
品とする方法が考えられる。
しかし軸力を直角方向に受ける円周溶接部については海
水中の疲労強度を母材部と同−ｌこすることは現在の溶
接技術では困難である。したがって。
水中の疲労強度を母材部と同−ｌこすることは現在の溶
接技術では困難である。したがって。
溶接部の品質劣化を見込んであらかじめ直管部の両端の
肉厚をある長さだけ厚くした。管長手方向に肉厚差をも
った直管部を製作し、コネクタ一部と円周溶接する方法
が考えられる。
肉厚をある長さだけ厚くした。管長手方向に肉厚差をも
った直管部を製作し、コネクタ一部と円周溶接する方法
が考えられる。
（発明の目的〕
この発明は上記のような管長手方向に肉厚差をもつ直管
（以下差厚管と呼ぶ）を提供するためになされたもので
発明者等は先に、特願昭５７−１８４６８８を提案した
。しかるに上記発明者等の提案になる技術においてもな
お解決されるべき次の問題点がある。すなわち管薄肉部
と厚肉部に各々対応した板厚を持ち長手方向に均一な幅
をもつ平面状の板材（以下差厚板と呼ぶ）を用いて管厚
内部の中立面の曲率半径が管薄肉部の中立面の曲率半径
にはソ一致するように曲げ成形しようとすれば、成形後
管薄肉部と管厚内部の外径は目標値とはならず。
（以下差厚管と呼ぶ）を提供するためになされたもので
発明者等は先に、特願昭５７−１８４６８８を提案した
。しかるに上記発明者等の提案になる技術においてもな
お解決されるべき次の問題点がある。すなわち管薄肉部
と厚肉部に各々対応した板厚を持ち長手方向に均一な幅
をもつ平面状の板材（以下差厚板と呼ぶ）を用いて管厚
内部の中立面の曲率半径が管薄肉部の中立面の曲率半径
にはソ一致するように曲げ成形しようとすれば、成形後
管薄肉部と管厚内部の外径は目標値とはならず。
精度のよい差厚管の製造が困難である。したがってこの
発明では薄肉部、厚内部の管径が各々目標値となるよう
ζこ差厚板の板幅を薄肉部と厚肉部であらかじめ変化さ
せておくことによって精度のよい差厚管を安価に製造す
る方法を提供しようとするものである。
発明では薄肉部、厚内部の管径が各々目標値となるよう
ζこ差厚板の板幅を薄肉部と厚肉部であらかじめ変化さ
せておくことによって精度のよい差厚管を安価に製造す
る方法を提供しようとするものである。
（発明の構成・作用〕
この発明では、ます管厚内部に相当する部分が厚くなっ
た四角形の金属板材をあらかじめ成形。
た四角形の金属板材をあらかじめ成形。
溶接後厚肉部、薄肉部が各々目標値の管径になるように
、管厚内部と管薄肉部の板幅寸法に変えてトリミング、
開先加工を行ない、長平方向ｌこ厚肉部と薄肉部で板幅
の異なる板材を得た後、ロール送り曲げ、捷たはプレス
曲げにより管状体ｔこ曲げ成形し、そして管状体の接合
部を溶接する。
、管厚内部と管薄肉部の板幅寸法に変えてトリミング、
開先加工を行ない、長平方向ｌこ厚肉部と薄肉部で板幅
の異なる板材を得た後、ロール送り曲げ、捷たはプレス
曲げにより管状体ｔこ曲げ成形し、そして管状体の接合
部を溶接する。
以下、この発明を図面１こ基づき詳細ｔこ説明する。
先ず、従来の製造と問題点力）ら述べる。製造する管１
は、第１図に示すようにｔｌの厚さをもつ薄肉部２と、
段差部が外径側に張り出したｔ２の厚さをもつ厚肉部３
とからなっている。上記長手方向に板厚差をもつ金属管
（以下差厚管さ呼ぶ〕１を製造するｌこは、まず、第２
図１こ示す板材４を準備する。板材４の長さＬは製造さ
れる差厚管１の長さに等しくし、板幅Ｂは薄肉部２の目
標とする中立面周長に準じて長手方向に一様な幅に定め
られ。
は、第１図に示すようにｔｌの厚さをもつ薄肉部２と、
段差部が外径側に張り出したｔ２の厚さをもつ厚肉部３
とからなっている。上記長手方向に板厚差をもつ金属管
（以下差厚管さ呼ぶ〕１を製造するｌこは、まず、第２
図１こ示す板材４を準備する。板材４の長さＬは製造さ
れる差厚管１の長さに等しくし、板幅Ｂは薄肉部２の目
標とする中立面周長に準じて長手方向に一様な幅に定め
られ。
板端面が開先加工される。このようにして準備された板
材４はプレスベンダーＡこより管状体ｔこ曲げ成形され
、突合せ部の溶接が行なわれる。
材４はプレスベンダーＡこより管状体ｔこ曲げ成形され
、突合せ部の溶接が行なわれる。
しかしながら、か＼る製造法においては次のような問題
点が存在する。すなわち、このようにして成形・溶接さ
れた差厚管ｌの薄肉部２．厚肉部３の外径は、必ずしも
