JPS62144818A - 真円の管端を有する金属管の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、溶接などにより製造された金属管の端部の
形状を矯正して高品質の金属管を製造する真円の管端を
有する金属管の製造方法に関するものでおる。

従来の技術 周知のように、ＬＩＯＥ鋼管などのように）容接によっ
て製造される金属管は、溶接熱の影響を受け、冷却後に
おいても、この熱影響による残留応力のために歪か生じ
、真円度や真直度が悪化してしまい製品品質を低下させ
る。

将に金属管の端部は、他の金属管との接′ｆｃなどのた
めに、形状精度が良好でおることか必要とされ、金属管
の中央部よりも形状に関して高度な品質か要求されてい
る。

このため、形状に狂いが生じてしまった金属管を矯正す
るために、管端部を冷間状態で水圧拡管前や第３図に示
されるようなメカニカル拡管）幾を用いて管の内部より
拡管して真円度を同士させて形状の矯正を行なっている
。

このメカニカル拡管１幾を一例とじ一〇説明】れば、セ
グメントジョー８の内部にコーン９か挿通されており、
セグメントジョー８の内面は管中央部に向かい径が増７
Ｊ１１するくさび面にされてあり、コーン９の外面は管
中央部に向かい径が減少するくさび面にされており、こ
のセグメントジョー８とコーン９とからなるメカニカル
拡管機を金属管１の内部に配置しセラメン１−ショー８
の位置を固定した状態でコーン９を金属管１の外方に向
は引くことによりくさび作用によりセグメントジョ−８
か外方に拡かり、このセグメントジョー８により金属管
１の端部が拡管される。この際に一般的には金属管に約
１％の塑性変形が残るような状態まで拡管して形状の矯
正を行なっている。

発明が解決しようとする問題点 しかしなから従来の管端部の矯正方法によれば、金属管
の材質が全く均一で必る場合には真円に矯正することが
可能でめるが、溶接管のように溶接金属の強度ｆ＋溶接
熱影響部の強度が母材部の強度と異なっており、ざらに
厳密には板材を円筒状に成形する際などに各部における
強度の変動が生じているものでは、種々の強度の差によ
り円周方向に強度的な不均一が存在しており、均一な力
で拡管して塑性変形させても均一に変形させることは困
■てあり、充分な真円状態が得られない場合が多いとい
う問題点が必る。このため、金属管と金属管とを継ぐよ
うな場合には特に管端の真円度が擾れていることか要求
されているので再度、真円度を向上させるように矯正が
必要となり、作業効率か悪いという問題点もある。

この発明は上記問題点を解決することを基本的な目的と
し、金属管の端部を精度のよい真円状態に矯ｉＥｖるこ
とかてき、高品質の金属管を）昇ることのできる金属管
の製造方法を提供するものである。

問題点を解決するための手段 ｙなわちこの発明の真円の管端を有する金属管の製造方
法は、管端部を、その弾性係数が低下する温度に昇温し
た後、管の内面側から拡管して管端部を真円状に保持し
、この保持した状態で管端部を冷却して、管端部を真円
に矯正１゛ることを特徴とするものである。

作用 不発明の作用を述べるに先立ち、この発明を実施するだ
めの具体的な説明を行なう。

金属管の端部をその弾性係数が低下する温度に昇温ざぜ
るだめの装置としては種々の加熱炉を用いる□ことが可
能であり、ざらには高密度エネルギー源の照射によるも
のとすることも可能て必る。

但し作業効率や装置の小型化などの観点から誘導り口熱
炉を用いるのが望ましい。

また、このような装置を用いて行なう金属管の管端の昇
温はその金属管の材質に暴づき昇温により所望の弾性係
数にまで低下するような温度で行なわれる。

ところで通常の炭素鋼であれば、第２図に示されるよう
に４５０°Ｃにまで昇温することにより弾性係数が低下
して軟化し始め、温度の上昇とともにざらに弾性係数は
低下し、約７００°Ｃで常温状態の鋼管の１７１０の弾
性係数にまで低下する。後の真円状態の保持作業を容易
にするためには、弾性係数かこのよう７：ｉ’１／１０
程度にまで低下するのが作業性などの観点から好ましく
、したかって、管端を７００’Ｃ以上に昇温させるのか
望ましい。しかし、金属管の材質、後の真円状態の保持
などの条件により要求される弾性係数の低下の程度も異
なるものて市り、所望の弾性係数にまで低下するように
昇温湿度を適宜選択することかできる。

また、真円状態に１呆持された管端の冷却の方法も特に
限定されろものではなく、放冷、空冷、水冷などで行な
うことか可能でおるか作業効率などの点から水冷が好ま
しい。

すなわちこの発明によれば、管端部を、その弾１生係数
が低下りる温度に昇温するので、昇温前に管端の円周方
向の強度が不均一で必っても、その強度差（は昇温によ
り極めて小さくなり、容易に管の内面側から拡管して管
端部を真円状に保持することかてき、この保持した状態
で管端部を冷却する口とにより、管端部は精度の高い真
円度が得られる。

