JPS62238018A - 熱間溶接仕上げ鋼管の製造設備列 - 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、熱間スケルプを成形し次いで電気抵抗溶接
して得られる熱間溶接鋼管（以下熱間ＥＲＷ管という）
を母管とし、これを加熱、絞り加工した熱間溶接仕上げ
鋼管（以下熱間Ｅ−１１管という）の製造設備列に関す
る。

スケルプを素材とする溶接鋼管には、鍛接管（以下Ｂ−
管という）、電気抵抗溶接管（以下ＥＲＷ管という）お
よびＥＲｗ管を母管として加熱、絞り加工により製造さ
れる熱間仕上げ電気抵抗溶接鋼管（以下Ｅ−Ｈ管という
）があるが、さらにこれら鋼管各々の品質、製造上の優
れた点を備え欠点を補うために熱間ＥＲＷ管を加熱、絞
り加工した熱間Ｅ−Ｈ管がある。

（従来の技術） 熱間Ｅ−Ｈ管を製造でき、さらにＥＲＷ管およびＥ−Ｈ
管をも製造できる設備列が、特開昭５８−９７１４号公
報に開示されている。

この設備列は、帯鋼加熱炉、電気抵抗溶接製管装置、鋼
管加熱炉および管絞圧延装置を帯鋼予熱炉の長手方向に
沿い並べて配置したものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の設備列では鋼管加熱炉が全長１０数ｍ〜２０
数ｍの炉長であるため、とくに溶接強度が一段と優れた
熱間Ｅ−Ｈ管をより高い生産性で製造するには、熱間Ｅ
ＲＷ管を用いる母管の昇温時間が充分にとれないので適
切な管絞り圧延条件を得るのが難しい。

なぜならば、帯鋼加熱炉、電気抵抗溶接製管装置および
鋼管加熱炉を一列に並べた全長と帯鋼予熱炉の全長とを
対応させているので、帯鋼予熱炉で必要とする炉長が占
めるスペースを基準としたときに鋼管加熱炉の炉長が上
記のように決まってしまうためであり、いたずらに鋼管
加熱炉を長くしようとすればスペースの占有が増大する
不利がある。

ところで熱間Ｅ−１１管の製造において、管絞り圧延を
能率よく、かつ管の偏肉を少なく行なうには、管絞り圧
延直前の管の溶接部および母材部とも鋼管加熱炉にて約
９００℃に均熱されていることが望ましい。

また熱間Ｅ−１１管の溶接強度を向上するには、電気抵
抗溶接時の管母材温度をスケルプ成形が阻害されない範
囲で低くし、スクイズロールでのアップセントをシーム
部に集中させる必要がある。したがって鋼管のへん平強
度に代表される溶接強度が一段と優れた熱間Ｅ−１１管
を製造するには、溶接時の母材温度は低くし、その後に
管絞り圧延まで昇温均熱することが好ましい。

そこで溶接強度が一段と優れる又は強アブセ・７トを必
要とする、ハイグレードな熱間Ｅ−１１管を含めた広範
囲の熱間Ｅ−Ｈ管をより高い生産性、例えばＢ−管の場
合とほぼ同様の生産性で製造し得る設備列を提供するこ
とが、この発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） この発明は、スケルプをその往復走行の間に予熱と加熱
とを行うスケルプ加熱系統を上段に、該スケルプ加熱系
統に沿って延びるスケルプ成形装置、シーム加熱装置お
よびスクイズロールからなる造管設備と鋼管加熱炉との
造管系統を下段にそれぞれ配列した製造設備列において
、スケルプ加熱系統の出側に設けた反転装置と鋼管加熱
炉との間に造管設備を配設し、鋼管加熱炉の出側には管
絞り圧延機を配設してなる熱間溶接仕上げ鋼管の製造設
備列である。

さて第１図に製造設備列を具体的に示すが、スケルプ加
熱系統はスケルプ加熱炉で構成し、造管系統はスケルプ
成形装置、シーム加熱装置およびスクイズロールからな
る造管設備、鋼管挿入装置、鋼管加熱炉ならびに管絞り
圧延機により構成する。