目標とする外径に等しくなっていない。この理由は次の
ように説明される。
点が存在する。すなわち、このようにして成形・溶接さ
れた差厚管ｌの薄肉部２．厚肉部３の外径は、必ずしも
目標とする外径に等しくなっていない。この理由は次の
ように説明される。
１ず、素材の版幅Ｂは、第３図に示す目標とする差厚管
１の薄肉部２の中立面Ｎの半径ｒｆ仮定し、その周長を
もとにＢ＝２πｒのように定める。
１の薄肉部２の中立面Ｎの半径ｒｆ仮定し、その周長を
もとにＢ＝２πｒのように定める。
この板幅Ｂ（Ｔなわち、中立面周長〕と、管外面周長の
関係は板厚、材料強度１曲げ曲率等によって変化するた
め、薄肉部２と厚肉部３をもつ差厚板４を成形するとき
には、両部ともを目標とする管外周長を与えるような板
幅Ｂを定めることは容易ではない。１だ板幅Ｂ一定の差
厚板４から第３図に示す内径ｄの差厚管が得られたとす
れば、薄肉部２．厚内部３の板厚方向の歪分布は図中に
示すように中立面Ｎを境に内側では圧縮、外側では引張
りとなり、厚肉部３の内外表面の歪は谷々ε１゜Ｂ２の
ようになる。すなわち厚肉部３においては板厚方向に一
定な円周方向伸びｔが与えられねばならない。しかるζ
こ、実際の成形時１ここのような伸びを曲げと同時に与
えることは、前述のように肉厚が異なること、および相
対的な断面積も異なること等のために困難であり、その
結果として厚肉部３外表面の歪は目標値ε２より小さく
伸びが不足する。
関係は板厚、材料強度１曲げ曲率等によって変化するた
め、薄肉部２と厚肉部３をもつ差厚板４を成形するとき
には、両部ともを目標とする管外周長を与えるような板
幅Ｂを定めることは容易ではない。１だ板幅Ｂ一定の差
厚板４から第３図に示す内径ｄの差厚管が得られたとす
れば、薄肉部２．厚内部３の板厚方向の歪分布は図中に
示すように中立面Ｎを境に内側では圧縮、外側では引張
りとなり、厚肉部３の内外表面の歪は谷々ε１゜Ｂ２の
ようになる。すなわち厚肉部３においては板厚方向に一
定な円周方向伸びｔが与えられねばならない。しかるζ
こ、実際の成形時１ここのような伸びを曲げと同時に与
えることは、前述のように肉厚が異なること、および相
対的な断面積も異なること等のために困難であり、その
結果として厚肉部３外表面の歪は目標値ε２より小さく
伸びが不足する。
したがって実際に得られた差厚管１の厚肉部３外径は目
標値よりも小さくなり、丑た内径も厚肉部３と薄肉部２
で同一とはならない。すなわち。
標値よりも小さくなり、丑た内径も厚肉部３と薄肉部２
で同一とはならない。すなわち。
素材準備の段階て、長手方向に薄肉部２と厚肉部３も一
様な幅をもつ板材４を用いたのでは、目標とする寸法を
６つ差厚管１を得ることはできない。
様な幅をもつ板材４を用いたのでは、目標とする寸法を
６つ差厚管１を得ることはできない。
これを解決するには素材の段階で目標外径になるよう、
あらかじめ薄肉部２．厚肉部３の板端部をそれぞれトリ
ミングしておき、管状体に成形すればよい。
あらかじめ薄肉部２．厚肉部３の板端部をそれぞれトリ
ミングしておき、管状体に成形すればよい。
本発明においては、まず、第４図に示すようｌこ。
あらかじめ薄肉部２と厚肉部３で板幅の異なる差厚板５
を用いる。薄肉部１と厚肉部２の板幅Ｂ１゜Ｂ２は次の
ように決する。
を用いる。薄肉部１と厚肉部２の板幅Ｂ１゜Ｂ２は次の
ように決する。
Ｂ二πＤ −αｔ
Ｂ２−πＢ２− α２ｔ２
ここで、Ｄ、、Ｂ２は薄肉部２．厚肉部３の目的とする
外径、ｔＩ、ｔ２は同じく各々の肉厚であり。
外径、ｔＩ、ｔ２は同じく各々の肉厚であり。
ａＩ、α２は成形によって管周方向に伸びの生じない中
立面Ｎが、板厚の％の位置にならないことｌこよる管外
周面の伸び変化を修正するための係数であり、中立面Ｎ
が板厚の％となったとき、πの値をとる。この値は管厚
、材料強度、成形法等によって異なるが１通常は３〜４
の範囲内にある。差厚の移行部６においての板幅はその
各々の板厚によって計算してもよいし、実用上級やかに
変イヒさせても差しつかえない。
立面Ｎが、板厚の％の位置にならないことｌこよる管外
周面の伸び変化を修正するための係数であり、中立面Ｎ
が板厚の％となったとき、πの値をとる。この値は管厚
、材料強度、成形法等によって異なるが１通常は３〜４
の範囲内にある。差厚の移行部６においての板幅はその
各々の板厚によって計算してもよいし、実用上級やかに