実施例 次にこの発明の実施のために用いられる装置の一例を第
１図に基づいて説明する。

２は鋼管１の管端を昇温させるだめの誘導加熱炉であり
、３は鋼管１を移動するための搬送ローラー−Ｃ”　ｒ
’７）る。この搬送ローラー３による鋼管１のの移動方
向（図示右方向）には鋼管１の筐・端部を真円状態に１
呆持するために従来用いられており、セグメントジョー
４と］−ン５とからなり、ざらにこのコーンの引き俸５
ａを収悄するとともにセグメントジョ−４に当接して固
定させるだめのケース兼セグメントストッパー６からな
るメカニカル拡管じか配置されており、ざらにこの拡管
前の外周部には管端を冷却するための冷却装置７か配■
されている。

この装置を用いて本発明の方法を行なう場合について説
明する。

外径２０インチ（２０８ｍ＞　、肉厚０．５インチ（１
２゜７Ｒｊ！ｎ）、長さ１２ｍのｕ　ＯＥ　鋼管１を用
い、この鋼管１を搬送ローラー３で移動してその管端を
ｈｕ熱炉２て７００’Ｃに昇温ざぜる。次いで、ざらに
搬送ローラー３で口の鋼管１を移動し、メカニカル拡管
顕を鋼管の管端部の内部に挿入し、ケース兼セグメント
ストッパー６でセグメントジョー４を固定した状態でコ
ーン５を引く。セグメントジョー４とコーン５とのくざ
び作用によりセグメントジョー４は外方に拡がり、管端
を拡管して真円状態に保持する。この際には管端は昇温
により充分に弾性係数が低下しているので弾性変形範囲
内で変形させることにより拡管すればよい。この保持状
態−（゛冷ムＩ′１装首７−Ｃ管喘を冷り口する。冷却
後にコーン５を押し戻してメカニカル拡管前を管端から
取り外し、１１υ送ローラー３て図示左側１こ移動させ
ることにより管端の形状矯正を終了する。鋼管１の１也
端は鋼管１を反転ざぜ、もしくは別に設けられた装置に
より同様に形状の矯正を行なうことができる。

次にこの実施例の方法により製造された鋼管の管端の真
円度と従来の拡管方法を行なった鋼管の管端の真円度を
比較する実験を行なった。

なお、−この実験に用いられる実施例による鋼管は、Ｕ
ＯＥ鋼管として製造後にそのまま本発明の方法を行なっ
た実施例１と、一旦従来の拡管を行なった後に本発明の
方法を行なった冥施１５１２との２４重を用いた。

従来例はＵＯＥ鋼管を冷間状態でメカニカル拡管殿によ
り１％の塑性変形か残るようにして拡管したものでおる
。

真円度のｉｉＴ’　１ｌＩＩｉは、（最大外径−最小外
径）／称呼外径を歪とし、この歪が小さいものほど真円
度か滞れているものとして行なった。この結果は第１表
に示される。

この表から明らかなようにＵ　ＯＥ　鋼管をそのまま本
発明の方法で矯正する場合のみならず、一旦従来の方法
で矯正した後に本発明の方法で矯正したものであっても
、歪はいずれも小さく、良好な真円度か得られている。

一方従来の方法により矯正された鋼管は、歪が大きく、
真円度が良好ではないことか示されている。

この歪は昇温湿度や拡管徂により調整可能でおり、従来
の方法では歪を±５％ととするのか限度て必ったのにヌ
・１して不発明によれば、所望によりその歪か通常の効
果の真円度としてはほれた数置である１２％の範囲内に
おるようにすることも可能である。

なお、本発明の実施例としては、鋼管の端部を矯正する
場合について説明したが、金属管とし−Ｃ荊製のものに
限定されるものではなく、他の金属種からなる管にも応
用することができる。

発明の詳細 な説明したようにこの発明によれば、管端部を、その弾
性係数が低下する温度に昇温した慢、管の内面側から拡
管して管端部を真円状に保持し、この１呆持した状態で
管端部を冷却して、管端部を真円に矯正するものとした
ので、管端の円周方向に強度の不均一が存在していても
良好な真円度を有するように矯正することかてぎ、高品
質の金属管を製造することかできるという効果かある。

さらにこのようにして製造された高品質の金属管（ユ例
えば、金属管と金属管とを継ぐ場合にも良好な真円度を
もしているので、再度、形状の矯正を行なう必要はない
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に用いられる装置の一例を示す概略図
、第２図はこの発明を具体的に説明するためで市って、
昇温湿度に対する鋼管の弾性係数を示すグラフ、第３図
は従来の金属管の矯正に用いられるメカニカル拡管機を
示すもので必り、（Ａ＞は正面断面図、（Ｂ）は側面図
で必る。 １・・・鋼管、２・・・加熱炉、４・・・セグメントジ
ョー、５・・・コーン、７・・・冷却装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 管端部を、その弾性係数が低下する温度に昇温した後、
   管の内面側から拡管して管端部を真円状に保持し、この
   保持した状態で管端部を冷却して、管端部を真円に矯正
   することを特徴とする真円の管端を有する金属管の製造
   方法。