なおこれら設備の詳細について、その作用とともに以下
に説明する。

（作　用） 第１図に示す製造設備列について、熱間ＶＳＲＷ管を母
管として熱間Ｅ−１（管を製造する場合を具体的に説明
する。

まずスケルプ１を約７００℃に加熱するスケルプ加熱炉
２はスケルプ１が炉内で往復できる構造で、スケルプ１
の挿入と抽出を同じ側で行い、逆の側　。

にスケルプｌの進行方向を反転させるリターンドラム３
を具備し、スケルプ加熱炉２の側下方に設置した鋼管加
熱炉４と６〜８本の連絡煙道５で連結し、鋼管加熱炉４
の排ガスをスケルプｌの昇温に有効利用する。さらにス
ケルプｌの挿入、抽出を行う側からｌＯ数メートルの範
囲は炉内を上下２段に仕切り、下段の抽出側の両側壁に
スケルプ加熱炉バーナー６を取付はスケルプ１の抽出温
度のコントロールを容易にする。またスケルプ加熱炉２
には、排ガスを煙突７より屋外に排出するための集合煙
道８ａに排ガスを導くべく３〜４本の煙道８ｂも設置し
、各々の煙道８ｂの途中にスケルプ加熱炉２および鋼管
加熱炉４の加熱に用いられる燃焼用空気を昇温するレキ
ュペレータ−９を取付ける。

次いでスケルプ加熱炉２から抽出したスケルプ１を、ス
ケルプ加熱炉２の側下方に一直線上に配置したスケルプ
成形装置１０、シーム加熱装置１１およびスクイズロー
ル１２からなる造管設備に、ターンアラウンドと称され
る反転装置１３を介して順次連続的に送り込み母管（熱
間ＥＲＷ管）１４を製造する。

スケルプ成形装置１０はスケルプ１を円筒状のオープン
バイブに成形する装置で従来のＥＲＷ管の製造に一般に
用いられるブレークダウンロール、サイドロールおよび
フィンバスロールよりなり、熱間スケルプを成形するた
め変形抵抗が従来のＥＲＷ管に比し小さくかつスプリン
グバックもほとんどなくて済み、各々１又は２スタンド
でよい。

シーム加熱装置１１はオーブンパイプエツジを所定の溶
接温度に効率的に昇温するもので、例えばＥＲＷ管の製
造と同仕様の高周波抵抗溶接機でよく、誘導加熱コイル
が一般的に用いられる。

スクイズロール１２は、所定に溶接温度に昇温されたオ
ープンパイプエツジを圧接するものである。

また図示はしないが、スケルプ成形装置１０の途中より
オープンパイプの中にマンドレルバ−およびインピーダ
ーを介して挿入されたビード除去装置とスクイズロール
１２との間で管内外面のビードを圧着、除去する。除去
方法は工具の寿命、切屑処理がないことから圧着方法が
望ましいが、バイトなどにより切削除去してもよい。

次に母管１４をスクイズロール１２などの造管設備と一
直線上に配置した鋼管挿入装置１５、鋼管加熱炉４およ
び管絞り圧延ｍ１６に順次連続的に送り、所定の外径、
肉厚の熱間Ｅ−Ｈ管１７に仕上げる。

鋼管挿入装置１５は母管１４を鋼管加熱炉４ヘスレソデ
イングする場合に必要なもので、さらにスクイズロール
１２と管絞り圧延６１６との間に介在して各々を安定し
た条件に維持する役目もある。また鋼管挿入装置１５は
ロール駆動用モータを装備した垂直ロールスタンドおよ
び水平ロールスタンドからなり、個々のスタンドはパス
ラインに対し移動可能な構造を備え、母管１４に適当な
プリベントを加えスレッディング作業を容易にする。

鋼管加熱炉４は、溶接後Ａ３点以下の温度へ急激に低下
した母管１４の溶接部と母材部とを再度Ａ３点以上の温
度へ昇温均熱するとともに管絞り圧延に必要な温度に母
管を昇温するもので、図に示すように両側壁に昇温均熱
を効率的に行うための鋼管加熱炉バーナー１８を取付け
、また排ガスを上記スケルプ加熱炉２に６〜８本の連絡
煙道５により流すことは上記したとおりである。

鋼管加熱炉４の炉長はスケルプ加熱炉２とほぼ同じ長さ
く約６０ｍ）であり、操炉条件を最適に保つように３〜
４ゾーンに分け、各々のゾーンの炉温、炉圧および空燃
比の調整を行う。また母管１４を搬送する炉内のスキッ
ドローラー１９は図に示すように、その炉幅方向中央部
に■形溝２０を備える円筒体であり、上記のスケルプ成
形装置１０から管挿入装置１５までの各装置を取外すこ
とで、鋼管加熱炉４は従来の１管を製造する場合のスケ
ルプ加熱炉にも容易に対応できる。