変イヒさせても差しつかえない。
上記計算式に従い、板幅が定められ、トリミングされ、
更に開先加工をうけた後、プレスペンタ。
更に開先加工をうけた後、プレスペンタ。
又はロール送り曲げ成形によって管状体【こ成形しかる
後溶接される。
後溶接される。
寸た。管厚内部３が管外径側に張り出した差厚管１の他
に、管厚内部２が管内径側に張り出した差厚管の製造も
可能である。
に、管厚内部２が管内径側に張り出した差厚管の製造も
可能である。
（実施例）
上記の方法により製作した薄肉部外径５００＋ｍｎ。
厚肉部外径５２０ｍの差厚管の実施例をあけると差厚板
の寸法は薄肉部板厚２５ｍ、長さ５３００論、厚肉部板
厚３５て、長さ３００ｍ＋ｎ、薄肉部〜厚肉部間長さ５
０調、有効板幅１４９６ｙｍ＋＋、全長６０００ｍ＋ｎ
、材料降伏点４０ Ｋｇ／、４クラスの鋼板を用いて、
板端面部ヲトリミングしない前の方法で管状体に曲げ加
工した場合、第５図のように管外周長偏差（実測値−目
標値〕も管薄肉部、管厚肉部で大きく変化している。こ
れを本発明の方法を用いて、前記α１．α２をそれぞれ
３．３５，３．７８とし、差厚板の薄肉部板幅１４８７
ｍｍ、厚肉部板幅１５０１ｍｍｉこトリミングした差厚
板を管状体に曲げ加工した場合、第６図のように管外周
長偏差は管薄肉部と管厚内部で少なくなり１寸法精度の
よい差厚管が製造できた。
の寸法は薄肉部板厚２５ｍ、長さ５３００論、厚肉部板
厚３５て、長さ３００ｍ＋ｎ、薄肉部〜厚肉部間長さ５
０調、有効板幅１４９６ｙｍ＋＋、全長６０００ｍ＋ｎ
、材料降伏点４０ Ｋｇ／、４クラスの鋼板を用いて、
板端面部ヲトリミングしない前の方法で管状体に曲げ加
工した場合、第５図のように管外周長偏差（実測値−目
標値〕も管薄肉部、管厚肉部で大きく変化している。こ
れを本発明の方法を用いて、前記α１．α２をそれぞれ
３．３５，３．７８とし、差厚板の薄肉部板幅１４８７
ｍｍ、厚肉部板幅１５０１ｍｍｉこトリミングした差厚
板を管状体に曲げ加工した場合、第６図のように管外周
長偏差は管薄肉部と管厚内部で少なくなり１寸法精度の
よい差厚管が製造できた。
（発明の効果〕
このようにして寸法精度のよい差厚管が安価ｆこ製作さ
れ、前記テンションレグあるいは油井管に用いられる。
れ、前記テンションレグあるいは油井管に用いられる。
第１図はこの発明の方法で製造される差厚管の斜視図、
第２図は板端面部トリミング前の差厚板の斜視図、第３
図は差厚管の管周方向の薄肉部および厚肉部の断面図、
第４図（イ）、（ロ）、（）・） ｃｉ板端面部トリミ
ング後の差厚板の平面図と側面図および開先形状の一例
、第５図は板幅一定の差厚板による差厚管の外周長偏差
を示す。第６図は本発明の方法で板幅トリミングした差
厚板による差原管の外周長偏差を示す。 １・・・差厚管、２・・・薄肉部、３・・・厚肉部、４
，５・・・差厚板材。 特許出願人 代理人 弁理士 矢 葺 知 之 （ほか１名つ 第 １ 口 第 ２図
第２図は板端面部トリミング前の差厚板の斜視図、第３
図は差厚管の管周方向の薄肉部および厚肉部の断面図、
第４図（イ）、（ロ）、（）・） ｃｉ板端面部トリミ
ング後の差厚板の平面図と側面図および開先形状の一例
、第５図は板幅一定の差厚板による差厚管の外周長偏差
を示す。第６図は本発明の方法で板幅トリミングした差
厚板による差原管の外周長偏差を示す。 １・・・差厚管、２・・・薄肉部、３・・・厚肉部、４
，５・・・差厚板材。 特許出願人 代理人 弁理士 矢 葺 知 之 （ほか１名つ 第 １ 口 第 ２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 管厚内部に相当する部分が厚くなった四角形の金属板材
を準備し、長手方向【こ厚みの異なる差厚管を成形する
に際し、成形・溶接後の厚みの異なる各々の管の直径が
目標値となるよう成形前の平面状の金属板材の段階にお
いてあらかじめ金属板材の厚肉部と薄肉部の幅方向寸法
を変化させておき、成形・溶接してなることを特徴とす
る管長手方向「こ肉厚差をもった金属管の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14563783A JPS6037219A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 管長手方向に肉厚差をもった金属管の製造方法 |