管絞り圧延機１６は、所定の温度に昇温均熱された母管
１４の外径を所定の肉厚は確保しながら順次絞り所定の
寸法に仕上げるもので、ｌＯ数スタンドから最大２０数
スタンドで構成する。ロール型式としては２０−ル又は
３０−ルタイプでよ＜、高い寸法精度を要求される品種
、厚肉品には３０−ルタイプが望ましい。また１スタン
ド当りの外径絞り率は、偏肉を防止するために最大６〜
７％とする。

なお２１．２２および２３は、それぞれスケルプ抽出温
度測温計、溶接温度測温計および管絞り温度測温計であ
る。

（実施例） ＳＧＰ　５０八（ＪＩＳ　Ｇ　３４５２）を製造する場
合について、第１図に示したところに従い説明する。

まず幅３５８　ａｓ、厚さ３．８龍のスケルプをスケル
プ加熱炉から約７００℃で抽出後、スケルプ成形装置に
より順次円筒状オーブンパイプに成形し、周波数４５０
ＫＨの電気抵抗溶接装置によりオープンパイプの両エツ
ジを１４５０℃に加熱後、スクイズロールで２．５鶴の
アップセラ）Ｉを加え、１１８ｆｌφ、３．８寵厚の母
管を製造した。

次いで母管のビード除去を実施した後管挿入装置から鋼
管加熱炉へ送り、鋼管加熱炉で約９００℃に昇温均熱し
た後、直ちに２０−ルタイプ１４スタンドの管絞り圧延
機により順次外径を絞りながらＳＧＰ　５０Ａ規格の寸
法に１８０ｍ／ｍ１ｎＯ製管速度で仕上げた。

製造した熱間Ｅ−１１管の溶接部へん平試験結果ならび
にスケルプおよび鋼管加熱炉の燃料原単位を、従来の製
造に係るＢＷ管と比較して表１に示す。熱間Ｅ−Ｈ管は
ＢＷ管と同程度の生産性で１管より低コストで製造され
、また溶接部へん平強度も優れていることがわかった。

さらに熱間Ｅ−Ｈ管の硬さ分布および溶接部の金属組織
を、従来の製造によるＢＷ管およびＥＲ−管と比較して
第２図および第３図に示す。熱間Ｅ−Ｈ管は、ＥＲＷ管
のような溶接部の硬さ増加および急冷Ｍｉ織もみられず
、ＢＷ管に比し細粒化された組織をもつ優れた品質の鋼
管となった。

（発明の効果） この発明によれば、ＢＷ管と同程度の生産性でＢｗ管よ
り低コストで、溶接部へん平強度および金属組織などが
優れた熱間Ｅ−１１管を連続的に生産し得る製造設備列
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は製造設備列を示す説明図、 第２図（ａ）　〜（ｃ）は熱間Ｅ−１１管、ＥＲＷ管お
よびＢ−管の管口周方向の硬さ分布を示すグラフ、第３
図（ａ）〜（ｃ）は金属組織写真である。 １・・・スケルプ　　　　　２・・・スケルプ加熱炉３
・・・リターンドラム　　４・・・鋼管加熱炉５・・・
連絡煙道 ６・・・スケルプ加熱炉バーナー １０・・・スケルプ成形装置　１１・・・シーム加熱装
置１２・・・スクイズロール　　１３・・・反転装置１
４・・・母管　　　　　　　１５・・・鋼管挿入装置１
６・・・管絞り圧延機 １７・・・熱間溶接仕上げ鋼管 １８・・・鋼管加熱炉バーナー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スケルプをその往復走行の間に予熱と加熱とを行う
   スケルプ加熱系統を上段に、該スケルプ加熱系統に沿っ
   て延びるスケルプ成形装置、シーム加熱装置およびスク
   イズロールからなる造管設備と鋼管加熱炉との造管系統
   を下段にそれぞれ配列した製造設備列において、スケル
   プ加熱系統の出側に設けた反転装置 と鋼管加熱炉との間に造管設備を配設し、鋼管加熱炉の
   出側には管絞り圧延機を配設してなる熱間溶接仕上げ鋼
   管の製造設備列。