| US06/638,615 US4603806A (en) | 1983-08-11 | 1984-08-07 | Method of manufacturing metal pipe with longitudinally differentiated wall thickness |
| DE8484109549T DE3466942D1 (en) | 1983-08-11 | 1984-08-10 | Method of manufacturing metal pipe with longitudinally differentiated wall thickness |
| EP84109549A EP0133705B1 (en) | 1983-08-11 | 1984-08-10 | Method of manufacturing metal pipe with longitudinally differentiated wall thickness |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14563783A JPS6037219A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 管長手方向に肉厚差をもった金属管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037219A true JPS6037219A (ja) | 1985-02-26 |
Family
ID=15389612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14563783A Pending JPS6037219A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 管長手方向に肉厚差をもった金属管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037219A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01282382A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-14 | Hisaka Works Ltd | ロープ状長尺繊維製品の取出し滞溜方法及びその装置 |
| JPH0225587U (ja) * | 1988-08-02 | 1990-02-20 | ||
| JPH0425892U (ja) * | 1990-06-26 | 1992-03-02 | ||
| EP0788848A1 (de) * | 1996-02-07 | 1997-08-13 | Benteler Ag | Verfahren zur Herstellung eines Rohrs mit Abschnitten unterschiedlicher Querschnittskonfiguration |
| CN106269982A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-04 | 中国海洋石油总公司 | 椭圆管的压制工艺 |
-
1983
- 1983-08-11 JP JP14563783A patent/JPS6037219A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01282382A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-14 | Hisaka Works Ltd | ロープ状長尺繊維製品の取出し滞溜方法及びその装置 |
| JPH0342343B2 (ja) * | 1988-05-06 | 1991-06-26 | ||
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| CN106269982A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-04 | 中国海洋石油总公司 | 椭圆管的压制工艺 |
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